Испол ь зование промышленных отходов и местных материалов для производства неорганических вяжущих веществ, котор ые могут частично заменить цемент в доро г ом строительстве, яв л яется акту а льной задаче й. В Ги продорнии в течение ряда лет проводятся исследования по разраб от ке вяжущих веществ на основе гранулированных топливных шла к ов и других материа л ов, разр а ботаны «Рекомендации по использов а нию шлаков тепловых электростанци й РСФСР при строительстве а втомобильных дорог» (М., 19 74).
С 1 976 г. по заданию Ми навто д ора РСФСР в соответствии с единым координ а ц и онн ы м планом при участии Ги продорн ии , ряда его филиалов, а также других организаций ведутся широкие исследования по разработке неорганических вяж ущи х веществ из отходов промышленности и местных м а тер и алов дл я основных регионов РСФСР. По результатам исследовани й в 1 976 г. подготовлены «П редло ж ения по использованию местных материалов и отходов промышленности при производстве неорганических вяжущих на основе зол и шлаков ТЭС, металлургических шлаков, отходов промышленности и др .», в которых рекомендовано для дорожного строите л ьства в различн ы х регион а х РСФСР 11 ви д ов вя ж ущих веществ.
Русский язык| Подлежащее и способы его выражения
В «Предло же ниях» приведены материал ы по вновь р а зработанным организациями-участник а ми координационного план а — вяж ущим на основе нефелиновых ш ламов, пыли уноса цементных заводов, гранул и рованных доменных шлаков и др. С целью подготов к и , в 1 980 г . «Ре к омендаций» по и спользованию в дорожном строительстве неорганических вяж ущи х веществ на основе отходов промы ш ленности и местных материалов, в настоящих « Предложениях» объединены матер и алы исследований 1 976 и 1 977 гг.
В разработке «Предложений» приняли участие канд. техн. наук. А.С. Пополов, инженеры О.Н. Кондратьева, И.А. П ат ки на (Гипродорнии ), ка нд . техн. наук Ю . М . Сухор уко в ( Рост о вский-н а -Дону ф и л иа л Ги про д орни и ), канд. тех. наук В.П . Ш ле пкин (Саратовский филиал Гип ро д орн ии), инж е н ер ы В .В. Си рот юк , В .Г . Степанец (С и бА ДИ ), канд. техн. наук Г .М . Т ар на руцкий (Н ИИЦ емент), к анд. техн. наук Л .Е . Тыле в ич ( Гип родорни и ).
Составитель и ответственн ый за выпуск канд. тех н . наук А.С . П ополо в .
Заместитель директора Гипродорнии по нау ч ной
работе доцент, канд. техн. наук
А .П . Васи л ьев
Замечания и пред л о ж ения на п равлять по адресу: 1 09089 , Москва , набережная Мориса Тореза , 3 4.
Гипродорнии, отдел дорожно-строительных материалов.
2 . ОБЩИЕ ПОЛО жен ИЯ
2. 1 . Разработанные и пре д лагаемые для строительст в а автом о бильн ы х дорог вяжущие относятся к неорганическим ги д ра в лическим вяжущим веществам, которые способны гид рат и ро в аться при затворе нии водой, образуя пластичное тесто, и со врем е нем превращаться в искусственный камень в водных, воздушно-влаж н ых и воздушно-сухих у с ловиях.
2.2 . Минералогически й и структурно-фазовый состав местных вяжущих разнообразен и зависит от входящих в них минераль н ых компонентов. В большинстве случаев эти вяжущие отличаются от известн ы х разновидностей портландцемента замедленным твердением и значит е льным увеличением прочности в 90 — и 180 -с у точном возрасте по срав н ению с прочностью в стандартный срок испытания 28 суток.
ВОСПЕВАНИЕ И СЛУЖЕНИЕ #бхакти #святоеимя #махамантра #проповедь #джапа
2.3 . По виду основного сырь я вс е исс л едуемые вяжущие можно разделить на следующие группы:
а) на основе зол и шлаков тепловых электростанци й;
б) на основе металлургических шлаков;
в) на основе отхо д ов химическо й промышле н ности;
г) на основе отходов керамической и цементной промышленност и;
д) на основе природного сырья.
2.4 . Территориальное размещение и производительность установок по производству неорганических вяж ущи х на основе двух и более видов отходов промышленности или местных материалов должно быть обосновано технико-экономическим расчетом в к а жд ом отдельном случае с учетом местных условий.
2.5 . Свойства вяжущих исс ле до в ались при положительных температурах. Для применения вяжущих в дорожных конструкциях при низких поло жи тельных и отрицательны х температурах требуются до п ол ни тельные исследования.
2.6 . Данные «Предложения» предназначен ы для выбора с ы р ь я в зависим о сти от места его расположения , качества и других региональных условий , опре д еления области пр и менен и я вяжущих и подбора с о ставов дор о жно-строительных материалов, от в ечающих т р е бованиям соотв е тствующих нормативных документов.
3 . ТРЕБОВАНИЯ К ВЯЖУЩИМ И МЕТОДЫ ИХ ИСПЫТАНИЙ
3. 1 . К гидравлическим вяжущим на основе местных материалов и отходов промышленности , п редназначенным для строительства и ремонта автом о бильных дорог, предъявляются следующие требования:
б) по пластичности раствора из смеси вяжущего с нормальным песком состава 1 :3 при определении марки;
в) по равном е рности и зменения объема при тв е рдении;
г) по срокам схватывания;
д) по тонкости помола.
3.2 . Вяжущие должны иметь м а рку не ниже 1 00.
Марка вяжущего определя е тся преде л ом прочности при изгибе образцов — балоче к размером 40 ´ 40 ´ 1 60 мм и сжатии их половинок из раствора состава 1 :3 (по массе) с нормальным песком, изготовленных в соответствии с требованиями ГОСТ 3 1 0-76 и испытанных через 90 суток после изготовле н ия. До испытаний образцы хранят в воде или в воздушно — влажн ы х условиях при температуре 20 ± 2 ° С и относительно й вла ж ности воздуха 90 — 1 00 %.
3.3 . Образцы балоч ки и их половинки при испытании должны иметь прочность при изгибе и сжатии не ниже величин, указанных в табл. 3.1 .
Марки вя ж ущих веществ
Наименова ни е п о казателей
Сроки испытаний в сутках
Предел прочности при сжатии образцов, к гс/ см 2 , не менее
Предел прочност и при изгибе о б разцов, кгс/ с м 2 , не менее
3.4 . Пластичность раствора характериз у ется распл ы вом стандартного конуса раствора из смеси вяжу щ его с нормальным песком в соотношении 1 :3, который должен быть в пределах 1 05 — 110 м м после 30 встряхиваний на встряхивающем столике.
3.5 . Вяжущие при испыт а нии образцов — лепе ш ек кипячением в воде должны п о казывать равномерность изме н ения объема. Испытания производят по ГОСТ 3 1 0-76 со следу ю щими и зме н ениями: перед кипячением образцы хранят в ваннах с г и дравличес к им затвором до образования цементного камня ( для медленно твердеющих вяжущих — более 24 часов).
3.6 . Н ачало схватывания для всех вяжущих должно наступать не ранее 2-х часов от начала затворе ни я, конец схватывания — не ранее 6 — 8 часов (испытание по ГОСТ 3 1 0 — 76).
3.7 . Тонкость помола вяжущих следует определять по двум показателям: удельной поверхности в см 2 /г и остатку на сите № 008 в % (ГО СТ 3 1 0 — 76 ). Оптимальная удельная поверхность должна уст а навливаться для ка ж дого вида вяжущего. Остаток на сите № 008 не должен превышать 1 5 %.
3.8 . Нормальная густота цементного теста характеризуется количеством вод ы затворе ни я, выраженным в процентах от массы вя жущ его (определение — по ГОСТ 3 1 0 — 76 ).
3.9 . Удельный вес и объемную насыпную массу вяжущих определяю т по ГОСТ 3 1 0-76 .
3. 1 0 . Мороз о стойкость и стойкость при попеременном увл а жнен и и и высушивании цементного камня следует определять в соответствующих м атери а лах (мелкозернистый и обычный бетон, укрепленные грунты и о бломочные материалы). Долгов е чность материалов характеризуется к оэф ф ициентом стойкости после определенного кол и чества циклов соответствующих испытаний.
4 . ХАРАКТЕРИСТИКА ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И МЕСТНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ТРЕБОВАНИЯ К НИМ
4. 1 . Для приготовления неорг а нических вяжущих, согласно настоящим «Предложениям», рекомендуется использовать золы и шлаки ТЭС, образующиеся при сжигании э ки бастузс ки х и кузнецких и других видов угля, доменные гранулированные, ферромарга нц евые и ваграночные металлургические шлаки, нефелиновые шл амы, природные материалы (кварциты, известняки, песчаники, опоки), отходы керамической промышленности (керамзит) и о тход цементной пр о мышленности (цементная пыль уноса).
4.2 . Нефелиновый шлам является отходом производств а ал ю миния. О н содержит 70 — 85 % цементного минерала бел и та, обусловливающего нарастание прочности вяжущего на его основе.
4.3 . Э ки бастузс кий уголь поставляется на 1 7 крупнейших электростанций городов Сибири и Казахстана. Зольност ь угля — 40 %. Объем запасов зол ы и ш лака — 2 1 00 тыс. т. Вследствие высокой зольности уг л я Э ки бастузского месторождения и большого о бъема золы — уноса в продуктах сж и г ани я топлива последняя рекомендуется для производства неорганических вяжущих веществ.
Зола-уноса э ки бас ту зс ки х углей представляет собо й тонк о дисперсный порошок серого цвета, однородный по составу. Зола содержит 33 % сте кл о ф азы. В золе содержится до 50 % глини стого вещества о т слабо а м ор фи зир о ва нн ого до а м ор ф изирова нн ог о .
Угли К узба с са используются на огромной территории страны от Урала до Красноярского края, на них работают те п ловые электростанции Кемеровского, Новосибирского, Томского и других экономических районов. Золошла к овы й материал от сжигания кузнецких углей на 90 % представлен сте кл о ф азой. Кристаллическая фаза неоднородна и представлена рядом малоактивных минералов.
4.4 . Для производства неорган ически х вяжущих вещест в предусматривается использовать золы, шлаки и золошлаков ы е смеси, образующиеся от сжигания донецкого антрацитового угля на ряде Т ЭС и ГРЭС юга РСФСР.
4.5 . Для производства вяжущих веществ рекомендуется использовать золо шл аковые отхо ды Тол ь ятт ин ской ТЭЦ (Куйбышевская обл .). Содержание гранулированного шл а ка в составе смеси — 20 — 30 %.
4.6 . Доменные металлургические шлаки представляют собой отход производства О р с ко-Хал и ловского металлургического комбината на Южном Урале.
4.7 . Для производства шл акощелоч ны х вяжущих веществ в условиях Западного Урала рекомендуется использовать гранулиров а нные доменные шлаки Чусовского завода (Пермская обл.).
Для производства шлако щ елочн ы х вя ж ущих в условиях Урале и З а падной Сибири рекомендуется использовать гранулированные доменные шлаки Карагандинског о, Челябинского и Магнитогорского мета л лургических комбинатов.
4.8 . Для получения неорганических вяжущих веществ рекомендуется использовать пыль уноса цементных заводов Поволжья-Се б ряковс к ого ( В олгоградская обл .) , Новотроицкого (Оренбургская обл .) и Новоульяновского (Ульяновская обл .) . На д ругих указанных предприятиях выход цементной пыли не учитывается.
4.9 . Х имический состав отходов промышленност и и местных материалов , используемых в качестве основного сырья для производст в неорганическ и х вяжущих п редставлен в табл. 4.1 .
4. 1 0 . В качестве активизаторов твердения рекомендуется использовать следующие материалы: портл а ндцемент маро к 300 — 500, отвечающий требованиям ГОСТ 10178 -76, хлористый ка ль ций и с ульфитно-дрожжевую бражку , о твечающие требованиям соответствующих стандартов: ГОСТ 450-77 — хлорид к а льция (кальций хлористый) технический; М Р Т У 1 3-64-35-66 «Концентраты сульфитно-дрожжевой бражки».
4. 11 . Золы уноса для приготовления м е стных вяжущих веществ должны удовлетворять следующим требованиям:
а) содер жа ние с ернистых и сернокислых соединений (в пересчете на SO 3 ) — не более 3 %;
б) п отери в массе при прокаливании — не более 5 %;
в) удельная поверхность — не менее 3000 см 2 /г.
Хи ми чески й со с та в отходо в промышленности и мест н ых материалов
Содержание сухого вещества, %
Шлаки и золы ТЭС
золошлаковые от х оды Т ЭС юга РСФ С Р:
з оло ш лаковая смесь
зол ошла ковые отходы Тол ьятинской ТЭС:
золо ш ла ко ва я смесь
гранулированный шлак Чусовского завода
Природные мат е риалы
из в естняк плот н ый
и з вестняк пористый
Прочие о б ходы
Маг ни то го р ского комби н ата
Челяби н с к ого зав о да
4. 1 2 . Для приготовления вяжущих могут быть использованы шлаки, образующиеся при сжигании различных видов угля в котлах Т ЭС , в которых шлаковый расплав охлаждается водой (гранулированные топливные шлаки).
Шлаки должны удовлетворять требованиям, приведенным в таблице 4.2.
Требования к т опливны м шлакам
Моду л ь активности, не менее
Содер ж ание сер ни с ты х и сернокисл ы х соед ин е ний ( в пересчете на SO 3 ), %, не менее
Потери при прокаливании, % , не более
4. 1 3 . Для приготовления вяжущих могут быть использованы высокоактивные и активные шлаки черной металлургии (ваграночные, сталеплавильные и др .) .
Шлаки считают высокоактивными, если после испытания образцов в соответствии с ГОСТ 3344-73 предел их прочности при сжатии будет более 50 кгс/см 2 . Если предел прочности образцов при сжатии будет 25 — 50 кгс/см 2 , шлаки считают активными.
4. 1 4 . Для пригото в ления вяжущих используют шлаки, устойчивые против всех видов распад а в соответст в ии с требованиями и м е тодикой испытаний по ГОСТ 3344 -73.
4. 1 5 . Для приготовления вяжущих веществ используют аглопоритов ы й щебень или отходы дробления аглопоритового щебня, представляющи й собой искусственный пористый материал, получа е мый при термической обработке силикатного сырья методом агломерации.
4. 1 6 . Потери в весе при прокаливании аглопоритового сырья должны быть не более 3 %.
4. 1 7 . Потери в весе при определении стойкости аглопоритового сырья против силикатного распада должны быть не более 8 %, а против жел е зистого распада — не более 5 %.
4. 1 8 . Для приготовления вяжущих веществ применяют керамзитовый гравий и л и отходы дробления керамзитового гравия, представляющего собой искусстве н ный пористый материал, который получают вспучиванием при обжиг е силикатных пород.
4. 1 9 . Керамзитовое сырье н е долж но содер ж ать и з вестковых и других в ключени й , вызывающих потерю в массе пр и к и п яче нии более 5 %.
4.2 0 . Общ е е сод е р ж ание в керамзито в ом сырье сульфатных соединени й в пересчете на SO 3 не долж н о быть более 3 %, в том числе со д ержа н ие вод о раствор и м ы х суль ф атных с оед ин е ний в пересчете н а SO 3 — не более 1 %.
Содержа ни е в керамзитовом сырье сульфидных соеди н ени й в пересчете на SO 3 не должно быть более 1 %.
4.2 1 . Для приготовления вяжу щ их веществ применяют местные каменные материалы и отходы дробления всех групп горных пор о д, удовлетворяющие требованиям С Ни П I Д -2-7 0 .
5 . СОСТАВЫ И СВОЙСТВА ВЯЖУЩИХ
5. 1 . Физик о -механические характеристики неорганических вяжущих на основе золош л аков ы х материалов и цементно й пыли представлены в табли ц ах 5.1 и 5.2 .
Вяжущие всех с о ставов имеют по в ыш ен н ую прочность при изгибе.
Для повышения активност и зольных и шлаков ы х вя жущи х рекомендуется увеличивать то н кость помола до 5000 см 2 /г.
5.2 . Физико-механические характеристики неорганических вяжущих на основе нефелинового шлама и металлургических шлаков представлены в таблицах 5.3 и 5.4 .
5.3 . Физико — механические характеристики неорганических вяжущих на основе естественных матер и алов и отходов керамическ о й промышлен н ости представлены в таблицах 5.5 и 5.6 .
Свойст в а вяжущих на шлаках и золах ГЭС
Состав в % по массе
Удельная поверхность, см 2 /г
Сроки схватывания, час — мин
Равномерность изм е нения в объем е
золошлак о вая смесь
пор т ла нд цеме н т
Эки ба стуз с кий
Донецкий (Т ЭС и Г РЭ С Юга РСФСР)
Донецкий ( Т о ль яттинс к ая ТЭЦ)
Цементная пыль уноса Но в от р оицко го завода ( 1 00 %)
* Известь-пушенка II сорта, негашеная .
Св ой ства вяжущих на ш л ак а х и з о лах ТЭС
Вид с ч и т аемог о угля
Состав в % п о массе
Уд ел ьная поверхность, см 2 /г
Прочность, кг/см 2 , через с у тки
золошла к о в а я смесь
пор т ла нд цем е нт
Эк иба стуз с кий
Донецкий (ТЭ С и ГРЭС Юга РСФСР)
До н ецкий (Толь ятт и нс к а я ТЭ Ц )
Цементная пыль уноса Но в от р оицко го завода ( 1 00 %)
* Известь — пушенка II сорта, негашеная.
Сво й ства вяжущих на металлургичес к их шлаках
Состав в % по массе
Уд ел ьная поверхность, см 2 /г
Нормал ьн ая густота, %
Сроки схватывания час — мин
Равномер н ость изменения в объеме
Доменн ы й , г ран ул ированный
Не ф елино вый шлам
Примечание: ХК — хлористый кальци й, СДБ — сульфитно-дрожжевая бражка .
* 8 — 1 5 % щелочно й актив и з ат ор .
Свойства вяжущих на металлургических шлаках
Состав в % по массе
Удельная поверх н ость , см 2 /г
П р очность, кг / см 2 , че ре з с у тки
ц ементная пыль
Не ф елино вый шлам
Примечание: ХК — хлористый кальци й, СДБ — сульфитно-дрожжевая бражка .
* 8 — 1 5 % щелочно й актив и з ат ор .
** 4 % гипса сверх 100 %. В вяжущее на основе ваграночных шлаков рекомендуется вводить поверхностно-активную добавку для повышения активности.
Св о йства вяжущих на осно в е естественных материалов
Наименование основного компонента
Состав в % по массе
Уд ел ьная поверхность, см 2 / г
Сроки схватывания час — мин
Рав н омерность изменения в объеме
извест н як плотный
известняк пори ст ый
Свойства вя жущи х на основе естественных материалов
Наименование основного компонента
Состав , в % по массе
Уд ел ьная поверхность, см 2 / г
Прочность, кг/с м 2 , через сутки
известня к плотный
известняк порист ы й
6 . ПРОИЗВОДСТВО ВЯЖУЩИХ
6. 1 . Неорганические вяжущие вещества на ос н ове отходов промышленности произв од ят путем совместного помол а ос н овного компонента с минеральн ой а кти в и зиру ющ ей добавкой. В случае, если компоне н т ы вяж ущ его значительно разл и ча ю тся по твердости (по шкале М ооса), рекомендуется либо раздельн ы й их п о мол с послед ующи м перем е ш и ва н ием, ли б о введе ни е более сл а бого комп о нента на 2-м этапе помола. Размал ы вание в яжущи х произв о дят в шаровых или с те р жн евых мельни ц ах непрерывного действия, произво д ительностью не ниже 5 т/ча с.
6.2 . Разме щени е цеха производст в а вяж ущ его дол ж но быть обосновано технико-экономическим расчетом.
6.3 . Ос н ов ны ми узлами п о мольно й установки д л я произв о дства вяжущих являются: сушильный барабан типа МГ -1 , дозировочное отд е ление, двухкамерная шаровая мельница СМ- 1 456 или СМ — 6000, с и лосны й склад и обор удо вание для о беспыл и ван и я воздуха. Технологическая схема установки представлена на рис. 6.1 .
Ри с . 6. 1 . Технологическая схема производства вяжущи х:
1 — склад основного сырья; 2 — суши л ьный барабан; 3 — дозировочное отделение; 4 — шаровая мельница ; 5 — силосный склад вяжущего
6.4 . Производство вяж ущи х на основе отхо д ов промышленности и местных материалов включает сле дующи е тех н оло ги ческие процессы:
а) транспортиро в ание к о мпонентов вя ж ущего и акти в изирующих д обавок и скла д ирование их на терр и тори и производстве н ного цеха,
б) сушка основных компонентов,
в) подача к о мпонентов в накопительные бункера помольно й устано в ки,
г) дозиро в ание и помол минеральных составляющих,
д) введение активизирующей добавки на определенном этапе помол а,
е) охлаждение и складирование вяжущего,
ж) рекуперация мельчайших фракци й вяжущ е го.
6.5 . При использован и и материала с отдельными фракциями крупнее 20 — 40 мм следует предусмотреть предварительное дробление перед загрузкой в мельницу.
6.6 . В приложении 1 приведено описание установки по производству вяжущего на шлаке Н азаровс к о й Г РЭС в Красноярс к автодоре.
7 . КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА, ХРАНЕНИЕ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ ВЯЖУЩИХ
7. 1 . Высокое качество вяжущих на осно в е отходов промышленности и местных материалов может быть обеспечено путем четкой организации постоянно действующего технического контроля.
7.2 . Основными задачами технического контроля являются:
а) контроль за качеством сырьевых материалов и добавок — активизаторов твердения,
б) контроль за соблюдением всех технологических операций на каждой стадии производственного процесса,
в) контроль за соответствием качества выпускаемой продукции требованиям, предъявляем ы м к вяж ущи м,
г) контроль за хранением и транспортированием готовой продукции.
7.3 . Исходные материалы контролируют по химическому составу и содержанию органических примесей.
7.5 . Каж д ую п артию вя ж ущего объ е мом 1 50 т контрол и руют по сле дующи м параметрам:
а) т он кость помола,
б) равномерность изменения в объеме при т в ердении,
в) прочность при изг и бе и сжатии,
г) сроки схватывания вяжущего.
М етоды испытания вяжу щи х приве д ены в разделе 3.
7.6 . При к о нтрольной проверке марки вяжущего допус к ается отклон ени е прочности образцов 9 0 -суточ н ого возраста до 5 % ниже мароч н о й .
7.7 . Пер и одически контролируют работу основных пр и боров и механизмов: авто м атических дозаторов, сушильного агрегата, шаровую мельницу и др.
7 .8 . Вяжущие должн ы храниться в силосных складах раздельно по в и дам вя ж ущего и по маркам.
7.9 . При отгрузке потребителю навалом, вяжущее д о лжно перевозиться в к о н тейнерах, цементовозах, закрытых и соответствующим образом о борудованных вагонах. Перевозка вяжущих в открытых автома ш инах и вагонах не допускается.
7. 1 0 . При тра н спортировании и хранении в яжущие должны быть защ и щены от влаги и загрязнения посторонними пр и месями.
8 . ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
8. 1 . Вяжущие вещества на основе отходов промышлен н ости и местных материалов марок не ниже 1 00 могут быть использованы для устро й ства основа н ий (верх ний и ни ж ний слой) автомобильных дорог всех технических категорий в любых климатических зонах из бетонов, укрепленных грунтов и крупнообломочных материалов.
8.2 . Бетоны марок 75 и 1 00 должны млеть показатели физико-меха н ически х свойств, соответствующие приведенным в табл. 8.1 ( ГОС Т 8424-72).
8.3 . В случае пр и ме н ения рекомендуемых вяжущих для приготовления мелкозерн и стых бетоно в , пре д назначенных для устройства основани й , физико-механические показатели должны соответств о вать требованиям табл. 8.2 (ВСН 1 7 1 -70).
Требован и я к крупнозернистым бетонам
Прочность, кг/см 2 , не ниже
Морозостойкость в циклах не ни ж е: при сре д немесячной температуре самого холодного месяца
Примечание: марку бетона опре д еляют в 9 0 -с у точном возрасте
Требования к мелкозернистым бетонам
На дор о гах к атег орий
Пр ед ел прочности при с ж атии во д о н асы щ енн ы х образцов, к г/с м 2 , не менее
Сопротивле ни е растяжению при изгибе, к г/см 2 , не менее
М орозосто й кость:
а) для районов со среднемесячной температурой наиболее холодного месяца от 0 до — 5 ° С, циклов не менее
б) для ра й онов со с р еднемесячно й темп е ратурой , наибо л ее хол о дного месяца ниже — 5 ° С, циклов не менее
8.4 . Вяжущие могут быть использованы для укрепления грунтов следующ и х видов:
а) крупные, сре д ние, мелкие одномерные и пыле в ат ы е пески,
в) тяжелые сугл инки ( только вяжущими на гранулированных доменных шлаках ).
Т ребования к укрепле н ным грунтам
Показател и по классам прочности
Пр ед ел прочности при с ж атии вод о н асыщ енны х обра з цов, кг/с м 2
Предел прочности на растя ж ение при изги б е водонасыщенных образцов, к г/см 2 , не менее
Коэф ф ициент морозосто й кости , не менее
Коэф ф ициент морозосто й кости опре д ел я ют от н о ш ение м прочност и при сжатии водо н ас ыщ е нны х образцов после опре д елен н ого к о личества циклов заморажи в ания и оттаивания к прочности при сжатии контрольных образцов в эквивалентном возрасте. П рочностные характеристики определяют в 9 0 -суточ н ом в о зрасте.
8.5 . При устройстве оснований дорожных одежд из каменных материалов, укреплен н ых местными вяжущим и, физико — м е ханические показатели укрепленных материалов должны у д овлетворять требованиям «Технических указаний по устройству оснований дорожных о д еж д из каменных материалов, не укрепленных и укрепленных неорганическими вяжущими» (ВС Н 1 84-75 ), приведенными в табл. 8.4 .
Требования к укрепле н ным каменным материалам
На им е нов а н ие показателе й
Кл асс ы прочности
Пре д ел прочности п ри сжатии водонасыщенных обра з цов, кг / см 2 , не менее:
в возрасте 28 суток
в возрасте 90 суток
Сопротивление растяжению при изгибе водонасыщенных образцов, кг /с м 2 в возра с те 90 суток, н е менее
Коэффициент морозостойкости в возрасте 90 суток, не менее
8.6 . При опред е лении физ и ко-механических свойств мат е риалов, пригото в ленных на реком е ндуемых вя жущи х, стандартн ы е образцы испытывают в возрасте 90 суток.
8.7 . Целесообразность устройст в а дорожных ос н ований с применен и ем того или иного вида рекомендуемых вяжущих опре д еляют на осн о вании технико-экономическ о го расчета сопоставимых по ф и зико-меха н ическим свойствам конструкци й дорожных о д ежд.
8.8 . Сто й кость материалов на основе местных вя жущи х веществ при попеременном увлажнен и и и в ы су ш ивании, а также в агрессивных средах определяют в каждом конкрет н ом случае в з ависимости от условий эксплуатации конструкций дорож ны х одежд.
9 . ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВОВ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СМЕСЕЙ
9. 1 . Проектирование составов кру п н о зернистых бетонов на местных вяжущих веществах производится в соот в етствии с требован и ями главы 1 0 «Инструкции по устро й ству ц еме н тобетонн ы х п о крытий автомобильных дорог» ( ВС Н 1 39 — 68).
9.2 . Проектирован и е составов мелк о зернистых бетонов на местных вяжущих веществах производится в соответствии с тр е бованиями раздела 7 «Техн и ческих указан ий по применению мел к озер нис тых (песчаных) цементных бетоно в в дорожно м строительстве» (ВС Н 1 7 1 -70 ).
9.3 . Проект и рова ние составов тощих бетонов на местн ы х в яжущи х вещест в ах производ и тся в соответствии с требованиями раз де ла 4 «Рекомендаций по устройству дорожных основ а ний из тощего бетона» (М ., Ги продор ни и, 1 975).
9.4 . Проектирование составов смесей из каменных материалов, укрепленных местными вяжущими веществами, про и з в од и тс я в соответствии с требованиями раздела 6 «Технических указаний по устройству ос н овани й дорожных оде ж д из каменных материалов, не укрепленных и укрепленных неорганическими вя жущими» (ВСН 18 4 -75 ).
9.6 . Контроль качест в а матер и ало в , обработа нн ых м ест н ыми вяжущими веществами , производитс я в соответст ви и с тр е бова н иями н ормат ивно — те хничес ки х д окумент ов, перечислен ны х в п .п. 9.1 — 9.5 .
9.7 . Тех н ология производст в а р а бот с использованием материало в , о браб о танных мес тными в яжу щими в ещ ес тв ами, принимается в соответс твии с тре б ованиям и н орма тивно -те хнически х документов, пере ч исленны х в п .п . 9.1 — 9.5 .
1 0 . ОХРАНА ТРУДА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ВЯ Ж УЩИХ
1 0. 1 . Охрана тр уд а должна ос уще ствля т ься в с о ответст ви и с «Правилами по тех н ике безопасности и про и зв од стве н ной санитар ии на предприятиях цеме н тной пр о мышле н ност и».
1 0.2 . Рабочие должны д опускаться к производственным ме с там только после обучения их безопасным п ри емам и инструктажа по технике безопасности. Ежеква р тально дол ж ен произв о диться д ополни т ельный инструкта ж и ежегод н о-повторное о буче ни е по технике бе з опас н ости н е п о средственно н а рабочем месте.
1 0.3 . Не о бходимо оградить дв и жущиеся части всех механизмов и двигателе й, а также электроустановки, приямки и площадки.
1 0.4 . Эл ектродвигатели и другая электрическая аппаратура должн ы быть заземлены.
1 0.5 . Необходимо предусмотреть соответствующие устройства и установки подъемно-транспортных механизмов для безопас н ого ведения ремонтных работ.
1 0.6 . Обслужи в ание дробилок, сушильн ы х агрегатов, мельниц, силосов, транспортир ующи х и по г рузоч н о-раз г рузоч ны х механизмов должно осуществляться в соответств ии с правилами безопасной работы у к аждо й уста н овки.
1 0.7 . Боль ш ое внимание следует у де лять обесп ы ливанию воздуха и отхо д ящих газов сушильных уста н овок с целью создания нормальных санитарно-гигие н ических услови й труда. В воздухе, выбрасываемом в атмосферу, концентрация пыли не долж н а быть бо л ее 0,06 г/м 3 .
1 0 .8 . Места, где происхо д ит п ы лев ыд еле ние, а также отсос воздуха из бункер о в, течек, д роб и льно-помол ь ных механ и змов, элеваторов и т.п., долж н ы быть тщатель н о загермет и зированы.
1 0.9 . Очистк у воздуха, отбираемого из ме л ьн иц , след у ет произ вод ить с помощью рукавных фильтров и электрофильтров. При значительно й концентрации пыли в аспир и руемом воздухе необходимо устанавливать пере д ними циклоны.
11 . ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МЕСТНЫХ ВЯЖУЩИХ
11 . 1 . Экономическая эффективность производства и пр и менен ия неорга н ических вяжущих на основе отходов промы ш ленност и и местных материалов складывается из сле дующи х показателе й :
а) простота тех н ологичес к ой схемы производства при отсутствии дорогостоящего и неста н дартного оборудования,
б) низкие затраты на топливо,
в) дешевое сырье,
г) низкие т ранспортные расходы.
11 .2 . Отпускные цен ы нек о торых отходов пром ы ш л е н ности пр и ведены в табл. 11.1
Отпус к ные цен ы на отходы промышленности
Стоимость, р уб./ т
Доменный грану л ированный шлак
Ваграночны й гранулированный шлак
Ф ерромарган ц ев ый шла к
Т оп л и вный гранулированн ы й шлак
Зола уноса сухого отбора
Цементная пы л ь — уноса
11 .3 . По данным Глав до рво с то к а и Главдор ю га за 1 975 г. экономический эффект от внедрения шлаковых вяжущих на 1 т сос т авил 5 — 22 руб. (табл. 11.2 ).
Экономически й эффе кт в н е д рения вяжущих
Станц и я , отп уск аю щ а я шлак
Объем в н едрения
Экономический эффект, руб.
на 1 т вяжуще го
Г лав д орво ст ок
Наз ар овск ая Г Р Э С
11 .4 . Расчет э кономического э ффекта базиру е тся на основных полож е ниях «Отраслевых методических указаний по определ е нию экономической эффективности использования в дорожном строительстве новой техники, изобретений и ра ц ионализаторских предложений» ( М ., 1 976 ) .
Экономический эффект представляет собой суммарную экономию всех производ с твенных ресурсов, которая образуется в результате внедрения новой техники, в дан н ом случае — новых материалов.
Определение экономического эффекта основано н а сопоставлении прив ед енн ы х затрат по эталонному и внедряемому вариантам.
Приведенные затраты представляют собой сумму себестоимости (текущие затраты) и капитальных вложений (единовременные затраты), приведенных к годовой размер н ости посредством нормативного коэффициента эффективности:
где З — приведенные затраты на единицу продукции, руб .;
С — себестоимость единицы продукции, руб.;
К — удельные капитальные вложения в производственные фонды, руб .;
Е н — нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений ( Ен = 0, 1 5).
В данной работе при расчете экономического эффекта в качеств е эталонного варианта (база сравнения ) принято устройство основания из г рав ийн о — песчаной смеси, укрепленной портла ндц е ментом М 40 0.
Т е хнологические схемы устройства равнопрочных оснований по сравниваемым вариантам конструкций дорожных одежд и толщины слоев одинаковы ( h = 22 см). Отличие вариантов заключается в разном расходе вяжущих на 1 кв. м основания.
Поэтому принято п равомерным вести расчет на 1 кг портландцемента по цене «франко-строительная площадка», заменяемого соответствующим количеством местного минерального вяжущего с учетом объемного коэффициента взаимозаменяемости.
В приложени и 1 приведены примеры расчета экономического эффекта от применения местных вяжущих веществ.
В прило ж ении 2 дан пример производства вяжущего на шлаке Н азаро в с к ой ГРЭС в Краснояр с ка в тодоре.
Приложение I
Пример 1
РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ОТ ПРИМЕНЕНИЯ МЕСТНОГО МИНЕРАЛЬНОГО ВЯЖУЩЕГО НА ОСНОВЕ НЕФЕЛИНОВОГО Ш Л АМА ВОЛХОВСКОГО Ц ЕМЕ НТН О ГО ЗАВОДА ЛЕНИН Г РА Д СКО Й ОБЛАСТИ
Исходные данные для ра с чета
Состав местного минерального вяжущего:
нефелиновый шлам — 90 %,
портландцемент — 1 0 %.
Марка ме с тного минерального вя ж ущего — 1 00. Соотношение расходов портландцемента М 4 00 и местного вяжущего при устройстве равнопрочного основания дорожной одежды 1 : 1 ,6. К апита льные вло ж ения в базу по производству местного вяжущего — 1 40,0 тыс . р уб ., при производственной мощности 30 тыс . т в год.
Расч е т п риведенн ы х затрат по вариантам
Основание из г рав.-п есч. смеси, укрепленной
Удельные капитальные вложения, К
Приведенны е затраты, З
РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕС К ОГО ЭФФЕКТА ПО ФОРМУЛЕ:
где З 1 и З 2 — с оответственно, приведенные затраты на 1 т вяжущего по сравниваемым вариантам ;
К — объемный коэффициент взаимозаменяемости .
Э = 22,50 — 11 ,03 · 1 ,6 = 22,50 — 1 7,65 = 4,85 руб.
Ра с чет себестоимо с ти 1 т местного мин е рального вяжущего (в построенных условиях)
Стоимость сырьевых материалов на 1 т вяжущего, руб.
Затраты на транспор ти р. к помольной устан. руб ./ т
Всего стоимость сырьев ы х материалов руб.
Затраты на пр оизводство 1 т вяж ущ его, руб
Всего себестоимость 1 т вяжущего, руб.
стоимость ед. изм.
расход материала на 1 т вя жу щ его
стоимость сырьевых мат е риалов
Н е ф ел и нов ый ш лам
Расчет стоимости материалов (франко — строительная площадка)
Вид от пу скной цены
Т ранспортн. расходы на ед и н. изм.
Итого франко- п ри об. склад
За го тов и тел ь но — с кл адс ки е расх оды , 2 %
Всего: стоимость материалов с учетом загото в . складских расходов фра нк о-строи т. площ.
Местные минер . вяжущие
фра нк о — зав о д изготовит е ль
фра нк о -ст р оит. пло щ .
Вывод: экономич ес кий эффект от з амен ы 1 т ц емента соответству ю щим объемом минерального в яжущ е го , полученного на основе неф е линового шлама Волховского цемен тн ого завода Ленинградской области, при устройст в е равнопрочных конструктивных слоев дорожных оснований составляет 4,85 руб. ( н а 1 т цемента ).
Пример 2
РАСЧЕТ Э К О Н ОМИЧЕ СК ОГО ЭФФЕКТА ОТ ПРИМЕНЕНИЯ МЕСТНОГО ВЯЖ УЩ Е Г О НА ОСНО В Е ЦЕМЕНТНОЙ ПЫЛИ ПОДОЛЬСКОГО ЦЕМЕНТНОГО ЗАВОДА МОСКОВСКО Й ОБЛАСТИ
Исходные данные для расчета.
Состав местного ми н ерального вяжущего:
ц ементная пыль — 50 %,
Марка местного минерального вяжущего 200. Соотношение расходов портландцемента М 4 00 и местного вяжущего при устройстве равнопрочного основания дорожной одежды 1 : 1 ,4. Капитальные вложения в базу по производству местного вяжущего — 1 40,0 тыс . р уб. при производственной мощности 30 тыс. т в год.
Расчет приведенных затрат по вариантам
Основание из г ра вий но-песч . с мес и, укрепленной
Удельные капитальные влож е ния, К
Приведенны е затраты, З
РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ПО ФОРМУ Л Е:
Э = 22,50 — 1 4,04 × 1 ,4 = 22,50 — 1 9,66 = 2,84 руб.
Расчет с ебе с тоимости 1 т местного минерального вяжущ е го
На им ен о ва ни е с ырь е вых материалов
Стоимость сырьевых материалов на 1 т вяжущего, р уб.
Затраты на транспортирова ни е к помольной установке, р уб. /т
Всег о, стоимость сырьевых материало в, руб.
Затраты на п роизводство 1 т вя жущ ег о, руб.
Всего себесто и м. 1 т. вяжущего, ру б.
расхо д материала на 1 т месячного вяжущего
стоимость сырьевых материалов
Расч е т стоимости материалов ( франко-строительная пл о щадк а)
Наим е нова н и е материало в
Вид от пуск ной цены
Т рансп. расходы на един. и з м
От пус к н ая ц ен а , руб.
Итого ф р ан ко-приоб. склад
Заготовит .- склад. расходы, 2 %
Всего: стоим . матер. с учетом заг.-склад . расходов
Местные ми н ер . в яжущие
ф ра нк о-зав о д изготовитель
фр анк о — с т роительная пло щадк а
В ы вод: экономический эффект от замены 1 т цемента соответств у ющим объемом минерального вяжущего, полученного на основе цементной пыли Подольского цементного завода Московской области, при устройстве равнопрочных конструктивных слоев дорожных оснований составляет 2,84 руб. (на 1 т цем е нта).
Методика расчета экономического эффекта от использования в дорожном строительстве местных минеральных вяжущих, полученных на основе других видов сырья, аналогична приведенной выше.
Приложение II
ПРИМЕР ПРОИЗВОДСТВА ВЯЖУЩЕГО НА ШЛАКЕ НАЗАРОВСКОЙ ГРЭС В КРАСНОЯРСКАВТОДОРЕ
Для п е реработк и топливного шлака на территории, прилегающ е й к асфальтобетонному заводу, построена помольная установка. Она состоит из сушильного барабана, холодного и горячего элеваторов, дозировочного отделения, узла приготовления и дозирования добавок поверхностно — активн ы х веществ и электролитов, двухкамерной шаровой мельницы С М-1 456 и накопительного бункера.
С золошлаков ого отвала Н азар о вс к ой ГРЭС, где имеется погрузочная эстакада, шлак транспортируют в автомобилях-самосвалах на расстояние 2 км на площадку открытого склада. Отсю да его подают бульдозером в приемный бу н кер сушильного барабана, расположе н ный ниже уровня площадки складирования шлака. Затем элеватором Э ЦО -25 0 шлак через питательную трубу диаметром 300 мм , проходящую через смесительную камеру топки, поступает в сушильный барабан МГ — 1 . С целью интенсификации сушки шлака внутри барабана приварены продольные лопасти высотой 1 5 мм.
Высушенный шлак из барабана элеватором ЭЦО-250 подают в н а к опитель ны й бункер, под которым расположен ленточный весовой д озатор С- 533, устанавливаемый на заданную производительность. Ем кость накопительного бункера около 5 т. В бунк е ре горячий шлак остывает.
Рядом с накопительным бункером для шлака расположен накопительный бункер для цемента, под которым установлен лопастной питатель типа УЛПП, также тарируемый на заданную производительность.
Шлак при производстве минерального порошка или шлак с цементом при выпуске шлакового вяжущего шнеком диаметром 300 мм подают в шаровую мельницу. Сюда же подают концентрированный водный раствор ССБ или С Д Б (0, 1 — 0,2 %) и электролита, например, хлористо г о натрия ( 1 — 3 % ), который входит в состав шлакового вяжущего.
Помол шлака или смеси шлака с цементом и добавками, инте н си ф и ци р ующими этот процес с, производится в двухкамерной шаровой мельнице СМ -1 456 производительностью до 8 т/час. П е рвая камера мельницы предназначена для грубого помола и загружена стальными шарами диаметром 40 — 80 мм. Вторая камера, предназначенная для тонкого измельчения, загружена стальными цилиндрическими мелющими телами ( ци л ьп ебсом).
Рабочая длина мельницы — 5,6 м, диаметр — 1 ,5 м, число оборотов — 28 об/мин. Мельница обору д ована электродвигател е м мощность ю 1 30 квт и редуктором. Общий вес мелющих тел 1 2, 2 т. Тонкость помола шлака регулируют путем изменения количества материала, загружаемого в мельницу.
Из мельницы молотый шлак или вяжущее шнеком диаметром 300 мм подается в приемн ы й бункер пн е в мови н тово го насоса и по трубопроводу перекачивается в силос.
Дымовые газы из сушильного барабана очищаются в ас пи ра ци онной шахте и ц иклонах. Аспирация и очистка воздуха из мельницы производится в ас пи ра ци о н ной шахт е, циклонах и рукавном фильтре.
Источник: gostrf.com
Композиционные дорожные вяжущие материалы
Органические вяжущие материалы представляют собой твердые, вязкопластичные или жидкие вещества, состоящие из высокомолекулярных соединений на основе углерода. Такие вяжущие вещества встречаются в природе в чистом виде (природные) или получаются путем переработки продуктов органического происхождения (искусственные вяжущие).
Сырьем для производства органических вяжущих материалов являются нефть, природные битумосодержащие или битуминозные породы, каменные угли, горючие сланцы, древесина, торф, побочные продукты промышленности. Физико-химическая переработка такого сырья (фракционная разгонка, сухая деструктивная перегонка) дает, кроме других продуктов, смолообразные остатки. В результате дополнительной переработки таких смолообразных остатков получают органические вяжущие вещества.
Основные требования, которым должны соответствовать органические вяжущие, чтобы они в период объединения с твердым материалом обладали вязкостью, позволяющей хорошо его смачивать, обволакивать, образуя водоустойчивую пленку, чтобы они не изменяли свои свойства во времени.
Органические вяжущие применяют для устройства дорожных покрытий автомобильных дорог, автомагистралей, скоростных дорог, городских улиц и дорог, аллей и дорожек садов и парков, тротуаров, площадок для стоянки транспорта, площадок для контейнерных терминалов в портах или на железнодорожных станциях, проезжих частей и тротуаров мостов и эстакад, сложных развязок и пересечений автодорог в разных уровнях, полов промышленных зданий.
По химическому составу, свойствам и виду сырья органические вяжущие для дорожного строительства разделяют на битумы и дегти. В последнее время получают применение комплексные органические вяжущие: битумодегтевые, дегтебитумные, гудрокамовые (это продукты совместного окисления каменноугольных вяжущих и нефтяного гудрона), битумо- и дегтеполимерные, битуморезиновые, сернобитумные, а также органические вяжущие вещества из побочных продуктов промышленности.
Битумы — это органические вяжущие материалы, состоящие из высокомолекулярных углеводородов нафтенового, метанового и ароматических рядов и их кислородных, азотистых и сернистых производных соединений.
Дегти — органические вяжущие вещества, состоящие из высокомолекулярных ароматических углеводородов и их кислотных, азотистых и сернистых производных.
Битумы по виду сырья разделяют на нефтяные, получаемые из нефти и ее смолистых остатков, природные, встречающиеся в чистом виде, извлекаемые из асфальтовых горных пород (песчаников, песков, известняков), сланцевые, являющиеся продуктом переработки сланцевой смолы и получаемые при сухой перегонке горючих сланцев.
Дегти получают путем сухой перегонки каменного и бурого угля, торфа и древесины. Такие дегти соответственно называют каменно- или буроугольными, торфяными и древесными.
Органические вяжущие условно разделяют на твердые, вязкие и жидкие в зависимости от строительных свойств и консистенции при нормальной температуре. Твердые органические вяжущие при температуре 20-25°С обладают вязко-упругими свойствами. Такие вяжущие приобретают подвижность и текучесть при температуре 180-200°С.
Вязкие битумы и дегти при температуре 20-25°С находятся в вязкопластичном состоянии с незначительной упругостью. Переход их в текучее состояние происходит при нагреве таких вяжущих до температуры 120-180°С.
Жидкие дегти и битумы при 20-25°С находятся в жидком малоподвижном состоянии. В интервале температур 20-120°С они становятся текучими. По мере окисления, полимеризации и испарения легких фракций жидкие битумы приобретают свойства вязких, а затем твердых битумов. Кроме нагрева, вязкие и жидкие органические вяжущие переводят в текучее состояние путем эмульгирования.
Дорожная эмульсия — это дисперсная система, состоящая из органического вяжущего материала, дисперсированного в водной среде с эмульгатором, придающим эмульсии устойчивость. При распределении эмульсии тонким слоем по поверхности каменных материалов происходит ее распад с выделением вяжущего материала.
Вязкие и жидкие органические вяжущие вещества в расплавленном состоянии или в виде эмульсии применяют для приготовления асфальто- и дегтебетонных смесей, черного щебня, черного гравия, укрепления грунтов, при проведении разнообразных дорожных работ.
Старение органических вяжущих материалов и способы повышения их стабильности
Органические вяжущие в процессе их работы в дорожных покрытиях подвергаются воздействию всего комплекса атмосферных осадков и с течением времени изменяют свои свойства.
По условиям механического износа асфальтобетонные дорожные покрытия толщиной 4 см должны служить 30-40 лет, но очень часто их разрушение происходит значительно раньше (через 7-10 лет) за счет преждевременного старения битума и потери им вязкопластичных свойств.
Основная причина старения органических вяжущих заключается в испарении масел, которое зависит от температуря их кипения, величины поверхности испарения и упругости паров, насыщающих пространство. Испаряются вещества с молекулярной массой ниже 400.
Вторым существенным фактором старения органических вяжущих является химическое изменение их компонентов и образование новых веществ. Эти изменения в основном связаны с процессом окисления. Процесс окисления может ускоряться под действием ряда факторов: солнечного света, теплового или механического воздействий, солей металлов переменной валентности: железа, меди, марганца и др.
Неразрывно с изменением группового состава битумов происходит изменение их структуры, повышаются вязкость, теплоустойчивость, упругость, понижается пластичность, через определенное время битумы становятся хрупкими.
Проведенные исследования на Западе и в СНГ по повышению устойчивости высокомолекулярных (полимерных) материалов к окислению (старению) показали, что для их замедления можно вводить специальные добавки — ингибиторы (противостарители). По механизму воздействия они разделяются на две группы. К первой группе относятся вещества, обрывающие окислительную цепь реакций, ингибиторы, реагирующие со свободными радикалами на стадии их образования. Такими веществами являются антоксиданты аминного и фенольного типа.
Ко второй группе относятся вещества, предотвращающие разложение гидропероксидов по радикальному механизму, то есть разрушающие гидропероксиды до неактивных для развития окислительной цепи продуктов. К ним относятся сульфиды, тиофосфаты, соли диалколдитиокарбоминовых кислот.
Замедляющее действие на старение вяжущих веществ оказывают соли олеиновой, нафтеновой, стеариновой и других жирных кислот в количестве 0,5%. Положительное влияние оказывают антиокислители фентиазина, дефиниламина, гидрохинона. Содержание серы 0,07%, танина 0,2, нафтола 0,1, сульфаниламида 0,01, полиэфирной насыщенной смолы 3-5,5, винилпиридина до 1,5, кумароновой смолы до 10% оказывает замедляющее действие на старение битума.
Для повышения структурной стабильности битума, особенно в химически активных средах (кислых и щелочных), рекомендуется применять регенераты бутилкаучуковых отходов шинной промышленности в количестве 6-10%. Такая добавка является комплексной, ибо она, помимо замедления старения, оказывает пластифицирующее действие, расширяет интервал пластичности как в области положительных, так и в области отрицательных температур.
Добавки, улучшающие свойства органических вяжущих материалов
Из-за недостаточного количества нефтяных битумов, пригодных для дорожного строительства, и с целью улучшения свойств битумов в последнее время в развитых странах Запада и Восточной Европы разрабатываются и внедряются различные добавки в битум.
Добавки, вводимые в относительно большом количестве, существенно влияющие на структуру и свойства получаемых вяжущих, называют композиционными, или комплексными. Широко распространенными комплексными вяжущими являются битумодегтевые, битумополимерные, дегтебитумополимерные.
С целью улучшения свойств органических вяжущих (битумов и дегтей): повышения их прилипания к каменным материалам (адгезии), пластичности при низких температурах, погодо- и теплоустойчивости, снижения вязкости в их состав вводят необходимые добавки в количестве до 20%.
Добавки могут классифицироваться по признакам (способу введения в битум, растворимости и прочее).
Разжигающие добавки вводят для понижения вязкости. Разжижители ароматического ряда будут при прочих равных условиях давать более стабильные растворы, ибо в большинстве битумов и дегтей преобладают циклические и ароматические комплексы.
Для приготовления жидких битумов и дегтей применяют керосин, нефть, лигроин, мазут, жидкие крекинг-остатки, антраценовое масло.
Применение разжижителей, содержащих ароматические углеводороды, приводит к пластификации битума.
Такие добавки вводят в битум для уменьшения его хрупкости, снижения температуры стеклования и придания ему большей пластичности.
Добавки, улучшающие прилипание битума к минеральным материалам
Такие добавки вводят непосредственно в битум и в минеральную смесь. Введение в битум добавок, содержащих полярные группы и увеличивающих подвижность звеньев высокомолекулярных соединений, способствует повышению его адгезии к каменным материалам. Такими добавками являются поверхностно-активные вещества.
Поверхностно-активные добавки по физико-химическому взаимодействию разделяются на ионогенные и неионогенные. Ионогенные материалы также подразделяются на анионактивные и катионактивные. В анионактивных веществах углеводородная часть молекул входит в состав аниона, а в катионактивных — в состав катиона. К анионактивным добавкам относятся высокомолекулярные органические кислоты, мылонафт (соли нафтеновых кислот), производные карбоновых кислот (мыла, фенолы).
К катионактивным веществам относятся амины, соли аминов и четырехзамещенные аммониевые основания.
Дисперсные (структурирующие) добавки
Они служат для улучшения механических свойств, повышения температурной устойчивости. К таким добавкам относятся наполнители (заполнители), которые по форме частиц разделяются на порошкообразные и волокнистые. К волокнистым наполнителям относятся волокна асбеста, минеральной ваты, полимерных смол, отходы текстильного производства. Волокнистые наполнители, распределяясь в объеме вяжущего, армируют его и при небольшом их содержании (5-10%) значительно повышают прочность. Порошкообразные наполнители из горных пород (доломиты, известняки) применяются более широко.
Другие специальные добавки
Их вводят для повышения огнестойкости: 1-5% фосфатов (ортофосфорной кислоты), квасцов, сульфита аммония, производных брома.
Для устойчивости к действию масел и топлива в битум добавляют серу. Проведенные во Франции исследования показали, что введение определенного количества серы в битум позволяет получить вяжущее со специфическими свойствами: в горячем состоянии низкая вязкость серы делает вяжущее более жидким, чем битум; в холодном состоянии осаждение растворенной серы способствует образованию пластичной смеси, затем кристаллизация серы обеспечивает еще большую жесткость смеси.
Для приготовления цветных асфальтобетонов применяют бесцветные кумароновые полиэфирные смолы, канифоль, поливинилацетатную эмульсию. Для пластификации указанных смол применяют различные масла: тунговое, талловое, антраценовое, олифу.
Композиционные, или комплексные, органические дорожные вяжущие
Такие вяжущие получают с использованием побочных продуктов промышленности. В последнее время в странах Запада и Восточной Европы предложено много различных добавок (пластифицирующих, модифицирующих) к органическим вяжущим, которые вводятся в довольно большом количестве (10-20%), что позволяет рационально использовать отходы и увеличить выход вяжущего.
В последнее десятилетие увеличился спрос на использование побочных (техногенных) продуктов различных отраслей. В нефтяной и коксохимической отраслях: щелочных отходов (мылонафта), образующихся при переработке нефти смолы пиролиза нефтяных остатков, инденкумароновых смол, кубовых остатков производства синтетических жирных кислот и смолы бензольного отделения, смол, образующихся при переработке каменного и сланцевого сырья (антраценовая смола, пек, фусы), остатков от регенерации отработанных масел. В химическом, полимерном производствах используются отходы, образующиеся при производстве полистирола, полиэтилена, поливинилхлорида, фенолформальдегидных смол, каучука; изношенная резина. В лесохимической и целлюлозно-бумажной промышленности — лигнин, технический лигносульфонат, талловый пек.
Дегтебитумные, битумодегтевые органические вяжущие
Битумы обладают большим интервалом пластичности, более стабильны, менее токсичны, дегти имеют лучшее сцепление с каменными материалами. Поэтому при взаимном смешении этих вяжущих и их компонентов (масел, смол, пека) можно улучшить свойства полученного комплексного вяжущего. Такие вяжущие получили распространение в странах Европы и США.
Для повышения вязкости битума в Англии и ФРГ используют добавку к битуму или гудрону каменноугольного пека с температурой размягчения 50-80°С в количестве 20-30%. Применение пекобитумного вяжущего показало высокую стойкость покрытия к износу и меньшую его скользкость.
Вяжущее: битум плюс каменноугольная смола плюс полимер
В качестве полимера для приготовления таких вяжущих во Франции используется этиленвинилацетат.
Приготовление вяжущих осуществляется путем перемешивания в горячем состоянии полимера с составом, содержащим битум и каменноугольную смолу, преимущественно в стационарных установках.
Результатом модификации битума и каменноугольной смолы этиленвинилацетатом является увеличение вязкости; уменьшение термической чувствительности; повышение когезии.
Эти вяжущие используют исключительно для устройства поверхностной обработки на дорогах с высокой интенсивностью движения.
Для распределения такого вяжущего по поверхности покрытия дороги применяется такое же оборудование, как и для распределения флюсированного битума.
Евгений МАРГАЙЛИК, инженер и патентовед ВОИР
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 35 за 1998 год в рубрике дороги
Источник: nestor.minsk.by
Смолистое вяжущее вещество применяемое в дорожном строительстве
Популярное в блогах
Щелкните, чтобы увидеть оригинал. Сорго теплолюбивая, засухоустойчивая культура. Семена всходят, когда почва прогреется до 10 С.
В прошлом году сережки на вербе я обнаружил и сфотографировал 14 февраля, в аккурат на день святого Валентина ))) В этом — верба распустилась ДО.
Появился у меня в начале прошедшего лета новый знакомый, бывший начальник местной нефтебазы.Сейчас на пенсии. Приехал мёда.
Источник: xn--d1abkaamepch5h.xn--p1ai
Типы асфальтобетонных смесей (битум)
СНиП и ГОСТ — Асфальт, асфальтобетонные смеси, асфальтирование и благоустройство, дорожное строительство
СНиП и ГОСТ
Источники — Яндекс.Словари › БСЭ, 1969-1978. Основы генетической классификации битумов.
Асфальт (греч. asphaltos — горная смола). Различают природные и искусственные А.
Природный А. образуется из нефти в результате испарения лёгких фракций и окисления под влиянием гипергенеза. Сначала нефть превращается в густую, очень вязкую мальту, а затем в твёрдый, легко плавящийся А. Дальнейшее изменение А. обычно приводит к образованию асфальтита.
Иногда А. образует более или менее мощную кору на поверхности больших «нефтяных озёр» (например, асфальтовое озеро на о. Тринидад). А. широко распространён в районах неглубокого залегания или выхода на поверхность Земли нефтеносных пород. Обычно А. заполняет трещины и каверны в известняках, доломитах и других породах. Содержание его в породах (по массе) колеблется от 2—3 до 20%. Крупные месторождения А. в СССР расположены в Куйбышевской и Оренбургской области, Коми АССР; за рубежом — в нефтеносных районах Венесуэлы, Франции, Иордании, Канады, Израиля.
Важнейшие области применения А. — дорожное и строительное дело. А. обычно применяют в смеси с песком, гравием, щебнем (т. н. асфальтовая мастика) для устройства полов, тротуаров, дорожных покрытий, как гидроизоляционный материал и др. Асфальтовая мастика — составная часть асфальтобетона. Кроме того, искусственный А. используют в электротехнике как электроизоляционный материал, а также для изготовления кровельного толя, замазок, клея, асфальтовых лаков и др.
Типы асфальтобетонных смесей
Каждая асфальтобетонная смесь включает в себя:
- Минеральные составляющие.
- Органические вяжущие составляющие.
Однако в каждом асфальтобетоне используется оригинальный состав. Он определяется уникальными материалами минерального и органического вяжущего происхождения.
По виду минеральной составляющей асфальтобетонные смеси делятся на следующие типы (ГОСТ 9128-2009):
1. Щебеночные.
2. Гравийные.
3. Песчаные.
Разделяют асфальтобетон и по степени вязкости битума, допустимой температуре укладки (ГОСТ 9128-97):
- Горячие смеси, включают жидкие и вязкие нефтяные дорожные битумы. Укладка производится при температуре материала не ниже 120 С.
- Холодные смеси, включают жидкие нефтяные дорожные битумы. Укладка осуществляется при температуре 5 С.
Ранее по этим показателям асфальтобетоны делились на горячие, теплые и холодные (ГОСТ 9128-84). Однако при вступлении в силу ГОСТа 9128-97 в 1999 году определение «теплые асфальтобетонные смеси» было отменено. До вступления его в силу такие материалы укладывали при температуре не ниже 70 С, в качестве связующего в них использовали вязкие и жидкие битумы.
Асфальтобетоны обладают типовыми отличиями и по размеру зерна минеральных компонентов. Согласно этому критерию различают:
- Крупнозернистые асфальтобетонные смеси, размер зерна от 20 до 40 мм.
- Мелкозернистые асфальтобетонные смеси, размер зерна от 5 до 20 мм.
- Песчаные асфальтобетонные смеси, размер зерна до 5 мм.
Холодные асфальтобетонные смеси могут быть только:
- Песчаными.
- Мелкозернистыми.
Горячие асфальтобетоны различают по величине остаточной пористости:
- Высокоплотные горячие смеси, показатель 1,0-2,5 %.
- Плотные горячие смеси, показатель 2,5-5,0 %.
- Пористые горячие смеси, показатель 5,0-10,0 %.
- Высокопористые горячие смеси, показатель 10,0-18,0 %.
Остаточная пористость — это процентная величина объема пор в уплотненном асфальтобетонном покрытии.
Холодные асфальтобетоны имеют данный показатель в промежутке 6,0-10,0 %.
По содержанию щебня или гравия асфальтобетонные смеси (гравийные, щебеночные и горячие) разделяют на следующие типы:
Холодные асфальтобетоны (гравийные и щебеночные) бывают:
По виду используемого песка асфальтобетоны (горячие, холодные и песчаные) различают:
- По типу Г и Гх, применяется отсев дробления, смесь отсева дробления с природным песком (не более 30 %).
- По типу Д и Дх, применяются природные пески или их смеси с отсевами дробления (менее 70 %).
Асфальтирование и строительство автомобильных дорог
Источники стати — Яндекс.Словари › БСЭ, 1969-1978 Н. В. Горелышев, М. А. Головня.
Асфальтирование, устройство асфальтобетонных покрытий на автомобильных дорогах, улицах, аэродромах и т. п. путём укладки и уплотнения асфальтобетонной смеси по предварительно подготовленному основанию. В зависимости от назначения покрытия асфальтобетонную смесь (асфальтобетон)укладывают в один или два слоя на основание из щебня, гравия (нежёсткое основание) или бетона (жёсткое основание).
Нижний слой толщиной 4—5 см устраивают из крупно- или среднезернистой смеси с остаточной пористостью 5—10% ; верхний слой толщиной 3—4 см — из средне- или мелкозернистой смеси (остаточная пористость 3—5% ). При тяжёлых нагрузках и интенсивном движении транспорта покрытия устраивают 3—4-слойными общей толщиной 12—15 см. Асфальтирование начинается с очистки основания от пыли и грязи механическими дорожными щётками и поливомоечными машинами, исправления неровностей основания, обработки его поверхности жидким битумом или битумной эмульсией. Асфальтобетонная смесь приготовляется в асфальтобетоносмесителях на стационарных или полустационарных заводах (установках), доставляется на место автомобилями-самосвалами и загружается в приёмный бункер асфальтобетоноукладчика, который укладывает, разравнивает и предварительно уплотняет смесь. Окончательное уплотнение осуществляется катками дорожными.
Асфальтирование тротуаров
Перед тем как приступать к устройству дорожного покрытия, необходимо установить камни бортов дороги и тротуара. Для этого применяются асфальтобетонные смеси, состоящие из шлаков, щебня, боя из кирпича, и аналогичных строительных отходов. Также популярным материалом для устройства тротуарных оснований является асфальтобетонная смесь, состоящая из асфальтовой крошки (или из «старого» асфальтобетона). Ориентируясь на грунты подстилающего слоя, тротуарное основание устраивают в 10-15 см толщиной. После отсыпки асфальтобетонной смеси, ее тщательно выравнивают, а также уплотняют с помощью самоходных катков и выполняют расклинцовку, отсыпая мелкие шлаки и камни.
Само покрытие обычно, устраивается толщиной 3-4см, за исключением въездной части дороги, которая ведет в жилые кварталы или дворы – в этом случае устраивают 5см асфальтобетонного покрытия. Применяются асфальтобетонные смеси, преимущественно состоящие из песка. В качестве уплотнители используются малогабаритные катки.
Битум
Битумы применялись в качестве строительного материала еще в глубокой древности. За 3000 лет до нашей эры в Вавилоне и Ассирии, расположенных в междуречье Тигра и Евфрата, природный битум использовали в качестве цементирующего и водоизолирующего материала.
Органические вяжущие вещества делят на две основные группы: битумные и дегтевые.
К битумным материалам относятся следующие:
Природные битумы — вязкие жидкости или твердообразные вещества, состоящие из смеси углеводов и их неметаллических производных. Природные битумы получились в результате естественного процесса окислительной полимеризации нефти. Природные битумы встречаются в местах нефтяных месторождений, образуя линзы, а иногда и асфальтовые озера. Однако природные битумы в чистом виде встречаются редко, чаще они пронизывают осадочные горные породы.
Асфальтовые породы — пористые горные породы (известняки, доломиты, песчаники, глины, пески), пропитанные битумом. Из этих пород извлекают битум или их размалывают и применяют в виде асфальтового порошка.
Нефтяные (искусственные) битумы, получаемые переработкой нефтяного сырья, в зависимости от технологии производства могут быть: остаточные, получаемые из гудрона путем дальнейшего глубокого отбора из него масел; окисленные, получаемые окислением гудрона в специальных аппаратах (продувка воздухом); крекинговые, получаемые переработкой остатков, образующихся при крекинге нефти.
Гудрон — остаток после отгонки из мазута масляных фракций;
он является основным сырьем для получения нефтяных битумов, используется в виде связующего вещества в дорожном строительстве.
К дегтевым материалам относят различные виды дегтя и пеки.
Наиболее широкое применение органические вяжущие вещества получили в гидротехническом, дорожном, промышленно-гражданском строительстве в виде кровельных, гидроизоляционных материалов, асфальтобетона, асфальтораствора, уплотняющих материалов. Органические вяжущие хорошо совмещаются с резиной и полимерами, что позволяет значительно улучшить качество битумных материалов в соответствии с требованиями современного строительства.
Возникла новая отрасль, производящая гидроизоляционные материалы (изол, бризол и др.) из вторичного резинового сырья. Изготовление рулонных кровельных и гидроизоляционных материалов осуществляется на полностью механизированных поточных линиях непрерывного действия.
Источник: samasfalt.ru
Вяжущие, поверхностно-активные вещества и добавки
Адгезионные присадки – добавки, улучшающие сцепление вяжущего с поверхностью каменного материала.
Активация битума – процесс воздействия на материал, основанный на возможности перехода механической энергии в химическую, возможна активация ультразвуком, энергией электроразрядов, вспенивание битума паром.
Амины – группа поверхностно-активных веществ катионного типа, воздействующих на поверхностное натяжение битума. Различают диамины, полиамины, амидоамины и т. д. При использовании этих веществ в результате химической реакции на поверхности минерала возникает трудно растворимая (водостойкая) пленка, состоящая из аниона материала и аминного катиона добавки. Амины закрепляются на поверхности кислых минеральных материалов в результате электростатической адсорбции ионов.
Антиоксиданты – вещества, защищающие пластмассы от старения под влиянием солнечных лучей.
Асфальтены – высокомолекулярные углеводороды, имеющие гроздевидную форму молекул, состоящие на 80…89 % из углерода, до 8,5 % водорода, до 8,5 % серы, 3…5 % кислорода, 1…3 % азота и других элементов. Молекулярная масса до 6000. Асфальтены содержат свободные радикалы, которые делают их полярными.
Асфальтит – природный тугоплавкий битум с температурой размягчения более 100°С, состоящий из масел (25 %) и асфальтосмолистых компонентов (75 %). Содержит минеральные частицы и незначительное количество карбоидов.
Асфальтогеновые кислоты – активная часть мальтеновой составляющей битума (вещества, повышающие сцепление вяжущего с каменным материалом).
Битуминозные породы (асфальты) – горные породы, пропитанные природным битумом.
Битумы компаундированные – разновидность нефтяных битумов, полученных смешением окисленного асфальтосмолистого компонента с высококипящими нефтяными фракциями, содержащими ароматические углеводороды, в частности, экстракты селективной очистки.
Битумы нефтяные – органическое вяжущее, представляющее собой смесь высокомолекулярных углеводородов нефтяного происхождения и их производных, содержащих кислород, серу, азот и комплексные соединения металлов. Состоят из асфальтенов и мальтенов (смолы и масла).
Битумы могут быть природными, остаточными (остаток прямой перегонки нефти), окисленными и компаундированными. Битум является термопластичным материалом, в зависимости от температуры изменяет свое физическое состояние (от твердого до жидкого). Различают вязкие и жидкие битумы. По назначению различают битумы строительные, кровельные, дорожные.
Битумы нефтяные дорожные вязкие (БНД) – вяжущие для дорожного строительства. Подразделяются на марки в зависимости от вязкости (пенетрации). Качество битума оценивают по комплексу свойств: температуры размягчения, температуры хрупкости, растяжимости, сцепления с каменным материалом, температуры вспышки, индекса пенетрации.
Битумы нефтяные дорожные жидкие (разжиженные) – вяжущие, полученные разжижением вязкого битума нефтяными продуктами (пластификаторами) с добавлением поверхностно-активных веществ. Подразделяются на классы: быстро густеющие (БГ), средне густеющие (СГ) и медленно густеющие (МГ) битумы; и на марки по вязкости битума. Условную вязкость определяют по скорости истечения через стандартное отверстие (в секундах).
Битумы окисленные – разновидность битумов, получаемых окислением вязких остатков переработки нефти воздухом в окислительных установках периодического или непрерывного действия.
Битумы остаточные – разновидность нефтяных битумов, получаемых вакуумной (прямой) перегонкой тяжелой, смолистой нефти после отбора жидких нефтепродуктов.
Битумы природные – природный материал, образовавшийся из нефти в верхних слоях земной коры в результате медленного испарения из нее легких фракций, природной деасфальтизации нефти, а также процессов взаимодействия ее компонентов с кислородом и серой. Бывают твердыми (асфальтиты), вязкими (асфальты) и жидкими (мальты).
Асфальтиты с мелкими примесями горных пород называются зольными асфальтитами. Так как асфальтиты обладают повышенной адгезионной способностью и устойчивы к старению, из них можно получать дорожный битум повышенного качества путем пластификации (например, экстрактами селективной очистки масляных фракций). Месторождения природных битумов разделяют на 3 группы: пластовые (битуминозные известняки, доломиты, песчаники); жильные битумы; поверхностные месторождения. В нашей стране природный битум получают, главным образом, из битуминозных пород (пеки, песчаники, известняки, доломиты, киры).
Битумы сланцевые – органические вяжущие (вязкие и жидкие), полученные при нагревании горючих битумных сланцев без доступа воздуха. Сланцевые битумы разделяют на 3 вида: остаточные, получаемые в виде остатка при дистилляции сланцевых смол; окисленные, полученные продувкой топочных масел; окисленные, полученные продувкой тяжелых сланцевых смол. Применяют при строительстве дорожных одежд.
Водорастворимые полимеры (ВРП-1) – химические соединения с высокой молекулярной массой, в составе которых имеется растворимая в воде натриевая соль сополимера салициловой кислоты с формальдегидом. Ускоряют твердение цементобетона, улучшают уплотняемость, структурируют водную среду в битумных эмульсиях и полимерно-битумном вяжущем.
Вяжущие воздушные – вид минеральных вяжущих, способных твердеть только в воздушной среде (на воздухе). К ним относят воздушную известь, магнезиальные вяжущие, гипс, жидкое стекло (натриевый или калиевый силикат).
Вяжущие гидравлические – вид минеральных вяжущих, способных твердеть в воде и на воздухе. К ним относят портландцемент и его разновидности, гидравлическую известь и романцемент.
Вяжущие гудрокомовые – продукт совместного окисления каменноугольных смол и нефтяного гудрона.
Вяжущие магнезиальные – порошкообразные минеральные вяжущие, получаемые путем обжига (до расплава) природного магнезита или доломита и последующего его помола (до порошкообразного состояния).
Вяжущие органические – смесь высокомолекулярных органических соединений различного строения. Исходным сырьем для их получения является нефть, содержащие битум породы, горючие сланцы (для получения битума), каменный уголь, древесина и торф (для получения дегтя).
Вяжущие эпоксидные – материалы, состоящие из эпоксидной смолы, полиэтилена, дибутилфталата, жидкого битума или дегтя и фурилового спирта. Применяют при ремонте цементобетонных покрытий.
Гипс строительный (алебастр) – продукт, получаемый обработкой при температуре 150…170°С и помолом (до или после обработки) гипсового камня. Применяют для штукатурных работ в закрытых помещениях, формования изделий и как вяжущее при производстве гипсобетонных и гипсокартонных материалов.
Горючие сланцы – осадочная органическая горная порода, содержащая кероген.
Гудрон кислый – нефтяной остаток, получаемый при очистке масляных фракций серной кислотой на нефтеперерабатывающих и маслоочистительных заводах. Гудрон может быть использован как вяжущее (после его очистки от серной кислоты известняковой мукой).
Гудрон масляный тяжелый – нефтяной остаток, полученный из нефти при ее переработке с отделением топливных и масляных фракций.
Деготь каменноугольный – органическое вяжущее (вязкая жидкость), состоящее из ароматических углеводородов; токсичен.
Добавки в бетон химические – химические вещества, вводимые в состав бетонной смеси для направленного изменения свойств бетонной смеси или бетона. Применяются в целях улучшения технологических свойств бетонной смеси, оптимизации структуры бетона или придания бетону специальных свойств; вводятся в ограниченных количествах (как правило, до 2 % по массе цемента). Бывают: добавки, регулирующие свойства бетонной смеси (пластифицирующие, стабилизирующие, уменьшающие водоотделение), регулирующие схватывание бетонной смеси и твердение бетона (ускоряющие или замедляющие схватывание, ускоряющие твердение бетона, противоморозные), регулирующие плотность и пористость бетона (уплотняющие, воздухововлекающие, пенообразующие, гидрофобизирующие, расширяющие), ингибиторы коррозии, придающие бетону специальные свойства (антикоррозионные, красящие, придающие бактерицидные, электроизоляционные, противорадиационные свойства бетону). Применяют также комплексные добавки.
Золы уноса – отходы, образующиеся в результате сжигания углей в пылевидном состоянии и улавливаемые электрофильтрами или другими устройствами. Обычно представляют собой рыхлые дисперсные материалы с частицами менее 0,3 мм.
Золы в зависимости от химического состава подразделяют на типы: кислые (К) – антрацитовые, каменноугольные и буроугольные, содержащие оксид кальция до 10 %; основные (О) – буроугольные, содержащие оксид кальция более 10 % по массе. Золы в зависимости от качественных показателей подразделяют на 4 вида: I, II, III, IV. Обозначение марки золы включает вид сжигаемого угля, тип и вид золы, обозначение стандарта. Используют в дорожном строительстве: при укреплении грунтов в качестве малоактивного вяжущего материала, в бетонах для экономии цемента и заполнителей, улучшения технологических свойств бетонной и растворной смесей, а также показателей качества бетонов и растворов; в качестве минерального порошка.
Известь воздушная – минеральное воздушное вяжущее, полученное путем обжига до полного разложения частиц доломита, известняка или мела ниже температуры спекания кальциево-магниевых, карбонатных горных пород, содержащих не более 8 % глины.
Известь гидравлическая – минеральное гидравлическое вяжущее, полученное при обжиге без спекания мергелистых известняков, содержащих 8…20 % глины.
Известь гидратная (пушенка) – минеральное воздушное вяжущее, полученное в результате гашения комовой извести при ограниченном количестве воды с переходом окисей кальция и магния в гидраты.
Известь карбонатная молотая – продукт совместного помола негашеной извести и карбонатных пород.
Известь негашеная комовая (кипелка) – продукт обжига карбонатных пород, состоящих из окиси кальция (СаО) и окиси магния (МgО).
Кальций хлористый (СаСl2) – химический продукт, отход производства соды. Может быть твердообразным, порошкообразным или жидким. Применяют для ускорения твердения бетона, в качестве стабилизатора катионных битумных эмульсий или для обеспыливания дорожных покрытий.
Каучук синтетический – искусственный каучук, получаемый из ацетилена, спирта и других веществ. Применяют в полимерно-битумных вяжущих, в мастиках для заливки швов в бетонных покрытиях, специальных видах асфальтобетона.
Кероген – органическое вещество, сходное по составу с нефтью. Входит в состав горючих сланцев.
Кислота абиетиловая (С20Н30О2) – органическая кислота, главная составляющая канифоли, из которой ее выделяют путем перегонки. Применяют в качестве воздухововлекающей добавки в цементобетонных смесях.
Клей полимерцементный – вязкий продукт, состоящий из цемента и полимера. Обладает хорошей клеящей способностью.
Компаунд эпоксидный – смесь эпоксидной смолы с пластификатором.
Композиционные добавки – наполнители волокнистые или порошкообразные, улучшающие механические и деформационные свойства.
Латекс синтетический – водная дисперсия каучукоподобных высокомолекулярных веществ. Используют при создании комплексных модифицирующих добавок и в полимербетонах.
Мальтены – составная часть битума. Состоит из масел и смол.
Масла – смесь ароматических, парафиновых и нафтеновых углеводородов (углерода – 80 % и водорода – 15 %) с молекулярной массой 300…650.
Мастика – смесь тонкодисперсного наполнителя (порошка) с органическим вяжущим, применяемая для заполнения температурных швов и трещин в дорожном покрытии или приклеивания гидроизоляционных материалов.
Минеральные вяжущие – порошкообразные материалы, образующие при смешении с водой или с водными растворами солей пластичную тестообразную массу, которая со временем затвердевают. В зависимости от способности твердеть и сохранять прочность минеральные вяжущие подразделяются на воздушные и гидравлические.
Модификаторы – добавки, изменяющие физико-химические свойства и структуру материала (вещества) в нужном направлении.
Мономер – низкомолекулярное соединение, служащее исходным материалом для синтеза полимеров.
Нефть тяжелая высокомолекулярная – разновидность нефти. Применяют для строительства облегченных усовершенствованных покрытий и укрепления грунтов.
Нефтяные остатки – остатки от прямой перегонки нефти (крекинг-остатки).
Отвердители – материалы, способные ускорять процесс отвердения термореактивных смол. Например: кислоты, ангидриды, перекиси, спирты, амины.
Парный модификатор для органических вяжущих – комплексная добавка, состоящая из нескольких (не менее двух) полимеров, оказывающих действие как на дисперсную фазу (твердую составляющую битума, представленную асфальтенами), так и на дисперсионную среду (масла или водный раствор эмульгатора). При этом получают оптимальную структуру органического вяжущего (битума, эмульсии).
Модификаторы дисперсной фазы и дисперсионной среды являются взаимодополняющими компонентами. Для структурирования битума используют не растворимые в Н-пентане каучукоподобные полимеры, которые становятся частью асфальтеновой фракции и образуют сопряженную асфальтено-полимерную структуру битума. Для регулирования свойств дисперсионной среды используют растворимые каучуки (например, оксиэтилированный фенолоспирт), которые структурируют жидкую среду и позволяют получать эмульсии с фиксированным (заданным) периодом распада, заданной вязкостью и комплексом технологических свойств. Замедляют процесс старения битума.
Петролатум – вазелинообразный нефтепродукт темно-коричневого цвета (смесь парафинов, церезинов и масел). Применяют как активирующую добавку при производстве асфальтобетонных смесей и активированного порошка.
Пластификаторы – органические соединения, не вступающие в химическую реакцию с обрабатываемым веществом, но временно обеспечивающие большую эластичность, снижающие хрупкость, температуру стеклования и повышающие пластичность органических вяжущих. Пластификаторы должны растворяться и совмещаться с пластифицируемым веществом.
Пленкообразующие вещества – жидкие материалы, распределяемые по поверхности свежеуложенного и уплотненного цементобетона, сцепляющиеся с поверхностью для создания водонепроницаемой пленки для улучшения условий твердения бетона.
Поверхностно-активные вещества (ПАВ) – химические или полимерные добавки для повышения активности сцепления вяжущего с поверхностью каменного материала. Молекулы ПАВ обладают амфотерными свойствами и состоят из двух групп – полярной и неполярной. Полярная – активная часть – обращена к каменному материалу, а неполярная – в битум, что обусловливает поверхностную (адсорбционную) активность ПАВ, их способность концентрироваться на межфазных поверхностях раздела (адсорбирования), изменяя свойства этих поверхностей. Различают ионогенные и неионогенные добавки. Ионогенные ПАВ подразделяют на катионактивные и анионактивные.
Поверхностно-активные вещества анионные – добавки, в которых углеводородная часть молекул входит в состав аниона. Добавка несет отрицательный заряд и состоит из высокомолекулярных кислот, мылонафтов соли нафтеновых кислот, производных карбоновых кислот – мыла, фенолов.
Поверхностно-активные вещества катионные – добавки, в которых углеводородная часть молекул входит в состав катиона. Добавка несет положительный заряд и состоит из аминов, соли аминов, и четырехзамещенных аммониевых оснований. Добавка улучшает сцепление со всеми видами каменных материалов.
Полимерно-битумное вяжущее (ПБВ) – органическое вяжущее, полученное путем объединения битума с полимером в присутствии пластификатора или без него.
Полимеры – вещества, состоящие из гигантских молекул, построенных из множества связанных атомов. Полимеры содержат многократно повторяющиеся структурные элементарные звенья (мономеры). Форма макромолекул может быть линейной, разветвленной и сетчатой. Полимеры могут быть термопластичными и термореактивными.
Портландцемент – гидравлическое вяжущее, получаемое путем совместного помола цементного клинкера, активных добавок (не более 15 %) и гипсового камня (не более 3 %). Портландцемент для дорожных и аэродромных конструкций должен иметь тонкость помола не менее 2800 см2/г. Начало схватывания должно наступать не ранее чем через 2 часа от затворения. Для дорожного строительства промышленность выпускает пластифицированный и гидрофобный портландцемент. Цементы классифицируют по маркам и условиям работ.
Портландцемент гидрофобный – гидравлическое вяжущее, получаемое путем введения при помоле в обычный портландцемент гидрофобно-пластифицирующих добавок, понижающих гигроскопичность цемента при хранении и повышающих подвижность и удобоукладываемость смесей, а также морозостойкость бетонов.
Портландцемент пластифицированный – гидравлическое вяжущее, полученное введением при помоле в портландцемент пластифицирующей добавки, придающей смесям повышенную подвижность и удобоукладываемость, а также повышенную морозостойкость.
Присадки – химические добавки (ПАВ, полимеры, активаторы и др.), вводимые при производстве вяжущих или смесей вяжущего с каменным материалом. Применяют для придания требуемых свойств (регулирование сроков схватывания, снижение расхода вяжущего, улучшение сцепления вяжущего с каменным материалом.
Разжижающие добавки (разжижители) – вещества (растворители), снижающие вязкость органического вяжущего. Представлены нефтяным дистиллятором или сырой нефтью, каменноугольными маслами. Служат для получения жидких битумов.
Растворитель органический – органические соединения, используемые для растворения природных и синтетических смол, битумов и других материалов.
Скорость распада эмульсии – нарушение равновесия дисперсной системы при взаимодействии эмульсии с каменным материалом. При объединении с каменным материалом происходит адсорбция ПАВ поверхностью каменного материала и уменьшение концентрации ПАВ на битумных оболочках, и как следствие, слияние отдельных капель с образованием битумных пленок на минеральных зернах.
Смачивание – способность жидкости растекаться по поверхности подложки. Характеризуется краевым углом смачивания.
Смолы – легкоплавкие вязкопластичные вещества, содержащиеся в битумах и дегтях. Представлены высокомолекулярными соединениями углеводородов, растворимыми в бензине, бензоле, хлороформе. Обуславливают текучесть и эластичность битумов.
Смолы карбамидные (мочевиноформальдегидные) – продукт, получаемый из мочевины путем конденсации формальдегида с мочевиной (с карбамидом) и ее производными. Применяют для укрепления грунтов.
Смолы кумароновые – смолы, получаемые в процессе полимеризации ненасыщенных соединений, в основном индена и кумарона, содержащихся в сыром бензоле, и фенольной фракции каменноугольной смолы. Отвечают требованиям государственного стандарта. Осветленные смолы применяют для приготовления цветных асфальтобетонных смесей.
Смолы синтетические – искусственные смолы, основные составляющие пластических масс.
Смолы фурфуроланилиновые (ФАС) – продукт поликонденсации фурфурола и анилина. Применяют для укрепления грунтов.
Смолы эпоксидные – синтетические смолы, получаемые взаимодействием различных органических соединений, содержащих эпоксидную группу, с веществами, имеющими подвижный атом водорода (фенолами, спиртами, аминами).
Стабилизаторы – вещества, задерживающие процессы старения или разложения материалов, повышающие устойчивость коллоидных растворов и предупреждающие их коагуляцию путем увеличения электрического заряда или увеличения сольватной оболочки у коллоидных частиц.
Стабилизирующая добавка (волокна) – вещество, оказывающее стабилизирующее влияние на щебнемастичную асфальтобетонную смесь (ЩМАС) и обеспечивающее устойчивость ее к расслаиванию. Роль стабилизирующей добавки могут выполнять целлюлозные волокна, типа TOPCEL или гранулированные – (TECHNOCEL 1004, VIATOP 66, ITERFIBRA, ARBOCEL); или акриловые волокна, например, – DOLANIT; и отечественные аналоги или специальные полимеры и другие материалы, обеспечивающие требования ГОСТ 31015-2002.
Стекло жидкое (растворимое) – натриевый или калиевый силикат, который получают путем сплавления в стекловаренных печах при 1300…1400°С в течение 7…10 ч измельченной смеси кварцевого песка с кальцинированной содой или сульфатом натрия (может использоваться поташ).
Стекловолокниты – пластики на основе волокна в виде войлока и термореактивной смолы; используются для создания прозрачных участков стен и кровель.
Стеклопластики – материалы на основе полимерного связующего и стеклянного наполнителя. В качестве стеклонаполнителя применяют стеклянные волокна различной формы. В качестве связующего используют полиэфирные, эпоксидные, фенолформальдегидные, кремнийорганические и другие термореактивные полимеры.
Стеклотекстолиты – пластики на основе различных типов стеклянных тканей. Применяют как электроизоляционный материал в ответственных конструкциях.
Сульфитно-спиртовая барда (ССБ) – гидрофильное поверхностно-активное вещество (вязкая жидкость), продукт выпаривания сульфитно-целлюлозных шлаков.
Сульфитно-дрожжевая бражка (СДБ) – отход дрожжевой промышленности, получаемый при производстве сульфитно-спиртовой барды. Применяют для обеспыливания дорог.
Сульфокислоты – побочный продукт перегонки нефти в виде водного раствора сульфокислот с примесью остаточного масла. Являются эмульгатором.
Термопластик – маркировочный материал для разметки дорог типа мелкозернистого пластобетона. Состоит из термопластичного связующего, мелкого светлого заполнителя, пигмента и пластификатора. Для придания светоотражающих свойств в термопластик вводят до 30 % стеклянного бисера (стеклянных шариков).
Термопластичные полимеры – полимеры с линейной структурой молекул. Материалы способны размягчаться при нагреве и восстанавливаться при охлаждении. К этой группе материалов относят: полиэтилен, полипропилен, полиизобутилен, поливинилхлорид, полистирол, поливинилацетат, а также полиамидные и инден-кумароновые полимеры.
Термореактивные полимеры – материалы, имеющие пространственную структуру молекул. Представляют собой твердые стекловидные нерастворимые и неплавкие вещества. Эти материалы отвердевают при нагревании. Эту группу полимеров представляют: фенолформальдегидные, эпоксидные и полиэфирные смолы, а также кремнийорганические полимеры.
Тринидадский асфальт – природное органическое вяжущее, битум, наполненный вулканическим пеплом. Наилучшее вяжущее (добавка к нефтяным битумам и асфальтобетонам).
Фунгициды – вещества, защищающие от плесени и бактерий.
Цемент – минеральное гидравлическое вяжущее, получаемое в результате тонкого измельчения цементных клинкеров при совместном помоле с гипсом, гранулированным шлаком, пластифицирующими или другими добавками. Свойства цемента непосредственно зависят от минералогического состава и тонкости помола. При перемешивании с водой способен из жидкого или тестообразного состояния переходить в камневидное как на воздухе, так и в воде.
Цемент глиноземистый (алюминатный) – цемент, получаемый тонким помолом клинкера, изготавливаемый спеканием пород, богатых глиноземом (бокситом) и известняком (или известью), с преобладанием в готовом продукте низкоосновных алюминатов кальция. Отличается быстрым нарастанием прочности. Разновидности глиноземистого цемента: известково-зольный, известково-пуццолановый, известково-шлаковый, шлаковый бесклинкерный.
Цемент декоративный (цветной) – гидравлическое вяжущее, получаемое на основе белого цемента, содержащее минимальное количество железистых и других окрашивающих соединений. Для повышения белизны цемент отбеливают путем быстрого охлаждения водой.
Эмульгаторы – поверхностно-активные вещества (ПАВ), активизирующие процесс диспергирования битума в водном растворе эмульгатора, обеспечивающие стабильность (устойчивость к распаду) эмульсии. Молекулы эмульгатора состоят из полярной и неполярной частей. Неполярная часть молекулы ПАВ обращена к битуму, а полярная – в воду. Полярные группы поверхностно-активных веществ имеют электрический заряд (при анионактивном эмульгаторе – отрицательный, а катионактивном эмульгаторе – положительный). Отечественные эмульгаторы катионного типа: амдор, дорос, БИЭМ и др.
Эмульсия – жидкость в виде дисперсной системы, состоящая из несмешиваемых жидкостей среды и дисперсной фазы (измельченной в среде до капелек с размером от 1 до 60 мкм).
Эмульсия битумная дорожная – жидкость, полученная диспергированием органического вяжущего в водном растворе эмульгатора. Эмульсии бывают прямые и обратные. В зависимости от вида эмульгатора эмульсии подразделяют на катионные (ЭБ) и анионные (ЭБА). По смешиваемости с минеральным материалом при взаимодействии с каменным материалом эмульсии подразделяют на 3 класса: I класс – ЭБК-I и ЭБА-I; II класс – ЭБК-II и ЭБА-II; III класс – ЭБК-III и ЭБА-III).
Эмульсия битумная прямая – однородная маловязкая жидкость темно-коричневого цвета рационально подобранного состава, получаемая путем диспергирования битума в водном растворе эмульгатора. Содержание битума до 55 %, капли битума диспергированы в воде.
Эмульсия битумо-полимерная – однородная, маловязкая жидкость темно-коричневого цвета рационально подобранного состава, получаемая путем введения полимера в битум, либо в водный раствор эмульгатора с последующим диспергированием, либо в готовую эмульсию.
Источник: intek43.ru