Выбирают состав с максимальной объемной массой при значениях W и Кп, отвечающих требованиям табл. 2. Все остальные показатели свойств выбранного состава должны также отвечать требованиям табл. 2 с учетом п. 2.2.
В противном случае меняют содержание ABB или вводят активаторы.
4.3.7. Для выбранного по п. 4.3.1 или 4.3.6 состава уточняют опытным путем общее содержание воды в шламе, при котором консистенция смеси соответствует требуемой по табл. 2, и с учетом этого окончательно корректируют состав.
Пример расчета состава битумного шлама приведен в приложении 4.
5. ПРАВИЛА ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ
5.1. Принципиальные технологические схемы организации производства работ
5.1.1. В зависимости от протяженности дорожной сети, требующей устройства защитных слоев из битумных шламов, среднего расстояния перевозки продукции (паст, эмульсий или шламов), наличия или возможности приобретения (изготовления) смесительных узлов, а также возможности получения готовой эмульсии, различают шесть принципиальных схем организации производства работ.
Перечень и описание оборудования и механизмов, необходимых для приготовления, транспортировки и укладки битумных шламов, приведены в приложении 5.
Схема 1 с использованием стационарного или инвентарного узла, включающего один смеситель принудительного или свободного перемешивания для приготовления битумных шламов
5.1.2. При наличии смесителя принудительного перемешивания в зависимости от скорости вращения лопастей пастовый шлам можно готовить одностадийным или двустадийным способом (см. п. 1.1.7). Возможность приготовления анионного шлама в данном случае не зависит от скорости вращения лопастей смесителя.
5.1.3. При наличии смесителя свободного перемешивания по этой схеме возможно приготовление только анионного шлама.
5.1.4. Наименее трудоемок одностадийный способ. Использование при этом смесителя асфальтобетонного завода Д-597А (см. п. 1.1 приложения 5) позволяет достичь производительности около 80 т смеси в смену, обеспечивая однослойную обработку за строительный сезон свыше 100 км дорожного покрытия. Аналогичный эффект дает применение глиномялки ГМЗ или бетонорастворосмесителя СБ-81 (п. 1.4 приложения 5).
5.1.5. Использование смесителя емкостью 500 л с малой скоростью вращения лопастей (менее 60 об/мин) при двустадийном совмещенном способе для пастовых шламов или двустадийном раздельном способе для анионных шламов позволяет достичь производительности около 25 и 80 т в смену соответственно.
5.1.6. Наиболее эффективно расположение смесительного узла на асфальтобетонном заводе, а при отсутствии такой возможности - на территории любых других производственных предприятий, что позволяет частично или полностью использовать существующие производственные мощности. В первом случае удается, как правило, также использовать склады битума, порошка и песка и оборудование для их подачи.
5.1.7. Эффективный радиус действия узла 20 - 30 км. Большая дальность возки нецелесообразна из-за увеличения числа транспортных средств для перевозки смеси.
Схема 2 с использованием стационарного или инвентарного узла, включающего две мешалки принудительного перемешивания или одну принудительного, а другую свободного перемешивания для приготовления пастовых шламов
5.1.8. В отличие от схемы 1 смесь готовят двустадийным раздельным способом (см. п. 1.1.7). Такая схема эффективна, когда скорость вращения лопастей, имеющихся в наличии смесителей, меньше 60 об/мин.
5.1.9. Учитывая, что с одной стороны, приготовление замеса пасты требует примерно в 2 раза больше времени, чем приготовление замеса шлама (для смесителей одинаковой емкости), а, с другой стороны, для приготовления замеса шлама требуется пасты в 2 - 3 раза меньше по объему, то для бесперебойной работы обоих смесителей емкость одного из них, в которой готовят пасту, должна быть в 2 - 2,5 раза меньше: например 250 и 500 л. Производительность в этом случае может быть достигнута около 80 т в смену.
5.1.10. Как и в схеме 1 эффективный радиус действия узла 20 - 30 км.
Схема 3 с использованием стационарного или инвентарного и передвижного узлов для приготовления пастовых шламов
5.1.11. Рассматриваемая схема отличается от схемы 2 тем, что передвижной узел приготовления смеси по мере передвижения фронта работ передислоцируют в новые пункты. Пасту транспортируют в пасторастворовозах ПС-402 (см. п. 2.3 приложения 5) от узла ее приготовления к передвижному узлу приготовления смеси. Песок подвозят от ближайшего карьера (или склада) к месту стоянки передвижного узла в процессе работ или заготавливают впрок на предполагаемых местах стоянки передвижного узла приготовления смеси.
5.1.12. В отличие от предыдущих схем рассматриваемая схема предполагает уменьшение числа транспортных средств при той же производительности. Она является более экономичной при радиусе действия узла приготовления паст свыше 20 - 30 км.
5.1.13. Применение в качестве смесительного оборудования на обоих узлах смесителя Д-597А позволяет достичь производительности около 150 т смеси в смену при производительности узла приготовления паст около 50 т в смену.
5.1.14. Применение оборудования СИ-206 и СИ-207 (см. п. 1.7 и 1.8 приложения 5) в наибольшей мере отвечает рассматриваемой схеме. На рис. 2 приведены различные этапы производства работ с применением узлов СИ-206 и СИ-207.
Рис. 2. Различные этапы производства работ по устройству защитного слоя из битумного шлама с применением узлов СИ-206 и CИ-207 в зависимости от удаленности места укладки смеси от АБЗ:
а - до 30 - 50 км; б - от 30 - 50 до 80 - 100 км; в - свыше 80 - 100 км;
1 - песчаный карьер; 2 - АБЗ; 3 - передвижной узел приготовления пасты СИ-207; 4 - самоходная транспортная тележка ПС-401М; 5 - пасторастворовоз ПС-402; 6 - покрытие, обработанное шламом; 7 - передвижной узел СИ-206 приготовления шлама на готовой пасте или эмульсии
При наличии АБЗ на его территории устанавливают узел приготовления пасты СИ-207, на котором можно сразу готовить шлам одностадийным способом. Узел приготовления смеси СИ-206 временно передают другому участку, где он может получать готовую пасту или эмульсию. В радиусе 1,5 - 2 км от АБЗ, где установлен узел СИ-207, смесь можно транспортировать самоходными транспортными тележками ПС-401М (см. п. 2.2 приложения 5), а на расстояние до 20 - 30 км - пасторастворовозами ПС-402 (рис. 2, а). После обработки покрытия в радиусе 20 - 30 км от АБЗ, где установлен узел СИ-207, узел СИ-206 передислоцируют в район действия этого АБЗ так, что он начинает работать в комплекте с узлом СИ-207, получая от него пасту (рис. 2, б). Через каждые 7 - 8 км обработанного покрытия узел СИ-207 перемещают вдоль фронта работ на новое место. Удаление узла СИ-206 от узла СИ-207 более чем на 70 - 80 км нецелесообразно из-за увеличения необходимого количества пасторастворовозов. В этом случае экономичнее передислоцировать узел СИ-207 на другой АБЗ, если этот АБЗ отстоит от первого не далее 140 - 160 км. В противном случае узел СИ-207 устанавливают автономно (рис. 2, в). При этом необходимо организовать доставку к нему битума, воды и минеральных компонентов.
5.1.15. Замена транспортных тележек ПС-401М пасторастворовозами ПС-402 или самосвалами с механическим побудителем ПС-404 (см. п. 2.4 приложения 5) позволяет снизить приведенные затраты. В этом случае узел СИ-206 перемещают вдоль фронта работ через каждые 21 - 23 км.
5.1.16. В п. 5.1.13 и 5.1.14 приведены ориентировочные значения минимального и максимального расстояния между узлами СИ-206 и СИ-207 и длин захваток. Точные их значения могут быть вычислены путем минимизации приведенных затрат методами дифференциального исчисления.
Схема 4 с использованием одного передвижного узла СИ-207 для приготовления битумных шламов
5.1.17. В схеме 4 узел СИ-207, устанавливаемый автономно, работает по одностадийному способу при приготовлении пастовых шламов и перемещается вдоль фронта работ через каждые 7 - 8 или 21 - 23 км при перевозке смеси транспортными тележками ПС-401М или пасторастворовозами ПС-402 и самосвалами ПС-404 соответственно. Недостатком схемы является необходимость доставки к узлу битума, воды и минеральных компонентов, а также организации их складирования на местах стоянок узла.
5.1.18. При поставке в район производства работ анионной эмульсии отпадает необходимость в битумном хозяйстве.
Схема 5 с использованием передвижной загрузочной базы и передвижного смесителя для приготовления битумных шламов
5.1.19. Отличительной особенностью схемы 5 является применение в качестве основного узла передвижного (самоходного) смесителя (см. п. 1.6 приложения 5), который загружается необходимыми компонентами на передвижной загрузочной базе (см. п. 1.5 приложения 5) и в процессе загрузки осуществляет приготовление смеси. После удаления фронта работ на определенное расстояние от загрузочной базы она перемешается на новое место стоянки.
5.1.20. Производительность работ зависит от числа самоходных смесителей и дальности возки смеси. Оптимальную длину захватки, обслуживаемую загрузочной базой с одного места стоянки, определяют экономическим расчетом в зависимости от типа и числа самоходных смесителей.
5.1.21. Пастовые шламы готовят в самоходном смесителе одностадийным способом (скорость вращения лопастей не менее 60 об/мин). На загрузочной базе в цистерну смесителя подают компоненты смеси, отдозированные на один замес.
5.1.22. Для приготовления анионных шламов в цистерну смесителя вместо битума вводят эмульсию. Скорость вращения лопастей смесителя должна быть не менее 20 об/мин.
Схема 6 с использованием самоходной машины для приготовления битумных шламов
5.1.23. Эта схема отличается от схемы 5 тем, что вместо самоходного смесителя, готовящего за один рейс один замес, используют самоходную машину грузоподъемностью 10 - 12 т, которая несет на себе запас исходных компонентов на несколько замесов. После выработки всего материала машина вновь загружается на загрузочной базе. Наибольшая эффективность может быть достигнута, если организовать заправку самоходной машины непосредственно на месте производства работ, чтобы исключить ее холостой пробег.
5.1.24. При выборе производительности базы приготовления битумных шламов и места ее размещения следует определить предполагаемый годовой объем работ с учетом протяженности покрытий, требующих обработки, частоты возобновления защитного слоя, обеспеченности материалами-компонентами смеси и расположения АБЗ или других производственных баз, обслуживающих дорожную сеть автодора, упрдора или другого подразделения.
Пример выбора производительности базы и места ее размещения приведен в приложении 6.
5.2. Технология производства работ с применением битумных шламов
Приготовление битумных шламов
5.2.1. При одностадийном способе приготовления пастовых шламов в мешалку при постоянном перемешивании вводят последовательно или одновременно отдозированный по массе или объему порошкообразный эмульгатор, минеральный порошок (он же в некоторых случаях одновременно является эмульгатором), песок и часть воды, обеспечивающей получение смеси соответствующей консистенции по п. 4.2.13. После получения однородной массы в смесь вводят нагретый до рабочей температуры битум (можно необезвоженный) и одновременно воду. Расход воды регулируют так, чтобы при введении битума консистенция смеси существенно не изменялась. Затем добавляют остальное количество воды до получения смеси требуемой консистенции (рис. 3).
Время приготовления одного замеса в смесителях типа Д-597А 3 - 5 мин, в глиномялках типа ГМЗ емкостью 2 м3 6 - 10 мин.
5.2.2. При двустадийном совмещенном способе приготовления пастовых шламов в мешалку вводят последовательно или одновременно при постоянном перемешивании порошкообразный эмульгатор (или минеральный порошок, если он одновременно является и эмульгатором), минеральный порошок и часть воды, обеспечивающей получение теста требуемой консистенции. После получения однородной массы в смесь последовательно или одновременно вводят нагретый до рабочей температуры битум и воду. Расход воды регулируется, как указано в п. 5.2.1. В полученную таким образом пасту добавляют песок и остальное количество воды (рис. 4).
Рис. 3. Последовательность введения компонентов при одностадийном способе приготовления пастовых шламов. Частота вращения лопастей мешалки более 60 об/мин
Рис. 4. Последовательность введения компонентов при двустадийном совмещенном способе приготовления пастовых шламов. Частота вращения лопастей мешалки - более 30 об/мин
Рис. 5. Последовательность введения компонентов при двустадийном раздельном способе приготовления шламов. Частота вращения лопастей мешалки для получения паст - более 30 об/мин; для получения шлама - более 20 об/мин
Время приготовления одного замеса в бетоносмесителях типа С-742 10 - 12 мин.
5.2.3. При двустадийном раздельном способе приготовления пастовых или эмульсионных шламов в мешалку вводят последовательно или одновременно минеральный порошок (для анионных шламов и пастовых, если в пасте его не достаточно), активатор (для анионных шламов), песок и всю воду. После получения однородной массы в смесь вводят при температуре окружающего воздуха пасту (для пастовых шламов) или эмульсию (для анионных шламов). При приготовлении пастовых шламов для лучшего перемешивания смеси песок можно вводить после введения пасты (рис. 5).
Время приготовления одного замеса в смесителях типа Д-597А 50 - 70 с; бетонорастворосмесителях типа С-742 3 - 5 мин.
5.2.4. Пасту при двустадийном раздельном способе приготовления смеси получают так же, как и при двустадийном совмещенном способе приготовления смеси (см. п. 5.2.2). Ее можно готовить на тесте из одного эмульгатора с более высокой концентрацией битума. В этом случае для приготовления замеса шлама требуется меньше пасты и производительность базы с двумя смесителями может быть увеличена. При работе по схеме 3 с использованием передвижного узла снижается объем перевозок пасты. Благодаря уменьшению расслаиваемости паста может в течение нескольких часов храниться в промежуточных (накопительных) емкостях без побуждения. К недостаткам технологии при таком способе приготовления пасты относится необходимость применения высокоактивного эмульгатора и добавление операции введения минерального порошка при приготовлении смеси, что связано с установкой дополнительного оборудования на узле приготовления шлама. Эти недостатки отсутствуют, когда пасту готовят на тесте из смеси эмульгатора с требуемым по рецепту количеством минерального порошка.
