ВСН 115-75. Технические указания по приготовлению и применению дорожных эмульсий


МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА СССР

Утверждены Техническим управлением Министерства транспортного строительства СССР 11 июля 1975 г.

ТЕХНИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРИГОТОВЛЕНИЮ И ПРИМЕНЕНИЮ ДОРОЖНЫХ ЭМУЛЬСИЙ.

ВСН 115-75

МИНТРАНССТРОЙ

МОСКВА «ТРАНСПОРТ» 1976

Технические указания по приготовлению и применению дорожных эмульсий (ВСН 115-75). Минтрансстрой СССР. М., «Транспорт», 1976 г.

Технические указания составлены в развитие действующих СНиП III-Д.5-72 и СНиП III-Д.5-73, ГОСТ 18659-73 «Эмульсии дорожные битумные» и взамен «Указаний по приготовлению битумных эмульсий» (ВСН 115-65).

Технические указания содержат сведения о материалах, оборудовании и технологии приготовления дорожных эмульсий различных видов, методы их испытаний, рекомендации по выбору эмульсии для различных видов дорожно-строительных работ с учетом климатических и погодных условий, указания по технологии производства работ.

Технические указания разработаны на основании результатов лабораторных исследований и опытно-экспериментальных работ, выполненных за последние годы в Союздорнии и его филиалах, обобщения отечественного и учета зарубежного опыта приготовления эмульсий и использования их при строительстве автомобильных дорог в различных климатических условиях.

Технические указания составили кандидаты техн. наук И. А. Плотникова и Э. А. Казарновская (Союздорнии), М. Ф. Никишина, Н. И. Бегункова, А. П. Архипова, В. В. Назаров и инж. Г. А. Челухина (Ленинградский филиал Союздориии), канд. Техн. наук Б. М. Хавкин, инженеры К. В. Старцева, В. И. Жербечевский и И. И. Раб (Казахский филиал Союздорнии), канд. Хим. Наук Л. Ф. Ступакова (Среднеазиатский филиал Союздорнни).

Ил. 17, табл. 18.

Министерство транспортного строительства СССР

Ведомственные строительные нормы

ВСН 115-75

Минтрансстрой

Технические указания по приготовлению и применению дорожных эмульсий

Взамен Технических указаний по приготовлению дорожных эмульсий ВСН 115-65

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Дорожные эмульсии - вяжущий и пленкообразующий материал, представляющий собой однородную маловязкую жидкость темно-коричневого цвета, состоящую из битума (или дегтя) и водного раствора эмульгатора. Дорожные эмульсии применяют для обработки минеральных материалов при устройстве конструктивных слоев дорожных одежд, для устройства защитных слоев с шероховатой поверхностью, ухода за свежеуложенным цементобетоном и цементогрунтом, закрепления откосов и подвижных песков, подгрунтовки под асфальтобетон и при ремонтных работах.

1.2. По структуре дорожные эмульсии делят на два типа: прямые и обратные. В прямых эмульсиях битум равномерно распределен в воде в виде мельчайших (размером 1 - 10 мк) капель, окруженных слоем эмульгатора. В обратных эмульсиях вода равномерно распределена в битуме (или дегте) в виде мельчайших капель, также стабилизированных слоем эмульгатора.

1.3. Прямые эмульсии по природе эмульгатора делят на три вида: анионные, катионные и пасты.

В анионных эмульсиях эмульгаторами являются мыла высокомолекулярных органических кислот, в катионных - органические азотосодержащие соединения, в пастах - минеральные порошкообразные материалы.

1.4. Основное различие между вышеуказанными видами эмульсий заключается во взаимодействии с обрабатываемыми материалами.

Анионные эмульсии активно взаимодействуют с основными (содержащими СаО) минеральными материалами, образуя на их поверхности водоустойчивую пленку. С кислыми (содержащими SiO2) породами анионные эмульсии взаимодействуют слабо, поэтому пленка вяжущего менее водоустойчива.

Катионные эмульсии активно взаимодействуют с основными и особенно с кислыми минеральными; материалами, образуя на поверхности зерен любых горных пород прочную и водоустойчивую пленку.

Пасты являются малоактивным вяжущим по отношению к любым горным породам.

Внесены Государственным всесоюзным дорожным научно-исследовательским институтом (Союздорнии)

Утверждены Техническим управлением Министерства транспортного строительства СССР приказом № 23 от 11 июля 1975 г.

Срок введения с 1 марта 1976 г.

1.5. По скорости распада при нанесении на обрабатываемый материал прямые эмульсии делят на три класса: быстрораспадающиеся анионные (БА) и катионные (БК), среднераспадающиеся анионные (СА) и катионные (СК), медленнораспадающиеся анионные (МА), катионные (МК) и пасты.

1.6. Быстрораспадающиеся эмульсии распадаются в момент соприкосновения с обрабатываемым материалом. Предназначены для нанесения вяжущего тонким слоем на большие открытые поверхности путем, розлива (подгрунтовка, поверхностная обработка, уход за свежеуложенным цементобетоном или цементогрунтом). Для обработки минеральных материалов способом смешения эти эмульсии непригодны, так как из-за быстрого распада они не успевают обволакивать все зерна, и выделяющийся битум остается в смеси в виде крупных сгустков.

1.7. Среднераспадающиеся эмульсии распадаются несколько медленнее. Предназначены как для нанесения вяжущего тонким слоем путем розлива, так и для обработки щебня способом пропитки или смешения. Для обработки мелкозернистых минеральных материалов непригодны.

1.8. Медленнораспадающиеся эмульсии распадаются после того, как из пленки, нанесенной на обрабатываемый материал, начнет испаряться вода. Предназначены для обработки способом смешения минеральных материалов, содержащих мелкие фракции.

2. ТРЕБОВАНИЯ К ДОРОЖНЫМ ЭМУЛЬСИЯМ

АНИОННЫЕ ЭМУЛЬСИИ

2.1. По величине вязкости и содержанию битума каждый класс анионных эмульсий подразделяется на марки:

класс БА (быстрораспадающихся) - БА-1 и БА-2;

класс СА (среднераспадающихся) - СА;

класс МА (медленнораспадающихся) - MA-l и МА-2.

2.2. Анионные эмульсии должны соответствовать требованиям, указанным в табл. 1 и пп. 2.3 - 2.6.

2.3. Эмульсии марок БА-1 и СА должны быть водоустойчивыми, т.е. выдерживать испытание водой в соответствии с п. 4.13.

2.4. Эмульсии должны быть однородными, т.е. остаток на сите с сеткой № 014 должен быть не более 0,5 %.

2.5. Эмульсии должны быть устойчивыми при транспортировании. При испытании встряхиванием (п. 4.14) эмульсии должны сохранять устойчивость не менее 2 ч.

Таблица 1

Требования к анионным эмульсиям (извлечение из ГОСТ 18659-73)

Наименование показателей

Нормы по маркам

БА-1

БА-2

СА

МА-1

МА-2

Скорость распада при смешении с цементом, мин

Менее 5

3-10

Более 10

Содержание битума с эмульгатором, %

55 - 60

45 - 54

55 - 60

51 - 55

40 - 50

Вязкость при 20°С по вискозиметру ВУ, град

5 - 10

2 - 6

6 - 10

2 - 8

1,5 - 5

Вязкость при 20°С по вискозиметру для нефтяных битумов с отверстием 3 мм, с

15 - 30

10 - 20

20 - 40

10 - 25

8 - 15

Устойчивость при хранении по остатку на сите с сеткой № 014, %, не более:

 

 

 

 

 

через 7 сут

0,8

0,7

0,8

0,8

0,7

через 30 сут

1

1

1,2

1,2

1,2

2.6. Глубина проникания иглы и растяжимость битума, выделенного из эмульсии, не должны уменьшаться более чем на 15 % от соответствующих показателей битума, использованного для приготовления эмульсии.

КАТИОННЫЕ ЭМУЛЬСИИ

2.7. Катионные эмульсии должны соответствовать требованиям, содержащимся в табл. 2.

Таблица 2

Требования к катионным эмульсиям

Наименование показателей

Нормы

Наименование показателей

Нормы

Скорость распада при смешении с кварцевым порошком, количество порошка, %

 

Водоустойчивость пленки из эмульсии на гранитном щебне

Хорошая

Однородность по остатку на сите с сеткой № 014, %

Не более 0,5

быстрораспадающиеся

Менее 50

среднераспадающиеся

50 - 100

медленнораспадающиеся

Более 100

Устойчивость при хранении по остатку на сите с сеткой № 063, %:

 

Содержание битума с эмульгатором, %

50 - 60

Вязкость при 20°С по вискозиметру ВУ, град

6 - 15

через 7 сут

0,3 - 0,5

через 30 сут

0,7 - 0,8

Вязкость при 20°С по вискозиметру для нефтяных битумов с отверстием 3 мм, с

20 - 50

Устойчивость при транспортировании по времени встряхивания, ч

Не менее 2

ПАСТЫ

2.8. Пасты должны соответствовать требованиям, содержащимся в табл. 3.

Таблица 3

Требования к пастам

Наименование показателей

Нормы

Наименование показателей

Нормы

Содержание битума, %

40 - 55

Однородность по остатку на сите с сеткой № 125 через сутки после приготовления пасты, %, не более

2

Вязкость при 20°С по вискозиметру для нефтяных битумов с отверстием 5 мм, с

5 - 20

Устойчивость при хранении по остатку на сите № 125, %, не более

 

через 7 сут

4

через 30 сут

5

ОБРАТНЫЕ ЭМУЛЬСИИ

2.9. Содержание вяжущего в обратных эмульсиях должно быть в пределах 70 - 80 %.

2.10. По вязкости обратные эмульсии подразделяются на жидкие ЭО и вязкие ЭО-В. Вязкость при 60°С по вискозиметру для нефтяных битумов с отверстием 5 мм для ЭО должна быть в пределах 5 - 35, для ЭО-B - 35 - 130 с.

2.11. Эмульсии должны быть однородными. На стеклянной палочке, погруженной на 1 с в эмульсию, не должно быть заметных на глаз капелек или блестков воды.

2.12. Эмульсии не должны расслаиваться в течение 7 сут при положительной температуре окружающего воздуха.

2.13. В случае расслоения эмульсии после хранения более 7 сут как при положительной, так и при отрицательной температуре однородность ее должна восстанавливаться при перемешивании.

2.14. При смешивании эмульсии с влажным гранитным щебнем, предварительно обработанным известью, вяжущее должно покрывать поверхность щебня равномерно сплошной пленкой.

2.15. Сцепление эмульсии с гранитным щебнем, предварительно обработанным известью, должно быть хорошим или удовлетворительным.

3. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ДОРОЖНЫХ ЭМУЛЬСИЙ

МАТЕРИАЛЫ

А. Вяжущие

3.1. Для приготовления прямых анионных, катионных эмульсий и паст используют битумы нефтяные дорожные по ГОСТ 11954-66. Марку битума назначают с учетом климатических условий района строительства и конструктивного слоя дорожной одежды.

Количество битума в анионных, катионных эмульсиях и пастах назначают по табл. 1, 2 и 9 соответственно.

3.2. Для приготовления обратных эмульсий используют: дегти каменноугольные дорожные (ГОСТ 4641-74) марок Д-1, Д-2 и Д-3; битумы сланцевые дорожные (РСТ ЭССР 82-72) марок С-12/20, С-20/35, С-35/70, С-70/130; масло сланцевое топливное (ГОСТ 4806-66) и смеси нефтяных битумов марок БНД-40/60, БНД-60/90 и БНД-90/130 со сланцевым битумом или сланцевым маслом. Вид и количество вяжущего назначают по табл. 10.

3.3. При использовании смеси нефтяных битумов со сланцевыми битумами (или сланцевым маслом) соотношение между компонентами устанавливают из условия обеспечения необходимой вязкости (п. 2.10). При приготовлении смеси сланцевый битум (или сланцевое масло) вводят в обезвоженный и нагретый до 80 - 100°С нефтяной битум и тщательно перемешивают.

Б. Эмульгаторы для анионных эмульсий

3.4. В качестве эмульгаторов для анионных эмульсий используют поверхностно-активные вещества (ПАВ) - высшие органические кислоты (жирные, смоляные, нафтеновые, сульфонафтеновые) или их соли (мыла) (табл. 4).

Продукты, содержащие высшие органические кислоты, должны иметь число омыления в пределах 90 - 200 мг КОН на 1 г продукта.

Таблица 4

Перечень эмульгаторов для анионных эмульсий

Наименование

Краткая техническая характеристика

Асидол марки А-2 (ГОСТ 13302-67)

Маслянистая жидкость темно-коричневого цвета, не растворяется в воде, но легко растворяется в щелочных растворах. Кислотное число 80 - 110 мг КОН на 1 г

Асидол-мылонафт 1-го и 2-го сортов (ГОСТ 13302-67)

Мазеобразное вещество от светло-желтого до коричневого цвета; представляет собой смесь нафтеновых кислот с их натриевыми солями. Кислотное число 150 - 180 мг КОН на 1 г

Мылонафт 1-го и 2-го сортов (ГОСТ 13302-67)

Мазеобразное вещество от светло-желтого до коричневого цвета; состоит в основном из натриевых солей нафтеновых кислот и воды. Содержит небольшое количество неомыляемых веществ и минеральных солей

Синтетические жирные кислоты С20 и выше (кубовый остаток) (ГОСТ 8622-57)

Продукт от твердой до мазеобразной консистенции, от светло- коричневого до темно-коричневого цвета. Состоит в основном из высокомолекулярных жирных кислот и некоторого количества других веществ. Кислотное число 70 - 120, число омыления 110-160 мг КОН на 1 г

Нефтяные сульфокислоты марки КПг (контакт Петрова) (ГОСТ 463-53)

Маловязкая жидкость от коричневого до черного цвета, содержит значительное количество сульфонафтеновых кислот и некоторое количество примеси, в том числе серную кислоту. Кислотное число 100 - 180 мг КОН на 1 г

Окисленный петролатум (ТУ 38-1-238-69)

Однородная паста коричневого цвета, нерастворима в воде. Кислотное число - не менее 50 мг КОН на 1 г, число омыления 110 - 115 мг КОН на 1 г

Сульфатное мыло (СТУ-374-63)

Мазеобразный продукт от желтого до темно-коричневого цвета. Содержит значительное количество натриевых солей смоляных и жирных кислот и некоторое количество других веществ. Хорошо растворяется в воде.

Талловое масло сырое марок А и Б (МРТУ 13-05-13-65)

Вязкая жидкость от темно-красного до темно-бурого цвета, содержит смесь смоляных и жирных кислот. Кислотное число 100 - 170, число омыления 130 - 180 мг КОН на 1 г

Сосновая смола сырая марки В (ГОСТ 11238-65)

Вязкая жидкость от светло-коричневого до темно-коричневого цвета. Содержит значительное количество смоляных кислот. Кислотное число 60 - 120, число омыления 70 - 170 мг КОН на 1 г

Газогенераторная и топочная смола-мягчитель древеснопирогенная марок А и Б (МРТУ 13-05-15-65)

Полужидкий продукт от темно-коричневого до черного цвета; содержит смоляные и другие высшие кислоты и фенолы. Число омыления смолы 120 - 200 мг КОН на 1 г

Второй жировой гудрон (СТУ 30-9121-63)

Полутвердый или вязкий продукт от коричневого до темно- коричневого цвета, состоит из жирных кислот, нейтрального жира и неомыляемых веществ. Кислотное число 40 - 100, число омыления 120 - 180 мг КОН на 1 г.

Госсиполовая смола (ОСТ 18-114-73)

Продукт, получаемый в виде кубового остатка (гудрон) при дистилляции жирных кислот, выделенных из хлопкового соапстока. Однородная, вязкотекучая масса от темно-коричневого до черного цвета. Кислотное число 50 - 100 мг КОН на 1 г