МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРИМЕНЕНИЮ АДГЕЗИОННЫХ ДОБАВОК ТИПА АСД ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ВОДО - И МОРОЗОСТОЙКОСТИ ДОРОЖНЫХ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ

МОСКВА 1991

Приведены общие сведения о добавках типа АСД, требования к их качеству; изложены способы введения добавки и технологические особенности процесса приготовления битума с ПАВ и его применения, а также правила техники безопасности при работе с ПАВ типа АСД.

Дана оценка эффективности образцов ПАВ как адгезионных присадок, используемых для улучшения сцепления битумов с различными по природе минеральными материалами.

Определены рекомендуемые пределы концентрации ПАВ, изучены свойства битумов и асфальтобетонов при использовании АСД.

Содержание

Предисловие

Опыт эксплуатации асфальтобетонных покрытий показывает, что их разрушение связано в основном с отсутствием требуемого сцепления битума с поверхностью минеральных материалов и, как следствие, с недостаточной водо - и морозостойкостью асфальтобетона.

Один из эффективных путей устранения указанных недостатков - применение поверхностно-активных веществ (ПАВ), которые позволяют улучшить сцепление битумов с различными по природе минеральными материалами. К таким ПАВ относятся продукты АСД (адгезионные строительные добавки), полученные путем омыления синтетических жирных кислот (СЖК) фракций С₂₁-С₂₅ или их кубовых остатков водным раствором КОН.

"Методические рекомендации по применению адгезионных добавок типа АСД для повышения водо- и морозостойкости дорожных асфальтобетонных покрытий" разработаны на основе результатов исследований, выполненных Союздорнии в соответствии с договором с ПОДП "Белгоравтодор", опытно-экспериментальных работ, осуществленных указанным трестом, а также результатов многолетних исследований Союздорнии по применению ПАВ разных классов и типов при строительстве асфальтобетонных покрытий.

Настоящие Методические рекомендации составлены кандидатами технических наук Д.С. Шемонаевой, Л.М. Гохманом и А.И. Морозовым.

Замечания и предложения по настоящей работе просьба направлять по адресу: 143900, Московская обл., г. Балашиха-6, ш. Энтузиастов, 79, Союздорнии или 308004, г. Белгород, ул. Коммунистическая, 19, ПОДП "Белгоравтодор'".

I. Общие положения

1.1. Многообразие каменных материалов и битумов, используемых при строительстве дорожных асфальтобетонных покрытий, а также неблагоприятные природно-климатические условия отдельных регионов страны приводят к необходимости применять поверхностно-активные вещества (ПАВ) для повышения прочности сцепления битумов с различными по природе минеральными материалами и обеспечения требуемого срока службы покрытия.

1.2. К таким ПАВ анионного типа относится АСД обладающая двойным действием (из-за наличия в ней катионов калиевых мыл).

1.3. Введение небольших количеств АСД в состав асфальтобетонной смеси позволяет:

обеспечить сцепление жидких и вязких битумов с минеральными материалами разной природы;

уменьшить расход битума;

снизить рабочую температуру вяжущего (в случае введения АСД в битум) и температуру приготовления асфальтобетонных смесей; сократить расход топлива;

повысить производительность асфальтосмесителя и отряда уплотняющих механизмов;

удлинить сезон строительных работ;

повысить водо- и морозостойкость асфальтобетона и, следовательно, увеличить срок службы покрытия.

2. Свойства применяемого ПАВ и технические требования к нему

2.1. Адгезионная строительная добавка (АСД) представляет собой смесь калиевых мыл СЖК или их кубовых остатков, воды и неомыляемых соединений.

2.2. АСД - пастообразная масса от светло-коричневого до черного цвета со слабым запахом мыла.

По физико-химическим свойствам добавки типа АСД должны соответствовать требованиям ТУ 38 507-63-054-89 (АСД-1) или ТУ 38 507-63-181-91 (АСД-2).

Краткие сведения о добавках типа АСД приведены в приложении к настоящим Методическим рекомендациям.

3. Технология введения добавок типа АСД в процессе приготовления асфальтобетонных смесей

3.1. В условиях АБЗ добавки типа АСД следует вводить либо в битум, либо на поверхность минеральных материалов.

3.2. Добавки АСД-1 и АСД-2 в виде водных паст перед употреблением необходимо помешать, а затем подать в битум без подогрева.

В случае использования этих продуктов сухими (в виде чешуек) их предварительно следует подогреть до температуры 50-60°С.

3.3. Оптимальную концентрацию ПАВ подбирают в лабораторных условиях с учетом природы и свойств исходных минеральных материалов и вяжущих. Превышение ее может привести к отрицательному эффекту.

3.4. При оценке оптимальной концентрации ПАВ следует учитывать весь комплекс физико-механических свойств асфальтобетона, в первую очередь водостойкость после длительного действия воды (не менее 30сут. после выдерживания образцов в течение 1ч под вакуумом) и морозостойкость после 50 циклов замораживания и оттаивания (один цикл включает 4 ч замораживания при минус 20°С и 4ч оттаивания при 20°С).

Для горячих и теплых асфальтобетонных смесей критерием оптимальной концентрации может служить также предел прочности при сжатии при 50°С (избыток ПАВ снижает этот показатель почти в 2 раза).

3.5. Рекомендуемый предел концентрации в водном растворе для добавок типа АСД составляет 3-5% массы битума или 0,08-0,40% массы минеральных материалов либо в пересчете на сухое вещество 1,5-2,5% массы битума или 0,04-0,20% массы минеральных материалов.

В случае использования в составе асфальтобетона активированного минерального порошка добавки типа АСД следует вводить в битум. При этом концентрация ПАВ может быть ниже минимально рекомендуемой.

Способ введения ПАВ в битум является наиболее простым и технологичным, однако имеет некоторые технологические особенности, обусловленные составом АСД, представляющих собой, в отличие от других анионных ПАВ, водные пасты с содержанием воды до 55%. Подготовленную по п.3.2 и отдозированную весовым или объемным способом АСД вводят постепенно небольшими порциями в рабочий битумный котел, заполненный разогретым до рабочей температуры битумом всего на 0,5 объема во избежание сильного пенообразования.

Рабочая температура вязких и жидких битумов при введении ПАВ приведена в таблице.

Перемешивание ПАВ с битумом осуществляют в течение 25-30 мин рециркуляцией до получения однородной смеси.

Однородность смеси проверяют с помощью стеклянной палочки, на которой после извлечения из горячего вяжущего не должно оставаться комочков, крупинок, сгустков; вяжущее должно стекать с нее непрерывной струей.

3.8. После достижения однородности из вяжущего необходимо удалить воду, что осуществляется выпариванием при 105°С до полного исчезновения пены с поверхности ''зеркала" битума.

3.9. В случае введения добавок типа АСД на поверхность минеральных материалов последние следует подавать непосредственно в мешалку асфальтосмесителя под давлением 0,5 МПа. При этом, если концентрация ПАВ невысока или они представлены в сухом виде, отдозированное ПАВ предварительно смешивают с пластификатором (1:3), в качестве которого лучше применять битум, предназначенный для приготовления асфальтобетонной смеси. Для этих целей можно использовать дозатор битума или предусмотреть отдельный дозатор ПАВ.

Содержание введенного в качестве пластификатора битума должно входить в общее количество битума, необходимое для приготовления смеси.

3.10. Приготовление, укладку и уплотнение асфальтобетонной смеси с добавками типа АСД осуществляют в соответствии с ''Руководством по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий" (М.: Транспорт, 1978) и с учетом данных таблицы настоящих Методических рекомендаций.

3.11. Асфальтобетон с использованием добавок типа АСД должен удовлетворять требованиям ГОСТ 9128-84. При этом коэффициент водостойкости при длительном водонасыщении для горячего асфальтобетона должен быть не ниже 0,80, для теплого - 0,75.

4. Технический контроль

4.1. При производстве дорожных работ с применением добавок типа АСД необходимо контролировать качество ПАВ, смеси битума с ПАВ и минеральных материалов, точность их дозирования, концентрацию ПАВ, а также качество асфальтобетонных смесей и соблюдение технологии их приготовления, укладки и уплотнения.

4.2. АСД следует принимать по паспортным данным завода-изготовителя. Эффективность добавок для конкретно используемых вяжущих и минеральных материалов оценивают по величине показателя сцепления битума (после введения в него ПАВ) с минеральной частью асфальтобетонной смеси; величину сцепления определяют по ГОСТ 12801-84.

4.3. Оптимальную дозировку добавки выбирают исходя из оценки свойств асфальтобетона, приготовленного на битуме с разным содержанием ПАВ (начальную концентрацию назначают по нижнему значению рекомендуемого предела). Особое внимание следует обращать на величину коэффициентов длительной водостойкости и морозостойкости, а при получении горячего и теплого асфальтобетонов - и на предел прочности при сжатии образцов при 50°С.

4.4. Качество смеси вязкого битума с ПАВ проверяют по ГОСТ 22245-90, смеси с жидким битумом - по ГОСТ 11955-82.

4.5. Качество минеральных материалов и готовой асфальтобетонной смеси устанавливают в соответствии с требованиями ГОСТ 9128-84.

4.6. Процесс приготовления асфальтобетонной смеси с применением ПАВ типа АСД контролируют согласно "Руководству по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий" и с учетом данных таблицы настоящих Методических рекомендаций.

В процессе приготовления смесей особо тщательно проверяют дозировку ПАВ (точность дозирования +10%), температуру нагрева битума с ПАВ (замеры в рабочих котлах следует производить каждые 2-3 ч), температуру выпускаемой смеси.

4.7. Для проверки качества полученного асфальтобетона из каждого смесителя отбирают одну-две пробы в смену, формуют из них образцы и испытывают согласно ГОСТ 9128-84.

4.8. При устройстве покрытия проверяют температуру асфальтобетонной смеси перед уплотнением, толщину уложенного слоя, качество уплотнения и ровность покрытия.

5. Хранение ПАВ типа АСД на строительном объекте

5.1. Добавки АСД с завода-изготовителя поступают в обогреваемых железнодорожных цистернах или автоцистернах различного вида, а также в бочках стальных (по ГОСТ 13950) типа 1 вместимостью 100 и 200 дм³ алюминиевых (по ГОСТ 21209-75) типа 1 вместимостью 110 и 275 дм³, а также импортных вместимостью 250 дм³.

5.2. Продукты типа АСД следует хранить в закрытых отапливаемых складских помещениях.

Температура застывания продукта минус 3-4°С. Во избежание испарения воды из ПАВ типа АСД тара должна быть герметичной.

6. Правила техники безопасности при работе с АСД

6.1.При использовании добавок типа АСД необходимо руководствоваться "Правилами техники безопасности при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог" (М.: Транспорт, 1979).

6.2. Добавки типа АСД - негорючие, нетоксичные и термостойкие вещества.

6.3. По токсикологическим свойствам добавки АСД относятся к 4-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007-76.

6.4. АСД не раздражают кожу, однако при длительной работе без рукавиц вызывают сухость кожи рук. При попадании АСД в глаза появляется ощущение рези в них. В этом случае глаза необходимо промыть теплой водой и обратиться к окулисту.

6.5. Работающие с АСД должны быть обеспечены защитными очками по ГОСТ 12.4.013-85 и резиновыми перчатками по ГОСТ 20010-74.

6.6. Вредное воздействие на окружающую среду, газовые выбросы добавок типа АСД отсутствуют.

Приложение
Краткие сведения о продуктах ЛСД