Методические рекомендации по оптимальным режимам хранения в накопительных бункерах и транспортирования асфальтобетонных смесей

(одобрены Главдорстроем от 09.04.1985 № 5603/206)

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПТИМАЛЬНЫМ РЕЖИМАМ ХРАНЕНИЯ В НАКОПИТЕЛЬНЫХ БУНКЕРАХ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

Изложены сведения о допустимом времени хранения и транспортирования асфальтобетонных смесей с учетом состава смесей и температуры, а также свойств битумов. Приведен перечень мер, направленных на сохранение требуемого качества асфальтобетонных смесей и уменьшение старения битума в них. Изложены сведения об ожидаемом технико-экономическом эффекте.

Предисловие

Накопительные бункера являются действенным средством обеспечения равномерного, бесперебойного режима работы асфальтобетонных заводов, стабилизации их производительности.

Однако известно, что битумы подвержены интенсивному старению при высоких температурах и, особенно, в тонких пленках. Такие процессы наблюдаются при выдерживании асфальтобетонных смесей в накопительных бункерах и транспортировании их к месту укладки. В результате возможно ухудшение качества получаемых смесей. Это обстоятельство обусловило необходимость в проведении исследований, позволяющих выявить закономерности изменения свойств битумов и асфальтобетонов в условиях выдерживания асфальтобетонных смесей при технологических температурах. Цель таких исследований установить предельно допустимое время выдерживания смесей.

Хранение и транспортирование смесей к месту укладки рассматриваются как звено в общей проблеме, охватывающей все процессы, связанные с производством, укладкой и уплотнением асфальтобетонных смесей.

«Методические рекомендации по оптимальным режимам хранения в накопительных бункерах и транспортирования асфальтобетонных смесей» составлены на основании проведенных в Союздорнии научно-исследовательских и опытно-экспериментальных работ.

Настоящие «Методические рекомендации» содержат сведения о допустимом времени хранения и транспортирования асфальтобетонных смесей с учетом их состава и температуры, свойств битумов, а также содержат перечень мер, направленных на сохранение требуемого качества асфальтобетонных смесей и уменьшение старения битума в них.

«Методические рекомендации» составили кандидаты технических наук Л.М. Гохман, В.Н. Сотникова и инж. Н.В. Амосова (Союздорнии), канд. техн. наук А.М. Щербаков (Госдорнии).

При разработке использованы результаты исследований и опытно-экспериментальных работ, выполненных канд. техн. наук Д.И. Гегелия.

Все замечания и предложения по данной работе просьба направлять по адресу: 143900, Московская обл., г. Балашиха-6, Союздорнии.

1. Общие положения

1.1. Накопительный бункер — это промежуточный склад для хранения асфальтобетонных смесей при рабочей температуре.

Наличие накопительного бункера в составе асфальтобетонного завода позволяет обеспечить ритмичный выпуск асфальтобетонных смесей независимо от наличия автомобилей-самосвалов, изменения режимов укладки и погодных условий, а также сократить время загрузки автомобилей и повысить их производительность.

Однако при выдерживании смесей в накопительных бункерах и при транспортировании их к месту укладки происходит старение битума, проявляющееся в повышении его хрупкости и снижении пластичности. В результате ухудшаются удобоукладываемость и уплотняемость асфальтобетонных смесей, снижаются трещиностойкость, водо- и морозостойкость асфальтобетонных покрытий.

В наибольшей степени подвержены старению горячие асфальтобетонные смеси на вязких битумах.

1.2. Интенсивность старения битума при выдерживании асфальтобетонной смеси в накопительном бункере и в процессе транспортирования предопределяется температурой и временем выдерживания смеси, ее составом, типом дисперсной структуры битума, толщиной битумной пленки на зернах минеральных материалов и степенью ее структурированности.

Одним из основных факторов, обусловливающих скорость старения битумов, является их структура, зависящая, в свою очередь, от количественного соотношения объемов основных компонентов, входящих в состав дисперсной фазы и дисперсионной среды, и от характера их взаимодействия.

Тип дисперсной структуры битумов может быть выявлен по соотношению суммы асфальтенов и спиртобензольных смол и суммы масел и петролейно-бензольных смол (соотношение дисперсной фазы к дисперсионной среде Ф/С). В производственных лабораториях удобнее и проще пользоваться показателем К <*>, функционально связанным с соотношением Ф/С и определяемым по стандартным показателям битума по следующей формуле:

где \text{Т}_{\text{р}} — температура размягчения по кольцу и шару, °C (ГОСТ 11506-73);

\text{Т}_{\text{хр}} — температура хрупкости по Фраасу, °C (ГОСТ 11507-78);

\text{Д}_{25} — растяжимость при 25 °C, см (ГОСТ 11505-75).

---

<*> Показатель К предложен В.А. Золотаревым.

Следует учитывать, что с наибольшей скоростью стареют битумы с К > 1, с наименьшей — при К < 0,7.

Повышение температуры смеси и увеличение времени выдерживания ее при этой температуре ускоряют старение битумов, так как интенсифицируют полиоксиконденсацию, полимеризацию, фильтрацию легких компонентов битума в поры минерального материала и их испарение из пленок на поверхности минеральных зерен.

В этих условиях большую роль играют толщина битумной пленки и степень ее структурированности минеральным порошком; в смесях для асфальтобетонов с меньшей остаточной пористостью старение битума происходит значительно медленнее, чем в смесях для более пористых асфальтобетонов.

Следует учитывать, что независимо от состава асфальтобетонной смеси и качества битума процессы старения битума в пленках резко интенсифицируются при температуре 160 °C и выше.

1.3. Цель настоящих «Методических рекомендаций» — установить допустимое время хранения и транспортирования горячих асфальтобетонных смесей с учетом состава смесей и температуры, свойств битумов.

2. Допустимое время хранения и транспортирования асфальтобетонной смеси

2.1. За критерий допустимой степени старения асфальтобетонных смесей принято такое снижение деформативности, водо- и морозостойкости асфальтобетонов, ухудшение удобоукладываемости и уплотняемости смесей, доставленных к месту укладки, которые в комплексе приводят к возникновению опасности получения асфальтобетона более низкой, чем это предусмотрено проектом, марки, а также недоуплотнения его в покрытии.

2.2. Максимально допустимые промежутки времени от момента выпуска смесей, приготавливаемых на битумах с К < 0,7 при температуре 160 °C, до их укладки в покрытие в зависимости от вида, типа и состава получаемых асфальтобетонов приведены в табл. 1.

Таблица 1

Остаточная пористость асфальтобетона,	Допустимое время хранения и транспортирования смесей, ч, для асфальтобетона
% объема	плотного			пористого	высокопористого
	А	Б и Г	В и Д
2,0 — 3,5	4,0	3,0	2,0	-	-
3,5 — 5,0	3,0	2,0	1,5	-	-
5,0 — 7,0	2,5	1,5	1,5	-	-
7,0 — 9,5	-	-	-	5	-
9,5 — 12,0	-	-	-	4	-
12,0 — 18,0	-	-	-	-	3

При изменении температуры приготовления смеси и свойств битума необходимо значения времени, приведенные в табл. 1, умножить на соответствующие коэффициенты (табл. 2).

Таблица 2

Температура смеси, °C	Значение переходного коэффициента в зависимости от показателя К
	менее 0,7	0,7	0,8	0,9	1	более 1
160	1,00	0,82	0,52	0,35	0,22	0,14
150	1,13	0,97	0,68	0,50	0,38	0,29
140	1,28	1,10	0,80	0,62	0,50	0,52

2.3. Смеси, приготовленные на битуме с К > 1, не рекомендуется хранить в бункерах и транспортировать при температуре 160 °C и выше.

2.4. Для снижения простоя автомобилей под загрузкой в начале смены, когда на АБЗ одновременно прибывает несколько автомобилей, асфальтосмесительную установку следует включать в работу не менее чем за 0,5 — 1 ч до их прибытия.

2.5. Остановку смесителя в конце рабочего дня производят из расчета полной разгрузки бункера прибывающими после этого автомобилями.

2.6. При температуре окружающего воздуха ниже 10 °C максимально допустимое время хранения смесей в необогреваемых бункерах следует уменьшать на 20%.

2.7. При температуре окружающего воздуха ниже 5 °C для приготовления смесей в соответствии с ГОСТ 9128-84 при температурах до 170 °C рекомендуется применять битумы с К < 0,7 и выдерживать их до момента укладки не более 1 ч.

2.8. Необходимо принимать во внимание, что при температуре воздуха выше 15 °C скорость остывания асфальтобетонной смеси в накопительном бункере составляет до 1 °C в час, при температуре 5 °C — около 2 °C в час, а при транспортировании в автомобиле-самосвале (8 — 10 т) — соответственно 1 — 3 и 3 — 6 °C в час. При увеличении или уменьшении массы смеси скорость остывания соответственно снижается или увеличивается.

2.9. При систематической необходимости в длительном хранении асфальтобетонных смесей в накопительных бункерах и большой дальности возки в целях уменьшения скорости их старения рекомендуется применять:

добавки ПАВ или активированные минеральные порошки, позволяющие снизить температуру приготовления смесей на 20 °C;

---