МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

СССР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ НАУЧНО - ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ (С0ЮЗД0РНИИ )

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ПРИГОТОВЛЕНИЮ И ПРИМЕНЕНИЮ ПОЛИМЕРНО-БИТУМНОГО ВЯЖУЩЕГО (на основе ДСТ) ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ

Москва— 1972

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

(СОЮЗДОРНИИ)

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ПРИГОТОВЛЕНИЮ И ПРИМЕНЕНИЮ ПОЛИМЕРНО-БИТУМНОГО ВЯЖУЩЕГО (на основе ДСТ) ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ

Одобрены Техническим Управлением Минтрансстроя СССР

Москва-1972

Раствор ДСТ подают насосом (7) по трубопроводу в битумные котлы (4,5) и перемешивают с обезвоженным битумом, нагретым до 100-1!0°С.

Количество раствора ДСТ устанавливают при подбо -ре состава ПБВ (см.приложение 7) и корректируют при определении концентрации раствора ДСТ в рабочей емкости (п.14).

При подаче раствора ДСТ в битумный котел обяза -тельно отключают подогрев котла.

14.    Время перемешивания ДСТ с растворителем и раствора ДСТ с битумом, а также концентрацию раствора ДСТ в рабочей емкости устанавливают предварительно (за 3-4 дня) до начала работ на АБЗ.

Для этого готовят контрольную партию раствора ДСТ в емкости (2 или 3) и ПБВ в рабочем котле (4 или 5). В процессе перемешивания оценивают одно -родность смеси.

Время, необходимое для получения однородной смеси ДСТ с растворителем, принимают за нормативное при приготовлении последующих партий раствора ДСТ.

После приготовления раствора отбирают пробу для определения его концентрации в рабочей емкости(смлри-ложение 7)и в случае отклонения концентрации от выб -ранной при подборе вновь рассчитывают необходимое количество раствора ДСТ для приготовления ПБВ (см.приложение 7).

Время, необходимое для приготовления однородной смеси раствора ДСТ с битумом, принимают за норма -тивное при приготовлении последующих партий ПБВ.

После приготовления ПБВ отбирают пробу для опре -деленгя свойств ПБВ в соответствии с требованием п.11.

15. Необходимое количество раствора ДСТ устанавливают с помощью расходомера или по специально оттари-рованной рейке, количество битума - отдельной специ -ально оттарированной рейкой.

16.    Продолжительность выдерживания ПБВ при тем -

10

пературе 100-110° должна быть минимальной и не превышать 6 час. Неиспользованный в течение смены запас ПБВ допускается выдерживать в котле при температуре не выше 60° в течение 12 час.

17.    Все битумопроводы, дозировочные бачки и дру -гие элементы битумных коммуникаций должны быть обео печены системой парообогрева.

Обогрев начинают заблаговременно, до начала работ.

Особенности технологии приготовления асфальтобетонной смеси с применением ПБВ и устройства покрытий

18.    Все работы по приготовлению, укладке и уплот -нению асфальтобетонных смесей с применением ПБВ осуществляют в соответствии с ВСН 93-63 и ВСН 153-68.

19.    Используемые минеральные материалы (щебень, песок) должны удовлетворять требованиям ГОСТ 9128-67, минеральный порошок - ГОСТ 16557-70, а полимерно-битумное вяжущее (ПБВ) - требованию п.11 настоящих "Методических рекомендаций".

20.    Асфальтобетонные смеси с ПБВ, подобранные в соответствии с ЕСН 93-63, должны удовлетворять тре -бованиям ГОСТ 9128-67 для горячих асфальтобетонных смесей 1-П марок, предназначенных для верхнего слоя дорожных покрытий.

21.    Асфальтобетонные смеси с ПБВ приготовляют только в асфальтобетонных смесителях,оборудованных лопастными мешалками с принудительным перемешиванием (типа Д-325 и Д-597), в соответствии с режимами перемешивания, принятыми для теплых асфальтобетонных смесей.

22.    Температура асфальтобетонных смесей при выпуске из смесителя должна быть в пределах 110-120°, а при температурах воздуха от 0 до -10° - до 130°.

23.    Режим приготовления асфальтобетонных смесей при отрицательных температурах должен соответствовать ВСН 153-68.

24.    При строительстве асфальтобетонных покрытий с применением ПБВ исходят из следующих положений:

а)    асфальтобетонные смеси на основе ПБВ имеют более высокий коэффициент уплотнения, поэтому толщину слоя асфальтобетонной смеси при укладке асфальто -укладчиком (с включенным трамбующим брусом) назначают на 30-35% больше проектной;

б)    эффективное уплотнение асфальтобетонной смеси достигается при температурах от 90 до 35°;

в)    работы по строительству дорожных покрытий из асфальтобетонных смесей на основе ПБВ, как правило, должны выполнять только в дневное время.

25.    При устройстве асфальтобетонных покрытий с применением ПБВ при пониженных температурах следует руководствоваться требованиями ВСН 153-68.

Необходимо следить, чтобы смесь уплотняли сразу после укладки для достижения лучшей плотности и ровности покрытия, а также хорошего сопряжения укладываемых полос.

Технический контроль

26.    До начала производства работ по приготовлению раствора ДСТ, ПБВ и асфальтобетонных смесей должно быть освидетельствовано качество монтажа технологи -ческого оборудования. Особое внимание следует обра -тить на герметичность емкостей для хранения растворителей, раствора ДСТ, приготовления ПБВ и неправ -ность предохранительных клапанов.

27.    При приготовлении и применении ПБВ необходимо контролировать:

а)    качество раствора ДСТ, ПБВ, асфальтобетона на основе ПБВ и материалов, необходимых для их прнго -товления;

б)    процессы приготовления раствора ДСТ, ПБВ, ас -

12

фальтобетонной смеси на основе ПБВ и устройства покрытия.

28.    Качество битумов проверяют в соответствии с ГОСТ 11964-66.

29.    Дивиыил-стирольные термоэластопласты и раст -ворители принимают по паспортным данным эавода-пос-тавщика, обращая особое внимание на содержание стирола в ДСТ и его характеристическую вязкость (п.10).

30.    Качество минеральных материалов должно соот -ветствовать требованиям ГОСТ 9128-67 и ГОСТ 16557-70.

31.    Однородность раствора ДСТ и его концентрацию проверяют каждый раз при приготовлении новой партии, но не реже 1 раза в неделю; они должны соответствовать требованиям п.61.

32.    Качество ПБВ (п.11) проверяют каждый раз при приготовлении новой партии. Условную вязкость ПБВ определяют 1 раз в смену.

33.    Качество асфальтобетона на основе ПБВ проверяют 1 раз в смену (ГОСТ 9128-67).

34.    Процесс приготовления раствора ДСТ и ПБВ должен вестись в последовательности, приведенной в п.13 настоящих 'Методических рекомендаций'.

35.    Процесс приготовления асфальтобетонных смесей на основе ПБВ должен соответствовать требованиям ВСН 93-63 и пп.18-23 настоящих 'Методических реко -мендаций'. В процессе приготовления асфальтобетонной смеси контролируют; температуру нагрева минеральных материалов, температуру ПБВ в котлах через 2-3 час и температуру асфальтобетонной смеси в выгруженных из смесителя замесах. Качество готовой асфальтобетон н о Л смеси проверяют в лаборатории, для чего отбирают одну пробу в смену из каждого смесителя.

36.    При устройстве покрытия проверяют: температуру асфальтобетонной смеси в каждой машине, привозя -щей смесь на место укладки; толщину уложенного слоя, качество уплотнения и качество швов в местах сопря -

женнй полос. На готовом покрытии проверяют также коэффициент сцепления колеса автомобиля с поверх но -стью покрытия.

Транспортирование и хранение материалов

37.    ДСТ в виде крошки транспортиру-ют и хранят в полиэтиленовых мешках, помещенных в брезентовые чехлы партиями по 10-20 кг.

На территории АБЗ мешки хранят в закрытых складских помещениях или под навесом.

38.    Растворитель транспортируют и хранят в соответствии с требованиями ГОСТ 1615-80.

Растворители транспортируют в железнодорожных дне тернах, оборудованных верхним сливом или универсальным сливным прибором, а также в автоцистернах.

На АБЗ растворители хранят в специально подготовленной емкости.

Цистерны и емкость для растворителя должны быть освобождены от ранее находившихся в них продуктов, очищены и подготовлены к заливке. Продукты из цис -терн и емкостей должны быть слиты по возможности полностью.

После заливки растворителя цистерны и емкость герметично закрывают, чтобы исключить возможность испарения.

39.    Раствор ДСТ хранят в емкостях в соответствии с требованиями ГОСТ 151СМЮ.

40.    Емкости для приготовления и хранения раствора ДСТ и емкость для растворителя устанавливают в под -готовленные выемки, оставляя на поверхности только крышки, оборудованные предохранительными клапанами для подсоса воздуха и выпуска скопившихся газов в атмосферу.

Емкости сообщаются герметичными трубопроводами. Насосы для перекачки растворителя и раствора ДСТ по

14

трубам устанавливают в бетонированных приямках ниже дна емкостей, а емкостям придают уклоны в сторону насосов.

41.    На мешках, цистернах и емкостях должна быть сделана несмываклцейся краской надпись с указанием наименования продукта, даты изготовления, завода-из -готовителя, номера партии, номера ГОСТа, ВТУ и т.п.

42.    Растворители и раствор ДСТ в лаборатории хранят в герметичной таре под вытяжными зонтами.

Техника безопасности при работе с ПБВ

43.    При использовании ПБВ необходимо руководствоваться положениями "Правил техники безопасности при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог" 1969 г., ВСН 59-68, "Правил и норм техники безо-паспости, пожарной безопасности и промышленной санитарии для окрасочных цехов" 1965г., учитывающих спе -цифику работ с растворителями (сольвент, ксилол, бен -зин).

44.    Не разрешается прием растворителя без надле -жащего монтажа необходимого оборудования для его хранения и подачи по трубопроводам.

45.    Бетонированные приямки с установленными в них насосами следует закрывать металлическим настилом. В приямках должны быть предусмотрены металлические лестницы или скобы.

46.    Все противопожарные мероприятия, осуществляемые на АБЗ, подлежат согласованию в местном отделении Госпожнадзора.

Опасные в пожарном отношении места хранения растворителей и раствора ДСТ, склады ГСМ, асфальтобетонные машины, битумоплавильные установки, битумохрани-лища должны быть оснащены щитами с противопожарным оборудованием, ящиками с сухим чистым песком и ог -

УДК 625.855.3:691.16/175.002.237/614 (083.1 )

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИГОТОВЛЕ -НИЮ И ПРИМЕНЕНИЮ ПОЛИМЕРНО-БИТУМНОГО ВЯЖУЩЕГО (НА ОСНОВЕ ДСТ) ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ. Союздорнии. М. , 1972.

Быстро густеющее    полимерно-битумное вяжущее

ПБВ рекомендуется применять для приготовления асфальтобетонных и битумоминеральных смесей, особенно в районах с резко континентальным климатом, а также на объектах с повышенными динамическими воздействиями на покрытие, и в составе мастик для заполнения трещин в покрытиях.

ПБВ получают путем введения в дорожный битум,нагретый до 90-110°, 2-2,5% дивинил-стирольного термо-эластопласта из 10-20%-ного раствора в углеводородных растворителях (сольвент, ксилол, бензин).

Применение ПБВ позволяет увеличить срок службы покрытий вследствие повышения деформативной устойчивости асфальтобетона, повысить производите.:ьность АБЗ за счет снижения температуры нагрева материалов, удлинить сезон производства работ благодаря возможности укладывать и уплотнять смеси при пониженных тем -пературах воздуха, повысить производительность работ по устройству покрытий за счет лучшей уплотняемости смеси; повысить коэффициент сцепления покрытия с колесом автомобиля.

"Методические рекомендации" составлены на основе лабораторных исследований и опытного строительства, проведенных в 1968-1971 гг.

Рис.-2, табл.-1.

УДК 625.855.3:691.16/175.002.237/614(083.1 )

Предисловие

В связи с развитием интенсивного и скоростного движения автомобилей к качеству дорожных покрытий, устраиваемых с применением' битума, предъявияются жесткие требования, выполнение которых связано с необходимостью повышения прочности, эластичности и теплостойкости битума в широком диапазоне эксплуатационных температур. Это достигается введением в битум небольших добавок высокополимерных материалов, в частности дивинил-стирольных термоэластопластов (ДСТ). Полученное на основе битума и ДСТ новое полимерно-битумное вяжущее (ПБВ) относится к категории быстрогустеющих разжиженных вяжущих материалов, обладающих высокоэластическими свойствами в широком интервале температур (от -30 до +60°). Союздорнии было проведено широкое опытное строительство участков дорожных покрытий с применением ПБВ, полученных на основе дивинил-стирольных термоэластопластов. Опытные участки были устроены в различных климатических районах страны на объектах Главдорстроя Минтранс -строя СССР _f Министерства строительства и эксплуатации автомобильных дорог РСФСР, Минавтодора Казах -ской ССР.

Опытное строительство показало значительные тех -нологические и эксплуатационные преимущества нового материала по сравнению с битумом.

Настоящие "Методические рекомендации по приготовлению и применению полимерно-битумного вяжущего на основе ДСТ) при строительстве асфальтобетонных пок рытий" разработаны на основе лабораторных исследований и опытного строительства, проведенных в течение 1968-1971 гг.

'Методические рекомендации' составили сотрудники Союздорнии А.С.Колбановская, Л.М.Гохман, Ц.Г. Ханина, В.В.Михайлов, Л .Б.Гезенцвей.

Все замечания и пожелания по данной работе просьба присылать по адресу: 143900, Балашиха-б Москов -СКОЙ обл.; Союздорнии.

ЗАМ.ДИРЕКТОРА СОЮЗДОРНИИ

кандидат технических наук    Н.В.Горелышев

Общие положения

1. Дорожные битумы .выпускаемые нефтеперерабатывающими заводами в соответствии с ГОСТ 11954-66,значительно повышают качество асфальтобетона и эксплуа -тапионные показатели дорожных покрытий.

Однако современное движение на автомобильных дорогах, характеризующееся большой грузонапряженностью и интенсивностью, предъявляет новые повышенные тре -бовання к асфальтобетону и, следовательно, битуму, особенно в районах с резко континентальным климатом.

Введение в битум небольших добавок высокополимерных веществ позволяет получить новый вяжущий материал с улучшенными дорожно-строительными свойствами.

2.    Для повышения качества дорожных битумов ре ко -мендуется использовать днвинилстирольные термоэласто-пласты (ДСТ) - блок-сополимеры дивинила и стирола с содержанием связанного стирола 28-32% (ДСТ-ЗО).ДСТ в невулканизированном состоянии характеризуется высокой прочностью при повышенных температурах (до +80 ) и низкой температурой хрупкости (около -80°). В этом интервале температур ДСТ находится в высокоэластическом состоянии.

3.    Полимерно-битумное вяжущее (ПБВ) получают путем введения в битум небольших (2-2,5%) добавок ДСТ, предварительно растворенного в углеводородных растворителях (сольвент,, ксилол, бензин).

4.    ПБВ характеризуется способностью к большим bf н сокоэластическим деформациям в широком диапазоне температур (от -30 до +60°), что обусловливает его высокую теплостойкость при повышенных эксплуатационных температурах (50-60°), эластичность, пластичность и устойчивость к динамическим воздействиям при пониженных температурах.

5

5.    По составу и технологии приготовления с учетом применяемых растворителей ПБВ относится к классу быстрогустеюпхих разжиженных вяжущих ( класс БГ), а асфальтобетонные смеси на ого основе по температурному режиму приготовления, укладки и уплотнения относятся к теплым. Физико-механические свойства асфальтобетона на основе ПБВ удовлетворяют требованиям, предъявляемым к горячему асфальтобетону.

6.    Строительство асфальтобетонных покрытий с при -менением ПБВ допускается при пониженных температу -рах (до -10°С).

7.    Применение ПБВ позволяет повысить производи -тельность АБЗ за счет снижения температуры нагрева материалов, удлинить сезон строительных работ благо -даря возможности укладки и уплотнения смесей при пониженных температурах.

8.    Покрытие из асфальтобетонных смесей с применением ПБВ обладает повышенным сцеплением с колесом автомобиля.

9.    ПБВ рекомендуется применять для приготовления асфальтобетонных и битумоминеральных смесей. Особенно эффективно использование ПБВ в районах с резко континентальным климатом, а также на объектах с повышенными динамическими воздействиями на покрытие (покрытия на мостах, на полосах примыкания к трам -вайным путям и т.п.), в составе мастик для заполнения трещин в покрытиях.

Материалы, технические требования, технология приготовления ПБВ

10. Исходными материалами для приготовления ПБВ являются:

а) битумы марок БНД-60/90 и БНД-90/130, отве -чаюшие требованиям ГОСТ 11954-66;

6

б)    дивинил-стирольные термоэластопласты типа ДСТ-30 с содержанием связанного стирола 28-32% и характеристической вязкостью в пределах 1,2-1,4, отвечающие требованиям технических условий (приложение 1);

в)    растворители: сольвент, отвечающий требованиям ГОСТ 1928-67 (приложение 2) и ГОСТ 10214-62 (приложение 3); ксилол, отвечающий требованиям ГОСТ 9410-60 (приложение 4); бензины неэтилированные, отвечающие требованиям ГОСТ 2084-67(приложение 5) и ГОСТ 8505-67 (приложение 6).

11.    Полимерно-битумное вяжущее (ПБВ) должно быть однородным и отвечать требованиям, приведенным в таблице, после прогрева в слое толщиной 3 мм при 120° в течение 7 час.

12.    Для приготовления ПБВ асфальтобетонный завод (АБЗ) дооборудуют (рис.1) емкостями для хранения растворителя, для приготовления и хранения раствора ДСТ, а также битумными котлами для приготовления ПБВ. Емкости и котлы должны быть снабжены мешалками пропеллерного или лопастного типов.

Объем емкости для растворителя должен быть не менее 60 м³ (т.е. соответствовать объему железнодорож -ной цистерны). Объем емкостей для раствора-не менее 20 м³ каждая.

Площадь горловины каждой емкости должна быть не менее 0,3 м^. Крышка емкости должна открываться полностью, обеспечивая загрузку ДСТ, и закрываться герметично.

Крышки емкостей оборудуют небольшими герметично закрывающимися клапанами, служащими для замера уровня раствора рейками и для отбора проб. Расход раствора ДСТ и растворителя в емкостях определяют расходомерами емкостного типа или типа У -образной трубки, а в трубопроводах - расходомерами переменного перепада давления.

13.    Технологический процесс приготовления ПБВ включает:

7

К см ecu темн
Рис.1. Схема приготовления ПБВ на АБЗ: 1-емкость 60 м3; 2,3-емкость 20 мэ; 4,5-битумный котел; 6-бензонасос ; 7-10 - насос Д-171; 11 - установка для разогрева и обезвоживания битума

а)    приготовление раствора ДСТ;

б)    приготовление ПБВ.

Наименование показателей	Нормы	Метод испытания
Глубина проникания иглы,% от соответствующего показателя исходного битума, не менее		ГОСТ 11501-65
при 25° (100г,5сек)	65
при 0° (200г,60сек)	100
Температура размягчения,% от показателя исходного битума, не менее	105	ГОСТ 11506-65
Растяжимость при скорости 5 см/мин, см, не менее		ГОСТ 11505-65
при 25°	40
при 0°	12
Эластичность, %, не менее	75	П.65 настоящих
		'Методических рекомендаций'
Испытание на сцепление с	Вы дер-	ГОСТ 11954-66
мрамором или песком	живает

Примечание. Для накопления данных условную вязкость ПБВ определяют но ГОСТ 11503-65 с учетом п.62 настоящих "’Методических рекомендаций".

Для приготовления раствора ДСТ (см.рис.1) из емкости (1) по трубопроводу с помощью насоса (6) подают растворитель в емкости (2 и 3).

В растворитель загружают ДСТ (в виде крошки) и перемешивают.

Концентрацию раствора ДСТ предварительно устанавливают в лаборатории при подборе состава 11Б1 (приложение 7).

9