шпоры по материалам se / 21
.docвысококачественных каменных материалов и срсднегустсющих битумов, а марки II — с использованием каменных материалов более низкого качества, а также средне и мсдлснногустсющих битумов. Холодные асфальтобетонные смеси разделяют на три типа: Б*. Вх и Д«. Асфальтобетонные смеси марки I обеспечивают быстрое формирование структуры и нарастание требуемой прочности дорожного покрытия, так как они готовятся с использованием срсднсгустсюшсго битума Для оценки качества холодного асфальтобетона ГОСТ 9128—76 предусматривает 9 показателей (см. табл. 9.6). для определения которых готовят цилиндрические образцы с п = а = 71,4 мм или 50.5 мм.
Зерновые составы холодных асфальтобетонных смесей характеризуются повышенным содержанием минерального порошка, максимальное содержание щебня, размеры частиц которого 10... 15 мм, не превышает 50%. Зерновой состав минеральной части холодных
не требуется. Сухие материалы, наоборот, иногда увлажняются (до влажности 2...4%). с тем чтобы обеспечить лучшее обволакивание зерен минеральной части битумом и исключить комкование смеси. Хорошее распределение вяжущего обеспечивается при введении в смесь литерального порошка в последнюю очередь, т. с. тосле эмульсии. Время перемешивания зависит от влажности ш-гериалов. содержания эмульсии, свойств веществ минеральной ласти и при благоприятных условиях составляет 30...40 с.
В отличие от холодных асфальтобетонных смесей на жидких Зитумах бетоны с использованием эмульсии хранить нельзя, так :ак сразу же после перемешивания с каменными материалами 1роисходит распад эмульсий и объединение битума с материалами. Л1ожст произойти слипание смеси. Поэтому смесь необходимо сра-1у же использовать для устройства дорожных покрытий. Достав-шют се на трассу автосамосвалами. Такие смеси можно укладывать при влажной погоде, т. с. сразу же - после дождя, не ожидая 1ысыхания поверхности нижележащего конструктивного слоя. 1ри отрицательных температурах холодные смеси на эмульсиях укладывать нельзя. Минимальная температура воздуха при уклад-: с весной должна быть 5 °С, а осенью 10 °С.
Уплотнение смеси производят после распада эмульсии легкими ; катками, а затем тяжелыми гладковальцевыми или пневматическими. Эффективно уплотняется смесь при использовании виброкатков.
Практически формирование покрытий происходит в момент плотнения и распада эмульсий и испарения воды. Покрытия из олодных асфальтобетонов на эмульсиях имеют повышенную трещиностойкость, а также более высокую прочность в летнее время, см на жидких битумах.
Для определения этих показателей также готовят образцы с = й = 71.4 мм путем уплотнения под давлением 40 МПа в течение мин.
Холодные асфальтобетонные смеси на жидких битумах могут готовиться на специальных заводах. Поставляются они потрсбитс-ям по железной дороге, водным или автомобильным транспортом, [ри отгрузке потребителю направляется паспорт на асфальтобс-энную смесь.
Холодные асфальтобетонные смеси при погрузке в транспортные )сдства должны быть рыхлыми и иметь температур)' не выше )°С зимой и 30 °С летом. Более высокая температура смеси допускается только при перевозке се автотранспортом на расстояние )...5О км.
Не теряя своих основных свойств, холодные смеси, приготов ленные на жидких срсднегустсющих битумах, могут храниться не более 4 месяцев, а на медленногустеющих — не более 8 месяцев. Холодные асфальтобетоны на срсднсгустеющих битумах чаще всего используются для устройства дорожных покрытий в северных районах страны, где наблюдается несколько замедленное испарение легких летучих фракций из битума. Асфальтобетоны на медленно-густеющих битумах применяют в основном в южных областях страны, так как в условиях жаркого климата обеспечивается качественное формирование структуры таких асфальтобетонов в довольно короткие сроки.
Литой асфальтобетон.
Литой асфальтобетон представляет собой материал, аналогичный горячему асфальтобстону. но отличающийся более высоким содержанием минерального порошка и битума, а в некоторых случаях технологией приготовления и методом укладки. Особенность литого асфальтобетона в том. что при укладке не требуется его уплотнения, так как этот материал имеет высокую пластичность и плотность. В некоторых сл\"чаях слой покрытия уплотняют легкими катками массой 0,5... 1.5 т. а в основном литой асфальтобетон уплотняется под действием собственного веса и ручного валька.
Для приготовления литой асфальтобетонной смеси используют мелкий щебень или гравий, природный или искусственный песок, минеральный порошок и битум повышенной вязкости марок БНД 40/60, а также строительные битумы БН 50/50. БН 70/30 и природный асфальт; который поступает в виде брикетов массой 20...32 кг с содержанием битума 12... 15%. В зависимости от крупности зерен минерального материала литой асфальтобетон подразделяется на песчаный и щебенистый с максимальным размером зерен 10 и 15 мм. Содержание шебня в смеси может доходить до 45...50% при механизированной укладке и до 20...."50% при ручной.
Состав минеральной части рассчитывают по кривым плотных смесей с коэффициентом сбега К=0,8...0.9. Литая асфальтобетонная смесь содержит 2О...25% асфальтовяжущего вещества при МП/Б = 2...2.5.
В ФРГ применяют литые смеси следующего состава: минеральный порошок — 20...25%, битум вязкостью 25/45—6Г5...9%, щебень размером 2...8 или 2... 12 мм — 40...45% и песок — 25...30% (по массе).
Литые асфальтобетоны, используемые в Венгрии, характеризуются более высоким содержанием минерального порошка — до 28% и несколько меньшим содержанием щебня. Битумы имеют температуру размягчения 67...72°С. Такие литые смеси используют для устройства дорожных покрытий на дорогах со значительной интенсивностью движения.
Литой асфальтобетон большой плотности является износостойким материалом, он водонепроницаем и имеет высокую коррозионную стойкость. Однако смеси с небольшим содержанием щебня характеризуются пониженной сдвигоустойчивостью. С целью се увеличения используют битумы повышенной вязкости, что часто приводит к образованию на покрытиях из литого асфальтобетона трещин. При действии высоких температур на таких покрытиях могут возникать вздутия. Поэтому качество нижележащего слоя в данном еллчас играет весьма важную роль. Структура этого слоя должна предотвращать образование таких вздлтий. появляющихся между основанием и слоем покрытия. Эти деформации часто наблюдаются при устройстве покрытия из литого асфальтобетона на цемсктобстонном основании или на влажном и плотном промежуточном слое. Не наблюдается деформирование таких покрытий на пористом основании.
Литые асфальтобетонные смеси готовят в передвижных смесителях с большими лопастными мешалками, а также в обычных смесителях с принудительным перемешиванием смеси.
Для приготовления смеси с природным асфальтом чаше используются лопастные мешалки, где обеспечивается эффективный разогрев брикетов и качественное его перемешивание с добавками каменных материалов. Вместимость мешалки — 1,5...3 т. а время, необходимое для получения одного замеса смеси, составляет 6... 8 ч. Температура готовой литой смеси 18О...2ОО°С Лопастные передвижные мешалки, как правило, используют при небольших объемах работ. Для устройства покрытий на городских улицах асфальтобетонную смесь готовят на обычных асфальтобетонных заводах. Литую смесь желательно доставлять в специальных автомашинах, так как при перевозке она слеживается и самоуплотняется.
Укладка литых смесей производится при температуре ее не ниже 150 °С вручную или асфальтоукладчиками.
Технические требования к качеству литого асфальтобетона строго не нормированы. Однако, как показывают исследования, выполненные в СоюздорНИИ. основные показатели физико-механических свойств этого бетона должны удовлетворять следующим требованиям; пористость минерального остова щебенистого асфальтобетона не более 20%. песчаного — не более 22%. остаточная пористость (по объему) не более 2%. водонасыщение (по объем)1) не более 1%, предел прочности при сжатии при температуре 50 °С не менее 0.8 МПа, глубина погружения штампа для щебенистых асфальтобетонов в пределах 1...4 мм. для песчаных— 3...6 мм. Образцы из литого асфальтобетона готовят без уплотняющих нагрузок.
Для оценки качества литого асфальтобетона СоюздорНИИ предлагается дополнительно использовать показатель глубины погружения штампа, определяемой по методике, принятой в ФРГ. Согласно этой методике, из литой асфальтобетонной смеси готовится призматический образец с размерами 100X100X50 ИИ или цилиндрический диаметром 100 мм и высотой 50 мм, на который устанавливают металлический штамп диаметром 2.52 см (площадью 5 см1) и прикладывают нагрузку 0.525 кН. Эту нагрузку выдерживают в течение 30 мин, после чего замеряют глубину по гружения штампа. Испытание литого асфальтобетона производят при температуре 40 °С. В Венгрии испытание производят при температуре 20 °С. а длительность нагружения принята 5 ч. Требования, предъявляемые к литым асфальтобетонным смесям, можно обеспечить путем качественного подбора состава. Такими составами являются смеси с зерновым составом, приведенным в табл. 9.8. Практически для определения требуемого содержания битума готовят три смеси с
различным содержанием битума, отличающимся на 0.5% и по результатам испытаний устанавливают оптимальное содержание.
Литой асфальтобетон широко применяется для устройства покрытий на пешеходных дорожках парков и скверов, на тротуарах, для устройства отмостки у стен зданий и других местах, где невозможно применить механизированную укладку и уплотнение смеси. Кроме того, литой асфальтобетон находит все большее применение для устройства покрытий на магистральных дорогах даже с интенсивным движением. Песчаный асфальтобетон
Песчаным асфальтобетоном называют материал, полученный в результате уплотнения специально подобранной смеси песка, минерального порошка и битума. Этот асфальтобетон известен давко и используется для строительства дорожных покрытий.
Дорожные покрытия из песчаного асфальтобетона имеют высокие эксплуатационные свойства. По износостойкости, устойчивости к воздействию влаги и знакопеременных температур такие покрытия не уступают покрытиям из щебенистого асфальтобетона. К тому же использование песчаного асфальтобетона экономически выго. -но, так как для его приготовления не требуется привозной дорогостоящий щебень, а применяются местные материалы — пески. При использовании искусственного песка получаются покрытия с достаточно высокой шероховатостью.
Требуемая шероховатость покрытий из песчаного асфальтобетона, приготовленного из природного песка, может быть обеспечена путем втапливания в поверхностный слой щебня (желательно черного) фракций 5... 10 мм. расход которого составляет 6...8 кг/см2
Широкое применение песчаного асфальтобетона сдерживает ся недостаточной его сдвигоустойчивостью. В жаркие дни лета он значительно размягчается, что создаст опасность образования на дорожных покрытиях под действием автомобильного транспорта сдвиговых деформаций: волн, наплывов и т. д. Этот недостаток можно устранять, если учесть все факторы, влияющие на сдвиго-усгопчивость покрытий из песчаного асфальтобетона.
Сдвигоустойчивость таких покрытий, как показывают опыт строительства и многочисленные исследования, можст_быть повышена путем снижения содержания свободного битума; повышением внутреннего сцепления (ко-гезии) за счет применения более вязких битумов и правильным выбором места укладки асфальтобетона с учетом условий его работы в дорожном покрытии. Содержание свободного битума в смеси зависит от плотности минеральной части. Поэтому оно может быть снижено тщательным подбором минеральной смеси. Содержание свободного битума может быть уменьшено также при введении в смесь активированных минеральных порошков и интенсификации процесса перемешивания смесей при их приготовлении.
Песчаные асфальтобетоны с высокими показателями физико-механических свойств можно получить, используя только крупные и средние разномерные пески. Применение одномерных песков, особенно мелких, характсриз\тощихся повышенной пористостью, приводит к увеличению пластичности песчаного асфальтобетона. Из таких песков невозможно получить составы оптимальной плотности без обогащения их высевками от камнедробления. Весьма эффективным является использование высевок как самостоятельного материала для приготовления песчаного асфальтобетона с высокими показателями физико-механических свойств, не уступающими щебенистым асфальтобетонам. Высевки состоят из остроугольных частиц и в своем составе содержат все фракции, необходимые для подбора плотной минеральной смеси. Для песчаного асфальтобетона могут быть использованы как мелкие высевки (0... 3 мм), так и крупные (0...15 мм). Мелкие фракции выполняют роль заполнителя и способствуют получению плотной смеси. Максимальная пористость минеральной части песчаного асфальтобетона не должна превышать 22%. При тщательном подборе можно получить минеральную часть с пористостью ниже 17... 18%.
Подбор состава песчаного асфальтобетона ведется по кривым плотных смесей. Рекомендуемые составы даны в ГОСТ 9128—76
(см. табл. 9.3). Обычно эти смеси содержат 15...17% минерального порошка (частиц мельче 0.071 мм) и 6...8% битума. Для определения физико-механических показателей отовят цилиндрические образцы с А = й= 50,5 мм. При применении активированных минеральных порошков для приготовления песчаного асфальтобетона снижается расход свободного битума и повышается сдвигоустойчивость песчаного асфальтобетона. Внутреннее сцепление (когезия) в песчаном асфальтобетоне может быть повышено за счет применения более вязких битумов, улучшения взаимодействия битума с минеральными материалами и повышения степени структурирования битума.
При выборе марки битума следует ориентироваться не только на обеспечение сдвигоустойчивости, но и на сохранение деформационной способности асфальтобетона при отрицательных температурах. Для центральных районов СССР целесообразно использовать битумы БНД 90/130 и БНД 60/90, а в южных — БНД 40/60 и БНД 60/90 как более теплоустойчивые.
Предел прочности на сжатие при температуре 50 °С. согласно ГОСТ 9128—76, должен быть не менее 1.2 МПа у асфальтобетонов марки II. Как }-казываст Л. Б. Гсзенцвей. для центральных районов страны #5о должно быть не ниже 1,2..Д,4 МПа. а для южных районов — не ниже 1,5... 1.8 МПа. В этом случае будет обеспечена сдвигоустойчивость покрытий из песчаного асфальтобетона. Однако опыт эксплуатации таких покрытий показывает, что обеспечение требуемого значения Кзо не всегда гарантирует отсутствие остаточных пластических деформаций и, наоборот, при меньшем значении /?5о покрытия не всегда имеют такие деформации. Это явление можно объяснить условиями работы асфальтобетона в покрытии. На участках систематического торможения, на стеках и других участках дорог из песчаного асфальтобетона появляются волны, наплывы, колеи и другие виды остаточных пластических деформаций. На перегонах, где остановки и торможение автомобильного транспорта мало вероятны, такие деформации отсутствуют даже при значении R меньшем, чем требуется ГОСТ 9128—76. Поэтому при решении вопроса об использовании песчаного асфальтобетона для устройства покрытий следует учитывать характер и условия движения на дороге.
Песчаные асфальтобетонные смеси готовят в смесителях с принудительным перемешиванием. Укладка таких смесей производится асфальтоукладчиками, а уплотнение — легкими и средними катками. Толщина слоя обычно составляет 2...3.5 см.
При выпуске таких смесей на АБЗ необходимо обеспечивать тщательный контроль качества продукции. Обязательными условиями выпуска доброкачественного песчаного асфальтобетона является соблюдение требуемого зернового состава, который принят по расчету или по ГОСТ 9128—76. Кроме того, необходимо точное дозирование всех составляющих: песка, минерального порошка и особенно битума. Должна быть обеспечена достаточная длительность перемешивания смеси при заданной температуре.