75. Роль вмісту щебеню в формуванні властивостей асфальтобетонних сумішей та бетонів з них. Типи асфальтобетонів за вмістом щебеню.

В зависимости от содержания в составе асфальтобетона щебень может быть активной структурообразующей составляющей или инертным запонителем, почти не влияющем на физико-механические свойства бетона. Роль активной структурообразующей составляющей щебень выполняет в том случае, если содержание его в смеси достаточно высокое( превышает 35%), при этом в бетоне образуется пространственный каркас из зерен щебня, воспринимающий нагрузки от движущегося по дороге транспорта. Соответственно с этим изменяются технические требования к качеству щебня для асфальтобетонов с различными типами гранулометрии минеральной части.

Для приготовления асфальтобетонных смесей применяют щебень, получаемый дроблением скальных горных пород и металлургических шлаков,который по своим свойствам соответствует техническим требованиям ДСТУ.

Поскольку битум имеет лучшее сцепление с поверхностью основных горных пород, по сравнению с кислыми, что положительно влияет на показатели качества асфальтобетона, технические требования к щебню из основных, в первую очередь осадочных горных пород, несколько ниже, чем к щебню из кислых горных пород. Щебень должен иметь приблизительно правильную форму – тетраэдрную или кубовидную, а поверхность – шероховатая, что повышает внутреннее трение и прилипание вяжущего. Содержание в составе щебня зёрен лещадной или игловидной формы ограничивают. Особенно это касается щебня, применяемого для производства минеральной части асфальтобетонных смесей типов А и Б, в которых щебень создаёт пространственный каркас, воспринимающий транспортные нагрузки. Содержание в щебне лещадных и игловидных зёрен не должен превышать для смесей типа А – 10%,типов Б и - 20%, В и - 30%по массе. Для обеспечения требуемой плотности минеральной части асфальтобетонов щебень должен быть фракционированным. Стандартные фракции щебня такие: 20-40 мм; 10-20 мм;5-10 мм.Для повышения качества асфальтобетона предусматривается и более узкое фракционирование щебня. Щебень должен выдерживать без разрушения не менее 50 циклов замораживания и оттаивания, а для нижнего слоя покрытия – не менее 25 циклов.

По содержанию щебня и разновидности применяемого песка плотные асфальтобетонные смеси и асфальтобетоны для устройства верхних слоёв дорожных покрытий разделяют на типы:

-А – с содержанием щебня из плотных горных породот 45 до 55%, и природным песком – не более 20% по массе от общего количества минеральных материалов в составе смеси. Асфальтобетонные смеси типа А используют только при горячей технологии производства асфальтобетонных смесей;

-Б(для горячих) и ( для холодных) а/б смесей – со щебнем в количестве от 35 до 45% для горячих и от 35 до 50% для холодных смесей, из плотных горных пород и содержанием природного песка не более 20%;

- В( ): 25-35% щебня для горячих и 20-35% для холодных и песком дробленым и природным в количестве не более 20%;

-Г( ) – песчаные а/б смеси и а/б с плотным дробленым песком или его смесью с природным, при этом содержание последнего не должно превышать 25% по массе;

-Д( ) - песчаные а/б смеси и а/б с природным песком или его смесью с дробленым, содержание которого не должно превышать 25% по массе.

При повышении содержания щебня имеют место два конкурирующих явления: формируется каркас, приводящий к возрастанию внутреннего трения и сопротивления сдвигу, увеличивается толщина битумной плёнки, играющей роль смазки и приводящей к снижению внутреннего трения. При оптимальном содержании щебня наиболее эффективно используются свойства каркаса, битумных плёнок и асфальтовяжущего. По мере повышения содержания щебня сверх оптимального предела свойства асфальтобетона всё в большей мере зависят от свойств плёнки вяжущего и асфальтовяжущего и прочность асфальтобетона уменьшается.

76.Литі асфальтобетонні суміші. Визначення, особливості технології виробництва,властивості, галузі застосування.

Литой асфальтобетон характеризуется рядом особенностей, отличающих его от традиционно применяемых уплотняемых дорожных асфальтобетонов: повышенным количеством минерального порошка, большей вязкостью битума, более высокой температурой асфальтобетонной смеси при ее приготовлении, транспортировке и укладке в дорожное покрытие. Отличительной особенностью строительства слоев покрытий дорог, улиц из литого асфальтобетона является то, что отпадает необходимость в уплотнении укладываемого слоя смеси. Уложенный специально сконструированными асфальтоукладчиками слой литой асфальтобетонной смеси приобретает после остывания необходимую плотность. Согласно данным ряда зарубежных исследователей, литой асфальтобетон является наиболее долговечным по сравнению со всеми другими типами асфальтобетонов. Он обладает высокой плотностью, является наиболее водонепроницаемым, коррозионноустойчивым, а также меньше подвержен износу.

Важной технологической операцией, характерной для литого асфальтобетона, является необходимость непрерывного перемешивания смеси с одновременным ее подогревом во время транспортирования от асфальтобетонного завода на стройплощадку, к месту укладки в покрытие улицы, дороги, магистрали или аллеи. Несмотря на более высокую стоимость литого асфальтобетона по сравнению с другими видами асфальтобетонов (на 10-25%) за счет более высокого содержания битума и минерального порошка, более высоких температур смеси при ее приготовлении и укладке, применение его при строительстве дорожных покрытий дает экономический эффект (с учетом длительных сроков службы).

К особенностям технологии строительства покрытий из литых асфальтобетонных смесей относятся: более высокие температуры при их выпуске из асфальтосмесителей и при укладке в покрытие улицы, магистрали, аллеи, площадок для стоянки транспорта; увеличенное время перемешивания смесей в процессе их приготовления; необходимость транспортирования к месту укладки в специальных транспортных средствах, снабженных мешалками и оборудованием для подогрева литой смеси; отсутствие необходимости в уплотнении устраиваемого дорожного покрытия.

Температурный режим: нагрев битума - 160-180°С, нагрев минерального материала - до 190-240°С, асфальтобетонной смеси при выпуске из смесителя - 200-220°С. Снижение этих температур обеспечивается при использовании активированных минеральных порошков. В этом случае температура готовой литой асфальтобетонной смеси будет не выше 170-190°С.

Режим перемешивания:режим включает "сухое" перемешивание в мешалке принудительного действия минеральных компонентов (как правило, оно длится 15-20с) и их смешение с битумом. Операция смешения минеральных материалов с битумом требует в 1,5-2 раза больше времени, чем при приготовлении уплотняемых асфальтобетонных смесей.

Приготовление смесей может осуществляться в любых асфальтосмесительных машинах, обеспечивающих необходимую точность дозирования компонентов и оборудованных мешалками принудительного действия.

Транспортирование: Эта операция применительно к литым асфальтобетонным смесям осуществляется специфично: смесь из мешалки смесителя выгружается для транспортирования к месту укладки в специальные котлы, снабженные оборудованием для подогрева и дополнительного перемешивания во время движения, чтобы избежать расслаивания смеси. Готовая масса по своей консистенции приближается к суспензии, в которой неравномерно оседают минеральные частицы. Расслаивающаяся из-за этого смесь быстро теряет однородность и становится непригодной для применения. Если перемещать подобную смесь в обычных транспортных средствах, процесс расслаивания усиливается.

Доставленная к месту производства работ литая асфальтобетонная смесь выгружается в специальный асфальтоукладчик, которым она укладывается слоем заданной толщины.

Перед началом работ по краям укладываемой полосы должны быть установлены упорные брусья, препятствующие расплыванию литой смеси. Брусья сохраняют о тех пор, пока температура уложенного слоя не снизится до 60-70°С. Придание поверхности дорожного покрытия требуемой шероховатости осуществляется втапливанием в него черного щебня. Такая операция производится сразу же после прохода асфальтоукладчика. Для втапливания распределенного по поверхности покрытия щебня применяют только легкие катки. Применение добавок полимеров В наибольшей степени это эффективно применительно к литому асфальтобетону. При применении полимеров (в частности, эластомеров) достигается повышение сдвиго- и трещиноустойчивости, а также коэффициента сцепления асфальтобетонного покрытия с автомобильными шинами.

77. Порівняльна характеристика технологічних властивостей асфальтобетонних сумішей різних типів: гарячих, холодних, литих. Екологічні аспекти застосування цих типів сумішей.

Для получения плотного, прочного асфальтобетона необходимо затратить определенную работу при укладке, разравнивании и уплотнении смеси. Асфальтобетонные смеси подразделяют на литые, пластичные и жесткие.

Литые смеси обладают значительной подвижностью; при укладке их разравнивают ручным валком и заглаживают.

Пластичные смеси обладают сравнительно невысокой подвижностью частиц и уплотняют их катками. Необходимая плотность достигается при уплотнении в процессе устройства покрытия.

Жесткие смеси обладают повышенным внутренним трением и малой подвижностью. К ним можно отнести горячие асфальтобетонные смеси с повышенным содержанием щебня(50…65%) и холодные смеси.

Необходимая подвижность а/б смеси, приготовляемой на вязких битумах, достигается в основном за счёт повышения температуры,снижающей вязкость битума, а смесей, применяемых без подогрева,- за счёт использования жидкихбитумов или битумных эмульсий.

Подвижность и рыхлость а/б смеси зависит от её структуры, количества битума и качества минерального порошка. Зернистые смеси с применением дробленых минеральных материалов имеют меньшую подвижность, чем смеси с применением гравия и природного песка. Смеси с повышенным содержанием минерального порошка обладают большей жесткостью. Непросушенный минеральный порошок понижает пожвтжность смеси. Избыток битума понижает рыхлость смеси. Такая смесь слеживается при перевозке, растекается по кузову автомобиля-самосвала и с трудом выгружается. Образующиеся плотные комья трудно рыхлить и укладывать в покрытие.

На подвижность а/б смеси оказывают влияние характер и качество перемешивания в смесителях; при этом смеси, приготовленные в лопастных мешалках, более удобообрабатываемые, чем смеси, приготовленныев мешалках со свободным перемешиванием.

Введение в смесь некоторых ПАВ, пластифицирующих битум, увеличивают её подвижность.

Подвижность и рыхлость смеси понижаются с избытком битума, в то же время увеличение содержания битума на 10…15% выше оптимального улучшает уплотняемость смесей.Уплотнение жестких смесей горячего типа, содержащих повышенное количество щебня, необходимо начинать при температуре 120…130

78. Порівняльна характеристика фізичних властивостей асфальтобетонів з гарячих, холодних,литих сумішей.

Физические свойства асфальтобетонов определяют с целью прогнозирования их водостойкости, морозостойкости, погодостойкости и других характеристик в эксплуатационных условиях.К физическим свойствам а/б относят:

-среднюю и истинную плотность их минеральной части и а/б в целом;

-пористость минеральной части и остаточную пористость а/б;

-водонасыщение;

-набухание;

-морозостойкость;

-коэффициент водостойкости а/б.

Средняя плотность материала стандартных образцов характеризует качество уплотнения а/б, точность дозирования составляющих материалов и частично свидетельствует о качестве расчёта состава а/б. Увеличение пористости а/б сопровождается уменьшением его средней плотности.

Показатель средней плотности минеральной части а/б характеризует среднюю плотность минерального остова образцов, из которых удалён битум. Его определяют расчётомна основе предварительно определенной средней плотности а/б с учетом количественного соотношения в его составе минеральных материалов и вяжущего.

Определение истинной плотности минеральной части а/б.Определяется расчётным методом с использованием величин истинной плотности всех минеральных составляющих а/б и их содержания в смеси.

Определение истинной плотности а/б смеси.Определяют расчётным или экспериментальным методами. Расчётный применяют при расчёте состава а/б. Экспериментальный – как в случае проектирования состава а/б, взятой из дорожного покрытия, или пробы смеси, отобранной из асфальтосмесителя. Расчётным методом: с учётом предварительно установленных величин истинных плотностей минеральной части а/б и битума и количественного соотношения по массе указанных составляющих а составе смеси.

Определение пористости минеральной части асфальтобетона.Суть метода состоит в определении объёма пор в минеральной части уплотнённой а/б смеси. Определяют расчётным методом по результатам предварительного определения величин истинной и средней плотности минеральной части асфальтобетона.

Определение остаточной пористости асфальтобетона. Суть метода состоит в определении объёма пор в асфальтобетоне.Остаточную пористость асфальтобетона определяют с использованием величин истинной плотности и средней плотности образцов бетона.

Определение водонасыщения асфальтобетона.Косвенно характеризует остаточную пористость асфальтобетона и является одной из характеристик степени его уплотнения. Водонасыщение определяют по кол-ву воды, поглощенной образцом, погруженным в воду в условиях вакуума.

Определение набухания асфальтобетона.Набухание асфальтобетонного образца характеризуется увеличением его объёма после насыщения водой в % от первоначального объёма. Этот показатель позволяет косвенно судить о гидрофильности минерального порошка в составе асфальтобетона, наличии пылевато-глинистых частиц в заполнителях и о сцеплении битума с поверхностью минеральных зёрен. Отличия физических свойств холодного асфальтобетона состоят в выдерживании образцов в течение 30 мин в воде под вакуумом и затем 30 мин в воде при атмосферном давлении при определении водонасыщения и набухания; испытании навески холодной асфальтобетонной смеси в кипящей дистиллированной воде с растворенной в ней поваренной солью в течение 3 мин при определении сцепления битума в составе смеси с поверхностью минеральных составляющих.

79. Порівняльна характеристика механічних властивостей асфальтобетонів з гарячих, холодних,литих сумішей.

Механические свойства асфальтобетонов характеризуют их способность обеспечивать долговечность материала дорожных покрытий под действием механических нагрузок от транспортных средств. В эксплуатационных условиях материал дорожного покрытия подвергается воздействию сжимающих, растягивающих,сдвигающих нагрузок.В соответствии с этим, прочтоность а/б определяют при сжатии,растяжении при изгибе и сдвиге. Эти показатели прочности характеризуют предельным напряжением, выше которого образец теряет способность оказывать сопротивление внешней нагрузке.При низких температурах испытания достижение предела прочности а/б сопровождается нарушением сплошности материала образца. При высоких температурах в материале образца под действием нагрузки возникают значительные пластические деформации(вязкое разрушение) без заметного трещинообразования на первом этапе разрушения.

Определение предела прочности асфальтобетона при сжатии.Стандартная скорость подъёма плиты пресса при испытании а/б образцов равная 3 мм/мин.Температура воды в термостате в зависимости от цели испытания должна быть 50±1;20±1 или (0±1) .

Определение водостойкости асфальтобетона.Под влиянием воды показатели механических свойств а/б ухудшаются. Способность а/б оказывать сопротивление влиянию воды при испытании на сжатие характеризуют коэффициентом водостойкости асфальтобетона.

где - предел прочности на сжатие при температуре (20±2) водонасыщенных в условиях вакуума,МПа;

- предел прочности на сжатие при температуре (20±2) в сухом состоянии, МПа;

Более объективным, чем обычная водостойкость, является водостойкость асфальтобетона при длительном водонасыщении. Предварительно водонасыщенные в вакуумной установке асфальтобетонные образцы переносят в другой сосуд с водой,в котором выдерживают в течение 15 суток.

Экспресс-метод.За 4 часа при повышенной температуре.

80.Зміна властивостей бітумів та асфальтобетонів у процесі старіння.

Органические вяжущие в процессе их работы в дорожных покрытиях подвергаются воздействию всего комплекса атмосферных факторов и с течением времени изменяют свои свойства.

Процесс старения органических вяжущих прежде всего обусловливается испарением масел,которое зависит от температуры их кипения, величины поверхности испарения и упругости паров, насыщающих пространство.

Вторым важным фактором старения органических вяжущих является химическое изменение их компонентов и образование новых веществ.Эти изменения в основном связаны с процессом окисления.Сам процесс ускорения может ускорятся под действием многих факторов: теплового, солнечного света, механических воздействий и солей металлов переменной валентности – железа, меди,марганца.

В процессе старения битума происходит изменение группового состава сначала в результате испарения масел, затем накопления смол и асфальтенов и, наконец, превращения смол в асфальтены.Неразрывно с изменением группового состава битумов происходит изменение их структуры, повышается вязкость, теплоустойчивость, упругость, понижается пластичность,и, наконец, битумы становятся хрупкими.

При старении асфальтобетона в слое дорожного покрытия под воздей­ствием кислорода воздуха, температурных условий и воды ярко прояв­ляется четыре основных стадии этого процесса: упрочнение структу­ры, ее стабилизация, начало развития деструкционных процессов и разрушение. Длительность каждой стадии определяется многими факто­рами: технологией приготовления смесей и ее параметрами, проис­хождением, свойствами и зерновым составом минеральных материалов, характером взаимодействия вяжущего с поверхностью минеральных мате­риалов, режимом технологии уплотнения смесей, интенсивностью дви­жения транспортных средств и степенью их удельного давления на покрытие, климатическими условиями региона и др.

 Первая стадия старения асфальтобетона характеризуется его уп­рочнением, повышением водостойкости и снижением деформаций материала, которые происходят под действием уплотня­ющих нагрузок от транспортных средств, а также под воздействием погодно-климатических факторов и процессов взаимодействия битума с минеральными материалами (перераспределением активных соединений битума в объеме битумных пленок по их толщине с повышением концентрации высоко­молекулярных соединений - асфальтенов  на границе с минеральной поверхностью), вызывающих уменьшение количества масел и увеличение количества смол и асфальтенов в асфальтобетоне, а также повышение когезии битума.

Вторая стадия старения наиболее продолжительная и характери­зуется практической неизменностью показателей прочности асфальто­бетона. Однако водо- и морозостойкость этого материала на второй стадии старения снижаются.

            Третья и четвертая стадий старения характеризуются резким снижением прочности асфальтобетона, ростом его водонасыщения, уменьшением водо- и морозостойкости, которые могут привести к быстрому, разрушению дорожного покрытия. При этом четкой границы между третьей и четвертой стадиями не существует. Для предотвращения обвального разрушения дорожного покрытия, вызванного интенсивным старением асфальтобетона, и своевременного назначения ремонтных работ с целью продления его срока службы необходимо периодически (непосредственно после изготовления и на разных стадиях эксплуатации) оценивать и прогнозировать долговеч­ность покрытия.

81.Шляхи зниження злежувальності холодних асфальтобетонних сумішей.

Незначительной слеживаемостью обладают жесткие, хорошо разрыхляющиеся смеси с ограниченным содержанием битума и достаточным содержанием минерального порошка. Слеживаемость смеси в случае необходимости можно уменьшить путём введения в неё в процессе перемешивания специальных добавок в виде водных растворов нафтеновых мыл, лигносульфоната технического,хлорного железа, известкового молока, раствора соапстока 2…3% по массе.

82.Види пластичних деформацій на асфальтобетонних покриттях,їх причини та шляхи попередження. Тріщиноутворення на асфальтобетонних покриттях: види тріщин, причини їх виникнення та шляхи попередження.

Пластические деформации в виде волн, наплывов, колей возникают на покрытии, нагретом до высокой температуры, в местах действия повышенных сдвигающих усилий(на остановках троллейбусов, на перекрестках, на уклонах). Основная причина такого поведения покрытия – неправильный выбор для конкретных условий работы типов и видов асфальтобетонов по сдвигоустойчивости, что во многом обусловлено отсутствием надежных критериев для её прогнозирования.Но даже при оптимальных составах а/б непрерывный рост интенсивности движения и повышение нагрузок на ось автомобиля при циклическом воздействии неминуемо приводит к накоплению остаточных деформаций.Эти дефекты являются источником других видов разрушения, так как неравномерное изменение и неровности приводят к росту коэффициента динамичности и возникновению дополнительных динамических нагрузок с интенсивностью, зависящей от величины неровности и скорости движения.

Одной из причин образования колей на покрытии может быть его недоуплотнение.Уплотнение колесами автомобиля, рассматриваемое часто как положительное явление,на самом деле является пороком для любых видов асфальтобетона, кроме холодного, так как оно вызывает ухудшение поперечного профиля покрытия.

Методы борьбы с колееобразованиями:

-использование в составе асфальтобетонной смеси более вязких(менее хрупких) и износостойких каменных материалов и вяжущегос ярко выраженными реологическими и повышенными адгезионными и когезионными свойствами.

Нарушение сплошности поверхности покрытия в виде поперечных трещин наблюдается в период интенсивного понижения температуры, когда возникающие в покрытии напряжения не успевают отрелаксировать, а сопровождающие эти напряжения деформации достигают критического для данного участка значения.

Основными причинами разрушений покрытия в виде трещин являются: воздействие транспортных нагрузок, перепады температур от положительных к отрицательным, низкие отрицательные температуры, трещины и швы в нижележащих слоях, различие теплофизических свойств материалов слоев смежных покрытий, неравномерное уплотнение земляного полотна и слоев дорожной одежды, образование пучин, сопровождающееся возникновением сетки трещин в дорожной одежде. В зависимости от природы трещинообразование приобретает различные формы: – отраженные трещины : возникают в результате концентрации напряжений в асфальтобетоне над швами и трещинами основания при перемещениях плит и блоков основания; – температурные трещины: образуются за счет возникновения температурных напряжений при охлаждении покрытия, как правило, по истечении нескольких лет вследствие старения битума, из-за чего асфальтобетон теряет свою деформационную способность при отрицательной температуре; – силовые трещины : образуются за счет возникновения напряжений от действия транспортной нагрузки при недостаточной несущей способности основания и (или) при недостаточной прочности асфальтобетона на изгиб; – технологические трещины : возникают в результате неправильного подбора состава асфальтобетонной смеси, нарушения технологии устройства слоев и уплотнения смеси, а также в местах продольных и поперечных сопряжений смежных полос асфальтобетонного покрытия; – усталостные трещины: возникают преимущественно в виде поперечных трещин на нижней поверхности дорожного покрытия вследствие прогиба слоев дорожной одежды, затем в течение 6–12 лет в зависимости от интенсивности движения и климатических факторов прорастают на всю толщину дорожного покрытия; могут также развиваться от поверхности покрытия вниз.

Наиболее радикальным способом резкого замедления процессов трещинообразования асфальтобетонных покрытий является армирование их гибкими рулонными геосетками в сочетании со сплошными неткаными геотекстилями. При этом геосетка включается в работу на растяжение при изгибе, предотвращая превращение микротрещин в раскрытые трещины, а геотекстиль выполняет роль демпфирующей прослойки, сглаживающей усилия, возникающие в зоне трещины или шва при температурных перемещениях несущих слоев оснований, имеющих значительно больший коэффициент линейного расширения, чем асфальтобетон.

+Использование качественных вяжущих с применением различных модифицирующих добавок : нефтеполимерная смола (НПС) – продукт полимеризации непредельных углеводородов С8-С9, гранулированный каучук СКЭПТ (ППК) – этилен-пропилен диеновый, содержащий в своем составе полипропилен.

83.Види руйнувань,що утворюються під дією води та перемінного заморожування-відтавання, причини їх утворення та шляхи попередження.

Асфальтобетон разрушается, главным образом, при длительном или периодическом увлажнении, а также в результате попеременного замораживания и оттаивания.Более разрушительно действие воды, замерзающей в порах асфальтобетона,при этом увеличиваясь в объёме, она вызывает напряжения в стенках пор.

Наиболее разрушительное действие оказывает происходящее весной и осенью попеременное замораживание и оттаивание асфальтобетона. Знакопеременные температуры приводят к возникновению трещин.

Морозостойкость асфальтобетона обычно оценивается коэффициентом, показывающим снижениепрочности при растяжении( испытание на раскол) после определённых циклов замораживания насыщенных водой образцов на воздухе при - 20 и оттаивания в воде при комнатной температуре. Количество циклов принимается не менее 25.

Наибольшей морозостойкостью обладает асфальтовяжущее, меньшей – асфальтовый раствор и ещё меньшей – асфальтобетон. Снижение морозостойкости а/б наблюдается и при уменьшении вязкости битума от марки БНД 60/90 до БНД 90/130. Морозостойкость также взаимосвязана с характером взаимодействия битума с минеральным материалом. Морозостойкость бетона на щебне из плотного известняка(основная порода) выше,чем на гранитном щебне(кислая порода). Повысить водо- и морозостойкость можно путем выбора материалов надлежащего качества, тщательного подбора составляющих, применения ПАВ.

84.Дефекти покриття,що пов'язані з надлишковим вмістом бітуму в асфальтобетоні,їх фізико-механічна сутність.

Количество битума в асфальтобетоне должно быть оптимальным, обеспечивающим максимальную прочность, заданную пластичность и оптимальную остаточную пористость. Избыток битума снижает прочность, сдвигоустойчивость и повышает пластичность асфальтобетона.

85…Технология использования снятого с покрытия асфальтобетона включает следующие операции: – снятие с покрытия изношенного асфальтобетона специальными машинами; транспортирование материала на АБЗ; – разогрев и смешивание старого асфальтобетона в установках с добавлением или без добавления минеральных материалов, битума и пластификаторов.Процесс регенерации может осуществляться в заводских условиях (стационарных смесительных установках) и на дороге. Кроме того, переработка старого асфальтобетона может производиться холодным или горячим способом. Холодная регенерация в заводских условиях заключается в размельчении кусков асфальтобетона и их смешивании с добавлением эмульсии или в смешивании материала, полученного после холодного фрезерования старого асфальтобетонного покрытия, с добавлением эмульсии. Этот способ используют при строительстве дорог с малой интенсивностью движения, в сельской местности и т. д.

86….При приготовлении асфальтобетонной смеси контролируют: качество исходных материалов; точность дозирования минеральных материалов и битума; продолжительность перемешивания минеральных материалов с битумом; температуру смеси на выходе; соответствие смеси заданному составу. На асфальтобетонных заводах качество смеси дополнительно оценивают по внешним признакам: цвету, однородности, равномерности распределения битума. Для контроля качества асфальтобетона в слоях покрытия и прочности сцепления между слоями, керны или вырубки отбирают в трех местах - на 7000 м² покрытия. Отбор проб асфальтобетона из конструктивных слоев дорожных одежд из горячих асфальтобетонов осуществляют через 1 – 3 сутки после их уплотнения, из холодных – через 15 – 30 суток. Пробы отбирают в виде высверленных цилиндрических кернов или вырубки прямоугольной формы на расстоянии не менее 0,5 м от края покрытия или оси дороги. Из вырубки, отобранной из конструктивного слоя дорожной одежды, выпиливают или вырубают три образца с ненарушенной структурой для определения средней плотности, водонасыщения и коэффициента уплотнения асфальтобетона. Наличие трещин в образцах не допускается.

Отбор проб асфальтобетона из конструктивных слоев дорожных одежд из горячих асфальтобетонов осуществляют через 1 – 3 сутки после их уплотнения, из холодных – через 15 – 30 суток. Пробы отбирают в виде высверленных цилиндрических кернов или вырубки прямоугольной формы на расстоянии не менее 0,5 м от края покрытия или оси дороги.

Для контроля качества готовой асфальтобетонной смеси определяют следующие показатели: температуру готовой смеси; зерновой состав и содержание битума; пористость минерального остова и остаточную пористость; водонасыщение; набухание; предел прочности при сжатии при температуре 50 °С; 20 и 0 °С; коэффициент водостойкости.

87…Низкое качество отечественного битума, а именно, слабая адгезия битума к минеральным материалам как основных, так и особенно кислых пород, не позволяет получить асфальтобетонную смесь нужного качества. Вследствие этого асфальтобетонное покрытие подвержено быстрому разрушению. Для обеспечения сцепления битума с минеральными материалами и повышения, в конечном счете, качества асфальтобетона необходимо применять адгезионные присадки (поверхностно-активные вещества ПАВ). Эти вещества повышают адгезионную способность битумов, снижают энергоемкость приготовления, укладки, и уплотнения асфальтобетонной смеси. При этом повышается качество асфальтобетона.

88…Битумно-полимерное вяжущее содержит в качестве полимерного модификатора низкоокисленный атактический полипропилен - АПП (0,3-10,0 мас.%) и битум или его смесь с карбоцепными полимерами (90,0-99,7 мас.%). Низкоокисленный атактический полипропилен имеет средневязкостную молекулярную массу 22000-29000 и содержит 0,20-0,34 мол.% карбонильных групп, получаемых окислением расплава АПП кислородом воздуха. Полученное битумно-полимерное вяжущее обладает высокими адгезионно-когезионными свойствами к полярным материалам (бетону, стали и минеральным наполнителям), повышенными теплостойкостью и стойкостью к термоокислительному старению. Технология получения вяжущего состоит в механическом перемешивании всех компонентов при 120-140^oС. Недостатками этого вяжущего является использование дорогостоящих ингредиентов, потенциальные ресурсы которых ограничены производственными возможностями. Фенольная очистка нефтяных масел обладает низкой селективностью и является технологически устаревшим способом очистки, существуют более современные способы очистки, использующие другие экстрагенты, например N-метилпирролидон.

89…Щебеночно-мастичный асфальтобетон характеризуется повышенным содержанием щебня и битума (до 80% и 7,5% по весу соответственно) с остаточной пористостью до 1%. Для удержания на поверхности щебня такого количества свободного битума, в особенности на стадии производства работ, необходимо обязательное присутствие стабилизирующих волокнистых добавок в ЩМА.Процесс приготовления и укладки асфальта ЩМА технологичен и не требует специального оборудования за исключением агрегата подачи и  дозирования добавки. Основным элементом, формирующим структуру асфальтобетона, является щебень. Сегодня для изготовления ЩМА используется щебень соответствующих фракций (5-10, 10-15, 15-20 мм) и плотные трудношлифуемые горные породы, которые обладают отличным сцеплением с вяжущим битумом. Кроме того в производстве также используется щебень из металлургических шлаков, который соответствует общим техническим требованиям. Он помогает обеспечивать отличные фрикционные свойства для безопасного автомобильного движения.

В зависимости от типа ЩМА делятся на:

-  ЩМА 10 (содержание щебня 60-70%, фракция 5-10 мм);

-  ЩМА 15 (содержание щебня 65-75%, фракция  5-15мм);

-  ЩМА 20 (содержание щебня 70-80%, фракция 5-20мм).

Основные преимущества щебеночно-мастичного асфальтобетона

• Высокая устойчивость к разрушениям под воздействиями транспортных потоков и природных климатических условий;

• Отличная сдвигоустойчивость, снижающая риск возникновения дефектов при больших нагрузках;

• Долговечное покрытие;

• Высокие эксплуатационные характеристики;

• Значительное снижение шума дорог при движении автотранспорта.

Оригинальный компонентный состав позволяет укладывать материал механизированным способом тонкими слоями, снижая удельный расход смеси на квадратный метр покрытия. Поэтому в сравнении с традиционными асфальтобетонами ЩМА (10, 15 и 20) становится рентабельным, хотя и готовится из более дорогого исходного сырья. К тому же, безусловным достоинством ЩМА, является низкий  уровень расходов по ремонту и содержанию покрытия. Настоящий стандарт распространяется на горячие щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси и щебеночно-мастичный асфальтобетон, применяемые для устройства верхних слоев покрытий автомобильных дорог, аэродромов, городских улиц и площадей.

90…Дренирующий асфальтобетон это пористый материал, применяемый в качестве покрытия автомобильных дорог поверх плотного асфальтобетона и обеспечивающий быстрый отвод воды с поверхности дороги. Производство и укладка дренирующих асфальтобетонных смесей мало чем отличается от производства и укладки обычных смесей. Особое внимание уделено форме зерен, которая должна максимально приближаться к кубовидной, и чистоте минеральных заполнителей, которые должны быть тщательно очищены от любого налета, прилипшего к поверхности каменного материала. Оптимальное содержание вяжущего определяется с помощью проведения ряда испытаний смеси и образцов, уплотненных в гираторном прессе. К этим испытаниям относятся: определение стекания вяжущего (не более 0,3%), пористости (не менее 18%), износостойкости образцов до и после старения (потери по массе не более 20 и 30%, соответственно), а также водостойкости (остаточная прочность не менее 80%). Возможно увеличение времени перемешивания компонентов смеси из-за использования добавок и температуры смеси, что связано с использованием более вязких сортов вяжущего. Для укладки используется обычный асфальтоукладчик. Уплотнение производится только с использованием статических гладковальцевых катков, поскольку пневмошины могут вырывать смесь, а виброкатки могут переуплотнить смесь, что вызовет снижение пористости.

91….Покрытия из дренирующего асфальтобетона были созданы для увеличения безопасности на дорогах, но помимо высоких сцепных характеристик они обладают и рядом других преимуществ. Высокая пористость обеспечивает водопроницаемость, что уменьшает количество поверхностной воды и, таким образом, уменьшает образование брызг при дождливой погоде. Это ведет к снижению риска аквапланирования и увеличению видимости на дорогах, а в конечном итоге – к повышению уровня безопасности дорог. Кроме того, особая текстура поверхности дренирующего асфальтобетона способствует сокращению шума, возникающего при взаимодействии шины с покрытием. К сожалению, покрытия из дренирующего асфальтобетона имеют и ряд недостатков. Высокая пористость служит причиной низкой прочности; ускоренного старения битумного вяжущего в асфальтобетоне, поскольку кислород имеет доступ к большей площади поверхности смеси; более быстрого замораживания нижележащих слоев, поскольку дренирующий слой не обладает теми теплоизоляционными свойствами, какие имеет покрытие из плотных смесей. Существенным недостатком таких покрытий является необходимость специального зимнего содержания и мероприятий по очистке пор, которые могут засориться.

92…Битум строительный ( в т.ч. битум строительный БН 90/10) является одним из наиболее известных и важных строительных материалов. Благодаря своим адгезионным и гидрофобным свойствам строительный битум находит широкое применение в дорожном строительстве, изготовлении кровельных материалов, прокладке трубопроводов, при битумной гидроизоляции фундаментов зданий и сооружений. Битум строительный  (в т.ч. битум БН 90/10) представляет собой сложную смесь углеводородов и гетероорганических соединений разнообразного строения, в основном не выкипающую при температурах перегонки нефти. Определение всех составляющих битум соединений невозможно. Групповой состав битума предопределяет его коллоидную структуру и реологическое поведение и тем самым - технические свойства, которые характеризуются условными показателями качества, определяемыми в стандартных условиях. Среди этих показателей важнейшие: пенетрация (глубина проникания иглы в битум), температуры размягчения и хрупкости, дуктильность (растяжимость) - способность битума растягиваться в нить.

93…..Смеси в зависимости от вязкости используемого битума и температуры при укладке подразделяют на: горячие, приготавливаемые с использованием вязких и жидких нефтяных дорожных битумов и укладываемые с температурой не менее 120°С; холодные, приготавливаемые с использованием жидких нефтяных дорожных битумов и укладываемые с температурой не менее 5°С.

Горячие смеси и асфальтобетоны в зависимости от наибольшего размера минеральных зерен подразделяют на:

крупнозернистые с размером зерен до 40 мм; мелкозернистые с размером зерен до 20 мм; песчаные с размером зерен до 5 мм. Холодные смеси подразделяют на мелкозернистые и песчаные.

Асфальтобетоны из горячих смесей в зависимости от величины остаточной пористости подразделяют на виды:

высокоплотные с остаточной пористостью от 1,0 до 2,5 %; плотные с остаточной пористостью свыше 2,5 до 5,0 %; пористые с остаточной пористостью свыше 5,0 до 10,0 %; высокопористые с остаточной пористостью свыше 10,0 до 18,0 %.

Асфальтобетоны из холодных смесей должны иметь остаточную пористость свыше 6,0 до 10,0 %.

Щебеночные и гравийные горячие смеси и плотные асфальтобетоны в зависимости от содержания в них щебня (гравия) подразделяют на типы:

А с содержанием щебня свыше 45 до 55 %; Б с содержанием щебня свыше. 35 до 45 %; В с содержанием щебня свыше 25 до 35 %.

Щебеночные и гравийные холодные смеси и соответствующие им асфальтобетоны в зависимости от содержания в них щебня (гравия) подразделяют на типы Бх и Вх. Горячие и холодные песчаные смеси и соответствующие им асфальтобетоны в зависимости от вида песка подразделяют на типы: Г и Гх – на песках из отсевов дробления, а также на их смесях с природным песком при содержании последнего не более 30 % по массе; Д и Дх – на природных песках или смесях природных песков с отсевами дробления при содержании последних менее 70 % по массе.Асфальтобетонные смеси для нижнего слоя покрытий содержат 50-70% щебня.По способу уплотнения асфальтобетоны делят на укатываемые, трамбованные, вибрированные и литые.

94 Добавки ПАВ могут резко изменять условия образования и разрушения дисперсных систем и в связи с этим коренным образом влиять на качество получаемой продукции. Поверхностно - активные вещества дают значительный положительный эффект в технологии обработки минеральных материалов битумами и при активации минеральных порошков в процессе помола, что имеет важное значение в достижении необходимого качества асфальтобетона и повышенной работоспособности черных дорожных покрытий. ПАВ помогают равномерному перемешиванию самых мелких частиц, обеспечивают полное и быстрое физико - химическое взаимодействие их с окружающей средой, улучшают обрабатываемость минеральных материалов вяжущими, благодаря чему уменьшаются энергетические затраты на проведение процессов смешения.

В настоящее время разработаны и широко применяются поверхностно-активные вещества (ПАВ), позволяющие повысить водостойкость асфальтобетонов и другие их свойства за счет повышения сцепления пленок битума с минеральными материалами . Механизм действия ПАВ, как правило, заключается в образовании ориентированных мономолеку-лярных слоев на границе раздела фаз битум - минеральный материал, которые обеспечивают гидрофобизацию его поверхности за счет обращенных наружу длинных углеводородных цепей, что улучшает адгезию битума. Следовательно, асфальтобетонное покрытие с применением исследуемой добавки будет более прочным, водостойким и теплоустойчивым, т. е. более долговечным.

95 Для повышения трещиностойкости асфальтобетонных покрытий целесообразно использовать трещинопрерывающие прослойки — армирующие геосетки и прослойки мембранного типа. Имеется большой выбор армирующих геосеток с разными характеристиками. Для трещинопрерывающих прослоек мембранного типа толщиной 3-4 см используют модифицированные битумные вяжущие с повышенными деформативными характеристиками. Другое направление — повышение трещиностойкости самого асфальтобетона, что достигается введением в состав асфальтобетона армирующих волокнистых наполнителей, а также применением полимербитумных, резинобитумных и других видов композиционных битумных вяжущих с улучшенными характеристиками деформативности и широким диапазоном пластичности. В состав материалов на основе битумных вяжущих можно вводить органические полимерные волокна, образующиеся при производстве лавсана. В качестве органических волокон в составе композиционных органических вяжущих находят применение также целлюлозные и другие растительные волокна. Известно применение стекловолокна, базальтового и асбестового волокна, природного микроармирующего наполнителя – волластонита.

96……При применении щебня из известняков, доломитов и металлургических шлаков и, в частности с микропористой текстурой водоустойчивость повышается. Применение недостаточно просушенных минеральных материалов снижает водоустойчивость бетона.

Водоустойчивость определяется величиной набухания и коэффициентом водоустойчивости Кв (отношение прочности водонасыщенных образцов к прочности сухих образцов).

Повысить водоустойчивость можно выбором материалов надлежащего качества, просушкой минеральных материалов, применение поверхностно активных добавок и активаторов и хорошим уплотнением смесей. Несколько повышается водоустойчивость обработкой поверхности уплотняемой смеси минеральным порошком перед последними проходами катка.

97…Особенностями окисленных битумов и способа их производства являются:

Наибольшая теплостойкость и более высокая температура размягчения по сравнению с остаточными битумами, даже при получении их из сырья с малым содержанием асфальто-смолистых веществ. Окисленный битум мягче (выше пенетрация) остаточного при той же температуре размягчения; при той же пенетрации температура размягчения окисленного битума выше, чем остаточного.

Выход окисленных битумов на исходную нефть гораздо больше, чем остаточных, полученных в процессе перегонки с водяным паром.

Окисленные нефтяные битумы обладают известной эластичностью, резиноподобными свойствами и менее чувствительны к изменениям температуры.

Качество окисленного битума легче поддается регулированию по сравнению с остаточным. Окисленный битум доводится до кондиции медленно, при перегонке с паром качества остаточного битума изменяются более резко, поэтому получать остаточные битумы требуемых свойств труднее, чем окисленные. Одним из важнейших свойств битумов является их погодостойкость. Для получения битумов с повышенной погодостойкостью предложено разделять их на масла, смолы и асфальтены, подбирать наиболее рациональную смесь компонентов (с малым содержанием смол) и продувать эту смесь воздухом.

Дистилляционные битумы, называемые также битумами для дорожного строительства, получают путем дистилляции нефти в несколько ступеней при температуре 350 "С в вакууме. Получаются мягкие до средней твердости битумы.

Высоковакуумные битумы и твердые битумы получаются с применением повышенного вакуума или путем дальнейшей обработки на дополнительной ступени переработки, причем происходит дальнейшее отделение кипяших при высокой температуре масел.