1 Перечислить виды, типы и марки асфальтобетонных смесей

Ответ: Асфальтобетонные смеси по виду заполнителя бывают: крупнозернистые, мелкозернистые, песчаные.

Также они бывают плотные – с минеральным порошком, пористые – без минерального порошка.

По температуре приготовления: горячие, холодные. По виду вяжущего: асфальтобетонные, приготовленные на битумах; дегтебетонные, приготовленные на дегтях; пластбетонные, приготовленные на смолах (эпоксидной, инденкумароновой и т. д.).

Существуют следующие типы горячих и холодных асфальтобетонов (см. таблицу Т6.1).

Таблица Т6.1 – Типы асфальтобетонных смесей

Типы смесей		Массовая доля щебня (или гравия), %	Песок, %
горячие	холодные
А	―	свыше 50 до 65% (щебень)	―
Б	Бх	свыше 35 до 50 (щебень или гравий)	―
В	Вх	свыше 20 до 35 включительно (щебень или гравий)	―
Г	Гх	―	дробленый или из отсева дробления
Д	Дх	―	природный

Асфальтобетонная смесь – смесь компонентов (песок природный или дробленый, щебень, гравий) плюс органическое вяжущие (битум, деготь) плюс минеральный порошок.

В зависимости от прочности при сжатии при температуре воздуха «плюс» 20˚С бывают марки:

1. - предел прочности при сжатии 2,2 МПа (не менее);

2. - предел прочности при сжатии 2,0 МПа (не менее);

3. - предел прочности при сжатии 1,8 МПа (не менее).

2 Укажите основные требования к материалам, используемым для приготовления горячих асфальтобетонных смесей

Ответ: Требования к материалам, используемым для приготовления горячих асфальтобетонных смесей подробно изложены в учебнике (автор Леонович И.И. книга «Испытания дорожно-строительных материалов»). Требования к заполнителю (песок, щебень, гравий) изложены на с. 12…37 к органическому вяжущему – с. 101…142; к минеральному порошку на с. 49…69.

Согласно ГОСТ к стандартным показателям свойств битумов относят для вязких битумов [БНД (БН) 40/60, БНД (БН) 60/90, БНД 90/130]:

– условную вязкость (пенетрацию), которая характеризуется глубиной проникания стандартной иглы пенетрометра при температуре «плюс» 25˚С и 0˚С (например, БНД 40/60; здесь 60 – при температуре «плюс» 25˚С и 40 – при 0˚С);

– растяжимость (деформативная способность) стандартного образца битума также при температуре «плюс» 25˚С и 0˚С;

– адгезию (активность) битума по отношению к каменным материалам, определяется по сцеплению с мрамором или песком;

– температуру вспышки (способность битума не возгораться при технологических температурах), определяется следующим образом. Перед испытанием образцы битума обезвоживают осторожным нагреванием до температуры на «плюс» 80…100˚С выше температуры размягчения, но не выше 180˚С и не ниже «плюс» 120˚С. Обезвоженный и расплавленный битум необходимо процедить перед испытанием сквозь металлическое сито N07 и тщательно перемешать до полного удаления пузырьков воздуха;

– температуру размягчения, которая характеризует температурный переход битума из вязкоупругого в текучее состояние;

– температуру хрупкости, которая характеризует температурный переход в хрупкое состояние;

– интервал пластичности – интервал температур от температуры размягчения до температуры хрупкости;

– стабильность свойств битума при высокой температуре, характеризуемой изменением температуры размягчения после подогрева; устойчивостью битума под воздействием атмосферных факторов.

Жидкие нефтяные битумы по ГОСТу делятся на БГ – быстрогустеющие, СГ – среднегустеющие, МГ – медленногустеющие.

Качество жидких битумов оценивают по:

– истинной вязкости, определяемой в ротационном или каппилярном вискозиметре;

– условной вязкости (пенетрации);

– стабильности состава, характеризующейся количеством разжижителя, испарившегося из битума при выдерживании его при определенной температуре в течение заданного времени;

– температуре вспышки;

– адгезии (активному сцеплению с мрамором или песком);

– скорости формирования структуры и свойств, характеризуемой температурой размягчения остатка после определения количества испарившегося разжижителя.

Жидкие битумы готовят из вязких битумов путем разжижения их жидкими нефтепродуктами установленного фракционного состава и добавлением ПАВ (катионоактивных, анионоактивных или двойного действия).

При приготовлении горячей асфальтобетонной смеси на марках битумов (БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130, БН 60/90, БН 90/130) температура битума, поступающего в смеситель «плюс» 130…150˚С; щебня (гравия), песка, отсевов дробления при выходе из сушительного барабана «плюс» 165…185˚С; смеси при выпуске из смесителя – 140…160˚С.

При применении активированных минеральных порошков или ПАВ температура битума, щебня, гравия, песка, отсевов дробления и готовой асфальтобетонной смеси должна быть снижена по сравнению с вышеуказанной:

на 20˚С при применении битумов марок БНД 40/60, БН 40/60, БНД 60/90, БН 60/90, БНД 90/130, БН 90/130;

на 10˚С при использовании жидких битумов (БНД 130/200, БН 130/200, БНД 200/300 и БН 200/300).

3 Произвести подсчет объемов дорожно-строительных работ при строительстве двухслойного асфальтобетонного покрытия. Верхний слой плотный асфальтобетон – 5 см; нижний слой – пористый асфальтобетон толщиной – 6 см, ширина захватки 7,0 м, длина 450 м. Дальность доставки материалов 7 км

Рисунок 6.1 – Поперечное сечение двухслойного

асфальтобетонного покрытия

1. Площадь поверхности нижнего слоя из пористой асфальтобетонной смеси равна площади поверхности верхнего слоя из плотной смеси и равна:

S_пов = В * L_захв = 7,0 * 450 = 3150 м².

2. Для устройства нижнего слоя из пористой асфальтобетонной смеси согласно §19 таблица 27 – 40 с. 22 имеем при толщине слоя 4 см расход составляет 93,1 т смеси/1000 м², на каждые 0,5 см толщены следует добавлять 11,6 т/1000 м², тогда при толщины слоя 6 см расход составит:

Н_{расхода} = 93,1 + 4 * 11,6 = 139,5 т/1000 м² ;

на всю захватку

Q_{1 расхода} = Н_{расхода} * S = 139,5 т * 3,15 ед = 439,43 т.

3. Для устройства верхнего слоя из плотной асфальтобетонной смеси согласно §19 таблица 27 – 40 с. 22 имеем при толщине слоя 4 см расход смеси составляет (тип Б) 97,4 т/1000 м² на каждые 0,5 см доставляют 12,1 т/1000 м². При толщине слоя 5 см расход асфальтобетонной смеси составит:

Н_{расхода} = 97,4 + 2 * 12,1 = 121,6 т/1000 м².

На всю захватку площадью 3150 м²:

Q_{2 расхода} = 121,6*3,15=383,04 т.

4. Для подгрунтовки основания используют жидкий битум с нормой розлива 0,5…0,8 л/м² или 60 %-ую битумную эмульсию в количестве 0,6…0,9 л/м².

Примем норму розлива жидкого битума 0,6 л/м², тогда на захватку его потребуется:

Q_{3 расхода}=0,6*3150=1890 л =1890 кг =1,89 т.

Плотность жидкого битума ρ_б = 1 т/м³.

4. Используемая техника для устройства асфальтобетонного покрытия.

Вариантный выбор машин для производства работ

Ответ: Для устройства асфальтобетонного покрытия используют современную технику:

- для очистки оснований от пыли и грязи применяют механическую щетку поливомоечных машин ПМ-130Б ,КО-02;

- для подгрунтовки используют автогудронаторы ДС-39А, ДС-39Б, ДС-142А, ДС-142Б;

- для доставки смеси – автосамосвалы КаМАЗ-5511, КаМАЗ-55111 и т.д.;

- укладку смеси осуществляют асфальтоукладчиками с автоматизированной системой слежения ДС-1, ДС-126А, ДС-143, ДС-143А, ДС-181, ДС-175, ДС-40 и т.д.;

- уплотнение разных типов смесей производят по-разному. Плотные смеси типов А и Б уплотняют в 2 этапа. На первом этапе уплотняют катком на пневмошинах массой 16 т (6…10 проходов) или гладковальцовым массой 10…13 т (8…10 проходов), или вибрационным катком с включенным вибратором массой 6…8 т (5…7 проходов) и на втором этапе окончательно – гладковальцовым катком массой 11…18 т (6…8 проходов). Плотные смеси типа В, Г, Д уплотняют в три периода. Вначале гладковальцовым катком массой 6…8 т (2…3 прохода) или вибрационным катком массой 6…8 т с выключенным вибратором (2…3 прохода), затем катком на пневмошинах массой 16 т (6…10 проходов) или гладковальцовым катком массой 10…13 т (8…10 проходов), или вибрационным катком массой 6…8 т с включенным вибратором (3…4 прохода) и окончательно – гладковальцовым катком массой 11…18 т (4…8 проходов по 1 следу).

Перекрытие следа при уплотнении составляет 20…40 см. Скорость катков вначале уплотнения должна быть не более 1,5…2 км/ч, затем увеличивается до 3 км/ч (виброкатки), 5 км/ч (гладковальцовые катки) и 8 км/ч (катки на пневмошинах). Заканчивают уплотнение на малой скорости 2 км/ч.

Вариантный выбор машин для производства работ по устройству 2-х слойного асфальтобетонного покрытия будем производить на примере одного из слоев, так как техника для устройства верхнего и нижнего слоев используется одна и та же, только работы проводятся в разные смены.

Таблица 6.2 – Вариант 1.

Технологическая последовательность рабочих процессов и машины для выполнения работ	Источ- ник обоснов. производи- тельности	Единица изме- рения	Объем работ (кол-во ед.измер.)	Произво- дитель- ность, ед/смену	Потреб- ность машино- смен
1 Доставка горячей плотной асфальтобетонной смеси типа Б для устройства верхнего слоя покрытия автосамосвалами КаМАЗ – 5511 (qn= 10 т) на средние расстояние 7 км. Сменная производительность: т/смену	Расчет	1 т	383,04	66,67	5,75
2 Укладка асфальтобетонной смеси типа Б асфальтоукладчиком ДС – 1, Нвр = 0,25 м-ч/100 м2. Сменная производительность: ед/смену	§ Е17 – 6 табл. 3 п. 1б	100 м2	31,50	32,0	0,98
3 Уплотнение горячей плотной асфальтобетонной смеси типа Б средним катком ДУ – 48 В с гладкими вальцами (Нвр= 0,86 м-ч /100 м2) за 17 проходов по 1 следу. Сменная производительность: ед/смену	§ Е17 – 7 табл. п. 24	100 м2	31,50	9,30	3,39
4 Уплотнение горячей плотной асфальтобетонной смеси типа Б тяжелым катком с гладкими вальцами ДУ – 9 В за 17 проходов по 1 следу (Нвр = 0,61 м-ч/100м2). Сменная производительность: П2 катка ед/смену	§ Е17 – 7 табл. п. 25	100 м2	31,50	13,11	2,40

Таблица Т 6.3 – Стоимость эксплуатации машин 1–ого варианта

Машины	Трудоем– кость, м – смены	Стоимость, руб.
		м – часа	м – смены	эксплуа- тации
1 Автосамосвалы КаМАЗ – 5511	5,75	4,01	32,08	184,46
2 Асфальтоукладчик ДС – 1	0,98	5,26	42,08	41,24
3 Гладковальцовый каток ДУ – 48 В	3,39	3,11	24,88	84,34
4 Гладковальцовый каток ДУ – 9 В	2,40	3,68	29,44	70,66
Итого:				380,70

Таблица 6.4 – Вариант 2

Технологическая последовательность рабочих процессов и машины для выполнения работ	Источ- ник обоснов. производи-тель ности	Единица изме- рения	Объем работ (кол-во ед. измер.)	Произво- дитель- ность , ед/смену	Потреб- ность машино- смен
1 Доставка горячей плотной асфальтобетонной смеси типа Б для устройства верхнего слоя покрытия автосамосвалами КаМАЗ – 55111 (qn= 13 т) на средние расстояние 7 км. Сменная производительность: т/смену	Расчет	1 т	383,04	86,67	4,42
2 Укладка асфальтобетонной смеси асфальтоукладчиком ДС – 126 А, Нвр = 0,17 м-ч/100 м2 Сменная производительность: ед/смену	§ Е17 – 6 табл. 3 п. 1а	100 м2	31,50	47,06	0,67
3 Уплотнение горячей плотной асфальтобетонной смеси типа Б средним катком ДУ – 48 В с гладкими вальцами (Нвр= 0,86 м-ч/100 м2) за 17 проходов по 1 следу. Сменная производительность: ед/смену	§ Е17 – 7 табл. п. 24	100 м2	31,50	9,30	3,39
4 Уплотнение горячей плотной асфальтобетонной смеси типа Б тяжелым катком с гладкими вальцами ДУ – 9 В за 17 проходов по 1 следу (Нвр = 0,61 м-ч/100 м2). Сменная производительность: П2 катка ед/смену	§ Е17 – 7 табл. п. 25	100 м2	31,50	13,11	2,40

Таблица Т 6.5 – Стоимость эксплуатации машин 2–ого варианта

Машины	Трудоем– кость, м – смены	Стоимость, руб.
		м – часа	м – смены	эксплуа- тации
1 Автосамосвалы КаМАЗ – 5511	4,42	4,41	35,28	155,94
2 Асфальтоукладчик ДС – 126 А	0,67	7,46	59,68	39,99
3 Гладковальцовый каток ДУ – 48 В	3,39	3,11	24,88	84,34
4 Гладковальцовый каток ДУ – 9 В	2,40	3,68	29,44	70,66
Итого:				350,93

Вывод. Наиболее выгодным оказался 2–ой вариант.

Примечание. Стоимость эксплуатации машин принята в ценах 1984 года.