Государственный всесоюзный
дорожный научно-исследовательский институт
(Союздорнии)
Минтрансстроя СССР
Пособие
ПО ПРИГОТОВЛЕНИЮ И ПРИМЕНЕНИЮ БИТУМНЫХ ДОРОЖНЫХ ЭМУЛЬСИЙ
(к СНиП 3.06.03-85)
Утверждено приказом
Союздорнии от 25.03.87 № 51
Москва Стройиздат 1989
Изложены
основные понятия о дорожных эмульсиях, дана их классификация, способы
приготовления; приведены сведения об эмульгаторах, машинах и механизмах для
приготовления эмульсий, правила техники безопасности при приготовлении эмульсий.
Даются рекомендаций в области применения битумных эмульсий в дорожном
строительстве, способы подбора составов эмульсионно-минеральных смесей и
контроль качества работ, выполненных с применением битумных эмульсий.
Битумные
эмульсии, приготовленные в соответствии с настоящим Пособием, могут быть
применены не только при строительстве дорожных одежд, но и для других видов
строительных работ как гидроизоляционный, вяжущий и пленкообразующий материал
для устройства кровель, гидроизоляции и т.п.
Пособие разработано
на основе результатов лабораторных исследований и опытно-экспериментальных
работ, а также учета отечественного и зарубежного опыта по приготовлению и
применению эмульсий.
Для
инженерно-технических работников строительных организаций.
Разработано
СоюздорНИИ (кандидаты техн. наук И.Д. Плотникова Э.А.
Казарновская
Э.М. Рвачева, А.П. Архипова, М.Ф. Никишина, В.В. Назаров, Л.Ф. Ступакова).
Содержание
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ЭМУЛЬСИЙ
2. ТРЕБОВАНИЯ К ДОРОЖНЫМ ЭМУЛЬСИЯМ И ПАСТАМ
3. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ДОРОЖНЫХ ЭМУЛЬСИЙ
Материалы
Машины и оборудование
Технология приготовления эмульсий
Контроль качества эмульсий
Хранение и транспортирование эмульсии
4. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЯ ЭМУЛЬГАТОРОВ И ЭМУЛЬСИЙ
Испытание эмульгаторов
Испытание эмульсий
Испытание паст
5. ПРИМЕНЕНИЕ БИТУМНЫХ ЭМУЛЬСИЙ
Устройство дорожных одежд из эмульсионно-минеральных смесей приготовленных в установке
Черный щебень
Пористые щебеночные смеси
Плотные щебеночные смеси
Гравийные и гравийно-песчаные смеси
Песчаные смеси
Устройство дорожных одежд из эмульсионно-минеральных смесей способом смешения на дороге
Устройство конструктивных слоев дорожных одежд способом пропитки
Устройство поверхностной обработки покрытий
Устройство поверхностной обработки с использованием фракционированного щебня
Устройство поверхностной обработки с использованием эмульсионно-минеральных смесей
Устройство поверхностной обработки покрытий с использованием битумных шламов
Уход за свежеуложенным цементобетоном и цементогрунтом
Укрепление откосов насыпей и выемок
Закрепление песков в верхнем слое земляного полотна
Закрепление подвижных песков
Подгрунтовка
Обеспыливание покрытий из неукрепленных материалов
Ремонт покрытий
6. ПОДБОР СОСТАВОВ, ИСПЫТАНИЕ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ЭМУЛЬСИОННО-МИНЕРАЛЬНЫХ СМЕСЕЙ
Подбор состава щебеночных и гравийных смесей, обработанных эмульсией
Подбор состава гравийных, гравийно-песчаных и песчаных смесей, обработанных эмульсией и цементом
Контроль качества работ
7. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРИГОТОВЛЕНИИ ЭМУЛЬСИЙ
Приложение 1ЭМУЛЬСИОННАЯ УСТАНОВКА
Приложение 2МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ РАСПАДА ЭМУЛЬСИИ В СМЕСИ
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ
ЭМУЛЬСИЙ
1.1. Дорожные эмульсии - вяжущий
и пленкообразующий материал, представляющий собой однородную маловязкую жидкость
темно-коричневого цвета, состоящую из битума (или дегтя), воды и эмульгатора.
1.2. По структуре дорожные
эмульсии делят на два типа: прямые и обратные. В прямых эмульсиях битум
равномерно распределен в воде в виде мельчайших (размером 1-10 мк) капель,
окруженных слоем эмульгатора. В обратных эмульсиях вода равномерно распределена
в битуме (или дегте) в виде мельчайших капель, также стабилизированных слоем
эмульгатора.
1.3. Прямые эмульсии по виду
эмульгатора делят на три вида: анионные (ЭБА), катионные (ЭБК) и пасты.
В анионных
эмульсиях эмульгаторами являются анионные поверхностно-активные вещества (ПАВ),
в катионных - катионные ПАВ, а пастах - минеральные порошковые материалы.
1.4. Основное различие между
вышеуказанными видами эмульсий заключается во взаимодействии с обрабатываемыми
материалами.
Анионные
эмульсии активно взаимодействуют с основными (содержащими СаО) минеральными материалами, образуя на их поверхности
водостойкую пленку. С кислыми (содержащими SiO2 породами анионные эмульсии
взаимодействуют слабо, поэтому пленка вяжущего менее водостойка.
Катионные
эмульсии активно взаимодействуют с основными и особенно с кислыми минеральными
материалами, образуя на поверхности зерен любых горных пород прочную и
водостойкую пленку.
Пасты являются
малоактивными вяжущими по отношению к любым минеральным материалам.
1.5. Анионные и катионные
эмульсии по смешиваемости с минеральными материалами подразделяют на три
класса:
анионные ЭБА-1,
ЭБА-2, ЭБА-3;
катионные ЭБК-1,
ЭБК-2, ЭБК-3.
Эмульсии классов
ЭБА-1, ЭБК-1 не смешиваются с минеральными материалами любого зернового состава
при перемешивании они быстро распадаются и выделяющийся при этом битум
распределяется в смеси неравномерно в виде крупных сгустков. Эти эмульсии
предназначены для нанесения вяжущего тонким слоем на большие открытые
поверхности путем розлива или набрызга. Эмульсии класса ЭБА-2 и ЭБК-2
смешиваются только с каменными материалами пористого зернового состава.
Эмульсии класса ЭБА-3 и ЭБК-3 смешиваются с минеральными материалами как пористого,
так и плотного зернового состава, в том числе содержащими минеральный порошок и
пылеватые частицы грунта.
1.6. Обратные эмульсии
подразделяются на жидкие ЭО и вязкие ЭО-В.
2. ТРЕБОВАНИЯ К ДОРОЖНЫМ ЭМУЛЬСИЯМ И
ПАСТАМ
2.1. Анионные и катионные эмульсии
должны отвечать требованиям ГОСТ 18659-81
"Эмульсии битумные дорожные. Технические условия".
2.2. Пасты должны содержать
битума 40 - 55 % по массе.
Условная
вязкость паст при 20 °С должна быть 5 - 20 с.
Пасты должны
быть однородными по размеру частиц битума. Массовая доля частиц битума крупнее
1,25 мм не должна быть более 2 %.
Пасты должны
быть устойчивыми при хранении: массовая доля частиц крупнее 1,25 мм через 7 сут
не должна быть более 4 %, через 30 сут - более 5 %.
2.3. Обратные эмульсии должны
содержать вяжущего 70-80 % по массе. Вязкость при 60 °С по вискозиметру для
нефтяных битумов с отверстием 5 мм для ЭО должна быть 5-35, для ЭО-В -35-130 с.
Эмульсии должны
быть однородными. На стеклянной палочке, погруженной на 1 с в эмульсию, не
должно быть заметных на глаз капелек или блестков воды.
Эмульсии не
должны расслаиваться в течение 7 сут при положительной температуре окружающего
воздуха.
При смешивании
эмульсии с влажным гранитным щебнем, предварительно обработанным известью,
вяжущее должно покрывать поверхность щебня равномерно сплошной пленкой.
Эмульсии должны
выдерживать испытание на сцепление с гранитным щебнем, предварительно
обработанным известью.
3. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ДОРОЖНЫХ ЭМУЛЬСИЙ
Материалы
3.1. Для приготовления анионных, катионных эмульсий и паст используют
битумы нефтяные дорожные по ГОСТ
22245-76*. Марку битума назначают с учетом климатических условий
района строительства и конструктивного слоя дорожной одежды. Могут быть
использованы битумы с добавками полимеров.
3.2. Для приготовления обратных
эмульсий используют: дегти каменноугольные дорожные по ГОСТ
4641-80 марок Д-1, Д-2 и Д-3; битумы сланцевые дорожные (РСТ ЭССР
82-79) марок С-12/20, С-20/35, С-35/70, С-70/130; масло сланцевое ТУ
38.10957-80 и смеси нефтяных битумов марок БНД 40/60, БНД 60/90 и БНД 90/130 со
сланцевым маслом.
3.3. В качестве эмульгаторов для
анионных эмульсий используют ПАВ типа высших органических кислот (жирные,
смоляные, нафтеновые, сульфатонафтеновые) и их солей (мыла) (табл. 1).
Продукты,
содержащие высшие органические кислоты, должны иметь число омыления в пределах
от 50 до 200 мг КОН на 1 г продукта.
Эмульгирующая способность образца эмульгатора должна проверяться в лаборатории.
Для получения анионных
эмульсий, как правило, применяют щелочные вещества: едкий натр по ГОСТ
2263-79* жидкое стекло по ГОСТ 13078-81*,
триполифосфат натрия по ГОСТ 13493-86*Е.
3.4. В качестве эмульгаторов для
катионных эмульсий используют ПАВ типа аминов, диаминов, амидо-аминов и
четвертичных аммониевых солей (табл.
2).
Для получения
эмульсий применяют соляную кислоту по ГОСТ 857-78* или уксусную кислоту по ГОСТ
6968-76*.
3.5. В качестве эмульгаторов для
паст используют: известь (пушонку или молотую кипелку), содержащую не менее 60
% окисей кальция и магния; фильтро-прессную грязь - дефекат - отходы сахарного
производства, содержащие не менее 80 % частиц мельче 0,071 мм и другие
тонкодисперсные минеральные материалы
Таблица1
Эмульгаторы для анионных эмульсий | Состав, свойства |
Асидол марки
А-2 ГОСТ
13302-77* | Маслянистая
жидкость темно-коричневого цвета, не растворяется в воде, но легко
растворяется в щелочных растворах. |
Асидол-мылонафт
ГОСТ
13302-77* | Мазеобразное вещество
от светло-желтого до коричневого цвета; представляет собой смесь нафтеновых
кислот с их натриевыми солями. |
Мыло
нафтеновое (мылонафт) ГОСТ 13302-77* | Мазеобразное
вещество от светло-коричневого до коричневого цвета; состоит в основном из
натриевых солей нафтеновых кислот и воды. Содержит небольшое количество
неомыленных веществ и минеральных солей. |
Синтетические
жирные кислоты (кубовый остаток) ОСТ38.01182-80 марка Б | Продукт от
твердой до мазеобразной консистенции, от светло-коричневого до
темно-коричневого цвета. Состоит в основном из высокомолекулярных жирных
кислот. |
Контакт
Петрова (сульфокислоты нафтеновые, газойлевый контакт) ОСТ 38.01116-76 | Маловязкая
жидкость от коричневого до черного цвета, содержит значительное количество
сульфонафтеновых кислот, и некоторое количество примеси, в том числе серную
кислоту. |
Окисленный
петролатум ТУ 38-301-96-83 | Однородная
паста коричневого цвета, нерастворима в воде. |
Сульфатное
мыло серое ТУ 81-05-118-77 | Мазеобразный
продукт от желтого до темно-коричневого цвета. Содержит значительное
количество натриевых солей смоляных и жирных кислот и некоторое количество
других веществ. Хорошо растворяется в воде. |
Масло талловое
сырое ОСТ 13.184-83Е | Вязкая
жидкость от темно-красного до темно-бурого цвета, содержит смесь смоляных и
жирных кислот. |
Второй
жировой гудрон ОСТУ 30-9121-63 | Полутвердый
или вязкий продукт от коричневого до темно-коричневого цвета состоит из
жирных кислот, нейтрального жира и неомыленных веществ. |
Госсиполовая
смола (кубовый остаток) ОСТ 18-114-73 | Продукт,
получаемый в виде кубового остатка (гудрон) при дистилляции жирных кислот,
выделенных из хлопкового соапстока. Однородная вязко-текучая масса от
темно-коричневого до черного цвета. |
Смола
древесная омыленная (СДО) ТУ 81-05-2-78 | Вещество
черного цвета вязкой или полувязкой консистенции, растворима в воде, рН
водного раствора 11-12, содержит соли смоляных и других высших кислот. |
Жировая масса
ТУ 18 УзССР45-81 | Вещество
коричневого или темно-коричневого цвета мазеобразной консистенции со
специфическим запахом жирных кислот. Содержит 20-30 % воды. |
Талловый пек
ТУ 81-05-84-80 | Продукт
темно-коричневого цвета от маловязкой до вязкой консистенции, безводный или с
небольшим количеством воды. |
Смола
нейтрализованная воздухововлекающая (СНВ) ТУ 81-05-75-74 | Продукт
темно-коричневого цвета твердой консистенции хорошо растворим в
воде
рН водного раствора 10-12. |
Пек талловый омыленный
марка Б ОСТ 13-145-82 | Продукт
коричневого или темно-коричневого цвета твердой
консистенции
растворяется в горячей воде. |
Таблица 2
Эмульгаторы для катионных эмульсий | Состав свойства |
Присадка
адгезионная БП-3 ТУ 38 УССР 201170-78 | Воскообразный
продукт от светло-желтого до светло-коричневого цвета. Температура
каплепадения не выше 75 С. Хорошо растворима в битуме. |
Амины
алифатические С17-С20 технические ТУ 6-02-795-78 | Белый с
желтым оттенком воскообразный продукт. Температура плавления 33-38 С.
Хорошо растворим в воде. |
Четвертичные
соли аммония (например алкилметиламмоний хлорид - АТМ) ТУ
3840798-78 | АТМ
выпускается в виде 50 - 60 % раствора в изопропиловом спирте. Хорошо
растворим в воде. |
3.6. Эмульгаторами для обратных эмульсий
являются фенолы, содержащиеся в вяжущем.
При содержании их в вяжущем
менее 5 % необходимо добавлять фенолы каменноугольные технические ГОСТ
11311-76*.
Помимо фенолов в состав
эмульгатора для обратных эмульсий входят едкий натр и поваренная соль.
3.7. Вода для приготовления
эмульсий должна быть с жесткостью не выше 6 мг-экв/л.
Машины и
оборудование
Комментарии (0)
Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться