АСФаЛЬТОБЕТОН

Действительно, асфальтобетон обладает многими достоинствами, которые делают его наиболее распространенным

и укладки, подборе оптимальных по свойствам исходных материалов асфальтобетонное покрытие

порошком.

Асфальтовый раствор – материал, приготовленный путем введения в асфальтовяжущее вещество

применения местных материалов;
3) несложность технологии;
4) возможность регенерации;
5) простота ремонта;
6) высокая

бетонов в соответствии
ГОСТ 9128-97.
По виду каменного материала
несущего

укладке:
- горячие – с применением вязких

наибольшего размера минеральных
зерен подразделяются на:

величины остаточной пористости
подразделяют на виды:

5 до10%, применяемые в
нижних слоях покрытия;

асфальтобетоны
в зависимости от содержания щебня
(гравия) подразделяются

40 до 50%,
минерального порошка до 10%,
обладающие средней
сдвигоустойчивостью

зависимости от содержания в них щебня (гравия) подразделяют на типы

смесях природных песков с

плотные:
тип А - I и

тип В и Д - II и III;
- пористые и высокопористые - I и II;
2) холодные:
- тип Бх, Вх, Гх - I и II;
- тип Дх - II.

их взаимным расположением и характером связи между ними и битумом.

мезо- и макроструктур.
Микроструктура – структура асфальтового вяжущего (минерального порошка и

может быть:
1) базальная – содержание щебня незначительно (< 35%), зерна

40-50%. Крупные минеральные зерна контактируют через тонкие прослойки битума. Межзерновые

щебня 50-60%. Объем межзерновых пустот в щебеночном каркасе превышает объем

с интенсивным движением выполняется из мелкозернистого асфальтобетона поровой структуры типа

– из мелкозернистого асфальтобетона поровой структуры типа Б;
б) на участках

А и Б.
4. Для тротуаров и полов промышленных зданий –

его применения.

битумы, экстракты твердых топлив, дорожные эмульсии. Органические вяжущие предопределяют свойства

структура асфальтовяжущего вещества и прочность асфальтобетона.
Минеральный порошок получают размолом известняков,

пленочное;
2) заполнить пустоты между более крупными частицами.

минеральному порошку относятся зерна следующих диаметров: 0,63; 0,315; 0,16; 0,071

не более 35%.
3. Коэффициент гидрофильности. Показывает степень взаимодействия битума с

(не более 2,5%).
5. Содержание глинистых частиц – не
более

основные изверженные и метаморфические горные породы, а также медленноохлажденные металлургические

слоя покрытия допускается щебень из пород и шлаков прочностью не

часть объема асфальтобетона, заполняя собой пространство между более крупными частицами

примесей (менее 3%);
2) не должен содержать органических
примесей (менее

окатанную форму, а потому плохое сцепление с битумом. Для улучшения

улучшения сцепления битума с минеральным материалом, сокращения времени перемешивания, улучшения

структурирующее действие на битум. Катионактивные – усиливают сцепление с кислыми

Каменный материал после обработки активаторами поверхности приобретает повышенную способность сцепляться

зависимости от вида и количества вяжущего, количества и качества минерального

более высокую температуру при приготовлении и укладке. При укладке их

горячие смеси с содержанием щебня свыше 50 % и холодные

упруговязкопластичным телом. В зависимости от температуры и условий деформирования асфальтобетон

прослойками битума. По свойствам асфальтобетон в таком состоянии приближается к

битума, которые проявляют упруго-эластические свойства.
3. Вязко-пластичное (вязко-текучее)
состояние – зерна минерального

в водонасыщенном состоянии.
Асфальтобетонное покрытие в условиях эксплуатации подвергается воздействию сжимающих,

при сжатии;
3) прочность при растяжении;
4) деформативность;
5) пластичность;
6) упругость;
7) ползучесть;
8) релаксация

Для асфальтобетона как термопластичного материала различают два вида потери прочности:
1)

времени действия нагрузки и температуры (в отличие от цементобетона).
Прочностные свойства

асфальтобетона.
Усталость характеризует постепенное снижение прочности асфальтобетона при длительно действующей или

условиях.
Для асфальтобетона, работающего при повышенных температурах, основным свойством является сдвигоустойчивость

нагрузок и соответствующих предельных деформаций стандартных цилиндрических образцов при двух

по схеме Маршалла.


Рис. 1. Одноосное сжатие.
Рис. 2 . Схема

1 ч при температуре 50 0С.
Половину образцов испытывают по первой

А – работа, Дж;
N – разрушающая

работа деформирования образцов асфальтобетона при испытании соответственно по схеме Маршалла

Rс - предел прочности при

50, 20 и 0 0С и скорости деформирования 3 мм/мин.
При

температуре и сопротивляемость материала образованию пластических деформаций в покрытии.
Показатель прочности

и закрепленного образца в виде балочки или «бразильским» методом, не

- высота образца, см;
d - диаметр образца, см;

Рис. 3. Схема испытания на растяжение.

различных температурах можно прогнозировать трещиностойкость покрытия.
При отрицательных температурах критерием прочности

изгиб или растяжение. Покрытие считается устойчивым против образования трещин ,

деформации от времени приложения нагрузки, что позволяет определить степень пластичности

БНД 130/200; 2 – битум марки БНД 40/60.

отношению напряжения к обратимой деформации.
Асфальтовяжущее с оптимально малым содержанием битума

увеличению модуля упругости, так как часть нагрузки при этом воспринимается

различных режимах нагружения:
постоянная нагрузка;
равномерно возрастающая нагрузка;
деформирование с постоянной
скоростью.

деформации во времени.
Ползучесть – процесс непрерывной пластической деформации, протекающий в

Они нарастают постепенно, но процесс ускоряется с увеличением температуры, приложенной

= 0,01-0,015
2 - N = 0,07-0,1
3 - N =

полностью обратима при снятии нагрузки.
Кривая 2 показывает наличие остаточной деформации.

разрушению (кривая 3).
Ползучесть обусловлена своеобразием структуры асфальтобетона, в основном ползучестью

снижаются.
Релаксация напряжений.
Релаксация – снижение напряжений в материале с течением времени.
Период

лет, битума при комнатной температуре - 5 -15 с, асфальтобетона

т.к. асфальтобетон приближается к упругому телу (время релаксации велико). При

температурах релаксация напряжений должна протекать медленно. Напротив, при низких отрицательных

возрастает. Смеси с высокой вязкостью мало релаксируют напряжения.
Чем медленнее растет

при периодическом увлажнении и высыхании. Определяется величиной водонасыщения и коэффициентом

,

- предел прочности при сжатии в водонасыщенном состоянии, МПа;

- предел прочности при сжатии при 20 0С, МПа.

.

покрытия под действием воды.
При длительном увлажнении вода проникает в поры

в большей степени препятствуют вытеснению битумной пленки водой, чем материалы

что приводит также к разрушению асфальтобетона.
Пористость оказывает влияние на водостойкость.

вода, переходя в лед, увеличивается в объеме на 8-9% и

замораживания при -20 0С насыщенных водой образцов и оттаивания при

Наибольшей морозостойкостью обладает асфальтовяжущее, далее идет асфальтовый раствор и наименьшая морозостойкость у асфальтобетона.

чем на щебне из гранита (кислая порода). Это объясняется тем,

истирания и удара. В процессе эксплуатации покрытия износ происходит под

песка и раздробленных щебенок. Для оценки истираемости определяют потерю массы

, г/см3

2-3 мм в год.
На износостойкость асфальтобетона влияют:
1) грузонапряженность;
2) степень уплотнения;
3)

поверхностью и не оказывать существенного влияния на сопротивление скольжению шин.

,

где: Р1 – сила сопротивления;
Р2 – нормальная нагрузка.

скользким. Коэффициент свыше 0,4-0,5 удовлетворяет требованиям безопасности движения. Шероховатость достаточная

материалов (щебня, песка, минерального порошка и битума) для получения асфальтобетона

метод предельных кривых плотных смесей (метод СоюздорНИИ). Главный принцип, заложенный

смесей при непрерывном гранулометрическом составе (проф. В. В. Охотин и

которых
уменьшаются в 2 раза.
,

где: d1- наибольший диаметр зерна минеральной
смеси, устанавливается в зависимости от типа
асфальтобетона;
dn- наименьший диаметр зерна, соответствующий
пылевидной фракции минерального порошка
(обычно 0,004-0,005 мм).

сбега, показывает, во сколько раз количество последующей фракции меньше предыдущей.

теоретической практически невозможно. Экспериментальными исследованиями Н.Н. Иванова показано, что достаточно

… + q1К n-1 = 100%
или q1(1+К+К 2 + …+К

В скобках указана сумма членов геометрической прогрессии, следовательно, количество первой фракции определяют по формуле:


где: q1 – объемная доля первой фракции смеси
(частный остаток), %;
n – число фракций в смеси.

т.д. Аналогично определяют процентное содержание каждой фракции при К =

(при отсутствии крупнозернистых песков и невозможности обогащения мелких песков высевками)

несколько методов определения содержания битума в асфальтобетоне:
Определение содержания битума

пустотность минерального остова
асфальтобетона, %;
φ

П – заданная остаточная пористость в
асфальтобетоне, %;
- плотность битума, г/см3;

- средняя плотность асфальтобетона, г/см3.

пробных замесов (3-5), отличающихся по содержанию в них битума (0,3-0,5%),

все три характеристики выдерживаются в заданных пределах. По рисунку этот

экспериментальным путем просушенные материалы рассеивают на фракции:

определяют оптимальное количество битума, которое принимают как битумоемкость данной фракции.

зависящий от марки битума;
Рi –

Бi – битумоемкость i-й фракции.

;

глинистых включений, активность минерального материала и битума, плотность смеси.
Для проверки

На основании полученных при расчете данных (расходы щебня, песка, минерального

сжатии при 20 и 50 0С, в водонасыщенном состоянии, а

исходных материалов, применяемых в процессе производства для получения готовой продукции.

и битума, их смешения, укладки и уплотнения до заданной плотности.

процесса:
- подготовительном, когда происходит выбор и подготовка компонентов и проектирование

происходит стабилизация структуры и свойств асфальтобетона в покрытии под движением

заданной температуры, дозирование, смешение компонентов и транспортирование смеси к месту

минерального материала.
Ухудшает смачивание наличие на поверхности минерального материала воды, адсорбируемой

физического и химического взаимодействия битума с поверхностью каменных материалов. Хорошее

микроструктурных связей и вследствие приложения нагрузки – сближение зерен до

к выжиманию ее из зон повышенного напряжения. Свободный битум заполняет

В общем случае повышение температуры влечет за собой снижение работы

предельно возможного расстояния, но после снятия нагрузки частицы вследствие возникающих

между каменным материалом и битумом в большей мере способствует получению

наката достигается за 2-3 месяца, а у бортовых камней и

стационарных или передвижных асфальтобетонных заводах (АБЗ). Первые строятся там, где

продолжительность ее транспортирования, которая не должна превышать 1,5 ч. Целесообразный

готовой смеси и исходных материалов, наличия железнодорожных и водных путей,

с производством асфальтобетонной смеси на привозных, готовых к применению фракционированных

агрегатов, предназначенных для приготовления асфальтобетонной смеси из подготовленных соответствующим образом

, энерго- и паросиловое хозяйства; средства для внутризаводского транспортирования материалов

барабане размалывают в шаровых или трубных мельницах. Хранят минеральный порошок

сливается в хранилища. При расположении нефтеперерабатывающего завода на расстоянии до

нагревом и дозированием минеральных материалов. Ввиду наиболее широкого распространения этой

влажные минеральные материалы перемешивают с горячим битумом, а затем они

минеральные материалы просушиваются, нагреваются и смешиваются с битумом. Такая технология

агрегата питания 10 с помощью погрузчиков, кранов с грейферным захватом

температуры. Нагрев материала осуществляется вследствие сжигания жидкого

барабана на элеватор, который подает их в сортировочное устройство смесительного

которого входит оборудование для хранения и транспортирования - этого материала.

- перекачивающего агрегата подается в нагреватель 4 битума, в котором

работающие по беспыльной технологии (рис. 7). Влажный щебень и песок

давлением впрыскивается отдозированный горячий битум, поступающий по линии 7 из

от перегрева. Готовая смесь попадает в бункер 13 и ковшом

АБЗ готовят холодную смесь, в которой вязкий битум находится в

памяти компьютера может храниться до 200 рецептов смесей. Переналадка на

Получаемая смесь имеет весьма высокую однородность, однако вследствие того, что

действия свободного перемешивания. Технологическая схема этой установки представлена на рис.

на общий транспортер 2 и совместно со щебнем и песком

установки периодического действия. Смеситель - это вращающаяся печь, работающая по

Смесь перемещается по шнековым элементам, закрепленным на внутренней стороне барабана.

сопел, расположенных по длине этого участка. На внутренней поверхности барабана

барабана на этом участке прикреплены параллельно оси полочки, предназначенные для

имеет ряд экономических и экологических преимуществ. Стоимость установки из-за ее

интенсивного контроля выпускаемой продукции. Это объясняется следующим: дозирование в установке

битума, добавляется линия переработки старого асфальтобетона.

к традиционной технологии (рис. 9). Песок и щебень из агрегата

силосной банки 9 поступает в сушильный барабан 10, затем из

применительно
к установке Д – 645 - 3

асфальтобетонной смеси основание должно быть тщательно подготовлено.
Подготовка включает:
- проверку качества

превышать 6-8 мм. Хорошее сцепление покрытия с основанием, а также

по его устройству организуется непрерывное поступление асфальтобетонной смеси с температурой

двух), одного легкого и двух тяжелых катка на каждый укладчик.

одному следу и заканчивают уплотнение тяжелыми катками (12 -20 проходов);

взаимосвязано с составом: удваивается при замене в смеси природного песка

материалов, точность дозирования минеральных материалов и битума, продолжительность перемешивания минеральных

каждой партии (партией считают количество смеси одного состава, выпускаемой на

смеси, укладываемой в покрытие, проектную толщину и профиль покрытия, качество

после прохода укладчика перед уплотнением должна быть ровной, однородной, без

этой цели берут пробы из покрытия вырубкой или высверливанием и

асфальтобетонов через
1 – 3 суток после их уплотнения, а

одежды должен быть не ниже:
0,99 для плотного асфальтобетона из

сцепления шины автомобиля с увлажненной поверхностью покрытия лабораторной установкой ПРК-2

и теплого, является способность его смесей оставаться длительное время после

штабелях и транспортировании не слеживаются (не комкуются). Смеси в течение

битума и достаточным содержанием минерального порошка. Слеживаемость увеличивают путем введения

остывания до температуры окружающей среды. Значительное влияние на степень уплотняемости

уплотнения обычно не имеет достаточной плотности. В процессе эксплуатации дорожных

вследствие повышения вяжущих свойств жидких битумов под воздействием атмосферных факторов.

Гх, Дх. Две марки холодных асфальтобетонных смесей:
I марка

10 % по объему, водонасыщение 5 - 9 %, слеживаемость

повышенного содержания минерального порошка
(до 20 %) – частиц меньше

шероховатой поверхностью. Это необходимо для повышения внутреннего трения и заклинки

дроблением скальных горных пород и металлургических шлаков. Прочность при сжатии

класс битума выбирают с учетом предполагаемого срока хранения смеси на

методике, применяемой для составов горячего и теплого асфальтобетонов с обязательной

– 8 проходов по одному следу. При отсутствии таких катков

песка, минерального порошка и битума, приготовленная и уложенная в покрытие

дорожными покрытиями;
- небольшие затраты работы на

при отрицательной
температуре воздуха.

и дробленый песок в отношении 1:1. В минеральном порошке желательно

щебень размером 3-10 мм 30-45 %;
песок 25-35

в специальных смесителях. Минеральную часть смеси (щебень и песок) нагревают

зерен битумной пленкой. К месту укладки смесь транспортируют в специальных

и укладывается слоем заданной толщины. Придание поверхности покрытия требуемой шероховатости

открывается после достижения покрытием температуры наружного воздуха, но не ранее

покрытий на дорогах II – IV категорий, а также для

Д-5, укладываемый в теплом
состоянии при 50-80 0 С;
холодный,

с прочностью не ниже 80 МПа.
Обработанный вяжущим щебень по крупности

свойств (плотности, характера поверхности) принимают в пределах 2-4 % по

распределение щебня фракции 25-40 мм;
- уплотнение;
- россыпь щебня фракции 15-25