МИНИСТЕРСТВО
ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
(СОЮЗДОРНИИ)
МЕТОДИЧЕСКИЕ
РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРИМЕНЕНИЮ
КАТИОННОГО ПАВ-КОЛЛЕКТОРА АНП-2
ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ
Одобрены Минтрансстроем
Москва 1981
МЕТОДИЧЕСКИЕ
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ КАТИОННОГО ПАВ-КОЛЛЕКТОРА АНП-2 ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ. Союздорнии.
М., 1981.
Приведены общие
сведения о коллекторе АНП-2 и требования, предъявляемые к его качеству.
Рекомендовано
применение АНП-2 для повышения сцепления
битумов с минеральными материалами кислых
пород.
Изложена
технология введения АНП-2 в битум (1,0 - 3,0 %) и на поверхность минеральных материалов (0,1 - 0,2 %), что позволяет
значительно улучшить сцепление битумов с минеральными материалами кислых пород
(граниты, пески и т.д.) и приводит к повышению
водо- и морозостойкости дорожных покрытий и, следовательно, к увеличению срока
их службы. Показано, что применение АНП-2 позволяет снизить расход битума, повысить
производительность АБЗ, удлинить сезон строительных
работ.
Табл. 2.
Опыт эксплуатации асфальтобетонных
покрытий показывает, что наиболее часты разрушения, связанные с их недостаточной
водо- и морозостойкостью, что, в свою очередь, обусловлено отсутствием прочного
сцепления между битумом и минеральными материалами.
Поскольку практически все битумы не
обеспечивают прочного сцепления с поверхностью минеральных материалов кислых пород,
наиболее эффективным является применение
катионактивных веществ, в частности коллектора АНП-2
(выпускаемого Днепродзержинским объединением Азот).
Исследования, проведенные в Союздорнии, и
результаты, полученные при строительстве асфальтобетонных покрытий с
использованием АНП-2 дорожно-строительными организациями Уфимдорстроя и Югозапдорстроя,
позволили разработать «Методические рекомендации по применению катионного ПАВ-коллектора АНП-2 при строительстве
асфальтобетонных покрытий».
В Методических рекомендациях приведены
общие сведения об АНП-2 и требования, предъявляемые к его качеству; область
применения и способы его введения; технологические
особенности процессов приготовления и
уплотнения асфальтобетонных смесей в присутствии АНП-2; правила техники безопасности при
работе с АНП-2.
Настоящие «Методические рекомендации» составили кандидаты технических наук Д.С.
Шемонаева и Л.М.
Гохман.
1. Долговечность дорожных
асфальтобетонных покрытий в значительной мере обусловливается качеством битума, который должен обладать комплексом
необходимых структурно-механических свойств, в
частности обеспечивать прочное сцепление с поверхностью минеральных материалов.
2. Битумы при наличии в них
достаточного количества поверхностно-активных соединений (асфальтогеновых кислот, их ангидридов и полярных асфальтенов) обеспечивают
хорошее сцепление с сухой поверхностью минеральных материалов карбонатных,
основных и ультраосновных пород (известняки, доломиты, базальты и т.д.),
содержащих более 50 % окислов тяжелых и
щелочноземельных металлов.
Битумы не обеспечивают прочного сцепления
с поверхностью кислых минеральных материалов, а также с влажными минеральными
материалами независимо от их природы.
3. Применение катионных ПАВ, в частности коллектора АНП-2, улучшает сцепление битумов с сухими и влажными
минеральными материалами кислых пород.
4. Коллектор АНП-2 относится к классу катионных ПАВ и представляет собой
смесь хлоргидратов алкиламинов с содержанием атомов углерода от С12 до С18, получаемых на базе жидкого нефтяного парафина. Формула
АНП-2
C15H31NH2×HCl.
5. АНП-2 - жидкость темно-коричневого
цвета, растворимая в воде и нефтепродуктах.
Средняя молекулярная масса АНП-2 - 261,5, плотность при 20
°С - 0,9 - 1,0 г/см3, температура застывания 4 °С.
6. Введение АНП-2 в небольших количествах в битум или на поверхность
минеральных материалов позволяет:
обеспечить надежное сцепление поверхности
минеральных
материалов кислых пород с жидкими и вязкими
битумами;
снизить температуру приготовления горячих асфальтобетонных смесей и замедлить
процесс их старения;
повысить производительность АБЗ и
уплотняющих машин;
повысить водо- и морозостойкость
асфальтобетонных
покрытий и,
следовательно, их долговечность.
7. АНП-2 должен удовлетворять
следующим техническим требованиям МРТУ-6-03-184-87:
Внешний
вид Жидкость
темно-коричневого цвета
Плотность
при 20 °С, г/см3 0,9 - 1,0
Аминное
число, не ниже 10,0
Содержание
воды, %, не более 20,0
Растворимость
в воде 1 г коллектора должен
растворяться в 100 г воды без заметной мути
*
* Допускается легкая
опалесценция.
8. В условиях АБЗ АНП-2 может быть введен в битум и на поверхность минеральных материалов.
9. АНП-2, отдозированный весовым или объемным
способом, вводят в рабочий битумный котел битумоплавильных установок либо в
дозаторный бачок асфальтосмесительной установки.
При этом емкости заполняют битумом не более чем на 0,7 объема.
10. Температура вязких
битумов (ГОСТ 22245-76) при введении АНП-2 в
зависимости от марки битума должна быть в пределах 90
- 130 °С, температура жидких битумов (ГОСТ 11955-74) - 70 - 100 °С (табл. 1).
Таблица 1
Вид асфальтобетонной смеси
|
Марка
битума
|
Температура
нагрева битума, °С
|
Температура
смесей, °С
|
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
МГ 70/130
|
80 - 90
|
80 -
100
|
5 (весной)
10 (осенью)
|
11.
АНП-2
смешивают с битумом в рабочем котле путем циркуляции с помощью битумного
насоса.
12.
Время перемешивания при введении АНП-2 в
битумный котел должно быть не менее 30 мин.
13.
Битум с АНП-2 в битумном котле при рабочей
температуре не рекомендуется выдерживать более одной рабочей смены.
14.
При введении на поверхность минерального материала АНП-2 добавляют непосредственно в мешалку принудительного
действия асфальтосмесительной установки
под давлением Рmax = 0,5 МПа. Отдозированный АНП-2 предварительно
смешивают с пластификатором - водой или
битумом (в соотношении 1:3). При этом введенное
количество битума должно входить в общее количество битума в асфальтобетонной смеси. Вода в процессе приготовления смеси полностью испаряется
и не ухудшает качества асфальтобетона.
15.
Все работы по приготовлению, укладке и уплотнению асфальтобетонных смесей с
применением АНП-2 осуществляют в соответствии
с «Руководством по строительству дорожных
асфальтобетонных покрытий» (М., «Транспорт», 1978).
16.
Образцы из асфальтобетонных смесей с АНП-2,
подобранных в соответствии с табл. 5 ГОСТ 9128-76 «Смеси
асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия», должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к
горячему, теплому или холодному асфальтобетону.
17. Особое внимание следует уделять назначению необходимой
концентрации АНП-2, так как превышение
оптимальной концентрации может привести к отрицательному эффекту. Рекомендуемый предел концентраций АНП-2 составляет 1,0 - 3,0 % массы битума или
0,10 - 0,20 % массы
минерального материала.
18.
Оптимальную концентрацию АНП-2 необходимо
подбирать в лаборатории в каждом конкретном случае с учетом природы минеральных материалов и битума.
19.
Оптимальная концентрация АНП-2, применяемого в
составе асфальтобетона активированного минерального
порошка, может быть ниже рекомендуемого предела концентраций.
20.
Критерием оценки оптимума АНП-2 служит весь комплекс физико-механических показателей
свойств асфальтобетона, в первую очередь коэффициенты длительной водо- и
морозостойкости, а также прочность при сжатии при 60 °С, которые должны удовлетворять требованиям ГОСТ 9128-76.
21. Асфальтобетонные смеси с
АНП-2
приготавливают в асфальтосмесительных установках,
оборудованных лопастными мешалками принудительного действия (типа Д-597, Д-508-2А), в соответствии с режимами перемешивания, указанными в
«Руководстве по строительству дорожных асфальтобетонных
покрытий». Продолжительность перемешивания горячих и теплых асфальтобетонных смесей приведена в табл. 2 (извлечение из табл. 5.2 «Руководства по строительству дорожных асфальтобетонных
покрытий»).
Таблица 2
Вид асфальтобетонной смеси
|
Время
приготовления смеси в лопастной мешалке принудительного действия, с, при
перемешивании
|
«сухом»
|
«мокром»
|
Песчаная
|
15
|
45 - 60
|
Мелко- и среднезернистая
|
15
|
30 -
45
|
Крупнозернистая
|
-
|
20 - 30
|
22. При применении ПАВ, а
также активированного минерального порошка
время «мокрого» перемешивания может быть уменьшено на 15 - 30 %. Время
приготовления холодных смесей должно в 1,3
- 1,5 раза превышать время
приготовления однотипных горячих смесей.
23. Температура
нагрева битумов с АНП-2, температура
асфальтобетонных смесей при выпуске из смесителя и укладке в покрытие в зависимости от марки битума приведены в
табл. 1 настоящих Методических рекомендаций.
24. При производстве
дорожных работ с применением АНП-2 необходимо контролировать:
качество АНП-2;
качество битума с добавкой АНП-2;
качество минеральных материалов;
оптимальное количество вводимого ПАВ;
качество асфальтобетонной смеси с АНП-2;
технологию приготовления и укладки смеси.
25. Контроль осуществляют
следующим образом:
АНП-2 принимают по прилагаемым паспортным данным
завода-поставщика и оценивают его эффективность в соответствии с методикой, приведенной в приложении
настоящих «Методических рекомендаций»;
качество битумов проверяют в соответствии
с требованиями ГОСТ 22245-76 «Битумы нефтяные
дорожные вязкие» и ГОСТ 11955-74 «Битумы нефтяные дорожные жидкие;
качество используемых минеральных
материалов и готовой асфальтобетонной смеси проверяют в соответствии с
требованиями ГОСТ 9128-76.
26. Процесс приготовления
асфальтобетонных смесей с применением АНП-2
контролируют в соответствии с требованиями Руководства по строительству
дорожных асфальтобетонных покрытий и пп. 17
- 23 настоящих «Методических рекомендаций».
27. В процессе приготовления
асфальтобетонной смеси контролируют дозировку
используемых материалов, в первую очередь АНП-2 (точность дозирования
которого составляет ±15 %), температуру
нагрева минеральных материалов и битума с АНП-2
в рабочих котлах через 2 - 3 ч и температуру выпускаемой смеси. Качество готовой
асфальтобетонной смеси проверяют в лаборатории, для чего отбирают одну пробу в
смену из каждого смесителя.
28. При устройстве покрытия
проверяют: температуру асфальтобетонной смеси,
толщину уложенного слоя, качество уплотнения.
29. АНП-2 транспортируют в обогреваемых железнодорожных цистернах
или стальных бочках емкостью 250 л.
30. Хранят АНП-2 в герметично закрытых емкостях без доступа воздуха в
соответствии с требованиями ГОСТ 1510-76 «Нефть и нефтепродукты. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение».
31. Гарантийный срок
хранения АНП-2 - 3 месяца. При
удовлетворительном его состоянии хранение продлевают на 3 месяца и т.д.
32. При использовании АНП-2 необходимо руководствоваться положениями Правил техники
безопасности при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог (М., «Транспорт», 1978), «Инструкции по использованию поверхностно-активных веществ при строительстве дорожных покрытий с применением битумов» ВСН 59-68 (М., Оргтрансстрой, 1968).
33. АНП-2 - малолетучее горючее вещество, не взрывоопасно, с
температурой вспышки выше 160 °С.
34. Ввиду раздражающего
действия коллектора АНП-2 на незащищенные кожные
покровы при работе необходимо соблюдать
следующие правила техники безопасности:
надеть защитную спецодежду, прежде всего
перчатки и очки;
при попадании продукта на кожу лица и рук
тщательно промыть эти места большим количеством воды;
при попадании АНП-2 в глаза немедленно промыть
их большим количеством воды и обратиться к врачу.
Метод определения сцепления
битума с минеральной частью асфальтобетонной смеси *
* Извлечение из ГОСТ 12801-77 «Смеси
асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Методы испытаний».
От средней пробы
асфальтобетонной смеси, приготовленной в лаборатории или на заводе, отвешивают на технических весах две навески по 50 г и помещают одну из
них на сетку. Вторую навеску оставляют для последующего сравнения со смесью,
прошедшей испытание.
Химический
стакан заполняют 15
%-ным раствором
поваренной соли в дистиллированной воде примерно на 2/3 объема и устанавливают на электрическую плитку, песчаную
«баню» или над пламенем газовой горелки.
Сетку с навеской
асфальтобетонной смеси опускают в стакан с кипящим раствором поваренной соли таким образом, чтобы слой кипящего
раствора над сеткой был не менее 30 - 40 мм.
При испытании вязких битумов сетку с испытуемым образцом выдерживают в течение 30 мин в кипящем растворе, а при испытании жидкого битума -
в течение 5 мин. Кипение раствора не должно
быть бурным. Битум, в процессе кипячения всплывший на поверхность
смеси, снимают
фильтровальной бумагой.
По истечении
указанного времени сетку со смесью переносят в стакан с холодной водой для охлаждения и чтобы смыть соль, осевшую на
частичках смеси, после чего смесь помещают на
фильтровальную бумагу для испарения воды.
Сцепление
оценивают после полного высыхания смеси.
Битум
считается выдержавшим испытание на сцепление с минеральной частью асфальтобетонной смеси, если после испытания вся
поверхность минеральных материалов покрыта битумом.
СОДЕРЖАНИЕ