BERNARDI IMPIANTI INTERNATIONAL S.p.A.

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1 BERNARDI IMPIANTI INTERNATIONAL S.p.A. RELAZIONE TECNICA DELLA MACCHINA TIPO MCCF 200 TRASPORTABILE Firmato LA DIREZIONE TECNICA Zibido S. Giacomo, 09 set 09 Pagina 1 di 7

2 RELAZIONE DESCRITTIVA D UN IMPIANTO CONTINUO PER LA PRODUZIONE DI CONGLOMERATI BITUMINOSI A FREDDO FINALITÀ' DELL'IMPIANTO Premessa Scopo della macchina è di produrre conglomerati asfaltici, freddi, formati da materiali litici, pietre sminuzzate, vergini o recuperate dopo fresatura del manto stradale e quindi già contenenti bitume, mescolate con uno o più leganti che le incollano assieme. Senza voler esaurire i campi d'impiego, il più noto è quello d'usare il conglomerato asfaltico per il rivestimento di superfici a più ampio titolo, pavimentazioni stradali, piste aeroportuali, aree di parcheggio, ed inoltre per terrapieni, isolamento dei terreni, ecc. Oppure la costituzione di substrati per la struttura stradale. L'asfalto trova impiego inoltre nella preparazione dei campi sportivi, tennis, atletica, ecc... Il legante, le granulometrie del pietrisco e la loro relativa proporzionalità varia, come caratteristiche e quantità e nel modo più ampio secondo le esigenze specifiche dell asfalto da produrre. Il legante, come dice la parola, serve ad incollare gli elementi litici tra loro. Il più noto ed utilizzato fin dall antichità, è il bitume. Quest elemento, che si trova anche allo stato naturale, oggi deriva quasi esclusivamente dal processo di distillazione del petrolio. Negli ultimi tempi inoltre, per meglio rispondere alle aumentate esigenze degli utilizzatori ed agli impieghi sempre più diversi e specifici, sono stati introdotti altri tipi di leganti e numerosissimi additivi modificanti e tesi a migliorare le caratteristiche fisiche del bitume, inoltre è possibile amalgamare il bitume con acqua per formare un emulsione bituminosa, la quale è utilizzabile come legante a temperatura ambiente, più comunemente detta tecnologia a freddo. Questi conglomerati speciali, rappresentati pur sempre sostanzialmente da una miscela composta da pietrisco e bitume, utilizzano anche altre materie prime, naturali o di sintesi quali: coloranti, lattici di gomma, sughero, resine, polimeri, ecc. In tal modo, ad ogni specifico impiego corrisponde una diversa ricetta nella quale gli elementi leganti, oltre che le pezzature del pietrisco entrano a far parte in precise proporzioni percentuali, volumetriche o ponderali e, dove gli elementi si combinano tra loro per rispondere alle caratteristiche previste dall uso: è pertanto impossibile nominare tutti i tipi d asfalto producibili. Per quanto riguarda i tipi di rivestimenti stradali, questi si dividono principalmente in base alla posizione assunta nello strato che forma la strada. Avremo quindi lo strato DI BASE, che posa sulla fondazione della strada, la massicciata, il "BINDER" o strato di collegamento, ed infine il "TAPPETO" o manto d'usura, che è quello superficiale percorso dai pneumatici. La differenza sostanziale tra questi tre tipi d asfalto, consiste soprattutto nelle dimensioni e proporzioni del pietrisco che entra a far parte della miscela. La granulometria degli elementi litici Pagina 2 di 7

3 influenza fortemente le caratteristiche di stabilità, coerenza, durezza, elasticità e resistenza all usura del prodotto finale. Altra caratteristica riguarda la quantità di legante da impiegare nel confezionamento del conglomerato. Si può osservare, infatti, che, quanto più piccole sono le dimensioni del pietrisco più grande sarà la superficie da ricoprire e quindi maggiore la quantità di legante necessario. L impiego previsto, per la macchina oggetto della presente relazione, è per lo più rivolto alla produzione di conglomerato bituminoso per rivestimenti stradali. L IMPIANTO DI PRODUZIONE Generalità Le tecniche, note fino ad oggi per la produzione di conglomerato bituminoso a freddo si distinguono sostanzialmente tra impianti che confezionano il prodotto finito seguendo un processo di tipo continuo, in dettaglio il processo prevede che delle tramogge siano alimentate tramite pala meccanica, queste tramogge sono dotate di estrattori governati da computer in grado di estrarre una quantità controllata di inerti e/o fresato, tramite un nastro si alimenta un mescolatore a pale il quale mescola in continuo gli inerti e il fresato con il legante spruzzato da una rampa alimentata da una pompa governata da computer. Tra la fase di alimentazione e la fase di mescolazione è prevista una vagliatura atta ad eliminare parti superiori alla granulometria prevista, il materiale eccedente è convogliato ad un mulino frantumatore e una volta frantumato avviato in alimentazione al mescolatore. Le materie prime Qualsiasi sia il tipo d impianto, i materiali che concorrono alla formazione del conglomerato consistono in pietrisco, preventivamente frantumato, preselezionato e posto in cantiere in cumuli separati per classi granulometriche, filler naturale, proveniente nella maggioranza dei casi nella fase d essiccazione degli aggregati, emulsione bituminosa ed eventuali additivi. Altre materie prime, utilizzate a vario titolo ma che non concorrono alla composizione del prodotto, sono: combustibili liquidi o gassosi, energia elettrica, oli diatermici ed i normali materiali di manutenzione e lubrificazione dei macchinari. Il processo di produzione Negli impianti moderni il processo produttivo è, tranne che in una prima fase, completamente automatico. Inizia con la scelta, tra gli inerti litici in deposito in cantiere, delle granulometrie adatte alla ricetta da produrre. Per queste ultime, fanno seguito le fasi di riclassificazione a freddo e di dosatura. Per altre vie e con mezzi appropriati, avvengono: l alimentazione ed il dosaggio dell emulsione bituminosa, del filler e d altri eventuali additivi. Pagina 3 di 7

4 L ultima di queste fasi è quella di miscelazione nella quale tutti gli elementi convergono in una macchina detta mescolatore. Da qui tramite una tramoggia tampone caricati su camion muniti di cassone ribaltabile. Il ciclo di produzione La descrizione che segue, espone le varie fasi della produzione seguendo singolarmente il flusso dei diversi elementi che compongono la miscela. -MISTO CEMENTATO: Il confezionamento del misto cementato prevede l impiego di materiale inerte già preselezionato con pezzatura da 0mm a 40mm. Per poter produrre il misto cementato occorre escludere dal ciclo produttivo, tramite il deviatore collocato in prossimità dello scarico del Nastro trasportatore, il vaglio ed il mulino. La produzione del misto cementato prevede l uso degli alimentatori, dei nastri di trasporto e della rampa di spruzzatura dell acqua posizionata sopra il mescolatore continuo. Il ciclo produttivo si svolge nel seguente modo: 1) gli Alimentatori vengono caricati, per mezzo di una pala meccanica, con il materiale inerte già preselezionato e secondo la miscela prescelta, con una pezzatura (Pz) compresa tra i valori indicati dalla seguente relazione #0mm #Pzmm #40mm; 2) gli inerti, con l opportuna granulometria, vengono raccolti sul Nastro Trasportatore e versati sul Nastro Pesatore che ne verifica l esatta quantità tramite un sistema di pesatura; 3) il sistema di pesatura, del Nastro Pesatore, gestisce il dosaggio del cemento e dell acqua. Il tutto viene poi versato nel mescolatore che con l azione delle palette di mescolazione e l aggiunta di acqua tramite le rampe di spruzzatura posizionate sopra il mescolatore, produce il misto cementato. 4) gli inerti avanzano nel mescolatore continuo grazie all azione controrotante delle palette che agevolano e facilitano, la mescolazione con l acqua ottenendo così il misto cementato; 5) la tramoggia posta a valle del mescolatore continuo permette di stoccare il misto cementato prodotto per un tempo necessario al posizionamento del camion preposto al suo trasporto. Pagina 4 di 7

5 -CONGLOMERATO A FREDDO OTTENUTO DALLA MISCELAZIONE DI MATERIALI PROVENIENTI DA SCARIFICA DI PAVIMENTAZIONI BITUMINOSE, OPPORTUNAMENTE SELEZIONATI E GRADUATI, CON AGGIUNTA DI EMULSIONE BITUMINOSA E CEMENTO. Il gruppo alimentatore dosa gli inerti in funzione della formula prescelta ed è dotato di una rete con passante di #100mm Gli inerti vengono raccolti dal Nastro Trasportatore dimensionato per una portata di 240 t/h che li invia al Vaglio Sgrossatore. Il Vaglio Sgrossatore ha una superficie vagliante di 2.5 mq ed ha una rete con passante di #40mm. La sua portata dipende dalla pezzatura del materiale in ingresso e dalla dimensione della maglia della rete di selezione. Per sua natura tenderebbe ad avere la stessa portata del Nastro Trasportatore. Per contro se il materiale avesse una granulometria superiore alla maglia della rete di selezione del vaglio, la limitazione della portata dipenderebbe dal Mulino Rompi Zolle del Fresato Bituminoso che ha una produzione massima di 85th ed è progettato per trattare solo zolle di fresato bituminoso comprese tra #40mm e #100mm. Il ciclo produttivo si svolge nel seguente modo: 1) il gruppo di Alimentatori dosa la granulometria degli d inerti (materiale di recupero proveniente dalla scarificazione di pavimentazioni bituminose) secondo la miscela prescelta accettando la pezzatura (Pz) in funzione della relazione #0mm #Pz mm<#100mm ed eliminando dal processo produttivo #Pzmm #100mm; 2) alla sommità del Nastro Trasportatore è posizionato un deviatore che convoglia gli inerti al Vaglio Sgrossatore il quale seleziona una pezzatura (Pz) secondo la relazione #0mm #Pzmm<#40mm; 3) gli inerti vagliati che soddisfano la relazione indicata al punto 2, vengono raccolti dal Nastro Pesatore ; 4) gli inerti che non soddisfano la relazione indicata al punto 2, ossia hanno #Pzmm #40mm, vengono convogliati nel Mulino Rompi Zolle del Fresato Bituminoso che frantuma le zolle di inerte fresato e le scarica sul Nastro Pesatore ; 5) tutti gli inerti, con l opportuna granulometria, vengono raccolti sul Nastro Pesatore che ne rileva l esatta quantità tramite un sistema di pesatura; 6) il sistema di pesatura, del Nastro Pesatore, gestisce il dosaggio di cemento, acqua ed emulsione. Inerti e cemento vengono versati nel mescolatore continuo che provvede a impastare la miscela con acqua ed emulsione dosate da apposite rampe di spruzzatura posizionate sopra il mescolatore; 7) gli inerti avanzano nel mescolatore continuo grazie all azione controrotante delle palette che agevolano e facilitano, la loro mescolazione con l acqua e il bitume ottenendo così il conglomerato a freddo; Pagina 5 di 7

6 8) la tramoggia posta a valle del mescolatore continuo permette di stoccare il conglomerato a freddo prodotto per un tempo necessario al posizionamento del camion preposto al suo trasporto. La comprensione del funzionamento è facilitata dallo schema di flusso allegato. Gli aggregati Gli aggregati destinati alla produzione di misto cementato provengono dalla frantumazione ed hanno una pezzatura conforme alle normative vigenti, mentre gli aggregati destinati alla produzione di conglomerato a freddo provengono dalla scarifica di pavimentazioni bituminose. Lo stoccaggio avviene in cumuli separati e identificati. La mescolazione. Il tempo standard di permanenza nel mescolatore è di sec per una produzione di 200 t/h L operatore dell impianto che per esigenze tecnico-produttive, può variare ed impostare valori diversi. La relazione tra i tempi del ciclo di mescolazione e le quantità d elementi immessi determinano la produttività dell impianto. Scarico dal mescolatore: Il conglomerato è scaricato dal mescolatore in una tramoggia tampone che ha la funzione di raccogliere il materiale prodotto durante il periodo in cui il camion carico lascia la posizione a favore di quello successivo vuoto da caricare. L emulsione bituminosa L emulsione bituminosa svolge la funzione di legante nel conglomerato a freddo. Uno speciale circuito riscaldato composto da pompa, tubazioni e valvole provvede al carico dalla cisterna del camion a quella di deposito. L emulsione bituminosa necessaria alla produzione (mediamente 4-8% in peso) è avviata alla rampa di spruzzatura tramite una pompa ad ingranaggi. IL SISTEMA DI COMANDO La macchina è stata progettata per essere condotta da un solo addetto in cabina comando, oltre al manovratore della pala che carica i predosatori. La conduzione della macchina è regolamentata da un sistema PC-PLC. Il quadro di comando si trova in cabina in una posizione da permettere la completa visione della zona operativa. Pagina 6 di 7

7 . La macchina rispetta la normativa CE (direttiva macchina) ed i materiali posti in campo hanno grado di protezione IP55. Pagina 7 di 7