27 Проектирование асфальтобетона

Проектирование асфальтобетона — это комплексный процесс, позволяющий пра­вильно назначать его состав с учетом ра­боты под воздействием транспортных средств и окружающей среды.

Проектирование асфальтобетона

включает:

1. Анализ условий работы проектиру­емого асфальтобетона в конструкции.

2. Выбор способа производства работ в зависимости от погодно-климатических условий района строительства.

3. Выбор исходных материалов с уче­том их стоимости и дефицитности.

4. Расчет состава асфальтобетона, ко­торый включает:

4.1. Расчет состава минеральной части.

4.2. Расчет оптимального количества битума.

4.3. Приготовление и испытание кон­трольной смеси.

5. Составление технической докумен­тации на запроектированный асфальтобе­тон и выдача ее на производство.

Анализ условий работы асфальтобето­на в конструкции включает ознакомле­ние с транспортными нагрузками, интен­сивностью движения, максимальными ук­лонами на трассе, экспозицией отдельных участков, геолого-климатическими усло­виями на трассе и др. Для выбора способа производства работ необходимо знать, в какой период года будут вести работы на тех или иных участках трассы и иметь сведения о средствах механизации по производству, укладке и уплотнению ас­фальтобетона.

Сбор данных и их анализ заканчи­вается выдачей технического задания на расчет состава асфальтобетона с макси­мальным использованием местных ма­териалов и экономией битума.

Выбор материалов начинают с изу­чения местных материалов и отходов промышленности и соответствия их тре­бованиям, предъявляемым к материалам для данного вида и типа асфальтобетона. В случае их несоответствия требованиям выбирают наиболее дешевые привозные материалы.

В результате выполненного анализа составляют техническое задание, в ко­тором указывают вид и тип асфальто­бетона, назначение и условия примене­ния, характеристику минеральных и вя­жущих материалов. На основе этих данных определяют требования, предъявляемые к асфальтобетонной смеси и асфальтобе­тону. В основе метода лежит принцип подбора сос­тава, обеспечивающего наибольшую прочность асфальтобетона при положительной температуре, заданную остаточную порис­тость и водонасыщение.

Величина, которая показывает, во сколько раз количество последующей фракции меньше предыдущей, называет­ся коэффициентом сбега К. При коэф­фициенте сбега 03 смесь получается с наибольшей плотностью. Однако вслед­ствие того что рассчитать минеральную смесь на материалах по коэффициенту сбега 0,8 трудно, Н. Н. Иванов предло­жил принимать коэффициент сбега в пре­делах от 0,7 до 0,9, при которых смеси получаются достаточно плотными.

Проектирование состава асфальтобетона завершается составлением техничес­кой документации, в которую входят данные о свойствах исходных материа­лов, состав асфальтобетона и его стан­дартные свойства.

28 Общие основы технологии асфальтобетона

Техноло­гия — совокупность методов обработки, изготовления, изменения свойств исход­ных материалов, применяемых в про­цессе производства для получения го­товой продукции.

Технология — наука о способах воз­действия на сырье и материалы соот­ветствующими орудиями производства.

Технология асфальтобетона — сово­купность методов подготовки щебня, пес­ка, минерального порошка и битума, их смешения, укладки и уплотнения до за­данной плотности. Цель технологии ас­фальтобетона — получение материала с те­ми свойствами, которые были запроек­тированы, т. е. с заданными свойствами. Поставленная цель достигается направлен­ным структурообразованием асфальтобе­тона на всех периодах технологического процесса:

подготовительном, когда происходит выбор и подготовка компонентов и про­ектирование состава асфальтобетона;

основном — при производстве на ас­фальтобетонном заводе, когда происходит формирование микроструктурных свя­зей;

завершающем при строительстве, когда формируется макроструктура;

эксплуатационном, при котором происходит стабилизации структуры и свойств асфальтобетона в покрытии под движением автомобилей.

Каждый период структурообразования влияет на комплекс свойств систе­мы. Однако принимая какое-либо реше­ние, следует учитывать не только прямое, но и обратное влияние проектируемых свойств материала на выбор того или ино­го технологического параметра. Следова­тельно, чтобы получить материал с задан­ными свойствами, необходимо прогнози­ровать поведение сложной системы, управ­лять технологией.

Первый (основной) период техноло­гического процесса охватывает подогрев материала до заданной температуры, дози­рование, смешение компонентов и транс­портирование смеси к месту укладки.

При транспортировании смеси проис­ходит дальнейшее распределение битума в асфальтобетонной смеси, а при длитель­ной перевозке возможно расслоение. Во второй (завершающий) период, который охватывает укладку и уплотне­ние асфальтобетонной смеси, происходит дальнейшее формирование микрострук­турных связей и вследствие приложения нагрузки - сближение зерен до макси­мальной плотности.

Третий (эксплуатационный) период характеризуется дальнейшим формирова­нием структуры асфальтобетона под дви­жением автомобилей, при котором про­исходит доуплотнение покрытия в ре­зультате увеличения вязкости битума за счет внутренних необратимых процессов и упрочнения связей на границе раздела минеральный материал — вяжущее; проис­ходит дальнейшая стабилизация ориенти­рованного слоя битума или появление новообразований в зоне контакта.