ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ
УТВЕРЖДЕНО
Распоряжением Минтранса России
№ ОС-358 от 18.04.2003
РУКОВОДСТВО
ПО
ПРИМЕНЕНИЮ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ
ВЕЩЕСТВ ПРИ УСТРОЙСТВЕ
АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ
(ВЗАМЕН
ВСН 59-68)
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОСУДАРСТВЕННАЯ
СЛУЖБА ДОРОЖНОГО ХОЗЯЙСТВА
(РОСАВТОДОР)
МОСКВА 2003
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие. 1 1. Общие положения. 3 2. Технические требования к «Амдор-9», «БП-3М» и
«Дорос-АП», битуму с этими добавками и асфальтобетонам на их основе. 4 3. Технологические способы применения «Амдор-9», «БП-3М»
и «Дорос-АП». 6 4. Определение оптимального содержания «Амдор-9»,
«БП-3М» и «Дорос-АП». 6 5. Технологический процесс введения адгезионных добавок
в битум.. 7 5.1. Технологический процесс введения «Амдор-9» в битум.. 7 5.2. Технологический процесс введения «БП-3М» в битум.. 9 5.3. Технологический процесс введения «Дорос-АП» в битум.. 9 6. Особенности применения битумов с «Амдор-9», «БП-3М» и
«Дорос-АП». 11 7. Технический контроль. 12 8. Транспортирование и хранение добавок «Амдор-9»,
«БП-3М» и «Дорос-АП», битума с указанными добавками и асфальтобетонной смеси
на их основе. 13 9. Правила техники безопасности при работе с «Амдор-9»,
«БП-3М» и «Дорос-АП». 14 10. Охрана окружающей среды.. 15 Приложение А. Методы
испытания адгезионных добавок «Амдор-9», «БП-3М» И «Дорос-АП». 16 |
ПРЕДИСЛОВИЕ
Огромные
затраты на ремонт дорожных покрытий в последние годы требуют значительного
повышения сроков их службы.
Одна из причин
преждевременного разрушения асфальтобетонных покрытий - их недостаточная водо-
и морозостойкость, что проявляется в шелушении и выкрашивании, переходящих в
выбоины на покрытиях.
В последние
годы скорость, интенсивность и грузонапряженность движения автомобилей
увеличились, в частности, на основных магистралях страны - скорость на 15 - 20
%, интенсивность движения - на 26,2 %, грузонапряженность (объем перевозок) -
более чем на 100 % (из выступления первого заместителя министра транспорта
России О.В. Скворцова, приведенного в журнале «Автомобильные дороги» № 7 за
2001 г.). Это положение интенсифицирует процесс разрушения асфальтобетонных
покрытий, срок службы которых в среднем в настоящее время составляет 6 лет.
Причиной
указанных разрушений является неудовлетворительное сцепление битумов с
поверхностью минеральных материалов, особенно кислых пород и, как следствие,
недостаточная водо- и морозостойкость асфальтобетона.
В настоящее
время изготовители битумов в соответствии с требованиями действующего ГОСТ 22245-90 «Битумы нефтяные
дорожные вязкие. Технические условия» гарантируют хорошее сцепление только
битумов марок БНД с эталонным мрамором - представителем материалов основных
пород.
Практика и
многочисленные исследования в нашей стране показали, что в большинстве случаев
этого недостаточно для обеспечения требуемой водо- и морозостойкости покрытий,
а один из эффективных путей обеспечения требуемого сцепления битумов с
поверхностью применяемых минеральных материалов - применение добавок катионных
ПАВ в битумы.
В связи с этим
в Проект ГОСТ Р «Битумы нефтяные дорожные улучшенные. Технические условия»
введено обязательное требование по обеспечению хорошего сцепления дорожных битумов с
поверхностью любых применяемых минеральных материалов, в том числе и кислых
пород, как щебня, так и песка. Это требование может быть выполнено, в
частности, за счет введения в битум добавок катионных ПАВ «АМДОР-9», «БП-3М»,
«ДОРОС-АП».
Добавка
адгезионная дорожная «АМДОР-9», далее по тексту «АМДОР-9», принадлежит к новому
поколению катионных ПАВ для дорожного строительства. Рецептура и технология
производства «АМДОР-9» разработана ЗАО «АМДОР» с учетом замечаний и пожеланий
специализированных дорожно-строительных организаций к качеству ПАВ предыдущего
поколения: выпускаемой и широко применяемой ранее добавки БП-3, разработанной
БашНИИ НП, опробованной и рекомендованной к применению Союздорнии и его
Ленинградским филиалом (Методические рекомендации по применению катионного
поверхностно-активного вещества БП-3 при устройстве асфальтобетонных покрытий.
// М. Союздорнии, 1977), а также добавки ПАБ-1, разработанной и рекомендованной
к применению Союздорнии совместно с НПО ГИПХ (Методические рекомендации по
применению катионного поверхностно-активного вещества ПАБ-1 для повышения водо-
и морозостойкости дорожных асфальтобетонных покрытий. // М. Союздорнии, 1991).
Технология
производства добавки «АМДОР-9», представляющей собой смесь полиаминоамидов и
полиаминоимидазолинов, основана на использовании высококачественного сырья и
позволяет получать продукцию с заданными свойствами и постоянного состава в
отличие от катионных ПАВ предыдущего поколения типа БП-3 и ПАБ-1,
производившихся, как правило, из отходов химической промышленности.
ЗАО «АМДОР»
осуществляет в настоящее время промышленный выпуск «АМДОР-9» по заказам
потребителей на Березниковском АО «АЗОТ».
За последние 5
лет в дорожном строительстве успешно использовано более 1000 т этой добавки для
повышения водо- и морозостойкости горячих асфальтобетонных смесей при устройстве
верхних слоев покрытий на автомагистралях г. Санкт-Петербурга, Ленинградской,
Московской, Орловской, Новгородской, Свердловской, Владимирской, Тверской, Ярославской
областей, Республик Карелии и Мордовии, Ханты-Мансийского округа.
Добавка
адгезионная БП-3М к дорожным битумам - катионное ПАВ, - рецептура и технология
производства которого разработаны БашНИИ НП взамен добавки БП-3. После закрытия
по экологическим соображениям производства добавки БП-3 на Бердянском опытном
нефтезаводе выпуск добавки БП-3М организован в г. Уфе на опытном заводе
малотоннажных нефтехимических производств. Для приготовления добавки БП-3М
применяются высокомолекулярные органические кислоты (природные либо
синтетические или их кубовые остатки) и фракция 160 - 210 °С полиэтиленполиаминов.
Объем выпуска добавки 300 - 500 т/год. Добавка БП-3М применялась при
строительстве покрытий автомобильных дорог и их реконструкции в объединении
«Башкиравтодор», она поставлялась в дорожно-строительные организации
Белорецкого, Дуванского, Белокатайского, Бирского, Балтачевского, Иглинского,
Гафурийского, Стерлитамакского и других районов Башкортостана и также в районы
Краснодарского края, Поволжья и Урала.
Добавка
адгезионная для дорожных битумов «ДОРОС-АП» - химическое соединение класса имидазолинов
- выпускается на предприятии «ДОРОС» в г. Ярославле с 1997 г.; объем продаж в
2002 г. составил более 200 т.
Добавка
«ДОРОС-АП» применялась при устройстве дорог в ФОАО «Орелдострой», в городах
Элиста (Калмыкия), Томске, Новосибирске, Кемерово, Саратове и Архангельске.
«Руководство по
применению поверхностно-активных веществ при устройстве асфальтобетонных
покрытий» разработано ФГУП «Союздорнии» на основе результатов лабораторных
исследований, опытно-производственных испытаний и практических результатов
внедрения, доказывающих технологические и эксплуатационные преимущества
применения этих добавок. Технологические преимущества при применении указанных
добавок ПАВ: снижение расхода битума, его температуры, температуры
приготовления асфальтобетонных смесей, повышение производительности АБЗ и
отряда по устройству покрытия, удлинение строительного сезона, снижение затрат энергии.
Эксплуатационные преимущества: улучшение адгезионных свойств битумов, водо- и
морозостойкости асфальтобетонного покрытия, увеличение сроков его службы.
В данном
«Руководстве по применению поверхностно-активных веществ при устройстве
асфальтобетонных покрытий» приведены общие положения, технические требования к
«АМДОР-9», «БП-3М» и «ДОРОС-АП», способы их применения, особенности технологии
приготовления и применения асфальтобетонных смесей с их использованием,
технический контроль, особенности их хранения, техника безопасности, методы
испытания этих добавок.
Настоящее
Руководство составлено сотрудниками ФГУП «Союздорнии»: кандидатами технических
наук Л.М. Гохманом и А.Р. Давыдовой.
1.
Общие положения
1.1. Применение
добавок катионных ПАВ в дорожных битумах позволяет снизить поверхностное
натяжение на границе раздела битум - минеральный материал, а следовательно,
улучшить и ускорить смачивание и обволакивание поверхности минеральных
материалов, увеличить адгезию битума к минеральному материалу.
Катионные ПАВ
этого типа могут адсорбироваться также на лиофобных участках поверхности
асфальтенов, блокируя места их коагуляционных контактов, приводя тем самым к
стабилизации всей системы, а следовательно, замедлению старения битума. Такая
стабилизация системы адсорбционными слоями приводит к снижению ее вязкости. Все
это вместе взятое - улучшение смачивания и обволакивания вследствие снижения поверхностного
натяжения, а также снижение вязкости битума в результате стабилизации системы -
позволяет снизить рабочую температуру битума и температуру приготовления
асфальтобетонной смеси.
1.2. «Амдор-9»,
«БП-3М» и «Дорос-АП» дают возможность обеспечить требуемое сцепление битума с
поверхностью минеральных материалов как ультракислых, кислых, так и основных
пород одновременно, что способствует повышению водо- и морозостойкости любых
асфальтобетонных и черных материалов, в том числе и тех, в которых минеральная
часть - щебень, песок и минеральный порошок - представлена материалами
различной природы, а следовательно, продлевает сроки службы покрытий.
Добавка
«Амдор-9» представляет собой смесь полиаминоамидов и полиаминоимидазолинов;
«БП-3М» - продукт взаимодействия высокомолекулярных органических кислот,
природных, либо синтетических, или их кубовых остатков с полиэтиленполиаминами
(фракция 160 - 210 °С), «Дорос-АП» - смесь химических соединений типа
имидазолинов.
1.3. «Амдор-9»,
«БП-3М» и «Дорос-АП» рекомендуется применять:
во-первых, при
использовании жидких битумов по ГОСТ 11955-82 или вязких
битумов марок БН по ГОСТ 22245-90; при устройстве
поверхностных обработок с применением щебня кислых и ультракислых пород и
использовании как жидких битумов всех марок, так и вязких битумов марок БНД и
БН; при использовании асфальтобетонов и других черных материалов в тех случаях,
когда не удается при подборе состава смеси обеспечить требуемый по ГОСТ
коэффициент длительной водостойкости;
во вторых, для
повышения сроков службы покрытий, в тех случаях, когда асфальтобетон
соответствует требованиям ГОСТ 9128-97, в том числе и по
коэффициенту длительной водостойкости; при необходимости продления
строительного сезона производства работ, повышения производительности труда на
АБЗ и при укладке смеси.
1.4. Добавки
«Амдор-9», «БП-3М» и «Дорос-АП» характеризуются специфическим неприятным
запахом, поэтому в случаях необходимости их использования в жаркую безветренную
погоду работникам, занятым на таком производстве, следует пользоваться
специальными средствами для защиты органов дыхания.
1.5. Превышение
оптимального содержания ПАВ в битуме и асфальтобетоне может привести к
отрицательному эффекту, что обусловлено способностью ПАВ, нескомпенсированного
минеральным материалом, привлекать (солюбилезировать) воду. Это в свою очередь
может приводить к снижению водо- и морозостойкости асфальтобетона, а также
предела прочности при сжатии при 50 °С.
1.6. Часть
катионного ПАВ, введенного в битум, идет на нейтрализацию анионной активности
асфальтенов и других активных соединений битумов, поэтому, чем активнее битум,
тем большее количество ПАВ необходимо в него ввести для получения оптимального
эффекта.
1.7. Введение в
битум 0,5 - 1,5 % «Амдор-9», 0,5 - 1,5 % «БП-3М», 0,3 - 1,5 % «Дорос-АП» не
ухудшает комплекс стандартных показателей свойств битума, и он соответствует
требованиям ГОСТ 22245-90, предъявляемым к
исходному битуму без добавки. При этом значительно улучшается показатель
изменения температуры размягчения битума после прогрева, т.е. устойчивость к
старению и показатель сцепления как с минеральными материалами кислой и
основной природы, применяемыми в практике дорожного строительства, так и с
эталонными - мрамором и вольским песком.
1.8. При
совместном использовании минеральных порошков, активированных анионным ПАВ, и
битумов с добавкой катионного ПАВ при условии оптимального соотношения этих ПАВ
достигается значительный синергетический эффект, вызывающий существенный рост
водо- и морозостойкости асфальтобетона, повышение предела прочности при сжатии
образцов при 50 °С, без изменения предела прочности при 0 °С, т.е. повышение
сдвигоустойчивости при 50 °С без ухудшения деформативности при 0 °С. Увеличение
содержания одного из указанных видов ПАВ сверх оптимума приводит к
отрицательному эффекту.
2.
Технические требования к «Амдор-9», «БП-3М» и «Дорос-АП», битуму с этими
добавками и асфальтобетонам на их основе
Комментарии (0)
Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться