Реферат: Методические рекомендации по приготовлению и применению комплексных органических вяжущих

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
СОЮЗДОРНИИ
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРИГОТОВЛЕНИЮ И ПРИМЕНЕНИЮ КОМПЛЕКСНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЯЖУЩИХ
НА ОСНОВЕ ТЯЖЕЛЫХ ПРОДУКТОВ

ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ И УГЛЯ, ПАВ,
ПОЛИМЕРОВ И ДРУГИХ
ВЫСОКОДИСПЕРСНЫХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ

Утверждены зам. директора Союздорнии

канд. Тех. наук В. М. Юмашевым.

Одобрены Главзапсибдорстроем

(письмо № 6204/26-18 от 07.01.86)

 

Описаны основные принципы получения комплексных органических вяжущих (КОВ) и метод расчета их со­става.

Даны оптимальные составы КОВ, получаемых на основе сырья для производства вязких дорожных битумов и различных добавок (дивинилстирольного термоэластопласта, нефтяного асфальтита, мягчи­теля АСМГ, серы); вязких битумов и сополимера процесса доочистки сточных вод или полиэтиленового воска; каменно­угольной смолы и дивинилстирольного термоэластопласта или серы; каменноугольных дегтей и ряда добавок (полистирольной пыли, фильтрационного кека, дре­весного гидролизного лигнина, кубовых остатков дистилляции фталевого ангидрида, длиннопламенных камен­ных углей).

Приведены требования к качеству КОВ и органоминеральных материалов, получаемых на основе КОВ.

Предложена технология приготовления и применения КОВ и органоминеральных смесей; указаны порядок технического контроля за качеством смесей и покрытий из них, а также правила техники безопасности при работе с КОВ.

Настоящие Методические рекомендации составле­ны на основе исследовательских и опытно-эксперимен­тальных работ, проведенных в 1981-1985 гг. Союздорнии, его Омским и Ленинградским филиалами, а также МакИСИ.

 
Предисловие
Повышение роли автомобильных перевозок в выпол­нении народнохозяйственных планов страны, в первую очередь при решении Продовольственной программы и освоении районов Севера и Сибири, требует развития сети автомобильных дорог с твердым покрытием и уве­личения объемов ремонтных работ, а следовательно, ро­ста производства дорожно-строительных материалов улучшенного качества, в частности органических вяжу­щих, которые позволят обеспечить одновременно сдвигоустойчивость покрытий при 50-70°С и трещиностойкость при минус 50-60°С.

За последние годы в Союздорнии, его Омском и Ле­нинградском филиалах, а также в Макеевском инженер­но-строительном институте (МакИСИ) проведены иссле­дования по разработке отвечающих этим требованиям комплексных органических вяжущих (КОВ), полученных на основе продуктов переработки нефти и угля, ПАВ, полимеров и других структурообразующих доба­вок.

В результате исследований Союздорнии предложены КОВ на основе сырья для производства битумов и таких структурообразующих добавок, как дивинилстирольный термоэластопласт (ДСТ), нефтяной асфальтит, мягчитель АСМГ, сера, а также КОВ на основе каменноугольной смолы, ДСТ или серы; Ленинградским филиа­лом Союздорнии - КОВ на основе вязких битумов и по­лиэтиленового воска (ПЭВ); Омским филиалом Союздорнии - КОВ на основе вязких битумов и сополимера процесса доочистки сточных вод (ПДСВ); МакИСИ - КОВ на основе каменноугольных дегтей и ряда добавок: полистирольной пыли (ПС), фильтрационного кека (ФК), древесного гидролизного лигнина (ДГЛ), кубовых остатков дистилляции фталевого ангидрида (ОФА), длиннопламенных каменных углей (ДУ).

Анализ результатов исследований и опытно-экспериментальных работ на объектах Курского областного треста "Дорспецстрой" (КОВ на основе жидких битумов БНЖ 70/130 и ДСТ), Центравтодора Минавтодора РСФСР (КОВ на основе битумного сырья и ДСТ), Ом­ского треста "Дорспецстрой" (КОВ на основе вязких битумов и ПДСВ), трестов "Лендорстрой" и "Леноргинжстрой" (КОВ на основе вязких битумов и ПЭВ), Донбассдорстроя, Артемовского управления "Дорспец­строй", Донецкого облмежколхоздорстроя и др. (КОВ на основе дегтей и различных добавок) позволил раз­работать "Методические рекомен­дации по приготовлению и применению комплексных органических вяжущих на основе тяжелых продуктов переработки нефти и уг­ля, ПАВ, полимеров и других высокодисперсных напол­нителей", которые предназначены для использования при опытном строительстве дорожных покрытий с ис­пользованием различных КОВ.

В настоящих "Методических рекомендациях" изложена технология приготовления и применения вышеперечисленных КОВ; даны требования к их качеству, тех­ническому контролю за качеством как самих вяжущих, так и органоминеральных смесей и органобетонов  на их основе; техника безопасности при работе с ними.

При разработке настоящих "Методических рекомен­даций" исполь­зованы авторские свидетельства № 834041, 857182, 983105, 975755, 833732, 1203062, 1279992.

"Методические рекомендации" составили кандидаты технических наук Л. М. Гохман, Д. С. Шемонаева, Е. М. Гурарий, А. Р. Давыдова (Союздорнии), Ю. Е. Никольский, А. С. Баранковский (Омский филиал Союздорнии), И. П. Шульгинский, Г. Б. Крыжановская (Ленинградский фи­лиал Союздорнии), В. И. Братчун (МакИСИ), инженеры И. И. Капанадзе, К. И. Давыдова, И. В. Степанян (Союздор­нии), О. Г. Бабак (Омский филиал Союздорнии), А. И. Повзун, А. Н. Бачурин, С. В. Якименко (МакИСИ), А. В. Румянцев (Омский завод синтетического каучука).
^ 1. Общие положения
1.1. Разнообразие климатических и эксплуатационных условий требует разработки научно обоснованных путей регулирования свойств вяжущих для дорожного строительства в широких пределах с целью получить оптимальные для данных условий качества.

1.2. Изменение консистенции битумов и дегтей 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 43 до 51 °С температура хрупкости соот­ветственно сос­тавляет от минус 17 до минус 4 °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 ми­нус 20°С, а тем более при минус 50 - минус 60°С, харак­терных для районов Севера и Сибири. Выполнить эти требования можно, используя комплексные органиче­ские вяжущие (КОВ), получаемые введением в жидкие или маловязкие продукты переработки нефти и уг­ля ПАВ, полимеров и других структу­рообразующих до­бавок.

1.3. КОВ можно получать из тяжелых нефтей или остатков неглубокой переработки традиционных нефтей на атмосферных колоннах, вводя в них порошкообразные структурообразующие добавки, в местах добычи нефти в районах Севера и Сибири. Это позволит зна­чительно сократить железнодорожные перевозки вязких битумов.

В связи с дефицитом полу бункерных вагонов, пред­назначенных для транспортирования вязких битумов и дегтей, увеличены поставки маловязких дегтей и сырья для производства битумов на бескомпрессорные установки дорожно-строительных организаций.

Производство окисленных битумов и дегтей на этих установках является пожароопасным, высокоэнергоем­ким, характеризуется низким контролем качества готовой продукции, что повышает вероятность получения а, следовательно, и применения вяжущих низкого каче­ства. Все это обусловливает целесообразность привле­чения для обслуживания установок специалистов по неф­тепереработке.

Получение КОВ на таких установках взамен битумов может быть осуществлено силами самих дорожников, поскольку технология получения этих вяжущих сводится к простому механическому переме­шиванию компонентов при температурах не выше 180°С.

1.4. Представление об органических вяжущих мате­риалах как о дисперсных системах с оптимальным объ­емом дисперсной фазы, образующей пространственный коагуляционный каркас, который обеспечивает их проч­ность и теплостойкость, и дисперсионной средой, качество и толщина гранично-смазочных прослоек которой обуслов­ливает необходимую деформативность и эла­стичность системы, является основной предпосылкой получения КОВ.

Толщина и качество прослоек среды зависят как от природы структурообразующих компонентов (их внутренней и внешней лиофильности по отношению к данной дисперсионной среде), так и от их содержания в си­стеме.

1.5. Хорошая совместимость компонентов, достаточ­ная кинетическая устойчивость получаемых вяжущих - способность не расслаиваться при длительном хранении и выдерживании при рабочих температурах, обеспе­чение требуемого комплекса технологических и эксплу­атационных свойств являются основными научными прин­ципами получения КОВ.

КОВ должны обеспечить устойчивость органоминеральных смесей к старению при приготовлении, хранении и транспортировании, а также требуемые сдвигоустойчивость, водо -, морозо - и трещиностойкость органо-бетонных покрытий.

В связи с этим качество вязких КОВ должно быть не ниже качества битумов марок БНД, нормированных ГОСТ 22245-76, жидких - не ниже качества жидких би­тумов, нормированных ГОСТ 11955-82, КОВ на основе дегтей - не ниже качества дегтей, указанного в ГОСТ 4641-80, а для районов Севера и Сибири, а так­же конструкций, работающих в условиях повышенных динамических воздействий, - значительно его превосхо­дить. При этом температура перехода вяжущего в хруп­кое состояние должна быть практически равна минимальной температуре или быть ниже ее в данном кон­структивном слое для той дорожно-климатической зо­ны, в которой он будет эксплуатироваться.

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

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

1.7. Для получения КОВ с оптимальными свойства­ми необходимо обеспечить объемное содержание диспер­сной фазы Сv в пределах от = 0,487 до = 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 Сv < 0,487 содержание зародышей дисперсной фа­зы оказывает­ся недостаточным для образования прост­ранственной дисперсной структуры в КОВ, а следовательно не могут быть обеспечены необходимые проч­ность и сдвигоустойчивость системы.

При Сv > 0,613 возникает опасность образования фазового контакта между дисперсными частицами 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  (см. рисунок) при и и производится по формуле

                          (1)

где Сv - концентрация частиц дисперсной фазы по об]ему, доли едини­цы;

Сm - концентрация наполнителя, служащего зародышем дисперсной фазы КОВ, по массе, до­ли единицы;

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

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

Для определения l следует использовать формулу (1) и выражение

                       (2)

где h* - отношение наибольшей пластической или наибольшей ньютоновской вязкостей КОВ к вяз­кости материала, используемого для его дис­персионной среды.

 

 

Зависимость вязкости от концентрации фазы в КОВ

 

Таким образом, для расчета состава КОВ с оптимальными свойствами достаточно определить экспериментально h* при произволь­ном Сm, плотность КОВ и зародыша фазы, l из уравнений (1), (2), а затем  и при = 0,487 и = 0,613 по формуле (1).

1.9. Для ориентировочной оценки оптимального со­держания наполнителя в КОВ можно применять зависи­мость приведенных температуры размягчения по К и Ш или условной вязкости (Тр. ков/Тр. среды, Сков/Ссреды соответственно) от концентрации фазы.

1.10. КОВ можно приготавливать как на НПЗ, так и на АБЗ с использованием простейшего оборудования (например, стандартных битумных котлов или бескомп­рессорных установок типа Т-309), путем механического перемешивания компонентов КОВ при рабочих темпе­ратурах (140-180°С).

1.11. Применение КОВ не только расширит ассорти­мент органичес­ких вяжущих, но и позволит повысить качество и увеличить срок службы дорожных покрытий, в первую очередь за счет улучшения их трещиностойкости, сдвигоустойчивости, водо- и морозостойкости, ус­тойчивости к динамическим воздействиям. Одновремен­но использова­ние КОВ оптимальных составов обеспечит возможность регулировать свойства органических вяжущих в широких пределах в зависимости от наличия исходных компонентов для их приготовления на месте строительства и условий эксплуатации конструкций с их применением, позволит значительно повысить про­изводительность работ по приготов­лению вяжущих, умень­шить энергозатраты, получить материалы с требуемы­ми в данных условиях свойствами, ускорить строитель­ство дорог с твердым покрытием, особенно в сельско­хозяйственных и вновь осваиваемых районах Севера и Сибири.
^ 2. Материалы, применяемые для приготовления КОВ, и технические требования  к ним Материалы, используемые для дисперсионной среды
2.1. В качестве материалов для дисперсионной сре­ды КОВ могут быть использованы нижеприведенные ма­териалы, отвечающие требованиям соответствующих до­кументов:

сырье для производства нефтяных вязких дорожных битумов - ТУ 38-101582-75х);

жидкие битумы (преимущественно марок МГО 70/130, МГО 130/200) - ГОСТ 11955-82;

битумы нефтяные дорожные вязкие - ГОСТ 22245-76;

смола каменноугольная с условной вязкостью при 30°С и отверстии 10 мм в пределах 2-120с-ОСТ 14-62-80;

каменноугольные дорожные дегти - ГОСТ 4641-80;

антраценовое масло, используемое для приготовле­ния составленных дегтей, - ТУ 14-6-66-71;

разжижители или пластификаторы для вязких битумов, в качестве которых могут быть использованы жид­кие битумы, - ГОСТ 11955-82;

битумное сырье - ТУ 38-101582-75;

шламы нефтяные очистных сооружений - ТУ 38101911-82.

_____________

х) Названия упоминаемых в тексте нормативных документов приведены в приложении к настоящим Мето­дическим рекомендациям.

Материалы, используемые в качестве зародышей

дисперсной  фазы

2.2. В качестве зародышей дисперсной фазы КОВ мо­гут быть использованы высокодисперсные наполнители органического и неорганического происхождения, отве­чающие требованиям, указанным далее.

2.3. Дивинилстирольный термоэластопласт должен отвечать требо­ваниям ТУ 3840359-85 (марка ДСТ-30Б I или II группы при характе­ристической вязкости не ме­нее 1,2 дл/г) и ТУ 103267-80 (марка ДСТ-30-01).

2.4. Нефтяной асфальтит, полученный в процессе деасфальтизации тяжелых нефтяных остатков бензином (процесс добен), должен содержать асфальтосмолистых веществ не менее 85 %.

2.5. Мягчитель АСМГ должен отвечать требованиям ТУ 38201-193-78 (без сажи) и иметь следующие характеристики: температуру размягчения 127°С, содержание частиц размером менее 0,2 мм - 6,9 %, подвижность в процессе затаривания 50×10–1 мм, после 3 мес. хранения - 38×10–1 мм, содержание золы - 0,2 %.

2.6. ПАВ, преимущественно катионного типа; коллек­тор АНП-2 должен отвечать требованиям ТУ 6-02-1067-81, кубовые остатки при производстве аминов С17-С20 (КОА) - ТУ 6-02-750-78, БП-3 - ТУ 38 УССР 201170-78, продукт КОДА - ТУ 113-03-13-30-85.

2.7. Сера техническая молотая должна отвечать тре­бованиям ГОСТ 127-76 (с изменением № 1) и иметь следующий зерновой состав: остаток на сите с разме­ром ячеек 0,14 мм - не более 3 %, 0,071 мм - не бо­лее 4 %.

При 119 °С сера плавится и превращается в легкоподвижную жидкость желтого цвета, вязкость которой изменяется с повышением температуры (в диапазоне 120-154°С вязкость серы составляет 0,011-0,0066 Пас).

2.8. Сополимер процесса доочистки сточных вод (ПДСВ) - техноло­гический промышленный отход, полу­чаемый в результате промывки технологических аппаратов, фильтров, прошедший через сита при коагуляции латексных стоков на локальных цеховых очистителях при производстве каучуков марок СКМС-30 АРК и СКМС-30 АРКМ-27. ПДСВ обводнен, доля воды состав­ляет 40-55 % массы.

Обезвоженный ПДСВ должен отвечать требованиям ТУ 3830311-85 и иметь следующий химический состав (% массы): сополимер - 40-53, масло ПН-6К - 39-49, зола - 8-11.

2.9. Первичный отход производства полистирола - полистирольная пыль (ПС) - порошок белого цвета с раз­мером частиц менее 6,3×10–5 м. Образуется в процессе очистки маточного раствора, отделяемого от суспензионного полистирола на центрифугах, и должен иметь влаж­ность 6-8 %, плотность 1040-1060 кг/м3, насыпную плотность 680-740 кг/м3.

2.10. Первичные отходы производства поливинилхлорида (ПВХ): фильтрационный кек (ФК) - порошок  от светло-розового до коричнево­го цвета со степенью де­полимеризации 12-20 %, образующийся в процессе очист­ки маточного раствора, отделенного от кондиционного поливинилхлорида на центрифугах, и отсев поливинилхлорида, образующийся в процессе рассева высушенно­го полимера на мельничных ситах и представляющей собой белый порошок с размером зерен (6,3¸63)×10–5 м.

По физико-химическим свойствам отсев должен соответствовать требованиям ГОСТ 14332-78.

2.11. Древесный гидролизный лигнин (ДГЛ) - отход спиртового и дрожжевого производства, получаемый при переработке хвойных и лиственных пород древеси­ны методом гидролиза разбавленной серной кислотой, должен иметь плотность 1359-1400 кг/м3, насыпную плотность 300-350 кг/м3. Наряду с ДГЛ рекомендуется применять гидролизную муку.

2.12. Кубовые остатки дистилляции фталевого ангид­рида (ОФА) представляют собой сухой мелкий порошок или глыбы аморфного материала, образующиеся в про­цессе очистки фталевого ангидрида С8Н4О3 от примесей хинона в дистилляционной колонне. Они должны иметь плотность 1400-1420 кг/м3, насыпную плотность 700 -800 кг/м3. Глыбы ОФА необходимо размалывать и про­сеивать через сито с отверстием 0,071 мм.

2.13. Каменные угли малой степени метаморфизма марки Д (молодые, длиннопламенные - ДУ) перед при­менением необходимо размалывать и просеивать через сито с отверстиями 0,071 мм.

2.14. Полиэтиленовый воск (ПЭВ) должен отвечать требованиям ТУ 38302116-81 и ТУ 6-05-1837-82 (мар­ка НМПЭ-3).
^ 3. Составы КОВ. Технические требования к КОВ и материалам на их основе
3.1. Маркировка КОВ осуществляется по аналогии с маркировкой нефтяных битумов: по глубине проникания иглы при 25°С в случае вязких вяжущих и по условной вязкости при 60°С в случае жидких; перед значениями названных показателей ставится сокращенное название комплексных органических вяжущих - КОВ, например КОВ 40/60.

3.2. КОВ, занимающие промежуточное положение между вязкими и жидкими вяжущими, не могут быть маркированы ни по глубине проникания иглы при 25 °С, ни по условной вязкости, поэтому их маркируют по тем­пературе размягчения, например, КОВ на основе битум­ного сырья и ДСТ обозначаются как КОВ-45 и КОВ-60.

В том случае, когда комплексные органические вя­жущие готовят на основе продуктов каменноугольного происхождения, в конце сокращен­ного их названия до­бавляется буква "К", например, КОВК 200/300, КОВК-35.

3.3. Составы КОВ приведены в табл. 1.

Таблица 1

 

Зародыш дисперсной

Материал для дисперсионной среды, % массы

Марка КОВ

 

фазы (% массы)

 

Битумное сырье или битум марки МГО 70/130, МГО 130/200

Каменно­угольная смола

Вязкий битум

марки БНД

Деготь

КОВ-45

ДСТ (2,5-3)

97-97,5

—

—

—

КОВ-60

ДСТ (4-4,5)

95,5-96

—

—

—

КОВ-30

Нефтяной асфальтит

(10-15)

90-85

—

—

—

КОВ 200/300, КОВ 130/200,

Мягчитель

60-75

—

—

—

КОВ 90/130, КОВ 60/90, КОВ 40/60

АСМГ (25-40)

 

 

 

 

КОВ-30

Сера (20-40)

60-80

—

—

—

КОВ 200/300, КОВ 130/200,

ПДСВ (5-20)х)

—

—

80-95

—

КОВ 90/130, КОВ 60/90, КОВ 40/60

 

 

 

 

 

КОВ 90/130, КОВ 60/90,

ПЭВ (3-10)

—

—

90-97

—

КОВ 40/60, КОВ 30/40

 

 

 

 

 

КОВК-35

ДСТ (2,5-3,5)

—

96,5-97,5

—

—

КОВК-45

ДСТ (4,5-5,5)

—

94,5-95,5

—

—

КОВК 200/300

Сера (15-25)

—

75-85

—

—

КОВК 80/120, КОВК 120/200

ПС (2-7)

—

—

—

93-98 (с вязкостью =10¸30 с)

КОВК 200/300

ПС (1-2)

—

—

—

58-84

КОВК 120/200

ДГЛ (15-40)

 

 

 

Д-4, Д-5

 

ПС (1-2)

—

—

—

63-94

 

ОФА (5-35)

 

 

 

Д-1, Д-2, Д-3, Д-4, Д-5

 

ПВХ (1-2)

—

—

—

63-89

 

ДГЛ (10-35)

 

 

 

Д-3, Д-4, Д-5

 

ПВХ (1-2)

—

—

—

68-94

 

ОФА (5-30)

 

 

 

Д-1, Д-2, Д-3, Д-4, Д-5

 

ПВХ (1-2)

—

—

—

68-84

 

ДУ (15-30)

 

 

 

Д-3, Д-4, Д-5

_____________

х) Без учета воды в составе ПДСВ

 

3.4. КОВ, полученные на основе битумного сырья или жидких битумов марок МГО 70/130 и МГО 130/200 и ДСТ, должны отвечать приведенным далее требовани­ям.

 

                                                           КОВ-45    КОВ-60

Температура  размягчения  по КиШ,

°С,  не  ниже............................................. 45             60

Глубина  проникания  иглы при 0 С,

0,1 мм,  не  менее................................... 150          160

Растяжимость,  см,  не  менее:

при 25°С.......................................... …..40        45

при 0°С  ……  .............................. ……50                60

Температура хрупкости,   °С,

не  выше......................................... …..   -28           -24

Изменение  температуры размягче­ния

после  прогрева,     С, не более…….     4          4

Эластичность при  25  и  0 С,   %,

не менее..................................................           80            85

Температура вспышки,   °С, не  ниже      195        195

Сцепление   с мрамором  или   песком    Выдерживает  по

                                                                 контрольному

                                                                 об­разцу № 2

 

3.5. КОВ, полученные на основе битумного сырья, ПАВ, мягчителя АСМГ, должны отвечать требованиям ГОСТ 22245-76, предъявляемым к битумам аналогичных марок.

3.6. КОВ-30, полученные на основе битумного сырья и нефтяного асфальтита, должны удовлетворять следующим требованиям.

 

Температура размягчения по КиШ, °С, не ниже ........

30

Глубина проникания иглы при 0 °С, 0,1 мм, не менее

40

Растяжимость, см, не менее:

при 25°С ......................................…….

 

65

при 0°С ...................................…………

25

Температура хрупкости, °С, не выше ......

–20

Изменение температуры размягчения пос­ле прогрева, °С, не более ......................

 

5

Температура вспышки, °С, не ниже .......

200

Сцепление с мрамором или песком

Выдерживает по контрольно­му образцу №.2

 

 

3.7. КОВ-30, полученные на основе битумного сырья и серы, должны отвечать следующим требовани­ям.

 

Температура размягчения, °С, не ниже .......................

30

Глубина проникания иглы при 0 °С, 0,1 мм, не менее

150

Растяжимость, см, не менее:

при 25°С ........................................

 

10

при 0°С .......................................

35

Изменение температуры размягчения после прогрева, °С, не более .............................................................

 

8

Температура вспышки, °С, не ниже .……..

190

Температура хрупкости, °С, не выше .……

–24

Сцепление с мрамором или песком

Выдерживает по контрольному образцу № 2

 

3.8. КОВ на основе каменноугольной смолы, ДСТ, серы, дегтей, ПС и комплексных добавок должны от­вечать требованиям, приведенным в табл. 2.

 

Таблица 2

 

Нормы по маркам

Показатель

КОВК-35

КОВК-45

КОВК 80/120

КОВК 120/200

КОВК 200/300

КОВК 200/300

КОВК 130/200

 

с ДСТ

с ПС

с серой

с комплексными добавками

Температура размягчения, °С, не ниже

35

45

32

35

35

32

35

Условная вязкость по вискозиметру с отверстием 10 мм при 50 °С, с

—

—

80-120

121-200

—

—

—

Глубина проникания иглы, 0,1 мм:

при 25 °С

 

—

 

—

 

—

 

—

 

200-300

 

201-300

 

130-200

при 0 °С, не менее

150

150

—

—

25

45

20

Растяжимость, см, не менее:

при 25 °С

 

20

 

20

 

—

 

—

 

45

 

30

 

50

при 0 °С

50

30

100

100

10

—

—

Температура хрупкости, °С, не выше

-25

-25

-15

-10

-3

-5

-7

Температура вспышки, °С, не ниже

200

200

150

150

200

150

150

Эластичность, %, не менее:

при 25 °С

 

65

 

75

 

—

 

—

 

—

 

—

 

—

при 0 °С

70

80

60

50

—

40

20

Сцепление с мрамором или песком

Выдерживает по контрольному образцу № 2

Изменение температуры размягчения при прогреве в слое 1 мм при 110 °С в тече­ние 5 ч, °С, не более

6

6

—

—

8

—

—

Содержание водорастворимых соединений, %, не более

—

—

0,2

0,2

—

0,3

0,3

 

 

3.9. Требования к КОВ, полученным на основе вяз­ких дорожных битумов и ПДСВ, приведены в табл. 3.

Таблица 3

 

Нормы по маркам

Показатель

КОВ

40/60

КОВ

60/90

КОВ

90/130

КОВ

130/200

КОВ

200/300

Глубина проникания иглы, 0,1 мм:

при 25 °С

 

 

40-60

 

 

61-90

 

 

91-130

 

 

131-200

 

 

201-300

при 0 °С , не менее

10

20

35

55

90

Растяжимость, см, не менее:

при 25 °С

 

30

 

35

 

45

 

48

 

50

при 0 °С

30

35

40

50

70

Температура размягчения, °С, не ниже

58

54

50

48

46

Температура хрупкости, °С, не выше

-18

-20

-22

-25

-30

Эластичность при 0 °С, %, не менее

20

25

30

30

30

Сцепление:

с мрамором

 

Выдерживает по контрольному образцу № 1

с песком

Выдерживает по контрольному образцу № 2

Температура вспышки, °С, не ниже

220

220

220

220

200

Изменение температуры раз­мяг­чения после прогрева, °С, не бо­лее

6

6

6

7

8

 

3.10. Требования к КОВ на основе битумов и ПЭВ приведены в табл. 4.

Таблица 4

 

Нормы по маркам

Показатель

КОВ

30/40

КОВ

40/60

КОВ

60/90

КОВ

90/130

Глубина проникания иг­лы, 0,1 мм:

при 25 °С

 

30-40

 

41-60

 

61-90

 

91-130

при 0 °С, но менее

10

10

15

20

Растяжимость при 25°С, см, не менее

4

5

10

30

Температура размягче­ния, °С, не ниже

70

60

55

50

Температура хрупкости, °С, не выше

-4

-6

-8

-14

Эластичность при 25°С, %, не менее

10

10

15

/

20

Сцепление с мрамором или песком

Выдерживает по контрольному образцу № 2

Температура вспышки, °С, не ниже

220

220

220

220

Изменение температуры размяг­чения после про­грева, °С, не более

6

6

6

6

 

3.11. Органоминеральные смеси и органобетон на основе КОВ должны удовлетворять требованиям ГОСТ 9128-84 для горячих и теплых асфальтобетонных смесей соответствующих марок.

3.12. При использовании КОВ-30, полученного на основе битумного сырья и серы, остаточная пористость органобетона не должна превышать 3 %, а водонасыщение должно быть в пределах 1-2,5 %.

3.13. Органобетоны, приготовленные с использованием КОВ-45 и КОВ-60, полученных на основе битум­ного сырья и ДСТ, должны отвечать следующим требованиям.

 

КОВ-45

КОВ-60

Пористость минерального остова, % объема, не более .................……..

 

22

 

22

Остаточная пористость, % объема, не более …………………………..

 

3

 

3

Водонасыщение, % объема .............

1-2,5

1-2,5

Набухание, % объема, не более ......

1

1

Предел прочности при сжатии, МПа:

при 20°С, не менее .....................

 

1,3

 

1,2

при 50 С, не менее .....................

0,5

0,45

при 0°С, не более ........................

7

7

Коэффициент водостойкости, не ме­нее ......………………………….

 

0,95

 

0,95

Коэффициент водостойкости при дли­тельном водонасыщении, не менее ………………………………

 

 

0,9

 

 

0,9

 

3.14. Органобетоны, приготовленные с использованием КОВК (КОВК-35, КОВК-45 или КОВК 200/300), полученных на основе каменноугольной смолы, ДСТ или серы, должны отвечать следующим требованиям.

 

КОВК с ДСТ

КОВК с серой

Пористость минерального остова, % объема, не более ..............………

 

22

 

23

Остаточная пористость, % объема

2-9

2-9

Водонасыщение, % объема ............

1,5-9

1,5-8

Набухание, % объема, не более ......

1

1

Предел прочности при сжатии, МПа: при 20°С, не менее

 

-

 

2,2-6

при 50 С, не менее ................

0,9

0,9

Коэффициент водостойкости, не ме­нее…………………………...

 

0,8

 

0,8

Коэффициент водостойкости при дли­тельном водонасыщении, не менее .........................

 

 

0,7

 

 

0,7

 

3.15. Дегтеполимербетоны с использованием КОВК (КОВК 80/120, КОВК 120/200, КОВК 130/200 и КОВК 200/300), полученных на основе каменноугольных дегтей, ПС и комплексных добавок, должны удов­летворять требованиям табл. 5.

Таблица 5

 

Нормы для дегтеполимербетона

Показатель

плотного марок

пористого

 

I

II

III

 

Пористость минерального остова, % объ­ема, не более, для дегтеполимер­бетонов типов:

 

—

 

—

 

—

 

24

Б

15-19

15-19

15-19

—

В и Г

18-22

18-22

18-22

—

Остаточная пористость., % объема

2-3,5

2-5

2-5

7-12

Водонасыщение, % объема, для дег­тепо­лимербетонов типов:

—

—

—

Не более 12

Б и Г

1,5-3

1,5-4

1,5-4

—

В

1-2,5

1-4

1-4

—

Набухание, % объема, не более

0,5

1

1

1,5

Предел прочности при сжатии, МПа:

при 20 °С, не менее, для дегтепо­ли­мербетонов всех типов

 

2,5

 

2,5

 

2,5

 

1,8

при 50 °С, не менее, для дегтепо­ли­мербетонов типов:

—

—

—

0,7

Б и В

1,2

I

0,8

—

Г

1,3

1,2

1

—

при 0 °С, не более, для дегтепо­лимер­бетонов всех типов

11

11

11

—

Коэффициент водостойкости, не менее

0,95

0,9

0,85

0,7

Коэффициент водостойкости при длитель­ном водонасыщении, не менее

0,8

0,7

0,65

0,6

 
^ 4. Технология приготовления КОВ
4.1. Для приготовления КОВ на основе битумного сырья и различ­ных добавок (ДСТ, нефтяного асфальтита, мягчителя АСМГ, серы, ПАВ), а также на осно­ве каменноугольной смолы, ДСТ или серы можно использовать любую обогреваемую емкость, оборудован­ную механичес­кой мешалкой, в том числе битумные котлы и реакторы бескомпрес­сорных установок (напри­мер, типа Т-309). Площадь горловины емкости должна быть не менее 0,3 м2. Крышка емкости должна открываться полностью, обеспечивая свободную загрузку ма­териалов. На крышке необходимо предусмотреть неболь­шие герметично закрывающиеся клапаны, служащие для замера уровня и отбора проб сырья и готового КОВ.

4.2. Сырье (гудрон) или каменноугольную смолу за­гружают в емкость на 0,7 ее объема. ДСТ, нефтяной асфальтит, мягчитель АСМГ, серу, выполняющие роль зародышей дисперсной фазы КОВ, дозируют по массе без предварительного растворения и нагрева.

4.3. Температура битумного сырья и каменноуголь­ной смолы при приготовлении КОВ должна быть в пре­делах, указанных в табл. 6.

Таблица 6

Материал, исполь­зуемый

в качестве

Температура дисперсионной среды, °С,

при введении

дисперсионной среды

ДСТ

нефтяно­го ас­фальтита

мягчите­ля АСМГ

серы

Битумное сырье или битум марки МГО 70/130, МГО 130/200

170-180

150-160

135-140

140-150

Каменноугольная смола

110-120

—

—

120-130

 

4.4. Для получения КОВ компоненты перемешивают до однородного состояния. Во избежание образования в рабочем котле пленки полимера ДСТ на поверхности КОВ, полученного на основе каменноугольной смолы, не­обходимо перемешивать его в течение 5 мин каждые полчаса.

4.5. КОВ считают однородным, если на стеклянной палочке, извлеченной из горячего вяжущего (при температуре приготовления), не обнаруживают комочков, крупинок, сгустков, а КОВ стекает с нее непрерывно.

4.6. Время приготовления КОВ зависит от содержа­ния наполнителя и его свойств, вязкости материалов, используемых для дисперсионной среды, и технических характеристик смесителя. Это время устанавлива­ют в каждом конкретном случае путем приготовления конт­рольной партии в производственных условиях и прини­мают его в последующем за нормативное.

4.7. Вяжущее рекомендуется использовать сразу после приготов­ления.

4.8. Рекомендуемое время выдерживания в битумном котле при рабочей температуре: КОВ с серой - не более 2 ч, КОВ на основе камен­ноугольной смолы и ДСТ - 4 ч, все остальные КОВ - не более одной рабо­чей смены.

КОВ на основе битумного сырья, жидких битумов ДСТ, асфальтита, мягчителя АСМГ, каменноугольной смолы и ДСТ или ПС при 60°С можно хранить в тече­ние длительного времени. Перед применением их необ­ходимо разогреть до рабочей температуры, перемешать и прове­рить однор