Битумные дорожные эмульсии (к СНиП 3.06.03-85), часть 2
3.39. При приготовлении эмульсии в машине периодического действия - акустическом диспергаторе - количество раствора эмульгатора и битума, необходимое для одного цикла, предварительно рассчитывают с учетом: емкости бака диспергатора; получения эмульсии требуемой концентрации; заполнения бака настолько, чтобы гидродинамический преобразователь (вибратор) был постоянно погружен в жидкость.
В прогретый бак диспергатора заливают отмеренный объемным дозатором раствор эмульгатора и включают насос для циркуляции этого раствора через вибратор. После установившегося колебательного движения пластины вибратора из второго объемного дозатора начинают подавать битум со скоростью 30-40 л/мин. После подачи всей порции битума циркуляцию продолжают еще 5-7 мин, затем откачивают образовавшуюся эмульсию из бака и цикл повторяют.
3.40. Приготовив анионную эмульсию, эмульсионную машину промывают раствором эмульгатора, затем горячей водой.
Таблица 8
Вид эмульсий |
Наименование вяжущего |
Состав эмульсии, % |
|||
|
|
вяжущее |
едкий натр |
поваренная соль |
вода |
ЭО |
Дегти каменно-угольные |
70-80 |
1 |
2-5 |
27-14 |
ЭО |
Битумы сланцевые (или масло сланцевое) |
70-80 |
1 |
2-5 |
27-14 |
ЭО-В |
Битумы нефтяные |
28-32 |
1 |
2-5 |
27-14 |
|
Битумы сланцевые (или масло сланцевое) |
42-48 |
|
|
|
3.41. Закончив приготовление катионной эмульсии, во избежание коррозии металла необходимо промыть горячей водой оборудование, через которое проходят водные растворы (емкость для приготовления эмульгатора, дозировочный бачок, диспергатор, трубопроводы и насосы).
Наибольшую опасность для металла представляет соляная кислота как в концентрированном, так и в разбавленном виде. Катионные эмульгаторы являются ингибиторами коррозии, поэтому их водные растворы, даже если в их состав входит соляная кислота, существенной коррозии не вызывают. Готовая катионная эмульсия металл не разрушает.
3.42. При приготовлении обратных эмульсий количество компонентов назначают по табл. 8.
3.43. При приготовлении обратных вязких эмульсий ЭО-В предварительно составленную смесь из нефтяного битума и сланцевого масла нагревают до температуры 60-80 ° С, водный раствор едкого натра и поваренной соли нагревают до 30-40 ° С.
При приготовлении обратных жидких эмульсий ЭО вяжущее нагревают в зависимости от вязкости до 20-60 ° С. Температуру вяжущего назначают из условия подачи его в мешалку насосом. Водный раствор соли и едкого натра не подогревают. Прогревают лопастную мешалку, краны, трубопроводы и дозаторы. Вяжущее и водный раствор заливают в дозаторы в количестве, соответствующем данным в табл. 8. Сперва в мешалку подают вяжущее, затем при непрерывном перемешивании со скоростью лопастей 60-80 об/мин подают водный раствор. Окончив подачу раствора, перемешивают еще 5-8 мин. Готовую эмульсию сливают в хранилище или в расходную емкость через отверстие в дне мешалки и цикл повторяют.
3.44. При приготовлении паст в мешалку сперва подают порошкообразный эмульгатор в полном количестве, соответствующем составу пасты (табл. 9), затем воду, предварительно подогретую до 50-70 ° С, в количестве 30-50 % требуемого по составу. Порошок и воду перемешивают 20-30 с до получения равномерной тестообразной массы с плотностью 1, 38-1, 4 г/см3 . В приготовленное тесто при непрерывном перемешивании постепенно, несколькими порциями вливают поочередно битум и оставшуюся воду. Время перемешивания теста с битумом до получения пасты составляет в зависимости от типа смесителя 60-120 с. Готовую пасту выгружают из мешалки в транспортные средства или в запасную емкость.
Таблица 9
Состав пасты |
Количество вещества, % |
Известь молотая (кипелка) |
8-12 |
Вода |
42-33 |
Битум |
50-55 |
Известь-пушонка |
15-20 |
Вода |
40-30 |
Битум |
45-50 |
Фильтропрессная грязь |
25-30 |
Вода |
35-20 |
Битум |
40-50 |
Контроль качества эмульсий
3.45. В процессе приготовления эмульсий следует контролировать:
точность дозирования компонентов эмульгатора при приготовлении водных растворовили введения ПАВ в битум;
водородный показатель рН водных растворов эмульгатора;
температуру битума и раствора эмульгатора, поступающих в эмульсионную машину, температуру готовой эмульсии, вытекающей из машины (непрерывный контроль - автоматический);
точность дозирования битума;
однородность эмульсии путем погружения стеклянной палочки в готовую эмульсию (периодическая визуальная оценка). При хорошем качестве эмульсии палочка покрывается однородной темно-коричневой пленкой. Не допускается в пленке комочков или нитей битума.
3.46. Готовые эмульсии должны быть приняты техническим контролем предприятия -изготовителя.
Приемку эмульсии производят партиями. Размер партии эмульсии устанавливают в количестве сменной выработки одной установки, но не более 50 т.
Для контроля качества эмульсии следует отбирать по две пробы от каждой партии эмульсии. Каждая проба не должна быть менее 2 л. Пробы отбирают из емкости, где находится готовая эмульсия, сосудом вместимостью 2, 5-3 л, погружаемым в эмульсию на глубину, равную половине толщины слоя эмульсии в емкости.
Пробы эмульсии отбирают и испытывают через сутки после ее приготовления.
Приемочный контроль каждой партии эмульсии производит предприятие-изготовитель по следующим показателям:
содержание битума с эмульгатором;смешиваемость эмульсии с минеральными материалами;
однородность.
3.47. Предприятие-изготовитель обязано также производить периодический контроль эмульсий по следующим показателям: условий вязкости, устойчивости при хранении, сцепления пленки вяжущего с минеральными материалами, устойчивости при транспортировании, а также глубины проникания иглы, растяжимости и температуры размягчения битума, выделенного из эмульсии.
Периодический контроль следует осуществлять не реже одного раза в квартал и при каждом изменении материалов, применяемых при приготовлении эмульсий, а также при изменении состава эмульсии.
Хранение и транспортирование эмульсии
3.48. Эмульсии можно хранить на месте их приготовления и на месте применения. В обоих случаях лучшим способом является хранение в вертикальных цилиндрических емкостях (рис. 2). Не рекомендуется хранить эмульсии в емкостях прямоугольного сечения во избежание скопления битума в углах емкости.
3.49. Емкости для эмульсии должны быть чистыми; перед наполнением их следует промыть горячей водой или обработать паром. Во избежание загрязнения битумной эмульсии, испарения из нее воды, а также попадания дождя емкости должны плотно закрываться.
3.50. Не допускается сливать в одну емкость эмульсии различного состава, так как это приводит к распаду, т.е. необратимому разделению на битум и воду.
3.51. Наполнять емкость и отбирать из нее эмульсии следует снизу. При необходимости наполнения сверху конец сливного патрубка (шланга) опускают в глубь эмульсии, чтобы не допускать пенообразования или распада заливаемой эмульсии вследствие ударов ее о поверхность эмульсии, находящейся в емкости.
3.52. Эмульсии допускается хранить при температуре воздуха не ниже 0 ° С.
Срок хранения эмульсий классов ЭБА-1, ЭБА-2, ЭБК-1, ЭБК-2 - один месяц со дня приготовления, эмульсий классов ЭБА-3 и ЭБК-3 - два месяца со дня приготовления.
3.53. При длительном (в течение 2 недель) хранении допускается некоторое расслоение эмульсии, т.е. изменение концентрации битума по высоте емкости без образования неразмешиваемых комков и сгустков. Длительно хранившуюся эмульсию перед использованием необходимо тщательно перемешать.
3.54. Пасты можно хранить в течение 6 мес при температуре воздуха до минус 15 ° С. При хранении паста оседает и уплотняется, поэтому перед применением ее необходимо перемешивать. Во избежание пересыхания пасты над ее поверхностью должен быть постоянный слой воды 2-5 см.
3.55. Обратные эмульсии разрешается хранить без потери качества в течение недели при температуре воздуха до минус 5 ° С. Обратные вязкие эмульсии хранят в обогреваемых емкостях.
3.56. Для транспортирования эмульсий могут быть использованы автогудронаторы, битумовозы, железнодорожные цистерны, цистерны емкостью 1-2 т, смонтированные на грузовых автомобилях, металлические бочки емкостью от 10 до 500 л. При наполнении транспортных средств следует соблюдать требования пп. 3.50-3.51.
При наполнении транспортных средств эмульсию следует пропускать через сетчатый фильтр с размером отверстий 3 мм, надетый на заборный конец шланга.
3.57. Для транспортирования паст могут быть использованы: автомобили-самосвалы, ящики или бочки, не пропускающие воду.
3.58. Предприятие-изготовитель должно сопровождать каждую партию эмульсии документом, удостоверяющим качество, в котором указывают:
наименование и адрес предприятия-изготовителя;
номер и дату составления документа;
класс эмульсии и наименование эмульгатора;
результаты испытаний (глубину проникания иглы для битума, использованного при изготовлении эмульсий, содержание битума с эмульгатором, условную вязкость эмульсии);
дату изготовления эмульсии;
обозначение нормативного документа.
4. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЯ ЭМУЛЬГАТОРОВ И ЭМУЛЬСИЙ
Испытание эмульгаторов
4.1. Содержание воды в эмульгаторах определяется по ГОСТ 2477-65*.
4.2. Основность эмульгаторов и кислотное число определяют по ГОСТ 11362-76*.4.3. Число омыления выражается количеством миллиграммов едкого кали, необходимого для омыления всех свободных и связанных кислот, содержащихся в 1 г кислотного продукта.
Для светлоокрашенных продуктов число омыления определяется по ГОСТ 17362-71*.
Для темноокрашенных эмульгаторов - по следующей методике.
Навеску эмульгатора 1-2 г, отвешенную на аналитических весах, помещают в коническую колбу. В колбу вливают 20 мл бензола и растворяют в нем навеску эмульгатора. В колбу с растворенным эмульгатором добавляют 25 мл 0, 5Н спиртового раствора едкого кали и кипятят с обратным холодильником в течение 1, 5-2 ч. Одновременно в тех же условиях и такой же колбе кипятят такую же смесь из бензола со спиртовым раствором едкого кали, но без навески (слепой опыт). После прекращения нагревания промывают трубку холодильника 3-5 мл нейтрализованного этилового спирта.
Каждую из колб помещают на магниевую мешалку, опускают в раствор электроды потенциометра (на глубину 10-12 мм) и магнит для перемешивания раствора и отмечают первоначальное значение рН .
Титрование производят обратное, т.е. в контрольную и рабочую пробы вводят 25 мл 0, 5Н спиртового раствора HCl , а затем оттитровывают 0, 5Н раствором КОН до рН более 10. Титрование ведут медленно, добавляя титрованный раствор порциями по 0, 1 мл, причем каждую последующую порцию титрана добавляют только после того, как стрелка рН -метра примет устойчивое положение.
Число омыления рассчитывают на сухое вещество по формуле
, (6)
где V 1 - количество 0, 5Н раствора КОН , израсходованного на титрование рабочей пробы, мл; V 2 - количество того же раствора КОН, израсходованного на титрование слепого опыта, мл; Т кон - титр 0, 5Н раствора КОН , мг; g - навеска эмульгатора, г; В - содержание воды в эмульгаторе, %.
Значения V 1 и V 2 устанавливают расчетным или графическим интерполированием для рН = 10. Титр КОН устанавливают потенциометрически по спиртовому раствору 0, 5Н HCl , приготовленному из фиксанала.
4.4. Водородный показатель рН водных растворов эмульгаторов определяют индикаторной бумагой (экспресс-метод) или потенциометром. При применении экспресс-метода полоску индикаторной бумаги погружают в испытуемый раствор, вынимают из него и немедленно сравнивают полученную окраску бумаги с прилагаемой шкалой цветности, соответствующей различным значениям рН (от 1 до 14).
Для определения рН потенциометром используют рН -метры. Измерения выполняют в соответствии с инструкциями, прилагаемыми к приборам.
4.5. Содержание фенолов в дегтях определяют в соответствии с ГОСТ 4641-80 п. 4.7.
4.6. Содержание активных СаО и MgO в извести определяют по ГОСТ 22688-77.
Испытание эмульсий
4.7. Прямые эмульсии испытываютв соответствии с требованиями ГОСТ 18659-81.
4.8. Обратные эмульсии испытывают по методикам, изложенным в пп. 4.9-4.14. Из приготовленной партии обратной эмульсии отбирают 1-2 кг в фарфоровый, эмалированный или стеклянный сосуд. Перед взятием пробы эмульсию тщательно перемешивают.
4.9. Содержание воды в обратной эмульсии определяют по ГОСТ 2477-65*.
4.10. Вязкость обратных эмульсий определяют на вискозиметре для нефтяных битумов с отверстием 5 мм при температуре 60 ° С.
Вискозиметр устанавливают горизонтально с помощью установочных винтов.
Внутреннюю поверхность цилиндра вискозиметра, а также шариковый клапан тщательно промывают бензином или другим растворителем и просушивают воздухом. Сточное отверстие цилиндра закрывают шариковым клапаном и подставляют под него фарфоровую чашку. Баню вискозиметра наполняют водой с температурой (60± 2 ° С). Эмульсию с температурой (60± 2 ° С) наливают в цилиндр вискозиметра так, чтобы боковой шлифт отвесно поставленного шарикового клапана был погружен в продукт до половины своего диаметра.
Фарфоровую чашку убирают из-под сточного отверстия вискозиметра и на ее место подставляют чистый сухой измерительный цилиндр так, чтобы при сливе продукт не разбрызгивался по стенкам цилиндра.
Затем быстро поднимают за стержень шариковый клапан и вешают его на край цилиндра или на специальный держатель. В момент, когда уровень эмульсии достигнет в измерительном цилиндре метки 25 мл, включают секундомер. Когда уровень продукта достигнет метки 75 мл, секундомер останавливают и вычисляют время испытания.
За условную вязкость, выраженную в секундах, принимают время истечения 50 мл эмульсии. За результат принимают среднее арифметическое значение результатов двух параллельных определений.
4.11. Однородность обратной эмульсии определяют визуально по наличию в эмульсии непроэмульгированных объемов воды. В эмульсию на 1 с погружают стеклянную палочку. Затем палочку вынимают и по мере стекания эмульсии просматривают поверхность. На поверхности эмульсии не должно быть непроэмульгированных или коагулированных капель воды.
4.12. Устойчивость при хранении обратных эмульсий, т.е. способность ее оставаться однородной без образования в эмульсии объемов воды в процессе хранения, определяют следующим образом.
В каждый из двух цилиндров вместимостью по 250 мл наливают по 200 мл эмульсии. Цилиндры плотно закрывают и оставляют на хранение в спокойном состоянии при комнатной температуре на 7 сут.
По истечении 7 сут оценивают визуально однородность эмульсии. Если наблюдается расслаивание, то после перемешивания однородность эмульсии должна восстанавливаться. В противном случае считают, что эмульсия не выдержала испытание.
4.13. Определение способности обратной эмульсии обрабатывать влажный каменный материал заключается в перемешивании каменного материала с оптимальным количеством извести и обратной эмульсии или извести и обратной и прямой эмульсиями и визуальной оценке величины поверхности покрытой пленкой вяжущего.
Щебень массой 1 кг, размером 5-15 мм промывают, высушивают 2 час при температуре 105 ° С, после чего охлаждают.
200 г щебня увлажняют 3% воды, перемешивают, добавляют 0, 5% извести-пушонки. После тщательного перемешивания увлажненного щебня с известью добавляют 4% (в пересчете на исходное вяжущее) обратной эмульсии ЭО и снова тщательно перемешивают. Поверхность щебня после обработки эмульсией должна быть покрыта сплошной пленкой вяжущего.
При определении способности обволакивания щебня обратными вязкими ЭО-В эмульсиями перед обработкой эмульсию и щебень нагревают до 40-60 ° С.
При определении способности обволакивания щебня двумя эмульсиями - обратной ОЭ и прямой ЭБА-2 или ЭБА-3 200 г щебня фракции 5-15 мм увлажняют 3% воды, перемешивают, добавляют 0, 5% извести-пушонки, снова тщательно перемешивают, затем добавляют 2, 1% обратной эмульсии, тщательно перемешивают, добавляют 4, 8% прямой эмульсии ЭБА-2 или ЭБА-3. Производят перемешивание в течение 30 с и раскладывают по бумаге.
Способность к обволакиванию считается удовлетворительной, если необработанными обратной эмульсией остаются только углубления на поверхности щебня, а прямой эмульсией обволакивается не менее 90% поверхности.
4.14. Сцепление пленки вяжущего с минеральными материалами оценивают визуально по величине поверхности минерального материала, предварительно обработанного обратной вязкой эмульсией в сочетании с битумной эмульсией прямого типа, после кипячения его в воде.
Обработанный эмульсиями, как указано в п. 4.13, щебеночной материал раскладывают слоем в одну щебенку и выдерживают при комнатной температуре в течение 30 мин. Затем 100 г материала помещают на металлическую сетку, подвешивают ее в стакане с кипящей водой и кипятят 30 мин, после чего бумагой снимают с поверхности воды пленку вяжущего, вынимаютсетку, щебень раскладывают на бумагу и визуально по величине поверхности, покрытой пленкой вяжущего, определяют сцепление вяжущего с минеральным материалом. Если не менее трех четвертей (75 %) поверхности щебня покрыто битумной пленкой, то считают, что эмульсия выдержала испытание.
Испытание паст
4.15. Условную вязкость паст определяют в соответствии с п. 4.10, но при температуре 20 ° С.
4.16. Однородность пасты определяется по остатку битума на сите с сеткой № 1, 25 после процеживания через него пасты и выражается в % массы пасты.
Сито тщательно промывают водой с моющим средством, а затем чистой водой, высушивают и охлаждают до комнатной температуры. Сито помещают в чашку и взвешивают с точностью до 0, 01 г, затем сито вынимают из чашки и обильно смачивают водой. Дают воде стечь и устанавливают сито над сосудом вместимостью не менее 2 л.
В стеклянный стакан отвешивают 100 г пасты и разбавляют ее 500 см3 воды, тщательно перемешивая стеклянной палочкой.
Разведенную пасту равномерно и непрерывно процеживают через сито. Освобождаемый от пасты стакан и стеклянную палочку промывают водой, сливая ее на сито. Остаток на сите также промывают водой до получения прозрачных промывных вод, не содержащих следов пасты.
После этого сито ставят в чашку, с которой его предварительно взвешивали, и сушат до постоянной массы при температуре 105-110 ° С, охлаждают до комнатной температуры и взвешивают вместе с чашкой с точностью 0, 01 г.
Однородность устанавливают по остатку на сите в % и вычисляют по формуле с точностью 0, 01 %
, (7)
где g1 - масса сита и чашки, г;
g2 - масса сита с остатком и чашкой, г;
g3 - масса пасты, г.
Максимальное расхождение между результатами параллельных определений не должно превышать 0, 05%, если это расхождение больше, то определение повторяют.
За результат принимают среднее арифметическое значение результатов двух параллельных определений.
4.17. Устойчивость при хранении оценивают по измерению однородности пасты, характеризуемой остатком на сите с сеткой № 1, 25 при процеживании через него пасты после 7 и 30 суток хранения.
В каждые из четырех сосудов вместимостью по 250 мл отвешивают по 200 г пасты с точностью 0, 01 г. Сосуды плотно закрывают и оставляют на хранение в спокойном состоянии при комнатной температуре.
По истечении 7 сут проводят испытание пасты из двух сосудов в соответствии с п. 4.16. Из двух других цилиндров пасту испытывают через 30 сут хранения.
5. ПРИМЕНЕНИЕ БИТУМНЫХ ЭМУЛЬСИЙ
5.1. Рекомендуемая область применения битумных эмульсий для дорожного строительства приведена в табл. 10. На рис. 3 даны принципиальные конструкции дорожных одежд, устраиваемых с применением битумных эмульсий.
Расчетные модули упругости конструктивных слоев, устраиваемых с применением эмульсий, приведены в табл. 11.
Устройство дорожных одежд из эмульсионно-минеральных смесей, приготовленных в установке
5.2. Область применения эмульсионно-минеральных смесей в конструктивных слоях дорожных одежд в основном та же, что и аналогичных из битумоминеральных смесей, приготовленных горячим способом.
Особые случаи применения некоторых разновидностей эмульсионно-минеральных смесей оговорены в соответствующих разделах Пособия.
Технология приготовления смесей с применением эмульсий зависит от зернового состава смесей, а именно от содержания тонкодисперсной части смеси, которая наиболее активна по отношению к битумной эмульсии. Смеси различного зернового состава требуют применения эмульсий разных классов. Состав смеси и класс эмульсии определяют в свою очередь особенности технологии производства работ в каждом конкретном случае.
5.3. Эмульсионно-минеральные смеси отличаются от горячих битумоминеральных более длительным сроком формирования.
Процесс формирования зависит от активности взаимодействия эмульгатора с минеральными материалами и возможности удаления воды из смеси.
Катионные эмульсии активно взаимодействуют с минеральными материалами, обеспечивая хорошую адгезию битумной пленки и быстрое формирование материала.
Эмульгаторы анионных эмульсий мало активны или даже инертны по отношению к поверхности минеральных материалов. Для усиления адгезионных и когезионных связей в эмульсионно-минеральных смесях на анионных эмульсиях в их состав вводят известь или цемент, с которыми эмульгатор вступает в химическое взаимодействие, стимулируя тем самым распад эмульсии и образование адгезионных связей. При этом часть воды уходит на гидратацию этих активаторов. Все это ускоряет процесс формирования смесей и улучшает их физико-механические свойства. Особенно эффективно использовать в качестве добавки цемент. Он реагирует с водой длительное время, постепенно отбирая ее из пленки и из пор и образуя в структуре материала жесткие связи, способствующие значительному увеличению его прочности. Использование цемента особенно эффективно в эмульсионно-минеральных смесях из гравийных и песчаных материалов, не обогащенных дроблеными зернами.
На процесс формирования оказывают влияние также и погодно-климатические факторы.
Все сказанное выше обусловливает особенности в технологии работ, необходимые для обеспечения качества и несущей способности слоев из эмульсионно-минеральных смесей.
Таблица 10
Область применения |
Вид эмульсии |
Дорожно-климатические зоны |
Устройство конструктивных слоев дорожных одежд из различных видов эмульсионно-минеральных смесей, приготовляемых в установке: |
|
|
черный щебень |
ЭБК-2, ЭБА-2; ЭО-В, ЭО - совместно с ЭБА-2 или ЭБА-3 |
I-V |
пористые щебеночные смеси |
ЭБК-2, ЭБА-2 |
II-V |
плотные щебеночные, гравийные и гравийно-песчаные смеси |
ЭБК-3, ЭБА-3 |
II-V |
песчаные, обработанные эмульсией и цементом |
ЭБА-3 |
II-V |
Устройство конструктивных слоев дорожных одежд из щебня, обработанного эмульсией способом пропитки |
ЭБА-2, ЭБК-2 |
II-V |
Устройство конструктивных слоев дорожных одежд из минеральных материалов (щебня, гравия, песка), обработанных эмульсией способом смешивания на дороге |
ЭБА-3, пасты |
II-V |
Устройство поверхностной обработки покрытий с использованием: |
|
|
фракционированного щебня |
ЭБК-1, ЭБК-2, ЭБА-1, ЭБА-2, пасты |
I-V II-V III-V |
эмульсионно-минеральных смесей |
ЭБК-2, ЭБК-3 |
I-V |
битумных шламов |
пасты |
III-V |
Уход за свежеуложенным цементобетоном и цементогрунтом |
ЭБА-1, ЭБА-2 |
II-V |
Укрепление поверхности откосов земляного полотна, закрепление песков в верхнем слое земляного полотна, закрепление подвижных песков |
ЭБА-3 |
II-V |
Подгрунтовка |
Прямые эмульсии всех классов |
I-V |
Обеспыливание |
ЭБА-3 |
II-V |
Рис. 3. Схемы конструкций дорожных одежд для дорог I-V категорий, устраиваемых с применением эмульсии: 1. Плотный асфальтобетон. 2. Пористый асфальтобетон. 3. Плотная эмульсионно-минеральная смесь. 4. Поверхностная обработка на битумной эмульсии. 5. Подобранные щебеночные смеси, обработанные битумной эмульсией. 6. Подобранные гравийные смеси, обработанные битумной эмульсией с добавлением 30% щебня. 7. Гравийные, гравийно-песчаные смеси, обработанные битумной эмульсией совместно с цементом. 8. Щебень, обработанный эмульсией по способу пропитки. 9. Щебеночные, гравийные, песчаные материалы и грунты, укрепленные неорганическими вяжущими. 10. Песок
Черный щебень
5.4. Щебень, обработанный эмульсией, можно использовать непосредственно после приготовления или заготавливать впрок, т.е. хранить в штабелях. Такой способ не только устраняет зависимость строительных объектов от смесительной установки, но и ускоряет процесс формирования конструктивных слоев благодаря формированию пленки вяжущего на щебне в период хранения.
5.5. Щебень применяют как основных, так и кислых пород, смесь фракций или одну узкую фракцию. Содержание в щебне пылевидных, илистых или глинистых частиц должно соответствовать ГОСТ 8267-82, ГОСТ 10260-82.
5.6. Для обработки щебня применяют эмульсии ЭБК-2 и ЭБА-2, а также обратные эмульсии вязкие ЭО-В и жидкие ЭО в сочетании с прямыми ЭБА-2, ЭБА-3.
5.7. Эмульсии, используемые для обработки щебня, должны выдерживать испытание на водоустойчивость пленки по ГОСТ 18659-81 для прямых эмульсий и по п. 4.14 - для обратных. Испытания проводят на щебне, предназначенном для обработки. Если прямая анионная эмульсия не выдерживает испытания, в щебень необходимо вводить 0, 5% извести от массы щебня. Известь можно вводить в виде известкового молока, содержащего не более 30% извести.
Таблица 11
Материал слоя |
Модуль Е, МПа |
Щебень и пористые щебеночные смеси, обработанные эмульсией: |
|
щебень 1-го и 2-го классов |
600-800 |
щебень 3-го класса |
500-600 |
Щебеночные смеси плотные, обработанные эмульсией |
600-900 |
Гравийные смеси оптимального зернового состава, с 25-40% дробленых зерен, обработанные эмульсией |
400-500 |
Гравийные и гравийно-песчаные смеси, обработанные двумя вяжущими - битумной эмульсией и цементом |
500-700 |
Песчаные эмульсии, обработанные двумя вяжущими - битумной эмульсией и цементом |
400-600 |
Щебень 1-го и 2-го классов, обработанный эмульсией по способу пропитки |
400-600 |
Примечание. Модули упругости позиций 1-5 даны для материалов, обработанных вяжущим в установке; для соответствующих материалов, обработанных вяжущим на дороге, значения модулей упругости должны быть снижены на 20%.
5.8. При обработке щебня, предназначенного для укладки сразу после приготовления, используют эмульсии, содержащие битум марок БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130, БН 60/90, БН 90/130.
Для щебня, заготавливаемого впрок, применяют прямые эмульсии, приготовленные на битумах пониженной вязкости с глубиной проникания иглы (200-250) 0, 1 мм, обратные ЭО-В и ЭО в сочетании с прямыми ЭБА-2, ЭБА-3, приготавливаемыми на битумах марок БНД 40/60 и БНД 60/90.
Битумы с глубиной проникания (200-250) 0, 1 мм могут быть получены на нефтеперерабатывающем заводе либо на эмульсионной базе путем разжижения более вязкого битума. В качестве разжижителя рекомендуется дизельное топливо (ТУ 305-82), моторное топливо (ГОСТ 1667-68*), мазут (ГОСТ 10585-75*), сланцевое масло (ГОСТ 4806-79*). В зависимости от вязкости исходного битума количество разжижителя может быть в пределах 5-12 % и подбирается в лаборатории.
5.9. Количество эмульсии, необходимое для обработки щебня, зависит от его крупности, природы материала и характера его поверхности и составляет 1, 5 - 4, 5% в пересчете на битум (см. табл. 12). В конкретном случае необходимое количество эмульсии для обработки щебня определяется пробными замесами.
При обработке щебня обратной эмульсией совместно с прямой 40% вяжущего вводят в виде обратной эмульсии и 60% в виде прямой.
Таблица 12
Щебень фракций, |
Количество битума (дегтя), % массы щебня |
||
мм |
Обработка прямой или обратной эмульсией |
Обработка прямой эмульсией совместно с обратной |
|
|
|
Количество сланцевого битума или каменноугольного дегтя, вводимого в виде обратной эмульсии |
Количество битума, вводимого в виде прямой эмульсии |
Щебень: |
|
|
|
25 - 40 |
1,5 - 3 |
1,2 |
1,8 |
15 - 25 |
2 - 3,5 |
1,4 |
2,1 |
5 - 15 |
2,5 - 4,5 |
1,6 |
2,4 |
5 - 10 |
3 - 4,5 |
1,8 |
2,7 |
Щебеночные смеси, содержащие около 5% частиц размером 0, 071 мм: |
|
|
|
0 - 35 |
3,5 - 4,5 |
- |
- |
0 - 20 |
4,5 - 5,5 |
- |
- |
Примечание: Количество эмульсии рассчитывают по формуле : , где Б - количество битума (дегтя); К - концентрация эмульсии.
5.10. Щебень обрабатывают в смесителях принудительного действия, обеспечивающих дозирование всех компонентов. При обработке прямой эмульсией сначала в смеситель подают щебень и известь (известковое молоко), если это требуется для улучшения водостойкости пленки вяжущего, затем вводят эмульсию. При обработке обратной вязкой эмульсией щебень сначала обязательно перемешивают с известью, затем с обратной эмульсией. Если обрабатывают щебень двумя эмульсиями, сначала его перемешивают с известью, затем с обратной эмульсией и наконец с прямой. При работе с прямыми или с обратными жидкими эмульсиями ЭО в сочетании с прямыми, как правило, не требуется подогрева минеральных материалов и эмульсии. Обратную эмульсию вязкую ЭО-В нагревают до 60-70 ° С, а обрабатываемый ею щебень до 20 - 60 ° С.