ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ
УТВЕРЖДЕНО
распоряжением Минтранса России
от 14.05.2003 № ОС-423-р
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАДИИ
ПО ПРИМЕНЕНИЮ КАТИОННО-АДГЕЗИОННОЙ
ДОБАВКИ “КАП” ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ
С ПРИМЕНЕНИЕМ БИТУМОВ
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЛУЖБА ДОРОЖНОГО ХОЗЯЙСТВА
(РОСАВТОДОР)
Москва 2003
1. “Методические рекомендации по применению катионно-адгезионной присадки “КАП” при строительстве дорожных покрытий с применением битумов” разработаны ГП “Росдорнии” по заданию Государственной службы дорожного хозяйства Минтранса России на основе исследований и опытно-производственных работ по строительству дорожных покрытий.
2. Методические рекомендации приняты и введены в действие распоряжением Министерства транспорта Российской Федерации от 14.08.2003 № ОС-423-р.
Настоящие Рекомендации не могут быть полностью или частично воспроизведены, тиражированы и распространены в качестве официального издания без разрешения Росавтодора.
Долговечность асфальтобетонных покрытий в значительной степени определяется способностью вяжущего обеспечивать прочное сцепление с поверхностью минерального материала.
Прочность и устойчивость сцепления характеризуются процессами, протекающими на поверхности раздела битумо-минеральный материал, и зависят от состава и свойств битума и природы минерального материала. Имеющееся в составе битума небольшое количество поверхностно-активных веществ анионного типа позволяет обеспечивать хорошее смачивание битумом поверхности минерального материала основных пород, однако, в практике дорожного строительства при производстве асфальтобетонных смесей широко применяются кислые каменные материалы - граниты.
Битумы нефтяные дорожные, выпускаемые нефтеперерабатывающими заводами, а также полимерно-битумные вяжущие, изготовленные на отечественном СБС-ДСТ, как правило, не имеют удовлетворительного сцепления с минеральными материалами кислых пород. Даже улучшенные битумы не имеют стабильной адгезионной способности к кислым породам.
Этим объясняется снижение водоустойчивости асфальтобетона, его коррозионной стойкости при обработке покрытия солевыми растворами, выкрашивание и образование выбоин на дорожном покрытии и дальнейшее его разрушение уже в начальные периоды эксплуатации.
Известно, что улучшение адгезионной способности вяжущего может достигаться применением поверхностно-активных веществ (ПАВ).
Однако спектр эффективных ПАВ, выпускаемых в настоящее время отечественными производителями для дорожников, не достаточен для решения такой емкой проблемы. Насчитывается не более десятка наименований ПАВ, что ограничивает возможность выбора доступных и технологичных добавок.
Применяемые в дорожной отрасли зарубежные добавки при значительных финансовых затратах не обеспечивают стабильности адгезионных свойств битума, приводят к снижению прочностных характеристик асфальтобетона при +50 °С.
ГП “Росдорнии” совместно с АО “Акохим” разработана катионно-адгезионная добавка “КАП” - ТУ-2484-008-22288198-97.
При разработке нового ПАВ - “КАП” - решались следующие задачи: обеспечение эффективности и доступности применения, совместимости и технологичности при введении добавки в битум, обеспечение термостабильности активированного битума при хранении в режиме рабочих температур.
“Методические рекомендации по применению катионно-адгезионной добавки “КАП” при строительстве дорожных покрытий с применением битумов” разработаны коллективом ГП “Росдорнии”: канд. техн. наук Гриневич С.В., Лысенко В.Е., Кузнецовой Е.А. В работе принимали участие канд. техн. наук Гохман Л.М., Кирюхин Г.Н.
1.1. Настоящие рекомендации распространяются на производство работ по устройству покрытий из асфальтобетонных и других битумоминеральных смесей с применением катионной добавки “КАП”.
1.2. Катионно-адгезионную добавку “КАП” применяют при производстве работ по приготовлению асфальтобетонных и других битумно-минеральных смесей дорожных покрытий для:
- улучшения сцепления битума или ПБВ (ОСТ 218.010-98) с поверхностью минерального материала - кислых и основных пород;
- уменьшения старения вязких битумов;
- повышения долговечности асфальтобетона дорожных покрытий, его водостойкости, коррозионной стойкости, морозостойкости, теплостойкости;
- улучшения показателей технологического процесса приготовления битумоминеральных смесей, уменьшения температуры нагрева смеси, сокращения времени перемешивания;
- улучшения технологического процесса укладки и уплотнения смеси;
- продления строительного сезона при строительстве покрытий осенью и ранней весной, при температуре воздуха не ниже 0 °С.
1.3. Катионно-адгезионную добавку “КАП” применяют для всех типов асфальтобетонных и других битумоминеральных смесей.
В настоящих Методических Рекомендациях использованы ссылки на следующие стандарты:
ОСТ 218.0.001-2002. Система отраслевых нормативных и методических документов дорожного хозяйства. Основные положения.
ГОСТ Р 1.5-92. Государственная система стандартизации Российской Федерации. Общие требования к построению, изложению, оформлению, содержанию стандартов.
ОСТ 218.010-98. Вяжущие полимерно-битумные дорожные на основе блоксополимеров типа СБС.
ГОСТ 9128-97. Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асафальтобетон.
ГОСТ 11508-74. Битумы нефтяные. Методы определения сцепления битума с мрамором и песком.
ТУ 2484-008-22288198-97. Катионная адгезионная присадка “КАП”.
ГОСТ 22245-90. Битумы нефтяные дорожные вязкие.
ГОСТ 12801-84. Смеси асфальтобетонные дорожные и аэродромные, дегтебетонные дорожные, асфальтобетон и дегтебетон. Методы испытания.
СНиП 3.06.03-85. Автомобильные дороги.
ГОСТ 12.4.103-83. Одежда специальная защитная. Средства индивидуальной защиты рук и ног. Классификация.
ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов.
3.1. Катионно-адгезионная добавка “КАП” представляет собой смесь катионного поверхностно-активного вещества, изготовленного на основе триэтаноламина, с продуктом полимеризации ненасыщенных углеводородов фракции С5 - С9.
3.2. Катионно-адгезионная добавка “КАП” по своим свойствам должна удовлетворять требованиям ТУ 2484-008-22288198-97. Основные требования к добавке “КАП” приведены в табл. 1.
|
Наименование показателей |
Характеристика и норма |
Метод испытания |
|
I. Внешний вид и цвет при 20 °С |
Паста коричневого цвета |
Визуально |
|
2. Кислотное число, мг. КОН/г, в пределах |
20-40 |
По п. 5.3 ТУ |
|
3. Аминное число, мг. НС1/г, не менее |
1,0 |
По п. 5.4 ТУ |
|
4. Сцепление битума с минеральным материалом после введения КАП |
Выдерживает испытание по контрольным образцам N1 - N2 |
По методикам ГОСТ 11508-74 |
3.3. Добавку “КАП” вводят в битум или в ПБВ в количестве 0,5-1,2 % от массы вяжущего в зависимости от применяемых минеральных материалов и нефтяного вяжущего.
Для каждой новой партии битума и партии рабочего минерального материала необходимо определить оптимальное количество добавки “КАП”. Для определения оптимального расхода добавки “КАП” вводят минимальное (0,5 %) количество добавки и проводят испытание на сцепление битума и ПБВ по методикам ГОСТ 11508-74 на рабочих минеральных материалах. Если сцепление неудовлетворительное, количество добавки последовательно увеличивают (с интервалом 10 % от количества вводимого “КАП”) и определяют оптимальное количество добавки, достаточное для достижения требуемого результата.
3.4. Добавку “КАП” вводят как в пастообразном, так и в жидком состоянии в зависимости от имеющегося оборудования. Осуществляя весовое дозирование, добавку “КАП” вводят в виде пасты в накопительную или расходную емкость, либо в приямок для слива битума. Для этого добавку “КАП” освобождают от барабана, устанавливают на сетку емкости. Под воздействием тепла добавка расплавляется и поступает в битум. Для введения добавки “КАП” в жидком состоянии ее нагревают до температуры 70 - 80 °С в отдельной емкости, откуда насосом через дозатор подают в битумный котел.
3.5. После подачи требуемого количества добавки “КАП” осуществляют равномерное распределение ПАВ в вяжущем циркуляцией или с помощью мешалки при температуре 130 - 150 °С. Продолжительность объединения вяжущего с добавкой устанавливают по достижении однородности смеси.
Для проверки однородности пробу смеси битума с добавкой “КАП” выдерживают в течение 30 мин при температуре 130 °С, затем охлаждают до комнатной температуры и повторно разогревают до 130 °С.
Смесь считается однородной, если не наблюдается выпадения осадка и появления сгустков. Выпадение осадка и появление сгустков определяют с помощью стеклянной палочки, которую погружают в хорошо перемешанную расплавленную смесь битума с добавкой “КАП”. После извлечения палочки смесь должна стекать с нее равномерно. При этом фиксируют время, необходимое для получения гомогенного вяжущего.
3.6. Введение “КАП” в ПБВ осуществляют в зависимости от имеющегося оборудования следующими способами:
- перед приготовлением ПБВ добавку вводят в нефтяной битум по технологии п. 3.5, а затем приготавливают ПБВ;
- “КАП” вводят в готовое ПБВ также по технологии п. 3.5.
3.7. Показатели свойств битума с “КАП” должны удовлетворять требованиям ГОСТ 22245-90, а ПБВ с “КАП” - требованиям ОСТ 218.010-98.
3.8. Добавка “КАП” обладает высокой термостабильностью. Введенная в битум или ПБВ добавка сохраняет адгезионную способность при 130 - 150 °С в течение 48 ч, а вяжущее сохраняет свои свойства.
4.1. Добавку “КАП” вводят в битум или ПБВ для улучшения сцепления вяжущего с поверхностью минерального материала, применяемого для приготовления асфальтобетонной смеси.
4.2. Сцепление вяжущего с минеральными материалами, используемыми для приготовления смесей (далее - рабочие минеральные материалы), оценивают по методикам ГОСТ 11508-74, в сравнении с контрольными образцами. При этом показатель сцепления вяжущего, активированного добавкой КАП, должен быть улучшен не менее чем на один контрольный образец по сравнению с этим показателем исходного вяжущего.
4.3. Введение добавки “КАП” в битум оказывает стабилизирующее действие на систему, обеспечивая повышение устойчивости против старения битума и пластифицирующий эффект, при этом:
- снижает показатели пенетрации при 0 °С и 25 °С на 10 - 15 %;
- температуру хрупкости на 2 - 4 °С;
- увеличивает растяжимость при 0 °С на 5 - 10 %.
5.1. Введение в состав асфальтобетонной смеси активированного добавкой “КАП” битума позволяет снизить его расход до 15 %.
5.2. Применение битумов, активированных добавкой “КАП” в составах асфальтобетонной смеси, повышает водостойкость асфальтобетона, его прочностные характеристики при 20 и 50 °С. Количественную оценку улучшения указанных характеристик асфальтобетона проводят путем параллельных испытаний идентичных составов асфальтобетонной смеси без добавки и с добавкой “КАП”.
5.3. Пластифицирующее действие добавки “КАП” облегчает процессы перемешивания, укладки и уплотнения. Время перемешивания минеральных материалов с битумом, активированным “КАП”, можно сократить на 10 - 15 с.
6.1. При производстве дорожных работ с применением добавки “КАП” необходимо контролировать:
- качество применяемых минеральных материалов;
- качество катионно-адгезионной добавки “КАП”, в соответствии с п. 4 табл. 1;
- качество битума или ПБВ с добавкой “КАП”;
- технологический процесс приготовления и применения, а также качество битумоминеральных смесей с добавкой “КАП”.
6.2. Контроль качества битума или ПБВ с добавкой “КАП” осуществляют в сравнении с показателями исходного битума или ПБВ в соответствии с ГОСТ 22245-90 или ОСТ 218.010-98.
Помимо этого, должно быть определено сцепление вяжущего с минеральными материалами по п. 4.2.
При этом показатель сцепления вяжущего, активированного добавкой “КАП”, должен быть улучшен не менее чем на один контрольный образец по сравнению с показателем исходного вяжущего.
6.3. Технический контроль за приготовлением асфальтобетонных и других битумоминеральных смесей с добавкой “КАП”, контроль за устройством и качеством готовых покрытий осуществляют в соответствии со СНиП 3.06.03-85.
7.1. “КАП” поставляется в картонных барабанах весом до 60 кг или в железных бочках.
Каждая поставляемая партия продукта должна сопровождаться документом (паспортом), удостоверяющим его качество и соответствие ТУ 2484-008-22288198-97. В документе должно быть указано:
- наименование продукта;
- номер партии;
- масса нетто;
- результаты проведенного анализа.
Входной контроль поставленной на предприятие партии осуществляют также в соответствии с ТУ 2484-008-22288198-97.
7.2. Добавка “КАП”, упакованная в картонные барабаны или железные бочки, может храниться на площадках под навесом или в складских помещениях.
7.3. Срок хранения битума, ПБВ с “КАП” не более 1 года при температуре окружающего воздуха. Через 1 год свойства битума или ПБВ с добавкой “КАП” проверяют согласно соответствующим стандартам. Если показатели свойств не ухудшились, то битум или ПБВ можно рекомендовать к использованию.
8.1. В процессе использования добавки “КАП” вторичные опасные соединения не образуются. Добавка относится к малотоксичным веществам 4-го класса опасности, кожно-раздражающими, сенсибилизирующими, кожно-резорбтивными, кумулятивными действиями не обладает, гигиеническое заключение на катионно-адгезионную добавку “КАП” № 000175.02.02 от 12.02.2002 г.
8.2. При производстве и работе с препаратом следует пользоваться индивидуальными средствами защиты: одежда специальная, защитная, средства индивидуальной защиты ног и рук по ГОСТ 12.4.103-83.
При попадании препарата на кожу необходимо смыть его теплой водой с мылом.
Разлитый продукт засыпают песком и убирают механическим путем.
8.3. Препарат “КАП” - горючий продукт. Температура вспышки - 179 °С.
Показатели пожароопасности определены по ГОСТ 12.1.007-76.
Средства пожаротушения:
- при загорании небольшого количества продукта - пенные, углекислотные огнетушители, вода, песок,
- при загорании продукта на значительной площади - тонко распыленная вода, воздушно-механическая или химическая пена.
Содержание
3. Технические требования к катионно-адгезионной добавке “КАП”. Технология ее введения
4. Влияние катионно-адгезионной добавки “КАП” на свойства битума, ПБВ
5. Влияние катионно-адгезионной добавки “КАП” на свойства асфальтобетона