Схема прибора для определения температуры размягчения битума Положение кольца и шара: а — до опыта, б— после опыта: 1 — кольцо с битумом и шарами; 2 — термометр, 3 — штатив, 4 — сосуд с жидкостью, 5 — нагреватель.

Отрицательные свойства битума:

•зависимость физико-механических свойств от температуры;

•старение;

•хрупкость даже при малых отрицательных температурах;

•необходимость техники безопасности при работе с горячим битумом.

АСФАЛЬТОВЫЕ БЕТОНЫ И РАСТВОРЫ

Асфальтобетон (АсБ) - искусственный конгломерат, получаемый в результате уплотнения и затвердевания специально подобранной асфальтобетонной смеси: асфальтового связующего и минеральных заполнителей (крупного (щебня или гравия) и мелкого (песка)).

Асфальтовое связующее – композит: битумное или дегтевое вяжущее, минеральный порошок и добавки.

Минеральный порошок - тонкомолотые горные породы (известняк, доломит и др.): уменьшает расход органического вяжущего, повышает плотность и температуру размягчения асфальтобетона.

Заполнители: песок - природный или дробленый, щебень - из прочных изверженных, осадочных или метаморфических пород.

Карбонатные осадочные породы имеют повышенную адгезию к битуму и являются предпочтительными.

Область применения АсБ - для устройства аэродромных и дорожных покрытий, оснований под них, полов в производственных и складских помещениях.

АсБ покрытия обладают:

•высокой прочностью;

•малой истираемостью;

•относительной коррозионной стойкостью;

•способностью поглощать звук от движущегося транспорта.

Недостатки АсБ:

•старение;

•изменение свойств от температуры;

•невысокая долговечность покрытия.

Классификация АсБ

По вязкости применяемого битума и температуре укладки различают АсБ смеси:

•горячие - на основе вязкого битума БНД 90/130, БНД 60/90, БНД 40/60 с температурой свыше 120°С;

•теплые - на основе вязкого битума БНД 200/300, БНД 130/200 с температурой свыше 70°С или жидкого битума БГ 70/130 и СГ 130/200 с температурой не ниже 70°С;

•холодные - на основе жидкого битума СГ 70/l30 и МГ 70/130 c температурой свыше 5°С.

По виду применяемого каменного материала АсБ подразделяют на щебеночный, гравийный и песчаный.

От наибольшего размера крупного заполнителя:

•крупнозернистый с зернами размером до 40 мм;

•мелкозернистый с зернами размером до 20 мм. Песчаный АсБ содержит зерна размером до 5 мм. Холодный АсБ бывает мелкозернистым или песчаным.

По назначению АсБ:

•плотный - с остаточной пористостью 2...7 % (применяемый в верхнем слое покрытия и содержащий минеральный порошок);

•пористый - с остаточной пористостью 7...12 % (применяемый в нижнем слое покрытия и в его основании);

•высокопористый - с остаточной пористостью 12...18 %.

По количественному содержанию щебня или песка на типы:

Прочность АсБ при сжатии определяют на стандартных образцах цилиндрической формы при температурах 0, +20 и +50 °C. Она увеличивается при повышении вязкости битума, оптимальном составе зерен минеральной смеси, их трении между собой и хорошем сцеплении с битумом.

Прочность АсБ при сжатии прогнозируют по формуле:

Rc ,ab 1 n Raf / δk

где: Raf - прочность асфальтового связущего; — толщина

слоя битума; k - коэффициент, учитывающий свойства минеральных заполнителей и их количество в смеси; п - остаточная пористость асфальтобетона.

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПОДБОРА СОСТАВОВ АСФАЛЬТОВЫХ БЕТОНОВ И РАСТВОРОВ

Основная цель оптимизации АсБ - уменьшение расхода битума за счет содержания и качества заполнителя. Чем меньше пустотность, крупнее фракции и меньше удельная поверхность, тем ниже расход асфальтового связующего.

Оптимальное соотношение между битумом и порошком = 0,2.

Расход битума составляет обычно 6...9 % от массы минеральной части.

В основу оптимизации состава АсБ положена концепция равенства абсолютных объемов трехкомпонентной системы бетона которая выражается формулой:

Va ,b Va , pm Va ,s Vm ,g

где: Va,b , Va,pm , Va,s - абсолютные объемы соответственно

уплотненного АсБ, асфальтовой мастики и мелкого заполнителя, Vm,g - средний объем крупного заполнителя.

При этом для оптимизации по межзерновой пустотности выбрана модель структуры смеси заполнителей, когда песок занимает пустоты в крупном заполнителе, и они оба находятся в стандартном рыхлом состоянии.

Аналитически такая модель может быть описана формулой:

ns,bl = ns,g ns,s .