МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
СОЮЗДОРНИИ
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРИГОТОВЛЕНИЮ И ПРИМЕНЕНИЮ
КОМПЛЕКСНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЯЖУЩИХ
НА ОСНОВЕ ТЯЖЕЛЫХ ПРОДУКТОВ
ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ И УГЛЯ, ПАВ,
ПОЛИМЕРОВ И ДРУГИХ
ВЫСОКОДИСПЕРСНЫХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ
Утверждены зам. директора Союздорнии
канд. Тех. наук В. М. Юмашевым.
Одобрены Главзапсибдорстроем
(письмо № 6204/26-18 от 07.01.86)
Описаны основные принципы получения комплексных органических вяжущих (КОВ) и метод расчета их состава.
Даны оптимальные составы КОВ, получаемых на основе сырья для производства вязких дорожных битумов и различных добавок (дивинилстирольного термоэластопласта, нефтяного асфальтита, мягчителя АСМГ, серы); вязких битумов и сополимера процесса доочистки сточных вод или полиэтиленового воска; каменноугольной смолы и дивинилстирольного термоэластопласта или серы; каменноугольных дегтей и ряда добавок (полистирольной пыли, фильтрационного кека, древесного гидролизного лигнина, кубовых остатков дистилляции фталевого ангидрида, длиннопламенных каменных углей).
Приведены требования к качеству КОВ и органоминеральных материалов, получаемых на основе КОВ.
Предложена технология приготовления и применения КОВ и органоминеральных смесей; указаны порядок технического контроля за качеством смесей и покрытий из них, а также правила техники безопасности при работе с КОВ.
Настоящие Методические рекомендации составлены на основе исследовательских и опытно-экспериментальных работ, проведенных в 1981-1985 гг. Союздорнии, его Омским и Ленинградским филиалами, а также МакИСИ.
Предисловие
Повышение роли автомобильных перевозок в выполнении народнохозяйственных планов страны, в первую очередь при решении Продовольственной программы и освоении районов Севера и Сибири, требует развития сети автомобильных дорог с твердым покрытием и увеличения объемов ремонтных работ, а следовательно, роста производства дорожно-строительных материалов улучшенного качества, в частности органических вяжущих, которые позволят обеспечить одновременно сдвигоустойчивость покрытий при 50-70°С и трещиностойкость при минус 50-60°С.
За последние годы в Союздорнии, его Омском и Ленинградском филиалах, а также в Макеевском инженерно-строительном институте (МакИСИ) проведены исследования по разработке отвечающих этим требованиям комплексных органических вяжущих (КОВ), полученных на основе продуктов переработки нефти и угля, ПАВ, полимеров и других структурообразующих добавок.
В результате исследований Союздорнии предложены КОВ на основе сырья для производства битумов и таких структурообразующих добавок, как дивинилстирольный термоэластопласт (ДСТ), нефтяной асфальтит, мягчитель АСМГ, сера, а также КОВ на основе каменноугольной смолы, ДСТ или серы; Ленинградским филиалом Союздорнии - КОВ на основе вязких битумов и полиэтиленового воска (ПЭВ); Омским филиалом Союздорнии - КОВ на основе вязких битумов и сополимера процесса доочистки сточных вод (ПДСВ); МакИСИ - КОВ на основе каменноугольных дегтей и ряда добавок: полистирольной пыли (ПС), фильтрационного кека (ФК), древесного гидролизного лигнина (ДГЛ), кубовых остатков дистилляции фталевого ангидрида (ОФА), длиннопламенных каменных углей (ДУ).
Анализ результатов исследований и опытно-экспериментальных работ на объектах Курского областного треста "Дорспецстрой" (КОВ на основе жидких битумов БНЖ 70/130 и ДСТ), Центравтодора Минавтодора РСФСР (КОВ на основе битумного сырья и ДСТ), Омского треста "Дорспецстрой" (КОВ на основе вязких битумов и ПДСВ), трестов "Лендорстрой" и "Леноргинжстрой" (КОВ на основе вязких битумов и ПЭВ), Донбассдорстроя, Артемовского управления "Дорспецстрой", Донецкого облмежколхоздорстроя и др. (КОВ на основе дегтей и различных добавок) позволил разработать "Методические рекомендации по приготовлению и применению комплексных органических вяжущих на основе тяжелых продуктов переработки нефти и угля, ПАВ, полимеров и других высокодисперсных наполнителей", которые предназначены для использования при опытном строительстве дорожных покрытий с использованием различных КОВ.
В настоящих "Методических рекомендациях" изложена технология приготовления и применения вышеперечисленных КОВ; даны требования к их качеству, техническому контролю за качеством как самих вяжущих, так и органоминеральных смесей и органобетонов на их основе; техника безопасности при работе с ними.
При разработке настоящих "Методических рекомендаций" использованы авторские свидетельства № 834041, 857182, 983105, 975755, 833732, 1203062, 1279992.
"Методические рекомендации" составили кандидаты технических наук Л. М. Гохман, Д. С. Шемонаева, Е. М. Гурарий, А. Р. Давыдова (Союздорнии), Ю. Е. Никольский, А. С. Баранковский (Омский филиал Союздорнии), И. П. Шульгинский, Г. Б. Крыжановская (Ленинградский филиал Союздорнии), В. И. Братчун (МакИСИ), инженеры И. И. Капанадзе, К. И. Давыдова, И. В. Степанян (Союздорнии), О. Г. Бабак (Омский филиал Союздорнии), А. И. Повзун, А. Н. Бачурин, С. В. Якименко (МакИСИ), А. В. Румянцев (Омский завод синтетического каучука).
1. Общие положения
1.1. Разнообразие климатических и эксплуатационных условий требует разработки научно обоснованных путей регулирования свойств вяжущих для дорожного строительства в широких пределах с целью получить оптимальные для данных условий качества.
1.2. Изменение консистенции битумов и дегтей или варьирование известными технологическими способами производства не позволяет существенно повысить их трещиностойкость при требуемой теплостойкости и устойчивости к старению. Так, для битумов с температурой размягчения от 43 до 51 °С температура хрупкости соответственно составляет от минус 17 до минус 4 С. Следовательно, при требуемой сдвигоустойчивости покрытий при 50-70 °С, необходимой коррозионной стойкости и устойчивости к старению не удается обеспечить трещиностойкость покрытий при температурах ниже минус 20°С, а тем более при минус 50 - минус 60С, характерных для районов Севера и Сибири. Выполнить эти требования можно, используя комплексные органические вяжущие (КОВ), получаемые введением в жидкие или маловязкие продукты переработки нефти и угля ПАВ, полимеров и других структурообразующих добавок.
1.3. КОВ можно получать из тяжелых нефтей или остатков неглубокой переработки традиционных нефтей на атмосферных колоннах, вводя в них порошкообразные структурообразующие добавки, в местах добычи нефти в районах Севера и Сибири. Это позволит значительно сократить железнодорожные перевозки вязких битумов.
В связи с дефицитом полу бункерных вагонов, предназначенных для транспортирования вязких битумов и дегтей, увеличены поставки маловязких дегтей и сырья для производства битумов на бескомпрессорные установки дорожно-строительных организаций.
Производство окисленных битумов и дегтей на этих установках является пожароопасным, высокоэнергоемким, характеризуется низким контролем качества готовой продукции, что повышает вероятность получения а, следовательно, и применения вяжущих низкого качества. Все это обусловливает целесообразность привлечения для обслуживания установок специалистов по нефтепереработке.
Получение КОВ на таких установках взамен битумов может быть осуществлено силами самих дорожников, поскольку технология получения этих вяжущих сводится к простому механическому перемешиванию компонентов при температурах не выше 180°С.
1.4. Представление об органических вяжущих материалах как о дисперсных системах с оптимальным объемом дисперсной фазы, образующей пространственный коагуляционный каркас, который обеспечивает их прочность и теплостойкость, и дисперсионной средой, качество и толщина гранично-смазочных прослоек которой обусловливает необходимую деформативность и эластичность системы, является основной предпосылкой получения КОВ.
Толщина и качество прослоек среды зависят как от природы структурообразующих компонентов (их внутренней и внешней лиофильности по отношению к данной дисперсионной среде), так и от их содержания в системе.
1.5. Хорошая совместимость компонентов, достаточная кинетическая устойчивость получаемых вяжущих - способность не расслаиваться при длительном хранении и выдерживании при рабочих температурах, обеспечение требуемого комплекса технологических и эксплуатационных свойств являются основными научными принципами получения КОВ.
КОВ должны обеспечить устойчивость органоминеральных смесей к старению при приготовлении, хранении и транспортировании, а также требуемые сдвигоустойчивость, водо -, морозо - и трещиностойкость органо-бетонных покрытий.
В связи с этим качество вязких КОВ должно быть не ниже качества битумов марок БНД, нормированных ГОСТ 22245-76, жидких - не ниже качества жидких битумов, нормированных ГОСТ 11955-82, КОВ на основе дегтей - не ниже качества дегтей, указанного в ГОСТ 4641-80, а для районов Севера и Сибири, а также конструкций, работающих в условиях повышенных динамических воздействий, - значительно его превосходить. При этом температура перехода вяжущего в хрупкое состояние должна быть практически равна минимальной температуре или быть ниже ее в данном конструктивном слое для той дорожно-климатической зоны, в которой он будет эксплуатироваться.
1.6. Материалами для дисперсионной среды КОВ могут служить жидкообразные основные и побочные продукты переработки нефти и угля, например, сырье для производства вязких дорожных битумов (гудроны), битумы, экстракты селективной очистки масел, каменноугольные масла, смолы, дегти, а также нефти.
Материалами, используемыми в качестве зародышей дисперсной фазы, могут служить высокодисперсные наполнители органического и неорганического происхождения, например, полимеры, асфальтиты, асфальты деасфальтизации, мягчители АСМГ и другие концентраты асфальтосмолистых веществ, нефтеполимерные и тяжелые буроугольные смолы, сера, порошкообразные остатки различных промышленных производств и т.п.
1.7. Для получения КОВ с оптимальными свойствами необходимо обеспечить объемное содержание дисперсной фазы Сv в пределах от
= 0,487 до
= 0,613. Данное условие является теоретической основой для разработки составов КОВ. При этом за дисперсную фазу принимаются собственно зародыши фазы и часть дисперсионной среды, иммобилизованная ими, при тепловом движении или деформировании представляющие собой единое целое.
При Сv < 0,487 содержание зародышей дисперсной фазы оказывается недостаточным для образования пространственной дисперсной структуры в КОВ, а следовательно не могут быть обеспечены необходимые прочность и сдвигоустойчивость системы.
При Сv > 0,613 возникает опасность образования фазового контакта между дисперсными частицами в КОВ, что приводит к потере вяжущих свойств и недостаточной устойчивости к старению.
1.8.
— Все документы — Отраслевые и ведомственные нормативно-методические документы — Проектирование и строительство автомобильных дорог — МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИГОТОВЛЕНИЮ И ПРИМЕНЕНИЮ КОМПЛЕКСНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЯЖУЩИХ НА ОСНОВЕ ТЯЖЕЛЫХ ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ И УГЛЯ, ПАВ, ПОЛИМЕРОВ
Городом с самыми дешевыми квартирами в новостройках оказался Воронеж
Аналитик Гутман: период с мая по июль является лучшим периодом для продажи дачи
«МК»: в России не отменят льготную ипотеку
Аренда квартир в Москве подешевела на 10 %
Вице-премьер Хуснуллин: ставка по ипотеке должна быть пять процентов