Izbor sastava asfaltbetonskih mješavina. Sastav mješavine asfaltnog betona odabire se prema uputama izrađenim na temelju projekta autoceste

Sastav asfalta betonska smjesa odabrani prema uputama izrađenim na temelju projekta autocesta. U zadatku se utvrđuje vrsta, tip i marka asfaltbetonske mješavine, kao i nosivi sloj kolnika za koji je namijenjena. Odabir sastava mješavine asfaltnog betona uključuje ispitivanje i na temelju njegovih rezultata izbor sastavnih materijala, a zatim uspostavljanje racionalnog odnosa između njih, čime se osigurava proizvodnja asfaltnog betona sa svojstvima koja zadovoljavaju zahtjeve standard. Mineralni materijali i bitumen ispituju se u skladu s važećim standardima, a nakon provedbe cijelog skupa ispitivanja utvrđuje se prikladnost materijala za asfaltbetonsku smjesu određene vrste i razreda, vođena odredbama GOST-a. racionalnog odnosa između sastavnih materijala počinje proračunom sastava zrna. Mineralni dio krupnozrnatih i sitnozrnatih asfaltbetonskih smjesa u prisutnosti krupnog ili srednjeg pijeska, kao i drobljenje, preporuča se odabrati prema kontinuiranom sastavu zrna, u prisutnosti finog prirodnog pijeska - prema isprekidanim sastavima , gdje je okvir od drobljenog kamena ili šljunka ispunjen smjesom koja praktički ne sadrži zrna veličine 5-0,63 mm.

Mineralni dio vrućeg i toplog pijeska i svih vrsta hladnih asfaltbetonskih mješavina bira se samo prema kontinuiranom sastavu zrna. Radi praktičnosti izračuna, preporučljivo je koristiti krivulje maksimalnih vrijednosti sastava zrna, konstruirane u skladu sa zahtjevima GOST-a (slika 1). Mješavina drobljenog kamena (šljunka), pijeska i mineralnog praha odabire se na način da se krivulja sastava zrna nalazi u području ograničenom graničnim krivuljama i bude što glađa. Pri odabiru zrnastog sastava mješavina na bazi drobljenog pijeska i drobljenog šljunka, kao i materijala iz sitnog drobljenja stijena, koji se odlikuju visokim sadržajem sitnih zrna (finijih od 0,071 mm), potrebno je voditi računa o količina potonjeg u ukupnom sadržaju mineralnog praha. Pri korištenju materijala iz prosijavanja drobljenja magmatskih stijena potpuna zamjena mineralni prah, njihov fino raspršeni dio, dopušten je u smjesama za gusti vrući asfaltbeton razreda III, kao iu mješavinama za porozni i visokoporozni asfaltbeton razreda I i II. Samo u mješavinama za topli, topli i hladni asfaltbeton razreda I i II djelomična zamjena mineralni prah; u isto vrijeme, masa zrna sitnijih od 0,071 mm uključena u smjesu mora sadržavati najmanje 50% mineralnog praha vapnenca koji udovoljava zahtjevima GOST-a

Pri korištenju materijala iz prosijavanja drobljenja karbonatnih stijena u sastavu vrućih i tople smjese za guste asfaltne betone razreda II i III, kao i hladne mješavine razreda I i II i mješavine za porozne i visoko porozne asfaltne betone razreda I i II mineralni prah može se izostaviti ako je sadržaj zrna finijih od 0,071 mm u sitima osigurava da su sastavi zrna u skladu sa zahtjevima GOST-a, a svojstva zrna sitnijih od 0,315 mm u situ zadovoljavaju zahtjeve GOST-a za mineralni prah. Riža. Kontinuirani zrnasti sastavi mineralnog dijela toplih i toplih sitnozrnatih (a) i pješčanih (b) mješavina za gusti asfaltbeton koji se koristi u gornjim slojevima kolnika.

Pri uporabi proizvoda za drobljenje polimineralnog šljunka u asfaltbetonu u cestovno-klimatskim zonama IV-V, također je dopušteno ne unositi mineralni prah u asfaltbetonske smjese II. kvalitete ako masa zrna sitnijih od 0,071 mm sadrži najmanje 40% kalcija i magnezijevi karbonati (CaCO3 + MgCO3). Kao rezultat odabira zrnastog sastava utvrđuje se postotni omjer mase između mineralnih komponenti asfaltbetona: drobljeni kamen (šljunak), pijesak i mineralni prah. Sadržaj bitumena u smjesi je unaprijed odabran u skladu s preporukama Dodatka 1 GOST-a i uzimajući u obzir standardne zahtjeve za preostalu poroznost asfaltnog betona za određenu klimatsku regiju. Tako je u cestovnim klimatskim zonama IV-V dopuštena uporaba asfaltbetona s većom zaostalom poroznošću nego u I-II, stoga je udio bitumena u asfaltbetonu za te zone propisan bliži nižim preporučenim granicama, a u I- II - prema gore.

U laboratoriju se pripremaju tri uzorka mješavine asfaltnog betona s unaprijed odabranom količinom bitumena i određuju: srednja gustoća asfaltnog betona, srednja i stvarna gustoća mineralnog dijela, poroznost mineralnog dijela i rezidualne poroznosti asfaltnog betona prema GOST-u. Ako rezidualna poroznost ne odgovara odabranoj, tada se zahtijevani sadržaj izračunava iz dobivenih karakteristika bitumena B (%) prema formuli: B gdje je V°pop poroznost mineralnog dijela, % volumena; Vpor - odabrana zaostala poroznost, % volumena, prihvaća se u skladu s GOST-om za danu cestovno-klimatsku zonu; gb - prava gustoća bitumena, g / cm 3; gb = 1 g/cm3; r°m - prosječna gustoća mineralni dio, g/cm3.

Nakon proračuna potrebne količine bitumena, smjesa se ponovno priprema, od nje se formiraju tri uzorka i određuje zaostala poroznost asfaltbetona. Ako se rezidualna poroznost podudara s odabranom, tada se prihvaća izračunata količina bitumena. U laboratoriju se priprema asfaltbetonska mješavina odabranog sastava: krupnozrnasta kg, sitnozrnasta kg i pijeska kg. Iz mješavine se izrađuju uzorci i utvrđuje se njihova usklađenost s fizičkim i mehaničkim svojstvima GOST-a.Ako asfaltni beton odabranog sastava ne zadovoljava zahtjeve standarda za neke pokazatelje, na primjer, čvrstoću na 50 ° C, tada se preporuča se povećati (unutar prihvatljivih granica) sadržaj mineralnog praha ili koristiti viskozniji bitumen; ako su vrijednosti čvrstoće na 0°C nezadovoljavajuće, treba smanjiti sadržaj mineralnog praha, smanjiti viskoznost bitumena ili dodati polimerni aditiv.

Ako je vodootpornost asfaltnog betona nedovoljna, preporučljivo je povećati sadržaj ili mineralnog praha ili bitumena; međutim, rezidualna poroznost i poroznost mineralne matrice moraju ostati unutar granica navedenih u gore navedenom standardu. Za povećanje otpornosti na vodu najučinkovitiji su surfaktanti i aktivirani mineralni puderi. Pri dodjeljivanju udjela bitumena hladnim asfaltbetonskim mješavinama potrebno je poduzeti dodatne mjere da se smjesa tijekom skladištenja ne stvrdne. U tu svrhu, nakon određivanja potrebne količine bitumena, pripremaju se uzorci za ispitivanje stvrdnjavanja. Ako pokazatelj zgrušavanja premašuje zahtjeve GOST-a, tada se sadržaj bitumena smanjuje za 0,5% i ispitivanje se ponavlja. Količinu bitumena treba smanjiti dok se ne postižu zadovoljavajući rezultati zgrušavanja, međutim, potrebno je osigurati da zaostala poroznost hladnog asfaltnog betona ne prelazi zahtjeve GOST-a. Nakon podešavanja sastava asfaltne betonske smjese, odabrana smjesa treba ponovno testirati. Odabir sastava smjese asfaltnog betona može se smatrati dovršenim ako svi pokazatelji svojstava uzoraka asfaltnog betona ispunjavaju zahtjeve gore navedenog GOST-a.

Primjer odabira sastava mješavine asfaltnog betona Potrebno je odabrati sastav mješavine sitnozrnatog vrućeg asfaltnog betona tipa B, kvaliteta II, za gusti asfaltni beton namijenjen za ugradnju gornjeg sloja kolnika u III cestovna klimatska zona. Dostupni su sljedeći materijali: - drobljeni granitni kamen frakcije 5-20 mm; - drobljeni vapnenac frakcije 5-20 mm; - riječni pijesak; - materijal od drobljenja granita; - materijal od sijanja od drobljenja vapnenca; - neaktivirani mineralni prah; - bitumen razreda nafte BND 90/130 (prema putovnici). Karakteristike ispitanih materijala navedene su u nastavku. Drobljeni granit: stupanj čvrstoće pri drobljenju u cilindru, stupanj trošenja - I-I, stupanj otpornosti na smrzavanje - Mrz 25, stvarna gustoća - 2,70 g / cm 3; drobljeni vapnenac: stupanj čvrstoće pri drobljenju u cilindru - 400, stupanj trošenja - I-IV, stupanj otpornosti na smrzavanje - Mrz 15, stvarna gustoća - 2,76 g / cm 3; riječni pijesak: sadržaj čestica prašine i gline - 1,8%, glina - 0,2% mase, stvarna gustoća - 2,68 g / cm 3; materijal od granita za drobljenje razreda 1000:

Sadržaj čestica prašine i gline je 5%, glina je 0,4% mase, stvarna gustoća je 2,70 g/cm 3; materijal iz sijanja drobljenog vapnenca razreda 400: sadržaj čestica prašine i gline - 12%, glina - 0,5% mase, stvarna gustoća - 2,76 g / cm 3; neaktivirani mineralni prah: poroznost - 33% volumena, bubrenje uzoraka iz mješavine praha s bitumenom - 2% volumena, stvarna gustoća - 2,74 g/cm 3, kapacitet bitumena - 59 g, vlažnost - 0,3% od mase; bitumen: dubina prodiranja igle na 25°C - 94×0,1 mm, na 0°C - 31×0,1 mm, temperatura omekšavanja - 45°C, istezanje na 25°C - 80 cm, na 0°C - 6 cm, Fraas temperatura krhkosti - minus 18°C, plamište - 240°C, podnosi adheziju na mineralni dio smjese asfaltnog betona, indeks penetracije - minus 1. Prema rezultatima ispitivanja, drobljeni granitni kamen može se smatrati prikladnim za pripremu smjesa tipa B, klasa II, riječni pijesak, materijal od granitnog drobljenja, mineralni prah i bitumen klase BND 90/130.

Drobljeni vapnenac i materijal od drobljenja vapnenca ne udovoljavaju zahtjevima tablice. 10 i 11 GOST za pokazatelje čvrstoće. Zrnasti sastavi odabranih mineralnih materijala dani su u tablici. Proračun sastava mineralnog dijela mješavine asfaltnog betona počinje određivanjem takvog omjera masa drobljenog kamena, pijeska i mineralnog praha pri kojem zrnasti sastav mješavine ovih materijala zadovoljava zahtjeve tablice. 6 GOST tablica

Izračun količine drobljenog kamena U skladu s GOST-om i sl. 2, a sadržaj drobljenih čestica većih od 5 mm u asfaltbetonskoj smjesi tipa B iznosi 35-50%. Za ovaj slučaj prihvaćamo sadržaj drobljenog kamena Sh = 48%. Budući da drobljeni kamen sadrži 95% zrna većih od 5 mm, bit će potreban drobljeni kamen = Dobivena vrijednost se upisuje u tablicu. 7 i izračunajte sadržaj svake frakcije u smjesi drobljenog kamena (uzmite 50% od količine svake frakcije drobljenog kamena). Izračun količine mineralnog praha U skladu s GOST-om i sl. 2, a sadržaj čestica finijih od 0,071 mm u mineralnom dijelu asfaltbetonske mješavine tipa B treba biti u rasponu od 6-12%. Za izračun uzimamo sadržaj čestica, na primjer, bliže donjoj granici zahtjeva, tj. 7%. Ako je broj ovih čestica u mineralnom prahu 74%, tada je sadržaj mineralnog praha u MP smjesi =

Međutim, za naše uvjete treba uzeti 8% mineralni prah, jer pijesak i materijal od sita za drobljenje granita već sadrže malu količinu čestica manjih od 0,071 mm. Dobiveni podaci unose se u tablicu 7 i izračunava se sadržaj mineralnog praha svake frakcije (uzeti 8%). Izračun količine pijeska Količina pijeska P u mješavini će biti: P = 100 - (Sh + MP) = (50 + 8) = 42% Budući da su u ovom primjeru korištene dvije vrste pijeska (riječni i materijali iz sita za drobljenje granita), potrebno je odrediti količinu svakog od njih zasebno. Odnos između riječnog pijeska Pr i materijala iz sitnog granitnog drobljenja može se utvrditi sadržajem zrna finijih od 1,25 mm, što prema GOST-u i sl. 2, au asfaltbetonskoj smjesi tipa B treba biti 28-39%. Prihvaćamo 34%; od čega je 8%, kako je gore izračunato, udio mineralnog praha. Tada udio pijeska ostaje 34-8 = 26% zrna finijih od 1,25 mm. Uzimajući u obzir da je maseni udio takvih zrnaca u riječnom pijesku 73%, au materijalu od granitnog drobljenja - 49%, sastavljamo omjer za određivanje masenog udjela riječnog pijeska u mineralnom dijelu mješavine asfaltnog betona:

Za izračun uzimamo Pr = 22%; tada će količina materijala od sijanja od drobljenja granita biti = 20%. Izračunavši, slično kao i kod drobljenog kamena i mineralnog praha, količinu svake frakcije u pijesku i materijalu iz granitnog drobljenja, dobivene podatke bilježimo u tablicu. 7. Zbrajanjem broja čestica manjih od zadane veličine u svakom vertikalnom stupcu, dobivamo ukupni zrnasti sastav mješavine mineralnih materijala. Usporedba dobivenog sastava sa zahtjevima GOST-a pokazuje da ih zadovoljava. Slično izračunavamo i mineralni udio asfaltne betonske mješavine diskontinuiranog zrnastog sastava. Određivanje sadržaja bitumena Drobljeni kamen, pijesak, materijal od drobljenja granita i mineralni prah pomiješaju se sa 6% bitumena. Ova količina bitumena je prosječna vrijednost preporučena u adj. 1. GOST za sve cestovne klimatske zone. Iz dobivene smjese pripremaju se tri uzorka promjera i visine 71,4 mm.

Budući da mješavina asfaltnog betona sadrži 50% drobljenog kamena, smjesa se zbija kombiniranom metodom: vibriranjem na vibrirajućoj platformi 3 minute pod opterećenjem od 0,03 MPa (0,3 kgf/cm 2 ) i dodatnim zbijanjem na preši 3 minute. pod opterećenjem od 20 MPa (200 kgf / cm 2). Nakon sat vremena određuje se prosječna gustoća (volumetrijska masa) asfaltbetona (uzorci) i stvarna gustoća mineralnog dijela asfaltbetona r° i na temelju tih podataka prosječna gustoća i poroznost mineralnog dijela asfaltbetona. uzorci se izračunavaju. Poznavajući pravu gustoću svih materijala i odabirom preostale poroznosti asfaltnog betona Vpor = 4% prema GOST-u, izračunava se približna količina bitumena. Prosječna gustoća ispitnih uzoraka asfaltbetona s udjelom bitumena od 6,0 % (preko 100 % mineralnog dijela) iznosi 2,35 g/cm3.

G/cm3; Od kontrolne smjese sa 6,2% bitumena izrađuju se tri uzorka i određuje se zaostala poroznost. Ako je unutar 4,0 ± 0,5% (kao što je uobičajeno za sitnozrnati asfaltni beton iz smjesa tipa B), tada se priprema nova smjesa s istom količinom bitumena, formira se 15 uzoraka i ispituje u skladu sa zahtjevima GOST-a (tri uzorak za svaku vrstu ispitivanja). Ako svojstva uzoraka pripremljenih iz odabrane smjese odstupaju od zahtjeva GOST-a, tada je potrebno prilagoditi sastav smjese i ponovno ga ispitati.

Sastav zrna mineralnog dijela mješavina i asfaltnih betona mora odgovarati onima navedenima u tablici. Pokazatelji fizičkih i mehaničkih svojstava asfaltnog betona koji se koristi u određenim cestovnim i klimatskim zonama moraju odgovarati onima navedenima u tablici.

Komponente, formulacija i svojstva Prikladnost praha za upotrebu u lijevanom asfaltnom betonu može se objektivno ocijeniti samo ispitivanjem uzoraka asfaltnog betona proizvedenih s njim. Uzimajući u obzir ovu važnu okolnost, moguće je koristiti u nekim vrstama lijevani asfaltni betončak i prahovi koji su na prvi pogled malo korisni, kao što je les, mljeveni lapor, gipsani kamen ili gips, otpad od filtarskih preša iz industrije šećera, otpad iz tvornica sode, ferokromna troska itd. Pijesak ima važnu tehnološku i ekonomsku ulogu u proizvodnji mješavina lijevanog asfaltnog betona. Pri odabiru pijeska prednost se daje prirodnom pijesku. Što je zrno gušće i veće, to je mineralna smjesa pokretljivija i gušća i zahtijeva manje bitumena. Za razliku od mineralnog pudera, većina prirodnog mora, rijeke i jezera kvarcni pijesci V kemijska reakcija ne stupa u interakciju s bitumenom. Za većinu lijevanih mješavina možemo preporučiti pijeske koji zadovoljavaju zahtjeve standarda i tablice.

Komponente, formulacija i svojstva Za smjese tipa I i II ne preporuča se korištenje sita za drobljenje koje sadrži povećanu količinu čestica prašine kako bi se izbjeglo pogoršanje pokretljivosti smjesa i povećanje potrošnje bitumena. Preporučljivo je koristiti drobljeni pijesak samo kao dodatak prirodnom zaobljenom pijesku u pripremi smjesa tipa I i II. u čistom obliku mogu se koristiti samo u smjesama tipa III, IV i V. Gotovo sva svojstva lijevanog asfaltnog betona značajno se poboljšavaju kada se smjesi doda frakcija 3-5 mm tvrdog kamena za poliranje. Omjer frakcije 3-5 mm i frakcije 5-10 u smjesi treba uzeti kao 2:1 ili 1,5:1. Drobljeni kamen (šljunak) za lijevane smjese od drobljenog kamena (šljunka) mora odgovarati zahtjevima i tablici. 3. Ne preporučuje se korištenje drobljenog kamena dobivenog drobljenjem slabih (stupnja lomljivosti ispod 600) i poroznih stijena. Porozni drobljeni kamen brzo upija bitumen, a kako bi se osigurala potrebna pokretljivost smjese, potrebno je povećati sadržaj bitumena.

Komponente, formulacija i svojstva U mješavinama za gornji sloj potrebno je koristiti drobljeni kamen iz gustih i teško poliranih stijena, kubičnog oblika maksimalne veličine do 15 (20) mm. Štoviše, za mješavine drobljenog kamena tipa I preporučuju se frakcije 3-15 s omjerom zrna 3-5, 5-10 i veličinom mm 2,5:1,5:1,0. Za mješavine tipa V najveća veličina zrna može doseći 20 mm, a za III - 40 mm. U potonjem slučaju, čvrstoća izvorne stijene može se smanjiti za %.

Komponente, formulacija i svojstva Bez veće štete za asfaltbeton iz mješavina tipova II, III i V, ali uz veliku korist za proizvodnju, može se smanjiti zahtjev za drobljivost zrna drobljenog kamena. Drobljenje zrna u ovim asfaltbetonskim smjesama je malo vjerojatno, budući da se formiranje strukture u monolit odvija pod utjecajem gravitacije ili vibracija i bez sudjelovanja teških valjaka. U lijevanim smjesama tipa II, III i V može se uspješno koristiti šljunak. Zbog zaobljenog oblika i ultra-kisele prirode površine zrna, smjesa ima povećanu pokretljivost uz manju potrošnju bitumena. Bitumen određuje fazni sastav asfaltnog veziva u asfaltbetonu, podložan je najvećim promjenama u odnosu na ostale sastojke mješavine i utječe na toplinsku otpornost premaza. Stoga se uglavnom fokusiraju na viskozne tipove koji imaju svojstva navedena u tablici. 4.

Sastav, formulacija i svojstva Ako bitumen nema kompleks navedenih svojstava, poboljšava se dodavanjem prirodnog bitumena, bitumenskih stijena, elastomera i dr. Vrlo učinkoviti aditivi su prirodni bitumeni, koji su dobro kompatibilni s naftnim bitumenom i jednostavni su za upotrebu. Prirodni bitumeni nastali su iz nafte u gornjim slojevima zemljine kore kao rezultat gubitka lakih i srednjih frakcija - prirodnog deasfaltiranja nafte, kao i procesa interakcije njegovih komponenti s kisikom ili sumporom. Na području naše zemlje prirodni bitumen nalazi se u raznim bitumenskim stijenama i rijetko se nalazi u čistom obliku. Komponente, formulacija i svojstva Bitumenske naslage javljaju se u obliku slojeva, leća, žilica i na površini. Najveća količina bitumena sadržana je u naslagama ležišta i leće. Žilne naslage su rijetke kod nas. Značajna količina prirodnog bitumena nalazi se u površinskim naslagama. Na svoj način kemijski sastav ti su bitumeni slični naftnim. Prirodni bitumeni su tvrdi, viskozni i tekući. Tvrdi bitumen (asfaltit). Gustoća asfaltita kg/m3, temperatura omekšavanja °C. U prosjeku asfaltit sadrži 25% ulja, 20% smola i 55% asfaltena. Asfaltiti imaju povećana adhezivna svojstva zbog visokog sadržaja prirodnih površinski aktivnih tvari u svom sastavu - asfaltogenih kiselina i njihovih anhidrida. Asfaltiti su otporni na starenje kada su izloženi sunčevom zračenju i atmosferskom kisiku.

Komponente, formulacija i svojstva Pozitivni rezultati dobiveni su uvođenjem usitnjenog polietilena u lijevanu smjesu, kao i fino mljevenog gumenog praha (TIRP) u količini od 1,5% mase mineralnih materijala. Kao aditiv za povećanje toplinske otpornosti lijevanog asfaltnog betona preporuča se koristiti otplinjeni sumpor u obliku gruda, granula (veličina granula do 6 mm) ili tekućeg oblika. Sumpor se u miješalicu unosi na vrućim mineralnim materijalima, tj. prije hranjenja bitumenom. Količina sumpora propisana je unutar 0,25-0,65 udjela bitumena. U ovom slučaju količina bitumena sa sumporom iznosi 0,4-0,6 udjela mineralnog praha.

Komponente, formulacija i svojstva Sumirajući rečeno, potrebno je imati na umu da većina navedenih “know-how” zahtijeva prevladavanje ozbiljnih tehničkih i tehnoloških problema, kao i dodatne financijske troškove, koje ne mogu sve organizacije riješiti. . Povećanjem troškova proizvodnje ne pridonose uvijek poboljšanju tehnoloških svojstava smjesa i svojstava premaza, kao i zdravlju ljudi i okoliša. Preporuča se odabrati recept za smjesu posebnom tehnikom. Proračun sadržaja komponenata počinje nakon određivanja zrnastog (granulometrijskog) sastava svih mineralnih materijala i konstruiranja krivulje prosijavanja. Krivulja mora odgovarati preporučenim granicama za pojedinu vrstu mješavine 53 Sastojci, formulacija i svojstva Ako krivulja prosijavanja ne odgovara preporučenim granicama, prilagodite sadržaj pojedinih zrna promjenom njihove količine u mineralnoj smjesi. Pri proračunu količine mineralnog praha potrebno je izvršiti prilagodbu za sadržaj prašine od pijeska i drobljenog kamena u mineralnoj smjesi. Zatim, vodeći se numeričkim vrijednostima faznog sastava asfaltnog veziva (B/MP) i njegove količine (B+MP) za odgovarajuću vrstu lijevane smjese, doza bitumena (polimer bitumena ili drugog bitumenskog veziva) uvodi se i utvrđuju svojstveni pokazatelji. Glavni pokazatelji svojstava lijevane mješavine i uzoraka asfaltnog betona, za zadane vrijednosti čiji se sastav bira, su za tipove: I i V - pokretljivost, dubina udubljenja žiga i zasićenost vodom; II - pokretljivost, tlačna čvrstoća na +50 °C i dubina utiskivanja žiga; III - pokretljivost i zasićenost vodom; IV - zasićenost vodom i tlačna čvrstoća na +50 °C.

Komponente, formulacija i svojstva Opcionalno se određuju vlačna čvrstoća na savijanje i modul elastičnosti na 0 °C, kao i koeficijent otpornosti na pucanje kao odnos vrijednosti ovih pokazatelja. Ako svojstva mješavine i asfaltbetona u potpunosti odgovaraju traženim (tablica), odabir se smatra uspješnim. Tablica - Fizikalna i mehanička svojstva lijevanog asfaltnog betona

Mješavina asfaltnog betona je građevinski materijal dobiven umjetnim putem. U skladu s tehnologijom proizvodnje provodi se racionalan odabir glavnih komponenti, a zatim se materijal zbija vibratorima. Zahtjevi izvedbe sastav asfaltnog betona uključeno u GOST 9128.

Koji se sastojci koriste u smjesi?

Otopina asfaltnog betona sadrži sljedeće sastojke:

komponente mineralnog podrijetla, kao što su prirodni ili drobljeni pijesak, drobljeni kamen (šljunak), fini praškasti dodaci (ako je potrebno);
veziva organskog porijekla, poput bitumena.

U početku se umjesto bitumena koristio katran. Međutim, od njega se odustalo zbog štetnog djelovanja na zdravlje ljudi i okoliš. Za miješanje komponenti, smjesa asfaltnog betona se zagrijava. Namjena asfaltnog betona je polaganje cesta za aerodrome i autoceste, uređenje industrijskih podova. Prema principu polaganja, asfaltni beton je:

zbijeno;
lijevani, karakteriziran visokom fluidnošću i visokim sadržajem vezivni materijal, čime se omogućuje izvođenje zidanja bez zbijanja.

Sastav asfaltnog betona je:

drobljeni kamen;
šljunak;
pjeskovita.

Viskoznost bitumena i Maksimalna temperatura zidanje određuje sljedeće vrste smjesa:

vruće, položeno na 120 °C s vezivima u obliku viskozno-tekućeg bitumena za ceste;
hladno, položeno do 5 °C, gdje tekućine djeluju kao vezivo bitumenski materijali naftno podrijetlo;
toplo za zidanje do 70 °C na bazi viskozno-tekućeg bitumena.

Međutim, potonji tip nije pronađen kao zasebna vrsta od 1999. godine. Vrste vrućeg asfaltnog betona prema postotku zaostale poroznosti:

visoke gustoće - 1-2,5%;
visoko porozan - 10-18%;
gusta - 2,5-5%;
porozni - 5-10%.

U hladnim otopinama ova vrijednost iznosi 6-10%. Prema maksimalnoj veličini čestica upotrijebljene mineralne komponente, asfaltbetonska ploča može biti:

grubo zrnat s veličinom čestica do 4 cm;
fino zrnat s česticama do 2 cm;
pjeskovita veličine do 5 cm.

tip A, u kojem je sastav mineralnog kamena 50-60%;
tip B sa sadržajem kamena 40-50%;
tip B, uključujući 30-40% punila.

Koji algoritmi postoje za projektiranje komponentnog sastava asfaltnog betona?

Za odabir sastava otopine asfaltnog betona odabire se racionalan omjer komponenti. Dobiveni sastavi imaju zadanu gustoću i tehnička svojstva. Postoje četiri algoritma dizajna:

Metoda profesora P.V. Saharova
Metoda modulo zasićenja koju je osigurao profesor Durieu M.
Algoritam dizajna za potrebne radne uvjete premaza, dobiven istraživanjem profesora I. A. Rybyeva.
Odabir na temelju krivulja gustoće, koje je razvio profesor N.I. Ivanov uz pomoć SoyuzDorNII.

Primjer optimalnog odabira sastojaka mješavine asfalt betona

Kao primjer komponenti asfaltnog betona, predlaže se razmatranje problema: potrebna je fino zrnasta vruća mješavina tipa B drugog razreda za stvaranje guste gornje kugle ceste u trećoj klimatskoj zoni. Dostupni su sljedeći sastojci:

granitni i vapnenački drobljeni kamen s veličinom zrna od 0,5-2 cm;
riječni pijesak;
probir nakon mljevenja granitnih čipova;
prosijavanje nakon drobljenja vapnenca;
neaktivirani mineralni prah;
bitumenski materijal BND 90/130.

Prva faza uključuje testiranje i usporedbu karakteristika gore navedenih sastojaka. Na temelju rezultata ispitivanja uzoraka s različitim omjerima komponenti zaključeno je da su riječni pijesak, granitna prašina, mineralni prah i bitumenski materijal prikladni za izradu asfaltbetonskih mješavina tipa B i drugog razreda.

Vapnenac i prašina od komponente drobljenog vapnenca nisu zadovoljili GOST standarde za parametre čvrstoće. U drugoj fazi izračunava se drobljeni kamen. Njegov sadržaj s veličinom čestica većom od 0,5 cm iznosi 35-50%. Optimalni sadržaj u mješavinama je 48%. Materijal sadrži 95% čestica navedene veličine, pa formula izgleda ovako:

Na taj način se izračunava količina drobljenog kamena u smjesi za frakcijski sastav.

U trećoj fazi određuje se sastav mineralnog praha. Izračuni počinju izvođenjem masenih udjela drobljenog kamena, pijeska i mineralnog praha s frakcijskim sastavom, prema GOST-u. Shodno tome, sadržaj zrnaca manjih od 0,0071 cm u mineralnom materijalu asfaltbetona treba biti u rasponu od 6-12%. Za izračune uzima se 7%. Kada je sadržaj elemenata veličine čestica 0,0071 cm 74% u mineralu u prahu, formula za izračun izgleda ovako:

Zbog prisutnosti čestica manjih od 0,0071 cm od granitnih sita u smjesi, minimalni udio praha uzima se jednakim 8%. U četvrtoj fazi izračunava se količina pijeska. Njegov opći sadržaj je:

Pijesak = 100 - (minuta praha od drobljenog kamena) = 100 - (50 8) = 42%.

Primjer koristi riječni i granitni pijesak. Stoga se proporcije svakog određuju zasebno. Postotak riječne komponente i granitnih sita utvrđuje se njihovom frakcijom s veličinom čestica manjom od 0,125 cm.Za mješavinu asfaltnog betona zrna bi trebala biti u količini od 28-39%. Uzima se prosječno 34%, od čega se 8% računa kao udio min praha. Prema tome, pijesak treba 34-8 = 26% za čestice s veličinom čestica manjom od 0,125 cm. Budući da je maseni udio ovih zrnaca u materijalu riječnog pijeska 73%, granitna prašina je 49%, udio za asfaltni beton tipa B smjese je:

Dobivenu vrijednost zaokružujemo na 22%, dakle, sadržaj sita od granitnih krhotina je 42 - 22 = 20%. Sličan izračun provodi se za svaku frakciju pijeska i sita. Podaci su sažeti u tablici, a vrijednosti s dimenzijama manjim od onih navedenih za svaki pojedinačni sastojak su sažete, a zatim uspoređene sa zahtjevima GOST-a.

U petoj fazi izračunava se sadržaj bitumenske komponente. Prema uvjetima, drobljeni kamen, pijesak, projekcije drobljenog granita, mineralni prah miješaju se sa 6% vezivnog sastojka, što odgovara prosječnoj vrijednosti potrebnoj u regulatornom dokumentu. Pripreme se tri uzorka smjese visine 7,14 cm i odgovarajućeg promjera. Zatim se zbijanje provodi kombiniranom metodom:

tri minute na vibracijskoj platformi pri tlaku od 0,03 MPa;
trominutno zbijanje na vibropresi pod pritiskom od 20 MPa.

Nakon dva dana određuje se srednja gustoća, odnosno masa u odnosu na volumen asfaltbetona, stvarna gustoća mineralne komponente mješavine r°. Na temelju dobivenih podataka, osim gustoće, izračunava se i poroznost mineralne komponente ispitivanih uzoraka.

Okvirna količina bitumenskog veziva određena je stvarnom gustoćom svih sastojaka, uzimajući u obzir zaostalu poroznost asfaltbetona V pora = 4%. Istodobno, prosječna gustoća uzoraka asfaltbetona s udjelom bitumena od 6% na 100% minerala iznosi 2,35 g/cm3. Stoga formule za izračun izgledaju ovako:

Zatim se pripremaju još tri uzorka asfaltbetona s udjelom bitumena 6,2% za određivanje zaostale poroznosti. Ako je njegova vrijednost 4,0 ± 0,5%, priprema se i ispituje dodatnih 15 uzoraka takve smjese u skladu s GOST 9128-84.

Ako se otkrije odstupanje od zahtjeva regulatornog dokumenta, smjesa se prilagođava i naknadno ispituje, kao što je gore navedeno.

Najkorišteniji materijal za gradnju cesta u 20. stoljeću - asfalt - dijeli se na više vrsta, klasa i vrsta. Osnova za odvajanje nije samo i ne toliko popis početnih komponenti uključenih u smjesu asfaltnog betona, već omjer njihovih masenih udjela u sastavu, kao i neke karakteristike komponenti - posebno veličina frakcije pijeska i drobljenog kamena, stupanj pročišćavanja mineralnog praha i istog pijeska.

Sastav asfalta

Asfalt bilo koje vrste i marke sadrži pijesak, drobljeni kamen ili šljunak, mineralni prah i bitumen. Međutim, što se tiče drobljenog kamena, on se ne koristi u pripremi nekih vrsta cestovnih površina - ali ako se asfaltiranje područja izvodi uzimajući u obzir veliki promet i jaka kratkotrajna opterećenja na površini, onda drobljeni kamen (ili šljunak) je neophodan - kao zaštitni element koji oblikuje okvir.

Mineralni prah- obvezni početni element za pripremu asfalta bilo kojeg razreda i vrste. U pravilu se maseni udio praha - a dobiva se drobljenjem stijena s visokim udjelom ugljikovih spojeva (drugim riječima, iz vapnenca i drugih organskih okamenjenih naslaga) - određuje na temelju zadataka i zahtjeva za viskoznost materijala. Veliki postotak mineralni prahovi omogućuju njegovu upotrebu u poslovima kao što su asfaltiranje cesta i igrališta: viskozni (tj. izdržljivi) materijal uspješno će prigušiti unutarnje vibracije konstrukcija mosta bez pucanja.

Koristi se većina vrsta i klasa asfalta pijesak- izuzetak su, kao što smo rekli, vrste cestovnih površina kod kojih je maseni udio šljunak. Kvaliteta pijeska određena je ne samo stupnjem njegovog pročišćavanja, već i metodom proizvodnje: pijesak iskopan otvorenim lijevanjem obično zahtijeva temeljito čišćenje, ali umjetni pijesak dobiven drobljenjem stijena smatra se spremnim "za rad".

Konačno, bitumen je kamen temeljac industrije popločavanja. Proizvod rafiniranja nafte, bitumen, nalazi se u smjesi bilo koje marke u vrlo maloj količini - njegov maseni udio u većini sorti jedva doseže 4-5 posto. Iako se naširoko koristi u poslovima kao što je asfaltiranje područja sa složenim terenom i popravak cesta, lijevani asfalt može se pohvaliti sadržajem bitumena od 10 posto ili više. Bitumen daje takvom platnu značajnu elastičnost nakon stvrdnjavanja i fluidnost, što olakšava distribuciju gotove smjese po mjestu.

Marke i vrste asfalta

Ovisno o postotku navedenih komponenti, Postoje tri razreda asfalta. Tehničke karakteristike, opseg primjene i sastav mješavine različitih stupnjeva opisani su u GOST 9128-2009, koji, između ostalog, uzima u obzir mogućnost dodavanja dodatnih aditiva koji povećavaju otpornost na smrzavanje, hidrofobnost, fleksibilnost ili otpornost na habanje premazivanje.

Ovisno o postotku punila sadržanog u smjesi za izgradnju cesta, dijeli se na sljedeće vrste:

A - 50-60% drobljeni kamen;
B - 40-50% drobljenog kamena ili šljunka;
B - 30-40% drobljenog kamena ili šljunka;
G - do 30% pijeska od drobljenja;
D - do 70% pijeska ili mješavine s drobljenjem.

Asfalt razreda 1

Ova marka proizvodi širok raspon različite vrste premazi - od gustih do visoko poroznih, sa značajnim sadržajem drobljenog kamena. Područje njihove upotrebe- izgradnja cesta i uređenje okoliša: ali porozni materijali uopće nisu prikladni za ulogu stvarnog premaza, gornjeg sloja površine ceste. Puno ih je bolje koristiti za izradu temelja i izravnavanje podloge za polaganje gušćih vrsta materijala.

Asfalt razreda 2

Raspon gustoće je približno isti, ali sadržaj i postotak pijeska i šljunka može jako varirati. Ovo je isti "prosječni" asfalt, s vrlo širokim rasponom primjena: i izgradnja autocesta, i njihovo popravljanje, te uređenje teritorija za parkirališta i trgove ne može bez toga.

Asfalt razreda 3

Premazi Mark 3 odlikuju se činjenicom da se u njihovoj izradi ne koristi drobljeni kamen ili šljunak – zamjenjuju ih mineralni prahovi i posebno visokokvalitetni pijesak dobiven drobljenjem tvrdih stijena.

Omjer pijeska i drobljenog kamena (šljunka)

Omjer sadržaja pijeska i šljunka jedan je od najvažnijih pokazatelja koji određuje opseg primjene određene vrste premaza. Ovisno o prevalenciji jednog ili drugog materijala označava se slovima od A do D: A - više od polovice sastoji se od sitnog drobljenog kamena ili šljunka, a D - približno 70 posto sastoji se od pijeska (iako se pijesak koristi uglavnom od drobljenog kamenja).

Omjer bitumena i mineralnih komponenti

Ništa manje važno - na kraju krajeva, određuje karakteristike čvrstoće površine ceste. Visok sadržaj mineralnih pudera značajno povećava njegovu lomljivost. Zato Pješčani asfalti mogu se koristiti samo u ograničenoj mjeri: uređenje parkovnih površina ili nogostupa. Ali premazi s visokim udjelom bitumena dobrodošao su gost u svakom poslu: osobito ako se radi o izgradnji cesta u teškim uvjetima. klimatskim uvjetima, na temperaturama ispod ništice, ako je brzina radova tolika da će se u roku od 24 sata novom cestovnom podlogom kretati prometna oprema, a nakon završetka gotove prometnice jurit će teška vozila.

U Rusiji je najrasprostranjeniji odabir sastava mineralnog dijela asfaltbetonskih smjesa temeljen na graničnim krivuljama sastava zrna. Mješavina drobljenog kamena, pijeska i mineralnog praha bira se na način da se krivulja sastava zrna nalazi u području ograničenom graničnim krivuljama i bude što je moguće glatkija. Frakcijski sastav mineralne smjese izračunava se ovisno o sadržaju odabranih komponenti i njihovom zrnastom sastavu prema sljedećem odnosu:

j - broj komponente;

n je broj komponenti u smjesi;

Pri odabiru zrnastog sastava mješavine asfaltnog betona, posebno kod pijeska iz sitnog drobljenja, potrebno je voditi računa o zrncima sadržanim u mineralnom materijalu manjih od 0,071 mm, koja se pri zagrijavanju u bubnju za sušenje ispuhuju i taložiti u sustavu za sakupljanje prašine.

Te se čestice prašine mogu ili ukloniti iz smjese ili u nju dozirati postrojenje za miješanje zajedno s mineralnim puderom. Postupak korištenja sakupljača prašine određen je tehnološkim propisima za pripremu asfaltbetonskih mješavina, uzimajući u obzir kvalitetu materijala i karakteristike postrojenja za miješanje asfalta.

Zatim, u skladu s GOST 12801-98, određuje se prosječna i stvarna gustoća asfaltnog betona i mineralnog dijela i na temelju njihovih vrijednosti izračunava se zaostala poroznost i poroznost mineralnog dijela. Ako rezidualna poroznost ne odgovara standardiziranoj vrijednosti, tada se novi sadržaj bitumena B (težinski %) izračunava prema sljedećem odnosu:

S izračunatom količinom bitumena ponovno se priprema smjesa, iz nje se formiraju uzorci i ponovno određuje zaostala poroznost asfaltbetona. Ako odgovara potrebnoj, tada se izračunata količina bitumena uzima kao osnova. U suprotnom se ponavlja postupak odabira udjela bitumena temeljen na aproksimaciji standardiziranog volumena pora u zbijenom asfaltnom betonu.

Od mješavine asfaltnog betona sa zadanim sadržajem bitumena, a standardna metoda zapečatiti niz uzoraka i odrediti cijeli niz pokazatelja fizičkih i mehaničkih svojstava predviđenih GOST 9128-97. Ako asfaltni beton ne zadovoljava zahtjeve standarda za bilo koji pokazatelj, tada se mijenja sastav smjese.

Ako je koeficijent unutarnjeg trenja nedovoljan, treba povećati sadržaj krupnih frakcija drobljenog kamena ili drobljenih zrna u pjeskovitom dijelu smjese.

Ako su smična adhezija i tlačna čvrstoća na 50°C niske, potrebno je povećati sadržaj mineralnog praha (unutar prihvatljivih granica) ili koristiti viskozniji bitumen. Kod visokih vrijednosti čvrstoće na 0°C preporuča se smanjiti sadržaj mineralnog praha, smanjiti viskoznost bitumena, koristiti polimer-bitumensko vezivo ili koristiti aditive za plastificiranje.

Ako je vodonepropusnost asfaltbetona nedovoljna, preporučljivo je povećati udio mineralnog praha ili bitumena, ali u granicama koje osiguravaju potrebne vrijednosti zaostale poroznosti i poroznosti mineralnog dijela. Za povećanje otpornosti na vodu učinkovito je koristiti površinski aktivne tvari (tenzide), aktivatore i aktivirane mineralne prahove. Odabir sastava mješavine asfaltnog betona smatra se dovršenim ako svi pokazatelji fizikalnih i mehaničkih svojstava dobiveni tijekom ispitivanja uzoraka asfaltnog betona zadovoljavaju zahtjeve norme. Međutim, unutar standardne zahtjeve za asfaltbeton preporuča se optimizirati sastav mješavine u smjeru povećanja operativna svojstva i trajnost izvedenog konstruktivnog sloja kolnika.

Optimizacija sastava smjese namijenjene uređaju gornje slojeve cestovnih površina, donedavno se povezivalo s povećanjem gustoće asfaltnog betona. S tim u vezi, u cestogradnji su razvijene tri metode koje se koriste pri izboru zrnastog sastava gustih smjesa. Izvorno su se zvali:

- eksperimentalna (njemačka) metoda izbora gustih smjesa, koja se sastoji u postupnom punjenju jednog materijala drugim;
- metoda krivulje, koja se temelji na izboru sastava zrna koji se približava unaprijed određenim matematički “idealnim” krivuljama gustih smjesa;
- Američka metoda standardnih smjesa, bazirana na provjerenim sastavima smjesa od specifičnih materijala.

Ove su metode predložene prije otprilike 100 godina i dalje su razvijane.

Bit eksperimentalne metode odabira gustih smjesa je postupno ispunjavanje pora jednog materijala s većim zrnima drugim sitnijim mineralnim materijalom. U praksi se odabir smjese provodi sljedećim redoslijedom.

Na 100 težinskih dijelova prvog materijala dodajte uzastopno 10, 20, 30 itd. težinskih dijelova drugog, određujući nakon miješanja i zbijanja prosječnu gustoću i birajući smjesu s minimalnim brojem šupljina u zbijenom stanju. .

Ako je potrebno izraditi mješavinu od tri komponente, tada se u gušću smjesu od dva materijala dodaje treći materijal u postupno povećavajućim obrocima i također se bira najgušća smjesa. Iako je ovaj izbor guste mineralne konstrukcije zahtjevan i ne uzima u obzir utjecaj sadržaja tekuće faze i svojstava bitumena na zbijanje smjese, ipak se još uvijek koristi u eksperimentalnim istraživanjima.

Osim toga, eksperimentalna metoda za odabir gustih mješavina korištena je kao temelj proračunskih metoda za pripremu gustih betonskih mješavina iz sipkih materijala različitih veličina i dalje je razvijena u metodama eksperimentalnog planiranja. Načelo sekvencijalnog ispunjavanja šupljina koristi se u metodologiji za projektiranje optimalnih sastava asfaltnog betona za ceste, koji koriste drobljeni kamen, šljunak i pijesak bilo koje granulometrije.

Prema autorima rada, predložena računska i eksperimentalna metodologija omogućuje optimalnu kontrolu strukture, sastava, svojstava i cijene asfaltnog betona. Sljedeći se koriste kao promjenjivi strukturni kontrolni parametri:

- koeficijenti odvajanja zrna drobljenog kamena, šljunka i pijeska;
- volumna koncentracija mineralnog praha u asfaltnom vezivu;
- kriterij optimalnog sastava, izražen minimalnim ukupnim troškom komponenti po jedinici proizvodnje.

Na temelju principa sekvencijalnog ispunjavanja šupljina u drobljeniku, pijesku i mineralnom prahu izračunat je okvirni sastav mješavine za asfaltbeton visoke gustoće na bazi tekućeg bitumena.

Sadržaj komponenata u smjesi izračunat je na temelju rezultata unaprijed utvrđenih vrijednosti stvarne i nasipne gustoće mineralnih materijala. Konačni sastav eksperimentalno je dorađen zajedničkim variranjem sadržaja svih komponenti smjese metodom matematičkog planiranja simpleks pokusa. Optimalnim se smatra sastav mješavine koji osigurava minimalnu poroznost mineralne jezgre asfaltbetona.

Druga metoda odabira zrnastog sastava asfaltbetona temelji se na izboru gustih mineralnih smjesa čiji se zrnasti sastav približava idealnim krivuljama Fullera, Grafa, Hermana, Bolomeya, Talbot-Richarda, Kitt-Peffa i drugih autora. U većini slučajeva te se krivulje prikazuju kao potencne ovisnosti potrebnog sadržaja zrna u smjesi o njihovoj veličini. Na primjer, Fullerova krivulja raspodjele veličine čestica guste smjese dana je sljedećom jednadžbom:

D je najveća veličina zrna u smjesi, mm.

Za standardizaciju zrnastog sastava mješavine asfaltnog betona, u suvremenoj američkoj metodi projektiranja "Superpave", također su usvojene granulometrijske krivulje maksimalne gustoće, koje odgovaraju potencnom zakonu s eksponentom od 0,45.

Štoviše, osim kontrolnih točaka koje ograničavaju raspon sadržaja zrna, također je zadan unutarnja zona ograničenje, koje se nalazi duž granulometrijske krivulje maksimalne gustoće u intervalu između zrna veličine 2,36 i 0,3 mm. Vjeruje se da mješavine s raspodjelom veličine zrna koje prolaze kroz graničnu zonu mogu imati problema sa zbijanjem i smičnom stabilnošću, budući da su osjetljivije na sadržaj bitumena i postaju plastične kada se slučajno predozira organskim vezivom.

Treba napomenuti da je GOST 9128-76 također propisao za krivulje sastava zrna gustih smjesa restriktivnu zonu koja se nalazi između graničnih krivulja kontinuirane i diskontinuirane granulometrije. Na sl. 1 ovo područje je zasjenjeno.

Riža. 1. - Sastav zrna sitnozrnatog mineralnog dijela:

Međutim, 1986. godine, kada je standard ponovno izdan, ovo je ograničenje poništeno kao nevažno. Štoviše, u radovima lenjingradske podružnice Soyuzdornia (A.O. Sal) pokazano je da su takozvani "polu-diskontinuirani" sastavi smjesa koje prolaze kroz zasjenjenu zonu u nekim slučajevima poželjniji od kontinuiranih zbog manje poroznosti smjese. mineralni dio asfaltbetona, a isprekidani - zbog veće otpornosti na raslojavanje.

Osnova domaće metode za konstrukciju krivulja granulometrijskog sastava gustih smjesa bila je dobro poznata istraživanja V.V. Okhotin, u kojem je pokazano da se najgušća smjesa može dobiti pod uvjetom da se promjer čestica koje čine materijal smanji u omjeru 1:16, a njihova težina iznosi - kao 1:0,43. Međutim, s obzirom na tendenciju segregacije smjesa formuliranih s ovim omjerom grubih i finih frakcija, predloženo je dodavanje međufrakcija. Istodobno, težina frakcije s 16 puta manjim promjerom neće se uopće promijeniti ako ispunite praznine ne samo s tim frakcijama, već, na primjer, s frakcijama s 4 puta manjim promjerom zrna.

Ako je kod punjenja frakcijama s 16 puta manjim promjerom zrna njihov težinski udio bio jednak 0,43, tada bi pri punjenju frakcijama s 4 puta manjim promjerom zrna njihov sadržaj trebao biti jednak k = 0,67. Ako uvedete drugu međufrakciju s promjerom koji se smanjuje za 2 puta, tada bi omjer frakcija trebao biti k = 0,81. Dakle, težinski broj razlomaka, koji će se uvijek smanjivati za isti iznos, može se matematički izraziti kao niz geometrijske progresije:

Y1 - količina prve frakcije;

k - koeficijent otjecanja;

n je broj frakcija u smjesi.

Iz rezultirajuće progresije izvodi se kvantitativna vrijednost prve frakcije:

Stoga se koeficijent otjecanja obično naziva težinski omjer frakcija čije su veličine čestica u odnosu 1:2, tj. kao omjer najbližih veličina ćelija u standardnom skupu sita.

Iako su teoretski najgušće smjese izračunate pomoću koeficijenta otjecanja od 0,81, u praksi su se smjese s diskontinuiranim sastavom zrna pokazale gušćima.

To se objašnjava činjenicom da prikazani teorijski proračuni za pripremu gustih smjesa na temelju koeficijenta otjecanja ne uzimaju u obzir odvajanje velikih zrna materijala od manjih zrna. S tim u vezi, P.V. Saharov je primijetio da se pozitivni rezultati u smislu povećanja gustoće smjese postižu samo postupnim (isprekidanim) odabirom frakcija.

Ako je omjer veličina miješanih frakcija manji od 1:2 ili 1:3, tada male čestice ne ispunjavaju prazninu između velikih zrna, već ih guraju.

Krivulje granulometrijskog sastava mineralnog dijela asfaltnog betona s različitim koeficijentima otjecanja prikazane su na sl. 2.

Riža. 2. - Granulometrijski sastav mineralnog dijela asfaltbetonskih mješavina s različitim koeficijentima otjecanja:

Kasnije je razjašnjen omjer promjera čestica susjednih frakcija, isključujući odvajanje velikih zrna u višefrakcijskoj mineralnoj smjesi. Prema P.I. Bozhenov, kako bi se isključilo odvajanje velikih zrna od malih, omjer promjera fine frakcije i promjera velike frakcije ne smije biti veći od 0,225 (tj. Kao 1: 4,44). Uzimajući u obzir sastave mineralnih smjesa ispitane u praksi, N.N. Ivanov je predložio korištenje granulometrijskih krivulja sastava s koeficijentom otjecanja u rasponu od 0,65 do 0,90 za odabir smjesa.

Granulometrijski sastavi gustih asfaltbetonskih smjesa, usmjereni na obradivost, standardizirani su u SSSR-u od 1932. do 1967. godine. Sukladno tim normama, asfaltne betonske mješavine sadržavale su ograničenu količinu drobljenog kamena (26-45%) i povećanu količinu mineralnog praha (8-23%). Iskustva s primjenom ovakvih smjesa pokazala su da se u premazima stvaraju valovi, posmične i druge plastične deformacije, osobito na cestama s gustim i intenzivnim prometom. U isto vrijeme, hrapavost površine premaza također je bila nedovoljna da osigura visoko prianjanje na kotače automobila, na temelju uvjeta sigurnosti prometa.

Temeljne promjene standarda za asfaltne betonske smjese napravljene su 1967. GOST 9128-67 uključivao je nove sastave mješavina za okvirni asfaltni beton s visokim udjelom drobljenog kamena (do 65%), koji se počeo uključivati u cestovne projekte s velikim prometom. intenzitet. Smanjena je i količina mineralnog praha i bitumena u asfaltbetonskim mješavinama, što je opravdano potrebom prelaska s plastičnih na čvršće mješavine.

Sastav mineralnog dijela mnogih mješavina drobljenog kamena izračunat je pomoću jednadžbe kubične parabole vezane za četiri kontrolne veličine zrna: 20; 5; 1,25 i 0,071 mm.

Pri istraživanju i implementaciji okvirnog asfaltnog betona veliki značaj dano je za povećanje hrapavosti premaza. Metode izgradnje asfaltnih betonskih kolnika s hrapavom površinom odražavaju se u preporukama razvijenim ranih 60-ih godina prošlog stoljeća, a prvobitno su primijenjene u objektima Glavdorstroy Ministarstva prometa SSSR-a. Prema developerima, stvaranju hrapavosti trebalo je prethoditi formiranje prostornog okvira u asfaltnom betonu. U praksi se to postiglo smanjenjem količine mineralnog praha u smjesi, povećanjem udjela krupnih drobljenih zrna i potpunim zbijanjem mješavine, pri čemu zrna drobljenog kamena i krupnih frakcija pijeska dolaze u međusobni kontakt. Osigurana je proizvodnja asfaltnog betona s okvirnom konstrukcijom i hrapavom površinom sa sadržajem 50-65% masenih zrnaca većih od 5 (3) mm. u sitnozrnatim smjesama tipa A i 33-55% zrna je veće od 1,25 mm. u mješavinama pijeska tipa G s ograničenim sadržajem mineralnog praha (4-8% u smjesama sitnog zrna i 8-14% u mješavinama pijeska).

Preporuke za osiguranje posmične otpornosti asfaltbetonskih kolnika kao rezultat uporabe okvirnog asfaltbetona povećanjem unutarnjeg trenja mineralne konstrukcije prisutne su iu stranim publikacijama.

Na primjer, cestovne tvrtke iz Velike Britanije, pri izradi asfaltbetonskih kolnika u tropskim i suptropskim zemljama, posebno koriste sastave zrna odabrane prema jednadžbi kubične parabole.

Stabilnost premaza izrađenih od takvih smjesa osigurava se uglavnom kao rezultat mehaničkog uklinjavanja čestica uglatog oblika, koje moraju biti ili izdržljivi drobljeni kamen ili drobljeni šljunak. U takvim smjesama nije dopuštena uporaba nedrobljenog šljunka.

Otpornost premaza na posmične deformacije može se povećati povećanjem veličine drobljenog kamena. Američka norma ASTM D 3515-96 predviđala je asfaltne mješavine diferencirane u devet stupnjeva ovisno o maksimalnoj veličini zrna od 1,18 do 50 mm.

Što je viši stupanj, to je krupniji drobljeni kamen i manji sadržaj mineralnog praha u smjesi. Krivulje sastava zrna, konstruirane duž kubične parabole, daju, prilikom zbijanja premaza, kruti okvir od velikih zrna, koji pruža glavnu otpornost na transportna opterećenja.

U većini slučajeva, mineralni dio mješavine asfaltnog betona odabire se od krupnozrnatih, srednjezrnatih i sitnozrnatih komponenti. Ako se stvarna gustoća sastavnih mineralnih materijala značajno razlikuje jedna od druge, tada se preporuča izračunati njihov sadržaj u smjesi prema volumenu.

Zrnasti sastavi mineralnog dijela asfaltbetonskih mješavina, ispitani u praksi, standardizirani su u svim tehnički razvijenim zemljama s obzirom na njihovo područje primjene. Ove su kompozicije, u pravilu, međusobno usklađene.

Općenito je prihvaćeno da je najrazvijeniji element u projektiranju sastava asfaltbetona odabir granulometrijskog sastava mineralnog dijela prema krivuljama optimalne gustoće ili prema principu sekvencijalnog ispunjavanja pora. Složenija je situacija s izborom bitumenskog veziva potrebne kvalitete i s opravdanjem njegovog optimalnog sadržaja u smjesi. Još uvijek ne postoji konsenzus o pouzdanosti proračunskih metoda za određivanje sadržaja bitumena u mješavini asfaltnog betona.

Postojeće eksperimentalne metode za odabir sadržaja veziva predlažu različite metode izrada i ispitivanje uzoraka asfaltnog betona u laboratoriju i, što je najvažnije, ne omogućuju pouzdano predviđanje trajnosti i eksploatacijskog stanja cestovnih površina ovisno o uvjetima rada.

P.V. Saharov je predložio projektiranje sastava asfaltnog betona na temelju unaprijed odabranog sastava asfaltnog veziva. Kvantitativni omjer bitumena i mineralnog praha u asfaltnom vezivu odabran je eksperimentalno ovisno o brzini plastične deformacije (vodootpornom metodom) i vlačnoj čvrstoći osmodijelnih uzoraka. Također je uzeta u obzir toplinska stabilnost asfaltnog veziva usporedbom pokazatelja čvrstoće na temperaturama od 30, 15 i 0°C. Na temelju eksperimentalnih podataka, preporučeno je pridržavati se masenog omjera bitumena i mineralnog praha (B/MP) u rasponu od 0,5 do 0,2.

Kao rezultat toga, sastavi asfaltnog betona karakteriziraju povećani sadržaj mineralnog praha. U daljnjim studijama I.A. Rybiev je pokazao da racionalne vrijednosti B/MP mogu biti jednake 0,8 pa čak i više. Na temelju zakona čvrstoće optimalnih konstrukcija (pravilo poravnanja) preporučena je metoda proračuna sastava asfaltnog betona prema zadanim uvjetima rada kolničke površine. Konstatirano je da se optimalna struktura asfaltbetona postiže prevođenjem bitumena u filmsko stanje.

Istodobno je pokazano da optimalan sadržaj bitumena u mješavini ne ovisi samo o kvantitativnom i kvalitativnom omjeru komponenti, već io tehnološkim čimbenicima i načinima zbijanja.

Stoga je znanstveno utemeljenje potrebnih pokazatelja učinkovitosti asfaltnog betona i racionalnih metoda za njihovo postizanje i dalje glavni zadatak povezan s povećanjem trajnosti cestovnih površina.

Postoji nekoliko proračunskih metoda za određivanje sadržaja bitumena u asfaltbetonskoj smjesi, kako prema debljini bitumenskog filma na površini mineralnih zrna tako i prema broju šupljina u zbijenoj mineralnoj smjesi.

Prvi pokušaji njihove uporabe u projektiranju asfaltbetonskih smjesa često su završavali neuspjehom, što je zahtijevalo poboljšanje proračunskih metoda za određivanje sadržaja bitumena u smjesi. N.N. Ivanov je predložio da se uzme u obzir bolja zbijenost vruće mješavine asfaltnog betona i određena rezerva za toplinsko širenje bitumena, ako se proračun sadržaja bitumena provodi na temelju poroznosti zbijene mineralne smjese:

B - količina bitumena,%;

P - poroznost zbijene mineralne smjese, %;

c6 - prava gustoća bitumena, g / cm. kubični;

c - prosječna gustoća zbijene suhe smjese, g/cm. kubični;

0,85 je koeficijent smanjenja količine bitumena zbog boljeg zbijanja smjese s bitumenom i koeficijent ekspanzije bitumena koji se uzima jednak 0,0017.

Treba napomenuti da se proračuni volumetrijskog sadržaja komponenata u zbijenom asfalt-betonu, uključujući volumen zračnih pora ili rezidualne poroznosti, izvode u bilo kojoj metodi projektiranja u obliku fazne normalizacije volumena. Kao primjer na Sl. Na slici 3 prikazan je volumenski sastav asfaltbetona tipa A u obliku kružnog dijagrama.

Riža. 3. - Normalizacija volumena faza u asfalt betonu:

Prema ovom dijagramu sadržaj bitumena (% volumni) jednak je razlici između poroznosti mineralne matrice i zaostale poroznosti zbijenog asfaltbetona. Tako je M. Durieu preporučio metodu za izračunavanje sadržaja bitumena u vrućoj mješavini asfaltnog betona na temelju modula zasićenja. Modul zasićenja asfalt betona vezivo je utvrđen na temelju eksperimentalnih i proizvodnih podataka i karakterizira postotak veziva u mineralnoj smjesi koja ima specifičnu površinu od 1 m2/kg.

Ova metodologija je usvojena za određivanje minimalnog sadržaja bitumenskog veziva ovisno o sastavu zrna mineralnog dijela u metodi projektiranja asfaltne mješavine LCPC. razvijen od strane Centralnog laboratorija za mostove i ceste Francuske. Maseni udio bitumena ovom metodom određuje se formulom:

k je modul zasićenja asfaltnog betona vezivom.

S - djelomični ostatak na situ s rupama veličine 0,315 mm, %;
s - djelomični ostatak na situ s rupama veličine 0,08 mm, %;

Metoda izračuna sadržaja bitumena na temelju debljine bitumenskog filma značajno je poboljšana od strane I.V. Koroljov. Na temelju eksperimentalnih podataka razlikovao je specifičnu površinu zrna standardnih frakcija ovisno o prirodi stijene. Prikazan je utjecaj prirode kamenog materijala, veličine zrna i viskoznosti bitumena na optimalnu debljinu bitumenskog filma u asfaltbetonskoj mješavini.

Sljedeći korak je diferencirana procjena bitumenskog kapaciteta mineralnih čestica manjih od 0,071 mm. Kao rezultat statističke prognoze sastava zrna mineralnog praha i kapaciteta bitumena frakcija veličine od 1 do 71 mikrona, u MADI (GTU) razvijena je metodologija koja omogućuje dobivanje izračunatih podataka koji se na zadovoljavajući način podudaraju s eksperimentalni sadržaj bitumena u mješavini asfaltnog betona.

Drugi pristup određivanju sadržaja bitumena u asfaltnom betonu temelji se na odnosu između poroznosti mineralne matrice i sastava zrna mineralnog dijela. Na temelju proučavanja eksperimentalnih mješavina čestica različitih veličina, japanski stručnjaci predložili su matematički model poroznosti mineralne matrice (VMA). Vrijednosti koeficijenata utvrđene korelacijske ovisnosti određene su za drobljeno-mastiks asfaltbeton, koji je zbijen u rotacijskom kompaktoru (giratoru) pri 300 okretaja kalupa. U radu je predložen algoritam za izračun sadržaja bitumena koji se temelji na korelaciji karakteristika pora asfaltnog betona sa zrnastim sastavom mješavine. Na temelju rezultata obrade niza podataka dobivenih ispitivanjem različitih tipova gustog asfaltnog betona utvrđene su sljedeće korelacijske ovisnosti za izračun optimalnog sadržaja bitumena:

K - parametar granulometrije.

Dcr - najmanja veličina zrna grube frakcije, finija koja sadrži 69,1% težine smjese, mm;

D0 je veličina zrna srednje frakcije, manja od koje sadrži 38,1% težine smjese, mm;

Dfine je najveća veličina zrna fine frakcije, čija sitnija sadrži 19,1% težine smjese, mm.

No, u svakom slučaju izračunate doze bitumena potrebno je prilagoditi pri pripremi kontrolnih šarža ovisno o rezultatima ispitivanja kalupljenih uzoraka asfaltbetona.

Pri odabiru sastava asfaltbetonskih mješavina treba uzeti u obzir sljedeću tvrdnju prof. N.N. Ivanova: “Ne smije se uzimati više bitumena nego što je određeno dobivanjem dovoljno čvrste i postojane smjese, ali bitumena treba uzimati što je moguće više, a ni u kojem slučaju što manje.” Eksperimentalne metode odabira asfaltbetonskih mješavina obično uključuju pripremu standardnih uzoraka na zadane načine brtve i ispitivanje istih u laboratorijskim uvjetima. Za svaku su metodu razvijeni odgovarajući kriteriji koji, u jednom ili drugom stupnju, uspostavljaju odnos između rezultata laboratorijske pretrage zbijeni uzorci i karakteristike izvedbe asfalt beton u radnim uvjetima.

U većini slučajeva ti su kriteriji definirani i standardizirani nacionalnim normama za asfaltbeton.

Uobičajene su sljedeće sheme mehaničkog ispitivanja uzoraka asfaltnog betona, prikazane na sl. 4.

Riža. 4. - Sheme za ispitivanje cilindričnih uzoraka pri projektiranju sastava asfaltnog betona:

a - prema Duriezu;

b - prema Marshallu;

c - prema Khvimu;

g - prema Hubbard-Fieldu.

Analiza različitih eksperimentalnih metoda za projektiranje sastava asfaltnog betona ukazuje na sličnosti u pristupima određivanju formulacije i razlike kako u metodama ispitivanja uzoraka tako iu kriterijima za ocjenjivana svojstva.

Sličnost metoda za projektiranje mješavine asfaltnog betona temelji se na odabiru takvog volumetrijskog omjera komponenti koji osigurava navedene vrijednosti zaostale poroznosti i standardizirane pokazatelje mehaničkih svojstava asfaltnog betona.

U Rusiji se pri projektiranju asfaltnog betona ispituju standardni cilindrični uzorci na jednoosnu kompresiju (prema Duriezovoj shemi), koji se oblikuju u laboratoriju prema GOST 12801-98, ovisno o sadržaju drobljenog kamena u smjesi, bilo s statičko opterećenje od 40 MPa, ili vibracijom uz naknadno dodatno zbijanje s opterećenjem od 20 MPa. U inozemnoj praksi najraširenija metoda za projektiranje asfaltbetonskih mješavina je Marshallova metoda.

U SAD-u su se donedavno koristile metode projektiranja asfaltbetonskih mješavina prema Marshallu, Hubbard-Fieldu i Hvimu. ali u U zadnje vrijeme Brojne države uvode sustav dizajna Superpave.

Pri razvoju novih metoda za projektiranje asfaltbetonskih smjesa u inozemstvu, velika se pažnja posvetila poboljšanju metoda za zbijanje uzoraka. Trenutno Marshall mješavine pružaju tri razine zbijanja uzorka: 35, 50 i 75 udaraca po strani, redom, za uvjete prometa lakih, srednjih i teških vozila. Inženjerski korpus vojske Sjedinjenih Američkih Država, kroz opsežna istraživanja, poboljšao je Marshallovo testiranje i proširio ga na dizajn mješavina za pločnike aerodroma.

Projektiranje mješavine asfaltnog betona Marshall metodom pretpostavlja da:

- prethodno je utvrđena usklađenost polaznih mineralnih materijala i bitumena sa zahtjevima tehničke specifikacije;
- granulometrijski sastav mješavine mineralnih materijala je odabran tako da zadovolji projektne zahtjeve;
- definirane vrijednosti prava gustoća viskoznog bitumena i mineralnih materijala korištenjem odgovarajućih ispitnih metoda;
- dovoljna količina kamenog materijala se osuši i podijeli na frakcije za pripremu laboratorijskih šarži mješavina s različitim sadržajem veziva.

Za Marshallova ispitivanja izrađuju se standardni cilindrični uzorci visine 6,35 cm i promjera 10,2 cm i zbijaju udarcima padajućeg utega. Smjese se pripremaju s različitim sadržajem bitumena, obično se međusobno razlikuju za 0,5%. Preporuča se pripremiti najmanje dvije mješavine s udjelom bitumena iznad "optimalne" vrijednosti i dvije mješavine s udjelom bitumena ispod "optimalne" vrijednosti.

Za točnije određivanje sadržaja bitumena za laboratorijsko ispitivanje, preporuča se prvo utvrditi približan "optimalan" sadržaj bitumena.

Pod "optimalnim" mislimo na sadržaj bitumena u smjesi koji osigurava maksimalnu Marshallovu stabilnost lijevanih uzoraka. Otprilike za odabir trebate imati 22 južno kamenih materijala i oko 4 litre. bitumen

Rezultati ispitivanja asfaltnog betona Marshall metodom prikazani su na slici. 5.

Na temelju rezultata ispitivanja uzoraka asfaltbetona Marshall-ovom metodom obično se dolazi do sljedećih zaključaka:

- Vrijednost stabilnosti raste s povećanjem sadržaja veziva do određenog maksimuma, nakon čega vrijednost stabilnosti opada;
- Vrijednost uvjetne plastičnosti asfaltbetona raste s povećanjem sadržaja veziva;
- Krivulja gustoće prema sadržaju bitumena slična je krivulji stabilnosti, ali se njen maksimum češće opaža pri nešto većem sadržaju bitumena;
- Preostala poroznost asfaltbetona opada s povećanjem sadržaja bitumena, približavajući se asimptotski minimalnoj vrijednosti;
- Postotak pora ispunjenih bitumenom raste s povećanjem sadržaja bitumena.

Riža. 5. - Rezultati (a,b,c,d) ispitivanja asfaltnog betona Marshall metodom:

Preporuča se da se optimalni sadržaj bitumena odredi kao prosjek četiriju vrijednosti utvrđenih prema grafikonima za odgovarajuće projektne zahtjeve. Asfaltnobetonska mješavina s optimalnim sadržajem bitumena mora ispunjavati sve zahtjeve navedene u tehničkim specifikacijama. Pri konačnom izboru sastava asfaltbetonske mješavine mogu se uzeti u obzir i tehnički i ekonomski pokazatelji. Obično se preporuča odabrati smjesu koja ima najveću Marshallovu stabilnost.

Međutim, treba imati na umu da su smjese s pretjerano visokim vrijednostima stabilnosti Marshall-a i niskom duktilnošću nepoželjne, budući da će premazi iz takvih smjesa biti pretjerano kruti i mogu popucati kada ih voze teška vozila, osobito sa slabim bazama i velikim deformacijama premaz. Često u Zapadna Europa a u SAD-u je kritizirana Marshallova metoda projektiranja asfaltbetonskih smjesa. Napominje se da Marshallova udarna zbijenost uzoraka ne modelira zbijenost smjese u kolniku, a Marshallova stabilnost ne omogućuje zadovoljavajuću ocjenu posmične čvrstoće asfaltnog betona.

Također se kritizira metoda Khvim, čiji nedostaci uključuju prilično glomaznu i skupu opremu za testiranje.

Osim toga, neki važni volumetrijski metrički parametri asfaltnog betona koji se odnose na njegovu trajnost nisu ispravno prikazani u ovoj metodi. Prema američkim inženjerima, metoda Hvim za odabir sadržaja bitumena je subjektivna i može dovesti do krhkosti asfaltnog betona zbog imenovanja niskog sadržaja veziva u smjesi.

Metoda LCPC (Francuska) temelji se na činjenici da vrući asfalt mora biti projektiran i zbijen tijekom izgradnje do maksimalne gustoće.

Stoga su provedena posebna istraživanja izračunatog rada zbijanja, koji je određen kao 16 prolaza valjka s pneumatskim gumama, s osovinskim opterećenjem od 3 tf pri tlaku u gumama od 6 bara. Na punom laboratorijskom stolu pri zbijanju vruće asfaltne betonske smjese opravdana je standardna debljina sloja jednaka 5 maksimalnih veličina mineralnih zrna. Za odgovarajuće zbijanje laboratorijskih uzoraka kut rotacije na laboratorijskom kompaktoru (giratoru) standardiziran je na 1°, a vertikalni pritisak na zbijenu smjesu iznosio je 600 kPa. U tom slučaju, standardni broj okretaja žiratora trebao bi biti vrijednost jednaka debljini sloja zbijene smjese, izražena u milimetrima.

U američkoj metodi sustava projektiranja "Superpave" uobičajeno je zbijanje uzoraka iz asfalt-betonske smjese također u vrtaču, ali pod kutom rotacije od 1,25°. Rad na zbijanju uzoraka asfaltbetona normira se ovisno o proračunskoj vrijednosti ukupnog transportnog opterećenja kolnika za koji se smjesa projektira. Dijagram zbijanja uzoraka iz asfaltbetonske mješavine u rotacijskom uređaju za zbijanje prikazan je na sl. 6.

Riža. 6. - Shema zbijanja uzoraka iz asfaltbetonske mješavine u rotacijskom uređaju za zbijanje:

Metoda projektiranja asfaltne mješavine MTQ (Ministarstvo prometa Quebeca, Kanada) prihvaća Superpave rotacijski kompaktor umjesto LCPC gyratora. Izračunati broj okretaja tijekom zbijanja prihvaća se za mješavine s najveća veličina zrna 10 mm. jednak 80, a za smjese s veličinom čestica 14 mm. - 100 okretaja rotacije. Procijenjeni sadržaj zračnih šupljina u uzorku trebao bi biti u rasponu od 4 do 7%. Nominalni volumen pora je obično 5%. Efektivni volumen bitumena utvrđuje se za svaku vrstu mješavine, kao u LCPC metodi.

Značajno je da su pri projektiranju asfaltbetonskih mješavina od istih materijala metodom Marshall, metodom LCPC (Francuska), metodom Superpave design system (SAD) i metodom MTQ (Kanada) dobiveni približno isti rezultati.

Unatoč činjenici da je svaka od četiri metode osiguravala različite uvjete za zbijanje uzoraka:

- Marshall - 75 udaraca s obje strane;
- “Superpave” - 100 okretaja rotacije u žiratoru pod kutom od 1,25°;
- MTQ - 80 okretaja rotacije u giratoru pod kutom od 1,25°;
- LCPC - 60 okretaja rotacije efektivnog kompaktora pod kutom od 1°C, dobiveni su sasvim usporedivi rezultati za optimalan sadržaj bitumena.

Stoga su autori rada došli do zaključka da nije važno imati „ispravnu“ metodu zbijanja laboratorijskih uzoraka, već imati sustav utjecaja sile zbijanja na strukturu asfaltbetona u uzorku i na njegovu izvedbu u premazu.

Treba napomenuti da rotacijske metode zbijanja uzoraka asfaltnog betona također nisu bez nedostataka. Uočena je zamjetna abrazija kamenog materijala tijekom zbijanja vruće asfaltbetonske mješavine u žiratoru.

Stoga, u slučaju korištenja kamenih materijala karakteriziranih trošenjem u bubnju u Los Angelesu većim od 30%, normalizirani broj okretaja kompaktora mješavine pri dobivanju uzoraka drobljenog kamena-mastiks asfalt betona postavljen je na 75 umjesto 100.

3.8. Za gusti asfaltbeton namijenjen za ugradnju gornjeg sloja kolnika u cestovno-klimatskoj zoni III potrebno je odabrati sastav mješavine sitnozrnatog vrućeg asfaltnog betona tipa B, kvaliteta II.

Dostupni su sljedeći materijali:

drobljeni granitni kamen frakcija 5-20 mm;

frakcija drobljenog vapnenca 5-20 mm;

riječni pijesak;

materijal od drobljenja granita;

materijal od drobljenja vapnenca;

neaktivirani mineralni prah;

bitumen razreda nafte BND 90/130 (prema putovnici).

Karakteristike ispitanih materijala navedene su u nastavku.

Drobljeni granit: stupanj čvrstoće na drobljenje u cilindru - 1000, stupanj trošenja - I-I, stupanj otpornosti na mraz - Mrz25, stvarna gustoća - 2,70 g / cm 3;

drobljeni vapnenac: stupanj čvrstoće na drobljenje u cilindru - 400, stupanj trošenja - I-IV, stupanj otpornosti na mraz - Mrz15, stvarna gustoća - 2,76 g/cm 3 ;

riječni pijesak: sadržaj čestica prašine i gline - 1,8%, glina - 0,2% mase, stvarna gustoća - 2,68 g / cm 3;

materijal od granita za drobljenje razreda 1000:

materijal od drobljenja vapnenca razreda 400: sadržaj čestica prašine i gline - 12%, glina - 0,5% mase, stvarna gustoća - 2,76 g / cm 3;

neaktivirani mineralni prah: poroznost - 33% volumena, bubrenje uzoraka iz mješavine praha s bitumenom - 2% volumena, stvarna gustoća - 2,74 g/cm 3, kapacitet bitumena - 59 g, vlažnost - 0,3% od mase;

bitumen: dubina prodiranja igle na 25°C - 94×0,1 mm, na 0°C - 31×0,1 mm, temperatura omekšavanja - 45°C, istezanje na 25°C - 80 cm, na 0°C - 6 cm, Fraas točka krtosti - minus 18°C, plamište - 240°C, zadržava se prionjivost na mineralni dio asfaltbetonske mješavine, indeks penetracije - minus 1.

Prema rezultatima ispitivanja, drobljeni granitni kamen, riječni pijesak, materijal od drobljenja granita, mineralni prah i bitumen razreda BND 90/130 mogu se smatrati prikladnim za pripremu mješavina tipa B razreda II.

Tablica 7

Mineralni materijal	Maseni udio, %, zrna manjih od zadane veličine, mm
Mineralni materijal
Početni podaci
Drobljeni granit
Riječni pijesak
Materijali od sita za drobljenje granita
Mineralni prah
Izračunati podaci
Drobljeni granit (50%)
Riječni pijesak (22%)
Materijali od drobljenja granita (20%)
Mineralni prah (8%)

Zahtjevi GOST 9128-84 za mješavine tipa B

Drobljeni vapnenac i materijal od drobljenja vapnenca ne udovoljavaju zahtjevima tablice. 10 i 11 GOST 9128-84 u smislu snage.

Dat je zrnasti sastav odabranih mineralnih materijala stol 7.

Proračun sastava mineralnog dijela mješavine asfaltnog betona počinje određivanjem takvog omjera masa drobljenog kamena, pijeska i mineralnog praha pri kojem zrnasti sastav mješavine ovih materijala zadovoljava zahtjeve tablice. 6 GOST 9128-84.