книги из ГПНТБ / Гезенцвей, Лев Борисович. Дорожный асфальтовый бетон

где: Ту—удельный вес материала;

%—объемный (вес материала.

5.Водопоглощение. Водопоглощением называется способ­

ность камня впитывать воду.

Образец весам сколо* 100 г высушивается до 1Пост.ая‘ниогове­ са, взвешивается па технических весах, (помещается в стеклян­

через 3 часа—до* 3/т высоты. Через сутки образец заливается водой полностью, выдерживается в ней 24 часа, вынимается, вытирается фильтровальной бумагой и вторично взвешивается.

Водопоглощение в процентах по весу вычисляется по фор­ муле

=100%j

где: <?i — вес сухого* образца;

q.,— вес образца с поглощенной водой.

6. Влажность. Влажностью называется количество воды, вы­ раженное в процентах по весу, содержащейся в монолитном или сыпучем материале. Проба камня или сыпучих материалов взвешивается и высушивается в термостате при 110° до постоян­ ного веса, после чего взвешивается вторично

Влажность определяется по формуле

=100%,

<72

1де: —вес образца до высушивания;

q2—вес образца после высушивания.

Вес пробы берется: для щебня—1 кг, дляпеска—0,5 кг, для

минерального порошка—0,2 кг.

Ускоренное •определение влажности песка.

В (последнее время разработана оригинальная конструкция электронного влагомера, позволяющего определить влажность

песка в течение 1—2 мин. Работа этого (прибора основана на определении емкости конденсатора, засып энного песком. В за­ висимости от влажности песка изменяется и емкость конденса­ тора. Питание прибора осуществляется от сети переменного тока. Использование такого прибора позволяет быстро вносить коррективы в дозировку песка при изменении его влажности.

Такая корректировка необходима в тех случаях, когда дози­ руются непрюсушенные материалы (например, в смесителе Д-138).

7. Сохранность. Сохранностью камня или щебня называется величина потери в весе образца или навески, подвергнутой пяти­

кратному насыщению в насыщенном водном растворе сернокис­

лого натра (Na2SO4) с последующим высушиванием после каж­ дого насыщения.

Насыщений раствор сернокислого натра получается при рас­

творении в 1 л подогретой дистиллированной воды 300 г безвод­ ного или 100 г кристаллического Na2SO4.

Испытание образцов правильной форм ы. Ци­ линдры высотой и диаметром 50 мм или 3—5 кубиков с ребром 50 мм высушиваются до постоянного веса, нумеруются и поме­

щаются в насыщенный раствор на 20 час., после чего вынима­ ются из раствора, высушиваются в течение 4 час. в термостате при 100—110°, охлаждаются до комнатной температуры и вновь помещаются в раствор на 4 часа.

Цикл четырехчасового насыщения с четырехчасовым высу­ шиванием (повторяется пять раз, после чего образцы промывают­ ся в проточной воде до полного удаления сернокислого натра,

высушиваются и взвешиваются.

Сохранность образцов в процентах вычисляется по формуле

Q . 100%,

<71

где: %— вес образца перед испытанием; q2 — вес образца после испытания.

За окончательный результат принимается среднее арифмети­ ческое значение всех определений.

Испытание щебня на сохранность. Готовятся пробы следующих фракций:

Каждая фракция отдельно испытывается так же, как и об­

разцы правильной формы.

По окончании насыщений и высушиваний пробы промывают­ ся до полного удаления Na2SO4; каждая фракция высушивается и просеивается через то сито, на котором она задержалась перед испытанием. Остатки на ситах взвешиваются, и потеря в весе каждой фракции вычисляется в процентах.

За результат испытания принимается суммарная потеря' в весе по всем фракциям, отнесенная к общему весу всех фракций.

8. Гранулометрический состав. Гранулометрический состав щебня, песка и гравия определяется путем рассева этих мате­

370

свивания. Для этой цели удобно пользоваться механическим или вибрационным рассевателем.

Остатки на ситах и на поддоне взвешиваются, и количество каждой фракции вычисляется в процентах от первоначальной

навески. Это дает так называемые частные остатки на ситах. Для построения графиков рассева принято выражать грану­

лометрический состав полными остатками на ситах.

Полным остатком для каждого сита считается его частный остаток плюс все частные остатки на более крупных ситах.

9. Содержание глинистых частиц (по методу Рутковского).

В мерный цилиндр емкостью 50 или 100 с.ад3 засыпается проба

песка, прошедшего через сито с отверстиями в 2 мм, которая после уплотнения должна иметь объем 5 см3. Уплотнение произ­

водится постукиванием цилиндра о резиновую подкладку до

получения постоянного объема песка. Затем примерно до поло­ вины высоты в цилиндр заливается вода. Стеклянной палочкой

с резиновым наконечником содержимое цилиндра размешивает­

ся, мелкие комочки тщательно растираются. После этого в цилиндр заливается 2 см3 5-процентного раствора хлористого кальция СаС12, добавляется вода до верхней черты, и цилиндр оставляется в покое на 24 часа. По приращению объема песка, замеренному через 24 часа, определяется содержание глини­ стых частиц (по табл. 48 и 49). Глинистыми считаются частицы мельче 0,005 мм.

При исчислении процентного содержания глинистых частиц в гравийном материале должны быть учтены фракции круп­

нее 2 мм.

Для определения процента глины в песке указанный в табли­ це процент глины умножается на коэффициент 0,5.

Таблица 48

Определение содержания глины в грунте по объему набухшего грунта

Таблица 49

Поправочные коэффициенты для определения содержания глины в грунте по объему набухшего грунта в зависимости от содержания в грунте песка

740,63

10.Сопротивление сжатию. Из камня высверливаются три об­ разца диаметром и высотой 50 мм, плоскости которых пришли­ фовываются параллельно друг другу и перпендикулярно обра­ зующей.

После высушивания до постоянного веса и обмера образцы

разрушаются на прессе и их сопротивление сжатию вычисляет­ ся по формуле

R— кг!см2, F

где: Р — давление на прессе в кг при разрушении образца;

F—площадь сжатия образца в см2.

Рис. 121. Барабан Деваля.

За окончательный результат принимается среднее арифме­ тическое значение трех определений.

11. Сопротивление износу в барабане. Износом считается по­ теря в весе кусков щебня, взаимно истирающихся при враще­

нии в наклонном барабане (рис. 121).

372

Камень, подлежащий испытанию, дробится на кусочки ве­ сом около 100 г каждый. После высушивания до постоянного веса отбирается проба из 50 кусочков общим весом 5 кг, закла­ дывается в барабан и прокручивается 10 тыс. раз Затем со­ держимое барабана просеивается с промыванием через сито

2 мм, сушится и взвешивается. Потеря в весе вычисляется по формуле

41

где: 91 — вес щебня до испытания; 92 — вес щебня после испытания и просеивания.

Помимо описанных выше обязательных испытаний материа­

лов, в необходимых случаях дополнительно производятся фа­ культативные.

Для камня может оказаться необходимым определение его ударной вязкости разрушением стандартного образца на копре и сопротивления истиранию песком на вращающемся чугунном круге при 1000 оборотах.

Для определения содержащихся в песке гумусовых и пере­

гнойных примесей навеска растворяется в 3-процентном раство­ ре едкого натра и окраска раствора сравнивается с эталонным

образцом.

Для минерального порошка, приготовляемого из известняка, следует определить его растворимость в соляной кислоте, а для вновь опробуемого порошка, кроме того, и коэффициент гидро­ фильности, характеризуемый отношением объемов одинаковых навесок порошка после набухания в воде и керосине.

Контроль качества органических вяжущих материалов

Контроль качества вязких и жидких битумов, применяемых для приготовления асфальтового бетона, заключается в опре­ делении свойств, перечень которых приведен в табл. 50.

Таблица 50

Только для марки БН-0.

373

Подготовка пробы к испытаниям заключается в обезвожива­

нии нагреванием и процеживании через сито 0,5 мм для удале­

ния случайных примесей.

1. Глубина проникания определяется для всех марок при

+25°, а для БН-П-У и БН-Ш-У, кроме того, и при +0°.

Расплавленный битум наливается в металлическую чашку диаметром 55 мм и высотой 35 мм, охлаждается до комнатной температуры, выдерживается при температуре +25° в воде в

Чашка с испытуемым битумом ставится на столик пенетро­

метра в ванночке с водой, имеющей температуру +25°, игла подводится к поверхности битума и погружается в него в те­ чение 5 сек. Глубина погружения иглы отсчитывается по лимбу прибора и выражается в условных единицах. За окончательный

результат принимается среднее из трех определений.

Глубина проникания улучшенных марок битума при ±0°

определяется также при выдерживании чашки с пробой в таю­ щем льде.

2.Растяжимость определяется для всех марок (кроме БН-0)

при +25°, а для улучшенных марок, кроме того, и при ±0°.

Расплавленный битум заливается с избытком в три формочки—

«восьмерки», боковые части и пластинки которых смазываются смесью талька с глицерином во избежание прилипания к ним битума.

После охлаждения до комнатной температуры избыток би­ тума срезается горячим ножом.

Выдержанные в течение часа в воде при +25° (или 0°

образцы снимаются с пластинок, освобождаются от боковых

частей и помещаются в дуктилометр (см. рис. 3), наполненный водой, имеющей температуру +25° (или 0°), где и растягивают­ ся со скоростью 5 см в минуту. Растяжимость выражается в сантиметрах по среднему показанию трех образцов.

3.Температура размягчения определяется в приборе «кольцо

ишар» (см. рис. 2).

Расплавленный битум заливается с избытком в два кольца (d=15,9 мм, й=6,35 мм), помещенные на пластинке, смазанной смесью талька с глицерином.

После остывания избыток битума срезается горячим ножом,

Кольца вставляются в прибор, на поверхность битума кладут­ ся стальные шарики (d=9,53 мм, вес 3,55 г), прибор помещает­ ся в стакан из химического стекла, наполненный водой, имею­

щей температуру +5°, и выдерживается при этой температуре

15 мин. Затем вода подогревается со скоростью нарастания

температуры 5° в минуту.

Нагревающийся битум постепенно продавливается шарика­

ми. Температурой размягчения считается та, при которой би­ тум из кольца коснется нижней полки прибора.

374

4. Вязкость жидкого битума определяется в стандартном вис­

козиметре (рис. 122) и выражается временем в секундах, ко­ торое необходимо для вытекания 50 см3 испытуемого материа-

ла через отверстие диаметром 5 мм

став при разгонке до температуры 225, 315, 360° с определением глубины проникания, растяжимости и

температуры размягчения остатка после разгонки. Кроме того, замеряется температура вспышки.

Глава 21. КОНТРОЛЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО

ПРОЦЕССА ПРИГОТОВЛЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ

Контроль технологического процесса включает:

а) контроль дозирования материалов,

б) контроль качества перемешивания,

в) контроль температурного режима приготовления асфаль­

тобетонной смеси,

г) текущий контроль качества исходных материалов.

Контроль дозирования материалов заключается в системати­

ческом наблюдении за исправностью весов и мерных приспособ­ лений (при объемной дозировке) и точностью самой дозиров­ ки. Перед началом каждой смены необходимо проверить

и исправность мерных приспособлений.

Кроме того, периодически, в течение каждой смены, должна

375

проверяться правильность дозирования в соответствии с утвер­ жденным составом.

При дозировании минеральных материалов, производимом до их просушки (например, в смесителях Д-138), следует не реже

одного раза в смену определять влажность материалов и вво­ дить при необходимости соответствующие поправки. Это же надо делать после изменения влажности исходных материалов.

До сих пор не установлена требуемая точность дозирования материалов при приготовлении асфальтобетонной смеси. На ос­ нове имеющегося опыта следует считать, что отклонения при взвешивании минеральных материалов не должны превышать

±2%, а при взвешивании битума ±0,5%. При такой точности дозирования могут быть получены заданные свойства асфаль­ тового бетона и, что очень важно для качества дорожного .по­

крытия, однообразие свойств выпускаемой асфальтобетонной

смеси.

Качество перемешивания асфальтобетонной смеси контроли­ руется:

1.Проверкой соблюдения установленного времени переме­

шивания (по часам).

2.Определением равномерности перемешивания по внешним

признакам. Асфальтобетонная смесь должна быть однородной

ине содержать комков и скоплений материалов.

3.Лабораторными испытаниями равномерности перемеши­ вания. Для этой цели из смесителей со свободным перемеши­ ванием должны быть взяты пробы асфальтобетонной смеси в начале и в конце замеса. Из каждой пробы готовят 2—3 об­ разца, для которых определяется водонасыщаемость. Большая

разница в водонасыщаемости взятых проб указывает на не­ равномерность перемешивания. Для смесителей с принудитель­ ным перемешиванием сопоставляются водонасыщаемость об­ разцов, взятых из разных замесов.

Контроль температурного режима. В процессе выпуска ас­ фальтобетонной смеси должен быть установлен систематиче­ ский контроль температуры битума в битумоплавильных кот­

лах. Температуру битума можно измерять при помощи специ­ альной термопары, установленной в котле. При отсутствии тер­ мопары из котла берется проба битума. Температура битума замеряется каждый час и записывается в специальный журнал. К началу выпуска асфальтобетонной смеси битум в распреде­

лительном котле должен иметь рабочую температуру.

Важное значение для качества асфальтобетонной смеси имеет степень просушивания минеральных материалов. К мо­ менту объединения с битумом они должны иметь определен­ ную температуру и быть хорошо просушены. В процессе работы смесителя может оказаться, что материал нагрет до требуемой температуры, но содержит неиспарившуюся влагу. Поэтому

376

необходимо периодически контролировать степень просушива­

ния материалов, особенно при большой влажности. Для этого

в смесителе Д-152 (или Д-325) определяется влажность ма­ териала, прошедшего через сушильный барабан. Проба берет­

ся из лотка, расположенного между барабаном и «горячим» элеватором. Влажность определяется по потере веса навески песка после нахождения в сушильном шкафу. Такую проверку надо делать при переменной влажности материалов 1—2 раза в смену.

Если лабораторным исследованием устанавливается содер­

жание влаги в материале, прошедшем через сушильный ба* рабан, необходимо улучшить условия просушивания форсиро<

ванием работы форсунки или уменьшением поступления мате­ риала в барабан.

В смесителе Д-138 трудней извлекать образец минерально­ го материала из сушильного отделения. Для взятия пробы вы­ пускают часть материала из смесительного отделения. Это надо делать сразу после перевода материала из сушильного отделе­ ния. Происходящее при этом некоторое его «очернение» может понизить точность определения влажности.

Улучшение условий просушивания материалов в смесителе Д-138 можно также осуществить за счет более форсированной работы форсунки и, кроме того, путем более длительного вы­ держивания материала в сушильном отделении.

Как уже указывалось, температура готовой асфальтобетон­ ной смеси должна быть в пределах от 140 до 180°.

Проверяется температура каждого замеса, загруженного в автомобиль. Замеренная температура записывается в техниче­

ский паспорт.

При отклонении температуры от указанных выше пределов асфальтобетонная смесь бракуется.

При большой дальности возки или при температуре воздуха ниже +10° нижний температурный предел повышается.

При выпуске литой асфальтобетонной смеси температура

должна быть в пределах 160—180е.

Текущий контроль качества исходных материалов. В про­

цессе приготовления асфальтобетонной смеси контролируется качество материалов, непосредственно направляемых в асфаль­ тобетонные машины. Свойства битума выясняются путем испы­ тания проб, взятых из рабочего битумного котла, для которых определяются глубина проникания и температура размягчения. Большие отклонения полученных данных от показателей испы­ таний образцов битума, взятых из хранилища, укажут на на­

рушение температурного режима нагрева материала. При от­ клонениях, больше допустимых, битум нельзя применять.

В перегретый материал добавляется необходимое количество нового до получения требуемых показателей. Особенно тща­ тельно должны проверяться свойства составленного (разжижен­

377

ного) битума. Помимо соблюдения установленных норм, очень важно обеспечить получение однообразного по своим свойствам битума в течение определенного периода работы.

Текущим контролем минеральных материалов выясняется их соответствие тем, которые предусмотрены утвержденным со­ ставом асфальтобетонной смеси. Изменение гранулометриче­ ской характеристики песка требует соответствующей корректи­ ровки состава. Систематическое наблюдение за тонкостью при­ меняемого минерального порошка позволяет также своевремен­ но обнаруживать отклонения и вносить необходимые поправки.

Уменьшение количества фракций мельче 0,074 мм вызывает необходимость увеличить количество минерального порошка, вводимого в смесь.

Частные корректировки состава допустимы только в том слу­ чае, если разница в свойствах имеющихся и предусмотренных материалов невелика. При значительном различии свойств ма­ териалов надо подбирать новый состав асфальтобетонной смеси.

При текущей проверке качества материалов особое внима­ ние следует обратить на то, чтобы в асфальтобетонные машины не поступал влажный, слежавшийся в плотные комья минераль­ ный порошок. Такой порошок уже не может выполнять своего назначения в асфальтовом бетоне и, по существу, превращается во вредную примесь, ухудшающую качество покрытия.

Если в асфальтобетонные машины со свободным примеши­ ванием (например, смеситель Д-138) поступает влажный мине­ ральный порошок (с влажностью более 2%), то его слипшиеся частицы под воздействием горячих газов сушильного барабана спекаются, образуя более или менее плотные комки, что ухуд­ шает качество асфальтового бетона. В асфальтобетонных ма­ шинах с принудительным перемешиванием (смесители Д-152, Д-325) порошок в холодном непросушенном виде попадает сразу в мешалку. В этих смесителях просушивание минераль­ ного порошка происходит только за счет тепла остальных ми­

неральных материалов, находящихся в мешалке. При этом вре­ мя просушивания составляет всего 20—30 сек., т. е. то, которое отводится для «сухого» перемешивания. Чрезмерно увлажнен­

ный минеральный порошок в таких условиях не успевает про­ сушиться. Необходимо учесть, что наибольшая допускаемая

влажность порошка должна быть не более 1—2%. Пренебре­ жение этим требованием приводит к резкому ухудшению каче­ ства асфальтового бетона.

Глава 22. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПРИГОТОВЛЕННОЙ

АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ

Для проверки качества выпускаемой асфальтобетонной сме­ си производятся систематические лабораторные испытания.

Для испытаний отбираются пробы из расчета: одна проба

378