Технология изготовления пбв хранение, транспортировка и контроль качества пбв. Установка для модификации битума (установка ПБВ)

Развитие дорожной сети в России всегда было и остается одним из самых актуальных вопросов. И долговечность покрытия автомобильных дорог – актуальная задача отрасли, которую государственные регуляторы совместно с производителями продукции для дорожной отрасли активно решают в последние годы. Применение инновационных технологий и материалов позволит улучшить качественные показатели автомобильных дорог, оптимизировать сроки строительства и выйти на межремонтный срок службы дорожного полотна до 12 лет.

Сегодня наибольшую нагрузку испытывают автомобильные магистрали между крупными мегаполисами и улицы больших городов: 90 % трасс федерального значения имеют асфальтобетонное покрытие, важнейшим связующим компонентом в котором является битум. От его качества зависит и долговечность дороги. Увеличить срок службы асфальтобетонной смеси возможно за счет применения дорожного битума, модифицированного полимерами.

Полимерные добавки улучшают сцепление, увеличивают устойчивость асфальтобетонных покрытий к температурным колебаниям и образованию колеи, что в среднем продлевает срок эксплуатации дороги более чем на треть. В мировой практике модифицированные битумы успешно используются уже не одно десятилетие, например, их объем в дорожном строительстве Европы достигает 15 %, а Аляски – 50 %.

Для российской дорожной отрасли полимерно-битумные вяжущие (ПБВ) ̶относительно новый продукт, в промышленных масштабах он начал применяться около пяти лет назад, впрочем, ежегодно демонстрируя существенную динамику роста – от 0,02 % в 2014 году до 3 % в 2015-м.

При этом ПБВ очень специфический материал, для его качественного производства необходимо тщательно соблюдать технологию, использовать подготовленное сырье и подходящее оборудование, следить за физическими свойствами. Так, применение битумов ограничено определенным интервалом пластичности, который зависит от температурного диапазона работы битума. Введение полимеров в битум решает сразу две задачи: увеличивает интервал пластичности и придает битумному вяжущему эластичность.

Самые эффективные отечественные модификаторы сегодня ̶ это SBS-сополимеры, бутадиен-стирольные термоэластопласты. Качество продукции российского производства не уступает мировым аналогам.

Кроме SBS-сополимеров в мире используют бутадиен-стирольные каучуки, полиолефины, этилен-винилацетат, резиновую крошку и т. д. Однако многолетняя европейская практика использования модифицированных битумов показала однозначные преимущества SBS-полимера ввиду его способности улучшать высоко- и низкотемпературные свойства вяжущего, эластичность и адгезию. Использование полимеров типа стирол-бутадиен-стирола в России закреплено ГОСТом.

Особую роль в сохранении свойств ПБВ играет длительность и температурный режим нагрева, нередко ухудшающие свойства вяжущего. Данный процесс требует строгого контроля. Правильный режим нагрева ПБВ ̶ без перегрева, с перемешиванием (циркуляцией) – важное условие получения качественных асфальтобетонных смесей.

На территории России порядка 50 установок по производству ПБВ, и качество готовой продукции везде сильно различается. Смешав битум с полимером и пластификатором, не всегда можно получить качественный ПБВ. Для того чтобы эта смесь действительно позволяла улучшать основные эксплуатационные характеристики дороги, полимер должен «заработать». Производителей с достаточным опытом, которые постоянно проводят мониторинг качества, в России не более пяти-шести.

Так, к примеру, крупнейшей площадкой в России по производству качественных полимерно-битумных вяжущих является Рязанский завод битумных материалов «Газпром нефти». На предприятии выпускается более 20 марок высокотехнологичных модифицированных битумов, отвечающих требованиям не только российских стандартов, но и Евросоюза (EN). Модернизация рязанского актива дала возможность компании выйти на рекордные показатели по производству. Предыдущий максимум за год был на уровне 32 тыс. т, а результат 2015 года – уже 43 тыс. т. Это стало возможно также благодаря и активному взаимодействию с потребителями, выпуску битумных материалов по индивидуальным рецептурам.

Кроме того, в целях улучшения свойств ПБВ и асфальтобетона на их основе «Газпром нефть» уже в течение нескольких лет проводит лабораторные испытания и строит опытные участки с модифицированными вяжущими материалами от Санкт-Петербурга до Владивостока. Результаты мониторинга экспериментальных участков подтверждают, что применение современных материалов вместо традиционного дорожного битума позволяет продлить срок службы покрытия и сократить затраты на эксплуатацию автомобильной дороги, снижая в целом затраты на жизненный цикл дороги. По данным мониторинга таких участков, после трех лет службы средняя глубина колеи на участке с применением традиционного битума достигает 7 мм, а на участке с модифицированным – не превышает 4 ̶ 4,5 мм.

«Мы не только изучаем международный опыт и внедряем инновационные технологии и лучшие практики в собственное производство, но и активно выступаем за развитие сегмента модифицированных битумов на российском рынке. С этой целью мы объединяем усилия со всеми ведущими игроками рынка для разработки единых стандартов и норм дорожного строительства, создания общеотраслевой системы контроля качества полимерных вяжущих», ̶ отметил генеральный директор «Газпромнефть – Битумные материалы» Дмитрий Орлов.

В последние годы в дорожной отрасли России актуален вопрос усовершенствования нормативно-законодательной базы о применении экономически целесообразных материалов и технических решений при строительстве автомобильных дорог. Для адаптации существующего стандарта к современным условиям готовится новая редакция ГОСТ на полимерно-битумные вяжущие. В новом документе будет регламентировано использование модифицированных битумов с учетом интенсивности движения на дороге, грузонапряженности трасс и климатических условий регионов. Также будут учтены возможности применения различных модификаторов, их влияние на асфальтобетонную смесь и эксплуатационные свойства асфальтобетона, введены новые методы испытаний.

Исследованием асфальтобетонных смесей с использованием ПБВ, так же как и изучением модифицированных битумов, займется научно-исследовательский центр (НИЦ) «Газпром нефти», который откроется в этом году. Работа такой исследовательской площадки поднимет технологическую экспертизу дорожных материалов на качественно новый уровень, что станет еще одним шагом не только в изучении полимерно-битумных вяжущих, но и в развитии всего рынка ПБВ в России.

Асфальтобетонные покрытия на основе ПБВ характеризуются повышенной устойчивостью к образованию колеи, действию высоких транспортных нагрузок, а также трещиностойкостью при низких температурах. Именно поэтому ПБВ в силу его улучшенных характеристик стоит использовать при строительстве автомобильных дорог практически везде, особенно он необходим на дорогах с высокой интенсивностью движения и в суровых климатических условиях. При этом финансовые издержки перекрываются значительным увеличением межремонтных сроков дорожного покрытия и повышением безопасности дорожного движения.

Данное оборудование предназначено для производства битумной эмульсии катионного типа. Установка производится как блочного, так и контейнерного типа.

Преимущества контейнерного типа – компактность, мобильность транспортировки, простота инсталляции.

Преимущества блочного типа – удобство в работе с каждым из компонентов, меньшая стоимость за счет экономии на покупке металлического контейнера.

Установка рассчитана на производство с различным соотношением битума к воде, такое содержание может составлять от 35% до 70% битума к воде. Также предусмотрена дозировка дополнительных компонентов типа латекса и адгезионных присадок, для повышения сцепления эмульсии с обрабатываемой поверхностью.

Получаемая эмульсия не ограничивается стандартными типами ЭБК-1 и ЭБК-2, применяемых обычно при подгрунтовке щебня, или асфальта. При необходимости можно произвести катионную битумно-латексную либо полимерно-битумную эмульсию, эмульсию для производства холодного асфальта, жирную эмульсию (с высоким содержанием процента битума) для производства тонкослойного покрытия (слоя износа), эмульсию длительного распада для поверхностной обработки (типа Чипсил) и другие.

Преимущества

Данная установка является прекрасным решением для тех, кто ищет качество по доступной цене. Все компоненты эмульсионной битумной установки «БИЭМ» закупаются и устанавливаются с тем расчетом, чтобы добиться качества производства и экономии одновременно.

Как описано в , экономия собственного производства может составить от 25% до 50% от стоимости эмульсии на рынке. Например, если цена битума составляет 13 р/кг, то себестоимость эмульсии ЭБК1,2 собственного производства составит менее 8,5 р/кг с НДС, а рыночная стоимость при этом может варьироваться от 12 до 18 р/кг. Но даже если взять минимальное значение экономии — 3,5 рубля на 1 кг, просчитайте сколько Вы переплачиваете в год, возможно даже больше, чем стоимость установки.

Наиважнейший компонент, сердце эмульсионной установки – коллоидная мельница, производительностью до 12 тонн в час – экспортируется из Германии. Именно благодаря ее работе происходит качественное дробление капель битума в водную фазу, размер битумных частиц при этом не превышает 20 микрон.

Пульт управления, собирается из компонентов производства Хитачи – Япония, служит для автоматизации процессов подачи воды, битума, контроля за дозировкой эмульгатора, кислоты и прочего.

Остальные компоненты типа баков для приготовления водной фазы, выполненных из полипропилена, мешалок из нержавеющей стали, системы трубопроводов, насосов для перекачки битума и воды, могут быть установлены по желанию заказчика, как от российских и белорусских, так и от зарубежных производителей.

При инсталляции данной установки встает необходимость подвода горячей и холодной воды. Из современных трубопроводов мы рекомендуем к применению гибкие трубопроводы

МОДЕЛЬНЫЙ РЯД:

Производительность 12-15 т/ч

Емкость №1 (5000 литров) Емкость №2 (5000 литров) Система коллоидных мельниц DOUBLE-MILL

Производительность 8-10 т/ч

Установка смонтирована на SKID платформе размеры: 8200 x 2450 x 2650 мм Емкость №1 (5000 литров) Емкость №2 (5000 литров) КОЛЛОИДНАЯ МЕЛЬНИЦА тип B/M 75 кВТ Компьютерная система управления Установка комплектуется моторизированными и пневматическими кранами.

Производительность до 5-6 т/ч

Установка смонтирована на SKID платформе размеры: 5800 x 2450 x 2650 мм Теплоизолированная Емкость (5000 литров) для ускоренного и медленного перемешивания КОЛЛОИДНАЯ МЕЛЬНИЦА тип B/M 75 кВт Компьютерная система управления Установка комплектуется моторизированными и пневматическими кранами.

Преимущества установок COMAP:

Технические особенности установок COMAP

На установках COMAP смешивание битума с полимером и другими добавками осуществляется в теплоизолированном смесителе округлой формы со встроенной спиралью подогрева термальным маслом, с использованием системы контроля температуры и уровня. Эффективность смешивания в первом смесителе обеспечивают три скоростные трехлопастные мешалки. Второй смеситель имеет тихоходную мешалку, позволяющую равномерно распределить компоненты смеси по всему объему перерабатываемой массы. Этот способ смешивания эффективно используется также и при производстве мастик и других составов, предполагающих большую, чем при модификации битума, вязкость.

Автоматическое дозирование битума и полимеров в установках COMAP позволяет с большой точностью контролировать процесс приготовления модифицированного битума. Гибкость комплектации установок, дает возможность использования различных вариантов применяемых устройств. Процесс дозирования полимеров происходит по принципу потери веса с использованием тензодатчиков.
Используя классическую систему ввода гранулированных, стружкообразных и порошкообразных полимеров посредством дозирующего шнека конвейерного типа, на установках COMAP предусмотрена к использованию линия ввода жидких добавок.
Все жидкие добавки вводятся непосредственно в первый смеситель, где происходит скоростное перемешивание битума с модификатором, в случае специальных рецептур, это позволяет дозировать адгезионные добавки и пластификаторы.

Компания COMAP в качестве наиболее эффективного теплового источника, применяет теплоноситель – горячее термальное масло. Обеспечивается подогрев всего необходимого оборудования: агрегаты установки по производству модифицированного битума, внутренние трубопроводы и все вспомогательные элементы (емкости, клапаны, битумные насосы, трубопроводы, задвижки). При поддержании температуры битума с помощью змеевиков масляного подогрева не происходит окисление и коксование битума, и он сохраняет свои первоначальные эксплуатационные характеристики.

При изготовлении модифицированного битума большое значение имеет продолжительность самого процесса и выбор оптимальной температуры. Масло подогревается в нагревателе масла и подается с помощью насоса к оборудованию, требующему нагрева. Нагрев масла выполняется с помощью автоматической горелки RIELLO (Италия). Такой способ нагрева считается наиболее экономичным и эффективным, что обусловлено высоким КПД и низким потреблением выбранного топлива. Хочется отметить, что при повышении температуры процесса приготовления смеси битума с полимером, у последнего происходит увеличение подвижности цепей макромолекул и расстояние между ними. Это благоприятно влияет на процесс набухания, а в последствии и получения качественного продукта. Температура вязкотекучего состояния 180-190°С, является оптимальной, макромолекулы полимеров типа СБС находятся на максимальном расстоянии друг от друга.
ВНИМАНИЕ! Помните, что длительное нахождение полимера при повышенной температуре действует на него негативно, в результате этого он теряет свои эластические свойства, а у битума активизируется процесс старения.
Коллоидная мельница COMAP - это самый главный агрегат установки по производству модифицированного битума. Мельницы обладают высокой надежностью и обеспечивают наилучшее качество измельчения частиц битума и полимера. Отличительная черта коллоидных мельниц COMAP – легкость и экономическая эффективность содержания, а также исключительная долговечность. Мельница имеет рубашку масляного обогрева, а также ручную регулировку зазора между ротором и статором. В конструкции мельницы предусмотрен хороший доступ для технического обслуживания и очистки агрегата изнутри. Привод мельницы обеспечивается электродвигателями мощностью от 75 до 160 кВт с частотным преобразователем для регулировки числа оборотов и производительности.

Роль коллоидной мельницы при производстве модифицированного битума заключается в обеспечении наилучшей дисперсии (гомогенизации), измельчении и перемешивании между ротором и статором битума и полимера. Смесь после этого становится однородной.
При измельчении полимера увеличивается удельная поверхность контакта смешиваемых компонентов, и ускоряются процессы набухания и растворения полимера. При правильном подборе полимера и его совместимости с исходным битумом при строгом контроле регламентированной техническими требованиями температуры процесса производства и последующего дозревания не выше 160°С, гарантированно получается необходимый нам, совершенно новый, качественный продукт прошедший модифицирование физической структуры и химических характеристик.
Компания COMAP использует свою систему, с использованием насоса для подачи на мельницу, которая позволяет осуществлять максимально эффективную работу по размельчению полимера независимо от вязкости материала.
Внешний шестеренчатый насос для подачи в мельницу имеет ряд основных назначений:
а) позволяет мельнице не производить всасывающее действие, а сконцентрировать имеющуюся мощность на размельчение поступающих компонентов;
б) он оснащен преобразователем регулировки производительности.
Нужно отметить, что установки, принцип действия которых не основан на использовании коллоидных мельниц, по заключению ряда ведущих производителей, применять нецелесообразно из-за получения продукта, который более похож на битум с улучшенными свойствами, чем на модифицированный.
Битум является «модифицированным», когда его реологические свойства и основные характеристики можно сравнивать с характеристиками используемого для его приготовления полимера.

ОПИСАНИЕ НЕПРЕРЫВНОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ПМБ (ПБВ)

В последнее время по всему миру значительно растет использование полимер - модифицированного битума (ПМБ) или полимер-битумного вяжущего (ПБВ). Многочисленные тесты подтверждают значительное увеличения срока службы дорог с ПМБ покрытием в особенности в регионах с большим перепадом температур и повышенной нагрузкой на дороги.

ENH Engineering- одна из ведущих мировых компаний, производящих установки для изготовления ПМБ. Мы самостоятельно разработали и произвели большое количество установок непрерывного (поточного) типа, которые имеют неоспоримые преимущества по сравнению с циклическими установками.

Вот краткое описание непрерывного процесса производства ПМБ.

Исходные материалы вводятся в установку раздельно. Главный элемент это битум, остальные материалы вмешиваются в него. Битум нагревается до температуры 140-180°С в постоянном течении через теплообменник, который нагревается термальным маслом температурой 240°Си имеет мощность 400кВт. В ряде случаем одно или несколько ароматических масел вместе с адгезионными реагентами может быть введено в битум для улучшения свойств конечного ПБВ. Дозировка всех жидкостей осуществляется расходомерами. Актуальное значение регистрируется системой управления и автоматически регулируется в соответствии с заданным рецептом.

Полимеры, в данном случае СБС вводятся посредством весовой системы дозирования. Она состоит из весов расположенных на тензодатчиках. Тензодатчики соединены с компьютером, к который управляет дозировкой полимеров. Точность системы очень высокая.

Из системы дозировки полимеры направляются в небольшую емкость для предварительного смешивания с битумом и другими жидкостями. Из этой емкости смесь попадает в мельницу. В мельнице полимерный гранулят дробится на мелкие частицы и эффективно вмешивается в битум.

УТВЕРЖДЕНЫ зам. директора Союздорнии канд. техн. наук В.М.Юмашевым


Даны рекомендации по применению полимерно-битумного вяжущего (ПБВ) для приготовления асфальтобетонных смесей и устройства поверхностных обработок, особенно в условиях I-II дорожно-климатических зон, в районах с резко континентальным климатом, а также на участках с повышенными динамическими воздействиями на покрытие (покрытия на мостах, аэродромах, дорогах I-III категорий, на полосах примыкания к трамвайным путям и т.п.) и для заполнения швов и трещин в покрытиях.

Приведена технология получения ПБВ путем введения в битумы, нагретые до 90-160 °С, 2-4% дивинилстирольного термоэластопласта (ДСТ) в виде раствора в углеводородных растворителях или в виде крошки.

Показано, что применение ПБВ позволяет увеличить срок службы покрытий вследствие существенного улучшения свойств асфальтобетона; повысить производительность АБЗ в результате снижения температуры нагрева материалов; удлинить строительный сезон, так как появляется возможность укладывать и уплотнять смеси при пониженных температурах воздуха; повысить производительность работ по устройству покрытий благодаря лучшей уплотняемости смеси; повысить коэффициент сцепления покрытия с колесом автомобиля.

ПРЕДИСЛОВИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ

Постоянный рост требований к качеству дорожных покрытий, устраиваемых с применением битума, диктует необходимость повышения прочности, эластичности и теплостойкости вяжущих в широком диапазоне эксплутационных температур. За последние годы в Союздорнии проведены исследования и осуществлено строительство участков дорожных покрытий с применением полимерно-битумного вяжущего (ПБВ), полученного на основе дивинилстирольных термоэластопластов (ДСТ), в различных климатических районах страны на объектах Главдорстроя и Главзапсибдорстроя Минтрансстроя, Минавтодора РСФСР, Минавтодора КазССР, МГА, Миннефтепрома.

Исследования показали значительные технологические и эксплуатационные преимущества применения нового материала при устройстве асфальтобетонных покрытий и поверхностных обработок по сравнению с битумом.

Аэродромное асфальтобетонное покрытие, устроенное на бетонном основании в условиях Крайнего Севера толщиной вдвое меньше проектной (9 см вместо 18 см) с применением ПБВ, после 10 лет эксплуатации находится в хорошем состоянии. Мостовое покрытие, устроенное на ортотропной плите вантового моста "Московский" через р.Днепр, после 12 лет эксплуатации находится в удовлетворительном состоянии. В связи с этим можно предполагать увеличение срока службы покрытий с применением ПБВ более чем в 1,5 раза и возможность уменьшения его толщины по сравнению с проектной.

"Методические рекомендации по применению полимерно-битумного вяжущего (на основе ДСТ) при строительстве дорожных, мостовых и аэродромных асфальтобетонных покрытий" составлены в результате переработки соответствующих Методических рекомендаций, выпущенных Союздорнии ранее, и на основе исследовательских, опытно-производственных работ и внедрения ПБВ, а также по материалам обследования участков, построенных с использованием авт. свид. N 272881.

В настоящих Методических рекомендациях изложены технология приготовления ПБВ, технические требования к готовому ПБВ, метод подбора состава асфальтобетона на основе ПБВ; приведены схема приготовления ПБВ на АБЗ и необходимое для этого дополнительное оборудование.

Настоящие Методические рекомендации разработали канд. техн. наук Л.М.Гохман, д-р техн. наук Л.Б.Гезенцвей, инж. К.И.Давыдова (Союздорнии).

В проведении опытно-экспериментальных работ и во внедрении ПБВ принимали участие канд. техн. наук Ю.Н.Питецкий, инж. Б.В.Маркин, кандидаты технических наук А.Ю.Гольдштейн, И.Д.Сахарова, М.Б.Сокальская (Союздорнии); Юждорстрой, УС автомобильной дороги Москва-Рига, Мурманскдорстрой, Каздорстрой, Мостострой-1, Киевдорстрой, Пермдорстрой, Оренбургдорстрой, Дондорстрой, Нижневартовскдорстрой, Тюмендорстрой Минтрансстроя, Центрупрдор Минавтодора РСФСР, Оргтехдорстрой Минавтодора КазССР, Юганскнефтедорстройремонт Миннефтепрома СССР; канд. техн. наук И.И.Баловнева, инж. Ю.Н.Волков (ГПИ и НИИ ГА "Аэропроект"); работники Кишиневского, Бакинского, Батумского, Алма-Атинского, Уфимского, Оренбургского, Усинского, Нефтеюганского, Нижневартовского аэропортов; канд. техн. наук Г.М.Толстопятов, инж. Я.М.Розеноер, канд. техн. наук А.Н.Кондратьев (ВНИИСК и его Воронежский филиал); инж. А.П.Троицкий (Союзкаучук Миннефтехимпрома СССР).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Дорожные битумы марок БНП, выпускаемые нефтеперерабатывающими заводами в соответствии с ГОСТ 22245-76*, значительно повышают качество асфальтобетона и эксплуатационные показатели дорожных покрытий.
________________
ГОСТ 22245-90

Однако современное движение на автомобильных дорогах, характеризующееся большой грузонапряженностью и интенсивностью, и значительные динамические воздействия на покрытия мостов и аэродромов предъявляют повышенные требования к асфальтобетону, а следовательно, и к битуму, особенно в районах с резко континентальным климатом.

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

1.2. Для повышения качества дорожных битумов рекомендуется использовать дивинилстирольные термоэластопласты (ДСТ) - блок-сополимеры дивинила и стирола с содержанием связанного стирола 28-32% (ДСТ-30). ДСТ в невулканизированном состоянии характеризуются высокой прочностью при повышенных температурах (до 80 °С) и низкой температурой хрупкости (около минус 80 °С). В этом интервале температур ДСТ находятся в высокоэластическом состоянии.

1.3. ПБВ получают введением небольшого (2-4%) количества ДСТ в битумы: в вязкие - в виде раствора в углеводородных растворителях, а в маловязкие и жидкие - в виде крошки (маловязкими считают битумы, имеющие при 25 °С глубину проникания иглы более 130·0,1 мм).

Примечание. К углеводородным растворителям относятся дизельное топливо, сырье для производства нефтяных вязких дорожных битумов с вязкостью 20-60 с (гудрон), жидкий битум, керосин, топливо для реактивных двигателей (ТС-1), сольвент, ксилол.

1.4. ПБВ характеризуется способностью к большим высокоэластическим деформациям в широком диапазоне температур (от минус 55 до 60 °С), что обусловливает его высокие теплостойкость при повышенных эксплуатационных температурах (50-60 °С), эластичность, пластичность и устойчивость к динамическим воздействиям при отрицательных температурах.

Введение ДСТ в количестве 2, 3, 4% в битумы марок БНД позволяет получить температуру хрупкости ПБВ соответственно минус 25, минус 35 и минус 50 °С. При необходимости получения ПБВ с температурой хрупкости минус 60 °С и ниже необходимо увеличить содержание ДСТ в битуме до 6%.

Асфальтобетон на ПБВ отличается повышенными деформативностью при отрицательных температурах и упругостью при положительных (модуль упругости при минус 20 °С в 3-6 раз меньше, а при 40 °С - в 1,5-2 раза больше, чем асфальтобетона на вязком битуме марок БНД); повышенной устойчивостью к многократным динамическим воздействиям (количество циклов до разрушения образца (балочки) на ПБВ в условиях многократного изгиба выше, чем образца асфальтобетона на битуме более чем в 8 раз).

1.5. ПБВ, приготовленные на основе вязких битумов, относятся к разжиженным вяжущим, густеющим со скоростью, обусловленной фракционным составом растворителя: на сольвенте, ксилоле, ТС-1 - к классу БГ; на керосине и зимнем дизельном топливе - к классу СГ; на летнем дизельном топливе - к классу МГ. ПБВ, приготовленные с применением гудрона или жидкого битума в качестве растворителя ДСТ или путем введения ДСТ в битум в виде крошки, по скорости формирования относятся к классу вязких битумов.

Асфальтобетон, приготовленный на основе разжиженных ПБВ и ПБВ вязких марок (с глубиной проникания иглы при 25 °С в пределах (40130)·0,1 мм), удовлетворяет требованиям, предъявляемым к горячему асфальтобетону. По температурному режиму приготовления, укладки и уплотнения асфальтобетон на разжиженных ПБВ и ПБВ маловязких марок относится к теплому или холодному.

1.6. Строительство покрытий из асфальтобетонных смесей на ПБВ допускается при пониженных температурах (до минус 15 °С).

1.7. Применение ПБВ позволяет повысить производительность АБЗ за счет снижения температуры нагрева материалов, удлинить строительный сезон благодаря возможности укладывать и уплотнять смеси при пониженных температурах.

1.8. Покрытие из асфальтобетонных смесей на ПБВ обладает повышенным сцеплением с колесом автомобиля.

1.9. ПБВ рекомендуется применять для устройства асфальтобетонных покрытий и поверхностных обработок в первую очередь на наиболее ответственных участках автомобильных дорог, мостах, аэродромах. Особенно эффективно использовать ПБВ в районах с резко континентальным климатом, а также на объектах с повышенными динамическими воздействиями на покрытие (например, на полосах примыкания к трамвайным путям и т.п.) в составе мастик для заполнения швов и трещин в покрытиях. Температура хрупкости ПБВ должна быть близка к минимальной температуре воздуха в районе строительства.

2. МАТЕРИАЛЫ. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ. ТЕХНОЛОГИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПБВ

2.1. Для приготовления ПБВ используют:

битумы марок БНД, отвечающие требованиям ГОСТ 22245-76, или в случае их отсутствия - марок БН;

дивинилстирольный термоэластопласт (прил.1) марок: ДСТ-30-01 по ТУ 38 103267-80; ДСТ-30Б по ТУ 38 40359-85 Миннефтехимпрома (группа I полностью, группа II - с характеристической вязкостью не менее 1,2 дл/г, с содержанием связанного стирола 29±2%);

растворители: дизельное топливо по ГОСТ 305-82 (прил.2); сырье для производства нефтяных вязких дорожных битумов по ТУ 38 101582-75 Миннефтехимпрома (прил.3); жидкий битум марок МГО 70/130 и МГО 130/200 по ГОСТ 11955-82 ; керосин, соответствующий действующим ОСТам (прил.4, 5); ТС-1 по ГОСТ 10227-86 (прил.6); ксилол по ГОСТ 9410-78 (прил.7); сольвент по ГОСТ 10214-78 (прил.8). Применение таких растворителей, как сольвент, ксилол, ТС-1, дизельное топливо, керосин, допускается только при наличии специального оборудования во взрыво- и пожаробезопасном исполнении. При этом применение ксилола и сольвента должно быть согласовано с органами Госсаннадзора.

При необходимости для улучшения сцепления с минеральными материалами применяют поверхностно-активные вещества катионного типа: коллектор АНП-2 по ТУ 6-02-1067-81, остатки кубовые при производстве аминов С-С по ТУ 6-02-750-87 Минхимпрома (прил.9).

2.2. ПБВ должно быть однородным и отвечать требованиям ТУ 1669-84 Минтрансстроя, приведенным в табл.1. Разжиженные ПБВ необходимо предварительно прогреть при 120 °С в слое толщиной 3 мм в течение 7 ч.

Таблица 1

2.3. Для приготовления ПБВ асфальтобетонный завод (АБЗ) оборудуют* (см. рисунок) емкостями для хранения растворителя, приготовления и хранения раствора ДСТ, а также битумными котлами для приготовления ПБВ. Емкости и котлы для приготовления раствора ДСТ и ПБВ должны быть снабжены мешалками пропеллерного или лопастного типа. В случае приготовления ПБВ путем введения крошки ДСТ в битум необходимо обеспечить наиболее интенсивное перемешивание компонентов.
_______________
* Серийное оборудование по приготовлению ПБВ на основе ДСТ с применением в качестве растворителей битумов и гудрона запроектировано ВНИИстройдормашем. Выпуск предполагается начать с 1988 г.

Схема приготовления ПБВ на АБЗ

Схема приготовления ПБВ на АБЗ: 1, 3, 5, 7, 12 - насосы;
2, 6 - битумные котлы; 4 - установка для разогрева и обезвоживания битума; 8 - емкость
вместимостью 20 м для приготовления раствора ДСТ; 9 - бензонасос; 10 - емкость
вместимостью 60 м для растворителя; 11 - склад для хранения ДСТ;
13 - емкость вместимостью 60 м для ПАВ с подогревом

Вместимость емкостей для растворителя при условии его поставки по железной дороге должна быть не менее 60 м (т.е. соответствовать вместимости железнодорожной цистерны). Рекомендуемая вместимость емкости для приготовления раствора ДСТ - 20 м.

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

Крышки емкостей следует оборудовать небольшими герметично закрывающимися клапанами, что необходимо для замера уровня раствора с помощью реек и для отбора проб. Расход ДСТ и растворителя в емкостях определяют расходомерами емкостного типа или типа U-образной трубки, а в трубопроводах - расходомерами переменного перепада давления.

2.4. Технологический процесс приготовления разжиженного ПБВ включает: приготовление раствора ДСТ, приготовление ПБВ.

Для приготовления раствора ДСТ (см. рисунок) из емкости (10) по трубопроводу с помощью насоса (9) подают растворитель в емкость (8). В растворитель загружают ДСТ (в виде крошки) и перемешивают.

Раствор ДСТ рекомендуется готовить без подогрева только в том случае, если его концентрация не превышает в сольвенте и ксилоле 20%, дизельном топливе - 5%. Если концентрация выше указанной, то растворитель необходимо нагревать в емкости (8) системой масло- или пароподогрева. Максимально допустимая температура нагрева растворителя: сольвента, ксилола - 60 °С; ТС-1, керосина - 80 °С; зимнего дизельного топлива - 120 °С; летнего дизельного топлива - 130 °С; гудрона - 180 °С; битума - не выше рабочей температуры, принятой для соответствующей марки.

Раствор ДСТ подают насосом (7) по трубопроводу в битумные котлы (2) и (6) и перемешивают с обезвоженным битумом, нагретым до температуры 90-160 °С в зависимости от марки битума и вида растворителя.

В том случае, если емкости (2) и (6) обеспечены мощными и высокопроизводительными мешалками, рекомендуется приготавливать ПБВ следующим образом. В емкость (6) с обезвоженным битумом, нагретым до 100-110 °С, подается растворитель с температурой начала кипения не ниже 120 °С, а затем ДСТ, и смесь перемешивается до однородного состояния. Затем таким же образом приготавливают ПБВ в емкости (2).

Необходимое количество компонентов (битума, ДСТ, растворителя и раствора ДСТ) на одну порцию ПБВ устанавливают при подборе состава ПБВ (см. п.3.4 настоящих Методических рекомендаций) и корректируют в рабочей емкости (см. п.2.5).

При подаче раствора ДСТ в битумный котел обязательно отключают подогрев котла. Смесь перемешивают до однородного состояния, а в случае необходимости добавляют жидкое ПАВ и вновь перемешивают до однородного состояния.

Для приготовления вязкого ПБВ крошку ДСТ подают непосредственно в котлы (2) и (6) и перемешивают до однородного состояния при максимальной рабочей температуре исходного битума.

2.5. Время, необходимое для приготовления однородного раствора ДСТ и ПБВ в рабочей емкости, устанавливают до начала работ с ПБВ. Для этого готовят контрольную партию раствора ДСТ в емкости (8) и ПБВ в рабочих котлах (2) и (6). Однородность смеси оценивают в процессе перемешивания.

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

Время, необходимое для приготовления однородной смеси раствора ДСТ с битумом, принимают за нормативное при получении последующих партий ПБВ.

После приготовления ПБВ отбирают пробу для определения его свойств в соответствии с требованиями п.2.2 настоящих Методических рекомендаций.

2.6. Необходимое количество раствора ДСТ и битума устанавливают с помощью расходомера или по специально оттарированной рейке.

2.7. Продолжительность выдерживания ПБВ при рабочей температуре не должна превышать 6 ч. Не использованный в течение смены запас ПБВ допускается выдерживать в котле при температуре не выше 60 °С в течение 24 ч. Время хранения ПБВ в битумохранилище не ограничивается.

2.8. Все битумопроводы, дозировочные бачки и другие элементы битумных коммуникаций должны быть обеспечены системой паро- и маслоподогрева.

Обогрев начинают до начала работ.

3. ПОДБОР СОСТАВА ПБВ

3.1. Состав ПБВ в лаборатории подбирают следующим образом:

устанавливают концентрацию раствора ДСТ;

рассчитывают необходимое количество раствора ДСТ для приготовления ПБВ;

определяют свойства ПБВ в соответствии с требованиями п.2.2 настоящих Методических рекомендаций;

устанавливают свойства асфальтобетона в соответствии с требованиями ГОСТ 9128-84 , предъявляемыми к горячему асфальтобетону соответствующей марки, и п.4.3 настоящих Методических рекомендаций.
________________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 9128-97 . Здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

3.2. Вязкость раствора ДСТ не должна превышать 40 Па·с при нормальной работе битумного насоса типа Д-171. Максимальную концентрацию раствора ДСТ выявляют по его способности свободно стекать со стеклянной палочки при максимально возможной температуре нагрева растворителя (см. п.2.4).

Минимальная концентрация раствора ДСТ определяется прочностью асфальтобетона при высокой положительной температуре; предел прочности образца асфальтобетона при 50 °С должен удовлетворять требованиям, предъявляемым к асфальтобетону на основе ПБВ (см. п.4.3).

3.3. Определяют условную вязкость С раствора ДСТ выбранной концентрации при температуре, соответствующей принятой для закачки его в битум. По полученному значению условной вязкости ДСТ средней пробы контролируют концентрацию раствора ДСТ в рабочей емкости (8).

3.4. Количество раствора, необходимое для приготовления ПБВ, рассчитывают в зависимости от назначенного содержания ДСТ.

Пример. Концентрация раствора ДСТ - 20%. Выбранная концентрация ДСТ - 2%.

Составляем две пропорции и получаем на 1000 г битума:

( - количество ДСТ; - количество 20%-ного раствора ДСТ).

Если ПБВ не удовлетворяет требованиям к сцеплению с каким-либо из применяемых минеральных материалов, то подбирают и рассчитывают необходимое количество добавки ПАВ (например, 1,5% БП-3). Для этого составляют еще одну пропорцию:

3) (1000+102) - 98,5%

( - количество добавки ПАВ).

Полученные данные сводят в таблицы, которыми и следует руководствоваться при приготовлении ПБВ на АБЗ.

Потребное количество компонентов для приготовления 10 т ПБВ с 2% ДСТ из 20%- и 5%-ного раствора приведено в табл.2.

Таблица 2

3.5. Показатели свойств ПБВ определяют в соответствии с пп.2.2, 7.9-7.14 настоящих Методических рекомендаций.

При неудовлетворительном показателе температуры размягчения по КиШ разжиженного ПБВ необходимо повысить концентрацию раствора ДСТ и повторить подбор, а при низкой растяжимости - уменьшить концентрацию раствора ДСТ.

В случае несоответствия показателей ПБВ данным табл.2 необходимо увеличить содержание ДСТ и повторить подбор.

3.6. На основе ПБВ приготавливают асфальтобетонную смесь. Свойства асфальтобетона устанавливают в соответствии с ГОСТ 9128-84 .

Если асфальтобетон не отвечает предъявляемым к нему требованиям (см. п.4.3), то необходимо повысить концентрацию раствора ДСТ и повторить испытания. Если полученный материал вновь не удовлетворяет требованиям, то следует увеличить содержание ДСТ и повторить испытания. Если асфальтобетон не удовлетворяет требованиям по коэффициенту длительной водостойкости, то необходимо в ПБВ ввести ПАВ.

4. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПБВ И УСТРОЙСТВА ПОКРЫТИЙ. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К АСФАЛЬТОБЕТОНУ

4.1. Приготовление, укладку и уплотнение асфальтобетонных смесей на ПБВ осуществляют в соответствии с "Руководством по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий" (М.: Транспорт, 1978).

4.2. Используемые минеральные материалы (щебень, песок) должны удовлетворять требованиям ГОСТ 9128-84 , минеральный порошок - ГОСТ 16557-78 *, а полимерно-битумное вяжущее (ПБВ) - требованиям п.2.2 настоящих Методических рекомендаций и ТУ 1669-84 Минтрансстроя.
________________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 52129-2003 . Здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

4.3. Асфальтобетонные смеси и асфальтобетон на ПБВ, подобранные в соответствии с Руководством, должны удовлетворять требованиям ГОСТ 9128-84 для горячих асфальтобетонных смесей соответствующей марки и ТУ 1669-84 Минтрансстроя. Допускается принимать значения предела прочности асфальтобетона при сжатии при 50 °С на 10% ниже требуемых ГОСТ 9128-84 в связи с повышенной упругостью асфальтобетона при высоких положительных температурах.

Рекомендуется назначать такое содержание ПБВ в асфальтобетонной смеси, чтобы водонасыщение образцов составляло 1-2,5%.

4.4. Асфальтобетонные смеси на ПБВ следует приготовлять только в асфальтобетонных смесителях, оборудованных лопастными мешалками принудительного перемешивания (типов Д-325 и Д-597), в соответствии с режимами перемешивания, принятыми для теплых асфальтобетонных смесей.

Температуру перемешивания асфальтобетонных смесей для всех вязких марок ПБВ или разжиженных ПБВ марок ПБВ 40/60 и ПБВ 60/90 с минеральными материалами рекомендуется назначать на 5-15 °С выше, чем при использовании битума тех же марок.

4.5. Температура нагрева ПБВ в рабочих котлах и асфальтобетонных смесей при выпуске из смесителя должна быть в пределах 110-160 °С.

4.6. При строительстве покрытий из асфальтобетонных смесей на ПБВ следует иметь в виду:

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

температура теплой и горячей полимерасфальтобетонных смесей с вязкими ПБВ в асфальтоукладчике при укладке в конструктивный слой должна соответствовать ГОСТ 9128-84 , а теплой и горячей смесей с разжиженными ПБВ допускается на 20 °С ниже;

эффективное уплотнение асфальтобетонной смеси достигается при температурах от 90 до 35 °С.

4.7. Устройство асфальтобетонных покрытий на ПБВ при пониженных температурах следует вести с учетом требований "Руководства по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий".

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

Произошла ошибка

Платеж не был завершен из-за технической ошибки, денежные средства с вашего счета
списаны не были. Попробуйте подождать несколько минут и повторить платеж еще раз.