Мы получили заявку и перезвоним вам в бижайщее время
Битум, поступающий на асфальтобетонные заводы, подвергается там определенной технологической обработке, которая влияет на его свойства как вяжущего. Они характеризуются набором показателей, определяемых стандартными методами. Если дорожная лаборатория оценила, что эти показатели соответствуют требованиям стандарта,то и битум считается качественным вяжущим.
На Международной конференции «Битум в дорожном строительстве», которая проходила в Москве, в МАДИ-ГТУ 21 и 22 апреля 2005 г., некоторые специалисты оспаривали приемлемость как стандартного набора показателей качества битума (А.В. Руденский, Т.С. Худякова), так и методов их определения (Ю.А. Кутьин). Такие мнения высказывались и раньше (Е.А. Смирнов и др.). Однако в данной статье эта важная проблема, требующая своего разрешения, обсуждаться не будет. Будем считать пока, что и набор показателей адекватен и исчерпывающ, и методы их определения отражают действительное качество битума, как вяжущего.
Как в выступлении на конференции, так и в статье о ней [1], автор утверждал, что содержание многочисленных и весьма интересных докладов более соответствует другому ее названию: «Битум для дорожного строительства», поскольку сообщений о том, что происходит с битумом на АБЗ, практически не было. Причина печальна. В настоящее время, да и в предыдущие годы, исследований по производственной технологии битума при его использовании на АБЗ не ведется, а практические дорожники не имеют соответствующих рекомендаций науки.
Рассмотрим некоторые проблемы, возникающие в реальной жизни на АБЗ.
В большинстве случаев после разогрева цистерны открывается сливной прибор и струя вязкого битума при температуре 60- 70°С стекает по выдвигаемому вручную наклонному металлическому лотку с обогреваемым днищем в бетонированную яму хранилища. При этом в лоток попадает конденсат, возможные осадки (слив — не кратковременная операция). Поскольку при испарении вода увеличивает свой объем в 1000 раз, то даже незначительное обводнение, например, на 0,1%, требует перед применением битума удаления этой влаги, иначе в расходной емкости при нагреве до температуры 150-160°С битум вспенится и произойдет его выброс из емкости. Операция выпаривания влаги из битума незнакома нашим зарубежным коллегам. В процессе выпаривания битум заметно окисляется и стареет. Поэтому эта, наиболее распространенная технология приема битума, негодная.
Когда битум поставляется автовозкой, то обычно он сливается в хранилище по стационарному закрытому лотку (трубе) или в металлический ящик с обогреваемым днищем и оттуда во время всего слива откачивается насосом в предназначенные для приема битумные емкости. Здесь опасность обводнения битума существенно меньше. Однако автовозка заметно дороже транспортирования битума по железной дороге.
Технология слива битума из железнодорожных цистерн без разрыва струи по специальному шарнирному битумопроводу, один конец которого крепится герметично к сливному прибору цистерны, а другой подсоединен к специально предназначенной для этого приемной стальной емкости, где битум догревается до температуры перекачки стандартным битумным насосом (100-110°С) и направляется далее, не получила’пока распространения. С точки зрения сохранения качества битума эта технология предпочтительнее. Несколько организаций и фирм предпринимали попытки создания удобного и надежного шарнирного битумопровода с разным успехом. Однако этот опыт специально не изучался, не анализировался, ошибки повторяются, а рекомендаций по его распространению, а также отработанной документации или поставщика шарнирных битумопроводов для дорожников нет. Кто закажет науке эту работу?
Многие дорожно-строительные организации и фирмы уже отказались от хранения битума в ямных хранилищах и установили наземные стальные резервуары вместимостью от 500 до 3000 т и иногда по несколько штук с соответствующей системой жидкостного обогрева. Хранение битума в стальных наземных резервуарах в твердом виде явно предпочтительнее, чем в ямных хранилищах [2, 3], однако все же большая часть битума в России до сих пор хранится в ямах, и предварительное выпаривание битума перед подачей в технологические емкости производится практически повсеместно. То, что это неприемлемо, понимают теперь все, однако строительство хранилищ в виде наземных резервуаров — весьма капиталоемкое мероприятие, и их распространение происходит медленно.
Так что же происходит с битумом, с его показателями качества при хранении и выдаче для использования? Выполненное исследование [4] обнаружило весьма неприятное, но важное для производственной практики обстоятельство. Даже при температуре перекачки (всего 110°С !) битум быстро стареет и его нельзя держать нагретым более недели. Отсюда следует, что упомянутые резервуары нельзя теплоизолировать. Наложение теплоизоляции представляется весьма рациональным мероприятием. Резервуар-термос уменьшает потери тепла, позволяет откачивать из него битум после разогрева непосредственно битумными насосами и в необходимом количестве. Однако если нас волнует качество…
На одном из АБЗ в республике Татарстан автор увидел два резервуара по 2000 т, один из которых теплоизолирован и окожушен, а второй — подготовлен к наложению теплоизоляции. Сколько времени после разогрева будет расходоваться битум из такого резервуара? В зависимости от масштабов использования один или два месяца. С учетом результатов нашего исследования [4] уже после двух недель горячий битум непременно постареет. Его нельзя будет использовать для производства смесей. Но будут ли его применять? Наивный вопрос!
Таких теплоизолированных резервуаров на АБЗ в России уже несколько десятков. К упомянутым нежелательным последствиям следует добавить немалые затраты. Ведь теплоизоляция и окожушивание практически удваивает стоимость резервуара. Почему так получилось? Потому, что своевременно не были выполнены необходимые исследования в соответствии с технической политикой Росавтодора в отрасли и дорожники не имели рекомендаций науки. А в результате не только огромные напрасные затраты, но и потеря качества хранимого вяжущего и неминуемо — смесей и покрытий из них.
Однако необходимо признать, чтобы быть уверенным в общности результатов нашего исследования, нужно было бы оценить старение при температуре перекачки битумов разных НПЗ, разных марок и из разных нефтей.
В подготовительных емкостях битум находится один-два дня, редко дольше, а в расходной — и того меньше. Однако здесь битум находится при более высокой, рабочей температуре — 150-160°С, и процессы старения более интенсивны. К тому же в циркуляционном контуре подачи в смеситель обратный битум от дозатора асфальтосмесительной установки возвращается в емкость, в результате чего там битум находится в постоянном движении, поверхность контакта с воздухом непрерывно обновляется и активизируются процессы окисления. На зарубежных установках современного технического уровня возврат битума от дозатора направлен к битумному насосу, а в расходной емкости битум неподвижен, что сокращает окисление в десятки раз.
Почему практически на всех наших АБЗ циркуляция битума производится через емкость? Потому что не были произведены соответствующие исследования, дорожники и изготовители оборудования не получили необходимых рекомендаций науки.
Масштабы улучшения качества вяжущего путем объединения битума с добавками поверхностно-активных веществ (ПАВ) растут. И это радует. Но и здесь дорожники обделены рекомендациями науки. Да и разработчики, а также поставщики добавок не озабочены разработкой технологических рекомендаций. Многие специалисты уверены, что вполне достаточно результатов лабораторных исследований. Но лабораторные образцы были хорошо перемешаны, а в производстве этого чаще всего не получается.[5]. И тогда эффективные материалы не дают положительного результата на дороге, а значительные средства оказываются фактически выброшенными. В масштабах страны это огромные совокупные потери.
Важность исследований по технологии производственного масштаба можно проиллюстрировать несколькими примерами. Вспомним нефтеполимерную смолу. Ее применение, как модификатора битума было рекомендовано Приказом ФДД №9 от 30 января 1995 года, который памятен дорожникам. Однако положительные результаты, полученные в лабораторных исследованиях, не были достигнуты на практике, и позднее специальным распоряжением ФДС №23 от 03.04.1997 г. ее отменили. Почему разработчики модификатора не предложили производственной технологии. Нефтеполимерная смола существенно тяжелее битума. При загрузке в битумную емкость отмерянная порция смолы сразу опускалась на дно. Поскольку смешение производилось, как правило, просто циркуляцией битумным насосом при практически нулевых скоростях перемещения битума в емкости (средняя скорость всего около 1,5 мм в секунду!), а в емкости к тому же образуются значительные застойные зоны, откуда битум в операционное время ни разу не попадет в насос, то результат очевиден.
Однако большинство добавок легче битума. При загрузке в емкость они плавают на поверхности. Как их заставить опуститься в битум? Нельзя сказать, что поставщики добавок совсем не озабочены этим. Но какие рекомендации они дают дорожникам? Вот пример с добавкой БП-КСП. В ТУ про добавку написано, что ее нужно вводить в битум через заглубленную трубку. А пробовал ли «рекомендатель» это делать? Вряд ли. Потому что он увидел бы, что добавляемая в битум через заглубленную трубку жидкость сразу всплывает и растекается по поверхности.
Давно пора уже посмотреть правде в глаза. На большинстве наших АБЗ (исключений — единицы) нет оборудования для объединения битума с добавками и нет конкретных технологических рекомендаций науки. Отрасль как не была готова к применению этой технологии, так не готова и сейчас. Как раз поэтому не получены масштабные положительные результаты на дорогах от применения модифицированного битума. Поэтому и адгезионные добавки далеко не везде дают существенный эффект, а значительные затраты — адекватной отдачи.
Необходимо сделать дополнение по поводу эффективности адгезионных добавок. Их положительные качества обычно исследуются в лаборатории. Пленка битума действительно прилипла к поверхности щебенки и при кипячении она не отслоилась. Прекрасно! Однако, насколько стабилен этот материал в дороге? Там иные внешние воздействия. Что будет с этой пленкой через год-два? А ведь именно это нас и должно интересовать! И может оказаться, что добавка, которую мы отвергли при подборе, на самом деле эффективнее. Что-то в публикациях последних лет не замечена информация по этому вопросу. Вероятнее всего Росавтодор не озабочен отдаленными последствиями применения адгезионных добавок и не заказывает дорожной науке соответствующих исследований и разработку необходимых дорожникам рекомендаций.
Однако дорожникам крайне нужны технические и технологические рекомендации практического характера. А вот какие — не нужны, можно проиллюстрировать цитатой из [6]: «Емкости и котлы для приготовления раствора ДСТ и ПБВ должны быть снабжены мешалками пропеллерного или лопастного типа». По-видимому, разработчики этой рекомендации сочли ее исчерпывающей, а свою миссию выполненной.
По убеждению автора статьи, в нашей отрасли сложилась неприемлемая ситуация. Практическим дорожникам крайне нужны рекомендации науки и проверенные технические решения по производственной технологии, но они их не имеют. Почему? Вроде бы сохранились и НИИ, и кафедры вузов соответствующей направленности, да и энтузиасты-специалисты еще есть. Но актуальные разработки по производственной технологии практически не ведутся. Просматривая иногда планы НИР, поражаюсь заведомой бесперспективностью многих тем, сформулированных претендентами на финансирование. Проводится ли их рецензирование практическими дорожниками? Но если проводится перекрестное рецензирование, когда на темы, например, РосдорНИИ пишут рецензии специалисты из СоюздорНИИ или МАДИ-ГТУ и наоборот, то это бессмысленно. Рецензировать темы из проекта Плана НИР должны главные инженеры и ведущие специалисты подрядных организаций. Их же неплохо регулярно опрашивать о проблемах производственной технологии. Конечно, это не панацея, но все же может повысить действенность дорожной науки и соответствующий КПД затрат на нее.
.