ЛАБЫ ПО ТКМ

2 ОБЩИЕ СВОЙСТВА МИНЕРАЛЬНОГО ПОРОШКА Минеральный порошок представляет собой продукт тонкого из-

мельчения известняков, доломитов, доломитизированных известняков. Минеральный порошок должен быть сухим и рыхлым. Активированный минеральный порошок должен быть однородным по цвету. Материалы, используемые для приготовления минерального порошка, должны быть чистыми, не содержащими загрязняющих и глинистых примесей в количестве более 5% по массе.

Минеральный порошок должен соответствовать требованиям ГОСТ 16557 «Порошок минеральный для асфальтобетонных смесей». Технические условия. Испытание минерального порошка осуществляется по ГОСТ 12784-78 «Порошок минеральный для асфальтобетонных смесей». Методы испытания.

2.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗЕРНОВОГО СОСТАВА ПОРОШКА Аппаратура:

1.Набор сит с сетками № 1,25; 063; 0315; 014; 0071 по ГОСТ 3584-73.

2.Весы лабораторные рычажные по ГОСТ 19491-74.

3.Шкаф сушильный по ГОСТ 7365—55.

4.Эксикатор по ГОСТ 6371-73.

5.Чашка фарфоровая диаметром 10 — 20 см по ГОСТ 9147-73.

6.Пестик с резиновым наконечником.

7.Сосуд емкостью 6 — 10 л.

8.Вода дистиллированная со смачивателем.

Производство определения Пробу активированного порошка массой 100 г отбирают из средней

пробы в воздушно-сухом состоянии, а 100 г неактивированного порошка — из средней пробы, высушенной до постоянной массы при температуре 105 — 110 °С в течение 5 ч и охлажденной в эксикаторе до комнатной температуры.

Пробу минерального порошка помещают в фарфоровую чашку, носик которой снизу смазан вазелином, заливают небольшим количеством воды (с добавкой смачивателя или без смачивателя) и растирают в течение 2 —3 мин пестиком с резиновым наконечником.

Воду со взвешенными в ней частицами сливают на сито с сеткой № 0071, установленное над сосудом. Затем пробу порошка вновь заливают водой, растирают и воду снова сливают.

21

Последовательное растирание частиц и сливание мутной воды продолжают до тех пор, пока вода не станет прозрачной. После промывки попавшие на сито частицы минерального порошка крупнее 0,071 мм переносят в фарфоровую чашку с остатком. Оставшуюся в чашке воду осторожно сливают, а затем чашку ставят в сушильный шкаф для высушивания остатка пробы порошка при температуре 105 — 110 °С до постоянной массы.

Промывание и растирание минерального порошка непосредственно на сите не допускается.

По разности массы взятой пробы и массы остатка устанавливают массу частиц мельче 0,071 мм, прошедших через сито в процессе промывки порошка. Затем остаток пробы порошка просеивают через набор сит, начиная с сита с наибольшим диаметром отверстий, кончая ситом с сеткой № 0071.

Перед окончанием просеивания каждое сито вручную интенсивно встряхивают над листом бумаги в течение 1 мин. Просеивание считают законченным, если количество частиц, прошедших сита с отверстиями размерами 1,25 и 0,63 мм, не превышает 0,05 г, а прошедших сита с отверстиями размерами 0,315; 0,14 и 0,071 мм — 0,02 г.

Остаток на каждом сите взвешивают и определяют частные остатки в процентах по отношению к массе просеиваемой пробы (точность определения 0,1 %).

Общую массу частиц размером 0,071 мм в процентах определяют сложением масс частиц, прошедших данное сито в процессе промывки порошка и при сухом рассеве пробы, оставшейся после промывки.

За результат испытания принимают среднее арифметическое двух определений.

Расхождение между результатами параллельных определений на каждом сите не должно быть более 2 % (от общей массы пробы). Общая потеря порошка при рассеве не должна превышать 2 % от взятой пробы.

2.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ НЕАКТИВИРОВАННОГО ПОРОШКА

Аппаратура:

1.Мерная колба вместимостью 250 см3 или пикнометр

2.Технические или аналитические весы

3.Вакуум - прибор

4.Безводный керосин

22

5.Сито с отверстиями 1,25 и 0,14 мм

6.Фарфоровая чашка

Производство определения

Берут 200г минерального порошка просеивают через сито с отверстиями 1,25 мм, высушивают до постоянной массы из высушенного минерального порошка берут две навески по 70 г, если плотность определяют в мерных колбах вместимостью 250см3 , или по 10 г, если определяют в пикнометре вместимостью 100см3.

В мерную колбу или пикнометр высыпают навески, наливают примерно на 2/3 ее объема безводный керосин, ставят на один час под вакуум , затем заполняют керосином до черты на шейке колбы или пикнометра ( по низу мениска) выдерживают 30 мин при температуре 200 С и, если уровень керосина изменился, то его снова доводят до черты на шейке и взвешивают.

Плотность минерального порошка (г/см 3)определяют по формуле:

Где m2 - масса сухого минерального порошка, г; ρк - плотность керосина при 200С, г/см3;

m 3- масса колбы с керосином при 200 С;

m 4- масса колбы с минеральным порошком и керосином, г. Плотность керосина определяется по формуле:

Где m- масса колбы с керосином при 20+2оС, г; m 1- масса сухой колбы, г;

V - объем колбы см3 .

2.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ ПЛОТНОСТИ ПОРОШКА

Аппаратура:

1.Форма для определения средней плотности

2.Поддон

3.Гидравлический пресс

4.Технические весы

23

5.Сито № 1,25

6.Сушильный шкаф

Подготовка к испытанию и проведение испытания 1кг минерального порошка высушивают при 105 - 1100 С и про-

сеивают через сито № 1,25 мм. Берут 300г порошка и постепенно высыпают в форму, установленную на поддон.

В форме порошок распределяют ножом, прижимают вкладышем и уплотняют на гидравлическом прессе, выдерживают ее 3 минуты. После нагрузку снимают и форму вместе с вкладышем ставят на чистый лист бумаги. Затем вкладыш и верхнюю часть формы снимают и минеральный порошок в нижней ( рабочей) части формы срезают ножом.

Излишек минерального порошка взвешивают, а среднюю плотность минерального порошка определяют по формуле:

Где m - первоначальная масса минерального порошка, г; m1 - масса остатка от первоначальной навески, г;

V - объем формы (100 см3 ).

2.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОРИСТОСТИ ПОРОШКА Пористость минерального порошка определяют по формуле:

Где ρ0 - средняя плотность порошка, г/см3; ρп - плотность минерального порошка, г/см3 .

2.5 ОПРДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ГИДРОФИЛЬНОСТИ ПОРОШКА Аппаратура:

1.Фарфоровые чашки

2.Цилиндр

3.Палочки с резиновыми наконечниками

24

2.6 ВЫВОДЫ

В результате проведения лабораторной работы необходимо сделать выводы о следующем:

-зерновом составе минерального порошка ;

-средней плотности минерального порошка;

-пористости порошка;

-коэффициенте гидрофильности порошка .

2.7 ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА И ЕГО ЗАЩИТА Отчет должен включать краткое описание хода работы, схемы применяемых приборов и оборудования.

2.8 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.ГОСТ 16557 Порошок минеральный для асфальтобетонных смесей. Технические условия.

2.ГОСТ 12784-78 Порошок минеральный для асфальтобетонных смесей. Методы испытания .

3.Горчаков Г .И ., Баженов Ю.М. Строительные материалы .-М.: Стройиздат , 1986.-68с.

4.Леонович И.И. Дорожно-строительные материалы .- Минск .: высшая школа., 1983.-399с.

26

3 РАСЧЕТ И ПОДБОР СОСТАВАГОРЯЧЕГО КРУПНО- И МЕЛКОЗЕРНИСТОГО АСФАЛЬТОБЕТОНА

Асфальтобетоном называют уплотненный материал, приготовленный при соответствующей температуре из смеси щебня (дробленого гравия) песка, минерального порошка и битума, взятых в определенных количествах.

Асфальтовые бетоны применяют в горячем, теплом и холодном состояниях. Горячие и теплые асфальтовые бетоны разделяют в зависимости от наибольшего размера зерен щебня (гравия) на крупнозернистые (до 40мм), среднезернистые (до 20мм), мелкозернистые (до15мм), песчаные (до5мм).

Холодные асфальтовые бетоны бывают мелкозернистыми или песчаными . Различают плотные и пористые асфальтовые бетоны. По способу уплотнения асфальтовые бетоны классифицируются на укатываемые, трамбованные, вибрированные и литые.

В зависимости от производственного назначения различают асфальтовые бетоны дорожные, аэродромные, гидротехнические, кислотостойкие и цветные.

Требования предъявляемые к асфальтовым бетонам должны соответствовать

ГОСТ 9128-97 Смеси асфальтобетонные, дорожные, аэродромные и асфальтобетон.

Технические условия.

Цель работы: Изучение методики расчета и подбора состава асфальтового бетона применяемого в горячем состоянии.

3.1 Требования к материалам для приготовления асфальтобетонной смеси

3.1.1 Нефтяные дорожные битумы.

Для приготовления асфальтобетонных смесей применяют нефтяные дорожные битумы, соответствующие требованиям ГОСТ 22245 - 76 «Битумы нефтяные дорожные вязкие» технические условия и ГОСТ 11955 – 74 «Битумы нефтяные дорожные жидкие». Выбор марки битума должен осуществляться с учетом вида асфальтобетона, климатических условий и категории дороги.

27

3.1.2. Щебень и гравий.

Для асфальтобетонных смесей применяют щебень из естественного камня, полученный дроблением горных пород, а также щебень из гравия, отвечающих требованиям ГОСТ 8267 - 75, ГОСТ 10260 - 74, ГОСТ 3344 - 73, ГОСТ 8268 -74 . Щебень или гравий должен быть рас-

сортирован по фракциям: 20 - 40, 10 - 20,10 - 15, 5 (3) - 25, 5 (3) - 15, 5(3) - 10 мм.

Пластинчатой (лещадной) формы зерен по массе в щебне не должно быть более 15% для асфальтобетонов типа А и 25% типа Б.

3.1.3 Песок.

Песок применяют природный и дробленый, отвечающий требованиям ГОСТ 8736 - 67. Пылеватых и глинистых частиц в природном песке не должно быть более 3%.Применение мелких песков (Мк < 2.0) для асфальтобетонных смесей марок I и II допускается при условии их обогащения добавкой крупного или дробленого песка. Для приготовления горячих и теплых асфальтобетонных смесей марок III и IV допускается применение природного песка с Мк = 1,0 - 2,0 .

3.1.4 Минеральный порошок.

. Минеральный порошок должен быть сухим и рыхлым. Активированный минеральный порошок должен быть однородным по цвету. Материалы, используемые для приготовления минерального порошка, должны быть чистыми, не содержащими загрязняющих и глинистых примесей в количестве более 5% по массе.

Минеральный порошок должен соответствовать требованиям табл. 1.

Таблица 1

28

3.2 Расчет и подбор состава асфальтобетонной смеси применяемой в горячем состоянии.

3.2.1. Расчет состава смеси.

Расчет состава смеси заключается в том, чтобы определить наилучшее соотношение между составляющими материалами: щебнем, песком, минеральным порошком и битумом.

Последовательность подбора, заключается в следующем: определяют зерновой состав минеральных материалов ( щебня, песка, минерального порошка) выбирают по табл.2 тип асфальтобетона; определяют соотношения между составляющими минеральными материалами; полученный состав (зерновой) сравнивают с пределами зернового состава согласно выбранному типу асфальтобетона. Если подобранный состав будет в пределах, которые приведены в табл.2 данной строки, то расчет минеральных материалов считают правильным. В противном случае изменяют соотношение между составляющими материалами.

3.2.2.Пример подбора асфальтобетонной смеси.

Требуется подобрать мелкозернистую асфальтобетонную смесь III марки, предназначенную для верхнего слоя дорожного покрытия и уплотняемою в горячем состоянии из следующих материалов: щебня, песка, минерального порошка приготовленного из известняка - ракушечника, и нефтяного битума марки БНД 60/90.

Определяем зерновой состав минеральных материалов и результаты записываем в табл.4.

Из табл.2 выписываем рекомендуемый состав минеральных материалов и записываем в табл.5.

Таблица 2

29

Асфальтобетонные смеси для плотного асфальтобетона, применяемого в верхнем слое покрытия среднезернистые типов:

Асфальтобетонные смеси для пористого асфальтобетона, применяемого в нижних слоях покрытий и в основаниях

30