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

Комплект машин для розлива эмульсии состоит из тягача, разбрызгивателя и емкости для эмульсии. В качестве тягача используют гусеничный трактор, в качест­ве разбрызгивателя — дождевальные аппараты, мотопомпы или пожарные автомо­били. Емкость для эмульсии объемом 10-15 м³ устанавливают на пневмоколесную тележку, находящуюся в сцепе с трактором.

Подгрунтовка

5.133. Для подгрунтовки основания под асфальтобетонные покрытия применя­ют все виды прямых эмульсий. В прохладную и влажную погоду эмульсии целесо­образно подогревать до 50-60 °С. Эмульсии разливают автогудронатором. Норма розлива 0,5-0,6 л/м². После испарения воды на поверхности остается равномерная тонкая пленка битума, исключающая явление сдвига при уплотнении уложенного по ней слоя асфальтобетонной смеси и обеспечивающая хорошее сцепление между слоями.

Обеспыливание покрытий из неукрепленных материалов

5.134. Для обеспыливания покрытия, находящегося в эксплуатации, счищают слой пыли, выравнивают профиль, планируют и увлажняют поверхность, затем разливают эмульсию из расчета 0,8-1,2 л/м², рассыпают песок в количестве 5—10 кг/м² и уплотняют слой несколькими проходами легкого катка.

5.135. Для обеспыливания применяют анионные и катионные эмульсии классов ЭБА-3, ЭБК-3, приготовленные из битумов марок БНД 200/300, МГ 130/200 и МГ 70/130. 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.

Ремонт покрытий

5.136. Применение эмульсий взамен горячего битума упрощает технологию ремонта, позволяет проводить работы ранней весной, используя заранее приго­товленную смесь, и использовать влажные каменные материалы. Наиболее целе­сообразно применять для ремонта катионные битумные эмульсии особенно во влажное время года, так как они обеспечивают быстрое формирование и хорошее качество работ.

5.137. Ремонт выполняют способом поверхностной обработки или пропитки, а также с использованием эмульсионно-минеральной смеси, приготовляемой непо­средственно в период ремонта или заготовляемой заранее и хранившейся в штабеле на базе. При приготовлении смесей соблюдают требования, изложенные в настоя­щем Пособии.

5.138. Выбоины глубиной менее 2 см ремонтируют способом поверхностной обработки, применяя каменный материал, обработанный или не обработанный эмульсией. Расход каменного материала составляет около 20 кг/м² на каждый сантиметр глубины выбоины. Ремонтируемую поверхность очищают от пыли и грязи, обрабатывают эмульсией и рассыпают каменный материал в количестве около 30% общего расхода. Затем разливают эмульсию из расчета 1,5 л/м² при необработанном каменном материале или 0,8—1 л/м² при обработанном и рассыпают оставшуюся часть материала.

5.139. Выбоины, просадки и проломы глубже 2 см ремонтируют способом про­питки или смесью, обработанной эмульсией. При неблагоприятной погоде применя­ют смесь, предварительно обработанную эмульсией и выдержанную на складе не менее 3-5 сут.

При благоприятной погоде можно применять смесь, обработанную эмульсией непосредственно на месте работ в передвижной смесительной установке или на заводе.

Неровности глубиной 2-4 см ремонтируют в один прием, а более глубокие в два-три приема в зависимости от размера применяемого щебня. Расход каменных материалов при ремонте способом пропитки составляет около 20 кг/м² и с приме­нением смеси - около 25 кг/м² на каждый сантиметр глубины выемки. При ремон­те выбоин способом пропитки расход эмульсии составляет: 1,4-1,8 л/м² на каж­дый сантиметр глубины выемки.

5.140. Выемку заполняют с учетом коэффициента уплотнения, равного для холодных смесей 1,3-1,4, для щебня 1,25-1,3.

5.141. После уплотнения легким катком или трамбовкой отремонтированный участок посыпают песком, чтобы исключить налипание частиц смеси на колеса автомобилей. Окончательное уплотнение отремонтированных участков происхо­дит под движением транспортных средств.

6. ПОДБОР СОСТАВОВ, ИСПЫТАНИЕ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ЭМУЛЬСИОННО-МИНЕРАЛЬНЫХ СМЕСЕЙ

Подбор состава щебеночных и гравийных смесей, обработанных эмульсией

6.1. При подборе состава эмульсионно-минеральных смесей назначают состав минеральной части смеси, устанавливают оптимальное количество битума (эмуль­сии) и влажность смеси, определяют свойства образцов из смеси подобранного состава.

6.2. Минеральная часть смесей подбирается в соответствии с кривыми зерновых составов (см. рис. 4, 6, 7).

6.3. Оптимальное количество вяжущего подбирают в два этапа. Сначала подби­рают оптимальное количество битума так, как это рекомендуется для горячих смесей, т.е. приготавливают смеси принятого зернового состава с различным содер­жанием битума. Битум применяют тот же, что и для приготовления эмульсий. Из каждой смеси изготавливают десять образцов и определяют физико-механичес­кие свойства в соответствии с ГОСТ 12801-84 "Смеси асфальтобетонные дорож­ные аэродромные и асфальтобетон. Методы испытания." За оптимальное принима­ют то количество битума Б_о (% массы минеральных материалов), при котором показатели физико-механических свойств образцов имеют оптимальные значения. Оптимальное количество эмульсии рассчитывают по формуле

(8)

где К - рабочая концентрация эмульсии, %.

6.4. Затем проверяют свойства эмульсионно-минеральной смеси с этим количест­вом вяжущего.

Влажность минеральных материалов перед их смешением с эмульсией назначают в пределах 2-5% массы минеральных материалов. Эта влажность должна обеспе­чить равномерное распределение эмульгированного битума в смеси. Больший процент влажности назначают для смесей, содержащих большое количество частиц мельче 0,071 мм,

Смеси приготовляют, соблюдая следующий порядок объединения мятериалов. Равномерно перемешивают взятые в нужном соотношении щебень (гравий), песок и минеральный порошок, увлажняют и снова перемешивают, добавляют известь (1,5-2%), если это требуется, и всю смесь тщательно перемешивают; затем добав­ляют расчетное количество эмульсии и перемешивают до получения однородной массы. Для приготовления смесей рекомендуется использовать лабораторные мешалки. Допускается приготовлять смеси вручную.

6.5. Из каждой смеси на гидравлическом прессе изготовляют по 12 образцов. Формы отличаются от аналогичных форм для изготовления образцов из горячих смесей несколько большим зазором между полым цилиндром и вкладышем для обеспечения оттока воды при формовании образца. Нагрузку на образец посте­пенно доводят до 30 МПа и выдерживают в течение 3 мин.

6.6. Образцы испытывают через 14 сут хранения на воздухе в комнатных усло­виях при температуре 18-22 °С. Из трех смесей выбирают ту, свойства образцов из которой соответствуют требованиям табл. 15.

Таблица 15

Наименование показателей

Норма для образцов из смесей

плотных

пористых

Водонасыщение в вакууме, % по объему, не более

4,5

6,5

Набухание, % по объему, не более

2

2.5

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

1,2

1

Коэффициент водостойкости, не менее

0,8

0,7

Коэффициент длительной водостойкости, не менее

0,7

-

Примечания: 1. К гравийным смесям требования снижаются на 15%. 2. Тре­бования к свойствам образцов из смесей, приготовляемых смешением на дороге, снижаются на 20%. 3. Перед испытанием на сжатие образцы термостатируюот в воз­душной среде в течение 2 ч при температуре 20 °С. Водонасыщение определяют после 30 мин выдерживания образцов в вакуум-приборе при остаточном давлении 10—15 мм рт. ст и 30 мин в том же сосуде при нормальном давлении. 5. Длитель­ному водонасыщению (15 сут) подвергают образцы на 14-е сут после их изготовле­ния с предварительным насыщением водой в вакууме в течение 30 мин. 6. Коэффи­циент водостойкости для смесей на обратных эмульсиях должен быть не менее 0,9; набухание — не более 0,8. 7. Требования к грунтам, укрепленным битумными эмульсиями, см. СНиП 2.05.02-85.

Подбор состава гравийных, гравийно-песчаных и песчаных смесей, обработанных эмульсией и цементом

6.7. При подборе составов смесей, обрабатываемых двумя вяжущими, опреде­ляют количество битума (эмульсии) и содержание цемента.

6.8. Оптимальное количество битума определяют по максимальной прочности образцов из смесей, приготовленных горячим способом. Для этого приготовляют несколько смесей выбранного зернового состава, содержащих различное количест­во битума (в пределах, рекомендуемых п. 5.47). Битум применяют тот же, что и для приготовления эмульсии. Из горячих смесей на гидравлическом прессе изготов­ляют по три образца под нагрузкой 30 МПа (300 кг/см²).

Температуру нагрева минеральных материалов и битума при приготовлении смеси, а также температуру смеси для образцов следует принимать в соответствии с ГОСТ 12801-84. На следующие сутки определяют прочность образцов при сжатии при температуре 20 °С. За оптимальное принимают то содержание битума в смеси, которому соответствует максимальная прочность образцов.

6.9. Оптимальное количество эмульсии рассчитывают по формуле (8) .

6.10. Для определения содержания цемента приготовляют две-три смеси с опти­мальным количеством эмульсии и различным содержа­ни­ем цемента (п. 5.49). Соблюдают следующий порядок приготовления смеси. Взвешивают воздушно-сухие минеральные материалы, увлажняют их 3-5% воды (большее количество воды для смесей с большим содержанием мелких частиц), добавляют необходимое количество цемента и перемешивают. Затем тщательно перемешивают с оптималь­ным количеством эмульсии. Для приготовления смесей рекомендуется использо­вать лабораторные мешалки.

6.11. Из свежеприготовленной смеси на гидравлическом прессе формуют 9 образцов под нагрузкой 30 МПа. Образцы хранят в плотно закрывающейся эмали­рованной кастрюле или ведре, под крышку которых подкладывают влажную ткань. Показатели физико-механических свойств образцов на 28-е сутки должны отвечать требованиям табл. 16.

6.12. Предел прочности при сжатии определяют при скорости деформирования образца 3 мм/мин. Перед испытанием образец в течение 2 ч термостатируют на воздухе при температуре 20 °С.

6.13. Водонасыщение в вакууме определяют после вакуумирования образцов в течение 30 мин (ГОСТ 12801-84). Для этих же образцов определяют набухание.

6.14. Коэффициент водостойкости вычисляют как отношение прочности образца после водонасышения к прочности сухого образца.

6.15. Переменному замораживанию и оттаиванию подвергают образцы в 28-суточном возрасте, предварительно насыщенные водой в соответствии с п. 6.13.

Таблица 16

Наименование показателей

Нормы

Водонасыщение в вакууме, % по объему, не более

7

Набухание, % по объему, не более

1,5

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

2

Коэффициент водостойкости, не менее

0,8

Коэффициент морозостойкости, не менее

0,6

Под одним циклом понимают выдерживание образца в течение 4 ч при температуре -15°С с последующим оттаиванием в воде в течение 4 ч. Морозостойкость оценива­ют коэффициентом, который вычисляют как отношение прочности образца после 25 циклов замораживания-оттаивания к прочности образца при 20 °С в 28-суточном возрасте.

Контроль качества работ

6.16. При производстве работ контролируют: качество приготовления смесей, устройство конструктивного слоя, качество готового слоя.

6.17. При приготовлений смеси проверяют качество исходных материалов и перемешивания, а также качество готовой смеси.

Один раз в смену контролируют точность дозирования минеральных материалов и эмульсии.

6.18. У щебня, гравия, песка 1 раз в 2-3 смены определяют зерновой состав и влажность.

6.19. В каждой новой партии эмульсии определяют содержание битума.

6.20. Марку цемента и активность извести принимают по заводскому паспорту или определяют в центральной лаборатории.

6.21. Для контроля качества смеси отбирают пробы готовой смеси (одну-две в смену), из которых изготовляют образцы и испытывают их в соответствии с пп. 6.5, 6.6, 6.11-6.15. Показатели свойств образцов должны соответствовать требованиям табл. 15 или 16.

6.22. Качество готового слоя оценивают по физико-механическим показателям кернов или вырубок, которые отбирают не ранее чем через 30 сут после устрой­ства слоя и открытия по нему движения из расчета две пробы на 1 км.

Образцы, взятые из покрытия, испытывают в переформованном и непереформо­ванном состояниях. Керны (вырубки), взятые из слоя, устроенного с применением эмульсии и цемента, испытывают только в непереформованном состоянии.

Вырубку или керн разделяют по слоям и каждый слой испытывают отдельно.

От вырубки отрубают три образца с ненарушенной структурой по 200—400 г каждый. Образцы должны быть без трещин и иметь форму, приближающуюся к кубу или прямоугольному параллелепипеду с размером сторон 5-10 см. Для непереформованных образцов определяют среднюю плотность, водонасыщение н набухание. Оставшуюся часть вырубки подогревают при тшзтепьном переме­шивании и приготовляют из нее образцы. Температура нагрева смеси и нагрузка на образец при его изготовлении должны быть такими же, как при подборе состава смесей.

6.23. Уплотнение покрытия оценивают коэффициентом, который вычисляют как отношение средней плотности образцов из покрытия (кернов или вырубок) к средней плотности образцов, переформованных из тех же кернов или вырубок .

(9)

Коэффициент уплотнения должан быть не менее 0,97. Меньшая величина коэф­фициента свидетельствует о том, что покрытие недостаточно уплотнено. О степени уплотнения конструктивного слоя из материала, обработанного эмульсией и цементом, судят, сравнивая величины средней плотности вырубок (кернов) и лаборатор­ных образцов, изготовляемых из этих смесей при подборе состава.

7. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРИГОТОВЛЕНИИ ЭМУЛЬСИЙ

7.1. К работе на эмульсионных установках допускаются лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности, сдавшие техминимум по конструкции и безопасным методам работы на эмульсионных установках и имеющие удостовере­ние на право управления соответствующими машинами.