Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
otvety_po_gosam_2015.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
12.79 Mб
Скачать

8.Проектирование состава дорожного асфальтобетона

Целью проектирования является установление оптимального состава компонентов асфальтобетонной смеси, который обеспечит заданные технологические и эксплуатационные свойства асфальтобетона. Необходимо ориентироваться на получение наиболее экономичного состава асфальтового бетона с учетом возможности применения местных дорожно-строительных материалов.

В настоящее время наибольшее распространение получил следующий метод, в соответствии с которым проектирование состава ведется в два этапа:

  1. подбор зернового состава минеральной части асфальтобетонной смеси;

  2. определение оптимального количества битума в асфальтобетоне.

Принципиальной основой этого метода является подбор такого соотношения между зернами минеральной части, при котором пористость минерального остова будет минимальной при оптимальном количестве битума.

В практике отечественного дорожного строительства расчет состава асфальтобетона из горячих смесей ведут по предельным кривым плотных смесей.

Принципиальная основа метода – теоретическое положение о том, что наилучшие свойства асфальтобетона обеспечиваются при плотном минеральном каркасе и оптимальном содержании битума.

Последовательность проектирования состоит из следующих этапов:

  • выбор и оценка качества исходных материалов (щебня, песка, минерального порошка и битума);

  • подбор зернового состава минеральной части асфальтобетона по плотности;

  • определение оптимального количества битума;

  • определение технических характеристик асфальтобетона по результатам испытания контрольных образцов.

Выбор исходных материалов:

Битум. Для приготовления горячих смесей следует применять вязкие нефтяные дорожные битумы марок БНД 60/90, БНД 90/130, БН60/90, БН90/130 по ГОСТ 22245-90 и СТБ 1062-2004. Марку битума выбирают в зависимости от вида смеси и категории дороги.

(ПАВ). На дорогах I и II категорий в верхних слоях покрытий из смесей типов А и Б следует применять дорожные битумы с катионактивными адгезионными добавками, удовлетворяющими требованиям соответствующих нормативных документов.ПАВ улучшают сцепление битума с минеральными материалами и повышают удобоукладываемость смесей.

Целлюлозное волокно. Для приготовления щебеночно-мастичных смесей в качестве стабилизирующей добавки следует применять целлюлозные волокна или гранулы на их основе.

Крупный заполнитель (щебень, гравий). Для приготовления плотных смесей следует применять кубовидный щебень узких фракций по СТБ 1311-2002, а также щебень и гравий из плотных горных пород по ГОСТ 8267-93.

Для приготовления плотных смесей марки 1 следует применять щебень (гравий) следующих фракций на ситах с круглыми отверстиями диаметром, мм:

  • От 2,5 до 5,0 включительно;

  • от 5,0 до 7,5 включительно;

  • от 7,5 до 12,5 включительно

  • от 12,5 до 17,5 включительно;

  • От 17,5 до 20,0 включительно.

Мелкий заполнитель (песок природный и из отсева дробления). Для приготовления смесей следует применять пески с модулем крупности более 1,5 и дробленый песок, отвечающий требованиям нормативно-технических документов. Песок с модулем крупности от 1,0 до 1,5 может быть использован только совместно с другим, более крупным песком. При этом суммарный модуль крупности смеси песков должен быть более 1,5.

Минеральный порошок (тонкодисперсный наполнитель). Минеральный порошок в асфальтобетоне выполняет следующие функции: способствует созданию плотного минерального остова, структурирует (наполняет) битум, обеспечивает адгезионные связи в асфальтобетоне, изменяет вязкость битума с течением времени. Для приготовления смесей следует применять активированные и неактивированные минеральные порошки, отвечающие ГОСТ 16557-2005, СТБ 1033-2004, а также асфальтогранулят.

При определении расхода щебня, песка и минерального порошка полагают, что частицы крупнее 5 мм содержатся только в щебне, а мельче 0,071 мм - только в минеральном порошке (содержанием указанных частиц в песке пренебрегают).

Для приготовления асфальтобетона с целью повышения его качества рекомендуется применять фракционированный щебень. Поэтому содержание каждой фракции щебня определяют как разность средних значений требуемых просевов через соответствующие сита (для крупнозернистого асфальтобетона – через сита с отверстиями 40, 20, 10 и 5 мм, для мелкозернистого – 20, 10 и 5 мм).

Определяют содержание каждой фракции щебня, песка и минерального порошка (частные остатки) в составе минеральной части асфальтобетона – частные остатки каждой фракции исходного материала умножают на массовую долю его в составе минеральной части:

Вычисляют общее содержание фракции данного размера в запроектированной минеральной части асфальтобетона (т.е. частные остатки на соответствующих ситах).

По полученным частным остаткам определяют полные остатки, а по ним просевы через те же сита для запроектированной минеральной части асфальтобетона, которые наносят на график. Если состав минеральной части бетона не соответствует области оптимальных смесей, изменяют соотношение между щебнем, песком и минеральным порошком и повторяют расчет.

Определение оптимального содержания битума. На основе результатов расчета состава минеральной части асфальтобетона делают несколько (обычно 3) замесов смесей с различным содержаниям битума: со средним рекомендуемым и oтличающимся от него на ± 0,5 %.

Изготовленные из смесей образцы подвергают испытанию с целью определения зависимости водонасыщения и предела прочности асфальтобетона при сжатии при температуре 20°С (R20) и 50 °С (R50) от содержания битума. По графику в соответствии с нижним и верхним пределами указанных показателей устанавливают оптимальное содержание битума. В целях ускорения и упрощения работы оптимальное содержание битума можно рассчитывать по фактической пористости минеральной части и остаточной пористости асфальтобетона. Для этого на основе результатов расчета состава минеральной части готовят асфальтобетонную смесь с минимальным рекомендуемым содержанием битума или уменьшенным на 0,3 – 0,5 %. Испытанием трех образцов определяют среднюю плотность асфальтобетона и его минеральной части. По содержании, компонентов и их истинной плотности рассчитывают истинную плотность, минеральной части, а затем ее фактическую пористость. Требуемое содержание битума определяют по зависимости: Б = (VМ.Ч. – VО.Т.) ∙ ρБ / ρМ.Ч.И.

где VМ.Ч – фактическая пористость минеральной части, %;

VО.Т – среднее значение требуемой остаточной пористости асфальтобетона в зависимости от его вида (плотный, пористый или высокопористый);

ρБ – плотность битума;

ρМ.Ч.И – истинная плотность минеральной части асфальтобетона.

Из асфальтобетонной смеси с рассчитанным содержанием битума изготавливают три образца для определения остаточной пористости асфальтобетона. Если она больше или меньше требуемой, готовят новую смесь соответственно с большим или меньшим содержанием битума. Показатели свойств асфальтобетона, полученные в результате испытаний, должны соответствовать требованиям технических условий.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]