МИНИСТЕРСТВО
ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
СОЮЗДОРНИИ
МЕТОДИЧЕСКИЕ
РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРИГОТОВЛЕНИЮ КОМПЛЕКСНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ
ВЯЖУЩИХ ИЗ ТЯЖЕЛЫХ НЕФТЕЙ, ЖИДКИХ БИТУМОВ
С ГОССИПОЛОВОЙ СМОЛОЙ И ИЗВЕСТЬЮ ДЛЯ
ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
Утверждены заместителем директора Союздорнии кандидатом технических наук В.М. Юмашевым
Одобрены Минавтодором
УзССР (письмо №10-16/762 от 28.01.1982 г.) и Минавтодором ТаджССР (письмо от
2/18-316 от 29.07.1882 г.)
Москва 1985
Изложены основные требования к материалам,
используемым для приготовления комплексного органического вяжущего. Приведены методика
подбора состава вяжущего, технология приготовления и контроль
за его качеством.
Показано, что применение комплексного органического
вяжущего в дорожном строительстве позволит повысить показатели прочности,
сцепления с поверхностью минеральных материалов, снизить водонасыщение,
расширить ассортимент вяжущих материалов.
Содержание
Предисловие
В последние годы в дорожном строительстве
среднеазиатских республик нашли применение смеси, приготовленные на основе
тяжелых нефтей и жидких битумов. Производственный
опыт свидетельствует о низких показателях прочности при сжатии и высоком водонасыщении
образцов из нефтеминеральных смесей. Улучшить
физико-механические свойства таких смесей можно, вводя в исходное органическое
вяжущее различимо добавки.
Полученные таким образом комплексные органические
вяжущие позволят повысить показатели прочности Дорожной конструкции, сцепление
с поверхностью минеральных материалов, снизить водонасыщение и, кроме того,
расширить ассортимент вяжущих материалов, используемых в дорожном
строительстве.
Перечисленные факторы, а также более низкая по
сравнению с жидкими битумами стоимость комплексного органического вяжущего
обеспечивают существенный экономический эффект от внедрения последнего в
практику строительства дорог.
В "Методических рекомендациях по приготовлению
комплексных органических вяжущих из тяжелых нефтей,
жидких битумов с госсиполовой смолой и известью для
дорожного строительства" приведены требования к материалам, технология
приготовления и область их применения.
Настоящие "Методические рекомендации"
составили канд. техн. наук Л.Ф. Ступакова
и инж. А.Н. Русин.
Замечания и предложения по настоящей работе просьба
направлять по адресу: 143900, Московская обл., г. Балашиха-6,
ш. Энтузиастов, 79, Союздорнии
или 700041, Ташкент, ул. Акад. Морозова, 49, Среднеазиатский филиал Союздорнии.
1. Общие положения
1.1. Расширить ассортимент органических вяжущих
материалов для дорожного строительства можно, используя тяжелые нефти и жидкие
битумы со структурообразующими добавками - госсиполовой
смолой и известью.
1.2. В зависимости от количества вводимых структурообразующих
добавок получают комплексные органические вяжущие (КОВ) различной вязкости - КОВ
70/130 и КОВ 130/200, имеющие улучшенное сцепление с поверхностью минеральных
материалов.
1.3. Комплексное органическое
вяжущее следует применять для приготовления холодных асфальтобетонных смесей,
предназначенных для устройства покрытий на дорогах IV-V категорий в V дорожно-климатической зоне.
1.4. Использование в дорожном строительстве комплексных органических вяжущих должно дать значительный
экономический эффект.
2. Требования к материалам
2.1. Для приготовления комплексных органических
вяжущих следует применять тяжелые нефти согласно ТУ 39-01-07-526-79 или жидкие
битумы, отвечающие требованиям ГОСТ 11955-82,
с условной вязкостью по стандартному вискозиметру с отверстием 5 мм в пределах
25-70 с при 60 °С и с
содержанием воды не более 1-2%. При повышенном содержании воды необходимо
предварительно произвести обезвоживание исходных материалов.
2.2. Госсиполовая смола
(хлопковый гудрон) должна отвечать требованиям ОСТ 18-114-73 и иметь кислотное
число не ниже 80 мг∙КОН/г.
2.3. Известь (пушонка)
должна отвечать требованиям ГОСТ 9179-77 на
кальциевую известь 1-2-го сортов.
2.4. Для приготовления холодных асфальтобетонных
смесей с использованием комплексного органического вяжущего щебень, песок и
минеральный порошок должны отвечать требованиям ГОСТ 10260-82, ГОСТ
8267-82, ГОСТ 8736-77 и ГОСТ
16557-78.
3. Проектирование состава
комплексного органического вяжущего
3.1. Проектирование состава комплексного органического
вяжущего должно предусматривать анализ органических вяжущих материалов
(исходных и вводимой в качестве добавки госсиполовой
смолы) и извести, а также расчет состава комплексного органического вяжущего.
3.2. Для проверки правильности расчета следует
приготавливать известковое молоко 25-30%-ной
концентрации, а затем контрольные образцы комплексного органического вяжущего с
содержанием госсиполовой смолы 15, 20 и 25% в
количестве, достаточном для проведения испытаний по ГОСТ 11503-74.
3.3. Количество добавляемого в состав вяжущего
известкового молока υ (л) необходимо
рассчитывать по формуле
где А - кислотное число госсиполовой смолы, мг∙КОН/г;
m - навеска госсиполовой смолы, г;
с - концентрация известкового
молока, г/л.
Рассчитываемое количество известкового молока следует
увеличить в 1,5 раза.
Пример подбора состава комплексного органического
вяжущего приведен в приложении к настоящим "Методическим
рекомендациям".
3.4. Свойства КОВ должны отвечать
приведенным ниже требованиям:
|
|
КОВ 70/130
|
КОВ 130/200
|
|
Условная
вязкость по вискозиметру С560
по ГОСТ 11503-74,
с
|
71-130
|
131-200
|
|
Температура
вспышки в открытом тигле по ГОСТ 4333-48, °С. не
ниже
|
200
|
200
|
|
Сцепление
с мрамором или песком по ГОСТ 11508-74 (метод А)
|
Выдерживают в соответствии с контрольным образом №2
|
4. Технология приготовления
комплексного органического вяжущего
4.1. Технология приготовления комплексного
органического вяжущего включает:
подготовку госсиполовой
смолы;
приготовление 30%-ного
известкового молока;
объединение госсиполовой
смолы с нефтью и известковым молоком.
Технологическая схема приготовления комплексного
органического вяжущего представлена на рисунке.
4.2. Госсиполовую смолу,
если она содержит воду, необходимо выпаривать и перед объединением с нефтью
поводить до текучего состояния путем нагрева до 50-60 °С.
4.3. Известковое молоко следует готовить путем
смешения гидратной извести (пушонки)
с водой в металлической или бетонной емкости, которая должна быть снабжена
крышкой для зашиты от пыли,
грязи и атмосферных осадков. Вместимость емкостей следует рассчитывать из
потребностей АБЗ.
4.4. Рассчитанное количество извести предварительно
нужно погасить небольшим количеством воды, а затем добавить оставшуюся часть
воды, доводя известковое молоко до 25-30%-ной
концентрации.
4.5. Нефть и госсиполовую
смолу (либо их смесь) следует доводить до текучего состояния, нагревая до 60-70 °С, и транспортировать
гудронатором в смесительную емкость, куда одновременно подают рассчитанное
количество известкового молока. Смесь перемешивают рециркуляцией при 90-95 °С в течение 0,5-1 ч, после чего
приготовленное вяжущее готово к употреблению.
Технологическая схема
приготовления комплексного органического вяжущего
4.6. Приготовленное
комплексное органическое вяжущее при хранении свыше 2 сут.
может повысить свою вязкость на 20-60 с, поэтому перед употреблением после
хранения необходим повторный анализ вязкости.
5. Технология приготовления минеральной смеси с комплексным
органическим вяжущим
5.1. Зерновой состав минеральных смесей необходимо
подбирать в соответствии с ГОСТ
9128-78 (холодные мелкозернистые смеси типов Б и
В).
5.2. Для приготовления смесей рекомендуется
использовать 5-5,5% комплексного органического вяжущего.
5.3. Температура нагрева комплексного органического
вяжущего и смесей при выпуске из смесителя должна быть 100-110 °С.
5.4. Укладывать и уплотнять смеси, приготовленные с
применением КОВ, следует по технологии, принятой; для холодных асфальтобетонных
смесей.
5.5. Свойства минеральных смесей с КОВ
70/130 и КОВ 130/200 должны отвечать приведенным далее требованиям.
|
Водонасыщение,
% объема
|
5-9
|
|
Набухание,
% объема, не более
|
2
|
|
Предел
прочности при сжатии при 20 °С,
МПа, не менее
|
1
|
|
Сцепление
КОВ с минеральной частью смеси
|
Выдерживает
|
Коэффициент водостойкости смеси с КОВ 70/130 должен
быть 0,8, а с КОВ 130/200 - 0,85, слеживаемость по
числу ударов соответственно не более 8 и не более 10.
6. Технический контроль качества
6.1. Технический контроль качества включает:
определение свойств нефти, госсиполовой смолы,
извести и комплексного органического вяжущего;
температуру нагрева нефти и госсиполовой
смолы;
концентрацию известкового молока.
6.2. Однородность вяжущего следует определять путем
погружения в него стеклянной палочки. При хорошем качестве палочка покрывается
ровным слоем вяжущего, которое стекает ровной (без
комков) струйкой.
6.3. Из каждых 20-30 т вяжущего отбирают пробы и
контролируют его качество согласно ГОСТ 11955-82.
7. Правила приемки комплексного органического
вяжущего
Комплексное органическое вяжущее необходимо принимать партиями.
Партией считается любое количество однородного по
качественным показателям вяжущего.
8.
Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение комплексного
органического вяжущего
Упаковку, маркировку, транспортирование и хранение комплексного вяжущего следует производить согласно ГОСТ
1510-76 со следующим дополнением: комплексное органическое вяжущее нужно
хранить в закрытых емкостях.
9. Гарантии изготовителя
9.1. Комплексное органическое вяжущее должно быть
принято техническим контролем предприятия-изготовителя. Изготовитель
должен гарантировать соответствие качества комплексных органических вяжущих
показателям, приведенным в п.3.4 настоящих
"Методических рекомендаций", при соблюдении потребителем условий
хранения.
9.2. Гарантийный срок хранения комплексного
органического вяжущего с момента изготовления 1мес.
По истечении гарантийного срока хранения вяжущее перед применением следует
проверять на соответствие вязкости требованиям, указанным в
п.3.4 настоящих "Методических
рекомендаций".
10. Методы испытаний
10.1. Пробы приготовленного
комплексного органического вяжущего следует отбирать согласно ГОСТ 2517-80.
Для контрольной пробы необходимо брать по 0,5 кг от каждой партии.
10.2. Испытания по определению свойств комплексного
вяжущего следует проводить по ГОСТ 11503-74;
ГОСТ
4338-48 и ГОСТ
11508-74.
11. Техника безопасности
11.1. Следует иметь в виду, что комплексное
органическое вяжущее - горючее вещество. Минимальная температура воспламенения
- 280 °С.
11.2. При изготовлении КОВ следует соблюдать требования
безопасности, которые предусмотрены ГОСТ 11955-82
для работ с разжиженными битумами.
11.3. При приготовлении, сливе и отборе проб
комплексного органического вяжущего необходимо использовать спецодежду и
индивидуальные средства защиты в соответствии с типовыми нормами, утвержденными
Госкомтруда Совета Министров СССР и ВЦСПС, и руководствоваться положениями
"Правил техники безопасности при строительстве, ремонте и содержании
автомобильных дорог" (М.: Транспорт, 1978).
Приложение
Пример
подбора состава комплексного органического вяжущего
Необходимо рассчитать количество извести, потребное
для приготовления 1 т улучшенного вяжущего с концентрацией госсиполовой
смолы 15%.
Кислотное число госсиполовой
смолы 90 мг∙КОН/г, концентрация известкового молока 30% (или 300 г на 1 л
воды).
На 1 т вяжущего необходимо 150 кг госсиполовой смолы, тогда количество добавляемого
известкового молока по приведенной в п.3.3 формуле составит
Увеличивая количество известкового молока в 1,5 раза,
находим искомый размер добавки
Таким образом, для приготовления 1 т улучшенного
вяжущего необходимо 150 кг госсиполовой смолы, 850 кг
нефти и 67,5 л известкового молока с концентрацией 300 г на 1 л воды.
