герб

ГОСТы

флаг

Методические рекомендации Методические рекомендации по применению кубовых остатков метиловых эфиров и аминов, а также полиэтиленовых эмульсий для повышения водо- и морозостойкости асфальтобетонов

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
СОЮЗДОРНИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРИМЕНЕНИЮ КУБОВЫХ ОСТАТКОВ
МЕТИЛОВЫХ ЭФИРОВ И АМИНОВ,
А ТАКЖЕ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ЭМУЛЬСИЙ
ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ВОДО- И
МОРОЗОСТОЙКОСТИ АСФАЛЬТОБЕТОНОВ

Утверждены и.о. директора

Союздорнии канд. техн. наук

Б.С. Марышевым

Одобрены Минтрансстроем

(№ 373-4п от 1 июня 1982 г.)

Москва 1984

Приведены общие сведения о поверхностно-активных веществах (ПАВ) - кубовых остатках метиловых эфиров и аминов, а также полиэтиленовых эмульсиях, используемых для повышения сцепления битумов с минеральными материалами; требования к их качеству; технология введения в битум и на поверхность минеральных материалов. Применение ПАВ позволяет повысить производительность АБЗ, удлинить сезон строительных работ.

Предисловие

Применение в дорожном строительстве нашей страны разнообразных каменных материалов и битумов в различных климатических условиях в большинстве случаев приводит к необходимости использования поверхностно-активных веществ (ПАВ) для повышения сцепления битумов с минеральными материалами и обеспечения тем самым водо- и морозостойкости асфальтобетонных покрытий. Наиболее эффективными являются катионные ПАВ. В связи с тем, что они до настоящего времени весьма дефицитны, за последние годы проведены исследования, которые показали возможность использования в качестве ПАВ ряда побочных продуктов различных отраслей промышленности - кубовых остатков производства метиловых эфиров (КОМЭ), кубовых остатков производства аминов С17 - С20 (КОА) и полиэтиленовых эмульсий «Оксалит» и «Оксален-30», полученных на основе отходов производства полиэтилена.

Результаты указанных исследований и опытно-экспериментальных работ, проведенных на объектах Каздорстроя, Ленавтодора и Пермского филиала Росдороргтехстроя, позволили разработать настоящие «Методические рекомендации по применению кубовых остатков метиловых эфиров и аминов, а также полиэтиленовых эмульсий для повышения водо- и морозостойкости асфальтобетона». Рекомендации, касающиеся вопросов применения кубовых остатков метиловых эфиров, предназначены для опытного строительства.

В «Методических рекомендациях» излагаются способы введения названных ПАВ, технологические особенности процессов приготовления и уплотнения асфальтобетонных смесей в их присутствии; правила техники безопасности при работе с ними; требования, предъявляемые к качеству ПАВ.

Настоящие «Методические рекомендации» составили кандидаты технических наук Д.С. Шемонаева и Л.М. Гохман (Союздорнии), канд. хим. наук Г.Б. Крыжановская (Ленинградский филиал Союздорнии), канд. геолого-минерал. наук О.М. Чугуевская (Свердловский филиал Гипродорнии), инженеры В.В. Назаров (Ленинградский филиал Союздорнии), В.П. Леонтьев и И.М. Улыбина (Свердловский филиал Гипродорнии).

Замечания и пожелания просьба направлять по адресу: 143900, г. Балашиха-6 Московской обл., Союздорнии.

1. Общие положения

1.1. Применение новых поверхностно-активных веществ (ПАВ) при устройстве асфальтобетонных покрытий позволяет существенно повысить прочность сцепления битума с поверхностью минеральных материалов. Наиболее эффективными являются катионные ПАВ типа аминов, диаминов и амидоаминов (например БП-3), повышающие сцепление битумов с минеральными материалами кислых и основных пород и одновременно являющиеся замедлителями старения битумов.

1.2. Новые ПАВ, являющиеся побочными продуктами различных отраслей промышленности, рекомендуемые к использованию при устройстве дорожных покрытий с применением битумов, подобно БП-3 улучшают сцепление битумов с минеральными материалами основных и кислых пород.

1.3. Применение новых ПАВ, кроме того, замедляет старение высоковязких битумов (кубовые остатки метиловых эфиров); уменьшает расход битума; снижает температуру нагрева битумов и температуру приготовления асфальтобетонных смесей; повышает водо- и морозостойкость, а следовательно, и долговечность дорожных покрытий. Использование новых ПАВ способствует повышению производительности применяемых асфальтосмесителей и уплотняющих механизмов; удлиняет сезон строительных работ.

2. Применяемые материалы и технические требования к ним

2.1. Кубовые остатки метиловых эфиров (КОМЭ) должны удовлетворять требованиям ТУ-38 407205-82 «Кубовый остаток метиловых эфиров высокомолекулярных СЖК (опытные партии)».

2.2. Кубовые остатки аминов должны удовлетворять требованиям ТУ-6-02-750-78 «Остатки кубовые при производстве аминов С17 - С20».

2.3. Полиэтиленовые эмульсии «Оксалит» и «Оксален-30» должны удовлетворять требованиям соответственно ТУ-6-05-05-125-78 «Эмульсия полиэтиленовая марки «Оксалит» и ТУ 6-05-1115-77 «Эмульсия полиэтиленовая».

Краткие сведения о новых ПАВ приведены в приложении к настоящим «Методическим рекомендациям».

3. Технология введения ПАВ в процессе приготовления асфальтобетонных смесей

3.1. В условиях АБЗ кубовые остатки метиловых эфиров и аминов С17 - С20 можно вводить непосредственно в битум либо на поверхность минеральных материалов.

3.2. В случае введения названных продуктов в битум в качестве ПАВ, разогретое до необходимой температуры и отдозированное весовым или объемным способом ПАВ можно вводить в рабочий котел битумоплавильных установок, заполненный битумом не более чем на 0,7 его объема, где компоненты перемешиваются до получения однородной смеси путем циркуляции с помощью насоса для перекачки битума. Время перемешивания должно быть не менее 30 мин.

3.3. Готовую смесь в битумном котле при рабочей температуре битума не следует выдерживать более одной рабочей смены.

3.4. В случае приготовления жидких битумов на АБЗ ПАВ целесообразно предварительно растворить в разжижителе и в виде раствора ввести в битум.

3.5. При приготовлении асфальтобетонных смесей с применением новых ПАВ следует придерживаться температурных режимов, указанных в табл. 1.

Таблица 1

Вид асфальтобетонной смеси

Марка битума

Температура нагрева битума, ° C

Температура смесей, ° C

при выпуске из смесителя

в асфальтоукладчике при укладке в конструктивный слой (не ниже)

Горячая

БНД 90/130

БНД 60/90

БНД 40/60

БН 90/130

БН 60/90

110-130

120-140

100

Теплая

БНД 200/300

БНД 130/200

БН 200/300

БН 130/200

90-110

100-120

80

СГ 130/200

80-100

80-100

70

Холодная

СГ 70/130

МГ70/130

80-90

80-90

5х) 10хх)

х) Температура весной.

хх) Температура осенью.

3.6. При введении кубовых остатков метиловых эфиров и аминов С17 - С20 на поверхность минеральных материалов их подают непосредственно в мешалку асфальтосмесителя под давлением Ртах = 0,5 МПа. При этом отдозированное ПАВ предварительно смешивают с пластификатором (1:3), в качестве которого лучше всего использовать битум, применяемый для приготовления асфальтобетонной смеси.

Содержание введенного в качестве пластификатора битума должно входить в общее количество битума, необходимое для приготовления смеси.

3.7. Кубовые остатки метиловых эфиров перед введением в битум или на поверхность минерального материала необходимо разогреть до температуры 35-40 ° C , кубовые остатки аминов - до 65-70 °С.

3.8. Полиэтиленовые эмульсии «Оксалит» и «Оксален-30» можно наносить на поверхность каменного материала перед его подачей в сушильный барабан. При введении эмульсии необходимо придерживаться следующей схемы подачи и распределения полиэтиленовой эмульсии, наносимой на каменный материал (см. рисунок).

Разбавление концентрированной эмульсии, поступающей с завода-изготовителя, водой (3:50) осуществляется в рабочем резервуаре 10, куда концентрированная эмульсия из фляг (канистр) переливается вручную.

Перемешивание эмульсии с водой производится насосом 8 и одной из нескольких перфорированных труб 11 путем циркуляции жидкости по замкнутому трубопроводу.

Подача, дозирование и распределение разбавленной, эмульсии, наносимой на каменный материал, осуществляется следующим образом.

Приготовленная эмульсия из расходного резервуара 6 дозировочным насосом 7 при открытых кранах 3 и 5 подается в распределительную перфорированную трубу 2. Через отверстия, расположенные в нижней плоской стенке трубы, эмульсия в распыленном виде наносится на каменный материал, перемещаемый транспортерной лентой 1 к сушильному барабану. Суммарная площадь отверстий в распределительной трубе должна быть равна или несколько больше площади сечения напорного трубопровода.

Поскольку производительность насоса 7 подобрана с запасом мощности, требуемое количество эмульсии, подаваемое в единицу времени на каменный материал, регулируется с помощью регулировочных кранов 3. Излишки эмульсии, образующиеся после регулировки, в процессе работы возвращаются по возвратному (шунтирующему) трубопроводу 4 в резервуар 6. Трубопровод может быть использован для дополнительного перемешивания эмульсии в резервуаре 6.

Подбор скорости истечения из распределительной трубы 2 на ленту транспортера производится предварительным тарированием кранов 3.

Схема узла подачи, дозирования и распределения эмульсии:

1 - лента транспортера; 2 - труба распределительная перфорированная; 3 - краны регулировочные; 4 - трубопровод шунтирующий; 5, 9 - краны запорные; 6 - резервуар расходный; 7 - насос дозировочный; 8 - насос перекачки; 10 - резервуар для разбавления эмульсий; 11 - трубы перфорированные

3.9. Техническая характеристика основного оборудования узла подачи, дозирования и распределения полиэтиленовых эмульсий приведена в табл. 2.

Таблица 2

Наименование оборудования

Техническая характеристика

Насос дозировочный центробежный

Подача средняя 2,5 л/с

Частота вращения ротора 2900 об/мин

Мощность электродвигателя 1 кВт

Насос перекачивающий центробежный

Подача средняя 2,5-5 л/с

Резервуар расходный

Полезная вместимость 4-5 м3

Резервуар для разбавления эмульсии

Полезная вместимость 3-4 м3

Краны регулировочные, запорные, пробковые

Размер в соответствии с используемыми трубопроводами

3.10. При изготовлении асфальтобетонной смеси с применением полиэтиленовых эмульсий необходимо придерживаться следующих температурных режимов:

Каменный материал                                                            °С

после сушильного барабана ...................................... 200-300

в смесителе ................................................................. 150-160

Битум .................................................................................. Не ниже 150

Асфальтобетонная смесь

при укладке ................................................................. Не ниже 110

при уплотнении .......................................................... Не ниже 90

Температура воздуха при обработке каменного материала эмульсией не должна быть ниже 0 °С.

4. Особенности технологии приготовления асфальтобетонных смесей с применением новых ПАВ

4.1. Все работы по приготовлению, укладке и уплотнению асфальтобетонных смесей следует осуществлять в соответствии с разделами «Руководства по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий» (М.: Транспорт, 1978), касающимися смесей с использованием ПАВ.

4.2. Асфальтобетон с применением новых ПАВ, подобранный в соответствии с табл. 5 ГОСТ 9128-76 «Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия», должен удовлетворять требованиям, предъявляемым к горячему, теплому или холодному асфальтобетону.

4.3. Особое внимание необходимо уделять выбору концентрации ПАВ, так как превышение оптимальной концентрации может привести к отрицательному эффекту. Рекомендуемый предел концентраций новых ПАВ указан в табл. 3.

4.4. Оптимальную концентрацию ПАВ необходимо подбирать в лабораторных условиях в каждом конкретном случае с учетом природы минеральных материалов и битума.

4.5. В случае использования в составе асфальтобетона активированного минерального порошка кубовые остатки метиловых эфиров и аминов С1720 вводят в битум. При этом оптимальная концентрация ПАВ может быть ниже рекомендуемого предела.

4.6. Критерием оценки оптимальной концентрации ПАВ в битуме служит весь комплекс физико-механических свойств асфальтобетона, в первую очередь коэффициенты длительной водо- и морозостойкости, а для горячего и теплого асфальтобетонов - также и прочность на сжатие при 50 °С. Коэффициент водостойкости и прочность при 50 °С должны удовлетворять требованиям ГОСТ 9128-76.

Таблица 3

Наименование ПАВ

Концентрация ПАВ, % массы

Битума

минерального материала

Кубовый остаток метиловых эфиров (КОМЭ)

3-4

0,2-0,25

Кубовый остаток аминов С1720 (КОА)

3-4

0,2-0,25

Полиэтиленовая эмульсия «Оксалит»

-

0,04-0,06х)

Полиэтиленовая эмульсия «Оксален-30»

-

0,04-0,06х)

х) Полиэтиленовыми эмульсиями обрабатывается только минеральный материал, проходящий через сушильный барабан. Минеральный порошок обработке не подвергается.

4.7. Асфальтобетонные смеси с ПАВ можно готовить в асфальтосмесителях, оборудованных лопастными мешалками принудительного действия, придерживаясь режимов перемешивания, указанных выше. Продолжительность перемешивания горячих и теплых асфальтобетонных смесей приведена в табл. 4.

4.8. Время приготовления холодных смесей должно в 1,3-1,5 раза превышать время приготовления однотипных горячих и теплых смесей.

4.9. Температура нагрева битумов с применением ПАВ, асфальтобетонных смесей при выпуске из смесителя и укладке в покрытие в зависимости от марки битума приведена выше в настоящих «Методических рекомендациях».

Таблица 4

Вид асфальтобетонной смеси

Время приготовления смеси в лопастной мешалке принудительного действия, с, при перемешивании

«сухом»

«мокром»

Песчаная

15

30-45

Мелко- и среднезернистая

15

25-35

Крупнозернистая

-

25-30

5. Технический контроль

5.1. При производстве дорожных работ с применением новых ПАВ необходимо контролировать качество ПАВ, битума с добавкой ПАВ, минеральных материалов и точность их дозирования, а также качество асфальтобетонных смесей и правильность технологического процесса их приготовления, укладки и уплотнения. ПАВ следует принимать по паспортным данным завода-поставщика и оценивать его эффективность по величине показателя сцепления битума после введения в него ПАВ с минеральной частью асфальтобетонной смеси; величина показателя сцепления битума определяется по методике ГОСТ 12801-77 «Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Методы Испытаний».

Качество битумов проверяют в соответствии с требованиями ГОСТ 22245-76 «Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические условия» и ГОСТ 11955-82 «Битумы нефтяные дорожные жидкие».

Качество используемых минеральных материалов и готовой асфальтобетонной смеси проверяют в соответствии с требованиями ГОСТ 9128-76.

5.2. Технологию приготовления асфальтобетонных смесей с применением ПАВ контролируют в соответствии с требованиями «Руководства по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий» и разделов 3 и 4 настоящих «Методических рекомендаций».

5.3. В процессе приготовления асфальтобетонной смеси контролируют дозировку используемых материалов, в первую очередь ПАВ, точность дозирования которого составляет ±15 %; измеряют температуру нагрева минеральных материалов и температуру битума с ПАВ в рабочих котлах через 2-3 ч, а также температуру выпускаемой смеси. Качество готовой асфальтобетонной смеси проверяют в лаборатории, для этого из каждого смесителя отбирают одну пробу в смену.

5.4. В процессе устройства покрытия проверяют температуру асфальтобетонной смеси перед уплотнением, толщину уложенного слоя, качество уплотнения и ровность покрытия.

6. Правила хранения ПАВ

6.1. Кубовые остатки метиловых эфиров и аминов С17 - С20 поставляют на объект в обогреваемых железнодорожных цистернах или металлических бочках вместимостью не менее 200 л.

Полиэтиленовые эмульсии «Оксалит» и «Оксален-30» поставляют в оцинкованных флягах вместимостью 40 л ( ГОСТ 5799-78 «Фляги для лакокрасочных материалов. Технические условия») или металлических бочках вместимостью 275 л.

Эмульсия, которая транспортировалась при температуре ниже 0 ° C , перед использованием должна быть выдержана в рабочем помещении до полного оттаивания.

6.2. Кубовые остатки метиловых эфиров и аминов С17 - С20 необходимо хранить в герметично закрытых емкостях в соответствии с требованиями ГОСТ 1510-76 «Нефть и нефтепродукты. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение»; гарантийный срок хранения ПАВ в этих емкостях - 1 год.

6.3. Полиэтиленовые эмульсии необходимо хранить для предотвращения испарения воды в герметично закрытой таре в отапливаемых помещениях при температуре не выше 30 ° C на расстоянии не менее 1 м от нагревательных приборов.

Гарантийный срок хранения полиэтиленовых эмульсий - 6 мес. со дня изготовления.

6.4. По истечении гарантийного срока хранения необходимо подвергать ПАВ анализу на соответствие требованиям технических условий, и только после этого они могут быть использованы по назначению.

7. Соблюдение правил техники безопасности при работе с полиэтиленовыми эмульсиями, кубовыми остатками метиловых эфиров и аминов С1720

7.1. При использовании ПАВ необходимо руководствоваться «Правилами техники безопасности при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог» (М.: Транспорт, 1979) и «Инструкцией по использованию поверхностно-активных веществ при строительстве дорожных покрытий с применением битумов» ВСН 59-68 (М.: Оргтрансстрой, 1968).

7.2. Следует учитывать, что эмульсии полиэтиленовые марок «Оксалит» и «Оксален-30» не взрывоопасны, негорючи, термостабильны до 350 °С. Эмульсии полиэтиленовые при комнатной температуре не оказывают влияния на организм человека при непосредственном контакте с ними.

Кубовые остатки метиловых эфиров и аминов С17 - С20 - горючие вещества с температурой самовоспламенения выше 300 °С.

7.3. В случае загорания ПАВ его необходимо тушить песком, кошмой, огнетушителями.

7.4. Наряду с соблюдением общих правил техники безопасности и личной гигиены, при работе с кубовыми остатками метиловых эфиров необходима защита органов зрения (защитные очки, щитки). Следует знать, что КОМЭ - продукт малотоксичный ( IV класс по ГОСТ 12.1.007-76. «ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности»).

7.5. При работе с кубовыми остатками аминов С17 - С20 обслуживающий персонал должен быть обеспечен защитными очками, резиновыми перчатками, респираторами и противогазами марки КД. При этом следует помнить, что КОА - продукт токсичный ( II класс по ГОСТ 12.1.007-76); предельно допустимая концентрация (ПДК) паров КОА в воздухе рабочих помещений не должна превышать 1 мг/м3. Контроль за ПДК осуществляется местным отделением санэпидстанции.

В случае попадания кубовых остатков аминов на кожу необходимо промыть это место 1-2 %-ным раствором уксусной кислоты, а затем обильной струей воды с нейтральным мылом.

7.6. Использование кубовых остатков аминов С17 - С20 в качестве ПАВ в асфальтобетонных смесях допускается в условиях строительства дорожных покрытий вне населенных мест.

7.7. Лица моложе 18 лет к работе с кубовыми остатками аминов не допускаются.

7.8. При работе с ПАВ в лабораторных условиях рабочие помещения должны быть обеспечены приточно-вытяжной вентиляцией.

Для взвешивания материалов с ПАВ следует использовать весы технические типа Т-1 или ВЛР-1.

Гидравлический пресс для формирования образцов и мешалка для приготовления смесей должны находиться под вытяжными зонтами.

Приложение

Краткие сведения о новых ПАВ

Наименование ПАВ

Характеристика ПАВ

Завод-изготовитель

Ориентировочная стоимость 1 т продукта, руб.

Кубовые остатки аминов С1720

Мазеобразная масса от желтого до светло-коричневого цвета. Состав: не менее 22 % первичных аминов, суммарное содержание первичных и вторичных аминов не менее 56 %, углеводородов не более 40 %. Плотность при 80 ° C 997 кг/м3, температура плавления 58-66 °С.

Березниковское ПО «Азот» 618401, г. Березники, Пермская обл., Чуртанское шоссе, 75

200

Кубовые остатки метиловых эфиров

Жидкость темно-коричневого цвета. Плотность при 70 °С 913 кг/м3; температура плавления 28,5-30,5 °С; кислотное число не более 15 мгКОН/г, эфирное число не более 120 мгКОН/г.

Волгодонский химический завод 347000, г. Волгодонск Ростовской обл.

120

Полиэтиленовая эмульсия «Оксалит»

Водная дисперсия окисленного полиэтилена низкого давления или композиции полиэтилена низкого давления и полиэтиленового воска ПВ-10. Белая с желтым оттенком однородная масса с содержанием окисленного полиэтиленового воска не менее 25 %; рН эмульсии в пределах 6-8,5.

ОНПО «Пластполимер», г. Ленинград

1150

Полиэтиленовая эмульсия «Оксален-30»

Водная дисперсия окисленного полиэтиленового воска ПВО-30 с содержанием окисленного воска не менее 25 %; рН эмульсии в пределах 7-8.

То же

1200

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие . 1

1. Общие положения . 2

2. Применяемые материалы и технические требования к ним .. 2

3. Технология введения ПАВ в процессе приготовления асфальтобетонных смесей . 2

4. Особенности технологии приготовления асфальтобетонных смесей с применением новых ПАВ .. 4

5. Технический контроль . 5

6. Правила хранения ПАВ .. 6

7. Соблюдение правил техники безопасности при работе с полиэтиленовыми эмульсиями, кубовыми остатками метиловых эфиров и аминов С1720 6

Приложение Краткие сведения о новых ПАВ .. 7

Еще документы скачать бесплатно

Интересное

Гост 13568 Двери гост Допуски и посадки Инструкция по пожарной безопасности Категории дорог Нормы расхода материалов в строительстве Обозначения на электрических схемах Обязанности стропальщика Разрешенная максимальная масса грузового автомобиля Резьба метрическая Свес кровли плоской полимерной Сортамент уголков Удельный вес грунта Условные обозначения на генплане гост Условные обозначения на чертежах