Страница 3: ВСН 115-75. Технические указания по приготовлению и применению дорожных эмульсий (46641)

Примечание. Если основность эмульгатора дана в мг КОН на 1 г, то для перевода в мл 0,1 раствора НСl этот показатель следует разделить на 5,61 (титр 0,1Н раствора НСl, выраженный в КОН).

Пример. Требуется приготовить 1 т водного раствора соляной кислоты для получения эмульсии с 3 % БП-3. Соляная кислота имеет удельный вес 1,179 г/см3, следовательно, концентрация ее (по табл. 8) 36 %. Основность БП-3 41,15 0,1Н раствора. НСl (или 232,5 мг КОН на 1 г). По формуле (4) находим необходимое количество соляной кислоты

.

Следовательно, на 1 т водного раствора необходимо 14,6 кг или 12,4 л (14,6׃1,179) соляной кислоты.

3.23. Количество соляной кислоты, необходимой для введения в раствор эмульгатора при использовании ATM, устанавливают по табл. 7. Нормы расхода кислоты, указанные в табл. 7, относятся к кислоте 36 %-ной концентрации; с удельным весом 1,179. При наличии кислоты другой концентрации ее количество корректируют, по табл. 8.

Например, нужно добавить 2,5 кг соляной кислоты с удельным весом 1,179, а имеется кислота с удельным весом 1,129, тогда ее нужно добавить в количестве 2,5 кг·1,366=3,42 кг.

3.24. Эмульгаторы БП-3 и амины вводят в битум, разогретый до рабочей температуры (п. 3.25), в количестве, соответствующем табл. 7, и растворяют в нем при перемешивании. Битум с эмульгатором не рекомендуется держать в нагретом состоянии более 8 ч.

3.25. Эмульгатор ATM вводят в воду, приготовляя раствор следующим образом: в нагретую до температуры 65 - 75°С воду вводят ATM и соляную кислоту в количестве, соответствующем табл. 7 и п. 3.23, и тщательно перемешивают до полного растворения ATM. Готовый раствор должен иметь водородный показатель рН в пределах 1,8 - 2,2.

Значения рН меньше 1,8 свидетельствуют об избытке кислоты, что отрицательно влияет на адгезию эмульгированного битума, более 2,2 - о недостатке кислоты, что ухудшает условия эмульгирования битума.

3.26. Растворы эмульгаторов и кислот приготовляют непосредственно перед их использованием в емкостях, снабженных плотно закрывающимися крышками.

Г. Эмульгаторы для паст

3.27. В качестве эмульгаторов для паст рекомендуются: известь (пушонка или молотая кипелка), содержащая не менее 60 % окисей кальция СаО и магния MgO, фильтрпрессная грязьдефекат - отходы сахарного производства, хранившиеся в отвалах не более 1 года и содержащие не менее 80 % частиц мельче 0,071 мм (табл. 9).

Таблица 9

Составы паст

Д. Эмульгаторы для обратных эмульсий

3.28. Эмульгаторами для обратных эмульсий являются фенолы, содержащиеся в вяжущем. Количества фенолов в сланцевых битумах или сланцевых маслах достаточно для получения эмульсий.

В дегтях определяют количество фенолов по п. 4.5. При содержании фенолов менее 5 % в деготь необходимо добавить: фенолы каменноугольные технические (ГОСТ 11311-65) или фенолы каменноугольные жидкие (ГОСТ 5361-62) в недостающем количестве, или контакт Петрова керосиновый (ГОСТ 463-53) в удвоенном количестве. Помимо фенолов в состав эмульгатора для обратных эмульсий входят едкий натр и поваренная соль (табл. 10).

Таблица 10

Составы обратных эмульсий

Максимальное количество поваренной соли назначают, если работы ведутся при температуре ниже +10°С или материал, обработанный обратной эмульсией, хранят в штабеле.

Е. Вода

3.29. Для приготовления анионных быстро- и среднераспадающихся эмульсий применяют мягкую воду с показателем жесткости не выше 3 мг-экв/л, а для медленнораспадающихся - воду средней жесткости - не выше 6 мг-экв/л.

3.30. Для приготовления катионных обратных эмульсий и паст жесткость используемой воды не ограничивается.

МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

3.31. Битумные эмульсии приготовляют на стационарных или полустационарных эмульсионных установках.

Стационарные эмульсионные установки (приложение 1) обычно размещают на территории существующих АБЗ, что дает значительную экономию средств за счет полного или частичного использования имеющегося пароводяного, энергетического, складского хозяйства, битумоварочного оборудования, лабораторных, производственных и служебных, построек. Однако возможны случаи, когда целесообразно строить эмульсионные установки как самостоятельные производства.

Полустационарные эмульсионные установки (приложение 2) используют в тех случаях, когда необходимо обеспечить эмульсией значительный объем работ при их подвижном фронте.

3.32. Основным технологическим узлом установок являются эмульсионные машины (приложение 3), которые могут быть непрерывного или периодического действия (табл. 11).

Таблица 11

Характеристика эмульсионных машин

Для приготовления битумных паст, кроме лопастных мешалок, рекомендуются асфальтобетонные смесители, растворо- и бетономешалки принудительного перемешивания, выпускаемые серийно отечественной промышленностью (приложение 4).

3.33. Кроме эмульсионной машины, базы должны иметь дополнительное оборудование, котлы для обезвоживания и разогрева битума, котел для варки мыла, резервуары для растворения едкого натра, мешалку для приготовления водного раствора эмульгатора, расходные резервуары для эмульгатора, водоумягчительную установку, насосы, дозаторы и др.

ТЕХНОЛОГИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЭМУЛЬСИЙ

3.34. Процесс приготовления эмульсий заключается в объединении в эмульсионной машине битума и водного раствора эмульгатора, дозируемых в определенных соотношениях.

3.35. При приготовлении прямых эмульсий температура нефтяного битума, поступающего в эмульсионную машину, должна быть в пределах:

БНД-40/60 …………………………………………………………………. 140 - 150°С

БНД-60/90 и БНД-90/130 ………………………………………………… 120 - 140°С

БНД-130/200 ………………………………………………………………. 100 - 120°С

БНД-200/300 .……………………………………………………………….. 90 - 100°С

3.36. Температура водного раствора эмульгатора, поступающего в эмульсионную машину, должна быть в пределах 60 - 80°С.

3.37. Температуру битума и раствора эмульгатора следует назначать таким образом, чтобы сумма этих двух температур не превышала 200°С. В противном случае может произойти вспенивание смеси битума и раствора эмульгатора и выбрасывание ее из эмульсионной машины.

3.38. При приготовлении эмульсии в машине непрерывного действия сперва прогревают машину, краны и трубопроводы, затем включают двигатель и подают водный раствор эмульгатора. После того как раствор заполнит эмульсионную машину и станет вытекать из выходного отверстия, начинают подачу битума. Отрегулировав подачу битума и раствора эмульгатора в соотношении, обеспечивающем нужную концентрацию эмульсии, отключают обогрев кожуха машины.

3.39. Учитывая неточность объемной дозировки компонентов при непрерывном процессе получения эмульсии, рекомендуется подавать битум в количестве, несколько большем требуемого, с тем, чтобы окончательно откорректировать концентрацию эмульсии в емкости для готовой продукции путем разбавления раствором эмульгатора, количество которого рассчитывают по формуле

,                                                              (5)

где х - количество раствора эмульгатора, необходимого для разбавления эмульсии, т; а - количество эмульсии, подлежащей разбавлению, т; т - концентрация эмульсии, подлежащей разбавлению, %; п - требуемая концентрация эмульсии, %.

3.40. В течение всего процесса приготовления эмульсии температура битума, поступающего в машину, должна быть строго постоянной, в противном случае будет изменяться скорость его истечения через дозировочные вентили (или другие объемные дозирующие устройства), что вызовет изменение концентрации эмульсии.

3.41. Температура готовой эмульсии, выходящей из эмульсионной машины, должна быть не выше 90°С.

3.42. При приготовлении эмульсии в машине периодического действия - акустическом диспергаторе - количество раствора эмульгатора и битума, необходимое для одного цикла, предварительно рассчитывают с учетом: емкости бака диспергатора; получения эмульсии требуемой концентрации; заполнения бака настолько, чтобы гидродинамический преобразователь (вибратор) был полностью погружен в жидкость.

В прогретый бак диспергатора заливают отмеренный объемным дозатором раствор эмульгатора и включают насос для циркуляции этого раствора через вибратор. После установившегося колебательного движения пластины вибратора из второго объемного дозатора начинают подавать битум со скоростью 30 - 40 л/мин. После подачи всей порции битума циркуляцию продолжают еще 5 - 7 мин, затем откачивают образовавшуюся эмульсию из бака и цикл повторяют.

3.43. Приготовив анионную эмульсию, эмульсионную машину промывают раствором эмульгатора, затем горячей водой.

3.44. Закончив приготовление катионной эмульсии, во избежание коррозии металла, необходимо промыть горячей водой оборудование, через которое проходят водные растворы (емкость для приготовления эмульгатора, дозировочный бачок, диспергатор, трубопроводы и насосы).

Наибольшую опасность для металла представляет соляная кислота как в концентрированном, так и в разбавленном виде. Катионные эмульгаторы являются ингибиторами коррозии, поэтому их водные растворы, даже если в их состав входит соляная кислота, существенной коррозии не вызывают. Готовая катионная эмульсия металл не разрушает.

3.45. При приготовлении обратных вязких эмульсии ЭО-В предварительно составленную смесь из нефтяного битума и сланцевого битума или сланцевого масла (п. 3.3) нагревают до температуры 60 - 80°С, водный раствор едкого натра и поваренной соли нагревают до 30 - 40°С.

При приготовлении обратных жидких эмульсий ЭО вяжущее нагревают в зависимости от вязкости до 20 - 60°С. Температуру вяжущего назначают из условия подачи его в мешалку насосом. Водный раствор соли и едкого натра не подогревают. Прогревают лопастную мешалку, краны, трубопроводы и дозаторы. Вяжущее и водный раствор заливают в дозаторы в количестве, соответствующем табл. 10. Сперва в мешалку подают вяжущее, затем при непрерывном перемешивании со скоростью лопастей 60 - 80 об/мин подают водный раствор. Окончив подачу раствора, перемешивают еще 5 - 8 мин. Готовую эмульсию сливают в хранилище или в расходную емкость через отверстие в дне мешалки, и цикл повторяют.

3.46. При приготовлении паст в мешалку сперва подают порошкообразный эмульгатор в полном количестве (соответствующем составу пасты), затем воду, предварительно подогретую до 50 - 70°С, в количестве 30 - 50 % от требуемого по составу. Порошок и воду перемешивают 20 - 30 с до получения равномерной тестообразной массы с удельным весом 1,38 - 1,4. В приготовленное тесто при непрерывном перемешивании постепенно, несколькими порциями вливают поочередно битум и оставшуюся воду. Время перемешивания теста с битумом до получения пасты составляет в зависимости от типа смесителя 60 - 120 с. Готовую пасту выгружают из мешалки в транспортные средства или в запасную емкость.

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ЭМУЛЬСИЙ

3.47. Производственный контроль при приготовлении эмульсий подразделяется на периодический и текущий.

При периодическом контроле для каждой качественно новой партии исходных материалов и каждого нового состава эмульсии (но не реже чем 1 раз на каждые 500 - 600 т битумной эмульсии) проверяют: свойства вяжущего, используемого для приготовления эмульсии; свойства эмульгатора (пп. 4.1 - 4.6); свойства эмульсии в соответствии с табл. 1 и 2 и пп. 2.3 - 2.15.

При текущем контроле ежедневно для каждой партии эмульсии (в количестве не более 15 т) проверяют:

точность дозирования компонентов эмульгатора при приготовлении водных растворов или введении ПАВ в битум;

водородный показатель рН водных растворов эмульгатора;

температуру битума и раствора эмульгатора, поступающих в эмульсионную машину, температуру готовой эмульсии, вытекающей из машины (непрерывный контроль - автоматический);