Общие эксперименты по изучению дорожного покрытия | FHWA
Ниже приводится описание каждого из экспериментов по общему исследованию дорожного покрытия (GPS):
GPS-1: Асфальтобетон (AC) на гранулированном основании ) поверхностный слой с другими слоями HMAC или без них, размещенный поверх необработанной зернистой основы. Также могут присутствовать один или несколько подосновных слоев, но они не обязательны. В это исследование также включены покрытия переменного тока «на всю глубину». Тротуары включают поверхностный слой HMAC и обычно один или несколько слоев HMAC под поверхностью с минимальной общей толщиной HMAC 150 мм (6 дюймов), укладываемых непосредственно на обработанное или необработанное основание. Допускаются герметизирующие покрытия или пористые фрикционные слои на поверхности, но не в комбинации. Факторами дизайна выборки для этого исследования являются влажность, температура, тип грунтового основания, интенсивность движения, жесткость переменного тока, толщина основания и толщина переменного тока.
Все факторы имеют два уровня, кроме толщины АС, у которой их три.GPS-2: AC на связанном основании
Покрытия, изучаемые для GPS-2, включают плотный градуированный поверхностный слой HMAC с другими слоями HMAC или без них, уложенный поверх связанного базового слоя. Для учета различных типов связанных оснований при планировании выборки в качестве уровней факторов определены две классификации типов вяжущих — битумные и небитуминозные. Битумные вяжущие включают асфальтовые вяжущие, разбавители, эмульсии и дорожные гудроны. Небитумные вяжущие включают все гидравлические цементы, известь, летучую золу и природный пуццолан или их комбинации. Также возможны стабилизированные основания из материалов более низкого качества, таких как асфальтобетон или грунтовый цемент. Методы стабилизации, представляющие первостепенную важность для данного исследования, — это методы, при которых структурные характеристики материала улучшаются благодаря цементирующему действию стабилизирующего агента.
Допускаются герметизирующие покрытия или пористые фрикционные слои на поверхности, но не в комбинации. Выбор проектов включал проекты, построенные как на мелкозернистом, так и на крупнозернистом грунте. Факторами дизайна выборки для этого исследования являются влажность, температура, тип грунтового основания, интенсивность движения, толщина поверхности, толщина основания и тип вяжущего. Все факторы имеют два уровня.
GPS-3: Шовное гладкое бетонное покрытие (JPCP)
Покрытия, изучаемые в GPS-3, включают соединенную неармированную плиту из портландцемента (PCC), уложенную поверх большинства типов базовых слоев (за исключением слоя PCC с трещинами или почвенно-агрегатная смесь с преимущественно мелкозернистой почвой). Также могут присутствовать один или несколько подосновных слоев, но они не обязательны. Соединения могут быть либо без устройств передачи нагрузки, либо с гладкими дюбелями. Плиты со швами с устройствами передачи нагрузки, отличными от дюбелей, неприемлемы. Также допускается нанесение герметизирующего слоя поверх гранулированного базового слоя.
Факторами дизайна выборки для этого исследования являются влажность, температура, тип грунтового основания, интенсивность движения, дюбели, толщина PCC и тип основания. Все факторы имеют два уровня.
Покрытия, изучаемые в исследовании GPS-4, включают армированное покрытие из PCC со швами, расстояние между которыми составляет менее 6,1 м (20 футов). Плита может опираться на большинство типов оснований (за исключением растрескавшегося и осевшего слоя ОКК, грунтово-щебнистой смеси с преимущественно мелкозернистым грунтом и нестабилизированного крупнозернистого основания). Базовый уровень и один или несколько подбазовых уровней могут существовать, но не являются обязательными. Также допускается нанесение герметизирующего слоя поверх гранулированного базового слоя. Железобетонные покрытия со швами без устройств для передачи нагрузки или с использованием устройств, отличных от гладких дюбелей в стыках, не включаются.
Факторами дизайна выборки для этого исследования являются влажность, температура, тип грунтового основания, интенсивность движения, расстояние между швами и толщина PCC. Все факторы имеют два уровня.
GPS-5: Непрерывно армированное бетонное покрытие (CRCP)
Покрытия, изучаемые в GPS-5, включают непрерывно армированную плиту из армированного бетона, уложенную поверх большинства типов слоев основания (за исключением растрескавшегося и уложенного слоя из армированного бетона, смесь грунта и заполнителя с преимущественно мелкозернистый грунт и нестабилизированное крупнозернистое земляное полотно). Может существовать один или несколько слоев основания, но это не обязательно. Также допускается нанесение герметизирующего слоя поверх гранулированного базового слоя. Факторами дизайна выборки для этого исследования являются влажность, температура, тип грунтового основания, интенсивность движения, процент армирования и толщина PCC. Все факторы имеют два уровня.
GPS-6: Наложение переменного тока на покрытие переменного тока
Данные GPS-6 включают участки, которые были частью первоначального экспериментального проекта долгосрочных характеристик покрытия (LTPP) для восстановленных покрытий, а также те, которые были добавлены в ответ к изменениям на практике.
Эксперименты GPS-6A и -6B являются частью первоначального проекта. Секции, которые классифицируются как GPS-6C, -6D или -6S, были сохранены в программе LTPP, но не имеют связанного с ними экспериментального проекта.
Покрытия, включенные в GPS-6A, Существующее покрытие AC из AC, и GPS-6B, Планируемое покрытие AC из AC, имеют плотный градуированный поверхностный слой HMAC с или без других слоев HMAC, размещенных поверх ранее существовавшего покрытия AC, отвечающего требованиям ГПС-1 или ГПС-2. Герметизирующие покрытия или пористые слои трения допускаются, но не в комбинации. Промежуточные слои ткани и промежуточные слои мембраны, поглощающей напряжение, разрешены между исходной поверхностью и верхним слоем. Общая толщина HMAC, используемого в накладке, составляет не менее 25 мм (1,0 дюйм). Тротуары, перекрытые более одного раза с момента их первоначального строительства, не исследуются.
Факторами проектирования выборки для GPS-6A являются влажность, температура, тип грунтового основания, интенсивность движения, исходный структурный номер покрытия, жесткость и толщина верхнего слоя.
Факторами проектирования выборки для GPS-6B являются влажность, температура, тип грунтового основания, интенсивность движения, исходный номер состояния покрытия, исходный структурный номер покрытия и толщина верхнего слоя. Все факторы имеют два уровня. Запросы данных для разделов в GPS-6B будут содержать информацию из предыдущего периода исследования GPS-1 или -2.
Восстановленные покрытия с AC-покрытием также могут быть классифицированы как GPS-6C, -6D или -6S. В таблице ниже показано, как раздел может развиваться, чтобы получить такое обозначение.
| Существующее покрытие | Предварительная обработка | Накладка | Новый класс |
|---|---|---|---|
| ГПС-1 ГПС-2 СПС-1 СПС-3 СПС-8 (АС) СПС-9 (новый) | Нет или техническое обслуживание и ремонт | Обычный переменный ток | ГПС-6Б |
| GPS-1 GPS-2 SPS-1 SPS-3 SPS-8 (AC) SPS-9 (новый) | Нет или техническое обслуживание и ремонт | Модифицированный AC | GPS-6C |
| GPS-1 GPS-2 SPS-1 SPS-3 SPS-8 (AC) SPS-9 (новый) | Структурное фрезерование, ткань | Любой AC | GPS-6S |
| Существующее покрытие | Предварительная обработка | Накладка | Новый класс |
|---|---|---|---|
| ГПС-6 СПС-5 СПС-9 | Нет или техническое обслуживание и ремонт | Обычный переменный ток | GPS-6D |
| ГПС-6 СПС-5 СПС-9 | Нет или техническое обслуживание и ремонт | Модифицированный AC | GPS-6C |
| ГПС-6 СПС-5 СПС-9 | Структурное фрезерование, ткань | Любой переменный ток | GPS-6S |
Классификация переменного тока по классу переменного токаGPS-7: AC Наложение PCC
Данные GPS-7 включают в себя участки, которые были частью первоначального экспериментального проекта LTPP для восстановленных покрытий, а также те, которые были добавлены в ответ на изменения в практике.
Тротуары, изученные в GPS-7A, Существующее наложение AC на PCC, и GPS-7B, Планируемое наложение AC на PCC, включают плотный градуированный поверхностный слой HMAC с другими слоями HMAC или без них, размещенными на JPCP (GPS-3), JRCP (GPS-4) или CRCP (GPS-5). Плита может опираться на любую комбинацию слоев основания или подстилающего слоя, за исключением растрескавшегося и засевшего слоя РСС или смеси грунта и заполнителя с преимущественно мелкозернистым грунтом. Ранее существовавшая бетонная плита также могла быть уложена непосредственно на обработанное известью или цементом мелко- или крупнозернистое основание или на необработанное крупнозернистое основание. Плиты, уложенные непосредственно на необработанное мелкозернистое основание, не учитываются. Герметизирующие покрытия или пористые слои трения допускаются, но не в комбинации.
Факторами проектирования выборки для GPS-7A являются влажность, температура, тип грунтового основания, интенсивность движения, исходный тип дорожного покрытия, жесткость и толщина верхнего слоя.
Факторами проектирования выборки для GPS-7B являются влажность, температура, тип грунтового основания, интенсивность движения, исходный уровень состояния покрытия, исходный тип покрытия и толщина верхнего слоя. Все факторы имеют два уровня, кроме исходного типа покрытия, который имеет три уровня. Запросы данных для разделов в GPS-7B будут содержать информацию из предыдущего периода исследования GPS-3, GPS-4 или GPS-5.
Восстановленные покрытия из РСС могут также классифицироваться как GPS-7C, -7D, -7R, -7F или -7S. В таблице ниже показано, как раздел может развиваться, чтобы получить такое обозначение. Запросы данных для разделов в этих категориях будут содержать информацию из предыдущего периода (периодов) исследования.
| Существующее покрытие | Предварительная обработка | Накладка | Новый класс |
|---|---|---|---|
| ГПС-3 ГПС-4 ГПС-5 СПС-2 СПС-4 СПС-8 (ПКС) | Восстановление бетонного покрытия (CPR) | Нет | GPS-7R |
| ГПС-3 ГПС-4 ГПС-5 СПС-2 СПС-4 СПС-8 (ПКС) | Нет или CPR | Обычный переменный ток | ГПС-7Б |
| ГПС-3 ГПС-4 ГПС-5 СПС-2 СПС-4 СПС-8 (ПКС) | Нет или СЛР | Модифицированный AC | GPS-7C |
| ГПС-3 ГПС-4 ГПС-5 СПС-2 СПС-4 СПС-8 (ПКС) | Трещина/разрыв и седло | Любой переменный ток | GPS-7F |
| Существующее покрытие | Предварительная обработка | Накладка | Новый класс |
|---|---|---|---|
| СПС-7 СПС-6 | Нет | Обычный переменный ток | GPS-7D |
| СПС-7 СПС-6 | Нет | Модифицированный AC | GPS-7C |
| СПС-7 СПС-6 | Структурное фрезерование, CPR и/или ткань | Любой переменный ток | GPS-7S |
AC по классификациям PCCGPS-9: несвязанные покрытия PCC на покрытиях PCC
Исследовательские покрытия для GPS-9 включают несвязанные покрытия JPCP, JRCP или CRCP толщиной 125 мм (5 дюймов) или более, уложенные поверх существующих JPCP, JRCP или КРКП. Требуется промежуточный слой, используемый для предотвращения склеивания двух плит. Верхнее бетонное покрытие может опираться на большинство типов основания и подстилающего слоя или непосредственно на земляное полотно.
Факторы проектирования выборки включают влажность, температуру, толщину верхнего слоя, исходный тип дорожного покрытия и тип верхнего слоя. Все факторы имеют два уровня, кроме исходного типа покрытия и типа верхнего слоя, у которых их три.
Что такое горячая асфальтобетонная смесь?
Асфальтосмеси горячие — смесь измельченных и гранулированных заполнителей и наполнителей, которые нагревают на асфальтовом заводе и смешивают с горячим битумом при определенных температурах, а также в горячем виде для перевозки по дороге, транспортируют, рассыпают и растирают.
Типы горячих асфальтобетонных смесей
Высокая прочность, равномерность производства, контроль температуры и влажности материалов и быстрая подготовка к движению – преимущества горячего асфальтобетона, который можно использовать без каких-либо ограничений на дорогах, улицах, аэропортах, доках, терминалы и парковки.
Горячий асфальтобетон, используемый при дорожном покрытии:
1. Асфальтовое покрытие
Поверхностный асфальт – это последний слой асфальта, который находится в прямом контакте с транспортными нагрузками и атмосферными факторами.
Асфальтовое покрытие спроектировано и выполнено таким образом, чтобы оно могло выдерживать нагрузки и противостоять неблагоприятному воздействию воды, мороза и перепадов температур. Оно сопротивлялось и продолжалось.
Верхний слой почвы обычно более мелкозернистый, чем битумный слой и нижний слой, заполнители занимают больше места и, как следствие, содержат больше битума. Максимальный размер агрегатов в этом слое составляет от 9от 0,5 до 19,5 мм, что требуется в зависимости от фактуры поверхности. выбран. При отклонении процента зернистости сита № 8 до максимально или минимально допустимого создается мелкая фактура поверхности или шероховатая (царапина) соответственно.
Для повышения сопротивления скольжению и отвода поверхностных вод для предотвращения застоя можно использовать слой пористого асфальта с открытыми зернами. Толщина этого слоя составляет не менее 2 см, он не является частью системы дорожного покрытия и не может использоваться в качестве замены основного покрытия.
Если выполняется пористая процедура, то слой, который сразу под нее укладывается, должен быть практически непроницаемым.
2. Асфальтовая подкладка
Эта корка обычно расположена между поверхностной коркой и битумной основной коркой, а при отсутствии битумной основной корки между верхней коркой и щебеночной основной коркой. Размер его зерен больше, чем у поверхностного асфальта, а содержание битума меньше. Максимальный диаметр его агрегатов от 19 до 37,5 мм.
3. Битумная основа
Этот слой, как первый слой асфальтового покрытия, может быть уложен непосредственно на базовый слой. Битумная основа имеет более крупную зернистость и количество битума меньше, чем асфальтовое покрытие и покрытие. Максимальный диаметр его агрегатов до 50 мм, а в отдельных случаях до 75 мм.
Использование битумной основы не рекомендуется, за исключением особых условий, таких как участки, подверженные морозам и сильным дождям.
4. Асфальтовый песок
Асфальтовый песок получают путем смешивания дробленого или промытого природного песка или их смеси с битумом.
Асфальтовый песок также используется в качестве выравнивающего слоя для старых асфальтов (перед покрытием). Поскольку сопротивление асфальтового песка по Маршаллу ниже, чем сопротивление других горячих асфальтобетонных смесей и асфальтобетона, которые имеют более крупную грануляцию, чем песок, его использование должно быть пропорционально сопротивлению Маршалла и взаимосвязи этого сопротивления с легким, средним и интенсивным движением.
Приготовление горячей асфальтобетонной смеси
После приготовления измельченных и гранулированных заполнителей, наполнителей и битума на асфальтовом заводе готовят горячий асфальт. Заводы по производству природного асфальта часто представляют собой этапы прерывистого типа, для которых требуется следующее:
Местоположение завода
Асфальтовый завод устанавливается на пути транспортировки заполнителей от шахты до места потребления асфальта, чтобы свести к минимуму расстояние транспортировки. и двойной транспорт не делается.
Асфальтовый завод должен иметь не менее четырех горячих резервуаров для заполнителей (крупнозернистых, среднезернистых, мелкозернистых и песка) и один резервуар для наполнителей.
Мощность асфальтового завода определяется в зависимости от размера проекта и указывается в спецификациях. Производительность завода варьируется от 60 до 240 тонн в час.
Сита для асфальтобетонного завода
Асфальтовый завод оснащен как минимум 4 ситами с пружинами разного диаметра, которые при необходимости можно заменять.
Устройство контроля должно давать указание подрядчику выбирать диаметр пружин, необходимый для каждого типа гранулирования, чтобы можно было легко получить кривую цеховой грануляции смеси заполнителя путем взвешивания различных гранулированных материалов из горячего силоса.
Теплые силосы
Смесь заполнителей, нагретых в заводской вращающейся печи до определенных температур, просеивается через указанные сита и в емкости, установленные на заводе.
Если количество горячих силосов на заводе более 4 емкостей, вынос дополнительных емкостей вообще не допускается. Далее, по цеховой формуле, каждый из названных материалов до определенной степени взвешивается заводскими прессами и подается в смеситель. В блендер добавляется битум, а затем наполнитель в количестве, указанном в рецептуре цеха.
Весы наполнителя и его емкости не должны использоваться или использоваться (при условии, что сами заполнители имеют наполнители). Наполнитель не должен смешиваться с заполнителями, а должен поступать в асфальтосмеситель после того, как заполнители и битум будут удалены отдельно. Каждый горячий резервуар асфальтобетонного завода должен иметь термометр для контроля температуры заполнителей. Также должен быть обеспечен доступ к заводским горячим материалам, чтобы можно было легко проводить отбор проб.
Время перемешивания
Время смешивания заполнителей, битума и наполнителей зависит от модели и мощности завода, типа материалов и их грануляции.
Время смешивания обычно указывается в инструкциях производителя.
Устройство контроля должно точно контролировать время смешивания. Отсутствие контроля и несоблюдение необходимого времени вызывает большие дефекты асфальта.
Температура смешивания
При приготовлении и укладке асфальта битум должен быть таким, чтобы материалы хорошо покрывались и легко укладывались. При избытке битума при замешивании асфальта материалы будут плохо укрываться, а при малом — отделяться от заполнителей при транспортировке от завода к месту потребления битума.
Для обеспечения надлежащего покрытия материалов и отделения битума от заполнителей при приготовлении и транспортировке асфальта толщина битума должна составлять около 170 20 20 см. Чтобы определить температуру, при которой используемый битум достигает этого конденсата, необходимо построить график изменения конденсации битума в зависимости от температуры. Используя эту диаграмму для битума, используемого в асфальтовых работах, можно определить оптимальные диапазоны температур для смешивания асфальта и его плотность после распределения.
Контроль качества асфальтобетонных смесей
Из асфальтов на битумной основе, футеровки и поверхностей, подготовленных на асфальтовом заводе, следует брать не менее 2 проб ежедневно, а если продукт высокий, следует брать одну пробу из каждых 350 тонн асфальта из грузовика, перевозящего асфальт или асфальт дорожного покрытия, перед дроблением и испытанием. Определить результаты грануляции, процентное содержание битума, прочность и текучесть по Маршаллу, объем, удельный вес асфальта и объем, заполненный битумом.
Значения каждого из заявленных результатов по пределам допустимых колебаний должны находиться в пределах заявленных спецификаций, в противном случае необходимо немедленно принять необходимые меры для устранения дефекта.
Контроль однородности асфальтобетонного покрытия
Расхождение между обработанной поверхностью асфальтобетонного покрытия и рисунком на продольных и поперечных чертежах допускается до 5 мм. Для контроля однородности готового асфальтобетонного покрытия при 3-метровой заготовке, уложенной по длине и ширине асфальта, допустимое расстояние между асфальтовым покрытием и нижним слоем составляет 7 мм для базового слоя асфальта, 6 мм для асфальтовый слой и для асфальта.