4.4 Определение оптимального содержания битума

4.4.1 На основе результатов расчета состава минеральной части асфальтобетонной смеси делают несколько (обычно три) замесов смесей с различным содержанием битума в рекомендуемых СТБ 1033 пределах.

4.4.2 Образцы, изготовленные из смесей, подвергают испытанию для получения зависимости водонасыщения и предела прочности асфальтобетона при сжатии при температуре 50 °С (R⁵⁰_сж) от содержания битума.

По графику, в соответствии с нижним и верхним пределами нормируемых показателей, устанавливают область, в пределах которой указанные выше показатели соответствуют требованиям СТБ 1033.

В целях ускорения и упрощения работы оптимальное содержание битума можно рассчитывать по фактической пористости минеральной части и остаточной

пористости асфальтобетона.

Для этого на основе результатов расчета состава минеральной части готовят асфальтобетонную смесь с минимальным рекомендуемым содержанием битума по СТБ 1033 или уменьшенным на 0,3-0,5 %. Испытанием трех образцов определяют среднюю плотность асфальтобетона и его минеральной части. По содержанию компонентов и их истинной плотности рассчитывают истинную плотность минеральной части, а затем ее фактическую пористость.

Требуемое содержание битума, %, определяют по зависимости

, (4.5)

где – фактическая пористость минеральной части, %;

–среднее значение требуемой остаточной пористости асфальтобетона в зависимости от его вида (плотный, пористый или высокопористый), %;

–плотность битума (для практических расчетов может быть принята равной 1 г/см³);

–истинная плотность минеральной части асфальтобетона, г/см³.

Из асфальтобетонной смеси с рассчитанным содержанием битума изготавливают три образца для определения остаточной пористости асфальтобетона. Если значение остаточной пористости асфальтобетона больше или меньше требуемого, готовят новую смесь, соответственно с большим или меньшим содержанием битума.

При расчетах составов холодных асфальтобетонных смесей для предотвращения их слеживаемости полученное значение оптимального содержания битума уменьшают на 10-15 %.

4.4.3 Из смеси запроектированного состава изготавливают контрольные образцы и осуществляют полный цикл их испытаний в соответствии с СТБ 1033. Показатели свойств асфальтобетона, полученные в результате испытаний, должны соответствовать требованиям СТБ 1033.

5 Машины, механизмы и оборудование для устройства асфальтобетонных покрытий

Примерный перечень основных асфальтосмесительных установок, асфальтоукладчиков и катков, используемых предприятиями дорожной отрасли Республики Беларусь, и их основные характеристики приведены в приложении А.

6 Устройство асфальтобетонных покрытий

6.1 Общие требования к приготовлению асфальтобетонных смесей

6.1.1 Технологический процесс приготовления асфальтобетонной смеси включает:

а) приготовление битума (удаление содержащейся в нем воды и нагрев до рабочей температуры, введение, при необходимости, ПАВ или пластификатора);

б) подачу к смесительной установке и, при необходимости, сортировку минеральных материалов (песка, щебня);

в) предварительную дозировку минеральных материалов перед подачей в сушильный барабан;

г) высушивание и нагрев минеральных материалов до требуемой температуры;

д) дозирование песка, щебня, минерального порошка, битума, а в отдельных случаях – стабилизирующих добавок (целлюлозы и т.п.), согласно требованиям СТБ 1033;

е) перемешивание минеральных материалов с битумом;

ж) выгрузку готовой смеси в накопительные бункеры или автомобили-самосвалы;

з) подачу на склад смесей, применяемых в холодном состоянии, с охлаждением или обработкой добавками, предотвращающими слеживаемость.

6.1.2 Для подогрева и приготовления битума используются битумоплавильные установки с огневым, масляным или электроподогревом, обеспечивающие выпаривание битума и его нагрев до рабочей температуры.

Во избежание попадания влаги и в целях сокращения времени выпаривания битума битумоплавильные установки следует оборудовать специальными зонтиками и ограждениями.

6.1.3 В битумных установках с использованием огневого или электроподогрева нагревание вяжущего необходимо выполнять при постоянном его перемешивании. Перемешивание может производиться циркуляционным способом с помощью насоса или принудительно с помощью механической мешалки.

При отсутствии перемешивания битум, нагретый до рабочей температуры в соответствии с 6.1.8, следует использовать в течение 5 часов. При необходимости более длительного хранения температуру вязкого битума необходимо снизить до 80 ⁰С, жидкого – до 60 ⁰ С и хранить не более 12 часов.

6.1.4 При необходимости введения в битум адгезионных добавок следует проводить дополнительные мероприятия по равномерному распределению малого количества вышеуказанных добавок (от 0,5 % до 1,0 %) по всей массе вяжущего.

Схема введения адгезионных добавок приведена на рисунке 6.1.

Отдозированная в специальной емкости адгезионная добавка предварительно смешивается с битумом при его закачке в расходную емкость. После этого осуществляется циркуляционное перемешивание или перемешивание специально установленными мешалками в течение 45-60 минут.

6.1.5 Для предотвращения вспенивания битума в процессе выпаривания воды следует осуществлять перемешивание битума или применять противопенные химические препараты МКТ-1 (4-6 капель на 10 т) или полисилоксановый каучук СКТН-1 (2-3 капли на 10 т). При этом необходимо заполнять котлы на 75-80 % от их объема.

Рисунок 6.1 – Схема введения адгезионных добавок в вяжущее

6.1.6 Для разжижения вязкого битума применяют нефть, мазут, гудрон, керосин. Соотношение между битумом и конкретным разжижителем устанавливают лабораторным путем.

В разогретый и обезвоженный вязкий битум, имеющий температуру в интервале от 90 ⁰С до 100 ⁰С, добавляют небольшими порциями при постоянном перемешивании разжижитель до получения однородного материала. Работу по разжижению битума выполняют при выключенном подогреве.

6.1.7 Битумоплавильные котлы должны быть оборудованы тепловыми рубашками и термоизмерительными приборами для контроля нагрева битума. На горловинах устанавливают плотно закрывающиеся крышки, предотвращающие попадание воды в битум. По требованиям техники безопасности горловины всех котлов должны иметь защитные сетки.

6.1.8 Температура нагрева битума в рабочих емкостях для приготовления асфальтобетонных смесей в зависимости от марки битума и вида смеси должна соответствовать требованиям, представленным в таблице 6.1.

Таблица 6.1 - Температура нагрева битума для приготовления

асфальтобетонных смесей в зависимости от его марки

Марка битума

Температура, 0С

Горячая смесь
БНД 60/90, 90/130	130-150
БД 60/90, 90/130
БН 60/90, 90/130
БМА 70/100, 100/130	150-160
Теплая смесь
БНД 130/200, 200/300	110-130
БД 130/200, 200/300
БН 130/200, 200/300
СГ 130/200	80-110
Холодная смесь
СГ 70/130	80-90
МГ 70/130

Температурный режим приготовления битумов с использованием поверхностно-активных веществ (ПАВ) должен соответствовать требованиям ТКП 059, а при использовании ПАВ, допускающих работу в другом температурном режиме, - в соответствии с их техническими требованиями.

6.1.9 Модифицированный битум приготавливается в специальной установке с последующей доставкой его на АБЗ или непосредственно на производственной базе в специальной емкости с использованием комплексной добавки для модификации дорожных битумов.

Модифицированный битум следует содержать в специальной емкости, оборудованной паро-, электро- или маслообогревом, а также насосной установкой или мешалкой для обеспечения его перемешивания.

6.1.10 Температура минерального материала (щебня, песка, отсевов дробления) и асфальтобетонной смеси при выпуске из смесителя в зависимости от марки применяемого битума должна соответствовать требованиям, представленным в таблице 6.2.

Таблица 6.2 – Температура нагрева минерального материала и

асфальтобетонной смеси в зависимости от марки битума

при выпуске из смесителя

Вид смеси	Вид вяжущего и его пенетрация при 25 0С, мм-1	Температура смеси, оС
		при выпуске из смесителя	в асфальтоукладчике		при завершении уплотнения
			асфальтобетонов типов С, А, Б и П, ВП с содержанием щебня, гравия более 40% массы	асфальтобетонов типов В, Г, Д и П, ВП с содержанием щебня, гравия менее 40% массы

Щебеночно-мастичная	Вязкий битум 60/90, 90/130	160–180	не ниже 150	-	не ниже 90
Горячая щебеночная, гравийная и песчаная	Вязкий битум 60/90	140–160	не ниже 130	не ниже 110	не ниже 80
	Вязкий битум 90/130	140–160	не ниже 120	не ниже 100	не ниже 70
	Модифицированный битум 70/100, 100/130	160–180	не ниже 150	-	не ниже 100
Теплая	Вязкий битум 130/200	120–140	не ниже 100	не ниже 80	-
	Жидкий битум 130/200	90–115	не ниже 70		-
Холодная	Жидкий битум 70/130	80–100	не ниже 5		-

Часть материалов при приготовлении асфальтобетонных смесей допускается вводить в смеситель без подогрева.

6.1.11 При приготовлении смесей в смеситель периодического действия сначала подается взвешенный по фракциям щебень, песок, минеральный порошок и после их перемешивания вводится битум.

При приготовлении ЩМСц с использованием целлюлозных волокон или гранул на их основе последние подаются вместе с минеральным материалом.

6.1.12 Погрешность дозирования компонентов асфальтобетонной смеси не должна превышать:

- для щебня (гравия), песка –  3 %;

- для минерального порошка –  2 %;

- для стабилизирующих добавок в минеральной части –  5 %;

- для вяжущего (битума, модифицированного битума) –  1,5 %;

- для добавок в вяжущее (ПАВ и др.) –  5 %.

6.1.13 Продолжительность перемешивания горячих, теплых и холодных асфальтобетонных смесей устанавливают в соответствии с техническими данными асфальтосмесительной установки. Режим приготовления должен обеспечивать однородность асфальтобетонной смеси и соответствие физико-механических свойств приготовленного асфальтобетона требованиям СТБ 1033.

6.1.14 Асфальтобетонную смесь после окончания перемешивания следует выгружать из смесителя в накопительный бункер или в кузов автомобиля-самосвала.

6.1.15 Вместимость накопительного бункера должна быть не менее объема часовой производительности смесительной установки. Время нахождения смесей в бункере-накопителе должно быть не более:

- 1,5 часа – для нижних слоев и типа А, ЩМСц для верхнего слоя;

- 0,5 часа – для смесей других типов.

Для смесей с применением ПАВ и активированного минерального материала время нахождения в бункере-накопителе может быть увеличено соответственно до 2 и 1 ч.

6.1.16 При дальности возки на расстояние более 20 км горячие и теплые смеси для предотвращения остывания транспортируются автомобилями-самосвалами, оборудованными тентами.

Во избежание прилипания смеси дно и стенки кузова предварительно смазывают нефтью, мазутом или мыльным раствором.

6.1.17 Продолжительность транспортировки асфальтобетонной смеси устанавливается из условия обеспечения температуры смеси в асфальтоукладчике и должна соответствовать требованиям СТБ 1033.

6.1.18 Допускается укладка холодных асфальтобетонных смесей в горячем виде непосредственно после приготовления.

6.1.19 Холодные асфальтобетонные смеси до укладки допускается хранить летом на открытых площадках, а в осенне-зимний период – в закрытых складах или под навесом в течение 4 месяцев при применении битумов класса СГ и 8 месяцев – при применении битумов класса МГ и МГО.