Руководство по применению комплексных органических вяжущих (КОВ), в том числе ПБВ, на основе блоксополимеров типа СБС в дорожном строительстве

1.1. Разнообразие климатических и эксплуатационных условий требует разработки научно обоснованных путей регулирования структуры вяжущих для дорожного строительства в широких пределах с целью получить оптимальные для данных условий свойства.

1.2. Изменение консистенции битумов или варьирование известными технологическими способами производства не позволяет существенно повысить их трещиностойкость при требуемой теплостойкости и устойчивости к старению. Так, для битумов с температурой размягчения от 33 до 51 °С температура хрупкости, соответственно, изменяется от -20 до -6 °С. Следовательно, при требуемой сдвигоустойчивости покрытий при 50-70 °С, необходимой коррозионной стойкости и устойчивости к старению не удается обеспечить трещиностойкость покрытий при температурах ниже -20 °С и, тем более, при -50 - -60 °С в районах Севера и Сибири.

Эту проблему можно решить путем использования комплексных органических вяжущих, получаемых введением в вязкие, жидкие или маловязкие продукты переработки нефти полимеров, пластификаторов, ПАВ.

В частных случаях, когда в состав КОВ входит вязкий битум, вяжущее следует называть полимерно-битумным.

1.3. КОВ может быть приготовлено на НПЗ (АБЗ) в стандартных битумных котлах, бескомпрессорных установках типа Т-309, а также на специально изготовленном оборудовании путем механического перемешивания компонентов при рабочих температурах 140-180 °С, для ПБВ - не выше 160 °С.

Приготовление КОВ на бескомпрессорных установках пожаро- и взрывобезопасно.

ПБВ можно приготовить двумя способами:

1. 1. Предварительно готовят раствор полимера (РП) в пластификаторе или битумосодержащий раствор полимера (БРП), в смеси пластификатора и битума, а затем вводят в битум;

2. 2. В битум вводят полимер в виде крошки, порошка или гранул и при необходимости пластификатор.

1.4. Основной предпосылкой для получения КОВ является представление о них как о дисперсных системах с оптимальным объемом дисперсной фазы, которая образует пространственный коагуляционный каркас, обеспечивающий прочность и теплостойкость, и с дисперсионной средой, обуславливающей необходимую деформативность и эластичность. При этом, в случае использования в составе КОВ полимера, наряду с коагуляционным каркасом, в системе образуется эластичная структурная сетка, которая обеспечивает или повышает прочность, теплостойкость, эластичность и трещиностойкость системы.

1.5. Основными научными принципами получения КОВ являются хорошая совместимость компонентов, достаточная кинетическая устойчивость получаемых вяжущих, обеспечение требуемого комплекса технологических и эксплуатационных свойств.

КОВ должны обеспечивать устойчивость органоминеральных смесей к старению при приготовлении, хранении и транспортировании, а также требуемые сдвигоустойчивость, водо-, морозо- и трещиностойкость дорожных, мостовых и аэродромных покрытий.

В связи с этим, качество вязких КОВ должно быть не ниже качества битумов марок БНД (ГОСТ 22245-90), жидких - не ниже качества жидких битумов (ГОСТ 11955-82), для районов Севера и Сибири, а также конструкций, работающих в условиях повышенных динамических воздействий, - значительно превосходить его. При этом температура перехода вяжущего в хрупкое состояние (например, температура хрупкости по Фраасу или перегиб на температурной зависимости модуля деформации) должна быть практически равна расчетной зимней температуре покрытия (или другого конструктивного слоя) либо быть ниже ее для той дорожно-климатической зоны, в которой оно будет эксплуатироваться.

1.6. Материалами для дисперсионной среды КОВ могут служить жидкообразные основные и побочные продукты переработки нефти и угля, например сырье для производства нефтяных вязких дорожных битумов (гудроны), битумы, экстракты селективной очистки масел, каменноугольные масла, смолы, дегти, а также нефти.

В качестве зародышей дисперсной фазы могут использоваться высокодисперсные наполнители органического и неорганического происхождения, например полимеры, асфальтиты, асфальты деасфальтизации, мягчители АСМГ и другие концентраты асфальтосмолистых веществ, тяжелые буроугольные смолы, сера, порошкообразные остатки различных промышленных производств и т.п.

1.7. Для получения КОВ с оптимальными свойствами необходимо обеспечить объем частиц дисперсной фазы в пределах от первой критической концентрации структурообразования =0,487 до второй =0,613. Данное условие является теоретической основой для разработки составов КОВ. При этом за дисперсную фазу принимаются собственно зародыши фазы и часть дисперсионной среды, иммобилизованная ими, при тепловом движении или деформировании, представляющие собой единое целое.

При <0,487, содержание зародышей дисперсной фазы оказывается недостаточным для образования пространственной дисперсной структуры в КОВ и, следовательно, не могут быть обеспечены необходимые прочность и сдвигоустойчивость системы.

При >0,613, возникает опасность образования фазового контакта между частицами дисперсной фазы в КОВ, что приводит к потере вяжущих свойств и недостаточной устойчивости к старению.

1.8. Расчет оптимального состава КОВ заключается в определении граничных массовых концентраций зародыша дисперсной фазы и (рис.1), при и :

,                                                                      (1.1)

где - объем частиц дисперсной фазы, доли единицы;

- объем наполнителя, служащего зародышами дисперсной фазы КОВ по массе, доли единицы;

- коэффициент объемности, равный отношению объема частиц дисперсной фазы к объему зародышей;

- отношение плотности частиц дисперсной фазы (или приближенно КОВ) к плотности зародышей.

2.1. Для создания дисперсионной среды КОВ, в том числе вязких ПБВ, используют следующие материалы:

-  сырье для производства вязких нефтяных дорожных битумов по ТУ 38 101582-88;

- битумы нефтяные дорожные вязкие по ГОСТ 22245-90 и жидкие марок МГО по ГОСТ 11955-82;

- индустриальные масла марок И-20А, И-30А, И-40А, И-50А по ГОСТ 20799-88;

- смеси масла и сырья.

2.2. В качестве зародышей дисперсной фазы вяжущих используют полимеры - блоксополимеры бутадиена и стирола типа СБС (в виде порошка или крошки): ДСТ-30-01 1-й группы по ТУ 38.103267-99, ДСТ-30Р-01 1-й группы по ТУ 38.40327-98 (ОАО "Воронежсинтезкаучук"), зарубежные аналоги: Финапрен 502 или Финапрен 411 фирмы "Петрофина", Кратон Д1101, Д1184, Д1186 фирмы "Шелл", Европрен СОЛТ 161В и СОЛТ 161C фирмы "Эникем", Калпрен 411 фирмы "Репсол", свойства которых контролируют по сертификатам качества. Пригодность их подтверждается техническим свидетельством Минстроя России (Постановление Минстроя России от 19 апреля 1996 г. N 18-25).

2.3. В качестве компонента КОВ для создания как дисперсионной среды, так и дисперсной фазы используют растворы полимеров или битумосодержащие растворы полимеров по ТУ 2294-007-01393697-95 с изм. N 1, 2, 3, 4.

В качестве поверхностно-активных веществ (в случае необходимости) применяют присадки адгезионные: битумную ПАБ-1 по ТУ 301-02-147-91, дорожную "АМДОР" по ТУ 0257-003-35475596-96, Iterlene IN|400-R, выпускаемую итальянской фирмой Iterchimica, и другие ПАВ, при соответствующем обосновании и наличии необходимого нормативного документа и гигиенического сертификата.

3.1. Существует два способа приготовления ПБВ.

При подборе состава ПБВ устанавливают необходимое содержание полимера, пластификатора и битума в нем. На основании этих данных рассчитывают требуемую концентрацию раствора полимера как отношение его массы к суммарной массе полимера и пластификатора, выраженное в процентах.

По первому способу полимер предварительно растворяют в пластификаторе, приготавливая раствор полимера (РП) требуемой концентрации, который затем вводят в битум и перемешивают до однородного состояния.

Если вязкость раствора высока и возникают трудности при перемешивании и перекачке в расходные емкости (концентрация раствора полимера более 20% по массе), то для снижения вязкости раствора в него добавляют битум в количестве, равном содержанию раствора в емкости. Получается битумосодержащий раствор полимера (БРП), который вводят в битум и перемешивают до однородного состояния. При этом необходимо учитывать, что часть битума уже есть в составе БРП, поэтому его масса, в которую вводится БРП, должна быть уменьшена на эту же величину для соблюдения расчетного соотношения компонентов, установленного при подборе состава ПБВ. РП и БРП готовятся в отдельных емкостях и могут транспортироваться в горячем или холодном состояниях на другие объекты для приготовления ПБВ.

По второму способу все компоненты ПБВ, согласно установленным ранее составам, перемешиваются в одной емкости. Если в состав вяжущего входит пластификатор, то его вводят в битум в первую очередь, перемешивают до однородного состояния, а затем, при постоянном перемешивании, порционно добавляют полимер в виде крошки или порошка и доводят смесь до однородного состояния.

Если концентрация РП в данном ПБВ не превышает 20% по массе (например, полимера 3%, масла 12%, битума 85%), то для повышения производительности приготовления в емкость сначала закачивают масло, затем порционно полимер, доводя раствор до однородного состояния, и потом горячий битум.

Установлено, что применение этих двух способов влияет только на продолжительность процесса приготовления: при первом способе она значительно меньше.

При необходимости введения ПАВ его добавляют в готовое ПБВ независимо от способа приготовления.

3.2. По первому способу ПБВ приготавливают (рис.3.1) в такой последовательности. Для приготовления РП готовой пластификатор нагревают до 90-100 °С и подают в емкость 1. Туда же поступает полимер со склада. Во время загрузки компоненты механически перемешивают с малой скоростью для смачивания полимера пластификатором и его равномерного распределения и растворения в нем. Загруженные компоненты подвергают интенсивному механическому перемешиванию, нагревают емкость и всю массу пропускают через диспергатор 5. При этом осуществляют циркуляцию, забирая смесь с низа емкости, пропускают через диспергатор и сливают с верха емкости до получения однородной смеси (раствора) с температурой 155-160 °С.

4.1. Предлагаемые вяжущие представляют собой многокомпонентные системы, поэтому важнейшим требованием, предъявляемым к ним, является однородность. Однородность - это первый признак, позволяющий отнести получаемую смесь к категории вяжущего материала.

4.2. Органические вяжущие материалы отличаются от битумов, в первую очередь, высокой эластичностью. Показатель эластичности при 25 °С свидетельствует о наличии в вяжущем развитой пространственной эластичной сетки полимера, а при 0 °С - работоспособности этой сетки, т.е. в конечном счете долговечность покрытий с применением органических вяжущих.

4.3. В отличие от стандартизованных битумов, некоторые комплексные органические вяжущие занимают промежуточное положение между жидкими и вязкими в соответствии с принятыми маркировочными признаками (глубина проникания иглы при 25 °С, условная вязкость при 60 °С при истечении через отверстие с диаметром 5 мм), поэтому их маркируют по температуре размягчения (например, КОВ на основе битумного сырья и ДСТ обозначаются как КОВ-45, КОВ-60, КОВ-62, КОВ-65 и КОВ-70).

4.4. С введением в действие ОСТ 218.010-98 "Вяжущие полимерно-битумные дорожные на основе блоксополимеров типа СБС. Технические условия" ПБВ, приготовленные без пластификатора или содержащие в качестве пластификатора индустриальное масло, сырье для производства нефтяных вязких дорожных битумов или их смесь, должны удовлетворять требованиям, приведенным в табл.4.1. Такие ПБВ относятся к классу вязких вяжущих и не требуют прогрева перед испытанием. В то же время жидкие ПБВ с глубиной проникания иглы при 25 °С более 300Ч0,1* мм следует перед испытанием прогреть в слое 3 мм в течение 7 ч при 120 °С (ТУ 35 1669-88).

_______________

* Текст соответствует оригиналу.

Таблица 4.1

     
Технические требования к ПБВ
(извлечение из ОСТ 218.010-98)

4.5. Полимерно-битумные вяжущие марок ПБВЛ, ПБВ 90П, ПБВ 100/120 должны удовлетворять требованиям табл.4.2.

Таблица 4.2

     
Технические требования к ПБВ

4.6. Комплексные органические вяжущие, приготовленные на основе битумного сырья и блоксополимеров типа СБС, должны удовлетворять требованиям табл.4.3 и 4.4.

Таблица 4.3

     
Технические требования к КОВ

____________

* Текст соответствует оригиналу.

     
Таблица 4.4

     
Технические требования к вяжущим
(извлечение из ТУ 5718-013-01393697-96)

4.7. Области применения предлагаемых (см. п.4.4, 4.5, 4.6) органических вяжущих приведены в прил.3.

5.1. Основной принцип подбора состава КОВ, в том числе ПБВ, заключается в обеспечении требуемых для данных условий эксплуатации показателей их физико-механических свойств при таких технологических характеристиках, которые бы гарантировали возможность применения данного вяжущего в рамках существующей технологии.

5.2. Основными эксплуатационными показателями свойств органических вяжущих материалов, нормируемых в действующей документации, являются:

• температура хрупкости по Фраасу характеризует переход вяжущего в хрупкое состояние или нижнюю границу температурного интервала работоспособности и трещиностойкость покрытия с его применением;

• температура размягчения по методу "Кольцо и Шар" характеризует переход вяжущего из упруго-вязкого в вязкое реологическое состояние или верхнюю границу температурного интервала работоспособности и сдвигоустойчивости покрытия с его применением;

• эластичность (способность к большим упругим деформациям) при 25 °С характеризует наличие пространственной эластичной структурной сетки полимера в вяжущем, устойчивость к многократным динамическим воздействиям и долговечность покрытия при положительных температурах до образования необратимых сдвиговых деформаций на покрытии и усталостных трещин;

• эластичность при 0 °С характеризует устойчивость к многократным динамическим воздействиям и долговечность покрытия при низких и отрицательных температурах до образования усталостных и температурных трещин на покрытии.

5.3. Другие, перечисляемые ниже, показатели свойств органических вяжущих материалов позволяют достаточно полно характеризовать их качество и не коррелируют друг с другом:

• глубина проникания иглы при 25 °С характеризует консистенцию вяжущего, является его маркировочным признаком, пропорциональна технологической вязкости;

• глубина проникания иглы при 0 °С характеризует деформативность вяжущего при 0 °С;

• растяжимость при 25 °С характеризует степень структурированности вяжущего, а также косвенно однородность КОВ и ПБВ и их максимальное относительное удлинение;

• растяжимость при 0 °С характеризует пластичность вяжущих при 0 °С, однородность, а также трещиностойкость покрытий с их применением при минус 20 °С и реальной скорости развития температурных деформаций;

• изменение температуры размягчения после прогрева характеризует устойчивость вяжущего к старению;

• сцепление с поверхностью эталонных минеральных материалов характеризует адгезионную способность вяжущих к поверхности минеральных материалов основных и кислых пород;

• температура вспышки характеризует пожарную безопасность при применении вяжущих.

5.4. Первая задача, которую необходимо выполнить при подборе состава вяжущего, - обеспечить требуемые для заданных условий эксплуатации основные эксплуатационные показатели свойств вяжущего (см. п.5.2). При этом, температура хрупкости вяжущего по Фраасу должна быть равна или ниже температуры наиболее холодных суток, температура размягчения должна быть равна или выше расчетной летней температуры сдвигоустойчивости полимерасфальтобетонного покрытия, а эластичность - приближаться к эластичности эластомеров, для которых более 70% предельной деформации является обратимой.

5.5. За расчетную зимнюю температуру трещиностойкости полимерасфальтобетонного покрытия принята расчетная зимняя температура асфальтобетонного покрытия, которую следует определять по табл.1 СНиП 23.01-99* (температура наружного воздуха наиболее холодных суток) при обеспеченности 0,98 по формуле Я.Н.Ковалева для покрытий без снегового покрова:

,                                                              (5.1)

где   - расчетная зимняя температура асфальтобетонного покрытия, °С;

- температура воздуха наиболее холодных суток, °С.

При проектировании особо ответственных объектов и при согласии заказчика финансировать данное решение, вместо необходимо в (5.1.) подставить абсолютную минимальную зимнюю температуру наружного воздуха . В этом случае вместо * получим . Значения и приведены в прил.1.

_____________

* Текст соответствует оригиналу.

".

5.6. За расчетную летнюю температуру сдвигоустойчивости полимерасфальтобетонного покрытия принята температура поверхности асфальтобетонного покрытия в июле, которую следует определять на основе табл.2 и табл.4 СНиП 23.01-99* по формуле, полученной Я.Н.Ковалевым на основе анализа радиационного и теплового баланса асфальтобетонного покрытия, для определения температуры поверхности асфальтобетонного покрытия в летнее время при отсутствии ветра.

_____________

* Вероятно ошибка оригинала. Следует читать СНиП 23-01-99.

,                                                          (5.2)

где   - температура поверхности асфальтобетонного покрытия в июле, °С;

- расчетный поток суммарной солнечной радиации для района эксплуатации, ккал/(м·ч) (табл.4 СНиП 23.01-99*);

_____________

* Вероятно ошибка оригинала. Следует читать СНиП 23-01-99.

- альбедо покрытия (коэффициент отражения) для асфальтобетона, по Я.Н.Ковалеву, равно 0,11;

- суммарный расчетный коэффициент теплоотдачи асфальтобетонного покрытия, ккал/м·ч °С,

;                                                                             (5.3)

- коэффициент теплоотдачи за счет излучения; для асфальтобетонных покрытий, по данным В.М.Сиденко, =3 ккал/(м·ч °С),

- коэффициент теплоотдачи за счет конвекции, ккал/(м·ч °С),

,                                           (5.4)

- скорость ветра над покрытием для района эксплуатации, м/с;

- коэффициент, учитывающий часть поглощенного покрытием тепла, отдаваемого окружающему воздуху:

                                                       (5.5)

- температура воздуха в пограничном слое покрытия, °С; при скорости ветра от 0 до 1,0 м/с определяется по формуле, полученной на основе графических данных Я.Н.Ковалева,

,                                          (5.6)

где - средняя максимальная температура наружного воздуха в июле, °С (табл.2 СНиП 23.01-99*).
_____________

* Вероятно ошибка оригинала. Следует читать СНиП 23-01-99.

В случае проектирования особо ответственных объектов и при согласии заказчика финансировать данное решение за целесообразно принимать для расчета абсолютную максимальную температуру наружного воздуха .

Значения , приведены в прил.1.

5.7. Эластичность должна соответствовать требованиям, приведенным для каждого типа вяжущих в разд.4.

5.8. Подбор состава КОВ, в том числе ПБВ, следует производить в следующем порядке.

5.9. В производственных условиях необходимо корректировать состав ПБВ, так как промышленные партии битумов разливаются не только по конкретным показателям качества, но и по маркам; партии полимера - по качеству. В связи с этим, на первых этапах освоения производства и применения ПБВ необходимо систематически набирать данные по концентрационным зависимостям всех стандартных показателей свойств от содержания полимера, пластификатора и глубины проникания иглы исходного битума. Эти данные необходимо использовать для составления производственных номограмм в табличной или графической форме.

6.1. Горячие полимерасфальтобетонные смеси

6.2. Литые полимерасфальтобетонные смеси

6.3. Дренирующие полимерасфальтобетонные смеси

6.4. Полимерасфальтобетонные смеси для тонких и очень тонких слоев покрытий

6.5. Складируемые полимерасфальтобетонные смеси, укладываемые и уплотняемые в холодном состоянии

7.1. Устройство поверхностных обработок

7.2. Компенсирующие и трещинопрерывающие прослойки

7.3. Вяжущие для герметизации деформационных швов в цементобетонных покрытиях и трещин в асфальтобетонных

8.1. При реконструкции асфальтобетонных покрытий рекомендуется использовать старые асфальтобетонные смеси после регенерации, для чего в них добавляют битумы со специальными пластификаторами - "регенераторами". Они позволяют восполнить низкомолекулярную часть старого вяжущего, создать в нем эластичную структурную сетку и тем самым повысить его трещиностойкость, деформативность и динамическую устойчивость, а следовательно, аналогичные характеристики старых асфальтобетонных смесей. Вместе с тем на регенерированный асфальтобетон следует укладывать слой из плотных асфальтобетонных или полимерасфальтобетонных смесей во избежание выкрашивания и шелушения покрытий.

8.2. В качестве пластификаторов-"регенераторов" рекомендуется использовать растворы блоксополимеров типа СБС: в летнем дизельном топливе (ЛДТ) при температуре приготовления 105-130 °С; в битумном сырье (гудроне) при температуре 160-180 °С, а также в индустриальном масле марки И-40А при 80-160 °С.

8.3. Наиболее оптимальный состав имеют "регенераторы" на основе блоксополимеров типа СБС и индустриального масла (табл.8.1), которые соответствуют требованиям, предъявляемым к наиболее высококачественному зарубежному регенератору Iterlene IN|400-R, используемому фирмой "Байкал-Итал-Роуд".

Таблица 8.1

     
Рекомендуемые составы "регенераторов"

Введение 10% Iterlene трех сортов в битум марки БНД 60/90 позволяет получить маловязкое вяжущее с температурой размягчения 37-39 °С, хрупкости - минус 26 °С и растяжимостью при 0 °С от 33 до 60 см. На основании этих данных регенератор Iterlene имеет три сорта в основном по растяжимости при 0 °С, так как остальные показатели различаются незначительно. Регенераторы 1-го сорта позволяют получить вяжущие с растяжимостью при 0 °С в пределах 55-60 см, 2-го - 46-55 см, 3-го - 30-45 см.

8.4. Целесообразность применения того или иного состава "регенератора" на основе растворов блоксополимеров типа СБС в индустриальном масле определяется исходя из технико-экономических соображений и условий производства работ.

8.5. "Регенератор" РП 1.1, содержащий от 18,5 до 19,9% ДСТ, должен удовлетворять требованиям, предъявляемым к растворам блоксополимеров типа СБС марки РП 15 по ТУ 2294-007-01393697-95, а от 20 до 24,5% - марки РП 20 (табл.8.2).

"Регенератор" РП 1.2, содержащий 24,6-24,9% ДСТ, должен соответствовать требованиям вышеуказанного ТУ к марке РП 20, а 25-29,9% - к марке РП 25 (см. табл.8.2).

Таблица 8.2

     
Технические требования к растворам
(извлечение из ТУ 2294-007-01393697)

РП1.2 и РП2.1, содержащие соответственно 30-33% и 8-10% ДСТ, должны отвечать требованиям, приведенным в табл.8.3.

Таблица 8.3

Технические требования к растворам блоксополимеров типа СБС

______________

* Текст соответствует оригиналу.

"Регенераторы" РП 3.1 и РП 3.2 с ДСТ в пределах 26-27% и 17-18% должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к растворам блоксополимеров марки РП 25 и РП 15 соответственно (см. табл.8.2).

8.6. Регенерированный битум на РП представляет собой высококачественное вяжущее и характеризуется высокой эластичностью, широким температурным диапазоном работоспособности, высокими тепло- и трещиностойкостью, что выгодно отличает его от битума, пластифицированного итальянским "регенератором" Iterlene (табл.8.4).

Таблица 8.4

Физико-механические свойства вяжущих на основе*

____________

* Текст соответствует оригиналу.

8.7. На основе "регенератора" 1-го сорта можно получить вяжущие марки ПБВ 130, обладающие высокими растяжимостью 65-70 см при 0 °С, трещиностойкостью - температура хрупкости по Фраасу -30 - -40 °С, теплостойкостью - температура размягчения 52 °С-67 °С, эластичностью более 80% при 25 и 0 °С.

8.8. На основе "регенератора" 2-го сорта получают вяжущие марки ПБВ 300 с растяжимостью при 0 °С 48-52 см, температурой размягчения от 53 до 60 °С, температурой хрупкости от -44 до -50 °С, эластичностью при 0 °С выше 90%.

8.9. На основе "регенератора" 3-го сорта можно получить вяжущие марки ПБВ 90 с растяжимостью при 0 °С 33-45 см, температурой хрупкости от -25 до -29 °С, температурой размягчения 60-61 °С, эластичностью 75-85%.

8.10. Физико-механические свойства ПБВ, полученных на основе битума марки БНД 60/90 и "регенераторов" разных сортов (по материалам Нижегородавтодора), приведены в табл.8.4.

9.1. При использовании КОВ, в том числе ПБВ, необходимо контролировать:

- качество исходных компонентов, самих КОВ, ПБВ и материалов на их основе;

- процессы приготовления вяжущих и смесей на их основе;

- технологию укладки, уплотнения смесей и другие работы, проводимые с применением этих вяжущих.

9.2. Качество материалов, используемых для приготовления КОВ, в том числе ПБВ, а также полимерасфальтобетонных смесей на их основе контролируют методами, установленными соответствующими стандартами:

- битум в каждой новой партии оценивают на соответствие ГОСТ 22245-90 по методикам ГОСТ 11501, ГОСТ 11505, ГОСТ 11506, ГОСТ 11507, ГОСТ 11510, ГОСТ 18180, ГОСТ 4333;

- сырье для производства нефтяных вязких дорожных битумов оценивают на соответствие ТУ 38 101582-88;

- дивинил-стирольные термоэластопласты (ДСТ) - блоксополимеры типа СБС контролируют на соответствие паспортных данных завода-поставщика ТУ 38 103267-99 (на ДСТ 30-01 1-й группы) и ТУ 38.40327-98 (на ДСТ 30Р-01 1-й группы), а зарубежные аналоги (см. разд.2) - по сертификатам качества на соответствие спецификациям фирм-поставщиков этих продуктов;

- индустриальное масло контролируют на соответствие требованиям ГОСТ 20799-88 по паспортным данным предприятий-поставщиков;

- раствор блоксополимеров типа СБС должен соответствовать ТУ 2294-007-01393697-95 с изм.1 по всем нормируемым показателям;

- щебень, песок и минеральный порошок должен соответствовать ГОСТ 8267-93, ГОСТ 8736-93, ГОСТ 3344-83 и ГОСТ 16557-78 по лабораторным испытаниям;

- ПАВ проверяют по паспортным данным предприятий-поставщиков с учетом соответствующих ТУ.

При введении ПАВ в вяжущее на АБЗ проверяют правильность дозирования и равномерность их распределения.

9.3. В процессе приготовления КОВ, в том числе ПБВ, контролируют точность дозирования составляющих компонентов, температурный режим, однородность.

9.4. Качество КОВ необходимо проверять при приготовлении каждой новой партии на соответствие ТУ 35 1932-90 или ТУ 5718-013-01393697-96, в зависимости от марки и области применения.

9.5. Качество ПБВ контролируют на соответствие требованиям ОСТ 218.010-98 и разд.4 настоящего Руководства.

9.6. В процессе приготовления полимерасфальтобетонных смесей контролируют качество исходных материалов, точность их дозирования, температурные режимы приготовления полимерасфальтобетонных смесей, продолжительность перемешивания смесей, качество готовой смеси и соответствие ее заданному составу.

9.7. Готовую полимерасфальтобетонную смесь проверяют в лаборатории на соответствие требованиям ТУ 35 1669-88 и ГОСТ 9128-97 по методикам ГОСТ 12801-98. С этой целью отбор проб при приготовлении смеси в производственных смесительных установках начинают не ранее чем через 30 мин после начала выпуска смеси. Для испытаний необходимо отобрать объединенную пробу, составленную из трех-четырех тщательно перемешанных между собой точечных проб. Их отбирают непосредственно после выгрузки смеси из смесителя или накопительного бункера с интервалом 15-30 мин, в зависимости от производительности смесителя.

9.8. При приготовлении складируемой полимерасфальтобетонной смеси необходимо контролировать точность дозировки всех материалов, особенно вяжущих, так как содержание последних оказывает значительное влияние на слеживаемость смесей, режимы формирования штабелей и их размеры.

9.9. Слеживаемость контролируют по числу ударов до разрушения образца - не более 10.

9.10. При устройстве покрытия контролю подлежат температура смеси при выгрузке в бункер асфальтоукладчика, толщина уложенного слоя, качество уплотнения (особенно в местах сопряжения полос), ровность готового покрытия.

9.11. Готовое покрытие должно отвечать требованиям СНиП 3.06.03-85. Его качество контролируют по результатам испытания вырубок (кернов) в непереформованном и переформованном состояниях на соответствие свойств полимерасфальтобетона требованиям ГОСТ 9128-97.

9.12. Периодический контроль качества полимерасфальтобетона из складируемой смеси следует осуществлять не реже 1 раза в месяц по методикам ГОСТ 12801-98.

9.13. Контролировать качество складируемого полимерасфальтобетона в покрытии следует по показателям водонасыщения, набухания, пористости минерального остова и остаточной пористости, а также по коэффициенту уплотнения (по ГОСТ 9128-97 и СНиП 3.06.03-85).

10.1. Битумы нефтяные дорожные, сырье для производства нефтяных вязких дорожных битумов (СБ), индустриальное масло, растворы блоксополимеров типа СБС, а также КОВ, в том числе ПБВ, транспортируют и хранят согласно ГОСТ 1510-84.

10.2. Блоксополимеры типа СБС (термоэластопласты) массой 8-10 кг упаковывают:

- в четырехслойные бумажные мешки (ГОСТ 2226-88) с полиэтиленовым вкладышем (ГОСТ 19360-74);

- полиэтиленовые мешки (ГОСТ 17811-78);

- мягкие контейнеры (ТУ 6-52-12-90);

- полиэтиленовые мешки (ГОСТ 17811-78) и ящичные металлические или деревянные поддоны (ТУ 38.103699-89, ТУ 38.103703-90).

Упакованные в мешки блоксополимеры типа СБС (термоэластопласты) хранят в штабелях высотой не более 1,2 м; в ящичные или плоские поддоны - в штабелях, состоящих не более чем из трех поддонов по высоте, в неогнеопасном и сухом помещении при температуре не выше 30 °С.

Хранящиеся термоэластопласты не должны подвергаться воздействию атмосферных осадков, прямых солнечных лучей, а также масел, бензина, керосина, кислот и других химических веществ, разрушающих их.

Блоксополимеры типа СБС (термоэластопласты), упакованные в мешки, транспортируют железнодорожным и автомобильным транспортом, обеспечивающим защиту его от загрязнения, действия прямых солнечных лучей и атмосферных осадков в соответствии с правилами, действующими на данном виде транспорта.

Для железнодорожных перевозок используют крытые вагоны, большегрузные или универсальные контейнеры, поддоны ящичные деревянные по ТУ 38.103703-90 или плоские поддоны по ГОСТ 9078-84.

При перевозке в крытых вагонах ящичные поддоны с термоэластопластом устанавливают в два ряда по ширине и в три яруса по высоте вагона.

Загрузку железнодорожных вагонов и большегрузных контейнеров производят с максимальным использованием их вместимости. При плотной укладке крепление ящичных поддонов не требуется.

Вид отправки - повагонно.

Мелкие партии (массой 8-10 кг) перевозят в крытых автомашинах в соответствии с Правилами перевозок, действующими на данном виде транспорта.

10.3. Гарантийный срок хранения индустриального масла - 5 лет.

10.4. Хранение растворов блоксополимеров типа СБС при температуре 110-150 °С допускается в течение рабочей смены, в охлажденном виде - 1 год.

Транспортировать растворы блоксополимеров типа СБС или битумосодержащие растворы в охлажденном виде можно в металлических и полимерных бочках, в холодном - крафт-мешках и брикетах, упакованных в пленки "Полиформ-3", полиэтиленовую, полипропиленовую, совиленовую, а также в цистернах со сливным прибором и обогревом ( в соответствии с ГОСТ 1510-84).

10.5. Хранение КОВ, в том числе ПБВ, при рабочей температуре не выше 160 °С допускается не более одной рабочей смены; при температуре окружающей среды - 1 год. По истечении гарантийного срока хранения проводится повторный контроль качества. Транспортируют КОВ, в том числе ПБВ, битумовозами, автогудронаторами или в обогреваемых цистернах.

10.6. Вяжущие для заливки швов и трещин перевозят охлажденными в крафт-мешках массой до 50 кг или брикетами массой 10-15 кг, присыпанными минеральным порошком. Транспортирование производят в соответствии с "Правилами перевозки грузов на автомобилях" Минавтотранса РСФСР (1979 г.).

10.7. Органоминеральные смеси на основе КОВ следует хранить в накопительном бункере при рабочей температуре не более 3 ч.

Органоминеральные смеси на основе КОВ, а также полимерасфальтобетонные смеси транспортируют к месту укладки автомобилями-самосвалами в соответствии с вышеуказанными Правилами.

Отгружаемая в каждый автомобиль смесь должна сопровождаться паспортом.

10.8. Складируемые полимерасфальтобетонные смеси после выгрузки из смесителя в горячем виде перевозят к месту хранения (в штабель) автомобилями-самосвалами, а из штабеля к месту строительства - автомобилями-самосвалами, автопоездами; по железной дороге - в открытых вагонах или платформах; водным транспортом - баржами в соответствии с ГОСТ 9128-97 и разд.6 настоящего Руководства.

10.9. Литые полимерасфальтобетонные смеси хранению не подлежат и транспортируются в специальных машинах ("Кохерах"), способных поддерживать требуемую температуру.

В случае использования автомобилей-самосвалов, время транспортировки не должно превышать 30 мин, а их дно должно прогреваться.

11.1. Подготовка проб вяжущих

Пробы вяжущих перед испытанием нагревают до 160 °С, определяют их однородность с помощью стеклянной палочки, а затем пропускают через сито с сеткой N 07 по ГОСТ 6613-86. Если вяжущее однородно по этим методикам, то заполняют формы для проведения остальных испытаний.     

11.2. Методы испытания вяжущих

Качество КОВ, в частности ПБВ, оценивают по методам, принятым для оценки свойств вязких дорожных битумов (ГОСТ 4333-87; ГОСТ 11501-78; ГОСТ 11505-76*; ГОСТ 11506-73; ГОСТ 11507-73**; ГОСТ 11508-74; ГОСТ 18180-72), а также по нестандартным:

- определение однородности;

- показателей эластичности (Э);

- температуры хрупкости (при фиксированном максимальном прогибе пластины);

- гибкости пленки вяжущего при отрицательных температурах;

- вязкости герметизирующего состава;

- предела прочности при разрыве и относительного удлинения вяжущего;

- растворимости блоксополимеров типа СБС в индустриальном масле.    

_______________

* Вероятно ошибка оригинала. Следует читать ГОСТ 11505-75.

** Вероятно ошибка оригинала. Следует читать ГОСТ 11507-78.

11.2.1.2.1. Аппаратура, реактивы и материалы:

- сито из проволочной тканой сетки с квадратными ячейками N 07 по ГОСТ 6613-86;

- весы лабораторные общего назначения и образцовые по ГОСТ 24104-80 с ценой деления 0,01 г, погрешностью ±0,01 г;

- меры массы общего назначения и образцовые по ГОСТ 7328-82;

- электроплитка закрытого типа;

- пробоотборник по ГОСТ 2517-85;

- шкаф сушильный с терморегулятором и температурой нагрева не ниже 160 °С;

- термометры стеклянные для испытания нефтепродуктов по ГОСТ 400-80 с ценой деления 1 °С и пределами измерения от 0 до 250 °С;

- чашка фарфоровая по ГОСТ 9147-73 вместимостью 100 мл;

- керосин по ГОСТ 4753-68 и ГОСТ 18499-73.

11.2.1.3. Подготовка к испытанию

В пробоотборнике взвешивают не менее 500 г вяжущего, нагревают, перемешивая при 160 °С, и пропускают через сито; оставшиеся на стенках и дне пробоотборника инородные включения скальпелем переносят на сито.

11.2.1.4. Проведение испытания

Сито с остатком вяжущего помещают в сушильный шкаф при 160 °С и выдерживают не менее 10 мин. Освободившийся пробоотборник с остатками вяжущего взвешивают.

После выдерживания в сушильном шкафу горячее сито протирают с внешней стороны, остаток на сите отмывают, погружая сито несколько раз в фарфоровую чашку с керосином, последняя порция которого должна стать бесцветной.

После отмывки сито либо остается пустым, либо с остатком нерастворенной части вяжущего. В первом случае испытание считается законченным, остаток равен нулю.

Сито с остатком помещают в сушильный шкаф, где выдерживают в течение 30 мин при 160 °С, после чего охлаждают и взвешивают. Далее остаток удаляют тонким пинцетом, иглой или шилом и сито повторно взвешивают.

11.2.1.5. Обработка результатов измерений

Остаток вяжущего Н (%) на сите определяют по формуле

,                                                         (11.1)

где и - масса сита с остатком и без него, соответственно, г;

- масса вяжущего, пропущенного через сито, г.

Вяжущее считается однородным, если остаток на сите составляет менее 0,02% от массы пропущенного через сито ПБВ.

11.2.2. Определение эластичности

11.2.6. Определение предела прочности при разрыве и относительного удлинения вяжущего

Рис.11.3. Форма для изготовления образца шва

Рис.11.4. Схема формы для испытания образца трещины

11.2.7.1. Подготовка к испытанию

В фарфоровый стакан помещают 20 г полимера и 80 г индустриального масла И-40А, нагревают до 160±1 °С, постоянно перемешивая сначала стеклянной палочкой 15 мин, а после достижения достаточной подвижности - механической мешалкой не менее 30 мин до однородного состояния. Общее время приготовления раствора полимера не должно превышать 1 ч.

11.2.7.2. Проведение испытания

Однородность полученного раствора определяют по п.11.2.1. Если раствор полимера однороден по этому методу, то его процеживают через сито с сеткой N 07, помещают в сушильный шкаф при 160±1 °С на 10 мин, а затем охлаждают.

11.2.7.3. Обработка результатов

Полимер считается полностью растворимым в индустриальном масле и пригодным для приготовления ПБВ, если он полностью проходит через сито с сеткой N 07 и на ней остается однородная пленка раствора без каких-либо включений.

11.3. Методы испытания полимерасфальтобетонных смесей и полимерасфальтобетона

Испытание полимерасфальтобетонных смесей и полимерасфальтобетона осуществляют в соответствии с методами, принятыми для асфальтобетонных смесей по ГОСТ 12801-98.

Кроме того, применяются нестандартные методы испытаний, используемые для оценки качества литых полимерасфальтобетонных смесей:

- глубины вдавливания штампа и подвижности смеси в соответствии с ТУ 400-24-158-89;

- модуля упругости и предела прочности на растяжение при изгибе при температуре 0 °С по ТУ 400-24-107-91;

- удобообрабатываемости смесей согласно ВСН 175-82.

12.1. При приготовлении КОВ, в частности ПБВ, а также полимерасфальтобетонных смесей на их основе и при устройстве полимерасфальтобетонных покрытий с их применением следует руководствоваться "Правилами по охране труда в дорожном хозяйстве"* (М., Стройиздат, 1989); "Правилами охраны труда при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог" (Москва, 1992).

________________

* Документ не приводится. За дополнительной информацией обратитесь по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.

12.2. КОВ, в том числе ПБВ, являются малоопасными веществами и по степени воздействия на организм человека относятся (как и битумы) к 4-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007-76. Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны блоксополимера бутадиена и стирола типа СБС, а именно полимера этенил бензола с бутади-1,3-еном составляет 10 мг/м.

12.3. Все работы, связанные с битумами, ПБВ, пластификаторами и растворами полимеров, следует согласовывать с органами Госсаннадзора и Госпожнадзора.

12.4. При работе с КОВ и вязкими ПБВ следует руководствоваться правилами техники безопасности, разработанными для вязких битумов.

12.5. Дорожные битумы, КОВ, ПБВ, сырье для производства нефтяных вязких дорожных битумов (гудрон) и индустриальное масло являются горючими веществами по ГОСТ 12.1.044 с температурой вспышки 220-240, 220-230, 220-230, 190-200 и 200-225 °С соответственно.

Опасные в пожарном отношении места хранения вяжущих, пластификаторов и растворов полимеров, склады горючесмазочных материалов, асфальтобетонные машины, битумоплавильные установки, битумохранилища должны быть оснащены щитами с противопожарным оборудованием, ящиками с сухим чистым песком и огнетушителями.

Запрещается подогрев кранов и насосов факелами при работе с битумами, ПБВ, пластификаторами, растворами полимеров. Для обеспечения нормальной работы краны и насосы должны быть снабжены рубашками для паро- или маслоподогрева.

12.6. При приготовлении и применении КОВ, в том числе ПБВ, и асфальтобетонных смесей на их основе следует применять средства защиты работающих по ГОСТ 12.4.011 и спецодежду согласно требованиям Типовых отраслевых норм.

12.7. При производстве, испытании, хранении и применении КОВ, в частности ПБВ, должны соблюдаться общие требования безопасности по ГОСТ 12.3002* и требования пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004.

________________

* Вероятно ошибка оригинала. Следует читать ГОСТ 12.3.002.

12.8. Лица, занятые в производстве и применении КОВ, в частности ПБВ, проходят при поступлении на работу и периодически медицинский осмотр согласно приказу Министерства здравоохранения РФ. Лица моложе 18 лет и беременные женщины к работе с ПАВ не допускаются.

12.9. Помещение, в котором производятся работы с КОВ, в частности ПБВ, должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией в соответствии с требованиями ГОСТ 12.4.021.

12.10. Не допускается перекачка горячего индустриального масла, раствора полимера и гудрона по резиновым шлангам.

12.11. При загорании небольших количеств КОВ, ПБВ, битума или индустриального масла их следует тушить песком, кошмой или пенным огнетушителем. Развившиеся пожары следует тушить пенной струей.

13.1. В процессе приготовления и применения ПБВ необходимо соблюдать требования ГОСТ 17.2.3.02 по охране природы и атмосферы. Эффективными мерами защиты природной среды являются герметизация оборудования, предотвращение розлива ПБВ, битума и пластификаторов.

13.2. Предприятия, производящие ПБВ, должны разрабатывать предельно допустимые выбросы (ПДВ), временно согласованные выбросы (ВСВ) в соответствии с требованиями санитарного и природоохранного законодательства.

13.3. Образующиеся отходы производства либо возвращаются в технологический процесс, либо работа с ними осуществляется согласно "Временному классификатору токсических промышленных отходов" (4286-87), "Предельному количеству накопления токсичных промышленных отходов на территории предприятия (организации)" СП 3209-85, санитарным правилам "Порядок накопления, транспортировки, обезвреживания и захоронения токсичных промышленных отходов" СН 3184-84.