МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРИМЕНЕНИЮ
КАТИОННОГО ПАВ-КОЛЛЕКТОРА АНП-2
ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ

Одобрены Минтрансстроем

Москва 1981

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ КАТИОННОГО ПАВ-КОЛЛЕКТОРА АНП-2 ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ. Союздорнии. М., 1981.

Приведены общие сведения о коллекторе АНП-2 и требования, предъявляемые к его качеству.

Рекомендовано применение АНП-2 для повышения сцепления битумов с минеральными материалами кислых пород.

Изложена технология введения АНП-2 в битум (1,0 - 3,0 %) и на поверхность минеральных материалов (0,1 - 0,2 %), что позволяет значительно улучшить сцепление битумов с минеральными материалами кислых пород (граниты, пески и т.д.) и приводит к повышению водо- и морозостойкости дорожных покрытий и, следовательно, к увеличению срока их службы. Показано, что применение АНП-2 позволяет снизить расход битума, повысить производительность АБЗ, удлинить сезон строительных работ.

Табл. 2.

Предисловие

Опыт эксплуатации асфальтобетонных покрытий показывает, что наиболее часты разрушения, связанные с их недостаточной водо- и морозостойкостью, что, в свою очередь, обусловлено отсутствием прочного сцепления между битумом и минеральными материалами.

Поскольку практически все битумы не обеспечивают прочного сцепления с поверхностью минеральных материалов кислых пород, наиболее эффективным является применение катионактивных веществ, в частности коллектора АНП-2 (выпускаемого Днепродзержинским объединением Азот).

Исследования, проведенные в Союздорнии, и результаты, полученные при строительстве асфальтобетонных покрытий с использованием АНП-2 дорожно-строительными организациями Уфимдорстроя и Югозапдорстроя, позволили разработать «Методические рекомендации по применению катионного ПАВ-коллектора АНП-2 при строительстве асфальтобетонных покрытий».

В Методических рекомендациях приведены общие сведения об АНП-2 и требования, предъявляемые к его качеству; область применения и способы его введения; технологические особенности процессов приготовления и уплотнения асфальтобетонных смесей в присутствии АНП-2; правила техники безопасности при работе с АНП-2.

Настоящие «Методические рекомендации» составили кандидаты технических наук Д.С. Шемонаева и Л.М. Гохман.

Общие положения

1. Долговечность дорожных асфальтобетонных покрытий в значительной мере обусловливается качеством битума, который должен обладать комплексом необходимых структурно-механических свойств, в частности обеспечивать прочное сцепление с поверхностью минеральных материалов.

2. Битумы при наличии в них достаточного количества поверхностно-активных соединений (асфальтогеновых кислот, их ангидридов и полярных асфальтенов) обеспечивают хорошее сцепление с сухой поверхностью минеральных материалов карбонатных, основных и ультраосновных пород (известняки, доломиты, базальты и т.д.), содержащих более 50 % окислов тяжелых и щелочноземельных металлов.

Битумы не обеспечивают прочного сцепления с поверхностью кислых минеральных материалов, а также с влажными минеральными материалами независимо от их природы.

3. Применение катионных ПАВ, в частности коллектора АНП-2, улучшает сцепление битумов с сухими и влажными минеральными материалами кислых пород.

4. Коллектор АНП-2 относится к классу катионных ПАВ и представляет собой смесь хлоргидратов алкиламинов с содержанием атомов углерода от С₁₂ до С₁₈, получаемых на базе жидкого нефтяного парафина. Формула АНП-2

C₁₅H₃₁NH₂×HCl.

5. АНП-2 - жидкость темно-коричневого цвета, растворимая в воде и нефтепродуктах. Средняя молекулярная масса АНП-2 - 261,5, плотность при 20 °С - 0,9 - 1,0 г/см³, температура застывания 4 °С.

6. Введение АНП-2 в небольших количествах в битум или на поверхность минеральных материалов позволяет:

обеспечить надежное сцепление поверхности минеральных материалов кислых пород с жидкими и вязкими битумами;

снизить температуру приготовления горячих асфальтобетонных смесей и замедлить процесс их старения;

повысить производительность АБЗ и уплотняющих машин;

повысить водо- и морозостойкость асфальтобетонных покрытий и, следовательно, их долговечность.

Материалы, технические требования, технология введения АНП-2 в процессе приготовления асфальтобетонных смесей

7. АНП-2 должен удовлетворять следующим техническим требованиям МРТУ-6-03-184-87:

Внешний вид                                                    Жидкость темно-коричневого цвета

Плотность при 20 °С, г/см³                            0,9 - 1,0

Аминное число, не ниже                                10,0

Содержание воды, %, не более                      20,0

Растворимость в воде                                      1 г коллектора должен растворяться в 100 г воды без заметной мути *

* Допускается легкая опалесценция.

8. В условиях АБЗ АНП-2 может быть введен в битум и на поверхность минеральных материалов.

9. АНП-2, отдозированный весовым или объемным способом, вводят в рабочий битумный котел битумоплавильных установок либо в дозаторный бачок асфальтосмесительной установки. При этом емкости заполняют битумом не более чем на 0,7 объема.

10. Температура вязких битумов (ГОСТ 22245-76) при введении АНП-2 в зависимости от марки битума должна быть в пределах 90 - 130 °С, температура жидких битумов (ГОСТ 11955-74) - 70 - 100 °С (табл. 1).

Таблица 1

11. АНП-2 смешивают с битумом в рабочем котле путем циркуляции с помощью битумного насоса.

12. Время перемешивания при введении АНП-2 в битумный котел должно быть не менее 30 мин.

13. Битум с АНП-2 в битумном котле при рабочей температуре не рекомендуется выдерживать более одной рабочей смены.

14. При введении на поверхность минерального материала АНП-2 добавляют непосредственно в мешалку принудительного действия асфальтосмесительной установки под давлением Р_max = 0,5 МПа. Отдозированный АНП-2 предварительно смешивают с пластификатором - водой или битумом (в соотношении 1:3). При этом введенное количество битума должно входить в общее количество битума в асфальтобетонной смеси. Вода в процессе приготовления смеси полностью испаряется и не ухудшает качества асфальтобетона.

Особенности технологии приготовления асфальтобетонных смесей с применением АНП-2

15. Все работы по приготовлению, укладке и уплотнению асфальтобетонных смесей с применением АНП-2 осуществляют в соответствии с «Руководством по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий» (М., «Транспорт», 1978).

16. Образцы из асфальтобетонных смесей с АНП-2, подобранных в соответствии с табл. 5 ГОСТ 9128-76 «Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия», должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к горячему, теплому или холодному асфальтобетону.

17. Особое внимание следует уделять назначению необходимой концентрации АНП-2, так как превышение оптимальной концентрации может привести к отрицательному эффекту. Рекомендуемый предел концентраций АНП-2 составляет 1,0 - 3,0 % массы битума или 0,10 - 0,20 % массы минерального материала.

18. Оптимальную концентрацию АНП-2 необходимо подбирать в лаборатории в каждом конкретном случае с учетом природы минеральных материалов и битума.

19. Оптимальная концентрация АНП-2, применяемого в составе асфальтобетона активированного минерального порошка, может быть ниже рекомендуемого предела концентраций.

20. Критерием оценки оптимума АНП-2 служит весь комплекс физико-механических показателей свойств асфальтобетона, в первую очередь коэффициенты длительной водо- и морозостойкости, а также прочность при сжатии при 60 °С, которые должны удовлетворять требованиям ГОСТ 9128-76.

21. Асфальтобетонные смеси с АНП-2 приготавливают в асфальтосмесительных установках, оборудованных лопастными мешалками принудительного действия (типа Д-597, Д-508-2А), в соответствии с режимами перемешивания, указанными в «Руководстве по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий». Продолжительность перемешивания горячих и теплых асфальтобетонных смесей приведена в табл. 2 (извлечение из табл. 5.2 «Руководства по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий»).

Таблица 2

22. При применении ПАВ, а также активированного минерального порошка время «мокрого» перемешивания может быть уменьшено на 15 - 30 %. Время приготовления холодных смесей должно в 1,3 - 1,5 раза превышать время приготовления однотипных горячих смесей.

23. Температура нагрева битумов с АНП-2, температура асфальтобетонных смесей при выпуске из смесителя и укладке в покрытие в зависимости от марки битума приведены в табл. 1 настоящих Методических рекомендаций.

Технический контроль

24. При производстве дорожных работ с применением АНП-2 необходимо контролировать:

качество АНП-2;

качество битума с добавкой АНП-2;

качество минеральных материалов;

оптимальное количество вводимого ПАВ;

качество асфальтобетонной смеси с АНП-2;

технологию приготовления и укладки смеси.

25. Контроль осуществляют следующим образом:

АНП-2 принимают по прилагаемым паспортным данным завода-поставщика и оценивают его эффективность в соответствии с методикой, приведенной в приложении настоящих «Методических рекомендаций»;

качество битумов проверяют в соответствии с требованиями ГОСТ 22245-76 «Битумы нефтяные дорожные вязкие» и ГОСТ 11955-74 «Битумы нефтяные дорожные жидкие;

качество используемых минеральных материалов и готовой асфальтобетонной смеси проверяют в соответствии с требованиями ГОСТ 9128-76.

26. Процесс приготовления асфальтобетонных смесей с применением АНП-2 контролируют в соответствии с требованиями Руководства по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий и пп. 17 - 23 настоящих «Методических рекомендаций».

27. В процессе приготовления асфальтобетонной смеси контролируют дозировку используемых материалов, в первую очередь АНП-2 (точность дозирования которого составляет ±15 %), температуру нагрева минеральных материалов и битума с АНП-2 в рабочих котлах через 2 - 3 ч и температуру выпускаемой смеси. Качество готовой асфальтобетонной смеси проверяют в лаборатории, для чего отбирают одну пробу в смену из каждого смесителя.

28. При устройстве покрытия проверяют: температуру асфальтобетонной смеси, толщину уложенного слоя, качество уплотнения.

Транспортирование и хранение АНП-2

29. АНП-2 транспортируют в обогреваемых железнодорожных цистернах или стальных бочках емкостью 250 л.

30. Хранят АНП-2 в герметично закрытых емкостях без доступа воздуха в соответствии с требованиями ГОСТ 1510-76 «Нефть и нефтепродукты. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение».

31. Гарантийный срок хранения АНП-2 - 3 месяца. При удовлетворительном его состоянии хранение продлевают на 3 месяца и т.д.

Техника безопасности при работе с АНП-2

32. При использовании АНП-2 необходимо руководствоваться положениями Правил техники безопасности при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог (М., «Транспорт», 1978), «Инструкции по использованию поверхностно-активных веществ при строительстве дорожных покрытий с применением битумов» ВСН 59-68 (М., Оргтрансстрой, 1968).

33. АНП-2 - малолетучее горючее вещество, не взрывоопасно, с температурой вспышки выше 160 °С.

34. Ввиду раздражающего действия коллектора АНП-2 на незащищенные кожные покровы при работе необходимо соблюдать следующие правила техники безопасности:

надеть защитную спецодежду, прежде всего перчатки и очки;

при попадании продукта на кожу лица и рук тщательно промыть эти места большим количеством воды;

при попадании АНП-2 в глаза немедленно промыть их большим количеством воды и обратиться к врачу.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Метод определения сцепления битума с минеральной частью асфальтобетонной смеси *

* Извлечение из ГОСТ 12801-77 «Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Методы испытаний».

От средней пробы асфальтобетонной смеси, приготовленной в лаборатории или на заводе, отвешивают на технических весах две навески по 50 г и помещают одну из них на сетку. Вторую навеску оставляют для последующего сравнения со смесью, прошедшей испытание.

Химический стакан заполняют 15 %-ным раствором поваренной соли в дистиллированной воде примерно на 2/3 объема и устанавливают на электрическую плитку, песчаную «баню» или над пламенем газовой горелки.

Сетку с навеской асфальтобетонной смеси опускают в стакан с кипящим раствором поваренной соли таким образом, чтобы слой кипящего раствора над сеткой был не менее 30 - 40 мм.

При испытании вязких битумов сетку с испытуемым образцом выдерживают в течение 30 мин в кипящем растворе, а при испытании жидкого битума - в течение 5 мин. Кипение раствора не должно быть бурным. Битум, в процессе кипячения всплывший на поверхность смеси, снимают фильтровальной бумагой.

По истечении указанного времени сетку со смесью переносят в стакан с холодной водой для охлаждения и чтобы смыть соль, осевшую на частичках смеси, после чего смесь помещают на фильтровальную бумагу для испарения воды.

Сцепление оценивают после полного высыхания смеси.

Битум считается выдержавшим испытание на сцепление с минеральной частью асфальтобетонной смеси, если после испытания вся поверхность минеральных материалов покрыта битумом.

СОДЕРЖАНИЕ