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

     
     
     ОДОБРЕНЫ Минтрансстроем
     
     
     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.
     
     

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 щелочно-земельных 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 С до С, получаемых на базе жидкого нефтяного парафина. Формула АНП-2
     
     CHNH·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 /см, 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-6-03-184-67:
     

________________

     * 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 битумо-плавильных 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 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.
________________
     * На территории Российской Федерации действует ГОСТ 9128-97. Здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
     
     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 50 °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";
______________
     * На территории Российской Федерации действуют ГОСТ 22245-90 и ГОСТ 11955-82, соответственно. - Примечание изготовителя базы данных.
     
     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".
______________
     * На территории Российской Федерации действует ГОСТ 1510-84. - Примечание изготовителя базы данных.
     
     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".
     
     ** На территории Российской Федерации действует ГОСТ 12801-98. - Примечание изготовителя базы данных.

     
     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.