Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Болезни сердца по Браунвальду [Электронный ресурс] : руководство по сердечно-сосудистой медицине : пер. с англ. : в 4-х томах / ред. П. Либби [и др.]....полностью>>
'Документ'
История Ленинградской области и Гатчинского района - богатый источник патриотического воспитания. В России много таких мест, но наш край просто изобил...полностью>>
'Документ'
В связи с необходимостью введения обучения в первых классах на основе Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образо...полностью>>
'Документ'
а) очередная закономерная смена стилей б) для противостояния реформации в) для утверждения могущества католической церкви г) барокко воспевает главное...полностью>>

Главная > Методические рекомендации

Сохрани ссылку в одной из сетей:
Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

СОЮЗДОРНИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ПРИГОТОВЛЕНИЮ И ПРИМЕНЕНИЮ
КОМПЛЕКСНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЯЖУЩИХ

НА ОСНОВЕ ТЯЖЕЛЫХ ПРОДУКТОВ

ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ И УГЛЯ, ПАВ,

ПОЛИМЕРОВ И ДРУГИХ

ВЫСОКОДИСПЕРСНЫХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ

Утверждены зам. директора Союздорнии

канд. Тех. наук В. М. Юмашевым.

Одобрены Главзапсибдорстроем

(письмо № 6204/26-18 от 07.01.86)

 

Описаны основные принципы получения комплексных органических вяжущих (КОВ) и метод расчета их со­става.

Даны оптимальные составы КОВ, получаемых на основе сырья для производства вязких дорожных битумов и различных добавок (дивинилстирольного термоэластопласта, нефтяного асфальтита, мягчи­теля АСМГ, серы); вязких битумов и сополимера процесса доочистки сточных вод или полиэтиленового воска; каменно­угольной смолы и дивинилстирольного термоэластопласта или серы; каменноугольных дегтей и ряда добавок (полистирольной пыли, фильтрационного кека, дре­весного гидролизного лигнина, кубовых остатков дистилляции фталевого ангидрида, длиннопламенных камен­ных углей).

Приведены требования к качеству КОВ и органоминеральных материалов, получаемых на основе КОВ.

Предложена технология приготовления и применения КОВ и органоминеральных смесей; указаны порядок технического контроля за качеством смесей и покрытий из них, а также правила техники безопасности при работе с КОВ.

Настоящие Методические рекомендации составле­ны на основе исследовательских и опытно-эксперимен­тальных работ, проведенных в 1981-1985 гг. Союздорнии, его Омским и Ленинградским филиалами, а также МакИСИ.

 

Предисловие

Повышение роли автомобильных перевозок в выпол­нении народнохозяйственных планов страны, в первую очередь при решении Продовольственной программы и освоении районов Севера и Сибири, требует развития сети автомобильных дорог с твердым покрытием и уве­личения объемов ремонтных работ, а следовательно, ро­ста производства дорожно-строительных материалов улучшенного качества, в частности органических вяжу­щих, которые позволят обеспечить одновременно сдвигоустойчивость покрытий при 50-70°С и трещиностойкость при минус 50-60°С.

За последние годы в Союздорнии, его Омском и Ле­нинградском филиалах, а также в Макеевском инженер­но-строительном институте (МакИСИ) проведены иссле­дования по разработке отвечающих этим требованиям комплексных органических вяжущих (КОВ), полученных на основе продуктов переработки нефти и угля, ПАВ, полимеров и других структурообразующих доба­вок.

В результате исследований Союздорнии предложены КОВ на основе сырья для производства битумов и таких структурообразующих добавок, как дивинилстирольный термоэластопласт (ДСТ), нефтяной асфальтит, мягчитель АСМГ, сера, а также КОВ на основе каменноугольной смолы, ДСТ или серы; Ленинградским филиа­лом Союздорнии - КОВ на основе вязких битумов и по­лиэтиленового воска (ПЭВ); Омским филиалом Союздорнии - КОВ на основе вязких битумов и сополимера процесса доочистки сточных вод (ПДСВ); МакИСИ - КОВ на основе каменноугольных дегтей и ряда добавок: полистирольной пыли (ПС), фильтрационного кека (ФК), древесного гидролизного лигнина (ДГЛ), кубовых остатков дистилляции фталевого ангидрида (ОФА), длиннопламенных каменных углей (ДУ).

Анализ результатов исследований и опытно-экспериментальных работ на объектах Курского областного треста "Дорспецстрой" (КОВ на основе жидких битумов БНЖ 70/130 и ДСТ), Центравтодора Минавтодора РСФСР (КОВ на основе битумного сырья и ДСТ), Ом­ского треста "Дорспецстрой" (КОВ на основе вязких битумов и ПДСВ), трестов "Лендорстрой" и "Леноргинжстрой" (КОВ на основе вязких битумов и ПЭВ), Донбассдорстроя, Артемовского управления "Дорспец­строй", Донецкого облмежколхоздорстроя и др. (КОВ на основе дегтей и различных добавок) позволил раз­работать "Методические рекомен­дации по приготовлению и применению комплексных органических вяжущих на основе тяжелых продуктов переработки нефти и уг­ля, ПАВ, полимеров и других высокодисперсных напол­нителей", которые предназначены для использования при опытном строительстве дорожных покрытий с ис­пользованием различных КОВ.

В настоящих "Методических рекомендациях" изложена технология приготовления и применения вышеперечисленных КОВ; даны требования к их качеству, тех­ническому контролю за качеством как самих вяжущих, так и органоминеральных смесей и органобетонов  на их основе; техника безопасности при работе с ними.

При разработке настоящих "Методических рекомен­даций" исполь­зованы авторские свидетельства № 834041, 857182, 983105, 975755, 833732, 1203062, 1279992.

"Методические рекомендации" составили кандидаты технических наук Л. М. Гохман, Д. С. Шемонаева, Е. М. Гурарий, А. Р. Давыдова (Союздорнии), Ю. Е. Никольский, А. С. Баранковский (Омский филиал Союздорнии), И. П. Шульгинский, Г. Б. Крыжановская (Ленинградский фи­лиал Союздорнии), В. И. Братчун (МакИСИ), инженеры И. И. Капанадзе, К. И. Давыдова, И. В. Степанян (Союздор­нии), О. Г. Бабак (Омский филиал Союздорнии), А. И. Повзун, А. Н. Бачурин, С. В. Якименко (МакИСИ), А. В. Румянцев (Омский завод синтетического каучука).

1. Общие положения

1.1. Разнообразие климатических и эксплуатационных условий требует разработки научно обоснованных путей регулирования свойств вяжущих для дорожного строительства в широких пределах с целью получить оптимальные для данных условий качества.

1.2. Изменение консистенции битумов и дегтей или варьирование известными технологическими способами производства не позволяет существенно повысить их трещиностойкость при требуемой теплостой­кости и ус­тойчивости к старению. Так, для битумов с температурой размягчения от 43 до 51 °С температура хрупкости соот­ветственно сос­тавляет от минус 17 до минус 4 °С. Следовательно, при требуемой сдви­гоустойчивости по­крытий при 50-70 °С, необходимой коррозионной стойкости и устойчивости к старению не удается обеспечить трещи­ностойкость покрытий при температурах ниже ми­нус 20°С, а тем более при минус 50 - минус 60°С, харак­терных для районов Севера и Сибири. Выполнить эти требования можно, используя комплексные органиче­ские вяжущие (КОВ), получаемые введением в жидкие или маловязкие продукты переработки нефти и уг­ля ПАВ, полимеров и других структу­рообразующих до­бавок.

1.3. КОВ можно получать из тяжелых нефтей или остатков неглубокой переработки традиционных нефтей на атмосферных колоннах, вводя в них порошкообразные структурообразующие добавки, в местах добычи нефти в районах Севера и Сибири. Это позволит зна­чительно сократить железнодорожные перевозки вязких битумов.

В связи с дефицитом полу бункерных вагонов, пред­назначенных для транспортирования вязких битумов и дегтей, увеличены поставки маловязких дегтей и сырья для производства битумов на бескомпрессорные установки дорожно-строительных организаций.

Производство окисленных битумов и дегтей на этих установках является пожароопасным, высокоэнергоем­ким, характеризуется низким контролем качества готовой продукции, что повышает вероятность получения а, следовательно, и применения вяжущих низкого каче­ства. Все это обусловливает целесообразность привле­чения для обслуживания установок специалистов по неф­тепереработке.

Получение КОВ на таких установках взамен битумов может быть осуществлено силами самих дорожников, поскольку технология получения этих вяжущих сводится к простому механическому переме­шиванию компонентов при температурах не выше 180°С.

1.4. Представление об органических вяжущих мате­риалах как о дисперсных системах с оптимальным объ­емом дисперсной фазы, образующей пространственный коагуляционный каркас, который обеспечивает их проч­ность и теплостойкость, и дисперсионной средой, качество и толщина гранично-смазочных прослоек которой обуслов­ливает необходимую деформативность и эла­стичность системы, является основной предпосылкой получения КОВ.

Толщина и качество прослоек среды зависят как от природы структурообразующих компонентов (их внутренней и внешней лиофильности по отношению к данной дисперсионной среде), так и от их содержания в си­стеме.

1.5. Хорошая совместимость компонентов, достаточ­ная кинетическая устойчивость получаемых вяжущих - способность не расслаиваться при длительном хранении и выдерживании при рабочих температурах, обеспе­чение требуемого комплекса технологических и эксплу­атационных свойств являются основными научными прин­ципами получения КОВ.

КОВ должны обеспечить устойчивость органоминеральных смесей к старению при приготовлении, хранении и транспортировании, а также требуемые сдвигоустойчивость, водо -, морозо - и трещиностойкость органо-бетонных покрытий.

В связи с этим качество вязких КОВ должно быть не ниже качества битумов марок БНД, нормированных ГОСТ 22245-76, жидких - не ниже качества жидких би­тумов, нормированных ГОСТ 11955-82, КОВ на основе дегтей - не ниже качества дегтей, указанного в ГОСТ 4641-80, а для районов Севера и Сибири, а так­же конструкций, работающих в условиях повышенных динамических воздействий, - значительно его превосхо­дить. При этом температура перехода вяжущего в хруп­кое состояние должна быть практически равна минимальной температуре или быть ниже ее в данном кон­структивном слое для той дорожно-климатической зо­ны, в которой он будет эксплуатироваться.

1.6. Материалами для дисперсионной среды КОВ мо­гут служить жидкообразные основные и побочные продукты переработки нефти и угля, например, сырье для производства вязких дорожных битумов (гудроны), битумы, экстракты селективной очистки масел, каменно­угольные масла, смолы, дегти, а также нефти.

Материалами, используемыми в качестве зародышей дисперсной фазы, могут служить высокодисперсные на­полнители органического и неорганического происхождения, например, полимеры, асфальтиты, асфальты деасфальтизации, мягчители АСМГ и другие концентраты асфальтосмолистых веществ, нефтеполимерные и тяжелые буроуголь­ные смолы, сера, порошкообразные остатки различных промышленных производств и т.п.

1.7. Для получения КОВ с оптимальными свойства­ми необходимо обеспечить объемное содержание диспер­сной фазы Сv в пределах от = 0,487 до = 0,613. Данное условие является теоретической основой для разработки составов КОВ. При этом за дисперсную фа­зу принимаются собственно зародыши фазы и часть дис­персионной среды, иммобилизованная ими, при тепловом движении или деформировании представляющие собой единое целое.

При Сv < 0,487 содержание зародышей дисперсной фа­зы оказывает­ся недостаточным для образования прост­ранственной дисперсной структуры в КОВ, а следовательно не могут быть обеспечены необходимые проч­ность и сдвигоустойчивость системы.

При Сv > 0,613 возникает опасность образования фазового контакта между дисперсными частицами в КОВ, что приводит к потере вяжущих свойств и недостаточ­ной устойчивости к старению.

1.8. Расчет оптимального состава КОВ заключается в определении граничных массовых концентраций за­родыша дисперсной фазы  и  (см. рисунок) при и и производится по формуле

                          (1)

где Сv - концентрация частиц дисперсной фазы по об]ему, доли едини­цы;

Сm - концентрация наполнителя, служащего зародышем дисперсной фазы КОВ, по массе, до­ли единицы;

l - коэффициент объемности, равный отношению объема частиц дисперсной фазы к собствен­ному объему их зародышей;

- отношение плотности частиц дисперсной фазы или приближен­но КОВ к плотности их за­родышей.

Для определения l следует использовать формулу (1) и выражение

                       (2)

где h* - отношение наибольшей пластической или наибольшей ньютоновской вязкостей КОВ к вяз­кости материала, используемого для его дис­персионной среды.

 

 

Зависимость вязкости от концентрации фазы в КОВ

 

Таким образом, для расчета состава КОВ с оптимальными свойствами достаточно определить экспериментально h* при произволь­ном Сm, плотность КОВ и зародыша фазы, l из уравнений (1), (2), а затем  и при = 0,487 и = 0,613 по формуле (1).

1.9. Для ориентировочной оценки оптимального со­держания наполнителя в КОВ можно применять зависи­мость приведенных температуры размягчения по К и Ш или условной вязкости (Тр. ков/Тр. среды, Сков/Ссреды соответственно) от концентрации фазы.

1.10. КОВ можно приготавливать как на НПЗ, так и на АБЗ с использованием простейшего оборудования (например, стандартных битумных котлов или бескомп­рессорных установок типа Т-309), путем механического перемешивания компонентов КОВ при рабочих темпе­ратурах (140-180°С).

1.11. Применение КОВ не только расширит ассорти­мент органичес­ких вяжущих, но и позволит повысить качество и увеличить срок службы дорожных покрытий, в первую очередь за счет улучшения их трещиностойкости, сдвигоустойчивости, водо- и морозостойкости, ус­тойчивости к динамическим воздействиям. Одновремен­но использова­ние КОВ оптимальных составов обеспечит возможность регулировать свойства органических вяжущих в широких пределах в зависимости от наличия исходных компонентов для их приготовления на месте строительства и условий эксплуатации конструкций с их применением, позволит значительно повысить про­изводительность работ по приготов­лению вяжущих, умень­шить энергозатраты, получить материалы с требуемы­ми в данных условиях свойствами, ускорить строитель­ство дорог с твердым покрытием, особенно в сельско­хозяйственных и вновь осваиваемых районах Севера и Сибири.

2. Материалы, применяемые для приготовления КОВ,

и технические требования  к ним

Материалы, используемые для дисперсионной среды

2.1. В качестве материалов для дисперсионной сре­ды КОВ могут быть использованы нижеприведенные ма­териалы, отвечающие требованиям соответствующих до­кументов:

сырье для производства нефтяных вязких дорожных битумов - ТУ 38-101582-75х);

жидкие битумы (преимущественно марок МГО 70/130, МГО 130/200) - ГОСТ 11955-82;

битумы нефтяные дорожные вязкие - ГОСТ 22245-76;

смола каменноугольная с условной вязкостью при 30°С и отверстии 10 мм в пределах 2-120с-ОСТ 14-62-80;

каменноугольные дорожные дегти - ГОСТ 4641-80;

антраценовое масло, используемое для приготовле­ния составленных дегтей, - ТУ 14-6-66-71;

разжижители или пластификаторы для вязких битумов, в качестве которых могут быть использованы жид­кие битумы, - ГОСТ 11955-82;

битумное сырье - ТУ 38-101582-75;

шламы нефтяные очистных сооружений - ТУ 38101911-82.

_____________

х) Названия упоминаемых в тексте нормативных документов приведены в приложении к настоящим Мето­дическим рекомендациям.

Материалы, используемые в качестве зародышей

дисперсной  фазы

2.2. В качестве зародышей дисперсной фазы КОВ мо­гут быть использованы высокодисперсные наполнители органического и неорганического происхождения, отве­чающие требованиям, указанным далее.

2.3. Дивинилстирольный термоэластопласт должен отвечать требо­ваниям ТУ 3840359-85 (марка ДСТ-30Б I или II группы при характе­ристической вязкости не ме­нее 1,2 дл/г) и ТУ 103267-80 (марка ДСТ-30-01).

2.4. Нефтяной асфальтит, полученный в процессе деасфальтизации тяжелых нефтяных остатков бензином (процесс добен), должен содержать асфальтосмолистых веществ не менее 85 %.

2.5. Мягчитель АСМГ должен отвечать требованиям ТУ 38201-193-78 (без сажи) и иметь следующие характеристики: температуру размягчения 127°С, содержание частиц размером менее 0,2 мм - 6,9 %, подвижность в процессе затаривания 50×101 мм, после 3 мес. хранения - 38×101 мм, содержание золы - 0,2 %.

2.6. ПАВ, преимущественно катионного типа; коллек­тор АНП-2 должен отвечать требованиям ТУ 6-02-1067-81, кубовые остатки при производстве аминов С1720 (КОА) - ТУ 6-02-750-78, БП-3 - ТУ 38 УССР 201170-78, продукт КОДА - ТУ 113-03-13-30-85.

2.7. Сера техническая молотая должна отвечать тре­бованиям ГОСТ 127-76 (с изменением № 1) и иметь следующий зерновой состав: остаток на сите с разме­ром ячеек 0,14 мм - не более 3 %, 0,071 мм - не бо­лее 4 %.

При 119 °С сера плавится и превращается в легкоподвижную жидкость желтого цвета, вязкость которой изменяется с повышением температуры (в диапазоне 120-154°С вязкость серы составляет 0,011-0,0066 Пас).

2.8. Сополимер процесса доочистки сточных вод (ПДСВ) - техноло­гический промышленный отход, полу­чаемый в результате промывки технологических аппаратов, фильтров, прошедший через сита при коагуляции латексных стоков на локальных цеховых очистителях при производстве каучуков марок СКМС-30 АРК и СКМС-30 АРКМ-27. ПДСВ обводнен, доля воды состав­ляет 40-55 % массы.

Обезвоженный ПДСВ должен отвечать требованиям ТУ 3830311-85 и иметь следующий химический состав (% массы): сополимер - 40-53, масло ПН-6К - 39-49, зола - 8-11.

2.9. Первичный отход производства полистирола - полистирольная пыль (ПС) - порошок белого цвета с раз­мером частиц менее 6,3×105 м. Образуется в процессе очистки маточного раствора, отделяемого от суспензионного полистирола на центрифугах, и должен иметь влаж­ность 6-8 %, плотность 1040-1060 кг/м3, насыпную плотность 680-740 кг/м3.

2.10. Первичные отходы производства поливинилхлорида (ПВХ): фильтрационный кек (ФК) - порошок  от светло-розового до коричнево­го цвета со степенью де­полимеризации 12-20 %, образующийся в процессе очист­ки маточного раствора, отделенного от кондиционного поливинилхлорида на центрифугах, и отсев поливинилхлорида, образующийся в процессе рассева высушенно­го полимера на мельничных ситах и представляющей собой белый порошок с размером зерен (6,3¸63)×105 м.

По физико-химическим свойствам отсев должен соответствовать требованиям ГОСТ 14332-78.

2.11. Древесный гидролизный лигнин (ДГЛ) - отход спиртового и дрожжевого производства, получаемый при переработке хвойных и лиственных пород древеси­ны методом гидролиза разбавленной серной кислотой, должен иметь плотность 1359-1400 кг/м3, насыпную плотность 300-350 кг/м3. Наряду с ДГЛ рекомендуется применять гидролизную муку.

2.12. Кубовые остатки дистилляции фталевого ангид­рида (ОФА) представляют собой сухой мелкий порошок или глыбы аморфного материала, образующиеся в про­цессе очистки фталевого ангидрида С8Н4О3 от примесей хинона в дистилляционной колонне. Они должны иметь плотность 1400-1420 кг/м3, насыпную плотность 700 -800 кг/м3. Глыбы ОФА необходимо размалывать и про­сеивать через сито с отверстием 0,071 мм.

2.13. Каменные угли малой степени метаморфизма марки Д (молодые, длиннопламенные - ДУ) перед при­менением необходимо размалывать и просеивать через сито с отверстиями 0,071 мм.

2.14. Полиэтиленовый воск (ПЭВ) должен отвечать требованиям ТУ 38302116-81 и ТУ 6-05-1837-82 (мар­ка НМПЭ-3).

3. Составы КОВ. Технические требования к КОВ



Похожие документы:

  1. Рекомендации по технологии санации трещин и швов в эксплуатируемых дорожных покрытиях Федеральное дорожное агентство

    Документ
    ... комплексного воздействия ... других вяжущих [2,4]. ... основе в органических растворителях ... Методические рекомендации по приготовлению и применению катионных битумных эмульсий: Росавтодор, М.-2003. [7] ОДМ 218.2.002-2009 Методические рекомендации по применению ...
  2. Методические рекомендации по выполнению контрольной работы №3 по фармакогнозии для студентов ІV курса фармацевтического факультета (заочное отделение)

    Методические рекомендации
    ... МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ №3 ПО ... знания по органической и ... плазмозамещающего раствора комплексного действия: автореф ... и применение лекарственного ... как: А. вяжущее Б. уролитическое В. ... срезах, приготовление которых менее ...
  3. Методические рекомендации к практическим занятиям Казань, 2005

    Методические рекомендации
    ... К МЕТОДИЧЕСКИМ РЕКОМЕНДАЦИЯМ ПО ИСТОРИИ ... н. э. Китайский трактат о применении иглоукалывания, прижигания и пульсовой ... которому присущи вяжущие [свойства] ... приготовлении ... азотная кислота как показатели органических примесей почвы», И.В. ... комплексно ...
  4. Технология основных производств программа методические указания и контрольные работы для студентов специальности 1 – 57 01 01 «охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов» заочной формы обучения

    Документ
    ... комплексных удобрений Свойства и применение ... приготовлению ... мономеров в производстве органических продуктов / Е. ... методические рекомендации по изучению основных раз­делов дисциплины 11 3. Контрольные задания по дисциплине 12 3.1. Методические рекомендации ...
  5. Реставрационные нормы сборник цен на научно-проектные работы по памятникам истории и культуры

    Документ
    ... применения нескольких единичных расценок на отдельные элементы работ вместо одной имеющейся комплексной ... органическими растворителями с предварительным приготовлением ... вяжущего Под микроскопом определение качества вяжущего ... -методических рекомендаций по ...

Другие похожие документы..