Пособие по приготовлению и применению битумных дорожных эмульсий (к снип 3.06.03-85)

Устройство поверхностной обработки с использованием эмульсионно-минеральных смесей

5.108. Для устройства поверхностной обработки покрытий следует применять эмульсионно-минеральные смеси литой консистенции, состоящие из минеральных материалов (щебня, песка, минерального порошка), водного раствора ПАВ и катионной битумной эмульсии.

5.109. Поверхностную обработку из щебеночных эмульсионно-минеральных смесей следует устраивать для обеспечения требуемого коэффициента сцепления на участках дорог с опасными и затрудненными условиями движения, а из песча­ных эмульсионно-минеральных смесей - на участках дорог с затрудненными и легкими условиями движения, и в качестве защитного слоя.

5.110. Минеральная часть эмульсионно-минеральных смесей, используемых для устройства поверхностных обработок, подбирается по принципу плотных и состоит для щебеночных смесей из щебня фракции 5-10 или 5-15 мм, дробленого или смеси природного и дробленого песков и минерального порошка; для песчаных - из дробленого или смеси дробленого и природного песков фракции 0-5 мм и минерального порошка.

Количество щебня и соотношение природного и дробленого песков в смесях выбирается в зависимости от их зерновых составов и требуемого коэффициента сцепления. Минеральный порошок необходимо добавлять в смесь в таком количе­стве, чтобы общее содержание частиц мельче 0,071 мм было в пределах 5-15%. Кроме вышеуказанных минеральных материалов в литых эмульсионно-минераль­ных смесях могут быть использованы портландцемент, гашеная известь, цементная пыль, зола-унос и др.

Кривые зерновых составов эмульсионно-минеральных смесей приводятся на рис. 8.

5.111. Для приготовления эмульсионно-минеральных смесей следует использо­вать щебень из трудношлифуемых метаморфических горных пород марки не ниже 1000 с преимущественно кубовидной формой зерен (ГОСТ 8267-82), дробленые пески из изверженных горных пород прочностью не ниже 1000, природ­ные пески (ГОСТ 8736-77) и минеральный порошок, отвечающий требованиям ГОСТ 16557-78.

5.112. Для эмульсионно-минеральных смесей следует использовать катионные битумные эмульсии. Массовая доля битума с эмульгатором должна быть 50-55%.

5.113. Необходимым компонентом эмульсионно-минеральных смесей является так называемая вода предварительного смачивания минеральных материалов, которая представляет собой раствор ПАВ и предназначается для регулирования времени распада эмульсии.

В качестве ПАВ рекомендуется использовать четвертичные соли аммония (например, алкилтриметиламмоний хлорид - АТМ) в количестве 0,1-0,6% или адгезионную битумную присадку БП-3 в количестве 0,5-1,0% к массе воды. Возможно использование и других ПАВ катионного типа.

При использовании четвертичной соли аммония ее растворяют в горячей воде (60—70 °С) при перемешивании. После остывания раствор готов к употреблению.

БП-3 добавляют в горячую воду вместе с соляной кислотой в соотношении 1:0,5 и оставляют на сутки. Затем тщательно перемешивают.

Расход воды предварительного смачивания определяют в лаборатории на конкретных материалах и уточняют на месте работ с учетом влажности минераль­ных материалов и их температуры. Ориентировочно он составляет 6-8% массы минеральных материалов.

5.114. Рекомендуемые составы эмульсионно-минеральных смесей приведены в табл. 14.

5.115. Особенностью технологии устройства поверхностных обработок с исполь­зованием эмульсионно-минеральных смесей является необходимость обеспечения заданного времени распада эмульсии в смеси, т.е. времени от момента приготовле­ния смеси до потери его подвижности.

Рис. 8. Кривые зернового состава эмульсионно-минеральных смесей литой консистенции

А - щебеночных,

Б - песчаных

Распад эмульсии должен произойти немедленно после распределения смеси по поверхности покрытия. При более быстром распаде смесь преждевременно загустеет в машине и станет неудобоукладываемой, при более медленном - возникает опасность стекания жидкой смеси с поверхности покрытия или ее расслоения.

Таблица 14

Компоненты эмульсион­но-минеральной смеси

Количество компонентов смеси в составах, %

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Щебень гранитный фрак­ции, мм:

5 - 15

-

-

-

50

60

-

-

-

-

-

-

5 - 10

50

50

60

-

-

50

-

-

-

-

-

Песок дробленый

-

18

20

-

20

27

20

60

55

50

60

Песок природный

38

20

17

38

17

20

17

37

40

45

37

Минеральный порошок

12

12

3

12

3

-

-

3

5

5

-

Портландцемент

-

-

-

-

-

1-3

1-3

-

-

-

1-3

Вода предварительного смачивания

6-8

6-8

6-8

6-8

6-8

5-7

5-7

8-12

8-12

8-12

8-10

Битумная эмульсия (в пересчете на битум)

8-9

8-9

7,5-8,5

8-9

7,5-8,5

8-9

8-9

7-9

7-9

7-9

7-9

Время распада эмульсии в смеси зависит от целого ряда факторов: минералогического и зернового составов минеральной части, состава эмульсии, природы эмульгатора, соотношения компонентов в смеси, температуры и влажности. По условиям технологии производства работ это время должно составлять от 40 с до 2 мин. Его оценивают в лаборатории при проектировании состава смеси.

Методика оценки времени распада эмульсии дана в прил. 2.

5.116. Время распада эмульсии в смеси можно регулировать двумя способами: изменением концентрации ПАВ в воде предварительного смачивания и изменением вида минерального порошка.

Увеличение времени распада эмульсии достигается за счет увеличения ПАВ в воде смачивания и использования в качестве минерального порошка портландцемента.

Уменьшение времени распада достигается за счет уменьшения содержания ПАВ в воде смачивания, использования минерального порошка, активированного анионным ПАВ.

5.117. Устройство слоев поверхностной обработки из эмульсионн0-минеральных смесей осуществляется однопроходной машиной, выполняющей операции приготовления смеси и ее распределения по покрытию слоем 5 - 10 мм для песчанных смесей и 10 - 15 мм для щебеночных.

Технологическая схема машины приведена на рис. 9.

Рис.9. Технологическая схема машины для приготовления и распределения эмульсионно-минеральных смесей литой консистенции:

1 - дробленый песок;

2 - природный песок

3 - минеральный порошок;

4 - вода предварительного смачивания;

5 - эмульсия;

6 - транспортер;

7 - мешалка;

8 - заслонка;

9 - распределитель;

10 - смесь

Технология приготовления смесей следующая: в смеситель при непрерывном перемешивании подают минеральные материалы, воду предварительного смачивания (перемешивание производят до однородного увлажнения), затем подают эмульсию.

Одним из важнейших моментов в перемешивании является однородность перемешивания минеральных составляющих с водой смачивания, которая определяется визуально. Подача эмульсии в смеситель осуществляется только после того, как будет обеспечено полное равномерное смачивание минеральных материалов.

Готовую эмульсионно-минеральную смесь распределяют при непрерывном движении машины по предварительно очищенному и обработанному водой покрытию.

Распределенная смесь быстро формируется и дальнейшее уплотнение ее катками не требуется.

5.118. Движение транспортных средств можно открывать через 2-3 ч после окончания строительных работ. Скорость движения ограничи­вают до 40 км/ч в течение 1 - 2 сут.

Устройство поверхностной обработки покрытий с использованием битумных шламов

5.119. Битумные шламы являются разновидностью эмульсионно-минеральных смесей литой консистенции и представляют собой смесь минеральных материалов (щебень, песок, минеральный порошок), воды и битумной пасты.

5.120. Требования к битумным шламам, исходным материалам, проектирование составов, технологии приготовления битумных шламов и правила производства работ должны соответствовать ВСН 27-76 Минавтодора РСФСР «Технические указания по применению битумных шламов для устройства защитных слоев на автомобильных дорогах».

Уход за свежеуложенным цементобетоном и цементогрунтом

5.121. Для ухода за цементобетоном и цементогрунтом в качестве пленкообра­зующего материала рекомендуется использовать анионные эмульсии классов ЭБА-1, ЭБА-2. В жаркие дни с температурой воздуха более 25°С разрешается при­менять эмульсии ЭБА-3. Эмульсии должны иметь вязкость 15-20 с.

5.122. Эмульсию наносят на поверхность бетона немедленно после его укладки. Машины для распределения эмульсии входят в комплект, применяемый для строи­тельства цементобетонных покрытий. Целесообразно применять свежеприготовлен­ную эмульсию, имеющую температуру 40-60 °С.

5.123. При строительстве слоев дорожных одежд из цементогрунта эмульсию распределяют автогудронатором немедленно после окончания уплотнения слоя,

5.124. Расход эмульсии для ухода за цементобетоном и цементогрунтом состав­ляет 500-800 г/м².

5.125. В солнечные жаркие дни с температурой воздуха более 25 °С пленку эмульсии на цементобетонном покрытии необходимо осветлять.

Укрепление откосов насыпей и выемок

5.126. Одним из способов укрепления откосов для предохранения от выветрива­ния и размыва является обработка их битумной эмульсией в комплексе с предва­рительным посебом трав или без него. На поверхности откоса эмульсия образует пленку битума толщиной около 0,5 мм, временно предохраняющую грунт от выветривания, размыва или высыхания, что благоприятствует прорастанию семян и укреплению корневой системы травы.

5.127. Порядок производства работ по укреплению откосов: планировка отко­сов, посев трав и внесение удобрений, поливка водой (при недостаточной влажнос­ти грунта), уплотнение откоса легким навесным катком, розлив эмульсии. Для этого вида работ используют анионные эмульсии ЭБА-3 с различной концентрацией битума. При укреплении откосов большой крутизны и из глинистых грунтов следует применять эмульсии ЭБА-3 с содержанием в ней битума 50—55%, при некрутых и песчаных откосах - эмульсию с концентрацией битума 40-50%.

5.128. Эмульсию разливают в количестве 0,6-0,8 л/м² автогудронатором с удлиненной в одну сторону распределительной трубой. Сопла распределительной трубы, расположенные над проезжей частью, закрьвают заглушками. При обработке откосов и насыпей высотой до 1 м удлиненную часть распределительной трубы располагают над откосом горизонтально, при большей высоте насыпи трубы поворачивают параллельно откосу.

Для укрепления откосов высоких насыпей и глубоких выемок и в других слож­ных условиях следует применять специальные приспособления для распределения эмульсии.

Закрепление песков в верхнем слое земляного полотна

5.129. При строительстве дорог в районах песчаных пустынь IV и V дорожно-климатических зон возможность проезда построечного транспорта по земляному полотну из мелких одномерных песков обеспечивается закреплением их в верхнем слое эмульсией.

5.130. Для закрепления используют катионные или анионные эмульсии классов ЭБК-3, ЭБА-3. Непосредственно перед началом работ эмульсию разбавляют водой или раствором эмульгатора до 30%‑й концентрации битума. Возможность разбавле­ния эмульсии водой необходимо проверять каждый раз при смене источника водоснабжения. Эмульсию разливают по земляному полотну автогудронатором в количестве 1-1,5 л/м².

Закрепление подвижных песков

5.131. В районах песчаных пустынь IV и V дорожно-климатических зон во избежение заноса автомобильных дорог песком необходимо закреплять подвижные формы рельефа в пределах защитной полосы. Закрепление включает следующие операции: посев семян пустынных трав, боронование засеянной плошади для заглубления семян до 2-5 см и розлив эмульсии.

Эмульсия, проникая в песок на глубину от 5 до 20 мм, создает защитный слой, предохраняющий в течение 2-3 лет поверхность песков от эрозионного действия ветропестаного потока и не препятствует прорастанию семян.

5.132. Пески закрепляют анионными эмульсиями класса ЭБА-3, приготовленными на битуме марок БНД 200/300 или БНД 130/200. Непосредственно перед началом работ эмульсию разбавляют 2-6 частями воды, пригодность которой проверяют каждый раз при смене источника водоснабжения путем пробного разбав­ления небольшого объема эмульсии.