Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Асфальтобетон. Учебное пособие
.pdf
лостной прочностью. Полимерасфальтобетон менее чув-
По виду минеральной составляющей:
Щебеночный, песчаный
По наибольшему размеру минеральных зёрен:
Мелкозернистый – до 20 мм
Песчаный - до 10 мм
По остаточной пористости:
Высокоплотный - от 1 до 2,5%
Плотный - св. 2,5 до 4%
По содержанию щебня:
Высокоплотные:
Свыше 50 до 65 % (допускается
до 70%)
Плотные смеси:
А - свыше 50 до 60%
Б - свыше 40 до 50%
В – свыше 30 до 40%
По виду песка:
Г - на песках из отсевов дробления, а также на их сме-
сях с природным песком при содержании последнего не более 30% по массе;
Д - на природных песках или смесях природных песков
с отсевами дробления при содержании последних менее
70% по массе.
Марки по физико-механическим показателям: I, II
ствителен к изменению температуры, и, следовательно, обладает большей устойчивостью к старению, что увеличивает
срок службы покрытия.
Таблица 7.3.1. Классификация полимерасфальтобетона
Полимерасфальтобетон применяют для устройства
верхних и нижних слоёв покрытий автомобильных дорог,
101
аэродромов, мостов, городских улиц и площадей. Классифи-
Таблица 7.3.2. Виды, типы и
марки смесей и полимерасфальто-
бетонов
Виды и типы смесей и
полимерасфальтобетонов
Марки
Высокоплотные
I
Плотные типов:
А
I
Б, Г
I
В, Д
II
кация полимерасфальтобетона представлена в табл. 7.3.1,
виды, типы и марки смесей и полимерасфальтобетонов – в
табл. 7.3.2.
Для приготовления смесей и полимерасфальтобетонов
применяют щебень фракции от 5 до 10 мм, св. 10 до 20 (15)
мм, а также смеси указанных фракций. К щебню предъяв-
ляются требования по прочности (не менее 100 и 120 МПа,
И1) и морозостойкости (не ниже F 50).
В качестве мелкого заполнителя применяется природный песок и песок из отсевов дробления горных пород.
Марка песка из отсевов дробления по прочности должна
быть не ниже 1000.
Зерновые составы минеральной части полимерасфальтобетонов практически не отличаются от составов для горячего асфальтобетона, но их назначение зависит не только от
вида и типа смеси, но и от вязкости ПБВ, что влечёт увеличение содержания минерального порошка в смесях типов В,
Г и Д при применении ПБВ марок ПБВ 200 и ПБВ 300, что
связано с менее вязкой дисперсионной средой этих вяжущих.
Для приготовления полимерасфальтобетонных смесей
применяют полимерно-битумное вяжущее на основе
блоксополимеров
типа СБС марок
ПБВ 300, ПБВ 200,
ПБВ 150, ПБВ 90,
ПБВ 60, ПБВ 40.
102
Таблица 7.3.3. Физико-механические свойства полиме-
Наименование показа-
теля
Значения для
полимерасфальтобетонов марки
I
II
Для дорожно-климатических зон
I
II, III
IV, V
I
II, III
IV, V
1
2 3 4 5 6
7
Предел прочности при сжатии, при температуре 50
О
С, МПа, не менее, для по-
лимерасфальтобетона:
- высокоплотных
0,9
1,0
1,1 - - - - плотных типов:
А 0,8
0,9
1,0 - -
-
Б
0,9
1,1
1,2 - -
-
В
- - -
1,0
1,1
1,2 Г 1,0
1,2
1,4 - -
-
Д
- - -
1,0
1,1
1,2
Предел прочности при сжатии, при температуре 20 ОС
для полимера/б всех типов,
МПа, не менее
1,9
2,0
2,0
1,8
1,8
1,8
Предел прочности при сжатии, при температуре 0 ОС
для полимера/б всех типов,
МПа, не менее
7,0
9,0
11,0
6,0
9,0
11,0
Водостойкость, не менее:
- плотных полимера/б:
0,95
0,95
0,95
- - -
- высокоплотных полиме-
расфальтобетонов
0,95
0,90
0,85
0,90
0,85
0,80
- плотных полимера/б при
длительном водонасыщении
0,95
0,90
0,85
-
расфальтобетона
103
Продолжение таблицы 7.3.3.
- высокоплотных полимер а/б
при длительном водонасыщении
0,90
0.85
0,75
0,80
0,75
0,70
Сдвигоустойчивость по:
- коэффициенту внутреннего
трения, не менее, полимерасфальтобетонов типов:
высокоплотных
0,88
0,89
0,90
- - - А 0,86
0,87
0,89
- - - Б 0,80
0,81
0,83
- - - В - - -
0,74
0,76
0,78
Г
0,78
0,80
0,82
- - - Д - - -
0,64
0,65
0,70
- сцеплению при сдвиге при
температуре 50 ОС, МПа, не
менее, для асфальтобетонов
типов:
высокоплотных
0,20
0,22
0,24
- - -
А
0,18
0,20
0,21
- - -
Б
0,26
0,30
0,31
- - - В - - -
0,30
0,34
0,35
Г
0,27
0,30
0,31
- - -
Д
0,38
0,43
0,44
Трещиностойкость по пределу прочности на растяжение при расколе при температуре 0 ОС и скорости деформирования 50 мм/мин для полимерасфальтобетонов всех
типов:
- не менее, МПа
2,4
2,8
3,2
2,0
2,4
2,8
- не более, МПа
5,5
6,0
6,5
6,0
6,5
7,0
104
Нормы показателей механических свойств полимерасфальтобетона снижены минимум на 10 % по сравнению с
аналогичными для асфальтобетона (сравнить табл. 4.4.1. и
табл. 7.3.3). Это объясняется тем, что сдвигоустойчивость
полимерасфальтобетона выше, чем у асфальтобетона, а
также повышенными тиксотропными свойствами, которые
проявляются при напряжениях, близких к разрушающим при
испытании на одноосное сжатие.
Полимерасфальтобетонные смеси изготовляются на
обычных асфальтобетонных заводах, оборудованных смесителями принудительного действия. Температура полимерасфальтобетонных смесей при отгрузке с АБЗ должна быть
в пределах при глубине проникания иглы в ПБВ при 25 ОС
от 150 до 160 ОС; при меньшей вязкости ПБВ (глубина проникания иглы 151 и более) – от 140 до 150 ОС.
Полимерасфальтобетонная смесь хорошо уплотняется при пониженной температуре: на 5…10 ОС ниже по
сравнению с нормативными 120 ОС для традиционного горячего асфальтобетона. При этом получается материал с
несколько иной поровой структурой. Объём замкнутых
пор в смесях с ПБВ на 20…30 % больше, чем в случае применения битума, в результате чего повышается водо- и морозостойкость, что позволило ужесточить требования по
остаточной пористости и водонасыщению для плотных полимерасфальтобетонов:
- высокоплотные - с остаточной пористостью от
1,0% до 2,5%;
- плотные - с остаточной пористостью от 2,5% до
4,0%.
Для полимерасфальтобетона рекомендуются дополнительные методы испытания в части трещиностойко-
сти, сдвигоустойчивости и долговременной прочности (по-
казателя эластичности).
105
Метод определения показателя трещиностойко-
сти Т
Сущность метода заключается в определении
.
тр
температуры, при которой образуется трещина на образце
полимерасфальтобетона в условиях заданного прогиба
при отрицательных температурах.
Для этой цели из полимерасфальтобетонной, минеральная часть которой содержит только фракцию 1,25-0, 63
мм смеси, в стандартной форме-семёрке изготовляют диск
толщиной 4 мм и диаметром 71,4 мм. От диска нагретым
ножом отделяют 4 части так, чтобы получилась прямоугольная пластинка размером 50х50 мм. Пластинку разделяют на две части, получая два образца – плитки размером
50х25х4 мм. Образцы в количестве 6 штук выдерживают в
морозильной камере в течение 30 мин, затем извлекают и
изгибают на специальном шаблоне (рис. 7.3.1), начиная с
0ОС.
Рис. 7.3.1. Схема испытания на трещиностойкость:
1 – отметка на шаблоне; 2 – образец-плиточка; 3 – шаблон
металлический; О – центр шаблона, внутренний радиус кри-
визны 50 см; Р – усилие нагружения, необходимое для полного
соприкосновения образца с шаблоном.
После каждого опыта температуру понижают на 5 ОС и
вновь проводят испытание, пока хотя бы на одной из плиток
не появится трещина. За температуру трещиностойкости Ттр
принимают значение температуры, при которой испытание
106
выдержали все шесть образцов (на 5 ОС выше - темпера-
туры, при которой появление температурных трещин, связанных с охлаждением покрытия, маловероятны).
Установлена зависимость между требуемой темпера-
турой трещиностойкости полимерасфальтобетона и температурой размягчения ПБВ по методу «Кольцо и Шар»:
,
где Т
тона, Т
- температура трещиностойкости полимерасфальтобе-
тр
ф
- температура хрупкости ПБВ по Фраасу, ОС;
хр
Требуемая температура трещиностойкости полимерасфальтобетона Т
должны быть не выше температуры
тр
наружного воздуха наиболее холодных суток района эксплуатации покрытия, зафиксированной в региональных тех-
нических требования к ПБВ и полимерасфальтобетонам по
минимальным значениям температуры трещиностойкости
полимерасфальтобетона и температуры размягчения ПБВ по
методу «Кольцо и Шар».
Метод определения сдвигоустойчивости полимерасфальтобетона заключается в определении максимального погружения металлического круглого штампа площадью 5,0 см2 в образец полимерасфальтобетона при нагрузке
на штамп 1,05 МПа. Изготовленный стандартный образецсемёрку охлаждают на воздухе в комнатных условиях в течение 3 ч. Перед испытанием образцы полимерасфальтобетона и штамп термостатируют при температуре (50±2) ОС и
выдерживают в течение 1 ч в воде.
Вдавливание штампа проводят в сосуде с водой при
температуре (50±2) ОС на прессе (рис. 7.3.2) до напряжения
на образец 1,05 МПа, что достигается при силе (525±1) Н.
Нагрузку на штамп выдерживают в течение (30±2) мин,
обеспечивая указанное напряженное состояние, после чего
замеряют деформацию h
50
.
107
Рис. 7.3.2. Схема испытания на глубину вдавливания
Марка
вяжущго
Глубина вдавливания штампа при температуре 50 °С
для полимерасфальтобетонов, мм, не более
Высоко-
плотный
Плотный, типы смеси
А Б В Г Д
ПБВ 300
3,0
3,5
3,5
4,5
3,5
4,5
ПБВ 200
3,0
3,5
3,5
4,5
3,5
4,5
ПБВ 150
2,5
3,0
3,0
4,0
3,0
4,0
ПБВ 90
3,5
3,0
3,0
4,0
3,0
4,0
ПБВ 60
2,0
2,5
2,5
3,5
2,5
3,5
ПБВ 40
2,0
2,5
2,5
3,5
2,5
3,5
штампа:
1 – образец диаметром 71,4 мм и высотой (71,4±015) мм;
2, 4 – нижняя и верхняя плиты пресса; 3 – штамп круглый диа-
метром 25,2 мм и высотой 30,0 мм; 5 – ёмкость для испыта-
ния; 6 – индикатор; 7 – стойка
Таблица 7.3.4. Требования к показателю глубины вдав-
ливания штампа для полимерасфальтобетонов в зависимости от марки ПБВ
Показано, что чувствительность метода определения
глубины вдавливания штампа больше, чем определения
предела прочности при одноосном сжатии при 50
угла внутреннего трения tg φ или сцепления С. По показателю h50 подтверждается более высокая сдвигоустойчи-
108
О
С или
вость полимерасфальтобетона по сравнению с асфальтобе-
Марка
вяжущего
Число циклов до разрушения, не менее
Высокоплотный
Плотный, типы смеси
А Б В Г Д
ПБВ 300
6 6 5 3 5
3
ПБВ 200
7 7 6 4 7
4
ПБВ 150
9 9 8 6 8
6
ПБВ 90
10
10 9 8
10
8
ПБВ 60
11
11
10 9 11
9
ПБВ 40
13
13
10
10
13
12
тоном, так же, как и по tg φ и С. Определены предельные
допустимые значения глубины вдавливания штампа для полимербетонов в зависимости мари вяжущего (табл. 7.3.4).
Метод определения показателя усталостной проч-
ности полимерасфальтобетона заключается в определе-
нии числа циклов нагружений образца до его разрушения
при заданном напряжении.
Перед испытанием 6 образцов термостатируют при
температуре (50±2) ОС в течение 1 ч в воде. Определяют
прочность R50 трёх образцов. Другие три образца испытывают, задавая нагрузку, равную 50% значения предела прочности при сжатии при 50 ОС. Время нагружения - 1 мин. Через 1 мин нагрузку снимают, а образец помещают в водяную
баню температурой (50±2) ОС. Через 5 мин образец опять
ставят на пресс и нагружают при той же нагрузке, и так далее до полного разрушения образца.
Число циклов, которое выдерживает образец до разрушения, представляет собой показатель усталостной прочности полимерасфальтобетона в зависимости от марки ПБВ
(табл. 7.3.5).
Таблица. 7.3.5. Требования к показателю усталостной
прочности полимерасфальтобетона
109
7.4. Литой асфальтобетон
Типы дорожного
движения
Число приложений расчетной норма-
тивной нагрузки АК-11,5 за весь срок
службы дорожной одежды, млн,
Н - нормальные
Не более 1,8
Т - тяжелые
До 5,6
Э - экстремально
тяжелые
5,6 и более
Литой горячий асфальтобетон - это застывшая в
процессе охлаждения и сформировавшаяся в покрытии
горячая литая асфальтобетонная смесь. Литая смесь
должна укладывается в покрытие исключительно в жидком или вязкотекучем состоянии, не требующем уплотнения.
Асфальтобетонная дорожная литая горячая смесь – это
рационально подобранная смесь вязко-текучей консистенции с минимальным содержанием воздушных пустот, состоящая из минеральной части (щебня, песка и минерального
порошка) и битумного вяжущего, взятых в определенных соотношениях и перемешанных в нагретом состоянии, укладка
которой проводится без уплотнения, при температуре смеси
не менее 190 ОС.
При применении битума со специальными добавками
можно приготовить литую асфальтобетонную смесь с пониженной температурой укладки, которая проводится без
уплотнения, при температуре смеси не ниже 170 ОС и не
выше 190 ОС.
Таблица 7.4.1. Типы дорожного движения
110
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]