29. Свойства асфальтобетонной смеси.

Для получение плотного, прочного ас­фальтобетона необходимо затратить опре­деленную работу при укладке, разравни­вании и уплотнении смеси. Асфальтобе­тонные смеси подразделяют на литые, пластичные и жесткие.

Литые смеси обладают значительной подвижностью; при укладке их разравни­вают ручным валком и заглаживают.

Пластичные смеси обладают сравни­тельно невысокой подвижностью частиц и уплотняют их катками. Необходимая плотность достигается при уплотнении в процессе устройства покрытия.

Жесткие смеси обладают повышенным внутренним трением и малой подвиж­ностью. К ним можно отнести горячие и теплые асфальтобетонные смеси с повышенным содержанием щебня (50 . . . 65 %) и холодные смеси.

Необходимая подвижность асфальто­бетонной смеси, приготовляемой кг вяз­ких битумах, достигается в основном за счет повышения температуры, снижа­ющей вязкость битума, а смесей, приме­няемых без подогрева, - за счет использования жидких битумов или битумных эмульсий.

Подвижность и рыхлость асфальтобе­тонной смеси зависит от ее структуры, количества битума и качества минераль­ного порошка. Зернистые смеси с приме­нением дробленых минеральных материа­лов имеют меньшую подвижность, чем смеси с применением гравия и природно­го песка. Смеси с повышенным содержа­нием минерального порошка обладают большей жесткостью. Непросушенный ми­неральный порошок понижает подвиж­ность смеси. Избыток битума понижает рыхлость смеси. Такая смесь слеживает­ся при перевозке, растекается по кузову автомобиля-самосвала и с трудом выгру­жается. Образующиеся плотные комья трудно рыхлить и укладывать в покры­тие.

На подвижность асфальтобетонной смеси оказывают влияние характер и ка­чество перемешивания в смесителях; при этом смеси, приготовленные в ло­пастных мешалках, более уд об о обрабаты­ваемые, чем смеси, приготовленные в ме­шалках со свободным перемешиванием.

Введение в смесь некоторых поверхностно-активных добавок, пластифицирующих битум, увеличивает ее подвижность.

Уплотняемость смесей зависит в ос­новном от тех же факторов, что и под­вижность. Однако имеется и некоторое различие. Так, подвижность и рыхлость смеси понижаются с избытком битума, в то же время увеличение содержания битума на 10 . . . 15 % выше оптимального улучшает уплотняемость смесей. В значительной мере на прочность и устой­чивость асфальтобетона при данном сос­таве и качестве исходных материалов влияет степень уплотнения смеси.

В дорожных покрытиях после уп­лотнения смеси катками и последующего доуплотнения автомобилями плотность ас­фальтобетона соответствует примерно плотности образцов, уплотненных стати ческой нагрузкой 40 МПа в течение 3 мин при рабочей температуре смеси.

30. Производство асфальтобетонной смеси

Производство асфальтобетонных сме­сей. Асфальтобетонные смеси (горячие, теплые и холодные) изготавливают на ста­ционарных или передвижных асфальтобе­тонных заводах (АБЗ). Первые строятся там, где имеется постоянная потребность в асфальтобетонных смесях - в городах, у крупных транспортных узлов. Пере­движные (временные) АБЗ создают при строительстве или реконструкции магист­ральных автомобильных дорог.

Удаленность завода от места укладки горячей или теплой смеси определяют продолжительность ее транспортирования, которая не должна превышать 1,5 ч. Це­лесообразный радиус обслуживания стро­ящихся автомобильных дорог с одного АБЗ составляет 60 ... 80 км. Расстояние транспортирования холодной асфальтобе­тонной смеси не имеет ограничения и оп­ределяется технико-экономическими рас­четами.

Выбор площадки для АБЗ определя­ют из условий наименьшего расстояния транспортирования готовой смеси и ис­ходных материалов, наличия железнодо­рожных и водных путей, энерго-, водоканализационного хозяйства и других местных условий. Наилучшее место для размещения АБЗ выбирают на основе технико-экономических изысканий. Сов­ременный уровень развития техники поз­воляет полностью механизировать и авто­матизировать производство асфальтобе­тонных смесей на АБЗ.

В зависимости от принятой схемы организации работ АБЗ могут быть с производством асфальтобетонной смеси на привозных, готовых к применению фрак­ционированных материалах и минераль­ном порошке, на материалах, приготов­ленных здесь же, на заводе. Опыт дока­зал преимущества централизованной пе­реработки каменных материалов и дос­тавки на АБЗ фракционированного щеб­ня и готового минерального порошка.

В состав АБЗ входят: смесительный цех, состоящий из машин и агрегатов, предназначенных для приготовления асфальтобетонной смеси из подготовлен­ных соответствующим образом материа­лов; битумное хозяйство, включающее битумохранилище, битумоплавильные котлы „ насосные станции, битумопрово­ды; помольная установка, перерабатываю­щая минеральные материалы (известняк, доломит, доменные шлаки) в минераль­ный порошок; склады щебня, песка и минерального порошка; лаборатория, кон­тролирующая качество материалов, техно­логию производства и качество выпуска­емой продукции; .энерго- и паросиловое хозяйства; средства для внутризаводско­го транспортирования материалов и др.

Поступающие на завод минеральные материалы выгружают на специальные площадки, которые должны иметь твер­дое покрытие. Рекомендуется устраивать крытые склады или навесы для хранения 10 . . . 15-дневного запаса щебня мельче 20 мм и песка. Каменный материал для производства минерального порошка пос­ле просушки во вращающемся барабане размалывают в шаровых или трубных мельницах. Хранят минеральный порошок в закрытых помещениях бункерного типа или в силосах. Для механизации склад­ских операций обычно применяют авто­погрузчики, ленточные конвейеры, транс­портные эстакады и другие машины и механизмы.

Битум поступает на АБЗ в бункерных полувагонах или цистернах и сливается в хранилища. При расположении нефтеперерабатывающего завода на расстоянии до 300 км битум можно доставлять на АБЗ автобитумовозами.

Асфальтобетонную смесь приготовля­ют, как правило, одним из следующих способов:

1) в асфальтосмесителях принудительно­го перемешивания периодического дей­ствия с предварительным просушиванием, нагревом и дозированием минеральных материалов. Ввиду наиболее широкого распространения этой технологии она наз­вана традиционной',

2) в асфальтосхмесителях принудительно­го действия, в которых отдозированные холодные влажные минеральные материа­лы перемешивают с горячим битумом, а затем они поступают в сушильный барабан, где их нагревают до заданной тем­пературы. Такая технология названа бес­пыльной;

3) в асфальтосмесителях свободного пе­ремешивания барабанного типа, в которых отдозированные минеральные материалы просушиваются, нагреваются и смешива­ются с битумом. Такая технология названа турбулентной.

31. Укладка и уплотнение асфальтобетон­ной смеси в дорожной конструкции.

Перед укладкой асфальтобетонной смеси основание должно быть тщательно под­готовлено. Подготовка включает: провер­ку качества основания и устранение де­фектов; очистку поверхности от пыли и грязи; обработку основания вяжущим в целях обеспечения надлежащего сцеп­ления с покрытием. Наибольший размер неровностей основания при проверке 3-метровой рейкой не должен превышать 6 ... 8 мм. Хорошее сцепление покрытия с основанием, а также между слоями покрытия обеспечивается за счет обра­ботки основания или нижнего слоя пок­рытия битумом или битумными эмуль­сиями.

Для получения ровного асфальтобе­тонного дорожного покрытия и обеспе­чения высокопроизводительной работы по его устройству организуется непре­рывное и равномерное поступление ас­фальтобетонной смеси с температурой не ниже указанной в табл. При тем­пературе воздуха 10° С скорость охлаж­дения асфальтобетонной смеси, уложен­ной при температуре 160°С, зависит от толщины укладываемого слоя.

Покрытие строит механизированное звено в составе: самоходный асфальто­укладчик (один или два), один легкий и два тяжелых катка на каждый уклад­чик. Асфальтоукладчик (например, марки Д-150Б) состоит из приемного бункера, шнека, распределяющего смесь по шири­не укладываемой полосы, трамбующего бруса выглаживающей плиты _t ходовой час­ти, двигателя. Самоходные асфальтоуклад­чики одновременно с укладкой предва­рительно уплотняют смесь. Поверхность слоя после прохода укладчика перед уп­лотнением должна быть ровной, одно­родной, без разрывов и раковин. Асфаль­тобетонную смесь уплотняют гладковальцовыми катками массой 6... 8 10. .,13 и 11 ... 13 т, катками на пневматичес­ких шинах массой 16 т и вибрационными катками массой 6 ... 8 т.Гладковальцовым катком массой 6 . . ,8т покрытие уплотняют непосред­ственно после укладки смеси, затем катком на пневматических шинах массой 16 т (6 ... 10 проходов) и заканчивают уплотнение гладковальцовым катком мас­сой 11 ... 18 т (4 ... 8 проходов).

Количество проходов катка (энерго­емкость уплотнения), необходимое для уплотнения асфальтобетонной смеси, вза­имосвязано с составом следующим об­разом: удваивается при замене в смеси природного песка на дробленый; возрас­тает на 50 % при переходе от малощебе­нистых (20 ... 35 % щебня) к много-щебенистым (50 . . . 65%) смесям; возрастает на 30 ... 40 % при применении высокопористых асфальтобетонных сме­сей с пониженным количеством битума.

Контроль качества асфальтобетона. При приготовлении асфальтобетонной сме­си контролируют: качество исходных ма­териалов, точность дозирования минераль­ных материалов и битума, продолжитель­ность перемешивания минеральных мате­риалов с битумом, температуру смеси на выходе, соответствие смеси заданному составу.

Для контрольных испытаний по ГОСТ 9128 - 84 отбирают три пробы от каж­дой партии (партией считают количество смеси одного состава, выпускаемой на одной установке в течение смены, но не более 400 т) непосредственно из кузо­вов автомобилей. Определяют следующие показатели: температуру готовой смеси; зерновой состав и содержание битума; пористость минерального остова и ос­таточную пористость; водонасыщение; предел прочности при сжатии при тем­пературах 50, 20 и 0°С; набухание; коэф­фициент водостойкости.

В процессе строительства асфальтобе­тонных покрытий систематически контро­лируют температуру и однородность сме­си, укладываемой з покрытие, проект­ную толщину и профиль покрытия, ка­чество уплотнения.

Наиболее важная часть контроля — проверка степени уплотнения покрытия. Для этой цели берут пробы из покрытия вырубкой или высверливанием и опреде­ляют среднюю плотность и водонасыще­ние образцов. Из части взятой пробы из­готавливают образцы так же, как и при испытании асфальтобетонных смесей. По отклонению средней плотности образцов с ненарушенной структурой от средней плотности образцов, стандартно уплотнен­ных, и их водонасыщению судят о ка­честве уплотнения дорожных покрытий.

Вырубки или керны отбирают в сло­ях из горячих и теплых асфальтобетонов через 1 ... 3 сут после их уплотнения, а из холодного через 15 ... 30 сут на рас­стоянии не менее 1 м от края покрытия. Отбор проб производится из расче­та не менее трех на 7000 м² покрытия.Инструментальная проверка качества асфальтобетона в покрытии заключается в определении коэффициента сцепления шины автомобиля с увлажненной поверх­ностью покрытия.