|
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ МОСКВА 1991Приведены общие сведения о добавках типа
АСД, требования к их качеству; изложены способы введения добавки и
технологические особенности процесса приготовления битума с ПАВ и его
применения, а также правила техники безопасности при работе с ПАВ типа АСД. Дана оценка эффективности образцов ПАВ
как адгезионных присадок, используемых для улучшения сцепления битумов с
различными по природе минеральными материалами. Определены рекомендуемые пределы концентрации
ПАВ, изучены свойства битумов и асфальтобетонов при использовании АСД. Содержание Предисловие Опыт эксплуатации асфальтобетонных покрытий показывает, что их разрушение связано в основном с отсутствием требуемого сцепления битума с поверхностью минеральных материалов и, как следствие, с недостаточной водо - и морозостойкостью асфальтобетона. Один из эффективных путей устранения
указанных недостатков - применение поверхностно-активных веществ (ПАВ), которые
позволяют улучшить сцепление битумов с различными по природе минеральными
материалами. К таким ПАВ относятся продукты АСД (адгезионные строительные
добавки), полученные путем омыления синтетических жирных кислот (СЖК) фракций С21-С25
или их кубовых остатков водным раствором КОН. "Методические рекомендации по
применению адгезионных добавок типа АСД для повышения водо- и морозостойкости
дорожных асфальтобетонных покрытий" разработаны на основе результатов
исследований, выполненных Союздорнии в соответствии с договором с ПОДП
"Белгоравтодор", опытно-экспериментальных работ, осуществленных
указанным трестом, а также результатов многолетних исследований Союздорнии по
применению ПАВ разных классов и типов при строительстве асфальтобетонных
покрытий. Настоящие Методические рекомендации
составлены кандидатами технических наук Д.С. Шемонаевой, Л.М. Гохманом и А.И. Морозовым. Замечания и предложения по настоящей
работе просьба направлять по адресу: 143900, Московская обл., г. Балашиха-6, ш.
Энтузиастов, 79, Союздорнии или I. Общие положения
1.1. Многообразие каменных материалов и
битумов, используемых при строительстве дорожных асфальтобетонных покрытий, а
также неблагоприятные природно-климатические условия отдельных регионов страны
приводят к необходимости применять поверхностно-активные вещества (ПАВ) для
повышения прочности сцепления битумов с различными по природе минеральными
материалами и обеспечения требуемого срока службы покрытия. 1.2. К таким ПАВ анионного типа относится
АСД обладающая двойным действием (из-за наличия в ней катионов калиевых мыл). 1.3. Введение небольших количеств АСД в
состав асфальтобетонной смеси позволяет: обеспечить сцепление жидких и вязких
битумов с минеральными материалами разной природы; уменьшить расход битума; снизить рабочую температуру вяжущего (в
случае введения АСД в битум) и температуру приготовления асфальтобетонных
смесей; сократить расход топлива; повысить производительность
асфальтосмесителя и отряда уплотняющих механизмов; удлинить сезон строительных работ; повысить водо- и морозостойкость
асфальтобетона и, следовательно, увеличить срок службы покрытия. 2. Свойства применяемого
ПАВ и технические требования к нему
2.1. Адгезионная строительная добавка
(АСД) представляет собой смесь калиевых мыл СЖК или их кубовых остатков, воды и
неомыляемых соединений. 2.2. АСД - пастообразная масса от
светло-коричневого до черного цвета со слабым запахом мыла. По физико-химическим свойствам добавки
типа АСД должны соответствовать требованиям ТУ 38 507-63-054-89 (АСД-1) или ТУ
38 507-63-181-91 (АСД-2). Краткие сведения о добавках типа АСД
приведены в приложении к настоящим Методическим рекомендациям. 3. Технология введения
добавок типа АСД в процессе приготовления асфальтобетонных смесей
3.1. В условиях АБЗ добавки типа АСД
следует вводить либо в битум, либо на поверхность минеральных материалов. В случае
использования этих продуктов сухими (в виде чешуек) их предварительно следует
подогреть до температуры 50-60°С. 3.3. Оптимальную концентрацию ПАВ
подбирают в лабораторных условиях с учетом природы и свойств исходных
минеральных материалов и вяжущих. Превышение ее может привести к отрицательному
эффекту. 3.4. При оценке оптимальной концентрации
ПАВ следует учитывать весь комплекс физико-механических свойств асфальтобетона,
в первую очередь водостойкость после длительного действия воды (не менее 30сут.
после выдерживания образцов в течение 1ч под вакуумом) и морозостойкость после
50 циклов замораживания и оттаивания (один цикл включает 4 ч замораживания при
минус 20°С и 4ч оттаивания при 20°С). Для горячих и теплых асфальтобетонных
смесей критерием оптимальной концентрации может служить также предел прочности
при сжатии при 50°С (избыток ПАВ снижает этот показатель почти в 2 раза). 3.5. Рекомендуемый предел концентрации в
водном растворе для добавок типа АСД составляет 3-5% массы битума или
0,08-0,40% массы минеральных материалов либо в пересчете на сухое вещество
1,5-2,5% массы битума или 0,04-0,20% массы минеральных материалов. В случае использования в составе
асфальтобетона активированного минерального порошка добавки типа АСД следует
вводить в битум. При этом концентрация ПАВ может быть ниже минимально
рекомендуемой. Способ введения ПАВ в битум является
наиболее простым и технологичным, однако имеет некоторые технологические особенности,
обусловленные составом АСД, представляющих собой, в отличие от других анионных
ПАВ, водные пасты с содержанием воды до 55%. Подготовленную по п.3.2
и отдозированную весовым или объемным способом АСД вводят постепенно небольшими
порциями в рабочий битумный котел, заполненный разогретым до рабочей
температуры битумом всего на 0,5 объема во избежание сильного пенообразования. Рабочая температура вязких и жидких
битумов при введении ПАВ приведена в таблице. Перемешивание ПАВ с
битумом осуществляют в течение 25-30 мин рециркуляцией до получения однородной
смеси.
Однородность смеси проверяют с
помощью стеклянной палочки, на которой после извлечения из горячего вяжущего не
должно оставаться комочков, крупинок, сгустков; вяжущее должно стекать с нее
непрерывной струей. 3.8. После достижения однородности из
вяжущего необходимо удалить воду, что осуществляется выпариванием при 105°С до
полного исчезновения пены с поверхности ''зеркала" битума. 3.9. В случае введения добавок типа АСД
на поверхность минеральных материалов последние следует подавать
непосредственно в мешалку асфальтосмесителя под давлением 0,5 МПа. При этом,
если концентрация ПАВ невысока или они представлены в сухом виде,
отдозированное ПАВ предварительно смешивают с пластификатором (1:3), в качестве
которого лучше применять битум, предназначенный для приготовления
асфальтобетонной смеси. Для этих целей можно использовать дозатор битума или
предусмотреть отдельный дозатор ПАВ. Содержание введенного в качестве
пластификатора битума должно входить в общее количество битума, необходимое для
приготовления смеси. 3.10. Приготовление, укладку и уплотнение
асфальтобетонной смеси с добавками типа АСД осуществляют в соответствии с
''Руководством по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий" (М.:
Транспорт, 1978) и с учетом данных таблицы настоящих Методических рекомендаций. 3.11. Асфальтобетон с использованием
добавок типа АСД должен удовлетворять требованиям ГОСТ
9128-84. При этом коэффициент водостойкости при длительном водонасыщении
для горячего асфальтобетона должен быть не ниже 0,80, для теплого - 0,75. 4. Технический контроль
4.1. При производстве дорожных работ с
применением добавок типа АСД необходимо контролировать качество ПАВ, смеси
битума с ПАВ и минеральных материалов, точность их дозирования, концентрацию
ПАВ, а также качество асфальтобетонных смесей и соблюдение технологии их
приготовления, укладки и уплотнения. 4.2. АСД следует принимать по паспортным
данным завода-изготовителя. Эффективность добавок для конкретно используемых
вяжущих и минеральных материалов оценивают по величине показателя сцепления
битума (после введения в него ПАВ) с минеральной частью асфальтобетонной смеси;
величину сцепления определяют по ГОСТ
12801-84. 4.3. Оптимальную дозировку добавки
выбирают исходя из оценки свойств асфальтобетона, приготовленного на битуме с
разным содержанием ПАВ (начальную концентрацию назначают по нижнему значению
рекомендуемого предела). Особое внимание следует обращать на величину
коэффициентов длительной водостойкости и морозостойкости, а при получении
горячего и теплого асфальтобетонов - и на предел прочности при сжатии образцов
при 50°С. 4.4. Качество смеси вязкого битума с ПАВ
проверяют по ГОСТ 22245-90,
смеси с жидким битумом - по ГОСТ 11955-82. 4.5. Качество минеральных материалов и
готовой асфальтобетонной смеси устанавливают в соответствии с требованиями ГОСТ
9128-84. 4.6. Процесс приготовления
асфальтобетонной смеси с применением ПАВ типа АСД контролируют согласно
"Руководству по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий" и с
учетом данных таблицы настоящих Методических рекомендаций. В процессе приготовления смесей особо
тщательно проверяют дозировку ПАВ (точность дозирования +10%), температуру
нагрева битума с ПАВ (замеры в рабочих котлах следует производить каждые 2-3
ч), температуру выпускаемой смеси. 4.7. Для проверки качества полученного
асфальтобетона из каждого смесителя отбирают одну-две пробы в смену, формуют из
них образцы и испытывают согласно ГОСТ
9128-84. 4.8. При устройстве покрытия проверяют
температуру асфальтобетонной смеси перед уплотнением, толщину уложенного слоя,
качество уплотнения и ровность покрытия. 5. Хранение ПАВ типа АСД
на строительном объекте
5.1. Добавки АСД с
завода-изготовителя поступают в обогреваемых железнодорожных цистернах или
автоцистернах различного вида, а также в бочках стальных (по ГОСТ
13950) типа 1 вместимостью 100 и 200 дм3 алюминиевых (по ГОСТ
21209-75) типа 1 вместимостью 110 и 275 дм3, а также импортных
вместимостью 250 дм3. 5.2. Продукты типа АСД следует
хранить в закрытых отапливаемых складских помещениях. Температура застывания
продукта минус 3-4°С. Во избежание испарения воды из ПАВ типа АСД тара должна
быть герметичной. 6. Правила техники
безопасности при работе с АСД
6.1.При использовании добавок
типа АСД необходимо руководствоваться "Правилами техники безопасности при
строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог" (М.: Транспорт,
1979). 6.2. Добавки типа АСД -
негорючие, нетоксичные и термостойкие вещества. 6.3. По токсикологическим
свойствам добавки АСД относятся к 4-му классу опасности по ГОСТ
12.1.007-76. 6.4. АСД не раздражают кожу,
однако при длительной работе без рукавиц вызывают сухость кожи рук. При
попадании АСД в глаза появляется ощущение рези в них. В этом случае глаза
необходимо промыть теплой водой и обратиться к окулисту. 6.5. Работающие с АСД должны
быть обеспечены защитными очками по ГОСТ 12.4.013-85 и
резиновыми перчатками по ГОСТ 20010-74. 6.6. Вредное воздействие на
окружающую среду, газовые выбросы добавок типа АСД отсутствуют. Приложение
|
Показатель |
Значение показателя для ПАВ типа |
|
АСД-1 |
АСД-2 |
|
Внешний вид |
Паста от светло-коричневого до темно-коричневого цвета |
Паста от темно-коричневого до черного цвета |
Состав, % массы |
40-50% калиевых мыл СЖК фракций С21-С25, до 5% неомыляемых примесей, 50-60% воды |
43,5% калиевых мыл кубовых остатков СЖК RCOOH (где R≥C26), неомыляемые, смолистые, полимерные вещества, вода |
Молекулярная масса, уд.ед. |
350-370 |
583 |
Температура кипения, °С |
97 |
- |
Температура застывания, °С |
Минус 3 |
Минус 3-4 |
рН при 50-60°С |
8-9,5 |
9,35 |
Плотность, кг/м3 |
980-1000 |
Около 1000 |
Избыточная щелочность, % массы |
0,01-0,1 |
0,01-0,3 |
Массовая доля мыл |
Не менее 40 |
45-52 (марка А), |
|
|
38-44 (марка Б) |
|