Количество битума в асфальтобетонной смеси – Содержание битума в асфальтобетонной смеси

Плотность асфальта крупнозернистого была упомянута выше, однако следует знать еще и о том, что процентное содержание ингредиентов в составе влияет на марки и типы асфальта. Сегодня общеприняты три разновидности, которые изготавливаются по ГОСТ 9128-2009. В этих стандартах можно узнать о возможности добавления присадок, которые повышают гидрофобность, морозостойкость, износоустойчивость и гибкость покрытия.

В составе асфальта марки 1 содержатся:

• отсев;
• песок;
• щебень;
• бетон;
• минеральный порошок.

К этому покрытию относятся плотные материалы, в которых содержание щебня может изменяться в пределах от 30 до 60%. Сюда следует отнести высокоплотные, щебеночные высокопористые и пористые асфальты. Асфальт, ГОСТ которого должен быть учтен при производстве, может изготавливаться под маркой 2. В составе данного материала содержатся:

• щебень;
• бетон;
• отсев дробления;
• песок;
• минеральный порошок.

К этой категории следует отнести высокопористые песчаные, пористые, а также плотные асфальты, в которых содержание щебня может изменяться от 30 до 50%, тогда как смесь из отсева дробления и песок может составить объем до 70%.

Плотность асфальта вам уже извес

graf48.ru

Приготовление асфальтобетонной смеси, расчет

Для того чтобы обеспечить получение доброкачественного асфальтобетона, необходимо установить правильное количественное соотношение составляющих его материалов. Одним из условий, обеспечивающих механическую прочность асфальтобетона, является плотность его каменного остова.

Существует несколько методов подбора или проектирования состава асфальтобетона. В настоящее время чаще всего пользуются методом подбора по кривым плотных смесей.

На основании теоретических расчетов установлено, что плотные минеральные смеси получаются при определенном весовом соотношении частиц, диаметры которых относятся как 2 : 1 (например, фракции 16—8 мм, 8—4 мм, 4—2 мм и т. д.).

На рис. 1.  Кривые оптимальных смесей.

При подборе состава определяется прежде всего гранулометрический (зерновой) состав всех составляющих: щебня (или гравия), песка и минерального порошка.

Так как особенно важное значение имеет содержание в смеси наиболее мелкой фракции (размером 0,074 мм), то прежде всего устанавливается соотношение исходных материалов, обеспечивающее нужное количество этой фракции.

Предположим, что требуется подобрать мелкозернистый асфальтобетон из материалов, имеющих следующий гранулометрический состав:
Таблица 1.

Расчет состава каменных материалов для асфальтобетона состоит в нахождении такого весового соотношения имеющихся каменных материалов, при котором одноразмерные фракции в сумме дают требуемое количество данной фракции в смеси, согласно кривым наиболее плотных составов (график 3, рис. 1).

Назначение необходимого количества материалов производится из следующих соображений.

1) Фракция мельче 0,074 мм содержится только в минеральном порошке. Поэтому мы должны взять такое количество минерального порошка, чтобы данной фракции было около 15%:
15X100/ 60 =  25%.
2) Так же рассчитаем количество щебня. Фракция 5 мм содержится в щебне в количестве 60%. В смеси ее должно быть около 25%. Следовательно, для этого потребуется щебня:

Далее подсчитывается содержание каждой фракции щебня в этой доле, т. е. в 42%.

Содержание этих фракций определяется делением 42% пропорционально частным остаткам:

42/100 Х 60=25,2%; 42/100 X 20 = 8,4%;

42/100 Х 10 ==4,2%;  42/100 Х 5=2,1 % и т, д.

3) Следовательно, песка потребуется:

100—25 — 42 = 33%.

Для проверки правильности произведенного подбора суммируем одноразмерные фракции и наносим на график 3 рис. 1.

Если кривая при этом получается плавная и не выходит за пределы кривых плотных смесей, то при полученном соотношении будем иметь наилучшую смесь. Если кривая получается ломаная и отдельные точки ее выходят за пределы кривых, это указывает на недостаток или избыток соответствующей фракции. Изменив соотношение исходных материалов (но так, чтобы количество фракций 0,074 мм не выходило за пределы плотных смесей), можно улучшить состав. Если же отклонение слишком большое, следует добавить другого материала.

При подборе необходимо учитывать, что при применении гравийного материала и щебня мягких пород следует придерживаться верхнего предела кривых. При твердом и хорошо уплотняющемся дробленом каменном материале можно брать меньшее количество фракций размером 0,074 мм. Оптимальное количество битума определяется по величине временного сопротивления сжатию с проверкой процента объемного водонасыщения.

Для этого изготовляют несколько пробных смесей с различным содержанием битума и определяют временное сопротивление сжатию. При недостаточном количестве битума асфальтобетон получается малосвязный, с низким сопротивлением сжатию вследствие слабого сцепления частиц.

С увеличением количества битума сопротивление сжатию возрастает до известного предела. При избытке битума асфальтобетон становится излишне пластичным и сопротивление сжатию снова уменьшается. За оптимальное количество битума принимается то, при котором получается наибольшее сопротивление сжатию.

Расчет асфальтобетонной смеси

Правильное дозирование материалов имеет большое значение для получения доброкачественного асфальтобетона. Дозирование может производиться по весу (у смесителей типа Д-152 и Д-225) и по объему (у смесителя типа Г-1).

Во втором случае должны быть определены объемные веса всех материалов, входящих в состав асфальтобетона. Зная объемный вес материалов, легко перейти к нужным соотношениям, отвечающим запроектированным в процентах по весу Приведем пример: запроектирован следующий состав асфальтобетонной смеси для приготовления в смесителе Г-1: 50% щебня, 30% песка, 20% минерального порошка, 7% битума.

Полная загрузка смесителя 3 т.

При подборе состава количество каменных материалов принимается за 100%, а битум берется сверх 100%. Следовательно, в 3 т смеси битума должно быть:
3000 X7 / 100 +7 = 196,2 кг.
Общее количество каменных материалов 3000 — 196 = 2804 кг.

Запроектированное количество щебня

50 X 2804/ 100 = 1402 кг.
Объем щебня будет равняться 1402/ объемный вес

Так же производится расчет и остальных материалов.

При весовой дозировке необходимо учитывать влажность материала.

Расчет производится следующим образом: предположим, что влажность песка 5%.

Весовое количество сухого песка подсчитывается так же, как и в приведенном выше примере, т. е.

25 X 2804 /100 = 701 кг.

Так как во влажном песке содержится 95% сухого песка и 5% воды, т. е 701 х 5/ 95 = 37,9, или, округляя, 38 кг.

Следовательно, влажного песка нужно взять 701 кг+38 кг=739 кг.

При объемном способе получается менее точная дозировка, поэтому предпочтение следует отдавать весовому способу.

Асфальтовое вяжущее вещество и мастика

Асфальтовая мастика представляет собой твердое вещество темно-бурого или черного цвета

Асфальтовый порошок

Асфальтовый порошок получается в результате тонкого помола асфальтовых известняков или доломитов, содержащих обычно от 4 до 8% твердого тугоплавкого битума. Из-за низкого содержания битума порошок без добавки битума в строительствe не применяется; его смешивают с битумом на заводе или на стройке и получают асфальтовое вяжущее вещество.

Асфальтовая мастика

Асфальтовая мастика представляет собой (при нормальной температуре) твердое вещество темно-бурого или черного цвета. Она выпускается заводами в виде квадратных плит толщиной 10-12 см и весом 32 кг. Изготовляют ее, смешивая в определенном соотношении молотую асфальтовую породу с расплавленным нефтяным битумом. Однородную расплавленную смесь разливают в формы, где она и застывает.
Мастика должна удовлетворять следующим требованиям:

1. быть однородной;
2. содержать битума не менее 13% от общего веса;
3. обладать водонепроницаемостью: при слое толщиной 2 см не пропускать воду под давлением в 3 ати в течении час;
4. предел прочности при растяжении трамбования образцов — восьмерок — должен быть не менее 30 кг/см2.

Альтовая мастика называется также асфальтовым вяжущим веществом и применяется для изготовления литых асфальтовых растворов.

www.masterovoi.ru

Все об асфальтобетоне: состав, использование, ГОСТы

От дорожного покрытия требуется прочность и надежность, оно должно выдерживать многотонную нагрузку и не деформироваться под воздействием природных явлений. Асфальтобетон обладает именно такими свойствами и поэтому используется при строительстве дорог. Асфальтобетонная смесь различается по составу, каждый вид предназначен для определенных дорожно-строительных работ. «Все об асфальтобетоне: состав, использование, ГОСТы» — так звучит тема данной статьи.

Общие сведения об асфальтобетонной смеси

Во всем мире асфальтобетон является самым оптимальным материалом для создания и ремонта пешеходных и проезжих зон, территорий при аэродромах и взлетных полос. Качество покрытия зависит от многих факторов: соблюдены ли технологии укладки и состава смеси, добавляются ли в нее дополнительные компоненты, повышающие стойкость и пластичность материала. Основу асфальтобетонной смеси составляют измельченный в крошку гравий (или щебень) и песок, связывает эти компоненты битум. Подбор компонентов неслучаен, каждый отвечает за определенные задачи:

1. Битум исполняет роль «клея», связывающего твердые и сыпучие компоненты. Получить битум можно при разработке природных асфальтовых залежей или путем химического синтеза нефтепродуктов.

2. Щебень и песок заполняют пустоты, усиливая конструкцию и обеспечивая ее долговечность. Если данных компонентов в смеси недостаточно, асфальт не держит форму уже на этапе укладки, а в дальнейшем механическая прочность становится еще меньше.

Внимание! Слишком большое количество щебня и песка также пагубно для состава асфальтобетона. В этом случае покрытие крошится и быстро изнашивается.

3. Минеральный порошок получают при размалывании известняка, шлаков и доломитов. Он необходим для придания битуму меньшей текучести. Кроме того, порошок позволяет существенно сократить расход битума.

Нужно отметить, что асфальтобетонные смеси используются не только для создания нового дорожного полотна, литой асфальт подходит для ремонта – он не требует уплотнения и выравнивания и не создает перепадов с уровнем старого покрытия.

Современные технологии изменили асфальтобетон

Современный мир диктует свои правила. Ремонт дорог (или укладка новых) желательно проводить быстро, без погрешностей и делать это в любую погоду. Литой асфальтобетон отвечает всем требованиям. Соответствующий ГОСТ Р 54401-2011 регламентирует технологию укладки без уплотнения.

Пластичность смеси обеспечивается ее высокой температурой – 190 ^{и повышается за счет еще большего нагревания.}

Состав включает большее количество полимерных добавок и битума, но при этом уменьшается доля минералов, что минимизирует зернистость. Повышенная тягучесть позволяет не уплотнять смесь.

Для связки всех компонентов литого асфальта применяется полимерно-битумная смесь. Она также усиливает покрытие, наделяя его повышенной износостойкостью, не допуская быстрого появления трещин в течение эксплуатации.

Важно! Только неукоснительное соблюдение технологии производства литого асфальтобетона позволит получить прочное покрытие. Любое нарушение состава ведет к изменению свойств.

Декорирование дорожных покрытий, тротуаров, площадок

Асфальтобетон может использоваться не только для стандартных типов покрытий, но и при создании особого дизайна пешеходных зон. С помощью цветного асфальта наносится разметка на проезжей части.

Нестандартный вид покрытия получается путем тиснения или рифления, цвет придают минералы и цветные инертные материалы. Яркость оттенков регулируется осветлением битума или использованием искусственного.

Главным недостатком данной технологии является ее высокая стоимость. Для сокращения расходов цветные гранулы не добавляются в основную смесь на стадии изготовления. Крошку втирают в верхний слой уже положенного, но не застывшего асфальта.

Физико-механические характеристики

ГОСТ 9128-97 фиксирует нормативы физических параметров, соблюдение которых влияет на качество полученной асфальтобетонной смеси:

1. Плотность состава варьируется в зависимости от типа песка. Шлаковый дает плотность 2300 кг/м3, а кварцевый — 2100 кг/м3. Как видно, шлаковый песок лучше уплотняет смесь. Данные показатели важны при количественных расчетах материала перед его изготовлением.
2. Нормы расхода материала при укладке прописаны в СНиПе 3.06.06-88.

ГОСТ 9128-97 регулирует вес смеси, он не должен превышать 2000-2200 кг/м3.

Важно! Возможны погрешности ввиду геодезических особенностей участка и используемой марки асфальта.

Расход дорожной смеси

При выведении средней величины расхода материала учитываются толщина слоя и площадь участка, структура исходной и конечной поверхностей.

Основная формула для горячего материала выглядит так: 1м² участка требует 25 кг асфальтобетона для укатки слоя толщиной 1 см.

Расход холодного асфальтобетона выше в 4 раза, но это компенсируется его эксплуатационными характеристиками и особенностями укладки.

Несмотря на наличие формулы и регулирующих стандартов, расчеты объемов производятся специалистами после тщательного изучения участка. Нередко требуется лично посетить место будущей стройки, чтобы учесть все геодезические нюансы.

Прочный асфальтобетон с низкой себестоимостью

Продлить срок службы часто используемого дорожного покрытия (например, трасса между городами) можно путем долевого изменения состава классической асфальтобетонной смеси. Увеличение количества измельченного щебня повышает износостойкость полотна и усиливает сцепление. ГОСТ 31015-2002 определяет пропорциональную составляющую щебня, она может доходить до 80%. Также в состав добавляется мастика, ее доля составляет до 7,5%. Для снижения расхода материала используются целлюлозосодержащие добавки.

Основные составляющие заявлены в названии: «щебеночно-мастичный асфальтобетон», укладка производится в горячем виде. Высокое качество дорожного полотна из ЩМА является причиной приоритетного использования именно этой смеси для укладки международных трасс и взлетных площадок аэропортов.

Что входит в состав асфальтобетона?

Состав смеси предусматривает пропорциональные изменения в зависимости от характеристик строящегося участка и используемого на нем асфальтобетона.

Вяжущее вещество

Для связки сыпучих компонентов применяется смолоподобный продукт – битум. Каждая марка асфальта предусматривает свою величину, но не более 6% битума на всю смесь. Задача битума в обеспечении прочности, пластичности и влагостойкости дорожного покрытия.

Использование битума в разных пропорциях приводит к получению асфальтобетонной смеси с различными характеристиками. Делается это для облегчения работы с материалом в разных климатических зонах, а также для повышения прочности готового дорожного полотна.

Битум может быть вязким или жидким. При нагревании материала вязкость уменьшается. Жидкий битум используется в зимнее время. Добавляются растворители и присадки, которые возвращают битум в вязкое состояние при затвердевании.

Каменный наполнитель

Основа любой асфальтобетонной смеси – это различный по фракциям щебень и гравий. На консистенцию влияет каждая мелочь: размер и форма камней, их происхождение, характеристики сопротивляемости. Не последняя роль у процентного соотношения компонентов.

• Осадочные и метаморфические породы подходят для производства материалов высокой плотности.
• Щебень из шлака или гравия невозможно использовать для высокоплотного слоя покрытия.

Зерновой состав тщательно проверяется. Соотношение зерен по диаметру, процент пыли и глины в составе влияет на качество покрытия. Недопустимо чрезмерное количество пластинчатых или игольчатых зерен. Согласно ГОСТу 8267, а также ГОСТу 3344 процентное содержание таких зерен не должно превышать 15% для плотной смеси, 25% для типа Б и 35% для типа А.

Песок

Нормативные данные прописаны в ГОСТ 8736. Песок обязательно входит в состав любой разновидности асфальтобетонной смеси. При том одинаково возможно использование отсева или карьерного материала.

• В зависимости от необходимой пористости используется материал разного класса прочности, чем выше пористость, тем ниже класс: от 800 или 1000, до 400.
• Глина в смеси влияет на морозостойкость, поэтому диаметр таких частиц не превышает 0,16 мм. Плотные смеси допускают содержание до 0,5 %, а пористые 1%.

Минеральный порошок

Цементная пыль применяется для заполнения мельчайших пустот в асфальтобетоне для обеспечения прочности покрытия. Зерна в размере не превышают 0,074 мм. Основные производители этого компонента —  цементные и металлургические предприятия. Материал собирается при помощи системы пылеуловителей. ГОСТ 16557 регламентирует основные характеристики.

Дополнительные компоненты

Изменение классического состава возможно для придания асфальтобетону специфических особенностей. В этом случае добавляются компоненты, которые можно разделить на 2 типа:

1. Специально разработанные для стабилизации или продления срока эксплуатации, пластификаторы. Этот тип компонентов дороже.
2. Вторичное сырье, например, переработанные покрышки и сера. Стоимость таких компонентов ниже.

Как проходит производство асфальтобетонных смесей?

Прежде, чем приступить к производству смеси, проводится анализ будущего покрытия согласно его основному назначению. Состав асфальтобетонной смеси для тротуара будет существенно различаться от смеси для автобана.

Технологический процесс состоит из следующих этапов:

1. Подготовка минеральных материалов, в нее входит сушка и нагрев.
2. Подготовка битума. При подаче вяжущее вещество распыляется для равномерного обволакивания каждой фракции.
3. Порционное деление всех компонентов.
4. Смешивание всех компонентов, длительность варьируется в зависимости от зернистости. Очередность добавления компонентов влияет на качество смеси. Лучший эффект достигается единовременным смешиванием всех составляющих.
5. Погрузка смеси в специальные бункеры или сразу в кузова самосвалов.

rovnayadoroga.ru

Щебеночно-мастичный асфальтобетон: технология производства и укладки

Среди разновидностей асфальтовых покрытий выделяется щебеночно-мастичный асфальтобетон, его отличает повышенные показатели упругости, водостойкости и сдвигоустойчивости. Использованные при изготовлении материала стабилизирующие компоненты делают покрытие шероховатым и стойким к расслаиванию.

Материал был разработан в 60-х годах XX века в Германии и быстро распространился по всему миру. За границей представлено более десятка видов ЩМА, в нашей стране только три — представлены ЩМА 10, 15 и 20.

Особенности

Щебеночно-мастичный асфальтобетон долговечное покрытие, которое используют по всему миру. Основа материала – каркас из щебня высокого качества, он позволит повысить стойкость к деформации готового покрытия.

Объем битумного раствора больше, чем у конкурентов. Он заполняет все доступное пространство, что снижает пористость массы. По итогу получается покрытие устойчивое к внешним воздействиям и сроком эксплуатации в несколько раз больше других видов асфальтобетона.

Основные отличия от других асфальтобетонных смесей:

• Содержание щебня больше на 20-30%, чем в обычном растворе;
• Повышенное количество битума в массе;
• Форма и размер щебня строго контролируются;
• Добавление стабилизирующих добавок.

Жесткие требования к размеру частиц щебня связаны с — наличием большого объема пустот, которые заполняются мастикой из битума и возведением каркаса. Частицы щебня взаимодействуют между собой, а это способствует повышению показателей сдвигоустойчивости.

Покрытие из ЩМА обладает высокими показателями износостойкости даже при использовании шипованных шин, и предохраняет дорогу от возникновения колеи.

Состав асфальтобетона ЩМА

Состав щебеночно-мастичного асфальтобетона строго регулируется ГОСТ 31015-2002 «Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон щебеночно-мастичные».

При изготовлении используются следующие компоненты:

• Щебень;
• Битумный раствор;
• Очищенный песок;
• Специальные добавки для стабилизации раствора;
• Минеральный порошок по госту16557-78.

Важно! Если при изготовлении битум можно заменить полимерно-битумных вяжущим, в этом случае стабилизирующие добавки можно не использовать.

Для используемого сырья обязательно предъявляются несколько условий:

• Для ЩМА берется щебень твердых пород с однородными зернами кубовидной формы;
• Песок только очищенной, мелкой или средней фракции;

Важно! В растворе щебеночно-мастичного асфальта количество щебня от массы 70-80%, битумного вяжущего 5,5 – 7,5%.

Смеси ЩМА используются для прокладки городских дорог и скоростных автомагистралей, так же рекомендуется их применять на аэродроме, для укладки взлетных полос и сета для посадки.

Производители предлагают три варианта щебеночно-мастичных смесей асфальтобетона, главное отличие – размер щебня:

• ЩМА 10;
• ЩМА 15;
• ЩМА 20.

Добавки, используемые при изготовлении ЩМА

Так как в составе щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси находится повышенный объем щебня и нефтяного битума, требуется использование специальных добавок, которые стабилизуют массу и оградят ее от расслаивания.

Использование стабилизирующих добавок позволит сохранить однородность массы, насытить раствор требуемыми качествами и удержать горячий раствор на поверхности основы из щебня.

Преимущества, которые дает применение добавок:

• Увеличение толщины битумной пленки;
• Гарантирует однородность массы;
• Устойчивость к расслаиванию.

Тип компонентов для стабилизации имеет большое значение при изготовлении и транспортировке. Они отличаются друг от друга, но главное, что все добавки повышают качества асфальта.

Стабилизирующие добавки в виде гранул и волокон выпускаются из следующих материалов:

• резина;
• полимеры;
• акрил;
• асбест;
• целлюлоза;

Так же применяют добавки из различных минеральных компонентов и термопластичных полимеров.

Производители большее предпочтение отдают именно добавкам на основе целлюлозы. Компоненты находятся в доступной ценовой категории и способны необходимое время удерживать битумный раствор на щебневой основе, что в свою очередь гарантирует защиту от расслаивания массы.

Используемые волокна обязательно должны быть очищены от примесей, иметь однородную структуру и быть одной длины.

Свойства добавки на основе целлюлозы:

• Влажность -8%;
• Термостойкость при температуре 220 градусов – 7%;
• Содержание волокон длиной 0,1-2,0 мм – 80%.

Добавки в виде волокон имеют несколько отрицательных качеств — они впитывают воду их окружающей среды, в том числе воздуха, поэтому необходимо внимательно отнестись к герметичности упаковки. Так же волокно плохо распределяются по смеси, а это в свою очередь увеличивает время на замешивание.

Преимущества щебеночно-мастичного асфальтобетона

Асфальтобетон на основе щебеночно-мастичной массы широко применяется во многих странах для любых нужд. Он обладает целым рядом достоинств, которые выгодно отличают его от других типов асфальтных покрытий.

Основные плюсы материала:

• Водонепроницаемость покрытия;
• Низкая стираемость покрытия;
• Не возникает колея;
• Высокие показатели морозоустойчивости;
• Хорошие показатели усталостной стойкости;
• Устойчивость к механическим воздействиям;
  
• Сдвигоустойчивость готового асфальта;
• Долговечность – в два раза дольше обычного асфальта;
• Покрытие имеет шероховатую поверхность, оно обеспечивает лучшее сцепление автомобиля с дорогой;
• Устойчивость к появлению трещин;
• Низкие показатели шума при движении автотранспортного средства;
• Устойчивость к климатическому воздействию.

Щебеночно-мастичный асфальтобетон это улучшенный вид асфальтобетона, его технические качества способствуют комфортному и безопасному движению по дороге.

Технология производства

Изготовление раствора щебеночно-мастичного асфальта предполагает смешивание предварительно нагретых щебня и песка в специальном смесителе с постепенным добавлением других компонентов:

• Минеральный порошок;
• Нефтяной битум или ПВБ;
• Добавки для стабилизации раствора (гранулы или волокна).

Температура готовки массы ШМА выше на 25 – 35 градусов больше обычных растворов. Повышенная температура требуется, потому что в отличии от обычного асфальта, смесь ложится более тонким слоем.

Важно! Заранее определитесь с видом связующей добавки.

Этапы приготовления раствора ЩМА:

• Собрать и подготовить необходимый щебень и песок – сырье должно быть определенной фракции, очищено от посторонних примесей, просеяно, хорошо просушено и дозировано.
• Отмерить нужное количество холодной добавки для стабилизации массы и минерального порошка;
• Подготовить битум – постепенно разогреть в специальной емкости и добавить модифицирующие компоненты, тщательно вымешать раствор.
• Отдельно смешать все сухие компоненты;
• Залить сухие элементы с горячим раствором нефтяного битума, постепенно вливая и тщательно размешивая до однородной структуры.

Полученная масса выгружается в специально оборудованные самосвалы – кузов с подогревом и защитный тент, и перевозится к месту асфальтоукладочных работ. Раствор используется в течение нескольких часов.

По технологии укладки щебеночно-мастичного асфальтобетона разрешается его применение как в мелких ручных работах при заделывании трещин и неровностей, так и полной укладки полотна дороги.

Укладка щебеночно-мастичного асфальтобетона

Согласно технологии укладки асфальта на щебеночно-песчанную смесь работы по починке или укладки дороги проводятся только в сухую теплую погоду:

• В весенний период температура от +5 градусов;
• В осеннее время года – минимум +10 градусов.

Примерный расход раствора от 50 – 150 кг/м ², показатель средней толщины щебеночного основания под асфальт зависит от типа щебеночно-мастичного асфальтобетона:

• Для ЩМА 10 – толщина составляет 2-4 см,
• Для ЩМА 15 – толщина слоя — 3-5 см,
• Для ЩМА 20 – толщина слоя равна 4-6 см.

Процесс укладки щебеночно-мастичной смеси асфальтобетона

• Подготовка основания – поверхность очищают от старого покрытия (при необходимости), выравнивают, устраняют неровности, тщательно зачищают металлическими щетками. Затем при помощи сжатого воздуха сдувают пыль, грязь и мелкие частицы.
• Грунтовка поверхности – очищенное основание предварительно грунтуют жидким битумным раствором, это обеспечит оптимальный уровень сцепления ЩМА с поверхностью.
• Укладка смеси – несколько асфальтоукладчиков ставятся рядом с уступом, расстояние между техникой не более 30 см. машины должны быть оснащены системой горизонтального уровня с поперечным уклоном. Горячая смесь поступает непрерывно и равномерно распределяется по всей ширине дороги.
• Уплотнение массы – после укладки асфальта необходимо уплотнить массу с помощью катков, вес которых не меньше 8 – 10 тонн. Валы в обязательном порядке регулярно смазываются для облегчения работы, избежание прилипания и повреждения поверхности. Для этого используют либо эмульсию на основе керосина, либо обычный мыльный раствор.
  
• На готовом полотне не допускается дефекты, если они есть, то их необходимо сразу же устранить. Устранение происходит ручным методом – работники добавляют горячий раствор в проблемное место и трамбуют небольшими самоходными катками.

Важно! ЩМА укладывается тонким слоем, при этом сохраняет все свои технологические свойства.

Возможные проблемы и причины их возникновения

При несоблюдении правил укладки, перевоза материал или его утрамбовывания могут возникнуть различные проблемы. Самые распространенные из них:

• Раствор битума проявляется на поверхности готового покрытия – это проблема возникает при превышении установленной нормы объема битума в самом растворе ЩМА или при проведении предварительно грунтования основания.
  
• Появление сети мелких трещин на дорожном полотне – при уплотни асфальтобетона, смесь имела слишком низкую температуру.
• Возникновение широких трещин на асфальте – этот недостаток указывает на проблемы с укладчиком: плохой прогрев плит.
• Плохие показатели сдвигоустойчивости покрытия – этот недостаток проявляется, если на начальном этапе работ была использована геосетка с размером ячейки меньше или больше требуемой нормы.

Щебеночно-мастичный асфальтобетон по праву занимает лидирующие позиции при строительных работах по укладке дорожного покрытия. Его главные свойства – износостойкость, долговечность и безопасность, за счет шершавой поверхности, позволяют использовать материал для покрытия высоконагруженных мест — скоростных магистралей, аэропортов, морских портов.

betonov.com

2. Материалы, применяемые для приготовления асфальтобетонных смесей Битумы

2.1. Для приготовления асфальтобетонных смесей применяют вязкие и жидкие нефтяные дорожные битумы, отвечающие требованиям ГОСТ 22248-90 и ГОСТ 11955.82 (с изменением № 1).

Для горячих смесей применяют вязкие битумы марок БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130, БН 60/90, БН 90/130; для теплых — вязкие битумы марок: БНД 130/200, БНД 200/300, БН 130/200, БН 200/300 и жидкие битумы марок СГ 130/200, МГ 130/200, МГО 130/200; для холодных — жидкие битумы марок СГ 70/130, МГ 70/130, МГО 70/130.

Битумы марок БНД характеризуются более широким температурным интервалом пластичности и более высокой теплостойкостью по сравнению с битумами марок БН, обладают лучшими низкотемпературными свойствами и сцеплением с поверхностью минеральных материалов, но менее устойчивы к старению.

Жидкие битумы марок МГ и СГ, получаемые разжижением вязких битумов жидкими нефтепродуктами определенного фракционного состава, по сравнению с битумами марок МГО, представляющими собой остаточные или частично окисленные нефтепродукты или их смеси, характеризуются более высокой скоростью формирования структуры, постоянством состава и, как правило, достаточно надежным сцеплением с поверхностью минеральных материалов.

2.2. Для обеспечения требуемой долговечности дорожных одежд марку битума необходимо выбирать в зависимости от климатических условий района строительства и категории дороги. Рекомендуемая область применения битумов разных марок при устройстве дорожных одежд приведена в табл. 1.

Таблица 1

^*) Битумы, приготовленные на собственные окислительных установках, при наличии ТУ на указанную марку.

Примечание. Над чертой приведены значения минимальной температуры, под чертой — максимальной.

2.3. При строительстве покрытий на взлетно-посадочных полосах и магистральных рулежных дорожках аэродромов применяют битумы с глубиной проникания иглы при 25°С менее 1300,1 мм. Рекомендуемая область их применения в зависимости от дорожно-климатической зоны и категории нормативной нагрузки приведена в табл.2.

2.4. Вязкие дорожные битумы выпускают нефтеперерабатывающие заводы и локальные (например, бескомпрессорные типа Т-309) установки, имеющиеся в дорожно-строительных организациях.

Таблица 2

2.5. В основу бес компрессорного способа производства битума положен принцип самовсасывания воздуха и его распыления в окисляемой среде с помощью диспертаторов специальной конструкции. Качество битумов в значительной степени определяется свойствами битумного сырья по ТУ 38 101582-75 (с изменениями № 1 и 2). Требования к сырью для производства вязких дорожных битумов приведены в табл. 3.

При использовании сырья марок СБ высшей категории возможно получение битумов марок БНД, сырья марок СБ — как правило, БН.

Температурный режим окисления, составляет 180-240°С и подбирается в каждом конкретном случае. Снижение температуры окисления ниже минимального предела приводит к уменьшению производительности, а превышение максимального предела — к ухудшению качества битумов и повышению пожаро- и взрывоопасности.

Увеличение скорости подачи воздуха повышает производительность установки, практически не оказывая влияния на качество битума.

В процессе окисления необходимо контролировать температуру размягчения полупродукта, В конечной пробе перед подачей битума в приемные емкости определяют глубину проникания иглы при 25°С.

Качество всей партии готового битума контролируют по ГОСТ 22245-90.

Таблица 3

2.6. Жидкие битумы чаще всего выпускают на нефтеперерабатывающих заводах; хранят битумы классов СГ и МГ в герметично закрытых емкостях, а класса МГО — в битумохранилищах закрытого типа.

В исключительных случаях при отсутствии битумов промышленного производства жидкие битумы классов СГ и МГ могут быть приготовлены разжижением вязких битумов марок БНД 40/60 или БНД 60/90 жидкими нефтепродуктами определенного фракционного состава, регламентируемого ГОСТ 11955-82, и добавлением поверхностно-активных веществ (ПАВ), обеспечивающих сцепление с поверхностью минеральных материалов. Для получения битумов класса СГ в качестве разжижителя может быть использован керосин технический по ОСТ 38.01408-86, битумов класса МГ — топливо дизельное летнее (Л) и зимнее (3), а также топливо дизельное арктическое (А) по ГОСТ 305-82. Необходимым условием для использования указанных продуктов является соответствие их фракционного состава требованиям ГОСТ 11955-82.

Соотношение битума и разжижителя, а также оптимальное количество ПАВ устанавливают предварительно в лаборатории. Ориентировочное количество разжижителя для получения жидких битумов разных марок приведено в табл.4.

Таблица 4

Жидкие битумы готовят в отдельном битумном котле, оборудованном пароподогревом. Котел заполняют на 0,7 объема обезвоженным вязким битумом, нагретым до температуры 90-110°С; затем в вязкий битум при постоянном перемешивании вводят небольшими порциями холодный разжижитель и подогрев котла отключают. Перемешивание осуществляют циркуляцией смеси с помощью битумного насоса или другим способом до получения однородного материала.

При введении в разжиженный битум ПАВ следует руководствоваться положениями пп.2.22-2.25.

Свойства приготовленных разжиженных битумов должны соответствовать требованиям ГОСТ 11955-82.

Оборудование для приготовления разжиженных вяжущих с использованием разжижителей с температурой вспышки ниже температур приготовления вяжущих и смесей должно быть освидетельствовано и принято органами Госпожнадзора, а на проведение работ должно быть получено разрешение.

Разжиженные битумы, приготовленные на АБЗ, рекомендуется использовать в течение 1-2 смен.

2.7. В некоторых случаях путем разжижения могут быть получены битумы марок БНД 130/200 и БНД 200/300. Для этого в вязкие битумы БНД 40/60, БНД 60/90 или БНД 90/130 вводят разжижители, рекомендуемые для битумов класса СГ и МГ (см. табл. 4), а также масла: каменноугольное в количестве 5-12% и сланцевое — 4-10%. Полученные битумы должны удовлетворять требованиям ГОСТ 22245-90 на соответствующую марку.

studfile.net

Пути снижения расхода битума при расчете состава асфальтобетонной смеси

Навигация:
Главная → Все категории → Экономия битума

Оптимальное количество битума в асфальтобетоне взаимосвязано со свойствами минеральных компонентов и их соотношением в смеси. Заменяя один материал другим и изменяя их соотношение, можно уменьшить или увеличить оптимальное содержание битума. Но так как битум наиболее дорогой и дефицитный компонент асфальтобетона, проектирование его состава ведут’ по принципу минимального расхода битума.

Для получения асфальтобетона с минимальным расходом битума необходимо подобрать минеральную часть с минимальным количеством пустот. Это.достигается расчетом минеральной части по кривым плотных смесей с выбором такого соотношения между отдельными фракциями, при котором пористость приближалась бы к минимальному значению допустимой пористости минерального остова асфальтобетона. Для асфальтобетонных смесей типов А и Б пористость минерального остова не должна превышать 19%, типов В, Г и Д -22%.

Опыт английских дорожников показал, что при особом подборе соотношения между узкими фракциями минерального материала можно получить минеральный остов асфальтобетона с пористостью до 12%.

Расчеты по данным, приведенным в «Руководстве по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий», показывают, что снижение пористости минерального остова на 1% приводит к уменьшению требуемого количества битума на 0,46%.

На расход битума в асфальтобетоне также влияет степень развитости поверхности минеральных компонентов. Чем более угловаты и шероховаты минеральные зерна, чем больше на зернах углублений и выступов, тем больше их поверхность и больше потребуется битума для обволакивания. В действующих нормативных документах нег сведений об изменении удельной поверхности минеральной части асфальтобетонных смесей рекомендуемых типов. Для восполнения этого приводим расчеты, выполненные Г. Р. Фоменко для всех типов смесей. Как видно из этих данных, от среднезернистой смеси до песчаной удельная поверхность минеральных компонентов возрастает в 2-2,5 раза. В пределах одной крупности от типа А до В удельная поверхность минеральной части асфальтобетона увеличивается в 1,4-1,8 раза. В наибольшей степени на величину удельной поверхности смеси влияет количество минерального порошка. Расчеты показали, что на долю минерального порошка приходится 88-91% всей поверхности. Замена дробленого песка на природный, окатанный, снижает удельную поверхность всей смеси на 5-8%. Это, в свою очередь, приводит к уменьшению расхода битума. Так, замена гранитных высевок на кварцевый окатанный песок в песчаном асфальтобетоне приводит к уменьшению расхода битума с 7 до 6% (табл. 2.6).

Снижение вязкости применяемого битума неизбежно приводит к уменьшению требуемого количества вяжущего. Если принять расход битума марки БНД 40/60 за единицу для данного состава асфальтобетона, то расход битума марки БНД 60/90 составит 0,98, БНД 90/130 — 0,96, БНД 130/200 — 0,93, БНД 200/300 — 0,91, а СГ 130/200 — 0,88.

В наибольшей степени на расход битума в асфальтобетоне влияв.т битумоемкость минеральных компонентов. Минеральные материалы, обладающие высокой битумоемкостью, требуют повышенного расхода вяжущего. Поэтому при выборе минеральных материалов для приготовления асфальтобетона следует обязательно учитывать их битумоемкость.

Эталонный минеральный порошок (частицы мельче 0,071 мм) из плотного известняка марки «1000» имеет битумоемкость. 16%. В этом порошке практически нет внутреннего поглощения битума. Весь битум расходуемся на обволакивание минеральных зерен. На них формируется развитый ориентированный слой, способный обеспечить высокие адгезионно-когезионные свойства асфальтовяжущего. Порошки, обладающие меньшей битумоемкостью при одинаковой с эталоном удельной поверхностью, плохо структурируют битум, и считать их минеральным порошком не следует. Если они попадают в смесь вместе с высевками, то их количество необходимо ограничивать.

Необходимо отметить, что минеральный порошок из известняков-ракушечников обладает такой же битумоемкостью, как и порошок из плотного известняка. Это объясняется тем, что’ при дроблении известняков-ракушечников почти полностью разрушаются поры. Частицы мельче 0,071 мм практически плотные. А вот песчаные фракции известняка-ракушечника обладают большей битумоемкостью, чем аналогичные’ фракции дробленого плотного известняка.

Минеральные- порошки, обладающие высокой битумоем костью, например, широко применяемая в Донецкой обл. обожженная доломитовая пыль, вследствие развитой внутренней поверхности поглощают значительное количество битума. Применение этого порошка приведет к повышенному расходу битума в асфальтобетоне.

Порошок из дробленых основных шлаков, содержащий око ло 50% продуктов силикатного распада, также обладает очень-большой битумоемкостью из-за развитой внутренней поверх ности. Асфальтобетон на этом материале требует повышен ного расхода битума (до 12%).

Битумоемкость песчаных фракций также в значительной степени зависит от исходной породы и формы частиц. Наименьшей битумоемкостью обладает окатанный кварцевый песок. С точки зрения расхода битума, окатанный чистый песок наиболее пригоден для приготовления асфальтобетона.

Наибольшей битумоемкостью обладает щебень из металлургических шлаков. Его битумоемкость превышает битумоемкость известнякового щебня в 1,5-2 раза. Необходимо отметить, что битумоемкость гранитного щебня также выше, чем щебня из плотного известняка, в 1,3-1,5 раза.

Состав № 2 на гранитном щебне, кварцевом песке и известняковом порошке требует 6% битума. Больший расход битума объясняется большей битумоемкостью гранитного щебня, чем известнякового. Асфальтобетон на шлаковом материале (состав № 4) требует наибольшего количества битума (12,5%). Такой расход битума связан с большой битумоемкостью щебня, высевок й порошка из доменных основных шлаков. Эти шлаки содержат и продукты силикатного распада, представляющие собой частицы с высокоразвитой внутренней поверхностью, вследствие чего поглощается до 50% битума. При эксплуатации асфальтобетонного покрытия происходит дальнейшая фильтрация битума в глубь зерен, что ускоряет старение. С точки зрения расхода битума, высокобитумоемкие материалы не следует применять для производства асфальтобетона. Возможно сочетание различных по битумоемкости материалов с целью общего снижения расхода битума. Так, например, добавление в шлаковый материал кварцевого песка приводит к значительному уменьшению расхода битума в асфальтобетоне. Замена шлакового порошка, содержащего большое количество продуктов силикатного распада» на известняковый также приводит к снижению расхода битума в асфальтобетоне.

По битумоемкости щебня, высевок из гранита и щебня, высевок и порошка из плотного известняка произведены расчеты требуемого количества битума для стандартных составов по ГОСТ 9128-84, которые позволили уточнить данные о примерном расходе битума. При применении материалов из ‘плотного известняка расход битума в асфальтобетоне может быть ниже приведенных в стандарте значений, а при применении гранитных материалов — больше.

Похожие статьи:
Переработка старого асфальтобетона в стационарных установках

Навигация:
Главная → Все категории → Экономия битума

Статьи по теме:

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

stroy-spravka.ru