ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

Утверждено

распоряжением Росавтодора

№ ОС-564-р от 27.06.2002 г.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРИМЕНЕНИЮ НАПОЛНИТЕЛЯ «ГРИКОЛ»
В СОСТАВАХ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ
ДЛЯ УСТРОЙСТВА ПОКРЫТИЯ
С АНТИГОЛОЛЕДНЫМИ СВОЙСТВАМИ

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЛУЖБА ДОРОЖНОГО ХОЗЯЙСТВА

(РОСАВТОДОР)

Москва 2002

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие . 1

1. Общие положения . 2

2. Область применения . 3

3. Техническая характеристика антигололедного наполнителя «Грикол» и технология его приготовления . 3

4. Материалы, составы и свойства асфальтобетонной смеси с наполнителем «Грикол» . 4

5. Технология приготовления асфальтобетонных смесей с антигололедным наполнителем «Грикол» . 5

6. Строительство покрытий из асфальтобетонных смесей с наполнителем «Грикол» . 5

7. Контроль и техника безопасности при производстве работ по приготовлению и укладке асфальтобетонной смеси с антигололедным наполнителем «Грикол» . 5

Приложение 1 Методика контроля наличия «Грикола» в асфальтобетонной смеси . 6

Приложение 2 Методика определения количества «Грикола» на поверхности покрытия . 6

ПРЕДИСЛОВИЕ

Зимняя скользкость на автомобильных дорогах - это одна из основных проблем безопасности движения в зимний период. Она приводит к снижению скорости движения автомобилей в 2-2,5 раза, увеличению себестоимости перевозок на 20-30 %. В разных странах зимняя скользкость является причиной до 40 % дорожно-транспортных происшествий (ДТП). Вероятность возникновения ДТП при образовании ледяной пленки на покрытии повышается почти в 10 раз по сравнению с сухим покрытием.

Традиционные методы обработки дорожного покрытия антигололедными реагентами, в том числе солью, ПСС, уменьшая зимнюю скользкость, не обеспечивают безопасность движения при непрогнозируемых перепадах температуры воздуха от положительных к отрицательным. Применение противогололедных материалов, распределяемых по поверхности покрытия, в значительной степени загрязняет окружающую среду (почву, воду и т.д.) и увеличивает коррозионное воздействие на металлы.

Исследования и анализ отечественного и зарубежного опыта, который проводился в разных странах мира, показали, что задача предотвращения образования гололеда, недопущения этого опасного явления на дорогах, а не борьба с уже образовавшимся льдом и накатом является наиболее перспективной, которая коренным образом меняет идеологию их зимнего содержания.

Технологии предотвращения зимней скользкости, основанные на превентивной обработке покрытия, своевременность которой требует использования информационных систем о погодных условиях с применением датчиков, устанавливаемых как в покрытие, так и вдоль дороги, а также компьютерных программ, климатических карт, позволяют обеспечить безопасность движения, уменьшая количество обработок и использования антигололедных реагентов.

Однако такие технологии не доступны для решения проблемы зимней скользкости на дорогах России ввиду колоссальных финансовых затрат и локального эффекта.

Российскими учеными разработаны антигололедный наполнитель «Грикол» и технология его применения в составах асфальтобетонных смесей для придания покрытию антигололедных свойств. Материал, способ его приготовления и применения в составах асфальтобетонных смесей защищены патентами в России и Европейским патентом. На материал «Грикол» разработаны ТУ 5718-003-05204773-94.

В отличие от превентивной обработки, придание покрытию антигололедных свойств путем введения «Грикола» в асфальтобетонную смесь позволяет обеспечить антигололедный эффект на покрытии в зимний период в течение 5-6 лет его эксплуатации. Кроме того, это дает возможность:

h повысить безопасность движения при наступлении гололедных условий, предотвращая локальную наледь, снежный накат;

h продлить сроки начала проведения мероприятий по обеспечению требуемых транспортно-эксплуатационных характеристик дорожного покрытия в зимний период;

h сократить трудозатраты и количество применяемых химических реагентов;

h снизить коррозионное воздействие на транспортные средства и негативное экологическое воздействие.

«Рекомендации по применению антигололедного наполнителя «Грикол» в составах асфальтобетонных смесей для устройства покрытия с антигололедными свойствами» разработаны на основе исследований, проведенных ГП «Росдорнии», ООО фирмой «Грикол-лимитед», ВГАСА, МАДИ и опытно-производственных работ по строительству покрытий с наполнителем «Грикол» на федеральных автомобильных дорогах «Волга - Украина», «Тамбов - Воронеж», региональной автомобильной дороге «Воронеж - Луганск».

«Рекомендации» подготовили канд. техн. наук Гриневич С.В., инж. Лысенко В.Е., инж. Кузнецова Е.А. В работе принимали участие канд. техн. наук Борисюк Н.В., доктор техн. наук Подольский В.П., инж. Целковнев А.И., инж. Розов Ю.Н., инж. Яновский Б.Ф.

1 . ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 . Настоящие рекомендации распространяются на производство работ по устройству покрытий из асфальтобетонных смесей с антигололедным наполнителем «Грикол».

1.2 . Покрытие из асфальтобетонных смесей с наполнителем «Грикол» - это покрытие, на поверхности которого в зимний период постоянно присутствует противогололедный реагент, который при взаимодействии с осадками (снегом, инеем, переохлажденным дождем) образует незамерзающий раствор. Данный раствор значительно ослабляет сцепление снежно-ледяных образований с покрытием и предупреждает обледенение покрытий.

1.3 . Пленка незамерзающего раствора на поверхности покрытия образуется в результате выхода хлоридов из объема асфальтобетона благодаря его капиллярно-пористой структуре и воздействию транспортных средств на покрытие.

1.4 . При температуре близкой к 0 °С и отрицательной температуре пленка солевого раствора постоянно возобновляется под движением транспортных средств.

1.5 . В летнее время года количество хлоридов на покрытии незначительно, их концентрация соответствует показателю водопроводной воды.

1.6 . Зимнее содержание покрытий с антигололедным наполнителем «Грикол» не исключает удаление снежной массы с поверхности покрытия (сгребание и сметание снега), но значительно снижает удельный расход противогололедных материалов и количество циклов обработки:

h в период гололедицы (повышенная влажность, туман, колебания температуры от положительных к отрицательным до - 6 °С при ветре менее 10 м/с) на покрытии не образуется ледяная пленка. Сцепление колеса с покрытием соответствует требованиям безопасности движения. Обработка противогололедными материалами не требуется;

h при толщине слоя рыхлого неуплотненного снега на покрытии, не превышающей 4 см, прикатывания снега не происходит. Благодаря присутствию хлоридов на покрытии снег не уплотняется, что позволяет обеспечить сцепление колеса с покрытием. Снегоочистка производится без применения противогололедных материалов;

h при увеличении толщины слоя неуплотненного снега свыше 4 см достаточно произвести одну обработку противогололедными материалами, например хлоридами, из расчета 10 г/м² соли, что позволит обеспечить безопасность движения и очистку покрытия до «черного».

1.7 . За счет резкого сокращения использования хлоридов на покрытии с «Гриколом» значительно улучшается экологическая обстановка - состояние почвы и грунтовых вод, снижается коррозионное воздействие на металлические конструкции дороги, инженерные коммуникации и транспортные средства.

1.8 . Введение в состав асфальтобетонной смеси антигололедного наполнителя «Грикол» не влияет на срок службы покрытия.

2. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

2.1 . Покрытие с антигололедной добавкой «Грикол» рекомендуется устраивать на автомобильных дорогах с интенсивностью движения не менее 100 авт./ч на одну полосу движения во II - IV дорожно-климатических зонах. При малой интенсивности движения антигололедный эффект не значителен.

2.2 . Антигололедная добавка «Грикол» может быть использована для строительства верхнего слоя покрытия автомобильных дорог I , II , III технических категорий при приготовлении горячих асфальтобетонных смесей.

2.3 . Устраивать такие покрытия целесообразно на объектах автомобильных дорог, на которых проводятся регламентные технологические мероприятия по сдвиганию или подметанию снега с проезжей части.

2.4 . Покрытия с антигололедной добавкой «Грикол» устраивают на магистралях, мостах и путепроводах, набережных, на участках движения общественного транспорта (в том числе на остановках) и других гололедоопасных участках.

3 . ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АНТИГОЛОЛЕДНОГО НАПОЛНИТЕЛЯ «ГРИКОЛ» И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ

3.1 . Антигололедный наполнитель «Грикол» это тонкодисперсный порошок, получаемый путем совместного измельчения хлористых солей (90 %) и гидрофобизатора на основе кремнийорганических продуктов (10 %).

3.2 . Физико-механические показатели антигололедного наполнителя «Грикол» приведены в таблице.

Наименование показателей	Норма
1 . Зерновой состав, % по массе, не менее:
Мельче 1,25 мм	100
-«- 0,315 мм	95
-«- 0,071 мм	80
2. Пористость, % по объему, не более	30
3. Набухание образцов из смеси порошка с битумом, % по объему, не более	1,5
4. Показатель битумоемкости, г, не более	50
5. Влажность, % по массе, не более	0,5
6. Гидрофобность, ч, не менее	24
7. Внешний вид	Порошок от светло-серого до темно-серого цвета. Оттенок не нормируется. Без запаха.
8. Щелочность, рН	8-9
9. Массовая доля хлоридов, %, не менее	90,0
10. Массовая доля нерастворимых в воде веществ, %, не более	10,0
11 . Насыпная плотность, г/л	1300
12. Удельная поверхность, см²/г	3000
13. Температура воспламенения	Не горит, не выделяет газов
14. Пределы взрывоопасности	Не взрывоопасен

3.3 . Материал «Грикол» готовят на оборудовании, включающем сушильный барабан и мельницу непрерывного или циклического действия. Реагент высушивают и перед измельчением добавляют гидрофобизатор. После совместного измельчения реагента и гидрофобизатора получаемый материал приобретает гидрофобные свойства.

3.4 . Гидрофобность позволяет материалу хорошо совмещаться с битумом и пролонгировать антигололедное действие.

3.5 . На производстве гидрофобность определяют экспресс-методом: капля воды должна удерживаться (не впитываться) на поверхности образца материала «Грикол» не менее 45 мин.

3.6 . «Грикол» поставляют цементовозами и хранят в герметичных емкостях. Срок хранения - 1 год.

4 . МАТЕРИАЛЫ, СОСТАВЫ И СВОЙСТВА АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ С НАПОЛНИТЕЛЕМ «ГРИКОЛ»

4.1 . Минеральные материалы и битум, применяемые для приготовления асфальтобетонных смесей с наполнителем «Грикол», должны удовлетворять требованиям ГОСТ 9128-99.

4.2 . Антигололедный наполнитель «Грикол», применяемый для приготовления асфальтобетонных смесей, должен соответствовать ТУ 5718-003-05204773-94.

4.3 . «Грикол» является инертным материалом, и его используют как наполнитель для различных типов горячих асфальтобетонных смесей.

4.4 . В составе асфальтобетонной смеси материал «Грикол» заменяет часть мелкого минерального наполнителя (порошка и (или) песка).

4.5 . Количество вводимого антигололедного наполнителя должно составлять 4,5-6 % от массы минеральных материалов.

4.6 . При замене части минерального порошка на антигололедный наполнитель «Грикол» количество оставшегося минерального порошка в составе смеси типов А, Б, В, Д не должно быть ниже 4 % от массы минеральных материалов. Для асфальтобетона типа Г допускается применение наполнителя «Грикол» в количестве 5-6 % от массы минеральных материалов без применения минерального порошка с соответствующим подбором составляющих компонентов.

4.7 . Зерновые составы асфальтобетонных смесей, содержащих антигололедный наполнитель, должны соответствовать требованиям, установленным ГОСТ 9128-99 для каждого конкретного типа асфальтобенных смесей.

4.8 . Введение наполнителя «Грикол» взамен части минерального порошка не изменяет битумоемкость асфальтобтонной смеси.

4.9 . Оптимальное количество битума в составах асфальтобетонной смеси необходимо уточнять в каждом конкретном случае на основе результатов лабораторных испытаний.

4.10 . Все асфальтобетонные смеси и асфальтобетоны с антигололедным наполнителем «Грикол» должны удовлетворять требованиям ГОСТ 9128-99 для горячих асфальтобетонных смесей соответствующих марок.

5. ТЕХНОЛОГИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ С АНТИГОЛОЛЕДНЫМ НАПОЛНИТЕЛЕМ «ГРИКОЛ»

5.1 . Асфальтобетонные смеси с антигололедным наполнителем «Грикол» приготавливают в соответствии с главой 10 СНиП 3.06.03-85 .

5.2 . Смеси приготавливают на смесительных установках, обеспечивающих точность дозирования.

5.3 . «Грикол» подается в смеситель из отдельной емкости через самостоятельное дозирующее устройство.

5.4 . «Грикол», как и минеральный порошок, не нагревают, а подают в смеситель в процессе «сухого» перемешивания минеральных компонентов.

5.5 . Введение антигололедного наполнителя «Грикол» не влияет на время и температуру приготовления асфальтобетонной смеси.

5.6 . Погрешность дозирования антигололедного наполнителя «Грикол» не должна превышать 5 %.

6. СТРОИТЕЛЬСТВО ПОКРЫТИЙ ИЗ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ С НАПОЛНИТЕЛЕМ «ГРИКОЛ»

6.1 . Укладку и уплотнение асфальтобетонной смеси с наполнителем «Грикол» осуществляют в соответствии с требованиями СНиП 3.06.03-85 без особенностей.

6.2 . Асфальтобетонные смеси с антигололедным наполнителем «Грикол» имеют повышенную теплоемкость по сравнению с традиционными смесями, что позволяет увеличить дальность возки готовой смеси и продлить строительный сезон в осенний период до среднесуточной температуры +5 °С.

7 . КОНТРОЛЬ И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ РАБОТ ПО ПРИГОТОВЛЕНИЮ И УКЛАДКЕ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ С АНТИГОЛОЛЕДНЫМ НАПОЛНИТЕЛЕМ «ГРИКОЛ»

7.1 . Правила и контроль производства работ должны соответствовать требованиям СНиП 3.06.03-85 Автомобильные дороги.

7.2 . Качество готовой асфальтобетонной смеси с антигололедным наполнителем «Грикол» оценивают по результатам испытания стандартных образцов по ГОСТ 9128-99 и ГОСТ 12801-84 .

Контроль наличия «Грикола» в составе асфальтобетонной смеси осуществляют по Методике (Приложение 1).

7.3 . Антигололедные свойства устроенного покрытия оценивают по наличию хлоридов на поверхности покрытия в соответствии с Методикой (Приложение 2 ).

7.4 . При устройстве асфальтобетонных покрытий следует соблюдать «Правила техники безопасности при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог» (М., 1977).

7.5 . При работе с противогололедным компонентом «Грикол» необходимо применять средства индивидуальной защиты: резиновые перчатки по ГОСТ 20010-75, респиратор типа «Лепесток» по ГОСТ 12.4.028-76 .

Приложение 1

МЕТОДИКА КОНТРОЛЯ НАЛИЧИЯ «ГРИКОЛА» В АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ

Сущность метода заключается в определении количества хлоридов в составе асфальтобетонной смеси.

1 . Аппаратура:

h Весы лабораторные равноплечные 4-го класса точности по ГОСТ 24104-80.

h Чашка фарфоровая лабораторная по ГОСТ 9147-73.

h Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

h Фильтровальная бумага по ГОСТ 12026-76.

h Азотнокислое серебро по ГОСТ 1277-79.

2 . Подготовка к испытанию.

Для определения количества «Грикола» в асфальтобетонной смеси навеску смеси берут по ГОСТ 12801-84 (п. 38). Предварительно проводят экстрагирование битума по ГОСТ 12801-84 (п. 4. 12. 1).

3 . Проведение испытаний.

Пробы минеральной части смеси, оставшиеся после экстрагирования, взвешивают с погрешностью 0,1 г, затем помещают в фарфоровую чашку, носик которой снизу смазан вазелином, заливают небольшим количеством воды и растирают в течение 2-3 мин пестиком с резиновым наконечником. Воду со взвешенными в ней частицами отфильтровывают через предварительно взвешенный бумажный фильтр. Эту процедуру продолжают до тех пор, пока в воде не останется хлоридов. Наличие хлоридов проверяют добавлением азотнокислого серебра. При наличии в воде хлоридов после добавления азотнокислого серебра выпадает белый водонерастворимый осадок. Оставшийся осадок высушивают до постоянного веса и взвешивают с погрешностью 0,1 г.

4 . Обработка результатов.

Процентное содержание «Грикола» определяют по формуле

где Р₁- вес навески до растворения, г;

Р₂ - вес навески после растворения, г.

Экспресс-метод определения наличия «Грикола» в асфальтобетонной смеси состоит в нанесении капли азотнокислого серебра на пробу, взятую из смеси. При наличии «Грикола» на поверхности под каплей образуется белый осадок.

Приложение 2

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА «ГРИКОЛА» НА ПОВЕРХНОСТИ ПОКРЫТИЯ

Сущность метода заключается в определении количества хлоридов на поверхности асфальтобетонного покрытия.

1 . Аппаратура:

h Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

h Мерная колба по ГОСТ 1770-74.

h Тест-пластинки ВТУ (г. Владимир).

2 . Подготовка к испытанию.

Перед проведением испытания покрытие промывается дистиллированной водой.

3 . Проведение испытаний.

В рамку площадью 520 см² с губчатой резиной по периметру (для герметичности), прижатой к покрытию, наливается 200 г дистиллированной воды. В рамке вода интенсивно механически перемешивается, затем грушей раствор отбирается в мензурку. Содержание хлоридов определяется экспресс-методом по методике определения свободного хлора. В раствор помещают вертикально обрезанную с обеих сторон полоску тест-системы и по величине изменения окраски судят о содержании хлора в мг на литр.

4 . Обработка результатов.

Количество хлоридов на м² определяется по следующей формуле:

где М - количество хлоридов, г/м²;

К - количество хлоридов по таблице экспресс-метода, мг/л.