Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Асфальтобетон. Учебное пособие
.pdf
Таблица 7.5.4. Основные параметры литых
Основные классификационные особенности смеси
Тип
смеси
Максималь-
ный размер
щебня, мм
Массовая доля, %
Отношение
сера/битум
по массе
зёрен
более
5 мм
битума
и серы
I
20
40…55
7,5…9.0
0,25…0,45
II
15
40…55
8,5…9,5
III
10
0…20
9,5…15,0
сероасфальтобетонных смесей
Литые сероасфальтобетонные смеси всех типов применяются при новом строительстве и капитальном ремонте автомобильных дорог, для текущего ремонта проезжей части
дорог, мостов, путепроводов (I и II типы), для ремонта покрытий тротуаров (тип III). К минеральным материалам и вяжущим для сероасфальтобетона предъявляются такие же
требования, как и к материалам для литого асфальтобетона.
При производстве смеси используется модифицированная техническая сера в виде гранул диаметром 1,0…16 мм,
содержание которых в общей массе должно быть не менее 90
%. Способ введения серы и все технологические и контрольные операции при приготовлении смеси - такие же как при
приготовлении сероасфальтобетона.
Литые сероасфальтобетонные смеси транспортируют
специализированными автотранспортными средствами
(кохерами), оборудованными термоизолированными контейнерами с возможностью подогрева и принудительного перемешивания смеси. Температура смеси при укладке не должна
быть ниже 140 ОС. Расплавленная сера придаёт смесям бὸльшую пластичность и подвижность, поэтому укладка литых
сероасфальтобетонных смесей может производиться при более низких температурах, чем литых горячих смесей: при
температуре окружающего воздуха до минус 10 ОС. Нормами
121
регламентируется подвижность литых сероасфальтобетон-
Показатели
Нормы для типов смеси
I
II
III
Пористость минерального остова,
% по объему, не более
20
22
22
Водонасыщение, % по объему,
не более
0,5
0,7
1,0
Подвижность смеси при 140 ОС, мм,
не менее
30
30
25
Глубина вдавливания штампа при
температуре 40 ОС, в пределах
1…5
1…5
3…7
Предел прочности при сжатии при
температуре 50 ОС, МПА, не менее
1,0
1,0
0,9
ных смесей при температуре140 ОС, определяемая осадкой
конуса в мм. Для опыта применяется металлическая форма в
виде усечённого конуса диаметрами (80 ±1) мм, (60±1) мм и
высотой (70±1) мм. Литой сероасфальтобетон более сдвигоустойчив, о чём свидетельствуют нормативные значения глубины вдавливания штампа. Кроме того, к нему предъявляются требования по прочности при сжатии при температуре
50 ОС. Физико-механические свойства литого сероасфальтобетона представлены в табл. 7.5.5).
Таблица 7.5.5. Физико-механические свойства литых
сероасфальтобетонных смесей и сероасфальтобетонов
Помимо свойств, указанных в табл. 6.5.5, для литых сероасфальтобетонов, факультативно оцениваются следующие
параметры:
- средняя глубина колеи;
- устойчивость к истиранию шипованными шинами;
- прочность на растяжение при расколе при темпера-
туре 0 ОС, МПа;
- Предел прочности на растяжение при изгибе, МПа, и
предельная относительная деформация растяжения.
122
7.6. Резиноасфальтобетон
Резиноасфальтобетон – это уплотненная рационально
подобранная резиноасфальтобетонная смесь, состоящая из
щебня, природного или дроблёного песка, минерального порошка и битумнорезинового вяжущего БИТРЭК, перемешанных в горячем состоянии.
К минеральным материалам предъявляются те же требования, что и для материалам для традиционного асфальтобетона.
Композиционное вяжущее БИТРЭК содержит резиновую
крошку (от 5 до 15 % по массе), проявляет упругие свойства,
присущие резине, обладает большей когезионной прочностью, чем битум и, в совокупности с высокими адгезионными свойствами, способствует повышению устойчивости
покрытия к сдвиговым и динамическим деформациям, возникающим при движении транспортных средств.
Резиноасфальтобетон рекомендуется для устройства и ремонта верхних слоёв покрытий улиц, автодорог и искусственных сооружений. В таблице 7.6.1 представлены типы и
марки резиноасфальтобетона и области их применения.
Резиноасфальтобетон показывает меньшую температурную чувствительность по сравнению с другими соответствующими видами асфальтобетона: повышение прочности
на сжатие при температуре 50 ОС с одновременным снижением при 0 ОC.
Установлено, что теплоустойчивость резиноасфальтобетонов на вяжущем БИТРЭК наибольшая (степень пластичности при высоких температурах наименьшая) среди большинства материалов дорожных покрытий, в том числе и на
основе ПБВ и других модификаторов. Этот фактор снижает
колееобразование в покрытиях за счет сдвиговых деформаций.
123
Таблица 7.6.1. Типы, марки и области применения
Тип и марка резиноасфальтобетон-
ной смеси
Соответствие
типу асфаль-
тобетона
Область применения
РЩМА-10,
РЩМА-15
ЩМА-10,
ЩМА-15
Магистрали и улицы общегородского значения I, II класса, 1, 2-х
слойное покрытие;
1, 2-хслойное покрытие на мостах,
эстакадах и других искусственных
сооружениях,
PA-I - мелкозернистый плотный с
повышенной сдвигоустойчивостью
Мелкозернистый плотный A-I
То же
РБ-I - мелкозерни-
стый плотный
Мелкозернистый плотный Б-I
То же
РБ-II - мелкозер-
нистый плотный
Мелкозернистый плотный Б-II
Покрытия межпутного и межрельсового участков трамвайных путей
Песчаная плотная
(ПП)
Песчаные
плотные Г-I,
II, Д-II
Покрытия межпутного и межрельсового участков трамвайных путей
Литого типа механизированной
укладки (ЛМ)
Литой асфальтобетон
типа ЛА 16,
ЛА 11
Магистрали и улицы общегородского значения I, II класса, 1, 2-х
слойное покрытие.
Гидроизоляционные слои мембранного типа на мостах, эстакадах, и других искусственных сооружениях.
Покрытия межпутного и межрельсового участков трамвайных путей
Литого типа ручной укладки (ЛР)
Литой асфальтобетон
типа ЛА 8,
ЛА 4
Ямочный ремонт покрытий, примыкания к деформационным
швам искусственных сооружений
резиноасфальтобетона
124
Относительная сдвигоустойчивость резиноасфальтобе-
Рис.7.6.1.
Относительная
сдвигоустойчивость
тонов, рассчитанная по результатам испытаний по схеме
Маршалла, почти в два раза превышает сдвигоустойчивость
асфальтобетонов того же типа на битуме (рис. 7.6.1).
Полимерное дисперсно-эластичное армирование приводит к тому, что частицы резины, включенные в структуру
асфальтобетона, в значительной мере поглощают энергию
колебания при движении автомобиля, что приводит к заметному снижению уровня шума при проезде автотранспорта.
Установлено также повышение водостойкости резиноасфальтобетонов всех типов (от 10 до 47 %) по сравнению с
традиционными, что определяет их большую устойчивость к
коррозионному воздействию воды, противогололедных
средств, климатических факторов.
Технические требования, предъявляемые к резиноасфаль-
тобетоным смесям и резиноасфальтобетонам приведены в
табл. 7.6.2.
Однородность смеси по коэффициенту вариации по
пределу прочности при сжатии при 50 ОC должна быть не менее 12 % для всех типов и марок. Стекание вяжущего для марок РЩМА-15 и РЩМА 10 не более 0,15 % по массе.
Подвижность литой смеси марки ЛР при 200 °C, определяемая с помощью усеченного конуса (параметры: диаметр основания 80 мм, верхний диаметр 60 мм, высота 70
мм), должна быть в пределах 25…30 мм. Для литых смесей
марок ЛР и ЛМ определяется глубина вдавливания штампа
при 50 ОC, она должна составлять соответственно, не более
5,0 и 3,0 мм.
125
Таблица 7.6.2. Технические требования, предъявляемые к
Показатель
Тип и марка резиноасфальтобетона
РЩМА
-15 и
10
PA I
РБ I
РБ
II
ПП
ЛР
ЛМ
Предел прочности при
сжатии, МПа
при 50 °C, не менее
при 20 °C, не менее
при 0 °C, не более
0,7
2,2
14
1,0
2,5
12
1,2
2,5
12
1,0
2,2
12
1,2
2,2
12
0,6
1,4
6,0
1,0
2,2
12
Водонасыщение, %
образцов из смесей
кернов из покрытия, не
более
0,5-3,5
3,5
0,54,0
5,0
0,5-
-4,0
4,5
0,5-
-4,0
4,5
0,3-
-3,0
4,0
≤
0,7
-
≤
0,7
-
Водостойкость при длительном водонасыщении, не менее
0,9
0,9
0,85
0,85
0,9
1,0
1,0
Начальный модуль упругости, МПа, не менее
1500
2800
2800 2800 2500 1000 2500
Сдвигоустойчивость по
сцеплению при сдвиге при
50 °C, МПа, не менее
0,18
0,25
0,37
0,35
0,54
0,24
0,24
Трещиностойкость - предел
прочности на растяжение
при расколе при температуре 0 °C, МПа
2,5 -
6,0
2,5-
6,0
3,0-
6,5
3,5-
7,0
3,5-
7,0
3,0-
6,5
3,0-
6,5
Пористость минеральной
части, %
15- 19
≤
19 ≤ 19 ≤ 19
≤
22
-
-
Коэффициент уплотнения, не менее
-
0,99
0,99 0,99 0,98 - -
резиноасфальтобетоным смесям и резиноасфальтобетонам
Методика подбора составов смесей на битумнорезиновом вяжущем БИТРЭК включает те же этапы, что и при проектировании традиционного асфальтобетона. Окончательно
оптимальное содержание компонентов в составе асфальтобе-
126
тонной смеси уточняется на основании результатов лабора-
Тип смеси
Температура смеси, °C
Температура воздуха, °C
выше +10 °C
от +10 °C
до +5 °C
от +5 °C
до 0 °C
Уплотняемые смеси
PA-I, РБ-I, РБ-II, ПП
180 - 190
190 - 200
-
РЩМА
190 - 200
200 - 210
-
Смеси ЛР
200 - 210
210 - 220
220 - 230
Смеси ЛМ
200 - 210
210 - 230
-
торных испытаний вариантов составов с целью учета особенностей свойств реально используемых в производственных
условиях материалов.
Резиноасфальтобетонные смеси на вяжущем БИТРЭК
должны производиться на АБЗ в асфальтосмесительных
установках, оборудованных смесителями принудительного
перемешивания периодического или непрерывного действия. Учитывая повышенную по сравнению с БНД вязкость
вяжущего, температура нагрева минеральных материалов
должна быть до 200…230 ОC.
Рекомендуемые температуры для смеси при выпуске из
смесителя в зависимости от температуры воздуха при
укладке приведена в табл. 7.6.3.
Таблица 7.6.3. Рекомендуемые температуры смеси при
выпуске из смесителя
сей на вяжущем БИТРЭК производится в соответствии с типом смеси с применением автоукладчиков, звена катков с
гладкими или пневматическими вальцам, виброуплотнения
для обеспечения требуемой плотности; или вручную при
смесях ЛР с последующим выглаживанием виброплитой.
Укладка и уплотнение резиноасфальтобетонных сме-
127
Вопросы для самопроверки
1. Приведите составы, свойства и области применения
холодного асфальтобетона.
2. Приведите составы, свойства и область применения
щебёночно-мастичного асфальтобетона.
3. Приведите составы, свойства и области применения
холодного асфальтобетона.
4. Приведите составы, свойства и области применения
полимерасфальтобетона. Сравните с традиционным асфальтобетоном?
5. Приведите составы, свойства и особенности примене-
ния литого асфальтобетона.
6. Приведите составы, свойства и области применения
сероасфальтобетона.
7. Приведите составы, свойства и области применения
резиноасфальтобетона.
8. ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫЕ (БИТУМОМИНЕРАЛЬНЫЕ)
МАТЕРИАЛЫ
В дорожном строительстве помимо асфальтобетона
применяют и другие материалы на органических вяжущих, к
зерновым составам минеральной части которых и к прочности предъявляются более низкие требования, чем соответствующие к асфальтобетонам. В качестве вяжущего в этих
материалах в основном применяется вязкий битум (в том
числе вспененный), жидкий битум, битумная эмульсия, поэтому их называют и битумоминеральными. Они применяются для устройства оснований дорожных одежд и покрытий
на низших категориях дорог.
К ним относятся: органоминеральные (битумомине-
ральные) смеси, органоминеральные смеси, получаемые методом пропитки, чёрный щебень, битумоминеральные материалы, полученные при поверхностной обработке, асфальтовая мастика.
128
8.1. Органоминеральные (битумоминеральные) смеси
Органоминеральная смесь - это искусственная смесь,
получаемая смешением на дороге или в смесительных установках минеральных материалов различной крупности с органическими вяжущими и активными добавками и без них.
В качестве минеральных материалов применяются щебень, гравий, песок, щебеночно-гравийно-песчаные смеси,
шлаковые щебеночно-песчаные смеси, гравийно-песчаные
смеси, минеральные порошки.
Смеси в зависимости от наибольшего размера зёрен
применяемых минеральных материалов приготовляют:
- крупнозернистыми — с зернами размером до 40 мм;
- мелкозернистыми — с зернами размером до 20 мм;
- песчаными — с зернами размером до 5 мм.
Органоминеральные смеси применяются для устрой-
ства покрытий и оснований автомобильных дорог низших
категорий.
К зерновым составам минеральной части смесей и к
прочности, предъявляются определённые требования (табл.
8.1.1), которые ниже, чем соответствующие к материалам
для асфальтобетона. Зерновой состав минеральной части
песчаных смесей должен содержать зерна размером менее 5
мм не менее 95% по массе, в том числе менее 0,63 мм — от
30% до 70%; менее 0,071 мм — от 10% до 22 %.
Для приготовления смесей применяют:
- нефтяные дорожные вязкие битумы марок БНД и БН, в
том числе вспененные битумы;
- жидкие дорожные битумы с условной вязкостью
70…130 и 130…200;
- битумные дорожные эмульсии классов ЭБА-3 и ЭБК-3;
- минеральные добавки к органическим вяжущим:
портландцемент и шлакопортландцемент, золу-уноса, известь;
129
- в качестве активных добавок к битуму поверхностно-
Конструктивный
слой
Максимальная
крупность зёрен
щебня (гравия), мм
Содержание,
% по массе
Марка по
дробимо-
сти
(прочность),
не менее,
кгс/см
2
Щебня,
не более
Зёрен мельче
0,63 мм,
не менее
Зёрен мельче
0,071 мм,
не менее
Покрытие
20
65
24 8 800
20
50
38
10
400
15
35
50
12
300
10
35
50
12
200
Основание
40
70
12
Не нор-
мируется
800
40
55
20
400
20
35
30 4 300
15
35
30 4 200
активные вещества (ПАВ) или продукты, содержащие ПАВ
Таблица 8.1.1. Зерновой состав минеральной части крупно-
и мелкозернистых смесей и прочность щебня и гравия
Органоминеральные смеси, получаемые смешением в
установке, отличаются от стандартизированного асфальтобетона пониженными требованиями к их физико-механическим свойствам, более широким ассортиментом минеральных материалов, главным образом местных.
Органоминеральные смеси, получаемые смешением на
дороге, из-за невозможности точного дозирования компонентов и примитивного способа перемешивания не обладают
требуемой однородностью. Однако физико-механические
свойства смеси всегда соответствуют нижним пределам
норм.
130
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]