Купить программу для составления рецептов асфальтобетонных смесей. Пример подбора состава асфальтобетонной смеси. Соотношение битума и минеральных составляющих

Состав асфальтобетонной смеси подбирают по заданию, составленному на основании проекта автомобильной дороги. В задании указываются тип, вид и марка асфальтобетонной смеси, а также конструктивный слой дорожной одежды, для которого она предназначена. Подбор состава асфальтобетонной смеси включает испытание и по его результатам выбор составляющих материалов, а затем установление рационального соотношения между ними, обеспечивающего получение асфальтобетона со свойствами, отвечающими требованиям стандарта. Минеральные материалы и битум испытывают в соответствии с действующими стандартами, а после проведения всего комплекса испытаний устанавливают пригодность материалов для асфальтобетонной смеси заданного типа и марки, руководствуясь положениями ГОСТ Выбор рационального соотношения между составляющими материалами начинают с расчета зернового состава. Минеральную часть крупно- и мелкозернистых асфальтобетонных смесей при наличии крупного или среднего песка, а также отсевов дробления рекомендуется подбирать по непрерывным зерновым составам, при наличии мелкого природного песка - по прерывистым составам, где остов из щебня или гравия заполняется смесью, практически не содержащей зерен размером 5-0,63 мм.

Минеральную часть горячих и теплых песчаных и всех видов холодных асфальтобетонных смесей подбирают только по непрерывным зерновым составам. Для удобства проведения расчетов целесообразно пользоваться кривыми предельных значений зерновых составов, построенными в соответствии с требованиями ГОСТ (рис). Смесь щебня (гравия), песка и минерального порошка подбирают таким образом, чтобы кривая зернового состава располагалась в зоне, ограниченной предельными кривыми, и была по возможности плавной. При подборе зернового состава смесей на дробленых песках и дробленом гравии, а также на материалах из отсевов дробления горных пород, для которых характерно высокое содержание тонкодисперсных зерен (мельче 0,071 мм), необходимо учитывать количество последних в общем содержании минерального порошка. При использовании материалов из отсевов дробления изверженных горных пород полная замена минерального порошка их тонкодисперсной частью допускается в смесях для плотных горячих асфальтобетонов марки III, a также в смесях для пористых и высокопористых асфальтобетонов марок I и II. В смесях для горячих, теплых и холодных асфальтобетонов марок I и II допускается только частичная замена минерального порошка; при этом в массе зерен мельче 0,071 мм, входящих в состав смеси, должно содержаться не менее 50% известнякового минерального порошка, отвечающего требованиям ГОСТ

При применении материалов из отсевов дробления карбонатных горных пород в состав горячих и теплых смесей для плотных асфальтобетонов марок II и III, а также холодных смесей марок I и II и смесей для пористых и высокопористых асфальтобетонов марок I и II минеральный порошок можно не вводить, если содержание зерен мельче 0,071 мм в отсевах обеспечивает соответствие зерновых составов требованиям ГОСТ, а свойства зерен мельче 0,315 мм в отсевах отвечают требованиям ГОСТ к минеральному порошку. Рис. Непрерывные зерновые составы минеральной части горячих и теплых мелкозернистых (а) и песчаных (б) смесей для плотных асфальтобетонов, применяемых в верхних слоях покрытий.

При использовании в асфальтобетоне продуктов дробления полиминерального гравия в IV-V дорожно-климатических зонах также допускается не вводить в асфальтобетонные смеси марки II минеральный порошок, если в массе зерен мельче 0,071 мм содержится не менее 40% карбонатов кальция и магния (СаСО3+МgСО3). В результате подбора зернового состава устанавливается процентное соотношение по массе между минеральными составляющими асфальтобетона: щебнем (гравием), песком и минеральным порошком. Содержание битума в смеси выбирают предварительно в соответствии с рекомендациями прил.1 ГОСТ и с учетом требований стандарта к величине остаточной пористости асфальтобетона для конкретного климатического региона. Так в IV-V дорожно-климатических зонах допускается применение асфальтобетонов с более высокой остаточной пористостью, чем в I-II, поэтому содержание битума в асфальтобетонах для этих зон назначают ближе к нижним рекомендуемым пределам, а в I-II - к верхним.

В лаборатории готовят три образца из асфальтобетонной смеси с предварительно выбранным количеством битума и определяют: среднюю плотность асфальтобетона, среднюю и истинную плотность минеральной части, пористость минеральной части и остаточную пористость асфальтобетона по ГОСТ Если остаточная пористость не соответствует выбранной, то из полученных характеристик рассчитывают требуемое содержание битума Б (%) по формуле: Б где V°пop - пористость минеральной части, % объема; Vпор - выбранная остаточная пористость, % объема, принимается в соответствии с ГОСТ для данной дорожно-климатической зоны; гб - истинная плотность битума, г/см 3; гб = 1 г/см 3; r°m - средняя плотность минеральной части, г/см 3.

Рассчитав требуемое количество битума, вновь готовят смесь, формуют из нее три образца и определяют остаточную пористость асфальтобетона. Если остаточная пористость совпадает с выбранной, то рассчитанное количество битума принимается. Асфальтобетонную смесь подобранного состава готовят в лаборатории: крупнозернистую кг, мелкозернистую кг и песчаную смесь кг. Из смеси изготавливают образцы и определяют соответствие их физико- механических свойств ГОСТ Если асфальтобетон подобранного состава не отвечает требованиям стандарта по некоторым показателям, например по прочности при 50°С, то рекомендуется увеличить (в допустимых пределах) содержание минерального порошка или применить более вязкий битум; при неудовлетворительных значениях прочности при 0°С следует снизить содержание минерального порошка, уменьшить вязкость битума или ввести добавку полимера.

При недостаточной водостойкости асфальтобетона целесообразно увеличить содержание либо минерального порошка, либо битума; при этом остаточная пористость и пористость минерального остова должны оставаться в пределах, предусмотренных вышеупомянутым стандартом. Для повышения водостойкости наиболее эффективны поверхностно- активные вещества и активированные минеральные порошки. При назначении содержания битума для холодных асфальтобетонных смесей дополнительно следует предусмотреть меры, чтобы смесь не слеживалась при хранении. Для этого после определения требуемого количества битума готовят образцы для испытания на слеживаемость. Если показатель слеживаемости превышает требования ГОСТ, то содержание битума снижают на 0,5% и испытание повторяют. Уменьшать количество битума следует до получения удовлетворительных результатов по слеживаемости, однако при этом необходимо следить, чтобы величина остаточной пористости холодного асфальтобетона не превышала требований ГОСТ После корректировки состава асфальтобетонной смеси следует вновь испытать подобранную смесь. Подбор состава асфальтобетонной смеси можно считать законченным, если все показатели свойств асфальтобетонных образцов отвечают требованиям вышеупомянутого ГОСТа.

Пример подбора состава асфальтобетонной смеси Необходимо подобрать состав мелкозернистой горячей асфальтобетонной смеси типа Б марки II для плотного асфальтобетона, предназначенного для устройства верхнего слоя покрытия в III дорожно- климатической зоне. Имеются следующие материалы: - щебень гранитный фракции 5-20 мм; - щебень известняковый фракции 5-20 мм; - песок речной; - материал из отсевов дробления гранита; - материал из отсевов дробления известняка; - минеральный порошок неактивированный; - битум нефтяной марки БНД 90/130 (по паспорту). Характеристика испытываемых материалов приведена ниже. Щебень гранитный: марка по прочности при раздавливании в цилиндре, марка по износу - И-I, марка по морозостойкости - Мрз 25, истинная плотность - 2,70 г/см 3; щебень известняковый: марка по прочности при раздавливании в цилиндре - 400, марка по износу - И-IV, марка по морозостойкости - Мрз 15, истинная плотность - 2,76 г/см 3; песок речной: содержание пылеватых и глинистых частиц - 1,8%, глины - 0,2% массы, истинная плотность - 2,68 г/см 3; материал из отсевов дробления гранита марки 1000:

Содержание пылеватых и глинистых частиц - 5%, глины - 0,4% массы, истинная плотность - 2,70 г/см 3; материал из отсевов дробления известняка марки 400: содержание пылеватых и глинистых частиц - 12%, глины - 0,5% массы, истинная плотность - 2,76 г/см 3; минеральный порошок неактивированный: пористость - 33% объема, набухание образцов из смеси порошка с битумом - 2% объема, истинная плотность - 2,74 г/см 3, показатель битумоемкости - 59 г, влажность - 0,3% массы; битум: глубина проникания иглы при 25°С - 94×0,1 мм, при 0°С - 31×0,1 мм, температура размягчения - 45°С, растяжимость при 25°С - 80 см, при 0°С - 6 см, температура хрупкости по Фраасу - минус 18°С, температура вспышки - 240°С, сцепление с минеральной частью асфальтобетонной смеси выдерживает, индекс пенетрации - минус 1. По результатам испытаний пригодными для приготовления смесей типа Б марки II можно считать щебень гранитный, песок речной, материал из отсевов дробления гранита, минеральный порошок и битум марки БНД 90/130.

Щебень известняковый и материал из отсевов дробления известняка не отвечают требованиям табл. 10 и 11 ГОСТ по показателям прочности. Зерновые составы отобранных минеральных материалов приведены в табл. Расчет состава минеральной части асфальтобетонной смеси начинают с определения такого соотношения масс щебня, песка и минерального порошка, при котором зерновой состав смеси этих материалов удовлетворяет требованиям табл. 6 ГОСТ Таблица

Расчет количества щебня В соответствии с ГОСТ и рис. 2,а содержание частиц щебня крупнее 5 мм в асфальтобетонной смеси типа Б составляет 35-50%. Для данного случая принимаем содержание щебня Щ=48%. Поскольку зерен крупнее 5 мм в щебне содержится 95%, то щебня потребуется Щ= Полученное значение заносят в табл. 7 и рассчитывают содержание в смеси щебня каждой фракции (берут 50% количества каждой фракции щебня). Расчет количества минерального порошка В соответствии с ГОСТ и рис. 2,а содержание частиц, мельче 0,071 мм в минеральной части асфальтобетонной смеси типа Б должно быть в пределах 6-12%. Для расчета принимаем содержание частиц, например, ближе к нижнему пределу требований, т. е. 7%. Если количество этих частиц в минеральном порошке составляет 74%, то содержание минерального порошка в смеси МП =

Однако для наших условий следует принять 8% минерального порошка, так как в песке и материале из отсевов дробления гранита уже имеется небольшое количество частиц мельче 0,071 мм. Полученные данные заносят в табл.7 и рассчитывают содержание минерального порошка каждой фракции (берут 8%). Расчет количества песка Количество песка П в смеси составит: П =100 - (Щ + МП) = (50 + 8) = 42% Так как в данном примере использованы два вида песка (речной и материалы из отсевов дробления гранита), необходимо определить количество каждого из них в отдельности. Соотношение между речным песком Пр и материалом из отсева дробления гранита можно установить по содержанию в них зерен мельче 1,25 мм, которых согласно ГОСТ и рис. 2,а в асфальтобетонной смеси типа Б должно быть 28-39%. Мы принимаем 34%; из них 8%, как рассчитано выше, приходится на долю минерального порошка. Тогда на долю песка остается 34-8=26% зерен мельче 1,25 мм. Учитывая, что массовая доля таких зерен в речном песке - 73%, а в материале из отсевов дробления гранита - 49%, составляем пропорцию для определения массовой доля речного песка в минеральной части асфальтобетонной смеси:

Для расчета принимаем Пр = 22%; тогда количество материала из отсева дробления гранита составит = 20%. Рассчитав аналогично щебню и минеральному порошку количество каждой фракции в песке и материале, из отсевов дробления гранита, записываем полученные данные в табл. 7. Суммируя в каждой вертикальной графе количество частиц мельче данного размера, получаем общий зерновой состав смеси минеральных материалов. Сравнение полученного состава с требованиями ГОСТ показывает, что он удовлетворяет им. Аналогично рассчитываем минеральную часть асфальтобетонной смеси прерывистого зернового состава. Определение содержания битума Щебень, песок, материал из отсевов дробления гранита и минеральный порошок смешивают с 6% битума. Такое количество битума является средним значением из рекомендуемых в прил. 1. ГОСТ для всех дорожно-климатических зон. Из полученной смеси приготавливают три образца диаметром и высотой 71,4 мм.

Поскольку щебня в асфальтобетонной смеси содержится 50%, смесь уплотняют комбинированным методом: вибрированием на виброплощадке в течение 3 мин под нагрузкой 0,03 МПа (0,3 кгс/см 2) и доуплотнением на прессе в течение 3 мин под нагрузкой 20 МПа (200 кгс/см 2). Через ч определяют среднюю плотность (объемную массу) асфальтобетона (образцов), истинную плотность минеральной части асфальтобетона r° и на основании этих данных вычисляют среднюю плотность и пористость минеральной части образцов. Зная истинную плотность всех материалов и выбрав по ГОСТ остаточную пористость асфальтобетона Vпор = 4%, рассчитывают ориентировочное количество битума. Средняя плотность пробных асфальтобетонных образцов при содержании битума 6,0% (сверх 100% минеральной части) равна 2,35 г/см 3. В этом случае

Г/см 3 ; Из контрольной смеси с 6,2% битума изготавливают три образца и определяют остаточную пористость. Если она будет в пределах 4,0 ± 0,5% (как было принято для мелкозернистого асфальтобетона из смесей типа Б), то готовят новую смесь с таким же количеством битума, формуют 15 образцов и испытывают их в соответствии с требованиями ГОСТ (по три образца на каждый вид испытания). Если показатели свойств образцов, приготовленных из подобранной смеси, имеют отклонения от требований ГОСТа, то необходимо провести корректировку состава смеси и вновь ее испытать.

Зерновые составы минеральной части смесей и асфальтобетонов должны соответствовать указанным в таблице. Показатели физико-механических свойств асфальтобетонов, применяемых в конкретных дорожно-климатических зонах, должны соответствовать указанным в таблице.

Компоненты, рецептура и свойства Объективно оценить пригодность порошка для использования в литом асфальтобетоне можно лишь по результатам испытаний изготовленных на нем асфальтобетонных образцов. Учет этого важного обстоятельства позволяет использовать в некоторых типах литого асфальтобетона даже такие, малопригодные на первый взгляд, порошки, как лессовые, молотый мергель, гипсовый камень или гипс, фильтр-прессные отходы сахарной промышленности, отходы содовых заводов, феррохромовый шлак и др. Песок играет важную технологическую и экономическую роль в производстве литой асфальтобетонной смеси. При выборе песка предпочтение отдают природному песку. Чем плотнее и крупнее зерно, тем подвижнее и плотнее минеральная смесь и тем меньше она требует битума. В отличие от минерального порошка большинство природных морских, речных и озерных кварцевых песков в химическую реакцию с битумом не вступает. Для большинства литых смесей можно рекомендовать пески удовлетворяющие требованиям стандарта и табл.

Компоненты, рецептура и свойства Для смесей I и II типов не рекомендуется использование отсевов дробления, содержащих повышенное количество пылеватых частиц, во избежание ухудшения подвижности смесей и увеличения расхода битума. Дробленые пески желательно использовать лишь как добавку в природный окатанный песок при изготовлении смесей I и II типов. в чистом виде их можно применять только в смесях III, IV и V типов. Существенно улучшаются практически все свойства литого асфальтобетона при введении в смесь высевок фракции 3-5 мм из трудно полируемых горных пород. Соотношение фракции 3- 5 мм и фракции 5-10 в смеси следует принимать как 2:1 или 1,5:1. Щебень (гравий) для щебенистых (гравийных) литых смесей должен отвечать требованиям и табл. 3. Не рекомендуется применять щебень, получаемый дроблением слабых (марка по дробимости ниже 600) и пористых пород. Пористый щебень быстро впитывает битум, и для обеспечения необходимой подвижности смеси содержание битума приходится увеличивать.

Компоненты, рецептура и свойства В смесях для верхнего слоя требуется применять щебень из плотных и трудно полируемых горных пород, кубовидной формы максимальной крупностью до 15(20) мм. Причем для смесей I типа щебень рекомендуется фракции 3-15 с соотношением зерен размером 3-5, 5-10 и мм как 2,5:1,5:1,0. Для смесей V типа максимальный размер зерна может достигать 20 мм, а для III - 40 мм. В последнем случае прочность исходной горной породы может быть снижена на %.

Компоненты, рецептура и свойства Без особого ущерба для асфальтобетона из смесей II, III и V типов, но с большой выгодой для производства, может быть снижено требование к дробимости зерен щебня. Дробление зерен в этих асфальтобетонных смесях маловероятно, так как формирование структуры в монолит происходит под влиянием гравитации или вибрации и без участия тяжелых катков. В литых смесях II, III и V типом можно с успехом применять гравий. Благодаря окатанной форме и ультракислому характеру поверхности зерен смесь имеет повышенную подвижность при меньшем расходе битума. Битум определяет фазовым состав асфальтового вяжущего вещества в асфальтобетоне, подвержен наибольшим изменениям по сравнению с другими компонентами смеси и влияет на теплоустойчивость покрытия. Поэтому, ориентируются в основном на вязкие марки, имеющие свойства, указанные в табл. 4.

Компоненты, рецептура и свойства Если битум не обладает комплексом указанных свойств, его улучшают добавками природных битумов, битуминозных пород, эластомерами и т.п. К весьма эффективным добавкам относятся природные битумы, которые хорошо совместимы с нефтяными и просты в использовании. Природные битумы образовались из нефти в верхних слоях земной коры в результате потери легких и средних фракций - природной деасфальтизации нефти, а также процессов взаимодействия ее компонентов с кислородом или серой. На территории нашей страны природные битумы находятся в составе различных битуминозных пород и в чистом виде встречаются редко. Компоненты, рецептура и свойства Месторождения битумов залегают в виде пластов, линз, жил и на поверхности. Наибольшее количество битума содержится в пластовых и линзовых месторождениях. Жильные месторождения в нашей стране встречаются редко. Значительное количество природного битума находится в поверхностных месторождениях. По своему химическому составу эти битумы сходны с нефтяными. Природные битумы бывают твердыми, вязкими и жидкими. Твердые битумы (асфальтиты). Плотность асфальтитов кг/м 3, температура размягчения °С. В среднем асфальтит содержит 25% масел, 20% смол и 55% асфальтенов. Асфальтиты обладают повышенными адгезионными свойствами благодаря большому содержанию в их составе природных поверхностно-активных веществ - асфальтогеновых кислот и их ангидридов. Асфальтиты устойчивы к старению при воздействии солнечной радиации и кислорода воздуха.

Компоненты, рецептура и свойства Положительные результаты были получены при введении в литую смесь дробленого полиэтилена, а также тонко измельченного резинового порошка (ТИРП) в количестве 1,5% от массы минеральных материалов. В качестве добавки, повышающей теплоустойчивость литого асфальтобетона, рекомендуют использовать дегазированную серу в комовом, гранулированном (размер гранул до 6 мм) или жидком виде. Серу вводят в мешалку на горячие минеральные материалы, т.е. перед подачей битума. Количество серы назначают в пределах 0,25-0,65 от содержания битума. При этом количество битума с серой составляет 0,4-0,6 от содержания минерального порошка.

Компоненты, рецептура и свойства Подводя итог сказанному, нужно иметь в виду, что большинство перечисленных «ноу-хау» требуют преодоления серьезных технических и технологических проблем, а также дополнительных финансовых затрат, решить которые могут далеко не все организации. Увеличивая себестоимость производства, они не всегда способствуют улучшению технологических свойств смесей и эксплуатационных характеристик покрытия, а также здоровья людей и экологии. Рецептуру смесей рекомендуется подбирать по специальной методике. К расчету содержания компонентов приступают после определения зернового (гранулометрического) состава всех минеральных материалов и построения кривой рассева. Кривая должна вписываться в рекомендуемые пределы для конкретного типа смеси 53 Компоненты, рецептура и свойства Если кривая рассева не вписывается в рекомендуемые пределы, производят корректировку содержания отдельных зерен, изменяя их количество в минеральной смеси. При расчете количества минерального порошка необходимо вносить поправку на содержание в минеральной смеси пыли от песка и щебня. Далее, руководствуясь численными значениями фазового состава асфальтового вяжущего вещества (Б/МП) и его количества (Б+МП) для соответствующего типа литой смеси, вводят дозу битума (полимербитума или другого битумного вяжущего) и определяют показатели свойств. Основными показателями свойств образцов литой смеси и асфальтобетона, на заданные значения которых подбирают состав, являются для типов: I и V - подвижность, глубина вдавливания штампа и водонасыщение; II - подвижность, прочность при сжатии при +50 °С и глубина вдавливания штампа; III - подвижность и водонасыщение; IV - водонасыщение и прочность при сжатии при +50 °С.

Компоненты, рецептура и свойства Факультативно определяются прочность на растяжение при изгибе и модуль упругости при 0 °С, а также коэффициент трещиностойкости, как отношение величин указанных показателей. При полном соответствии свойств смеси и асфальтобетона требуемым (табл.), подбор считается успешно выполненным. Таблица – Физико-механические свойства литого асфальтобетона

Размер: px

Начинать показ со страницы:

Транскрипт

1 Система нормативных документов в строительстве СТАНДАРТ ПРЕДПРИЯТИЯ Порядок подбора и согласования рецептов асфальтобетонных смесей СТП Дирекция областного дорожного фонда Кемерово ПРЕДИСЛОВИЕ

2 1. РАЗРАБОТАН Автономной некоммерческой организацией «Кузбассдорсертификация» (канд. техн. наук, доц. О.П. Афиногенов, инж. В.Б. Садков). 2. ВНЕСЕН Автономной некоммерческой организацией «Кузбассдорсертификация». 3. УТВЕРЖДЕН и введен в действие Государственным учреждением «Кемеровская дирекция областного дорожного фонда». 4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ. ГУ «Кемеровская дир. обл.дор. фонда», 2000 Стандарт предприятия Порядок подбора и согласования рецептов асфальтобетонных смесей Введен впервые Утвержден и введен в действие приказом от 13 марта 2001 г., 31

3 1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ Дата введения Настоящий стандарт устанавливает основные требования к процедуре подбора рецептов асфальтобетонных смесей, порядку их согласования при выполнении дорожных работ по договорам с Государственным учреждением «Кемеровская дирекция областного дорожного фонда» (в дальнейшем заказчик, ГУ «Кемеровская ДОДФ»). 2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативные документы: СНиП Система нормативных документов в строительстве. Основные положения; СНиП Автомобильные дороги; СНиП *. Организация строительного производства; ГОСТ Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения; ГОСТ Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон; ГОСТ Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний; СТП Приготовление битумов дорожных, модифицированных атактическим полипропиленом. Типовой регламент; ТУ Битумы дорожные модифицированные атактическим полипропиленом. 3. ОПРЕДЕЛЕНИЯ 3.1. В настоящем стандарте использованы термины и их определения, соответствующие ГОСТ 9128, ГОСТ 16504, СНиП, СНиП Асфальтобетонная смесь рационально подобранная смесь минеральных материалов (щебня [гравия] и песка с минеральным порошком или без него) с битумом, взятых в определенных соотношениях и перемешанных в нагретом состоянии. Асфальтобетон уплотненная асфальтобетонная смесь. Рецепт асфальтобетонной смеси документ, являющийся частью технологического регламента, содержащий сведения, характеризующие область применения смеси, её состав и физико-механические свойства, расход материалов; утвержденный и согласованный в установленном порядке. 4. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4 4.1. Подрядчик не имеет права выполнять работы с использованием асфальтобетонных смесей на объектах ГУ «Кемеровская ДОДФ» без рецептов на их производство, согласованных в регламентированном настоящим стандартом порядке Рецепт составляется на строительный сезон, для каждой смеси, используемой на данном объекте. Допускается оформлять один рецепт на несколько однотипных объектов В случае корректировки рецепта по результатам производственного контроля, при замене материалов и т.д., рецепт подвергается повторному согласованию в порядке, предусмотренном разделом Рецепт должен соответствовать требованиям проектной документации, СНиП, ГОСТ, другим нормативным документам (ВСН, ОСТ, СТП и т.д.) Подбор состава асфальтобетонной смеси должен осуществляться организацией, имеющей компетентную лабораторию и гарантирующей достоверность результатов испытаний и полноту контролируемых признаков (характеристик) асфальтобетонной смеси Компетентной считается лаборатория, аккредитованная на соответствующие виды испытаний в зарегистрированной и (или) признанной в установленном порядке системе аккредитации лабораторий, либо имеющая свидетельство об официальной оценке состояния измерений по МИ Рецепт асфальтобетонной смеси составляется на основании специально выполненного подбора, цель которого - обеспечить смеси заданные свойства Подбор (проектирование) смеси состоит из пяти этапов: 1) установление требований к смеси; 2) выбор материалов и оценка их пригодности; 3) определение рационального количественного соотношения компонентов смеси; 4) контроль качества состава; 5) экономическая оценка качества состава Задание на проектирование асфальтобетонной смеси выдает главный инженер подрядной организации. Смесь может быть подобрана дорожностроительной лабораторией подрядчика или лабораторией, привлекаемой со стороны В задании на проектирование смеси должны быть указаны: вид асфальтобетонной смеси (горячая, холодная, крупнозернистая, мелкозернистая, песчаная); вид асфальтобетона (высокоплотный, плотный, пористый, высокопористый); тип смеси и марка асфальтобетона; желательные материалы При проектировании асфальтобетонных смесей следует стремиться к получению наиболее экономичного состава. 5. НАЗНАЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ СМЕСИ 5.1. Основные параметры и тип смеси (асфальтобетона) назначаются по проектной документации. Если при этом обнаружены отклонения от требований действующих на момент подбора смеси нормативных документов, необходимо согласование параметров с заказчиком. Асфальтобетонные смеси должны

5 применяться в соответствии с п СНиП, прил. А ГОСТ и отвечать требованиям ГОСТ Заказчик имеет право установить более высокие показатели асфальтобетонной смеси (асфальтобетона), чем это предусмотрено СНиП (с соответствующей компенсацией затрат подрядчика) Для устройства нижнего слоя покрытия, выравнивающих слоев следует применять преимущественно крупнозернистые смеси, обладающие шероховатой поверхностью (для обеспечения надежного сцепления с верхним слоем) и высокой сдвигоустойчивостью На автомобильных дорогах с интенсивным движением следует применять горячие высокоплотные смеси типа А Для ремонта мелких повреждений асфальтобетонных покрытий применяют смеси, близкие по свойствам к смесям ремонтируемого слоя слоя покрытия. 6. ПОДБОР КОМПОНЕНТОВ СМЕСИ 6.1. Материалы, используемые для приготовления асфальтобетонных смесей, должны соответствовать требованиям ГОСТ Целесообразно использовать щебень из изверженных или метаморфических основных и карбонатных горных пород, обладающих лучшим сцеплением с нефтяным битумом. По форме щебень должен приближаться к кубу и не иметь плоских лещадных зерен. Гравий является менее желательным компонентом, так как имеет гладкую поверхность, включения слабых пород. Увеличение количества щебня повышает трещиностойкость и сдвигоустойчивость покрытий Желательно применять песок, состоящий из частиц разного размера. Одноразмерный песок повышает пористость минеральной части. Песок из отсевов дробления способствует увеличению внутреннего трения минеральной части за счет содержания в нем зерен остроугольной формы. Речной песок применять не рекомендуется Для асфальтобетонных смесей следует применять минеральные порошки, полученные искусственным измельчением известняков и доломитов. Наличие в минеральном порошке очень мелких глинистых частиц увеличивает набухание асфальтобетона при увлажнении, повышает битумоемкость смеси. Большое количество частиц крупнее 0,071 мм повышает расход минерального порошка и усложняет процесс приготовления и укладки смеси Свойства вяжущего в значительной степени предопределяют качество асфальтобетона. Чрезмерная вязкость битума приводит к образованию трещин при низких температурах, а малая вязкость к пластическим деформациям покрытий в жаркую погоду. В соответствии с требованиями СНиП в условиях Кемеровской области необходимо применять полимерно-битумные вяжущие (модифицированные битумы). Для модификации используют полимерно-битумное вяжущее марок ПБВ, «Каудест-Д», битумно-каучуковое вяжущее марок БКВ, допускается на территориальных дорогах применять атактический полипропилен марки АПП-Г/Б (вяжущее при этом должно отвечать требованиям ТУ Приготовление битумов,

6 модифицированных атактическим полипропиленом, осуществляется по СТП Полимерные добавки повышают эластичность битума, его тепловую устойчивость в широком температурном интервале, прочность и коррозионную устойчивость асфальтобетона. Следует иметь в виду, что при недостатке или избытке битума механическая прочность бетона уменьшается. С увеличением количества битума водоустойчивость асфальтобетона повышается из-за более полного обволакивания каменных материалов битумной пленкой и заполнения пор, а теплоустойчивость снижается. С уменьшением количества битума наблюдается противоположное явление: увеличивается водонасышение, снижается водоустойчивость, а теплоустойчивость повышается, бетон становится более жестким и хрупким. 7. РАСЧЕТ СОСТАВА СМЕСИ 7.1. Проектирование состава асфальтобетонной смеси (асфальтобетона) допускается выполнять по любому известному методу. Рекомендуется использовать метод СоюздорНИИ, на который ориентирован ГОСТ Основу метода составляет предположение, что прочность бетона обуславливается его структурой и обеспечивается созданием плотной минеральной смеси при оптимальном количестве битума В условиях Кемеровской области целесообразно стремиться к применению меньшего количества песка и минерального порошка, имеющих большую влагоемкость, т.е. использовать смеси типов А и Б Расчет асфальтобетона включает в себя два этапа: расчет гранулометрического (зернового) состава минеральной части смеси из заданного набора материалов по таблицам гранулометрического состава (табл. 2 и 3 ГОСТ); экспериментальное определение физико-механических показателей асфальтобетона, оценка их соответствия требованиям ГОСТ, а также подбор оптимального количества битума путем испытания пробных образцов с одинаковым составом каменных материалов и различным содержанием битума Критерием определения оптимального количества битума является наилучшее соответствие показателей водонасыщения и механической прочности на сжатие при температуре 20 С и 50 С пробных образцов соответствующим требованиям ГОСТ ПРИМЕР РАСЧЕТА СОСТАВА МЕЛКОЗЕРНИСТОЙ СМЕСИ 8.1. Задание: Рассчитать состав мелкозернистого горячего асфальтобетона типа Б, II марки. Составляющие материалы: Щебень Мозжухинского карьера, фракции 5-20 мм; Песок Яйского комбината строительных материалов;

7 Минеральный порошок известняковый. Порядок расчета. На основании пределов требуемых гранулометрических составов (табл. 3 ГОСТ) и по результатам просеивания применяемых минеральных материалов (табл. 1) определяем ориентировочное процентное содержание каждого материала (щебня, песка, минерального порошка). Таблица 1 Наименование материала, производитель или карьер Частные остатки (количество зерен, % по массе, менее оставшихся на сите с размером ячеек, мм) ,5 1,25 0,63 0,315 0,14 0,071 менее Щебень Мозжухинского карьера, фр мм Песок Яйского КСМ Минеральный порошок 5,3 33,7 30,2 23,6 3,7 3,5 1,0 18,5 17,0 7,5 12,4 24,6 8,8 4,2 6,0 1,2 2,0 8,6 16,6 71,6 Содержание щебня X a 45 = 100 = 100 = 48,49% b 92,8 где а среднее значение полных остатков на сите диаметром 5 мм, требуемых табл. 3 ГОСТ; b содержание фракции крупнее 5 мм в щебне. Содержание минерального порошка a1 6 Z = 100 = 100 = 8,4% b 71,6 1 где a1 минимально допускаемое содержание фракции «менее 0,071 мм» в составе асфальтобетона типа Б (табл. 3 ГОСТ); b1 содержание фракции мельче 0,071 мм в минеральном порошке. Учитывая наличие в песке зерен крупностью более 5 мм и мельче 0,071 мм, уменьшаем полученные выше значения содержания в смеси щебня и минерального порошка, до следующих величин: щебня 42,0%, минерального порошка 7,0%. Тогда содержание песка в смеси Заполняем таблицу 2. У = 100 (x + z); У = 100 (42 + 7) = 51%

8 Сопостовление данных графы 10 с данными графы 11 свидетельствует о том, что состав запроектированной минеральной части асфальтобетонной смеси соответствует требуемым составам плотных смесей. Таблица 2 Расчетная таблица для определения полных остатков запроектированной минеральной смеси Размер отверстий сит в мм Гранулометрический состав составляющих материалов в % щебень песок минеральный порошок Гранулометрический состав материалов в запроектированной смеси в % щебень песок минеральный порошок Частные остатки запроектированной минеральной смеси в % Полные остатки запроектированной минеральной смеси в % Полные проходы Допустимые пределы полных проходов по ГОСТ,3 2,2 2,2 2,2 97,7 14,2 14,2 16,4 83,2 1,0 12,6 0,5 13,1 29,5 70,6 18,5 9,9 9,4 19,3 48,8 51,5 3,7 17,0 1,6 8,7 10,3 59,1 40,25 3,5 7,5 1,5 3,8 5,3 64,4 36,63 12,4 1,2 6,3 0,1 6,4 70,8 29,315 24,6 2,0 12,5 0,1 12,6 83,4 16,14 8,8 8,6 4,6 0,6 5,2 88,6 11,071 4,2 16,6 2,1 1,2 3,3 91,9 8, Менее 6,0 71,6 3,1 5,0 8, Определяем процентное содержание битума в соответствии с рекомендациями приложения Г ГОСТ, оно составляет 5,0-6,5%. Исходя из этого готовим три асфальтобетонных смеси с одинаковым минеральным составом и расчетным количеством битума (5,0-5,8-6,5%). Из этих составов изготавливают пробные образцы, которые испытываются на сжатие при температуре +20 и +50 С и на водонасыщение. За оптимальное количество битума принимается то его содержание, при котором были достигнуты наилучшие показатели асфальтобетона. Изготовливаем контрольные образцы запроектированного состава с оптимальным количеством битума и подвергаем их полному циклу испытаний. Результаты испытаний заносим в таблицу 3. Таблица 3 Показатели свойств асфальтобетона

9 Наименование показателя Требования ГОСТ Фактические показатели Наименование показателя Требования ГОСТ Фактические показатели Средняя плотность, 2,38 Водостойкость при г/см 3 длительном водонасыщении Пористость минеральной части по объему, % Остаточная пористость, % 19 16,3 Сцепление битума с минеральной частью 2,5 5,0 3,4 Показатель сдвигоустойчивости Водонасыщение, % 1,5 4,0 2,8 Показатель трещиностойкости Предел прочности на сжатие при температуре, МПа Суммарная удельная эффективная активность естественных радионуклидов, Бк/кг 0,75 0,87 Выдерживает Выдерживает С 2,2 2,6 50 С 1,0 1,1 0 С 12,0 10,0 Водостойкость 0,85 0,93 Показатели сдвигоустойчивости и трещиностойкости определяются, если они нормированы проектной документацией на строительство асфальтобетонного покрытия. Рассчитываем состав асфальтобетонной смеси на один замес смесителя. Исходными данными являются масса замеса и размеры ячеек сит грохота горячих материалов установленного на АБЗ. Для АБЗ ДС масса замеса равна 600 кг, на грохоте установлены сита с ячейками 5, 15, 35 мм. Масса материала, который должен поступить из бункера на замес, равна (F1 F2) 600 D i =, 100 B где i номер бункера, из которого происходит набор материала на замес; F1 полный остаток на нижележащем сите в %, принимается по данным табл. 2; F2 полный остаток на вышележащем сите в %, принимается по данным табл. 2; 600 масса замеса, кг; B процентное содержание битума в смеси;

10 (100 48,8) 600 D 0 5 = = 289,8 кг; 100 1,06 (48,8 16,4) 600 D 5 15 = = 183,4 кг 100 1,06 (16,4 0) 600 D = = 92,8 кг,06 ; Так как минеральный порошок подается по отдельной линии подачи, из массы материала, отгружаемого из бункера D0-5, необходимо вычесть массу минерального порошка " 289, D 0 5 = = 289,6 39,6 = 250 кг; 100 1,06 Результаты вычислений заносим в таблицу 4. Состав асфальтобетонной смеси Вяжущее или фракции каменных материалов в соответствии с Дозировка на замес 600 кг горячими бункерами АБЗ 1 Фракция мм 92,8 2 Фрракция 5-15 мм 183,4 3 Фракция 0-5 мм 250,0 4 Минеральный порошок 39,6 5 Битум 34,2 Таблица 4 Рассчитываем расход асфальтобетонной смеси на 1000 м2 покрытия и расход составляющих материалов на 100 т смеси, результаты заносим в таблицу 5. V = H S G = 0,38 = 95,2 т, где V расход асфальтобетонной смеси, т; H толщина слоя, м; S площадь слоя, равна 1000 м2; G средняя плотность асфальтобетона, из табл. 3, т/м 3. Необходимо учитывать, что в ряде случаев заказчик соглашается оплатить подрядчику неустранимые потери, как правило это 3% от объема асфальтобетона. V " W 100 = P (100 + C),

11 где V" расход инертных каменных материалов, м 3 ; W процентное содержание данного материала в смеси; P объемно-насыпная масса каменных материалов; C процентное содержание битума в смеси. " V 1 = = 28,5 м 1,39 () " V 2 = = 33,0 м 1,46 () Расход материалов 3 3 ; ; Таблица 5 На 100 тсмеси На 1000 м 2 покрытия Наименование материала Насыпная плотность, т/м 3 Содержание в смеси в % Т М 3 Щебень 1,5 Мозжухинского карьера Песок Яйского КСМ 1, Минеральный порошок 7 6,6 Битум 6 5,7 Асфальтобетонная смесь (т), при толщине слоя,2 9. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЦЕПТОВ СМЕСИ 9.1. На каждую смесь составляется отдельный рецепт, который должен иметь индивидуальный номер, состоящий из порядкового номера в данном году и двух последних цифр года, на который он составлен (например, 14-00). Порядковые номера должны соответствовать регистрационным номерам по "Журналу определения физико-механических свойств асфальтобетонных смесей при подборе составов и периодического контроля качества выпускаемой асфальтобетонной смеси" (форма Д-7) Рецепты оформляются на типовых бланках, по форме, приведенной в приложении. Все записи должны быть четкими и аккуратными, не допускаются зачеркивания текста, помарки. Допускаются следующие варианты оформления: при помощи персонального компьютера; на бланке от руки, чернилами (пастой) черного или синего цвета. Второй и третий экземпляры рецепта могут быть ксерокопиями. На экспертизу и согласование представляется по 3 экземпляра рецепта, утвержденного главным инженером (техническим директором) организации (с указанием даты утверждения, фамилии, инициалов утвердившего, наименования предприятия-подрядчика. Подпись заверяется печатью.

12 Запрещается представлять ксерокопии рецептов, где скопированы подпись и печать Организация, выполняющая экспертизу, заказчик имеют право не рассматривать рецепты, оформленные с нарушением п В рецепте указывают конструктивный элемент, в котором применяется смесь (верхний, нижний слой покрытия, основания), вид, тип и марка смеси (асфальтобетона), объект, например: "... для устройства верхнего слоя покрытия (горячая, тип А, I марки) на автомобильной дороге "Новосибирск - Иркутск", км 45-60" Рецепт должен содержать: сведения о применяемых минеральных материалах, зерновом составе смеси (с делением на составляющие материалы и без него), вяжущем; производственный рецепт; показатели свойств смеси и асфальтобетона; данные о расходе материалов. Должны быть указаны нормы трудноустранимых потерь, учтенных в рецепте. Для установок типа ДС-117, ДС- 158 норма потерь на АБЗ - 1,5%, норма потерь при укладке смеси - 1,5% Рецепт должен быть подписан руководителем лаборатории, выполнившей подбор. Если подбор произведен сторонней организацией, рецепт подписывает её технический руководитель, подпись заверяется печатью. 10. УТВЕРЖДЕНИЕ И СОГЛАСОВАНИЕ РЕЦЕПТА Рецепт асфальтобетонной смеси, используемой на объектах ГУ "Кемеровская ДОДФ", должен быть утвержден главным инженером (техническим директором) подрядной организации и согласован главным инженером заказчика (ГУ "Кемеровская ДОДФ"). Если подрядная организация приобретает смесь у сторонней организации, она обязана добиваться соответствия смеси рецепту, согласованному ГУ "Кемеровская ДОДФ" Перед согласованием рецепта заказчиком он должен пройти экспертизу в ООО "Кузбасский центр дорожных исследований". Экспертиза должна быть проведена в сроки не более 5-ти рабочих дней. В процессе экспертизы оценивается соответствие рецепта требованиям СНиП, ГОСТ 9128, правильность его оформления и расчета состава смеси. Соответствие физикомеханических и других показателей смеси, указанных в рецепте, фактическим значениям контролируется в процессе технического надзора заказчика Подрядчик несет ответственность за достоверность сведений, представленных в рецепте, и соответствие используемых смесей рецептам Заказчик обязан рассмотреть представленный на согласование рецепт в течение 5-дней. Если рецепт пошел процедуру согласования, один его экземпляр остается у заказчика, по одному экземпляру направляется подрядчику и организации, осуществляющей независимый контроль. В случае отказа в согласовании заказчик направляет рецепт подрядчику. Отказ должен быть мотивированным. После соответствующей корректировки рецепт вновь проходит процедуру согласования, предусмотренную настоящим стандартом Основания для отказа в согласовании рецепта: - рецепт не прошел экспертизу; - несоответствие требованиям нормативных документов и (или) проекта;

13 - несоответствие требованиям настоящего стандарта. 11. ИНСПЕКЦИОННЫЙ КОНТРОЛЬ ЗА СОБЛЮДЕНИЕМ РЕЦЕПТОВ СМЕСЕЙ Инспекционный контроль за соблюдением рецептов асфальтобетонных смесей осуществляют инженеры службы технического надзора заказчика, независимая компетентная организация (по поручению заказчика), администрация организации, выпускающей смесь или использующей её. СОГЛАСОВАНО Главный инженер КДОДФ А.С. Белокобыльский 200 г. М.П. УТВЕРЖДАЮ Главный инженер 200 г. М.П. РЕЦЕПТ асфальтобетонной смеси для устройства (вид и тип марка) (верхнего/нижнего/слоя покрытия,основания) на автомобильной дороге с ПК (км) по ПК (км) Наименование материала, 1. ПРИМЕНЯЕМЫЕ МИНЕРАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Частные остатки (количество зерен, % по массе, оставшихся на сите с размером ячеек, мм)

14 производитель или карьер Наименование материала,5 1,25 0,63 0,315 0,14 0,071 мене е 2. ЗЕРНОВОЙ СОСТАВ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ 2.1. С делением на составляющие материалы Содержание Частные остатки (количество зерен, % по массе, оставшихся на сите с размером ячеек, мм) в а/б,5 1,25 0,63 0,315 0,14 0,071 мене смеси, е % 2.2. Без деления на составляющие материалы Частные остатки, % Полные остатки, % Проходы, % Зерновой состав минеральной части смеси по ГОСТ, % 3. ВЯЖУЩЕЕ, % сверх 100 % минеральной части 3.1. Битум (марка, изготовитель) содержание в вяжущем, % 3.2. Модификатор (наименование, марка) содержание в вяжущем, % 3.3. Растворитель (наименование, марка,) содержание в вяжущем, % Вяжущее или фракции каменных материалов в соответствии с горячими бункерами АБЗ 4. СОСТАВ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ Дозировка на замес массой, кг Вяжущее или фракции каменных материалов в соответствии с горячими бункерами АБЗ Дозировка на замес массой, кг Наименование показателей 5. ПОКАЗАТЕЛИ СВОЙСТВ АСФАЛЬТОБЕТОНА По ГОСТ Фактически Наименование показателей По ГОСТ Фактически

15 1. Средняя плотность, г/см 3 6. Водостойкость при длительном водонасыщении 2. Пористость минеральной части, % по объему 3. Водонасыщение, % по объему 4. Предел прочности на сжатие (МПа) при: 20 С 50 С 0 С 5. Водостойкость 7. Сцепление битума с минеральной частью асфальтобетонной смеси 8*. Показатель сдвигоустойчивости 9*. Показатель трещиностойкости 10. Суммарная удельная эффективная активность естественных радионуклидов Испытание выдерживает * Данные показатели определяются, если они нормированы проектной документацией на строительство покрытия 6. РАСХОД МАТЕРИАЛОВ Насыпная плотность, т/м 3 Т Содержание Наименование материала в смеси, % М 3 На 100 т смеси Бк/кг На 1000 м 2, покрытия Асфальтобетонная смесь (т), при толщине слоя 4 см При изменении толщины слоя на 0.5 см добавлять Таблица составлена с учетом нормы потерь % на АБЗ и % при укладке смеси. Начальник СЛ, выполнившей подбор Согласовано КузЦДИ

Система нормативных документов в строительстве СТАНДАРТ ПРЕДПРИЯТИЯ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ОСНОВНЫХ ДОРОЖНО- СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ СТП 18-00 Дирекция областного дорожного фонда Кемерово

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ НПП «ДорТрансНИИ-Инжениринг» ИНЖЕНИРИНГ ОТЧЕТ О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ «Исследование влияния полимерного модификатора «ДОРСО 46-02» на показатели физико-механических

РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА И КОММУНИКАЦИЙ КОМИТЕТ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ КАЗАХСТАНСКИЙ ДОРОЖНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ «КАЗДОРНИИ» УДК 625.7/.8:691.16 УТВЕРЖДАЮ Президент АО «КАЗДОРНИИ»,

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ В отделе дорожно-строительных материалов и конструкций Государственного дорожного научно-исследовательского института имени Н.П. Шульгина были проведены исследования о влиянии битумного

СМЕСИ АСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ ДОРОЖНЫЕ, АЭРОДРОМНЫЕ И АСФАЛЬТОБЕТОН ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ГОСТ 9128-97 Дата введения с 1991-01-01 1. Область применения Настоящий стандарт распространяется на асфальтобетонные и

Система нормативных документов в строительстве Стандарт предприятия ПРАВИЛА ПОСТРОЕНИЯ И ОФОРМЛЕНИЯ СХЕМ ОПЕРАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СТП 31-01 Дирекция областного дорожного фонда Кемерово ПРЕДИСЛОВИЕ

АКТ 1 Проведения работ по подбору состава асфальтобетонной смеси на базе лаборатории ОАО «ХМДС» г.сургут, с применением технологии модификации асфальтобетонов, с использованием комплексного модификатора

ПЕРЕЧЕНЬ объектов и контролируемых показателей п/п Объект Контролируемые показатели НД на методики выполнения измерений и методы испытаний 1 2 3 4 1 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных

МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (МАДИ) ЗАОЧНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ Кафедра дорожно-строительных материалов СЕМЕСТРОВАЯ РАБОТА «ПРОЕКТИРОВАНИЕ АСФАЛЬТОБЕТОНА» Студент Группа

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра строительных материалов АСФАЛЬТОБЕТОНЫ Методические указания к лабораторным работам Казань 2007 УДК 691.167 ББК 38.3 С50 С50 Асфальтобетоны:

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА (МИИТ)» Кафедра «Автомобильные дороги,

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ на выполнение работ по ремонту участка автомобильной дороги «Пермь Екатеринбург» - Нефтяник» 1. Участок автодороги, подлежащий ремонту: км 0+000 км 1+100 автомобильной дороги «Пермь-Екатеринбург»

4 КОНСТРУИРОВАНИЕ ПОКРЫТИЙ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ 4.1 Задачи и принципы конструирования дорожных одежд Процедура конструирования дорожных одежд (ДО) включает: - выбор покрытия; - назначение числа конструктивных

2 КОНСТРУИРОВАНИЕ ПОКРЫТИЙ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ 2.1 Задачи и принципы конструирования дорожных одежд Процедура конструирования дорожных одежд (ДО) включает в себя: - выбор покрытия; - назначение числа конструктивных

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ Методические рекомендации по приготовлению и применению асфальтобетонной смеси с использованием переработанного асфальтобетона ФЕДЕРАЛЬНОЕ ДОРОЖНОЕ АГЕНТСТВО (Росавтодор)

Система нормативных документов в строительстве Стандарт предприятия ПРАВИЛА ИНСПЕКЦИОННОГО КОНТРОЛЯ В ДОРОЖНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ СТП 30-01 Дирекция областного дорожного фонда Кемерово ПРЕДИСЛОВИЕ 1. РАЗРАБОТАН

ЛЕКЦИЯ 5 Обычный бетон на гидротационных вяжущих веществах. 1. Материалы для обычного (тёплого) бетона. 2. Проектирование состава бетонной смеси. Бетон искусственный каменный материал, получаемый в результате

УДК.8. ВЛИЯНИЕ СОСТАВА ПОРИСТОГО КРУПНОЗЕРНИСТОГО АСФАЛЬТОБЕТОНА НА ЕГО ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И НАЗНАЧЕНИЕ КРИТЕРИЕВ ЕГО ОПТИМИЗАЦИИ INFLUENCE OF THE COMPOSITION OF COARSE POROUS ASPHALT CONCRETE

Y=6,230154 x 1 0,0035 x 2 0,15107 x 3 0,02067, где x 1 показателя ровности дорожного покрытия IRI, м/км; x 2 рациональной скорости автомобиля V a, км/ч; x 3 интенсивности движения грузового автотранспорта

ОАО «Асфальтобетонный завод 1» СТО 03218295-03.12-2009 Всесезонная холодная органоминеральная смесь для ямочного ремонта дорожных покрытий Технические условия Введён в действие Санкт-Петербург 2009 1 Область

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ (МГС) INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION (ISC) МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ ГОСТ 9128-2009 СМЕСИ АСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ

МУНИЦИПАЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ УПРАВЛЕНИЕ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА Тел. / факс 5-80 -00 начальник Тел. 5-41 -55 бухгалтерия г. Кинешма Ивановской области ул. Спортивная, д. 18 п/п Техническое задание на ремонт асфальтобетонного

3 КОНСТРУИРОВАНИЕ ОСНОВАНИЙ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ 3.1 Конструирование оснований дорожных одежд капитального типа Слои основания из горячего пористого крупнозернистого асфальтобетона. Его устраивают в верхней

Межгосударственный стандарт ГОСТ 9128-97 "Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия" (введен в действие постановлением Госстроя РФ от 29 апреля 1998 г. N 18-41)

Объединение независимых экспертов в области минеральных ресурсов, металлургии и химической промышленности Обзор рынка асфальтобетонных смесей в России и прогноз его развития в условиях финансового кризиса

Общество с ограниченной ответственностью «Компания Би Эй Ви» СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ Cмеси асфальтобетонные и асфальтобетон дисперсно-армированные волокном Forta. Технические условия. СТО 38956563.03-2012

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ ООО «БАЗИС» С Т А Н Д А Р Т О Р Г А Н И З А Ц И И СТО 99907291-003-2013 СМЕСИ АСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ И АСФАЛЬТОБЕТОН, МОДИФИЦИРОВАННЫЕ МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ ПОЛИМЕРНОЙ ДОБАВКОЙ DUROFLEX (WA-80)

Заключение об эффективности менения Комплексного Модификатора Асфальтобетона «КМА» в составах асфальтобетонных смесей для устройства верхнего слоя покрытия автомобильных дорог Условия работы дорожных покрытий,

ИЗМЕНЕНИЯ В НОРМАТИВНОЙ БАЗЕ В ОБЛАСТИ ДОРОЖНО- СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ Заместитель генерального директора ООО «ИТЦ» Кирилл Алексеевич Жданов КОМПЛЕКС СТАНДАРТОВ НА ЩЕБЕНЬ И ГРАВИЙ ИЗ ГОРНЫХ ПОРОД Технические

Система нормативных документов в строительстве Стандарт предприятия ПРАВИЛА ПРИМЕНЕНИЯ И КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МОДИФИЦИРОВАННЫХ БИТУМОВ СТП 26-00 Дирекция областного дорожного фонда Кемерово ПРЕДИСЛОВИЕ 1.

КОМПЛЕКС АРХИТЕКТУРЫ, СТРОИТЕЛЬСТВА, РАЗВИТИЯ И РЕКОНСТРУКЦИИ ГОРОДА МОСКВЫ ДЕПАРТАМЕНТ ГРАДОСТРОИТЕЛЬНОЙ ПОЛИТИКИ, РАЗВИТИЯ И РЕКОНСТРУКЦИИ ГОРОДА ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

СТО 39363581-006 2012 Система нормативных документов в строительстве СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ СМЕСИ АСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ ДОРОЖНЫЕ И АСФАЛЬТОБЕТОН ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ ХАНТЫ-МАНСИЙСКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА-ЮГРЫ

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ на выполнение работ по ремонту участков автомобильной дороги «Рождественское - Сташково» 1. Участки автодороги, подлежащие ремонту: км 0+600 км 1+900, км 8+833 км 10+433 автомобильной

ОТЧЕТ «Исследование свойств бетонов с использованием в качестве заполнителей продуктов дробления центробежно-ударной дробилки ЦД-036» ИСПОЛНИТЕЛИ: Канд. техн. наук, доцент Ю.В. Пухаренко Канд. техн. наук,

ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ПЛОТНЫХ И ПОРИСТЫХ АСФАЛЬТОБЕТОНОВ ПО ОТЕЧЕСТВЕННОЙ И ЕВРОПЕЙСКОЙ МЕТОДИКАМ STUDY OF DENSE AND POROUS ASPHALT CONCRETE PROPERTIES UNDER LOCAL AND EUROPEAN METHODS С. А. Тимофеев, заместитель

Лабораторная работа 12 ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ Вопросы допуска к выполнению лабораторной работы 1. С какой целью заполнители вводят в состав бетонной смеси? 2. Какое влияние оказывает насыпная

Лот 1 Приложение 1 Техническое задание на выполнение комплекса работ по лабораторному сопровождению приёмочного контроля строительно-монтажных работ. 1. Наименование объекта: строительство автомобильной

РОССТАНДАРТ I - Федеральное бюджетное учреждение «Государ_ственный регионащ,ный центр стандартизации, -метрологии и испытаний в Омской области>> (ФБУ «Омский ЦСМ») 6446, г. Омск, ул. 4-я Северная, 7а о

Н.А. Гриневич ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВА ДОРОЖНОГО АСФАЛЬТОБЕТОНА Екатеринбург 2016 МИНОБРНАУКИ РОССИИ ФГБОУ ВПО «УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра транспорта и дорожного строительства

Согласовано: Руководитель Дорожного агентства Республики Коми Приложение к приказу руководителя ГКУ РК «УправтодорКоми» от.0.0 г. -о/д февраля 0 г Тарифы на услуги по проведению испытаний и контролю качества

ФГБОУ ВО Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет Лаборатория испытания дорожно-строительных материалов Тел.: 8-909-999-51-14; 8-499-188-04-00 e-mail: [email protected]

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ Н А Ц И О Н А Л Ь Н Ы Й С Т А Н Д А Р Т Р О С С И Й С К О Й Ф Е Д Е Р А Ц И И (проект, доработанная редакция) Дороги автомобильные общего

ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЁТ о применении модификатора асфальтобетона «DORFLEX BA» на объекте: «Кольцевая автомобильная дорога вокруг Санкт-Петербурга» Санкт-Петербург 2013 год Содержание отчёта 1. Основания для

НАЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА АККРЕДИТАЦИИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ РЕСПУБЛИКАНСКОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЦЕНТР АККРЕДИТАЦИИ» Приложение 1 к аттестату аккредитации BY/112 02.2.0.2792 от

АКТ 2 от «18» июня 2013 г. Результаты испытаний асфальтобетонных и бетонных в соответствии с заданием на проведение испытаний 2 от 11.06.13 Наименование заказчика ООО СКГ Автострада Место отбора проб 1.

Система нормативных документов в строительстве СТАНДАРТ ПРЕДПРИЯТИЯ Технический надзор заказчика. Требования к экспертам, осуществляющим независимый контроль СТП 14-00 Дирекция областного дорожного фонда

ГОСТ 9128-2013 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СМЕСИ АСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ, ПОЛИМЕРАСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ, АСФАЛЬТОБЕТОН, ПОЛИМЕРАСФАЛЬТОБЕТОН ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ И АЭРОДРОМОВ Технические условия Asphaltic concrete

Асфальтобетонная смесь представляет собой строительный материал, полученный искусственным путем. Согласно технологии получения, осуществляется рациональный подбор основных компонентов, а затем производится уплотнение материала вибраторами. Требования к характеристикам асфальтобетонного состава включены в ГОСТ 9128.

Какие ингредиенты используются в смеси?

В асфальтобетонном растворе присутствуют такие ингредиенты:

компоненты минерального происхождения, такие как натуральный либо измельченный песок, щебенка (гравий), примеси тонкодисперсного порошка (по необходимости);
вяжущие ингредиенты органического происхождения, например, битум.

Изначально вместо битума применялся деготь. Однако от него отказались по причине вредного влияния на здоровье человека и окружающую среду. Для смешения компонентов асфальтобетонную смесь нагревают. Назначение асфальтобетона - укладка дороги аэродромов и автодорог, обустройство промышленных полов. По принципу кладки асфальтобетон бывает:

уплотненный;
литой, отличается высокой текучестью и большим содержанием вяжущего материала, поэтому позволяет вести кладку без уплотнения.

По составу асфальтобетон бывает:

щебеночный;
гравийный;
песчаный.

Вязкость битума и максимальная температура кладки определяют такие разновидности смесей:

горячие, укладываемые при 120 °С со связующими в виде вязко-жидких дорожных битумов;
холодные, укладываемые до 5 °С, где в качестве вяжущего выступают жидкие битумные материалы нефтяного происхождения;
теплые для кладки до 70 °С на основе вязко-жидких битумов.

Однако последний тип, как отдельный вид, не встречается с 1999 года. Виды горячего асфальтобетона по величине остаточной процентной пористости:

высокоплотные - 1-2,5%;
высокопористые - 10-18%;
плотные - 2,5-5%;
пористые - 5-10%.

В холодных растворах эта величина составляет 6-10%. По максимальной величине частиц используемого минерального компонента асфальтобетонное полотно может быть:

крупнозернистым с величиной частиц до 4 см;
мелкозернистым с частицами до 2 см;
песчаным с величиной до 5 см.

тип А, в котором состав минерального камня 50-60%;
тип Б с содержанием камня 40-50%;
тип В, включающего 30-40% заполнителя.

Какие существуют алгоритмы проектирования компонентного состава асфальтобетонов?

Для подбора состава асфальтобетонного раствора выбирают рациональное соотношение компонентов. Полученные составы имеют заданную плотность и технические свойства. Существует четыре алгоритма проектирования:

Метод профессора Сахарова П. В.
Способ по модулю насыщения, предоставленный профессором Дюрье М.
Алгоритм проектирования по требуемым условиям эксплуатации покрытия, полученный изысканиями профессора Рыбьева И. А.
Подбор по кривым плотности, разработанный профессором Иванов Н. И. при содействии СоюзДорНИИ.

Пример оптимального подбора ингредиентов асфальтобетонной смеси

В качестве примера компонентов асфальтобетона предлагается рассмотреть задачу: нужна мелкозернистая горячая смесь типа Б второго сорта для создания плотного верхнего шара дороги в третьей климатической зоне. Доступны такие ингредиенты:

гранитная и известняковая щебенка зернистостью 0,5-2 см;
речной песок;
отсев после измельчения гранитной крошки;
отсев после измельчения известняка;
неактивированный минпорошок;
битум материал БНД 90/130.

На первом этапе проводится тестирование и сравнение характеристик, представленных выше ингредиентов. По результатам проверки образцов с различным соотношением компонентов сделаны выводы, что для получения асфальтобетонных смесей Б типа и второго сорта подходят , речной песок, гранитная пыль, минпорошок, битумный материал.

Известняк и пыль измельченного известнякового компонента не ответили нормативам ГОСТа по прочностным параметрам. На втором этапе рассчитывается щебень. Его содержание при крупности более 0,5 см равно 35-50%. Оптимальным в смесях является содержание 48%. В материале присутствует 95% частиц, указанной крупности, поэтому формула имеет вид:

Таким способом рассчитывают количество щебенки в смеси для фракционного состава.

На третьем этапе определяется состав минерального порошка. Вычисления начинаются с выведения массовых пропорций щебенки, песка и минпорошка с фракционным составом, согласно ГОСТу. Следовательно, содержание зерен размером менее 0,0071 см в минматериале асфальтобетона должно лежать в диапазоне 6-12%. Для вычислений берется 7%. При содержании элементов крупностью 0,0071 см 74% в порошковом минерале, формула расчета выглядит так:

Ввиду присутствия в смеси частиц менее 0,0071 см из гранитных отсевов, фракцию минпорошка принимают, равную 8%. На четвертом этапе рассчитывается количество песка. Общее его содержание составляет:

Песок =100 — (Щебенка минпорошок) = 100 — (50 8) = 42%.

В примере используется речной и гранитный отсев песка. Поэтому пропорции каждого определяются по отдельности. Процентное отношение речного компонента и гранитного отсева устанавливается по их фракции крупностью менее 0,125 см. Для асфальтобетонной смеси зерна должны находиться в количестве 28-39%. Берутся средние 34%, 8% из которых рассчитаны как доля минпорошка. Следовательно, песка нужно 34-8=26% для частиц крупностью менее 0,125 см. Так как массовая часть этих зерен в речном песчаном материале составляет 73%, гранитной пыли - 49%, пропорция для асфальтобетонных смесей Б типа имеет вид:

Округляем полученную величину до 22%, следовательно, содержание отсева из гранитной крошки составляет 42 — 22 = 20%. Подобный расчет проводится для каждой фракции песка и отсева. Данные сводятся в таблице и суммируются величины с размерами меньше заданных для каждого отдельного ингредиента, затем сравниваются с требованиями ГОСТа.

На пятой стадии рассчитывается содержание битумного компонента. Согласно условиям, щебенка, песок, отсев измельченного гранита, минпорошок смешиваются с 6% вяжущего ингредиента, что соответствует средней величине, требуемой в нормативном документе. Готовятся три образца смеси с высотой 7,14 см и соответствующего диаметра. Далее, производится уплотнение комбинированным методом:

три минуты на виброплощадке при давлении 0,03 МПа;
трехминутным уплотнением на вибропрессе при давлении 20 МПа.

Спустя двое суток определяется средняя плотность, то есть масса в величинах объема асфальтобетона, реальная плотность минеральной составляющей смеси r°. По полученным данным, помимо плотности, рассчитывается пористость минеральной составляющей тестируемых образцов.

Приблизительное количество битумного вяжущего определяется по действительной плотности всех ингредиентов с учетом остаточной пористости асфальтобетона V пор = 4%. При этом средняя плотность проб асфальтобетона с содержанием битума 6% на 100% минералов составляет 2,35 г/см3. Следовательно, формулы расчета имеют вид:

Далее готовится еще три образца асфальтобетона с содержанием битума 6,2% для определения остаточной пористости. Если ее величина составит 4,0 ± 0,5%, готовятся дополнительные 15 образцов такой смеси и тестируют их, согласно ГОСТ 9128-84.

При обнаружении несоответствия с требованиями нормативного документа, производится корректировка смеси и последующие ее испытания, как указано выше.

3.8. Необходимо подобрать состав мелкозернистой горячей асфальтобетонной смеси типа Б марки II для плотного асфальтобетона, предназначенного для устройства верхнего слоя покрытия в III дорожно-климатической зоне.

Имеются следующие материалы:

щебень гранитный фракции 5-20 мм;

щебень известняковый фракции 5-20 мм;

песок речной;

материал из отсевов дробления гранита;

материал из отсевов дробления известняка;

минеральный порошок неактивированный;

битум нефтяной марки БНД 90/130 (по паспорту).

Характеристика испытываемых материалов приведенаниже.

Щебень гранитный: марка по прочности при раздавливании в цилиндре - 1000, марка по износу - И-I, марка по морозостойкости - Мрз25, истинная плотность - 2,70 г/см 3 ;

щебень известняковый: марка по прочности при раздавливании в цилиндре - 400, марка по износу - И-IV, марка по морозостойкости - Мрз15, истинная плотность - 2,76 г/см 3 ;

песок речной: содержание пылеватых и глинистых частиц - 1,8%, глины - 0,2% массы, истинная плотность - 2,68 г/см 3 ;

материал из отсевов дробления гранита марки 1000:

материал из отсевов дробления известняка марки 400: содержание пылеватых и глинистых частиц - 12%, глины - 0,5% массы, истинная плотность - 2,76 г/см 3 ;

минеральный порошок неактивированный: пористость - 33% объема, набухание образцов из смеси порошка с битумом - 2% объема, истинная плотность - 2,74 г/см 3 , показатель битумоемкости - 59 г, влажность - 0,3% массы;

битум: глубина проникания иглы при 25°С - 94×0,1 мм, при 0°С - 31×0,1 мм, температура размягчения - 45°С, растяжимость при 25°С - 80 см, при 0°С - 6 см, температура хрупкости по Фраасу - минус 18°С, температура вспышки - 240°С, сцепление с минеральной частью асфальтобетонной смеси выдерживает, индекс пенетрации - минус 1.

По результатам испытаний пригодными для приготовления смесей типа Б марки II можно считать щебень гранитный, песок речной, материал из отсевов дробления гранита, минеральный порошок и битум марки БНД 90/130.

Таблица 7

Минеральный материал	Массовая доля, %, зерен мельче данного размера, мм
Минеральный материал
Исходные данные
Щебень гранитный
Песок речной
Материалы из отсевов дробления гранита
Минеральный порошок
Расчетные данные
Щебень гранитный (50%)
Песок речной (22%)
Материалы из отсевов дробления гранита (20%)
Минеральный порошок (8%)

Требования ГОСТ 9128-84 для смесей типа Б

Щебень известняковый и материал из отсевов дробления известняка не отвечают требованиям табл. 10и 11ГОСТ 9128-84 по показателям прочности.

Зерновые составы отобранных минеральных материалов приведены в табл. 7 .

Расчет состава минеральной части асфальтобетонной смеси начинают с определения такого соотношения масс щебня, песка и минерального порошка, при котором зерновой состав смеси этих материалов удовлетворяет требованиям табл. 6 ГОСТ 9128-84 .

В России наибольшее распространение получил подбор составов минеральной части асфальтобетонных смесей по предельным кривым зерновых составов. Смесь щебня, песка и минерального порошка подбирают таким образом, чтобы кривая зернового состава расположилась в зоне, ограниченной предельными кривыми, и была по возможности плавной. Фракционный состав минеральной смеси рассчитывается в зависимости от содержания выбранных компонентов и их зерновых составов по следующей зависимости:

j - номер компоненты;

n - количество компонент в смеси;

При подборе зернового состава асфальтобетонной смеси, особенно с использованием песка из отсевов дробления, необходимо учитывать содержащиеся в минеральном материале зерна мельче 0,071 мм., которые при нагреве в сушильном барабане выдуваются и оседают в системе пылеулавливания.

Эти пылевидные частицы могут либо удаляться из смеси, либо дозироваться в смесительную установку вместе с минеральным порошком. Порядок использования пыли улавливания оговаривается в технологическом регламенте на приготовление асфальтобетонных смесей с учетом качества материала и особенностей асфальты смесительной установки.

Далее в соответствии сГОСТ 12801-98 определяют среднюю и истинную плотность асфальтобетона и минеральной части и по их значениям рассчитывают остаточную пористость и пористость минеральной части. Если остаточная пористость не соответствует нормируемому значению, то вычисляют новое содержание битума Б (% по массе) по следующей зависимости:

С рассчитанным количеством битума вновь готовят смесь, формуют из нее образцы и снова определяют остаточную пористость асфальтобетона. Если она будет соответствовать требуемой, то рассчитанное количество битума принимается за основу. В противном случае процедуру подбора содержания битума, основанную на приближении к нормируемому объему пор в уплотненном асфальтобетоне, повторяют.

Из асфальтобетонной смеси с заданным содержанием битума формуют стандартным методом уплотнения серию образцов и определяют полный комплекс показателей физико-механических свойств, предусмотренный ГОСТ 9128-97. Если асфальтобетон по каким-либо показателям не будет отвечать требованиям стандарта, то состав смеси изменяют.

При недостаточной величине коэффициента внутреннего трения следует увеличивать содержание крупных фракций щебня или дробленых зерен в песчаной части смеси.

При низких показателях сцепления при сдвиге и прочности при сжатии при 50°С следует увеличивать (в допустимых пределах) содержание минерального порошка или применять более вязкий битум. При высоких значениях прочности при 0°С рекомендуется снижать содержание минерального порошка, уменьшать вязкость битума, применять полимерно-битумное вяжущее или использовать пластифицирующие добавки.

При недостаточной водостойкости асфальтобетона целесообразно увеличивать содержание минерального порошка либо битума, но в пределах, обеспечивающих требуемые значения остаточной пористости и пористости минеральной части. Для повышения водостойкости эффективно применять поверхностно-активные вещества (ПАВ), активаторы и активированные минеральные порошки. Подбор состава асфальтобетонной смеси считают завершенным, если все показатели физико-механических свойств, полученные при испытании асфальтобетонных образцов, будут отвечать требованиям стандарта. Однако в рамках стандартных требований к асфальтобетону состав смеси рекомендуется оптимизировать в направлении повышения эксплуатационных свойств и долговечности устраиваемого конструктивного слоя дорожной одежды.

Оптимизацию состава смеси, предназначенной для устройства верхних слоев дорожных покрытий, до последнего времени связывали с повышением плотности асфальтобетона. В связи с этим в дорожном строительстве сформировались три метода, применяемые при подборе зерновых составов плотных смесей. Первоначально они назывались как:

- экспериментальный (немецкий) метод подбора плотных смесей, заключающийся в постепенном заполнении одного материала другим;
- метод кривых, основанный на подборе зернового состава, приближающегося к заранее определенным математически «идеальным» кривым плотных смесей;
- американский метод стандартных смесей, основанный на апробированных составах смесей из конкретных материалов.

Эти методы были предложены около 100 лет назад и получили дальнейшее развитие.

Сущность экспериментального метода подбора плотных смесей заключается в постепенном заполнении пор одного материала с более крупными зернами другим более мелким минеральным материалом. Практически подбор смеси осуществляется в следующем порядке.

К 100 весовым частям первого материала добавляют последовательно 10, 20, 30 и т. д., весовых частей второго, определяя после их перемешивания и уплотнения среднюю плотность и выбирая смесь с минимальным количеством пустот в уплотненном состоянии.

Если необходимо составить смесь из трех компонентов, то к плотной смеси из двух материалов добавляют постепенно увеличивающимися порциями третий материал и также выбирают наиболее плотную смесь. Хотя данный подбор плотного минерального остова трудоемкий и не учитывает влияния содержания жидкой фазы и свойств битума на уплотняемость смеси, тем не менее он до сих пор применяется при проведении экспериментально-исследовательских работ.

Кроме того, экспериментальный метод подбора плотных смесей был положен в основу расчетных методов составления плотных бетонных смесей из сыпучих материалов различной крупности и получил дальнейшее развитие в методах планирования эксперимента. Принцип последовательного заполнения пустот использован в методике проектирования оптимальных составов дорожных асфальтобетонов, в которых используются щебень, гравий и песок с любой гранулометрией.

По мнению авторов работы, предлагаемая расчетно-экспериментальная методика позволяет оптимально управлять структурой, составом, свойствами и стоимостью асфальтобетона. В роли варьируемых структурно-управляющих параметров используются:

- коэффициенты раздвижки зерен щебня, гравия и песка;
- объемная концентрация минерального порошка в асфальтовом вяжущем;
- критерий оптимальности состава, выраженный минимальной общей стоимостью компонентов на единицу продукции.

По принципу последовательного заполнения пустот в щебне, песке и минеральном порошке был рассчитан ориентировочный состав смеси для асфальтобетонов повышенной плотности на основе жидких битумов.

Содержание компонентов в смеси вычислялось на основании результатов предварительно установленных значении истинной и насыпной плотности минеральных материалов. Окончательный состав уточнялся экспериментально при совместном варьировании содержанием всех компонентов смеси методом математического планирования эксперимента на симплексе. Состав смеси, обеспечивающий минимальную пористость минерального остова асфальтобетона, считался оптимальным.

Второй метод подбора зернового состава асфальтобетона основывается на подборе плотных минеральных смесей, зерновой состав которых приближается к идеальным кривым Фуллера, Графа, Германа, Боломея, Тэлбот-Ричарда, Китт-Пеффа и других авторов. Эти кривые в большинстве случаев представляются степенными зависимостями требуемого содержания зерен в смеси от их крупности. Например, кривая гранулометрического состава плотной смеси по Фуллеру задается следующим уравнением:

D - наибольшая крупность зерен в смеси, мм.

Для нормирования зернового состава асфальтобетонной смеси в современном американском методе проектирования «Superpave» также принимаются гранулометрические кривые максимальной плотности, соответствующие степенной зависимости с показателем степени 0,45.

Причем, кроме контрольных точек, ограничивающих диапазон содержания зерен, приводится также внутренняя зона ограничения, которая располагается вдоль гранулометрической кривой максимальной плотности в промежутке между зернами размером 2,36 и 0,3 мм. Считается, что смеси с гранулометрическим составом, проходящим по ограничительной зоне, могут иметь проблемы с уплотнением и сдвиговая устойчивость, так как они более чувствительны к содержанию битума и становятся пластичными при случайной передозировке органического вяжущего.

Следует отметить, что ГОСТ 9128-76 также предписывал для кривых зернового состава плотных смесей ограничительную зону, расположенную между предельными кривыми непрерывной и прерывистой гранулометрии. На рис. 1 эта зона заштрихована.

Рис. 1. - Зерновые составы минеральной части мелкозернистой:

Однако в 1986 г. при переиздании стандарта это ограничение было отменено, как несущественное. Более того, в работах Ленинградского филиала Союздорнии (А.О. Саль) было показано, что проходящие по заштрихованной зоне так называемые «полупрерывистые» составы смесей в ряде случаев предпочтительней непрерывных из-за меньшей пористости минеральной части асфальтобетона, а прерывистых - из-за большей устойчивости к расслоению.

В основу отечественного метода построения кривых гранулометрического состава плотных смесей легли известные исследования В.В. Охотина, в которых было показано, что наиболее плотную смесь можно получить при условии, если диаметр частичек, составляющих материал, будет уменьшаться в пропорции 1:16, а весовые их количества - как 1:0,43. Однако, учитывая склонность к сегрегации смесей, составленных с таким соотношением крупных и мелких фракций, было предложено добавлять промежуточные фракции. При этом весовое количество фракции с диаметром, в 16 раз меньшим, совершенно не изменится, если заполнять пустоты не просто этими фракциями, а, например, фракциями с диаметром зерен в 4 раза меньшего размера.

Если при заполнении фракциями в 16 раз меньшим диаметром их весовое содержание равнялось 0,43, то при заполнении фракциями диаметром зерен, в 4 раза меньшим, их содержание должно быть равным к = 0,67. Если ввести еще одну промежуточную фракцию с диаметром, уменьшающимся в 2 раза, то соотношение фракций должно быть к = 0,81. Таким образом, весовое количество фракций, которые будут все время уменьшаться на одну и ту же величину, можно выразить математически как ряд геометрической прогрессии:

Y1 - количество первой фракции;

к - коэффициент сбега;

n - число фракций в смеси.

Из полученной прогрессии выводится количественное значение первой фракции:

Таким образом, коэффициентом сбега принято называть весовое соотношение фракций, размеры частиц которых относятся как 1:2, т. е., как соотношение ближайших размеров ячеек в стандартном наборе сит.

Хотя теоретически самые плотные смеси рассчитываются по коэффициенту сбега 0,81, на практике более плотными оказались смеси с прерывистым зерновым составом.

Это объясняется тем, что представленные теоретические выкладки составления плотных смесей по коэффициенту сбега не учитывают раздвижку крупных зерен материала более мелкими зернами. В связи с этим еще П.В. Сахаров отмечал, что положительные результаты с точки зрения увеличения плотности смеси получаются только при ступенчатом (прерывистом) подборе фракций.

Если же соотношение размеров смешиваемых фракций меньше, чем 1:2 или 1:3, то мелкие частицы не заполняют промежуток между крупными зернами, а раздвигают их.

Кривые гранулометрического состава минеральной части асфальтобетона с различными коэффициентами сбега показаны на рис. 2.

Рис. 2. - Гранулометрический состав минеральной части асфальтобетонных смесей с различными коэффициентами сбега:

Позже было уточнено соотношение диаметров частиц смежных фракций, исключающих раздвижку крупных зерен в много фракционной минеральной смеси. По данным П.И. Боженова, чтобы исключить раздвижку крупных зерен мелкими, отношение диаметра мелкой фракции к диаметру крупной фракции должно быть не более 0,225 (т. е., как 1:4,44). Учитывая проверенные на практике составы минеральных смесей, Н.Н. Иванов предложил применять для подбора смесей кривые гранулометрического состава с коэффициентом сбега в пределах от 0,65 до 0,90.

Гранулометрические составы плотных асфальтобетонных смесей, ориентированные на удобоукладываемость, были нормированы в СССР с 1932 по 1967 гг. В соответствии с этими нормами асфальтобетонные смеси содержали ограниченное количество щебня (26-45%) и повышенное количество минерального порошка (8-23%). Опыт применения таких смесей показал, что в покрытиях, особенно на дорогах с тяжелым и интенсивным движением, образуются волны, сдвиги и другие пластические деформации. При этом шероховатость поверхности покрытий была также недостаточной, чтобы обеспечить высокое сцепление с колесами автомобилей, исходя из условий безопасности движения.

Принципиальные изменения в стандарт на асфальтобетонные смеси были внесены в 1967 г. В ГОСТ 9128-67 вошли новые составы смесей для каркасных асфальтобетонов с повышенным содержанием щебня (до 65%), которые стали предусматривать в проектах дорог с высокой интенсивностью движения. В асфальтобетонных смесях также было снижено количество минерального порошка и битума, что обосновывалось необходимостью перехода от пластичных к более жестким смесям.

Составы минеральной части много щебенистых смесей рассчитывались по уравнению кубической параболы, привязанной к четырем контрольным размерам зерен: 20;5;1,25 и 0,071 мм.

При исследовании и внедрении каркасного асфальтобетона большое значение придавалось повышению шероховатости покрытий. Методы устройства асфальтобетонных покрытий с шероховатой поверхностью нашли отражение в рекомендациях, разработанных в начале 60-х годов прошлого столетия и получивших первоначальное внедрение на объектах Главдорстроя Минтрансстроя СССР. По данным разработчиков, созданию шероховатости должно было предшествовать образование пространственного каркаса в асфальтобетоне. Практически это достигалось уменьшением количества минерального порошка в смеси, увеличением содержания крупных дробленых зерен, полным уплотнением смеси, при котором зерна щебня и крупных фракций песка соприкасаются между собой. Получение асфальтобетона с каркасной структурой и шероховатой поверхностью обеспечивалось при содержании 50-65% по массе зерен крупнее 5 (3) мм. в мелкозернистых смесях типа А и 33-55% зерен крупнее 1,25 мм. в песчаных смесях типа Г при ограниченном содержании минерального порошка (4-8% в мелкозернистых смесях и 8-14% в песчаных).

Рекомендации по обеспечению сдвигоустойчивости асфальтобетонных покрытий в результате применения каркасных асфальтобетонов за счет повышения внутреннего трения минерального остова присутствуют и в зарубежных публикациях.

Например, дорожные фирмы из Великобритании при строительстве асфальтобетонных покрытий в тропических и субтропических странах специально применяют зерновые составы, подбираемые по уравнению кубической параболы.

Устойчивость покрытий из таких смесей обеспечивается главным образом в результате механической заклинки частиц угловатой формы, которые должны быть либо прочным щебнем, либо дробленым гравием. Применять недробленый гравий в таких смесях не разрешается.

Сопротивление покрытий сдвиговым деформациям можно повысить увеличением крупности щебня. В стандарте СШАASTM D 3515-96 были предусмотрены асфальтобетонные смеси, дифференцированные на девять марок в зависимости от максимальной крупности зерен от 1,18 до 50 мм.

Чем выше марка, тем крупнее щебень и тем меньше содержание минерального порошка в составе смеси. Кривые зерновых составов, построенные по кубической параболе, обеспечивают при уплотнении покрытия жесткий каркас из крупных зерен, который оказывает основное сопротивление транспортным нагрузкам.

В большинстве случаев минеральная часть асфальтобетонной смеси подбирается из крупнозернистой, среднезернистой и мелкозернистой составляющих. Если истинная плотность составляющих минеральных материалов существенно различается между собой, то содержание их в смеси рекомендуется рассчитывать по объему.

Проверенные на практике зерновые составы минеральной части асфальтобетонных смесей стандартизованы во всех технически развитых странах с учетом области их применения. Эти составы, как правило, согласуются между собой.

В целом принято считать, что наиболее разработанным элементом проектирования состава асфальтобетона является подбор гранулометрического состава минеральной части либо по кривым оптимальной плотности, либо по принципу последовательного заполнения пор. Сложнее обстоит дело с выбором битумного вяжущего нужного качества и с обоснованием его оптимального содержания в смеси. До сих пор отсутствует единое мнение о надежности расчетных методов назначения содержания битума в асфальтобетонной смеси.

Действующие экспериментальные методы подбора содержания вяжущего предполагают разные методы изготовления и испытания асфальтобетонных образцов в лаборатории и, главное, не позволяют достаточно надежно прогнозировать долговечность и эксплуатационное состояние дорожных покрытий в зависимости от условий эксплуатации.

П.В. Сахаров предлагал проектировать состав асфальтобетона по предварительно подобранному составу асфальтового вяжущего вещества. Количественное соотношение битума и минерального порошка в асфальтовом вяжущем веществе подбиралось экспериментально в зависимости от показателя пластической деформации (методом водоупорности) и от предела прочности на растяжение образцов-восьмерок. Учитывалась также и термическая устойчивость асфальтового вяжущего вещества сопоставлением показателей прочности при температурах 30, 15 и 0°С. На основании экспериментальных данных было рекомендовано придерживаться величин отношения битума к минеральному порошку по массе (Б/МП) в пределах от 0,5 до 0,2.

В итоге составы асфальтобетона характеризовались повышенным содержанием минерального порошка. В дальнейших исследованиях И.А. Рыбьева было показано, что рациональные значения Б/МП могут быть равны 0,8 и даже выше. Основываясь на законе прочности оптимальных структур (правиле створа), был рекомендован метод проектирования состава асфальтобетона по заданным эксплуатационным условиям работы дорожного покрытия. Констатировалось, что оптимальная структура асфальтобетона достигается при переводе битума в пленочное состояние.

В то же время было показано, что оптимальное содержание битума в смеси зависит не только от количественного и качественного соотношения компонентов, но и от технологических факторов и режимов уплотнения.

Поэтому научное обоснование требуемых эксплуатационных показателей асфальтобетона и рациональных способов их достижения продолжает оставаться основной задачей, связанной с повышением долговечности дорожных покрытий.

Существуют несколько расчетных способов назначения содержания битума в асфальтобетонной смеси как по толщине битумной пленки на поверхности минеральных зерен, так и по количеству пустот в уплотненной минеральной смеси.

Первые попытки их применения при проектировании асфальтобетонных смесей часто заканчивались неудачей, что вынуждало совершенствовать расчетные методы определения содержания битума в смеси. Н.Н. Иванов предлагал учитывать лучшую уплотняемость горячей асфальтобетонной смеси и некоторый запас на температурное расширение битума, если расчет содержания битума ведется по пористости уплотненной минеральной смеси:

Б - количество битума, %;

Р - пористость уплотненной минеральной смеси, %;

с6 - истинная плотность битума, г/см. куб.;

с - средняя плотность уплотненной сухой смеси, г/см. куб.;

0,85 - коэффициент уменьшения количества битума за счет лучшего уплотнения смеси с битумом и коэффициента расширения битума, который принят равным 0,0017.

Следует отметить, что расчеты объемного содержания компонент в уплотненном асфальтобетоне, включая объем воздушных пор или остаточной пористости, выполняются в любом методе проектирования в форме нормировки объема фаз. В качестве примера на рис. 3 приведен объемный состав асфальтобетона типа А в виде круговой диаграммы.

Рис. 3. - Нормировка объема фаз в асфальтобетоне:

В соответствии с этой диаграммой содержание битума (% по объему) равно разности между пористостью минерального остова и остаточной пористостью уплотненного асфальтобетона. Так, М. Дюрье рекомендовал методику расчета содержания битума в горячей асфальтобетонной смеси по модулю насыщения. Модуль насыщения асфальтобетона вяжущим веществом был установлен по экспериментальным и производственным данным и характеризует процентное содержание вяжущего в минеральной смеси, имеющей удельную поверхность 1 м. кв/кг.

Эта методика принята для определения минимального содержания битумного вяжущего в зависимости от зернового состава минеральной части в методе проектирования асфальтобетонной смеси LCPC. разработанном Центральной лабораторией мостов и дорог Франции. Весовое содержание битума по этому методу определяется по формуле:

к - модуль насыщения асфальтобетона вяжущим.

S - частный остаток на сите с отверстиями размером 0,315 мм., %;
s - частный остаток на сите с отверстиями размером 0,08 мм., %;

Методику расчета содержания битума по толщине битумной пленки существенно усовершенствовал И.В. Королев. На основании экспериментальных данных им произведено дифференцирование удельной поверхности зерен стандартных фракций в зависимости от природы горной породы. Было показано влияние природы каменного материала, крупности зерен и вязкости битума на оптимальную толщину битумной пленки в асфальтобетонной смеси.

Следующим шагом является дифференцированная оценка битумоемкости минеральных частиц мельче 0,071 мм. В результате статистического прогноза зерновых составов минерального порошка и битумоемкости фракций размером от 1 до 71 мкм в МАДИ (ГТУ) была разработана методика, позволяющая получать расчетные данные, удовлетворительно совпадающие с экспериментальным содержанием битума в асфальтобетонной смеси.

Другой подход к назначению содержания битума в асфальтобетоне основан на зависимости между пористостью минерального остова и зерновым составом минеральной части. На основании изучения экспериментальных смесей из частиц различной крупности японскими специалистами была предложена математическая модель пористости минерального остова (VMA). Значения коэффициентов установленной корреляционной зависимости были определены для щебеночно-мастичного асфальтобетона, который уплотнялся во вращательном уплотнителе (гираторе) при 300 оборотах формы. Алгоритм расчета содержания битума, основанный на корреляции поровых характеристик асфальтобетона с зерновым составом смеси, был предложен в работе. По результатам обработки массива данных, полученных при испытании плотных асфальтобетонов различных типов, установлены следующие корреляционные зависимости для расчета оптимального содержания битума:

К - параметр гранулометрии.

Dкр - минимальный размер зерен крупной фракции, мельче которого содержится 69,1% по массе смеси, мм.;

D0 - размер зерен средней фракции, мельче которого содержится 38,1% по массе смеси, мм.;

Dмелк- максимальный размер зерен мелкой фракции, мельче которого содержится 19,1% по массе смеси, мм.

Однако в любом случае расчетные дозировки битума следует корректировать при приготовлении контрольных замесов в зависимости от результатов испытаний сформованных образцов асфальтобетона.

При подборе составов асфальтобетонных смесей остается актуальным следующее высказывание проф. Н.Н. Иванова: «Битума следует брать не больше, чем это обусловливается получением достаточно прочной и устойчивой смеси, но битума надо брать возможно больше, а ни в коем случае не возможно меньше». Экспериментальные методы подбора асфальтобетонных смесей обычно предполагают приготовление стандартных образцов заданными способами уплотнения и испытание их в лабораторных условиях. Для каждого метода разработаны соответствующие критерии, устанавливающие в той или иной степени связь между результатами лабораторных испытаний уплотненных образцов и эксплуатационными характеристиками асфальтобетона в условиях эксплуатации.

В большинстве случаев зги критерии определены и стандартизованы национальными стандартами на асфальтобетон.

Распространены следующие схемы механических испытаний образцов асфальтобетона, представленные на рис. 4.

Рис. 4. - Схемы испытания цилиндрических образцов при проектировании состава асфальтобетона:

а - по Дюрьезу;

б - по Маршаллу;

в - по Хвиму;

г - по Хаббарду-Филду.

Анализ различных экспериментальных методов проектирования составов асфальтобетона указывает на схожесть в подходах при назначении рецептуры и на различие как в методах испытания образцов, так и в критериях оцениваемых свойств.

Схожесть методов проектирования асфальтобетонной смеси основывается на подборе такого объемного соотношения компонентов, при котором обеспечиваются заданные величины остаточной пористости и нормируемые показатели механических свойств асфальтобетона.

В России при проектировании асфальтобетона проводят испытание стандартных цилиндрических образцов на одноосное сжатие (по схеме Дюрьеза), которые формуют в лаборатории по ГОСТ 12801-98 в зависимости от содержания щебня в смеси либо статической нагрузкой 40 МПа, либо способом вибрирования с последующим дополнительным уплотнением нагрузкой 20 МПа. В зарубежной практике наибольшее распространение получил метод проектирования асфальтобетонных смесей по Маршаллу.

В США до последнего времени применяются методы проектирования асфальтобетонных смесей по Маршаллу, Хаббарду-Фильду и Хвиму. но в последнее время в ряде штатов внедряется система проектирования «Superpave».

При разработке новых методов проектирования асфальтобетонных смесей за рубежом большое внимание уделялось совершенствованию методов уплотнения образцов. В настоящее время при проектировании смесей по Маршаллу предусмотрено три уровня уплотнения образца: 35, 50 и 75 ударов с каждой стороны соответственно для условий легкого, среднего и интенсивного движения транспортных средств. Инженерные войска Соединенных Штатов, проведя обширные исследования, усовершенствовали испытания по методу Маршалла и распространили его на проектирование составов смесей для аэродромных покрытий.

Проектирование асфальтобетонной смеси по методу Маршалла предполагает, что:

- предварительно установлено соответствие исходных минеральных материалов и битума требованиям технических условий;
- подобран гранулометрический состав смеси минеральных материалов, удовлетворяющий проектным требованиям;
- определены значения истинной плотности вязкого битума и минеральных материалов соответствующими методами испытаний;
- достаточное количество каменного материала высушено и разделено на фракции, чтобы приготавливать лабораторные замесы смесей с различным содержанием вяжущего.

Для испытаний по методу Маршалла изготавливают стандартные цилиндрические образцы высотой 6,35 см. и диаметром 10,2 см. при уплотнении ударами падающего груза. Смеси готовят с различным содержанием битума, обычно отличающимся одно от другого на 0,5%. Рекомендуется приготавливать, по крайней мере, две смеси с содержанием битума выше «оптимального» значения и две смеси с содержанием битума ниже «оптимального» значения.

Чтобы точнее назначить содержание битума для проведения лабораторных испытаний, рекомендуется вначале установить примерное «оптимальное» содержание битума.

Под «оптимальным» подразумевается содержание битума в смеси, обеспечивающее максимальную устойчивость по Маршаллу сформованных образцов. Ориентировочно для подбора необходимо иметь 22 юг каменных материалов и около 4 л. битума.

Результаты испытаний асфальтобетона по методу Маршалла приведены на рис. 5.

На основании результатов испытаний образцов асфальтобетона по методу Маршалла обычно приходят к следующим выводам:

- Значение устойчивости возрастает при увеличении содержания вяжущего до определенного максимума, после которого значение устойчивости снижается;
- Величина условной пластичности асфальтобетона возрастает при увеличении содержания вяжущего;
- Кривая зависимости плотности от содержания битума подобна кривой устойчивости, однако для нее максимум чаще наблюдается при несколько более высоком содержании битума;
- Остаточная пористость асфальтобетона снижается при увеличении содержания битума, приближаясь асимптотически к минимальному значению;
- Процент заполнения пор битумом увеличивается с увеличением содержания битума.

Рис. 5. - Результаты (а, б, в, г) испытаний асфальтобетона по методу Маршалла:

Оптимальное содержание битума рекомендуется определять как среднее из четырех значений, установленных по графикам для соответствующих проектных требований. Асфальтобетонная смесь с оптимальным содержанием битума должна удовлетворять всем требованиям, предъявляемым в технических спецификациях. При окончательном выборе состава асфальтобетонной смеси могут учитываться также технико-экономические показатели. Обычно рекомендуют выбирать смесь, обладающую наиболее высокой устойчивостью по Маршаллу.

Однако при этом следует иметь в виду, что смеси с чрезмерно высокими значениями устойчивости по Маршаллу и низкой пластичностью бывают нежелательными, так как покрытия из таких смесей будут чрезмерно жесткими и могут растрескаться при движении большегрузных транспортных средств, особенно при непрочных основаниях и высоких прогибах покрытия. Часто в Западной Европе и в США метод проектирования асфальтобетонной смеси по Маршаллу подвергается критике. Отмечается, что ударное уплотнение образцов по Маршаллу не моделирует уплотнение смеси в покрытии, а устойчивость по Маршаллу не позволяет удовлетворительно оценить прочность асфальтобетона при сдвиге.

Также критикуется и метод Хвима, к недостаткам которого относят довольно громоздкое и дорогостоящее испытательное оборудование.

Кроме того, некоторые важные объем метрические показатели асфальтобетона, связанные с его долговечностью, в этом методе должным образом не раскрываются. По мнению американских инженеров, метод выбора содержания битума по Хвиму является субъективным и может привести к недолговечности асфальтобетона из-за назначения низкого содержания вяжущего в смеси.

Метод LCPC (Франция) основан на том, что горячая асфальтобетонная смесь должна быть спроектирована и уплотнена в процессе строительства до максимальной плотности.

Поэтому проводились специальные исследования расчетной работы уплотнения, которая была определена как 16 проходов катка с пневматическими шинами, с нагрузкой на ось 3 тс при давлении в шине 6 бар. На полномасштабном лабораторном стенде при уплотнении горячей асфальтобетонной смеси была обоснована стандартная толщина слоя, равная 5 максимальным размерам минеральных зерен. Для соответствующего уплотнения лабораторных образцов были стандартизованы угол вращения на лабораторном уплотнителе (гираторе), равный 1°, и вертикальное давление на уплотняемую смесь 600 кПа. При этом стандартное число вращений гиратора должно составлять величину, равную толщине слоя из уплотняемой смеси, выраженную в миллиметрах.

В американском методе системы проектирования «Superpave» принято уплотнять образцы из асфальт бетонной смеси также в гираторе, но при угле вращения 1,25°. Работа по уплотнению образцов асфальтобетона нормируется в зависимости от расчетной величины суммарной транспортной нагрузки на покрытие, для устройства которого проектируется смесь. Схема уплотнения образцов из асфальтобетонной смеси в приборе вращательного уплотнения представлена на рис. 6.

Рис. 6. - Схема уплотнения образцов из асфальтобетонной смеси в приборе вращательного уплотнения:

В методе проектирования асфальтобетонной смеси MTQ (Министерство транспорта Квебека, Канада) заимствован вращательный уплотнитель Superpave вместо гиратора LCPC. Расчетное число вращений при уплотнении принято для смесей с максимальным размером зерен 10 мм. равным 80, а для смесей крупностью 14 мм. - 100 оборотов вращения. Расчетное содержание воздушных нор в образце должно находиться в пределах от 4 до 7%. Номинальный объем пор обычно составляет 5%. Эффективный объем битума установлен для смесей каждого типа, как и в методе LCPC.

Примечательно, что при проектировании асфальтобетонных смесей из одних и тех же материалов по методу Маршалла, методу LCPC (Франция), методу системы проектирования «Superpave» (США) и методу MTQ (Канада) были получены примерно одинаковые результаты.

Несмотря на то, что каждый из четырех методов предусматривал различные условия уплотнения образцов:

- Маршалл - 75 ударов с двух сторон;
- «Superpave» - 100 оборотов вращения в гираторе под углом 1,25°;
- MTQ - 80 оборотов вращения в гираторе под углом 1,25°;
- LCPC - 60 оборотов вращения эффективного уплотнителя под углом 1°С были получены вполне сопоставимые результаты по оптимальному содержанию битума.

Поэтому авторы работы пришли к выводу, что важно не то, чтобы иметь «правильный» метод уплотнения лабораторных образцов, а то, чтобы иметь систему влияния уплотняющего усилия на структуру асфальтобетона в образце и на работоспособность его в покрытии.

Следует отметить, что вращательные методы уплотнения асфальтобетонных образцов также не лишены недостатков. Установлено заметное истирание каменного материала при уплотнении горячей асфальтобетонной смеси в гираторе.

Поэтому в случае использования каменных материалов, характеризующихся износом в барабане Лос-Анжелеса более 30%, нормируемое число оборотов уплотнителя смеси при получении образцов щебеночно-мастичного асфальтобетона назначают равным 75 вместо 100.

Главная > Пол

Транскрипт

Какие ингредиенты используются в смеси?

Какие существуют алгоритмы проектирования компонентного состава асфальтобетонов?

Пример оптимального подбора ингредиентов асфальтобетонной смеси

Рекомендуем также