Разработка состава высокопрочного, качественного асфальтобетона

Постоянно приходится слышать, что дороги во многом определяют имидж территории, в том числе и инвестиционную привлекательность. Именно они негласно демонстрируют отношение к делу в регионе: либо оно делается по безответственному принципу «лишь бы сделать», либо со всей ответственностью — качественно и основательно.

В условиях современного движения, особенно городах, сочетающих интенсивное потоки легковых автомобилей и тяжелого грузового транспорта, используемый при массовом жилищном строительстве, реконструкции и ремонте улиц и дорог асфальтобетон как материал конструктивных слоев должен обладать высокими прочностью, плотностью, водо- и морозостойкостью, необходимым коэффициента сцепления.

Для достижения этих качеств возможно за счет: использования качественных исходных материалов, обеспечивающие требуемые свойства асфальтобетона, в том числе поставок минеральных порошков, поставок битумов, соответствующих стандарту и рекомендациям для условий Узбекистана.

Асфальтобетонные покрытия представляют собой верхнюю часть дорожной конструкции, состоящую из одного или нескольких слоев, укладываемых на подготовленное дорожное основание в соответствии со КМК.

В процессе эксплуатации дорожной конструкции под воздействием разрушающих факторов происходит постепенное уменьшение ее прочности, связанное с внутренними необратимыми изменениями в отдельных конструктивных элементах и в том числе — дорожном покрытии. Наиболее часто встречаются разрушения, обусловленные недоуплотнением горячего асфальтобетонного покрытия, связанным с ограниченными температурными режимами укладки и как следствие — повышенной пористостью и высокими значениями водонасыщения. Высокая пористость асфальтобетона приводит к более быстрому его термоокислительному старению, разрушению адгезионных связей при действии атмосферных осадков, преждевременному выкрашиванию, шелушению, выбоинам, ослаблению прочности в целом и повышению температуры растрескивания асфальтобетона. В связи с этими на покрытиях начинаются проявлять разные трещины, которые дальнейшему приводящий к снижению транспортно-эксплуатационных качеств автомобильных дорог.

Трещины — главный вирус для дорожной одежды, а значит, и для дороги в целом. С появлением их начинается разрушение автомобильных трасс. Образуются они, главным образом, по объективным причинам: к примеру, температурные трещины возникают при недостаточной прочности асфальтобетона на растяжение и низкой его деформации при пониженных температурах, силовые — из-за недостаточной несущей способности основания дорожных одежд, а отраженные — из-за различных характеристик материалов, используемых в основании дорожных одежд. Также влияют и субъективные причины: например, причиной образования технологических трещин является нарушение технологии производства работ при устройстве сопряжений существующих покрытий с укладываемым асфальтобетоном. В результате влага от дождей и снега проникает в основание дороги, вымывая материалы из дорожной одежды, а колеса автотранспорта, в свою очередь, разрушают кромки трещин, расширяя их.

Эффективный методом улучшения качества автодорожных покрытий является использование в их составе минеральных порошков. За счет дефицита этого материала по всей республике при приготовлении асфальтобетонных смесей не применяется минеральный порошок. Из-за этого пригатавляемая смесь ухудшается и не отвечает требованиям ГОСТ 9128–2009.

Минеральный порошок — важный структурообразующий компонент, оказывающий вместе с органическим вяжущим существенное влияние на физико-механические и технологические свойства асфальтобетона. Отечественный и зарубежный опыт показал, что в качестве исходного сырья для получения минерального порошка с минимальным содержанием глинистый примесей и прочностью менее 40 МПа, особенно для асфальтобетонных смесей, используемых в верхних слоях дорожных покрытий.

Привзаимодействие битума с минеральными частицами менее 0,071 мм в процессе получения асфальтобетонных смесей формируется микроструктура асфальтобетонной смеси и в дальнейшем асфальтобетона.

В основной период, когда асфальтобетонная смесь приготавливается, хранится в накопительном бункере, а затем транспортируется к месту укладки и уплотнения, происходит формирование микроструктурных связей. Завершающий период технологического процесса включает операции укладки и уплотнения асфальтобетонного слоя, в течения которых имеет место дальнейшее формирование микроструктурных связей, а вследствие сближения минеральных зерен образуется микроструктура материала.

В лаборатории Джизакском Политехническом Институте проводилась научно — исследовательская работа по применению сланца для приготовления асфальтобетонной смеси.

Решения о целесообразности использования асфальтобетонных смесей на основе сланца принималось на основе анализа эффективности по техническим, технологическим.

Техническая эффективность определялась тем, в какой степени подобранный состав асфальтобетонной смеси обеспечивает реальное улучшения свойств и достижения необходимых показателей качества, несколько предлагаемое решения соответствует реальным возможностям производства без введения дополнительных технологических операций и использования специального технологического оборудования.

Общеизвестно, что асфальтобетонная покрытия особенно интенсивно разрушается в период длительного увлажнения, а также во время оттепелей, которым предшествовало значительное количество знакопеременных колебаний температуры. Обычно разрушение проявляется в виде усиленного выкрашивания минеральных частиц, приводящего к большому износу покрытия и к образованию значительного количество отдельных разрушенных участков. Подобные разрушения, наблюдаемые обычно в весеннее время, связаны с недостаточной водо- и морозоустойчивостью асфальтобетона.

Минеральный порошок, предоставляющий собой полидисперсный материал, является важнейшим структурообразующим компонентом асфальтобетона. В места с битумом образует структурированную дисперсную систему, выполняющую роль вяжущего материала в асфальтобетона.

Учитывая вышеизложенное и на основании имеющейся информации о свойствах сланца, одним из возможных направлений применения в дорожном строительстве было выбрано использование его в качестве минерального порошка для приготовления асфальтобетонных смесей.

Для строительства автомобильных дорог I-III технических категорий нормативные документы рекомендуют использовать мелкозернистый асфальтобетон, по этому были проведены исследования асфальтобетонных смесей типа «Б» с целью применения сланца в качестве активированный минерального порошка для асфальтобетона.

Гранулометрический состав минеральной части асфальтобетона с минеральным порошком из сланца удовлетворяет требованиям плотных смесей типа «Б» по ГОСТ 9128–2009.

Для изучения влияния минерального порошка на свойства асфальтобетона провели несколько испытаний. Во время приведения испытаний использовали битум марки БНД 90/130 от 3 до 6 % сверх 100 % минеральной части с интервалом 1 %, и 5 % минерального порошка из сланца. Результаты исследование приведены в табл. 1 и 2.

Таблица 1

Свойства асфальтобетонной смеси без минерального порошка

Номера образца (количество битума)	Водонасыщения		Прочность при сжатия, 500С		Прочность при сжатия, 200С		Коэффициент водостойкости
	по ГОСТ 9128	образец	по ГОСТ 9128	образец	по ГОСТ 9128	образец	по ГОСТ 9128	образец
№ 1(3 %)	1,5–4,0	4,36	1,1	0,85	2,5	2,3	Не менее 0,85	0,96
№ 2(4 %)		3,78		1,10		2,4		0,98
№ 3(5 %)		1,52		1,14		3,3		1,40
№ 4(6 %)		1,20		1,14		3,2		0,99

 

Таблица 2

Свойства асфальтобетонной смеси с минеральным порошком

Номера образца (количество битума)	Водонасыщения		Прочность при сжатия, 500С		Прочность при сжатия, 200С		Коэффициент водостойкости
	по ГОСТ 9128	образец	по ГОСТ 9128	образец	по ГОСТ 9128	образец	по ГОСТ 9128	образец
№ 1(3 %)	1,5–4,0	3,85	1,1	1,1	2,5	2,9	Не менее 0,85	1,35
№ 2(4 %)		2,51		1,53		4,2		1,23
№ 3(5 %)		1,98		1,58		4,6		1,08
№ 4(6 %)		1,86		1,56		4,2		1,10

 

Из табл.1 и 2 видно, что образцы с минеральным порошком имеет лучшее показатели водостойкости и водонасыщением по сравнению без минеральных порошков. Наличие минерального порошка из сланца также влияло на прочности сжатия при 20 и 50⁰С.

Анализ полученных данных свидетельствует о том, что оптимальное содержания битума в исследуемое смеси с использованием минерального порошка из сланца можно принять в приделе 4–5 %, так как при этом содержании битума асфальтобетонная смесь отвечает всем требованиям ГОСТ 9128–2009. Это приводит к экономию расходуемого битума до 20 %.

Введение в составе асфальтобетонных смесей минерального порошка из сланца, позволяет повышать транспортно — эксплуатационные качеств дорожных одежд, в том числе прочность, ровность, сцепные качества. Кроме того, прочность на сжатии асфальтобетонных смесей увеличивается при 20⁰С на 35 %, при 50⁰С на 40 %, а водостойкость на 30 %.

 

Литература:

 

1.                  ГОСТ 9128–2009 «Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон» Технические условия.

2.                  ГОСТ 12801–98 «Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства» Методы испытаний.

3.                  ГОСТ 16557–2005 «Порошок минеральный для асфальтобетонных

4.                  и органоминеральных смесей» Технические условия.

5.                  Л. Б. Гезенцвея. «Дорожный асфальтобетон» Москва «Транспорт». 1976.

6.                  «Испытания дорожно-строительных материалов лабораторный практикум» Москва «Транспорт». 1985.

7.                  П. Н. Попов. Лабораторный практикум по предмету «Строительные материалы и детали» Москва. «Стройиздат» 1988.

8.                  И. М. Грушко и другие. «Дорожно-строительные материалы» Москва, «Транспорт» 1991.

 

Приготовление асфальтобетонной смеси, расчет

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

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

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

На рис. 1.  Кривые оптимальных смесей.

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

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

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

№№	Наименование материалов	Частные остатки на ситах, %
		5	2	1	0,5	0,25	0,15	0,074	меньше 0,074 мм
1	Щебень	60	20	10	5	3	2	—	—
2	Песок	—	1,5	50	30	15	3,5	—	—
3	Минеральный порошок	—	—	—	—	—	—	40	60

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

Назначение необходимого количества материалов производится из следующих соображений.

1) Фракция мельче 0,074 мм содержится только в минеральном порошке. Поэтому мы должны взять такое количество минерального порошка, чтобы данной фракции было около 15%:
15X100/ 60 =  25%.
2) Так же рассчитаем количество щебня. Фракция 5 мм содержится в щебне в количестве 60%. В смеси ее должно быть около 25%. Следовательно, для этого потребуется щебня:
25 х 100/ 60 =  42%.

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

Содержание этих фракций определяется делением 42% пропорционально частным остаткам:

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

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

3) Следовательно, песка потребуется:

100—25 — 42 = 33%.

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

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

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

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

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

Расчет асфальтобетонной смеси

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

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

Полная загрузка смесителя 3 т.

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

Запроектированное количество щебня

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

Так же производится расчет и остальных материалов.

При весовой дозировке необходимо учитывать влажность материала.

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

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

25 X 2804 /100 = 701 кг.

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

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

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

Асфальтовое вяжущее вещество и мастика

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

Асфальтовый порошок

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

Асфальтовая мастика

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

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

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

Технология производства асфальтобетона | ООО «СДМ»

Анастасия

Специалист примет заявку и ответит на ваши вопросы!

8 (800) 500-88-47

Содержание страницы

Одним из перспективных направлений деятельности в РФ является производство асфальтобетона, который используют для обустройства покрытия автомобильных дорог различного назначения. Асфальтобетон представляет собой строительный материал, который получают вследствие затвердевания смеси минеральных веществ с битумом. Технология получения асфальтобетона включает большой набор обязательных компонентов:

• Песок. Обеспечивает создание мелкозернистой основы, которая выполняет функции наполнителя мелких полостей и способствует распределению механического давления от поверхности дороги к грунту.
• Щебень. Создает требуемый уровень механической прочности, что является одной из главных характеристик асфальтобетонной смеси.
• Минеральные наполнители. В качестве этих компонентов используют измельченную горную породу (известняк, мел, песчаник). Эти наполнители позволяют асфальтобетонной смеси заполнять остаточные пустоты и значительно снижают себестоимость её производства.
• Битум. Является жидким связующим, которое склеивает все компоненты в единую монолитную смесь.
• Резина. Этот компонент вводится в виде измельченной крошки и предназначен для придания готовому асфальту высокой степени упругости, стойкости к воздействию влаги. Стоимость резины значительно увеличивает стоимость асфальта, поэтому её используют только для самых ответственных участков дороги с повышенной механической нагрузкой.

Правильное пропорциональное распределение всех этих компонентов позволяет получить асфальт, который будет обладать всеми необходимыми эксплуатационными параметрами.

Содержание страницы

Особенности производства асфальтобетона

Процесс производства асфальтобетона может выполняться при различных температурных режимах, что служит критерием для классификации асфальтной смеси на три различных категории:

1. Холодные. Асфальтобетонный материал этого типа изготавливают с добавлением жидкого битума. Допускается длительное хранение и использование этой смеси при температуре не ниже +50С.
2. Теплые. Асфальт этого типа изготавливают из жидкого битума и вязких связующих, поэтому температура их хранения должна составлять не менее 1000С.
3. Горячие. Асфальтобетонная смесь изготавливается и укладывается при температуре не ниже 1200С.

В зависимости от фракции, используемых для изготовления асфальта компонентов, он подразделяется на три основных вида:

• Крупнозернистый. Данный материал отменно подходит для выполнения дорожного покрытия в нижних его слоях. Одним из основных компонентов этой смеси является щебень крупной и мелкой фракции.
• Мелкозернистый. Асфальтобетон этого типа применяют для обустройства верхнего покрытия у дорог общего пользования. В его состав входит щебень мелкой фракции, который может достигать величины 15 мм.
• Песчаный. Этот тип асфальта применяют для обустройства пешеходных дорожек и тротуаров. В состав этой асфальтной смеси вводят большое количество песка, битума и щебня с фракцией до 5,0 мм.

Технология изготовления смеси

Технология производства асфальтобетона состоит из нескольких основных этапов, которые включают все необходимые операции и работы:

1. Входной контроль исходного сырья: минеральные добавки, битум, щебень, песок.
2. Обработка инертных материалов: просеивание песка, разделение щебня по фракциям, разогрев битума.
3. Доведение всех компонентов до требуемого уровня влажности и температуры нагрева.
4. Перемешивание между собой всех составных компонентов асфальтобетонной смеси, что обеспечивает сцепление битума с песком, зернами щебня и минеральным наполнителем.
5. Хранение готового асфальта в специальном бункере, где происходит поддержание требуемого температурного режима.

Забор готового продукта происходит непосредственно из бункера хранения, после чего его доставляют до места укладки с соблюдением всех технологических требований. Подобная технология изготовления асфальтобетона используется практически на всех отечественных заводах. Некоторые производители вводят в состав асфальта каучуковую крошку или латекс, что направлено на получение смеси с высокой степенью упругости.

Типы оборудования для производства

Оборудование для производства асфальтобетона в зависимости от технологических особенностей подразделяют на заводы непрерывного и циклического действия:

1. Технологическая схема производства асфальтобетона на оборудовании непрерывного действия характеризуется отсутствием башни и грохота, которые необходимы для качественной сортировки исходного сырья. Все ингредиенты непрерывно подают в приемные бункеры, после чего они доводятся до требуемого состояния готовности к перемешиванию. Отсутствие грохота делает возможным случаи попадания в готовую асфальтобетонную смесь щебня некондиционных размеров или посторонних включения. Основное преимущество подобных заводов – компактные размеры и высокая степень мобильности.
2. Технология приготовления асфальтобетона на оборудовании циклического действия характеризуется наличием грохота и приемных башен. Благодаря этому вспомогательному оборудованию обеспечивается высокая степень подготовки исходного сырья еще до подачи в бункер для перемешивания. Асфальтный завод циклического действия располагают вблизи крупных городов, где регулярно есть потребность в небольшом объеме асфальтобетонной смеси. Главное преимущество подобных технологических схем: изменение рецептуры до нескольких раз в день, без ухудшения качества готового продукта, возможность готовить асфальт небольшими порциями, высокое качество подготовки сырья. Главный недостаток подобных заводов – низкий уровень мобильности.

Приготовление асфальтобетона в заводских условиях требует наличия персонала соответствующего уровня квалификации, который будет уметь правильно снимать показания аппаратуры, знать все технологические особенности производства и быстро реагировать на отклонения от заданного технологического режима работы.



Приготовление асфальтобетонной смеси

Категория:

   О дорожно-строительных машинах

Публикация:

   Приготовление асфальтобетонной смеси

Читать далее:

Приготовление асфальтобетонной смеси

В настоящее время асфальтобетонные покрытия применяются на дорогах высокого класса я на городских улицах как завершающая часть дорожной одежды. Одно- или двухслойные асфальтобетонные покрытия укладывают на щебеночном или булыжном основании, либо в качестве тонкого коврика износа на цементобетонных дорожных одеждах.

Нижний слой покрытия укладывают из крупнозернистого, а верхние слои и коврики износа — из мелкозернистого асфальтобетона, так называемого песчаного асфальта.

В зависимости от класса дороги и напряженности движения выбирается толщина слоев асфальтобетонного покрытия. Толщина нижнего крупнозернистого слоя колеблется от 4,5 до 6 см и в отдельных случаях до 8 см, а толщина верхнего слоя или коврика — от 2,5 до 5 см.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Для приготовления асфальтобетонной смеси выбор соотношения минеральных составляющих и вяжущего материала — битума или дегтя — зависит главным образом от имеющихся в наличии материалов. В готовой смеси вяжущий материал должен полностью покрыть тонкой пленкой все наружные поверхности каменных материалов и заполнителя (каменной муки).

Строительство асфальтобетонных покрытий состоит в основном из трех операций—.приготовления асфальтобетонной смеси, транспортирования и укладки готовой смеси на место и уплотнения уложенного асфальтобетона. Эти операции сложны и ответственны, поскольку асфальтобетонную массу можно употреблять только определенной температуры. Укладывать и уплотнять асфальтобетонное покрытие при температуре смеси ниже заданного предела запрещается, так как при этом получится брак покрытия как по прочности, так и по водонепроницаемости.

В свою очередь, приготовление асфальтобетонной смеси разделяется на две отдельные технологические операции — приготовление битума и приготовление смеси.

Битум на место строительства доставляют железнодорожным транспортом — в полувагонах или цистернах.

Перед сливом из железнодорожной тары битум разогревают паром для придания ему текучести. Разогретый битум сливают в битумохранилища.

В дорожном строительстве применяют главным образом временные битумохранилища. Они .представляют собой земляную яму глубиной 0,3—1 м, утрамбованную земляную площадку, обнесенную земляным валом, или проконопаченный деревянный ящик с дощатым или глинобитным полом.
Битум из хранилищ вручную вырубают ломами или кирками. Для того чтобы эту работу выполнять не вручную, битум разогревают паром. Разжиженный битум откачивают из битумохранилища насосом и подают им к потребляющему агрегату.

Пар, нужный для разогрева битума в полувагонах, цистернах, или битумохранилащах, получают в стационарных паровых котлах или в передвижных парообразователях Д-163.

При перевозке по железной дороге и хранении в земляных ямах в битум проникают вода и различные загрязняющие примеси —- песок, земля и пр.

Перед использованием битума, например, перед розливом автогудронаторами, или перед перемешиванием с минеральными материалами при приготовлении асфальтобетона вода должна быть удалена.

Воду удаляют выпариванием в течение определенного времени в битумных котлах. Одновременно с выпариванием воды битум нагревают до рабочей температуры 160—180°, при которой он .приобретает жидкотекучесть, легко разливается автогудронатором и хорошо перемешивается с минеральными материалами.

Часть загрязняющих примесей осаждается при местном разогреве битума в хранилищах, а остальные примеси осаждаются в битумных котлах.

В дорожном строительстве для выпаривания воды и разогрева битума применяют главным образом стационарные битумопла- вильные котлы, устанавливаемые на кирпичной кладке на территории битумных баз и асфальтобетонных заводов. В последнее время для этого начали применять передвижные битумные котлы, не требующие кирпичной кладки и монтажных работ.

Место битумоплавильных котлов на асфальтобетонном заводе показано на рис. 159, изображающем общую схему технологического процесса приготовления асфальтобетонной смеси.

Жидкое топливо 1 и битум 2 доставляют на завод специальным железнодорожным транспортом и сливают в хранилища. Минеральный порошок (заполнитель) 5 доставляют также железнодорожным транспортом и сгружают в закрытые складские помещения.

В зависимости от удаленности асфальтобетонного завода от каменных карьеров дробленый щебень подвозят железнодорожными составами или автотранспортом, а в отдельных случаях — вагонетками узкой колеи.

Песок обычно доставляют автосамосвалами из притрассовых карьеров.

Запасы щебня и песка хранят в штабелях на открытом воздухе.

Битум, щебень, песок и заполнитель превращаются в асфальтобетонную смесь смесителем, являющимся главным агрегатом асфальтобетонного завода.

Рис. 159. Технологический процесс приготовления асфальтобетонной смеои:
1 — жидкое топлизо; 2 — битум; 3 — щебень; 4 — песок; 5 — минеральный порошок; 6 — смеситель; 7— битумные котлы

Готовую смесь отвозят от смесителя автосамосвалами.

Разогретый битум и другие вяжущие материалы на асфальтобетонных базах и в смесителях перекачивают битумными насосами. Этими насосами откачивают битум из битумохранилищ и подают его в котлы; перекачивают битум из котлов в дозировочный бак смесителя или в цистерну автогудронатора; впрыскивают битум в мешалку смесителя; перекачивают битум из емкости в емкость и т. д.

Рекламные предложения:

Читать далее: Машины для приготовления асфальтобетонной смеси

Категория: — О дорожно-строительных машинах

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Как можно учесть стоимость асфальтобетона на полимербитумном вяжущем

Дорожная подрядная организация согласовывает с Заказчиком условия договора подряда. По проектным данным асфальтобетонное покрытие должно быть устроено с применением асфальта на полимербитумном вяжущем — ПБВ. Такое требование подрядная организация выполнит, но возникло некоторое непонимание по оплате работ с применением асфальтобетона на полимербитумном вяжущем. В частности, в смете стоимость работ определяется по ТЕР Ленинградской области в редакции 2014 года, а именно по расценкам таблиц 27-06-029 и 27-06-030.

Просим уточнить, на каком вяжущем приготавливалась асфальтобетонная смесь, учтенная в расценках таблиц 27-06-029 и 27-06-030?

Если в указанных таблицах не учтен асфальт на полимербитумном вяжущем, то как можно учесть стоимость асфальтобетона именно на таком вяжущем?

Ответ

При разработке государственных элементных сметных норм таблиц 27-06-029 «Устройство покрытия толщиной 4 см из горячих асфальтобетонных смесей с применением асфальтоукладчика «Титан-325» и перегружателя «Шаттл-Багги SB-2500C» и 27-06-030 «Нормы для корректировки таблицы 27-06-029 при изменении толщины слоя на 0,5 см» из сметно-нормативной базы 2001 года в редакции 2014 года в составе материалов были учтены асфальтобетонные смеси дорожные, аэродромные и асфальтобетон следующих марок и типов:

410-0001 Асфальтобетонные смеси дорожные, аэродромные и асфальтобетон (горячие и теплые для плотного асфальтобетона мелко и крупнозернистые, песчаные), марка I, тип А

410-0005 Асфальтобетонные смеси дорожные, аэродромные и асфальтобетон (горячие и теплые для плотного асфальтобетона мелко и крупнозернистые, песчаные), марка II, тип А

410-0021 Асфальтобетонные смеси дорожные, аэродромные и асфальтобетон (горячие и теплые для пористого асфальтобетона щебеночные и гравийные), марка I 

410-0022 Асфальтобетонные смеси дорожные, аэродромные и асфальтобетон (горячие и теплые для пористого асфальтобетона щебеночные и гравийные), марка II

Территориальные единичные расценки, в том числе Территориальные единичные расценки Ленинградской области, разрабатывались на основе Государственных элементных сметных норм.

Стоимость указанных выше асфальтобетонных смесей определялась по усредненным данным предприятий-производителей асфальтобетонных смесей, которые с 2001 по 2014 год производили асфальтобетонные смеси на битуме нефтяном дорожном (БНД) по ГОСТ 9128-1997 г. Одна из основных причин преждевременного разрушения дорожных покрытий заключается в низком качестве таких дорожных битумов. Они не обладают требуемыми адгезионными свойствами, и, кроме того, нагреваясь летом, асфальтобетон теряет свои прочностные свойства, а при отрицательных температурах становится хрупким. Это приводит к образованию трещин на покрытиях, которые быстро превращаются в выбоины. В технологии строительства и ремонта покрытий автомобильных дорог в последние годы для модификации битумов активно внедряют полимеры. Добавки полимеров позволяют снизить температуру хрупкости и одновременно увеличить теплостойкость битумов. Использование таких модифицированных полимерами материалов повышает сроки службы покрытий. Применение полимербитумных вяжущих было ограничено отсутствием необходимого ГОСТа.

В 2013 году был принят ГОСТ 9128-2013 «Смеси асфальтобетонные, полимерасфальтобетонные, асфальтобетон, полимерасфальтобетон для автомобильных дорог и аэродромов». Согласно данному ГОСТУ предприятия-производители стали выпускать асфальтобетонные смеси на полимернобитум- ныех вяжущих (полимерасфальтобетон). Стоимость полимерасфальтобетонных смесей выше, чем асфальтобетон на БНД. В связи с этим возникает вопрос о возмещении подрядной организации расходов на применение асфальтобетонных смесей на полимербитумных вяжущих взамен асфальтобетона на БНД, учтенных расценками таблиц 27-06-029 и 27-06-030. Учет в смете стоимости полимербитумных вяжущих взамен БНД в составе стоимости асфальтобетонной смеси выглядит не самым лучшим способом. Для этого сметчику нужно будет уточнять расход вяжущих на 1 т асфальтобетонной смеси и потом доказывать правильность своих расчетов экспертам. Предпочтительнее пойти по пути замены учтенной расценкой асфальтобетонной смеси на БНД на асфальтобетонную смесь с полимербитумным вяжущим. В данной ситуации идет речь о применении материала, повышающего срок службы дорожных покрытий.

Первый заместитель начальника ФАУ «Главгосэкспертиза России» — Лищенко Ирина Николаевна разъяснила, что возможность замены материала, учтенного нормой, допускается в том случае, если речь идет о вопросах прочности, надежности и безопасности создаваемых конструкций.

Стоимость асфальтобетонной смеси на полимербитумном вяжущем может быть учтена по данным Территориального Сборника сметных цен на материалы (ТССЦ ЛО) или по данным предприятий — производителей таких смесей.

Приготовления асфальтобетонной смеси на модифицированном полимерами минеральном порошке, температурный режим, концентрация полимера, количество минерального порошка в смеси Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

СТРОИТЕЛЬСТВО

УДК 691.16

PREPARING BITUMINOUS MIXTURES FOR POLYMERS MODIFIED FILLER, TEMPERATURE, POLYMER CONCENTRATION, THE AMOUNT OF FILLER

IN THE MIXTURE

Lebedevа Christina Yurevna — Irkutsk Technical University, Department of construction, undergraduate gr.EVBm-14

Abstract: We conducted preliminary experiments demonstrated that the modified polymer and carbon nanoparticles mineral powders significantly improves the physical and mechanical properties of asphalt. The fact that such powder softening temperature

change and a brittleness temperature of the bitumen.

Keywords: carbon nanoparticles, asphalt, resin having a softening temperature brittleness.

ПРИГОТОВЛЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ НА МОДИФИЦИРОВАННОМ ПОЛИМЕРАМИ МИНЕРАЛЬНОМ ПОРОШКЕ, ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ, КОНЦЕНТРАЦИЯ ПОЛИМЕРА, КОЛИЧЕСТВО МИНЕРАЛЬНОГО ПОРОШКА В

СМЕСИ

Лебедева Кристина Юрьевна — НИ ИрГТУ, кафедра строительного производства,

магистрант гр.ЭВБм-14

Аннотация: Проведённые нами предварительные эксперименты показали, что модифицированные полимерами и наночастицами углерода минеральные порошки значительно улучшают физико-механические свойства асфальтобетонов. Дело в том, что такие порошки изменяют температуру размягчения и температуру хрупкости битума.

Ключевые слова: наночастицы углерода, асфальтобетон, полимер, температура размягчения, температура хрупкости.

Для проведения экспериментов с асфальтобетонами, изготавливаемыми на Шелеховском АБЗ был изготовлен модифицированный порошок следующего состава (по массе):

1. Мрамор — 84%

2. Полимерная добавка (ДСТ-30-01) — 2,5%

3. Микрокремнезём с наночастицами углерода- 8,4%

4. Минеральное масло — 4,5%

Помол производился в лабораторной шаровой мельнице в течении 10 часов. Асфальтовяжущее приготовленное из смеси битума БНД 90/130 и модифицированного порошка имеет следующие характеристики:

Температура хрупкости Тхр = -310 т

Температура размягчения Тразм = +590

Исходный битум: Температура хрупкости Тхр = -210

Температура размягченияТразм = +440

Таким образом, модифицированный порошок значительно улучшает характеристики асфальтового вяжущего.

Были приготовлены две серии образцов. Первая серия (№1) на модифицированном порошке, вторая серия (№2) аналогичный первому состав, но на обычном порошке. Далее представлены сравнительные исследования физико-механических свойств асфальтобетона, на основе модифицированного и обычного минерального порошка:

Серия № 1 с наномодифицированным порошком.

Серия № 2 с наномодифицированным порошком (содержание наночастиц в два раза меньше), но в масло добавлено 5% адгезионной добавки.

Серия №3 с обычным порошком.

Таким образом, второй состав асфальтобетона на модифицированном порошке полностью соответствует требованиям ГОСТ 9128-2009 на первую марку.

Отметим, что температура формования асфальтобетона на обычном порошке и модифицированном всегда была одна и та же, таким образом технология укладки смеси на модифицированном порошке будет аналогична стандартной технологии укладки асфальтобетона.

Таким образом, на нескольких асфальтобетонных смесях были получены результаты, говорящие о том, что модифицированный наночастицами углерода и полимерами минеральный порошок заметно улучшает физико-механические параметры асфальтобетона. Для проявления положительного эффекта содержание минерального порошка должно быть не менее 5-6% от остальной массы минеральной составляющей асфальтобетона. Такое содержание доломитовой муки является обычным для асфальтобетонов типов А или Б применяемых на дорогах с высокой интенсивностью движения автомобилей.

Таблица 1. Физико-механические характеристики асфальтобетона

тип «Б»

№ п/п Наименование показателей Требования ГОСТ 91282009, тип Б марка 1 Серия № 1 Серия № 2 Серия № 3

1. Средняя плотность асфальтобетонной смеси, г/см3 — 2,37 2,36 2,37

2. Водонасыщение, % по объему 1,5-4,0 1,5 1,5 2,73

3. Предел прочности при сжатии, МПа, при температуре:

0 0С, не более 9,0 6,0 — 7,0

20 0С, не менее 2,5 3,4 4,2 5,3

50 0С, не менее 1,0 1,8 — 2,0

4. Водостойкость, не менее 0,95 1,0 1,03 0,9

5. Водостойкость при длительном водонасыще-нии, не менее 0,9 0,91 0,9 0,87

На следующем этапе был исследован асфальтобетон типа А. Физико-механические показатели асфальтобетона серия № 1- с модифицированным порошком, серия № 2 с — обычным порошком были следующие:

Характеристики асфальтобетона тип «А» Таблица 2.

№ п/п Наименование показателей Требования ГОСТ 9128-2009, тип Б марка 1 Серия № 1 Серия № 3

1. Средняя плотность асфальтобетонной смеси, г/см3 — 2.36 2.28

2. Водонасыщение, % по объему 2,0-5,0 2,83 3,69

3. Предел прочности при сжатии, МПа, при температуре:

0 0С, не более 9 5.25 5.24

20 0С, не менее 2.5 3,1 4,0

50 0С, не менее 0.9 1.03 1.34

4. Водостойкость, не менее 0.95 0.92 0.87

5. Водостойкость при длительном водонасыщении, не менее 0,9 0,6 0,6

Вывод: водостойкость состава на модифицированном порошке немного лучше, чем на обычном порошке, хотя состав на обычном порошке содержал адгезионную присадку в количестве 1,2% от битума (рекомендуемая дозировка составляет 0,4%).еагеИ РиЬИеаИош. 2015. Уо1. 1. № 1(21)

3. Ярмолинская Н.И. Дорожный асфальтобетон с применением минеральных порошков из технологических отходов промышленности.

4. Грушко И.М. Дорожно-строительные материалы.

Статья поступила 12.03.2015 г.

Асфальтобетон — обзор

6.6.2 Нестабильность

Асфальтобетонные покрытия по своей природе неоднородны и демонстрируют нестабильность (несовместимость), которая может иметь серьезные последствия для механических свойств дорожной асфальтовой смеси (Masad et al., 2009). Градиенты свойств наиболее сильны по толщине слоев асфальтобетона. Основными источниками неоднородности (и нестабильности) являются (i) старение и (ii) изменение температурного профиля (Dave et al., 2010). Таким образом, термин долгосрочной стабильности относится к долговечности асфальта не только в его первоначальном виде, но и в виде цементов для асфальтовых покрытий. После применения асфальта в качестве асфальта для мощения он подвергается воздействию экстремальных условий окружающей среды: (i) высоких температур, особенно в южных регионах США, (ii) отрицательных температур, особенно в северных штатах США. , (iii) атмосферное излучение и (iv) механическое напряжение.Следовательно, необходимо учитывать потенциальные реологические проблемы, а также химические аспекты.

Асфальтены и полярные ароматические углеводороды играют фундаментальную роль в определении механических и реологических свойств битумов (индекса пенетрации (PI) и кинематической вязкости в зависимости от времени и температуры старения). Другие важные свойства асфальта, такие как коэффициент температурной восприимчивости и характеризующий фактор, зависели от количества асфальтенов и полярных ароматических углеводородов.Процедура отделения асфальта основана на растворимости в нормальном гептане с последующей адсорбционной хроматографией растворимой части (Speight, 1992a; Mohammed and Morshed, 2008; Speight, 2014).

Термин «старение» используется для описания явления упрочнения. Упрочнение в первую очередь связано с потерей летучих компонентов при старении асфальта во время эксплуатации. Этот фактор вызывает увеличение вязкости асфальта и повышение устойчивости. Кроме того, долговечность асфальта является основным фактором, влияющим на экономику асфальта при его усадке.Системы асфальтовых дорог представляют собой наиболее очевидную и, возможно, самую важную область, в которой наблюдаются характеристики асфальта. Затвердевание, которое происходит в асфальте в условиях эксплуатации, долгое время считалось лучшим показателем его экономической ценности.

Состав асфальта в значительной степени зависит от сырой нефти, из которой он был получен, и обычно основан на качественном определении четырех общих фракций, обнаруженных во всех асфальтах (Speight, 1992a, 2014). Каждая фракция значительно отличается по цвету, плотности и содержанию ароматического углерода.Таким образом, асфальт, отвечающий заданным характеристикам, представляет собой смесь этих количеств.

Асфальтеновые составляющие выделяются в виде фракции, которая нерастворима в низкомолекулярных парафиновых растворителях, таких как n -пентан или n -гептан, но растворима в ароматических растворителях — мальтены определяются как компоненты, растворимые в парафиновых растворителях. (Рисунок 6.2) (ASTM D893, ASTM D2007, ASTM D3279, ASTM D4124; Speight, 1992a, b, 1994, 2014, 2015a). Карбены нерастворимы в ароматических растворителях, но растворимы в четыреххлористом углероде или трихлорэтилене.Карбоиды не растворимы во всех растворителях, растворяющих асфальтены и карбены.

Что касается окисления и начала нестабильности, то более полярные частицы в асфальте (т.е. компоненты смолы и асфальтена) будут окисляться первыми во время продувки воздухом. После предельного включения кислорода в структуре асфальтенов могут происходить значительные изменения, особенно в отношении включения полярного кислорода, который может влиять на молекулярную массу. Таким образом, изменение характера асфальта может быть не столько из-за окислительной деструкции, сколько из-за включения кислородных функций, которые нарушают естественный порядок внутримолекулярного структурирования.Существует вероятность того, что включение кислородных функций увеличивает способность асфальта связываться с заполнителем. Неконтролируемое введение кислородных функций может привести к производству низкосортного асфальта, в котором фазовое разделение окисленного асфальтена, возможно, уже произошло, или, если оно произойдет в продукте, результатом может быть разрушение дорожного покрытия из-за ослабления прочности. асфальт-агрегатные взаимодействия.

Хотя это не определено как свойство стабильности асфальта (поскольку оно измеряет снижение пенетрации и пластичности, а также увеличение вязкости), когда тонкий слой подвергается воздействию тепла и воздуха, образуется тонкая пленка, которая будет способствовать образованию кислородсодержащих продуктов полимеризации. .Это, в свою очередь, уменьшит проникновение асфальта (повысит его твердость), снизит его пластичность (сделает его более хрупким или менее эластичным) и увеличит его вязкость. Воздействие тепла и кислорода на устойчивый асфальт будет гораздо меньше. Существует прямая связь между результатами этого теста и изменениями исходных свойств асфальта во время транспортировки, хранения и использования.

Поскольку асфальт с некоторым правом считается коллоидной системой, природа этой системы будет определять реологические свойства асфальта, определяемые его пенетрацией, температурой размягчения, пластичностью и вязкостью при заданных температурах.На этом этапе стоит рассмотреть подход, применяемый к нестабильности / несовместимости тяжелых остаточных видов топлива и его потенциальное применение к асфальту (Speight, 1992a, b, 2014). Эта концепция основывает нестабильность / несовместимость на химическом составе, а также на внутренней коллоидной структуре (Por, 1992), определяя индекс коллоидной нестабильности, который представляет собой отношение суммы асфальтеновых компонентов и насыщенных масел к сумме смол. и ароматические растворители:

CII = (Асфальтены + Насыщенные) / (Ароматические соединения + Смолы)

Равновесие хорошо пептизированной асфальтеновой системы, такой как асфальт, может быть легко нарушено (i) нагреванием во время работы в течение нескольких дней. чрезмерно высоких температур и / или трения автомобильных шин; (ii) окисление из-за постоянного воздействия воздуха; (iii) УФ-облучение при длительном воздействии солнечного света; и (iv) добавление парафинового разбавителя.В каждом случае изменяется химический состав и затрагивается ароматичность, вызывая нарушение равновесия коллоидной системы (Moschopedis and Speight, 1973, 1975, 1977, 1978; Speight, 1992a, b, 2014).

В результате частицы асфальтена лишаются своих обволакивающих слоев, которые ранее непрерывно сливались с последующими слоями. Система мицелл становится прерывистой, а ядра асфальтенов склонны к агломерации. Такой процесс приводит к нестабильности асфальта, что, возможно, приводит к фазовому разделению асфальтенов от асфальта, что приводит к потере взаимодействия асфальт-вяжущее.Результат — разрушение дорожного покрытия.

Другой оценкой реологических свойств является PI. Логарифм проникновения находится в линейной зависимости от температуры:

logpen = AT + K

В этом уравнении A — это наклон температурной чувствительности по отношению к логарифму проникновения. Путем экстраполяции на температуру размягчения получается проникновение приблизительно 800. Наклон A может быть получен путем измерения пенетрации при двух различных температурах или соотношения проникновения и температуры точки размягчения.

PI можно получить следующим образом:

dlogpen / dt = (20 − PI) / (10 + PI) × 0,02A = dlogpen / dtPI = 10 × (2−50A) / (1 + 50A)

A PI, превышающий +2, будет указывать на гелевую структуру с эластичными свойствами и тиксотропную природу, в то время как PI ниже -2 укажет на структуру золя с ньютоновскими свойствами, тогда как асфальт, демонстрирующий удовлетворительные реологические свойства, должен иметь PI от +1 до — 1. После начальной деформации с определенной упругостью должны преобладать ньютоновские свойства с пропорциональностью между скоростью деформации и приложенным напряжением.Кривые над этими областями указывают на гелеобразный асфальт, а кривые под этими участками обозначают асфальт с зольной структурой.

Присутствие асфальта, осажденного пропаном, в асфальтовой смеси улучшает свойства устойчивости таких смесей из-за как реологической, так и химической природы асфальта, осажденного пропаном. Улучшенные свойства стабильности таких смесей можно увидеть по уменьшению различий в вязкости, проникновении и пластичности после воздействия повышенных температур и кислорода (например,г., в ТФОТ).

Благоприятное влияние асфальта, осажденного пропаном, ограничено их пропорциями — например, до 35% (об. / Об.) Осажденного пропаном асфальта в смесях с вакуумным остатком может быть верхним пределом, в зависимости от природа остатков в вакууме, а также природа и пропорции других компонентов, таких как, например, экстракты смазочного масла, которые иногда используются в таких смесях (Ishai et al., 1988).

Показано, что долговременная стабильность асфальта связана с основными реологическими и физико-химическими характеристиками исходного, а также состаренного образца асфальта различного состава.Также считается (Ishai et al., 1988), что понимание взаимосвязи этих характеристик со свойствами асфальта (асфальтового цемента для мощения) позволяет прогнозировать характеристики долговечности асфальта в полевых условиях, а также прогнозировать другие соответствующие свойства (Mohammed and Eweed, 2012). В этом случае на стабильность указывают индексы старения: отношения вязкости и температуры размягчения, а также процент остаточного проникновения до и после воздействия TFOT (Por, 1992).

Наконец, последствия загрязнения остатка частиц во время перегонки или остатка висбрекинга (также называемого смолой висбрекинга ) (Speight, 2014, 2015b) могут иметь серьезные последствия для эксплуатационных характеристик асфальта. Если для производства асфальта используется загрязненный твердыми частицами остаток или смола висбрекинга, в результате получается асфальт плохого качества (более подходящий в качестве асфальта для стоянок), который будет стоить гораздо ниже, чем дорожное покрытие хорошего качества (без частиц). асфальт.

Асфальтобетонная смесь — обзор

11.6.1.2 Деформация

Покрытие Деформация является результатом нестабильности, движения или слабости асфальтобетонной смеси в зернистом основании или земляном полотне и, кроме того, растрескивание дорожного покрытия может сопровождать некоторые виды деформации . Искажение дорожного покрытия может принимать разные формы, но наиболее распространенными являются колейность и толкание.

Колейность (образование канальных впадин, колеи ) возникает в следах колес на поверхности дорожного покрытия.Колейность — серьезная проблема, потому что колеи создают неровную поверхность для катания и могут заполняться водой во время дождя или снегопада, что затем может привести к тому, что транспортные средства, движущиеся по дороге, переключатся на акваплан и потеряют управление.

Колейность (часто называемая остаточной деформацией) — распространенная форма повреждения гибких покрытий и возникает, когда шины (загруженные или тяжелые) грузовиков движутся по асфальтобетонному покрытию, покрытие прогибается очень незначительно. Эти прогибы колеблются от гораздо менее десятой доли миллиметра в холодную погоду — когда тротуар и грунтовое покрытие очень жесткие — до миллиметра или более в теплую погоду — когда поверхность тротуара горячая и очень мягкая.Если модуль упругости смеси достаточен, дорожное покрытие имеет тенденцию возвращаться в исходное положение после того, как шина грузовика проходит через заданное место на дорожном покрытии. Однако часто поверхность покрытия не восстанавливается полностью, оставляя очень небольшую (но не незначительную) остаточную деформацию покрытия на пути колеса. Соответственно, после того, как многие колесные нагрузки прошли по дорожному покрытию — количество колесных нагрузок будет меняться в зависимости от качества дорожного покрытия — колейность может стать значительной, что приведет к появлению сильно изрезанных дорожек с 0.75 дюймов или более (20 мм или более) в глубину. Глубина колеи около 10 мм или более обычно считается чрезмерной и представляет собой серьезную угрозу безопасности.

Колейность земляного полотна возникает из-за уплотнения или смещения материалов из-за повторяющейся транспортной нагрузки. В тяжелых случаях может произойти приподнятие за пределами колеи. Этот режим отказа возникает в основании или опорном основании в результате чрезмерных напряжений, проникновения влаги или отказа базовой конструкции. Следовательно, это может выглядеть как впадина на пути колеса или подъем по краям колеи.Колейность обычно возникает при новом строительстве дорожного покрытия и становится минимальной по мере затвердевания и старения асфальтового вяжущего. Колейность также вызывается грузовиками, которые перевозят тяжелые грузы на шинах со значительно повышенным давлением накачивания на тротуарах, не предназначенных для того, чтобы выдерживать такие нагрузки. Эти смеси имели слишком высокое содержание асфальта, слишком высокое содержание мелких частиц, заполнители с круглой и гладкой текстурой и слишком мягкий асфальт. Улучшения в процедурах составления смесей, совокупных спецификациях и тестировании, а также в связующих PG значительно снизили проблемы образования колейности.

Наконец, колейность чаще встречается летом, когда повышенные температуры размягчают асфальтовый цемент. На покрытиях из холодного асфальта (CMA) недостаточная аэрация или отверждение эмульсии может привести к тому, что смесь станет нежной и поедет. Это особенно проблема, когда укладка из холодной смеси укладывается в конце года. Другие связанные формы остаточной деформации включают толкание и стирку.

Толкание ( гофр , гофрированный картон ) — это форма пластической деформации, которая приводит к появлению ряби на поверхности дорожного покрытия.Обычно они возникают при сильной горизонтальной нагрузке, когда движение начинается и останавливается, на спусках, когда транспортные средства тормозятся, на перекрестках и на крутых горизонтальных поворотах. Гофры обычно возникают из-за слишком большого количества асфальта или использования в смеси очень мягкого асфальта.

Обычно толчки возникают на перекрестках при остановке транспортных средств, оказывая поперечное усилие на поверхность горячей смеси, вызывая ее чрезмерную деформацию по тротуару, а не в колее колеса. Вымойка представляет собой аналогичное явление, но в этом случае деформация принимает форму серии больших волн на поверхности тротуара.Колейность, толкание и промывка обшивки могут быть результатом остаточной деформации любой части дорожного покрытия — земляного полотна, гранулированного основания или любого связанного слоя. Чрезмерная остаточная деформация в одном или нескольких связанных слоях является результатом того, что асфальтобетонная смесь теряет прочность и жесткость при высоких температурах. Некоторые проблемы с дизайном смеси, такие как выбор слишком мягкого асфальтового вяжущего для данного климата и уровня дорожного движения, могут сделать его склонным к колейности и другим формам необратимой деформации.

Дезинтеграция — это разрушение дорожного покрытия, которое начинается с потери мелких частиц заполнителя с поверхности дорожного покрытия и продолжается до образования выбоин. Это прогрессирующее нисходящее повреждение нижних слоев дорожного покрытия, приводящее к образованию больших кусков несвязанных фрагментов. Этот отказ может быть результатом усталостной нагрузки, так как на тротуаре образуются огромные выбоины, поскольку фрагменты смещаются транспортным средством. К различным типам разрушения дорожного покрытия относятся растрескивание / выветривание, расслоение, обдирание и выбоины.

Растрескивание ( выветривание ) — это постепенная потеря заполнителя с поверхности дорожного покрытия. Равеление — одно из осложнений, возникающих при зачистке. Это можно описать как прогрессирующую потерю материала поверхности из-за погодных условий или истирания поверхности. Это начинается, когда мелкие заполнители отделяются от асфальтового цемента, оставляя небольшие неровности на поверхности дорожного покрытия, которые увеличиваются по мере удаления более крупных частиц заполнителя с поверхности дорожного покрытия.По мере продвижения более крупные частицы заполнителя отслаиваются из-за отсутствия поддержки со стороны окружающей мелочи. Равеление на колёсных дорогах ускоряется движением транспорта. Выветривание происходит по всей поверхности дорожного покрытия, включая участки, не предназначенные для движения транспорта. И вода, и движение транспорта обычно необходимы, чтобы вызвать обширный дрейф. Равеление вызывается большим количеством воздушных пустот в горячей асфальтовой смеси из-за плохого уплотнения или укладки в конце сезона. Кроме того, бедная асфальтобетонная смесь (слишком мало асфальта) или перегрев асфальта на заводе по производству асфальтобетонных смесей (приводящий к нарушению структурирования связующего, связанного с заполнителями) также могут привести к растрескиванию.Растрескивание также происходит, когда шины срывают частицы заполнителя с поверхности горячего асфальтового покрытия. Многие из тех же факторов, которые способствуют плохому сопротивлению усталости, также будут способствовать растрескиванию, в том числе низкое содержание битумного вяжущего и плохое уплотнение поля. Поскольку поверхность дорожного покрытия подвергается воздействию воды из-за дождя и снега, низкая влагостойкость также может ускорить растрескивание покрытий из горячей смеси.

Зачистка — это постепенная потеря адгезии между асфальтовой пленкой и поверхностью заполнителя, приводящая к потере целостности горячей асфальтовой смеси.Таким образом, дорожное покрытие становится восприимчивым к различным формам разрушения из-за потери своей структурной жесткости. Факторы, которые способствуют зачистке, включают: вода на дорожном покрытии с высокой транспортной нагрузкой, высокой температурой, характером заполнителей и вяжущего и плохим уплотнением. Зачистка может вызвать другие проблемы, такие как растрескивание и колейность.

Вода не проходит легко через асфальтобетонные покрытия, которые были построены тщательно и эффективно, но она будет течь очень медленно даже через хорошо уплотненный материал.Вода может проникать между поверхностями заполнителя и асфальтовым вяжущим в смеси, ослабляя или даже полностью разрушая связь между этими двумя материалами (зачистка). Повреждение от влаги может произойти быстро, когда вода присутствует под дорожным покрытием, например, когда дорожное покрытие построено на плохо дренированных участках и не спроектировано или построено должным образом для удаления воды из конструкции дорожного покрытия. Фактически, случайное воздействие воды может привести к повреждению асфальтобетонных смесей влагой из-за неправильной конструкции, неправильной конструкции или использования некачественных материалов.

Физико-химические процессы, которые контролируют повреждение от влаги, сложны, поскольку различные комбинации асфальтового вяжущего и заполнителя будут демонстрировать сильно различающиеся степени устойчивости к повреждению от влаги. Фактически, трудно предсказать влагостойкость конкретной комбинации асфальта и заполнителя, хотя асфальтовая смесь, полученная из заполнителей, содержащих высокую долю кремнезема (например, песчаника, кварцита, кремня и некоторых типов гранита), имеет тенденцию к ухудшению качества. более подвержены повреждениям от влаги.Правильная конструкция, особенно тщательное уплотнение, может помочь снизить проницаемость покрытия из горячего асфальта и, таким образом, значительно снизить (даже уменьшить) вероятность повреждения от влаги. В асфальтобетонные смеси для улучшения влагостойкости могут быть добавлены противозадирные присадки — гашеная известь [CaO · H ₂ O, Ca (OH) ₂ ] является одной из наиболее распространенных и наиболее эффективных таких добавок.

Можно оценить влагостойкость горячих асфальтовых смесей (часто называемую процедурой Лоттмана).В ходе этого испытания в лаборатории уплотняют шесть цилиндрических образцов горячей асфальтовой смеси. Три из них подвергаются кондиционированию — вакуумному насыщению, замораживанию и оттаиванию, а остальные три не кондиционируются. Затем оба набора образцов испытываются с помощью испытания на непрямое растяжение. Процент прочности, сохраняющийся после кондиционирования, называется коэффициентом прочности на разрыв и является показателем влагостойкости этой конкретной смеси. Многие дорожные агентства требуют минимального коэффициента прочности на разрыв 70–80% для горячих асфальтобетонных смесей, но следует помнить, что данные этого метода испытаний не всегда могут быть на 100% надежными и могут дать только приблизительное указание на стойкость асфальтобетонных смесей. смесь к проникновению влаги и повреждению.

Расслоение — это локальная потеря всей толщины перекрытия, вызванная отсутствием связи между перекрытием и исходным покрытием. Опять же, причиной является вода, особенно когда вода проникает между двумя слоями дорожного покрытия. Однако расслоение обычно ограничивается областью пути колеса, и через несколько лет после наложения оно становится серьезной проблемой, но как только оно происходит, дорожное полотно трудно залатать. Очистка старой поверхности и нанесение асфальтовой эмульсии в качестве связующего слоя (тонкий слой асфальта, используемый при строительстве или ремонте дорог и автомагистралей) поможет облегчить проблему и особенно полезен, когда толщина покрытия составляет два дюйма (50 мм). ) или менее.

Ямы — это ямы в форме чаши различного размера в дорожном покрытии, образовавшиеся в результате локального разрушения в результате движения транспорта. Они вызывают неправильную регулировку углов установки колес и могут начаться с небольшой трещины, которая пропускает воду и ослабляет основание дороги, или небольшой участок рассыпания, который идет на всю глубину, или целая куча выбоин может образоваться за ночь в потрескавшемся аллигатором участке дороги. тонкий тротуар. Плохая почва, плохой дренаж, слишком тонкое асфальтовое покрытие, плохое уплотнение и плохой уход за дорожным покрытием — все это может привести к образованию выбоин.

Асфальтобетон — главное в правильном перемешивании

Асфальтобетон — это композитный материал, обычно используемый для покрытия дорог, автостоянок, аэропортов, а также для сердцевины плотин насыпей. Он состоит из минерального заполнителя, связанного с асфальтом, уложенного слоями и уплотненного. Асфальтобетон является предпочтительным для наземных дорог, поскольку он создает меньше шума от дороги, чем бетонное покрытие из портландцемента, и обычно менее шумно, чем поверхности с зазором от стружки.

Обычно считается, что асфальтобетон на 100% пригоден для вторичной переработки, поскольку на свалки утилизируется очень мало асфальтобетона.

Следует отметить, что методы проектирования смесей и требования к проектированию являются неотъемлемой частью всех асфальтобетонных смесей. Асфальтобетонная смесь должна быть спроектирована, изготовлена ​​и должным образом размещена, чтобы обеспечить максимальную стабильность, долговечность, гибкость, сопротивление усталости и скольжению, а также непроницаемость.

Смесь

должна обеспечивать оптимальную устойчивость, чтобы противостоять толчкам и колейности под нагрузкой. В то же время следует отметить, что очень высокая устойчивость сделает дорожное покрытие слишком жестким и, следовательно, менее прочным, чем хотелось бы.Максимальное содержание связующего увеличивает долговечность, поскольку толстые пленки связующего не стареют и не затвердевают так быстро, как тонкие. В некоторой степени непроницаемость важна для долговечности уплотненных смесей для дорожного покрытия, поскольку они препятствуют проникновению воздуха и воды в асфальтовое покрытие или через него.

Произведенная асфальтовая смесь должна быть такой, чтобы ее можно было легко укладывать и уплотнять. Смеси, содержащие высокий процент грубого заполнителя, имеют тенденцию к расслоению во время работы, а также могут быть трудными для уплотнения.Клейкую смесь также сложно уплотнить. Идеальная смесь должна обеспечивать постепенные осадки и подвижки основания без образования трещин. Смесь открытой фракции с высоким содержанием связующего обычно более гибкая, чем смесь плотной фракции с низким содержанием связующего.

Большинство проблем с асфальтобетоном возникает из-за неправильного смешивания и из-за тех, кто не имеет базовых знаний о бетоне. Всегда следует помнить, что соотношение ингредиентов также играет такую ​​же важную роль, как и качество ингредиентов в асфальтобетоне (в том числе в любом бетоне).

ГОРЯЧИЙ СМЕСЬ АСФАЛЬТА — McAsphalt

Комбинация однородно смешанного заполнителя, покрытого асфальтовым цементом.

Горячая асфальтовая смесь (HMA) состоит из смеси заполнителя, равномерно перемешанного и покрытого асфальтовым цементом. Чтобы высушить заполнители и получить достаточную текучесть асфальтобетона для надлежащего перемешивания и удобоукладываемости, и заполнитель, и асфальт необходимо нагреть перед смешиванием — отсюда и термин «горячая смесь».

Заполнители и асфальт смешиваются в смесительной установке, в которой все составляющие материалы нагреваются, дозируются и смешиваются для получения желаемой смеси для дорожного покрытия.После того, как смешивание растений завершено, горячая смесь транспортируется к месту мощения и распределяется асфальтоукладчиком рыхлым слоем до однородной, ровной поверхности. Пока смесь для дорожного покрытия еще горячая, материал дополнительно уплотняется тяжелыми роликами с приводом от двигателя для получения гладкого, хорошо уплотненного слоя дорожного покрытия.

Горячие асфальтовые смеси для дорожного покрытия могут быть произведены из широкого диапазона комбинаций заполнителей, каждая из которых имеет свои особые характеристики, подходящие для конкретных целей проектирования и строительства.В дополнение к количеству и качеству используемого асфальта, основные характеристики смеси определяются относительными количествами заполнителя, мелкого заполнителя и минерального наполнителя.

Основы дизайна 101

Горячая асфальтовая смесь (HMA) состоит из двух основных ингредиентов: заполнителя и асфальтового связующего. Дизайн HMA — это процесс определения того, какой заполнитель использовать, какое асфальтовое вяжущее использовать и какой должна быть оптимальная комбинация этих двух ингредиентов.

Асфальтобетон

Асфальтовый цемент — это прочный, универсальный и устойчивый к атмосферным воздействиям и химическим веществам вяжущий материал, который адаптируется к различным областям применения, возможно, чаще всего для связывания щебня и образования заполнителя в твердую, прочную поверхность на дорогах, улицах и взлетно-посадочных полосах аэропортов.

Адгезионные / липкие покрытия и грунтовки

Связующее покрытие — это нанесение битумной эмульсии распылением. Он наносится на существующую асфальтовую или портландцементную бетонную поверхность перед новым асфальтовым покрытием или ямочным ремонтом.

Добавки и модификаторы для асфальта

McAsphalt обеспечивает дорожно-строительную промышленность высококачественными добавками для асфальта, которые увеличивают адгезию между асфальтовым вяжущим и заполнителями и улучшают характеристики дорожного покрытия за счет уменьшения образования колей и повреждений, вызванных влажностью.

Уход за дорожной одеждой

Сохранение тротуара — это стратегия, в которой используется «правильный уход, правильная дорога в нужное время». Консервация дорожного покрытия позволяет использовать скудные доллары еще больше — каждый потраченный доллар сводит к минимуму дорогостоящие затраты на восстановление и реконструкцию в будущем.

Глава 7 — Выбор типа асфальтобетонной смеси | Руководство по проектированию горячего асфальта с комментарием

Ниже приведен неисправленный машинно-читаемый текст этой главы, предназначенный для того, чтобы наши собственные поисковые системы и внешние системы имели богатый, репрезентативный для каждой главы текст каждой книги с возможностью поиска.Поскольку это НЕПРАВИЛЬНЫЙ материал, пожалуйста, рассматривайте следующий текст как полезный, но недостаточный прокси для авторитетных страниц книги.

Выбор подходящей смеси HMA для конкретной области применения дорожного покрытия важен. при проектировании новых покрытий и в стратегиях восстановления существующих покрытий. Тип смесь, подобранная для различных слоев дорожного покрытия, имеет большое влияние на стоимость, конструктивность, и долговечность дорожного покрытия.Смеси с меньшим содержанием связующего и ниже качественные агрегаты дешевле. Чтобы облегчить укладку и уплотнение, более тонкие слои должен быть изготовлен из смесей заполнителя с меньшим номинальным максимальным размером, а толстая основа слои должны быть выполнены с более крупными номинальными максимальными размерами заполнителя. Смеси на поверхности дорожного покрытия должны иметь относительно высокое содержание связующего, чтобы сделать их более устойчивыми к разрушительное воздействие дорожного движения и окружающей среды. Более низкое содержание связующего можно использовать в смеси: для промежуточных и базовых слоев, потому что они защищены слоями над ними.Тщательный учет типа смеси является важным фактором при использовании поэтапного строительства. потому что базовые или промежуточные уровни должны временно служить поверхностью во время первого этапы строительства. В этой главе представлены рекомендации по выбору типа смеси с учетом дорожного движения, окружающей среды. мент, конструктивность и экономика. В нем обсуждается надлежащее использование трех типов микширования HMA. которые могут быть спроектированы с использованием процедур, представленных в этом руководстве: с плотной сортировкой, с градуировкой по промежуткам (GGHMA) и открытый курс трения (OGFC).Хотя типы используемых смесей в проекте обычно выбираются на этапе проектирования, важно, чтобы проектировщики смеси понять причины выбора смесей для конкретных применений. В некоторых случаях, инженера, ответственного за дизайн смеси, могут попросить предложить тип смеси для данного приложения. Рекомендации, представленные в этой главе, во многом соответствуют рекомендациям, содержащимся в Национальном Публикация IS 128 Ассоциации асфальтовых покрытий (NAPA), Выбор типа смеси для дорожного покрытия HMA Руководство.Заинтересованный читатель должен обратиться к этой публикации для получения дополнительной информации, касающейся выбор типа смеси. Конструкция и конструкция дорожного покрытия Как обсуждалось в главе 2, асфальтобетонные покрытия представляют собой инженерные конструкции, состоящие из несколько слоев или слоев горячего асфальта (HMA) и других материалов. Структурный HMA слои обычно называются поверхностными, промежуточными и базовыми слоями в зависимости от их расположения. в конструкции дорожного покрытия. Промежуточный курс иногда называют курсом связующего.Некоторые тротуары с более высокой интенсивностью движения могут также включать слой износа, состоящий из OGFC размещается над поверхностным слоем. Каждый слой HMA в дорожном покрытии состоит из разных материалов. и помещается в один или несколько подъемников с использованием отдельных операций по укладке дорожного покрытия. Каждый слой имеет свой функция, которая влияет на тип смеси, которую следует указать и использовать. Рисунки 7-1 и 7-2 показать типичные поперечные сечения асфальтовых покрытий, которые обычно встречаются при новом строительстве и реабилитация. 91 ГЛАВА 7 Выбор асфальтобетона Тип смеси

Как показано на Рисунке 7-1, существует четыре типа нового покрытия в зависимости от типа покрытия. база и общая толщина слоев HMA.Обычные гибкие покрытия, показанные на Рисунок 7-1a, состоит из относительно тонких слоев HMA, построенных на несвязанном агрегате. база. В этом типе покрытия несвязанная основа из заполнителя имеет большую толщину и является основной несущей способностью. элемент в тротуаре. Обычные гибкие покрытия в основном используются на дорогах с низкие объемы трафика. Гибкие тротуары, несущие среднюю и высокую интенсивность движения, либо глубокая сила или полная глубина. Высокопрочные покрытия HMA, показанные на Рисунке 7-1b, имеют относительно толстое основание HMA, построенное на несвязанном агрегатном основании, в то время как на полной глубине Тротуары HMA, показанные на Рисунке 7-1c, все слои над подготовленным земляным полотном построены. с HMA.Основание HMA является основным несущим элементом в обоих этих типах покрытия. Несвязанное основание из заполнителя в мощных дорожных покрытиях HMA обеспечивает рабочую платформу для мощения, а на некоторых участках — дополнительной толщины для защиты от замерзания. Композитные покрытия, показанные на рис. 7-1d, состоят из поверхности HMA, построенной на портландцементном бетоне (PCC). PCC — это основной несущий элемент в композитных покрытиях. Композитные покрытия построены по проекту в некоторых городских районах или при расширении полосы движения при реабилитации PCC проекты, которые включают перекрытие HMA, где желательно сохранить такое же пересечение дорожного покрытия участок в новых полосах движения и существующих полосах движения.Бесконечное покрытие, относительно новая концепция, призвана придать дорожному покрытию очень долговечная базовая структура в сочетании с износостойким покрытием. В идеале тротуар конструкция должна прослужить 50 и более лет без замены, в то время как поверхностный слой может потребовать замена каждые 20 лет. Подбор смесей для вечных покрытий обсуждается в конце. этой главы. Восстановление дорожного покрытия с помощью HMA может привести к образованию двух типов дорожного покрытия, как показано на Рисунке 7-2. Восстановление существующего асфальтового покрытия, показанного на Рисунке 7-2а, почти всегда выполняется. с использованием наложения HMA.Перед устройством перекрытия участки дорожного покрытия, на которых видны аллигаторные или усталостные трещины необходимо отремонтировать на всю глубину, потому что основание существующего дорожное покрытие остается основным несущим элементом в гибком покрытии после строительства 92 Руководство по проектированию горячего асфальта с комментариями Курс ношения HMA Промежуточный курс HMA раздавлен совокупность база подготовленное земляное полотно Курс ношения HMA Промежуточный курс HMA раздавлен совокупность подоснование подготовленное земляное полотно База HMA курс Курс ношения HMA Промежуточный курс HMA подготовленное земляное полотно База HMA курс Курс ношения HMA Курс выравнивания HMA раздавлен совокупность подоснование подготовленное земляное полотно PCC (а) Обычное покрытие HMA (b) Высокопрочное покрытие HMA (c) Полноэкранное покрытие HMA (d) Композитное покрытие Рисунок 7-1.Поперечные сечения типовых асфальтовых покрытий в новостройках.

накладки. Если существующий поверхностный слой находится в достаточно хорошем состоянии, имеется соответствующий вертикальный зазор и оборудование безопасности могут приспособиться к увеличению высоты тротуара, перекрытие может быть размещено непосредственно на существующем поверхностном слое. Если существующее покрытие включает OGFC; поверхность покрыта колеями, трещинами или сильно выветрена; или важно поддерживать существующая отметка дорожного покрытия, то существующее дорожное покрытие фрезеруется до соответствующего глубина до размещения наложения.Тонкий выравнивающий или царапающий слой переменной толщины может быть размещен на существующем или фрезерованном покрытии для улучшения гладкости перед укладкой Наложение HMA. Если требуется усиление из-за ожидаемого изменения объема движения, также может быть добавлен промежуточный курс. Восстановление существующих покрытий PCC с помощью HMA включает размещение одного или нескольких слоев HMA поверх PCC. HMA может быть размещен напрямую на существующей PCC, показанной на Рисунке 7-2b, после ремонта треснувших плит PCC и стыков, которые демонстрируют плохую передачу нагрузки.Когда HMA помещается непосредственно на неповрежденный PCC, PCC является основной несущий элемент реконструируемого покрытия. Накладку HMA часто выпиливают. в месте соединения PCC для предотвращения отражающего растрескивания в HMA. Пилы заделаны на момент строительства. В качестве альтернативы, как показано на Рисунке 7-2c, плита PCC может быть сломана. или втирка для предотвращения отражающего растрескивания. В этом случае более толстые слои HMA накладываются на Выбор асфальтобетонной смеси типа 93 на всю глубину ремонт Наложение HMA Курс выравнивания HMA существующий HMA тротуар земляное полотно щебень подоснование соединение ремонт Наложение HMA Курс выравнивания HMA существующий PCC тротуар земляное полотно щебень подоснование Наложение HMA Курс выравнивания HMA Протертый PCC база земляное полотно щебень подоснование (а) Наложение HMA на существующий HMA Тротуар (c) Наложение HMA на резиновый PCC Тротуар (b) Наложение HMA на существующий PCC Тротуар с совместным ремонтом Рисунок 7-2.Поперечные сечения типовых асфальтовых покрытий в реабилитации.

сломанный или затертый PCC. Новое основание HMA служит основным несущим элементом в отремонтированном тротуаре. Тонкий выравнивающий слой переменной толщины можно положить на сломанный или потертый PCC для улучшения гладкости перед нанесением слоев HMA. В следующих разделах более подробно описаны функции и характеристики каждого из слои HMA, показанные на рис. 7-1 и 7-2.Эти характеристики являются важными факторами подбор подходящих типов смеси для каждого слоя. Поверхностный курс Покрытие — это самый верхний структурный слой асфальтового покрытия. В большинстве случаев это является верхним слоем дорожного покрытия и одновременно служит слоем износа. Поскольку он подвергается прямому воздействию с точки зрения транспорта и окружающей среды, он должен производиться из материалов высочайшего качества. В поверхностный слой обеспечивает следующие характеристики асфальтового покрытия: • Достаточное трение в сырую погоду для безопасности • Высокая устойчивость к колейности, толчкам и растрескиванию поверхности под действием нагрузки • Высокая стойкость к термическому растрескиванию • Низкая проницаемость для минимизации инфильтрации поверхностных вод • Высокая стойкость к разрушению из-за комбинированного воздействия старения, загруженности транспорта и т. д. и эффекты замораживания-оттаивания • Соответствующая текстура поверхности для снижения шума, безопасности и эстетики • Плавность.Поскольку поверхностный слой сделан из материалов высочайшего качества, экономика диктует, что это самый тонкий слой дорожного покрытия, обычно толщиной от 25 до 75 мм (от 1,0 до 3,0 дюйма). Поверхностный курс смеси, как правило, имеют толщину всего один подъем и сделаны с номинальным максимальным размером заполнителя 12,5 мм или меньше. Смеси заполнителя меньшего номинального максимального размера могут быть помещены в разбавитель. слои, имеют более высокое содержание связующего и при уплотнении до того же содержания воздушных пустот на месте, имеют меньшую проницаемость, чем смеси заполнителей с большим номинальным максимальным размером частиц.Поверхностные курсы содержат сильно угловатые заполнители и соответствующее связующее с высокими эксплуатационными характеристиками, чтобы противостоять движение и силы окружающей среды. Если поверхностный слой также является верхним слоем дорожного покрытия, тогда заполнители должны быть устойчивы к полировке при транспортной нагрузке для обеспечения надлежащего скольжения сопротивление в течение всего срока службы покрытия. Смеси плотной фракции и GGHMA обычно используется в качестве поверхностных слоев. Курс ношения OGFC Некоторые покрытия со средней и высокой проходимостью могут включать OGFC в качестве износостойкого покрытия. верхний слой покрытия для повышения сопротивления скольжению, уменьшения брызг и брызг, а также снижения шума.Эти характеристики OGFC являются результатом открытой пористой структуры этих смесей. OGFC изготовлены из прочных измельченных заполнителей и часто включают модифицированные связующие и волокна. для увеличения содержания связующего и повышения прочности. Поскольку OGFC очень проницаемы, поверхностный слой непосредственно под ними должен быть непроницаемым, чтобы минимизировать проникновение воды в конструкция дорожного покрытия. Чтобы избежать захвата воды в конструкции дорожного покрытия, OGFC должны быть с дневным освещением на обочинах и фрезерованием от тротуара перед размещением будущих накладок.Промежуточный курс Промежуточный или связующий курс состоит из одного или нескольких подъемов HMA между поверхностью и базовые курсы. Не все тротуары имеют промежуточный ход; необходимость промежуточного курса зависит от общей толщины HMA и толщины основания и поверхностных слоев. 94 Руководство по проектированию горячего асфальта с комментариями

Целью промежуточного слоя является увеличение толщины дорожного покрытия при дополнительных структурная способность требуется в новых гибких покрытиях, восстановленных асфальтовых покрытиях и дорожные покрытия из пропитанного РСС.Промежуточный курс также может использоваться при наложении неповрежденного PCC. дорожное покрытие, чтобы обеспечить дополнительную толщину, чтобы задержать отражающее растрескивание или обеспечить дополнительную слой для улучшения гладкости дорожного покрытия. Поскольку промежуточные курсы близки к поверхности тротуар, они должны быть устойчивы к колейности. Однако они могут быть построены из смесей имеющий более низкое содержание связующего, чем поверхностные слои, потому что промежуточный слой напрямую не подвергается транспортной нагрузке или разрушающему воздействию, вызванному водой и окислительным отверждением асфальтовое вяжущее.Связующие слои обычно представляют собой плотные смеси с номинальным максимумом. размеры агрегатов 19 или 25 мм. Базовый курс Базовый ряд состоит из одного или нескольких подъемников HMA в нижней части конструкции дорожного покрытия. Базовый слой является основным несущим элементом в высокопрочных гибких покрытиях, полных. тротуары с гибкой глубиной и прорезиненные покрытия PCC. Потому что базовые курсы глубоко в конструкции дорожного покрытия, они не обязательно должны иметь высокую устойчивость к колееобразованию. Смеси для базовых курсов должны быть относительно легко уплотняется, чтобы гарантировать, что базовый слой будет прочным и устойчивым к восходящим движениям усталостное растрескивание.Базовые курсы HMA обычно представляют собой плотные смеси с номинальным максимумом. размеры агрегатов от 19 до 37,5 мм. Курс выравнивания Выравнивающий слой — это тонкий слой переменной толщины, используемый при реабилитации для исправления отклонений. в продольном или поперечном профиле дорожного покрытия. Они называются скретч-курсами. в некоторых районах США. Смеси, используемые для выравнивания дорожек, имеют толщину 9,5 или 4,75 мм. густые смеси для облегчения укладки и уплотнения тонкими слоями.Важные факторы при выборе смеси При выборе смеси HMA для конкретного заявление. Это включает • Загрузка трафика • Устойчивость к колейности • Сопротивление усталости • Долговечность • Окружающая среда • Толщина подъема • Внешний вид Загрузка трафика Транспортная нагрузка, в частности, количество загруженных грузовиков, является основным фактором, влияющим на дизайн. и эксплуатационные характеристики дорожных покрытий HMA. Загрузка трафика обычно выражается количеством Эквивалентные нагрузки на одну ось (ESAL), эквивалентные 18000 фунтов (80 кН), которые, по прогнозам, выдерживает дорожное покрытие. в течение его расчетного срока службы.Транспортная нагрузка является основным фактором при проектировании конструкции дорожного покрытия; он привык к определить общую толщину дорожного покрытия. Увеличивается общая толщина дорожного покрытия. с возрастающей загрузкой трафика. Это также фактор при проектировании смесей с плотной сортировкой и выбор марки жаропрочного вяжущего для всех смесей. Чем выше уровень трафика, тем лучше требования к используемой смеси HMA, особенно для поверхностей и слоев износа. Смеси Выбор асфальтобетонной смеси типа 95

Модель

, предназначенная для более высокой транспортной нагрузки, должна обладать большей устойчивостью как к колейности, так и к усталости. растрескивание.Для конструкции смеси HMA с плотным градиентом пять уровней трафика, перечисленных в Таблице 7-1, были выбраны. определенный. Эти уровни трафика также используются в представленных рекомендациях по типу смеси. далее в этой главе. Плотные смеси можно использовать на всех уровнях движения. GGHMA и Смеси OGFC больше подходят для дорожных покрытий с умеренной и высокой интенсивностью движения. Устойчивость к колейности Требуемая колейостойкость смеси зависит от уровня движения и расположения смесь в конструкции дорожного покрытия.Тротуары с более интенсивным движением требуют большей колеи сопротивление, чем тротуары с низкой интенсивностью движения. Поверхностные и промежуточные слои требуют большая устойчивость к колейности, чем у основных слоев. Устойчивость к колейности является важным аспектом в каждой конструкции. процедуры, представленные в этом руководстве. Для плотных смесей, угловатости заполнителя, связующего уклон, усилие уплотнения и некоторые объемные свойства зависят от уровня трафика и глубины слоя для обеспечения адекватной устойчивости к колейности. Смеси GGHMA и OGFC предназначены для защиты от камней. контакт с камнями для минимизации возможности образования колейности.Марка вяжущего для этих смесей также выбран с учетом окружающей среды и уровня трафика. Устойчивость к усталости Еще одно важное соображение, связанное с загрузкой трафика, — это устойчивость смеси HMA. к усталостному растрескиванию. Как обсуждалось в главе 2, в асфальтовые покрытия: сверху вниз и снизу вверх. Таким образом, сопротивление усталости является важным фактором. укладка смесей как для поверхностных, так и для грунтовых покрытий. Тротуары с повышенной проходимостью требуют поверхностные и базовые слои с повышенной устойчивостью к усталостному растрескиванию.Один из наиболее важных Факторами конструкции смеси, влияющими на сопротивление усталости, является эффективное содержание связующего в HMA. смесь. Усталостное сопротивление увеличивается с увеличением эффективного содержания связующего; поэтому, чтобы устойчивы к растрескиванию сверху вниз, плотные смеси с меньшим номинальным максимальным размером заполнителя и смеси GGHMA следует рассматривать для высоких уровней трафика. Густо-сортированная смесь Процедура проектирования, представленная в главе 8, обеспечивает гибкость для увеличения дизайна VMA требования до 1.0% для получения смесей с улучшенным сопротивлением усталости и долговечностью. Повышение требований к VMA увеличивает эффективное содержание связующего в этих смесях более это для нормальных смесей плотной фракции. Использование плотных смесей с более высокой эффективностью Следует учитывать содержание вяжущего для основных слоев вечных дорожных покрытий. Один из структурных 96 Руководство по проектированию горячего асфальта с комментариями Уровень трафика, описание ESAL <300 000 Области применения включают дороги с очень малой интенсивностью движения. таких как местные дороги, уездные дороги и городские улицы, на которых движение запрещено или на очень минимальном уровне.Трафик на этих дороги будут классифицироваться как местные по своей природе, а не как региональные, внутригосударственный или межгосударственный. Обслуживание дорог специального назначения рекреационные места или зоны также могут быть включены на этом уровне От 300 000 до <3 000 000 Применения включают в себя множество коллекторных дорог или подъездных улиц. Улицы города со средней посещаемостью и большинство округов дороги могут быть включены на этом уровне. От 3 000 000 до <10 000 000 От 10 000 000 до <30 000 000 Приложения включают множество двухполосных, многополосных, разделенных и частично или полностью регулируемые проезды.Среди этих городские улицы со средней и высокой посещаемостью, многие государственные маршруты, Шоссе Соединенных Штатов и некоторые сельские межштатные автомагистрали. â 30 000 000 иен Приложения включают подавляющее большинство межгосударственных система, как сельская, так и городская по своей природе. Специальные приложения, такие как станции взвешивания грузовиков или полосы для подъема грузовиков на двухполосных проезжих частях также могут быть включены на этом уровне. Таблица 7-1. Уровни трафика для дизайна смеси HMA (AASHTO M 323 и R 35).

При проектировании вечного покрытия

учитывается, что усталостное растрескивание снизу вверх никогда не возникает. в тротуаре.Долговечность Долговечность — это устойчивость смеси HMA к распаду из-за воздействия комбинированные эффекты выветривания и движения. Поверхность HMA и курсы износа имеют больше всего серьезное воздействие, потому что они подвергаются непосредственному повреждению как из-за транспортной нагрузки, так и из-за среда. Экспозиция на промежуточных и базовых курсах меньше, кроме поэтапных. конструкция, когда промежуточный или базовый уровень может временно нести трафик в течение длительного времени периоды. Смеси, подвергающиеся более жестким условиям воздействия, должны иметь большую долговечность.Отчет 567 NCHRP резюмирует отношения между составом и производительностью HMA; для самых прочных смесей — смесей с хорошей усталостной прочностью и низкой воздухопроницаемостью и вода — необходимо высокое содержание связующего, а также разумное количество мелкодисперсного материала в совокупный. Пожалуй, самое главное, при строительстве смесь должна быть хорошо уплотнена. В как правило, как содержание связующего, так и количество мелких частиц в смеси заполнителей будет увеличиваться с увеличением уменьшение номинального максимального размера агрегата (NMAS).Это одна из причин того, что более мелкие смеси NMAS используются в поверхностных трассах. Эффективное содержание связующего GGHMA смесей очень высока из-за разной структуры этих смесей. Смеси OGFC обычно включать модифицированные связующие и волокна для увеличения содержания связующего в этих смесях и повысить их долговечность. Среда Окружающая среда является прямым аспектом каждой процедуры проектирования, представленной в этом руководстве. Среда, в которой будет построено дорожное покрытие, определяет степень эффективности связующего, который будет использоваться для всех типов смесей.При рассмотрении OGFC как курса износа в в условиях холодного климата, важно понимать, что для этих поверхностей могут потребоваться несколько иные методы зимнего обслуживания. Открытая структура OGFC заставляет эти смеси больше замерзать. быстрее, чем смеси с плотной фракцией и GGHMA, что приводит к необходимости более раннего и большего количества частое применение противогололедных химикатов. Кроме того, нельзя использовать песок с антиобледенением. химические вещества, потому что песок закупоривает поры OGFC, снижая их эффективность.Толщина подъема Правильное уплотнение HMA имеет решающее значение для его долгосрочной работы. К сожалению, многие инженеры-проектировщики рассматривают уплотнение как деталь, которую должен решить подрядчик по укладке дорожного покрытия на момент строительства. Адекватное уплотнение может быть невозможно, если толщина подъема не должным образом учтены при проектировании дорожного покрытия и выборе смеси. Включен проект НЧРП 9-27 полевые исследования для оценки влияния толщины лифта на плотность и проницаемость слоев HMA. Одна из рекомендаций этого исследования, представленная в отчете NCHRP 531, заключается в том, что соотношение Толщина подъема до номинального максимального размера заполнителя составляет 3.От 0 до 5,0 для тонких, плотных смесей и от 4,0 до 5,0 для грубых, плотных смесей и GGHMA. OGFC обычно строятся Толщина от 19 до 25 мм (от 3–4 до 1 дюйма). Таблица 7-2 суммирует рекомендации, данные в NCHRP. Отчет 531 с учетом толщины подъема HMA. Появление В некоторых случаях внешний вид поверхности является важным фактором. Смеси с заполнители большего размера имеют более грубую структуру поверхности, что может не подходить для некоторых такие приложения, как городские улицы. Выбор асфальтобетонной смеси типа 97

Рекомендуемые типы смесей В этом руководстве представлены подробные процедуры проектирования для трех типов смесей HMA: плотных — оценены, GGHMA и OGFC.В Таблице 7-3 представлены рекомендуемые типы смесей в зависимости от трафика. уровень и слой. Плотный Смеси HMA плотной фракции являются наиболее часто используемыми смесями в Соединенных Штатах. Их можно использовать в любом слое конструкции дорожного покрытия для любого уровня движения. Уровень трафика — прямой учет при проектировании густо-фракционных смесей. Агрегатная угловатость, глинистость, связующее уклон, усилие уплотнения и некоторые объемные свойства меняются в зависимости от уровня движения в плотно-градуированной методика расчета смеси.Плотные смеси также предоставляют дизайнеру смеси максимальную гибкость для адаптации смесь для конкретного применения. Представленная методика расчета плотно-рассортированной смеси в главе 8 обеспечивает гибкость для увеличения требований VMA к дизайну до 1,0% до производят смеси с повышенной усталостной прочностью и долговечностью. Увеличение требований VMA- увеличивает эффективное содержание связующего в этих смесях по сравнению с обычными плотными смеси. Следует рассмотреть возможность использования плотных смесей с более высоким содержанием связующего. для поверхностного и базового слоев, когда уровень трафика превышает 10 000 000 ESAL.Смеси плотной фракции также могут быть представлены в виде мелкодисперсных или грубых смесей. Мелкодисперсные смеси обычно имеют градацию, которая отображается выше линии максимальной плотности, в то время как грубые смеси отображаются ниже линия максимальной плотности. Определение тонкодисперсных и грубых смесей, используемых в AASHTO M 323 кратко изложено в Таблице 7-4. Для каждого номинального максимального размера заполнителя используется первичное контрольное сито. был идентифицирован. Если процент прохождения через первичное контрольное сито равен или превышает согласно значению, указанному в Таблице 7-4, смесь классифицируется как мелкодисперсная смесь; в противном случае он классифицируется как грубая смесь.Тонкие смеси имеют более гладкую текстуру поверхности, меньшую проницаемость для тех же плотность на месте и может быть помещена в более тонкие лифты, чем грубые смеси. 98 Руководство по проектированию горячего асфальта с комментариями Тип смеси Минимальный коэффициент подъема Толщина к номинальной Максимальный совокупный размер Максимальный коэффициент подъема Толщина к номинальной Максимальный совокупный размер Высокое, плотное 3,0 5,0 Грубая, плотная 4,0 5,0 GGHMA 4.0 5.0 Таблица 7-2. Рекомендуемая толщина подъема, указанная в Отчет NCHRP 531.Выравнивание поверхности промежуточного основания Уровень трафика, ESAL Mix Type NMAS, мм (а) Тип смеси NMAS, мм (а) Тип смеси NMAS, мм (а) Тип смеси NMAS, мм <300000 По плотности 4,75, 9,5 По плотности 19,0, 25,0 По плотности 19,0, 25,0, 37,5 Плотный 4,75, 9,5 От 300 000 до <3 000 000 по плотности 4,75, 9,5 по плотности 19,0, 25,0 по плотности 19,0, 25,0, 37,5 Плотный 4,75, 9,5 От 3 000 000 до <10 000 000 по плотности 9,5, 12,5 по плотности 19,0, 25,0 по плотности 19,0, 25,0, 37.5 Плотный 4,75, 9,5 От 10 000 000 до <30 000 000 по плотной градации (b, c) GGHMA 9,5, 12,5 9,5, 12,5 Плотная 19,0, 25,0 Плотная (б) 19,0, 25,0, 37,5 Плотный 4,75, 9,5 â 30,000,0000 ¥ Плотная градация (b, c) GGHMA 9,5, 12,5 9,5, 12,5 Плотная 19,0, 25,0 Плотная (б) 19,0, 25,0, 37,5 Плотный 4,75, 9,5 a Выберите номинальный максимальный размер заполнителя в соответствии с требованиями таблицы 7-2. b Рассмотрите возможность увеличения VMA дизайна на 1,0%. cМожно добавить слой износа OGFC на тротуарах с высокоскоростным движением. Таблица 7-3.Рекомендуемые типы смесей HMA.

GGHMA GGHMA — это плотно уплотненный HMA с градуированными зазорами, предназначенный для максимального повышения устойчивости к колейности и долговечность. Основное внимание при проектировании в GGHMA заключается в максимальном контакте между частицы в крупнозернистой фракции смеси. Эта фракция обеспечивает стабильность и прочность на сдвиг смеси. Затем фракция крупного заполнителя по существу склеивается. богатой связующим мастикой, состоящей из правильно подобранного асфальтового вяжущего, минерального наполнителя и волокна.Волокна включены для стабилизации смеси при транспортировке и укладке. В Преимущества смесей GGHMA по сравнению со смесями плотной фракции включают (1) повышенную стойкость к остаточной деформации, растрескиванию и старению и (2) повышенной прочности, износостойкости, низкотемпературные характеристики и текстура поверхности. Смеси GGHMA обычно стоят больше, чем смеси с высокой степенью плотности благодаря более высокому содержанию связующего, высокому содержанию наполнителя, жесткой агрегации. требования к воротам, а также использование модифицированных полимером связующих и волокон.GGHMA должен быть рассматривается для наземных трасс, когда уровень трафика превышает 10 000 000 ESAL. Дизайн Смеси GGHMA обсуждаются в главе 10. Открытый курс по трению (OGFC) OGFC представляет собой смесь зазоров с высоким содержанием воздушных пустот. Высокое содержание воздушных пустот и открытый структура смеси обеспечивает макротекстуру и высокую проницаемость для отвода воды из сопряжение шины с дорожным покрытием. Это сводит к минимуму возможность аквапланирования, улучшает влажную погоду. сопротивление скольжению и уменьшает разбрызгивание и брызги.Другие преимущества OGFC включают снижение шума. уровни, улучшенная видимость разметки тротуара в сырую погоду и уменьшение ослепления. OGFC изготовлены из прочных, устойчивых к полированию заполнителей и обычно содержат модифицированные связующие и волокна для увеличения содержания связующего и повышения их прочности. OGFC обычно стоят больше, чем густо-сортированные смеси. OGFC можно рассматривать как износ на высокоскоростном асфальте. Если уровень трафика превышает 10 000 000 ESAL. Высокоскоростной трафик важен внимание, потому что это помогает предотвратить засорение пор мусором.Дизайн OGFC смеси обсуждаются в главе 11. Выбор материалов для вечных покрытий Как уже говорилось во введении к этой главе, вечные дорожные покрытия предназначены для обеспечения исключительно долгий срок службы — около 20 лет для поверхностного слоя и 50 лет и более для нижележащие слои дорожного покрытия. На рис. 7-3 показана типичная структура вечного покрытия. Основной материал должен быть гибким и устойчивым к усталости, то есть он должен быть спроектирован как либо 9.Смесь NMAS 5 мм или 12,5 мм. Обычно достигается повышенное сопротивление усталости. за счет использования мелкого заполнителя и повышенного содержания асфальтового вяжущего — это означает увеличение целевой VMA на 0,5–1,0% по сравнению с типичными расчетными значениями для данного размера агрегата. Марка высокотемпературного битумного вяжущего для основного материала должна быть достаточно высокой, чтобы предотвращать любое образование колейно, но не выше. В противном случае сопротивление усталости материала может снизиться. скомпрометирован. Марка низкотемпературного связующего, как правило, должна быть на одну степень выше, чем что требуется на поверхности.Выбор асфальтобетонной смеси типа 99 Номинальный максимум Совокупный размер Первичный контроль Сито Процентов Проходящий 37,5 мм 9,5 мм â ¥ 47 25,0 мм 4,75 мм â ¥ 40 19,0 мм 4,75 мм â ¥ 47 12,5 мм 2,36 мм â ¥ 39 9,5 мм 2,36 мм â ‰ ¥ 47 Таблица 7-4. Определение штрафа, смеси HMA с плотной фракцией (AASHTO M323).

Промежуточный слой должен быть прочной, устойчивой к колейности. Хотя раньше это было считалось, что относительно крупнозернистые смеси с большим количеством NMAS обеспечивают оптимальную устойчивость к колейности, более поздние исследования показали, что равную или даже лучшую устойчивость к колееобразованию можно получить, используя мелкодисперсные смеси с 9.Градации агрегатов NMAS 5 или 12,5 мм. Выбор типа смеси должно быть основано на получении наилучшего сопротивления колейности при минимальных затратах. Это, наверное, может быть лучше в большинстве случаев достигается с помощью стандартной смеси HMA с плотной фракцией. Связующее при высоких температурах марка для этого слоя должна быть такой же, как и для поверхностной смеси. Чтобы гарантировать, что промежуточный слой имеет высокий модуль упругости, низкотемпературная марка связующего должна быть одной марки выше, чем для поверхностной смеси. Выбор типа смеси для крупнозернистой смеси на поверхности будет зависеть от интенсивности движения.Для очень тяжелых уровни трафика, смеси GGHMA обеспечат лучшую производительность и наибольшую гарантию долгая жизнь асфальта. При средних и высоких уровнях трафика тщательно спроектированная HMA с плотной градацией смеси должны хорошо работать. Следует соблюдать обычные процедуры выбора марки связующего. при проектировании HMA для поверхностного слоя вечного покрытия. Инженеры и техники, выполняющие расчет смеси для вечных дорожных покрытий, должны оставаться в Имейте в виду, что это относительно новая технология, которая, вероятно, претерпит изменения в ближайшем будущем.Асфальтовый альянс в настоящее время поддерживает очень полезный веб-сайт, на котором представлена ​​самая свежая информация. на вечных тротуарах. Дополнительную информацию о вечных покрытиях также можно найти в Циркуляр TRB 50: вечные битумные покрытия Библиография Стандарты AASHTO M 323, Объемная смесь Superpave R 35, Объемная конструкция Superpave для горячего асфальта (HMA) Другие публикации Браун, Э. Р. и др. (2004) Отчет 531 NCHRP: Взаимосвязь воздушных пустот, подъемной толщины и проницаемости в Горячие асфальтовые покрытия, TRB, Национальный исследовательский совет, Вашингтон, округ Колумбия, 48 стр.Christensen, D. W., and R. F. Bonaquist (2006) Отчет NCHRP 567: Объемные требования для смеси Superpave Дизайн, TRB, Национальный исследовательский совет, Вашингтон, округ Колумбия, 57 стр. NAPA, Информационная серия 128 (2001) Руководство по выбору типа смеси для дорожного покрытия HMA, NAPA, Lanham, MD. Комитет TRB по общим вопросам технологии асфальта (A2D05) (2001) Циркуляр TRB 503: Perpetual Bituminous Тротуары, TRB, Национальный исследовательский совет, Вашингтон, округ Колумбия, декабрь, 116 стр. 100 Руководство по проектированию горячего асфальта с комментариями От 37 до 50 мм высококачественной HMA или GGHMA От 100 до 175 мм высокого модуля упругости, колейностойкий HMA От 75 до 100 мм гибкого, усталостного стойкий HMA Основание из дробленого заполнителя или подготовленное земляное полотно Рисунок 7-3.Типовая конструкция для вечного покрытия.

Теплая асфальтовая смесь | Ассоциация асфальтовых покрытий штата Орегон

Теплый асфальтобетон (WMA) — это величайший прорыв в технологии асфальта со времен вторичной переработки, который имеет революционные последствия для асфальтобетонной промышленности и окружающей среды. Снижая температуру, при которой асфальтобетонные смеси производятся и укладываются на дорогу, на 50–100 ° F, WMA приносит пользу производителю за счет сокращения расхода топлива и затрат при одновременном снижении производства парниковых газов.

Что делает WMA уникальным, так это то, чем он не является! Это не другой или особый тип асфальтобетона, это способ производства обычных асфальтовых смесей — ВСЕХ асфальтовых смесей — при более низких температурах.

Большая часть приведенной ниже информации любезно предоставлена ​​веб-сайтом Федерального управления шоссейных дорог «Каждый день на счету».

Что такое теплая асфальтовая смесь?

Горячий асфальтобетон (HMA) — это традиционный процесс строительства асфальтовых покрытий.HMA производится на центральном смесительном предприятии (обычно называемом заводом горячего смешивания) и состоит из высококачественного заполнителя и асфальтобетона. Их нагревают и смешивают в горячем состоянии, чтобы полностью покрыть заполнитель асфальтовым цементом. Заполнители и асфальтный цемент нагреваются до температуры выше 300 ° F во время смешивания и остаются горячими во время транспортировки грузовиком, укладки (когда он распределяется по проезжей части с помощью асфальтоукладчика) и уплотнения (когда он уплотняется серией асфальта). роликовые машины) асфальтобетонной смеси.После уплотнения смесь охлаждается, образуя асфальтовое покрытие.

WMA — это общий термин для различных технологий, которые позволяют производить, укладывать и уплотнять материал дорожного покрытия HMA при более низких температурах без ущерба для качества или производительности. Это проверенная технология, которая может:

• Снижение затрат на укладку
• Продлить сезон мощения
• Улучшить уплотнение асфальта
• Разрешить транспортировку асфальтовой смеси на большие расстояния
• Улучшение условий труда за счет снижения воздействия топливных выбросов, дыма и запахов
• Снижение выбросов парниковых газов

Более низкие температуры, более низкие затраты, больше возможностей

В методах производства

WMA используются температуры на 30–120 ° F ниже, чем в традиционных HMA.Поскольку для нагрева асфальтовой смеси требуется меньше энергии, для производства WMA требуется меньше топлива. Расход топлива при производстве WMA обычно снижается на двадцать процентов (20 процентов).

При укладке дорожного покрытия, чем больше разница между температурой асфальтобетонной смеси и внешней температурой, тем быстрее смесь остывает. Поскольку более быстрое охлаждение обеспечивает долговечность, низкие температуры окружающей среды отрицательно влияют на HMA. По сравнению с HMA, WMA охлаждается медленнее, что позволяет успешно размещать WMA при более низких температурах.В результате WMA продлевает сезон укладки. Это также делает более целесообразным ночное мощение.

Кроме того, WMA экономит время при производстве, а также при укладке дорожного покрытия. Поскольку WMA упрощает уплотнение, экономия средств достигается за счет сокращения времени и трудозатрат на уплотнение смеси. Более низкие температуры также позволяют перевозить больше асфальтовой смеси на большие расстояния, что снижает транспортные расходы.

Как это работает?

Для производства WMA было разработано множество различных технологий, некоторые из которых являются модификациями установки, а другие — добавками к смеси и / или асфальтовому вяжущему.«Процесс вспенивания» является наиболее распространенным типом технологии модификации установки WMA, при которой небольшое контролируемое количество воды вводится в горячий битумный вяжущий по мере его смешивания с частицами заполнителя. Горячее связующее превращает воду в пар, который, в свою очередь, заставляет асфальтовое связующее быстро расширяться в пену (подобно нажатию кнопки на банке крема для бритья). Увеличение объема вяжущего в 16 раз приводит к появлению (и свойствам) «чрезмерного асфальтирования» смеси, что облегчает укладку и уплотнение.Это увеличение объема связующего сохраняется до тех пор, пока температура не упадет ниже точки кипения воды, что приведет к схлопыванию пузырьков пара и застыванию смеси.

WMA также может быть произведен путем добавления специально разработанных присадок, многие из которых уменьшают вязкость (толщину) битумного вяжущего, так что на асфальтовые заполнители можно наносить покрытие при более низких температурах. Другие удерживают внутреннюю влагу и достигают того же типа вспенивания, что и упомянутые выше модификации установки.Эти добавки могут быть введены на асфальтовом заводе или приобретены у поставщика вяжущего уже в составе вяжущего. Ключевым моментом является добавление добавок (на водной основе, органических, химических или гибридных) к асфальтовой смеси. Добавки позволяют смешивать битумные вяжущие и асфальтовые заполнители при более низких температурах. Уменьшение вязкости также облегчает манипулирование смесью и делает ее более плотной при более низкой температуре.

Также можно комбинировать различные технологии WMA для повышения производительности.Например, многие асфальтовые заводы, оборудованные системами пенопласта, также используют химические добавки WMA для еще большего снижения температуры, добавки для уплотнения и обработки, препятствующие образованию полос.

Лучшая производительность с WMA

Правильное уплотнение имеет решающее значение для хорошего состояния дорожного покрытия. Одним из признаков правильного уплотнения является плотность. Достижение надлежащей плотности важно, потому что большинство дорог с асфальтовым покрытием, финансируемых из федерального бюджета, принимаются на основе их плотности.WMA — это инструмент для уплотнения, который может помочь достичь надлежащей плотности и улучшить эксплуатационные характеристики дорожного покрытия.

WMA также универсален. Он успешно используется для покрытия различной толщины. Он достаточно прочен, чтобы выдерживать высокие нагрузки. WMA используется во всех типах асфальтобетона: плотного, с каменной матрицей, пористого и мастичного асфальта. Доступно несколько технологий WMA, поэтому выбор может быть адаптирован к требуемым температурам и материалам.

WMA успешно используется в Европе более 10 лет. В Соединенных Штатах проекты WMA сейчас реализуются более чем в 40 штатах.

Хорошо для рабочих, не вредно для окружающей среды

С WMA условия труда намного лучше. Как на производственном предприятии, так и на строительной площадке рабочие вдыхают гораздо меньше дыма и пыли. Это снижение особенно важно в туннелях, где снижена вентиляция.

WMA также производит меньше выбросов, что позволяет укладывать дорожное покрытие в некоторые дни, когда качество воздуха обычно мешает укладке дорожного покрытия. Представитель государственного транспортного сообщения недавно засвидетельствовал, что «в дни недостижения, когда качество воздуха плохое, нас часто отключают и мы не можем асфальтировать. Но с теплой смесью [асфальта], поскольку выбросы уменьшены, мы сможем укладывать асфальт даже в дни, когда качество воздуха не самое лучшее ».

Международное признание

WMA, несомненно, является важной технологией 21 века.Программа обучения людей, растений и дорожного покрытия «Мир асфальта» сосредоточила внимание на WMA, на конференции 2010 года было проведено несколько сессий. По крайней мере, 14 государственных дорожных агентств приняли спецификации для размещения WMA, и более чем в 40 штатах дороги вымощены WMA. Эта зеленая технология повышает качество наших дорог и окружающей среды.

Министерство транспорта штата Вирджиния было лидером в принятии и использовании технологии WMA, реализовав разрешительную стратегию для всех асфальтовых смесей VDOT более пяти лет назад.Производительность была отличной, и нет никаких известных проблем с его использованием в Содружестве. Сегодня большинство производителей асфальта в Вирджинии используют одну или несколько технологий WMA для производства почти всех своих асфальтовых смесей VDOT.

Дополнительная информация о WMA

Часто задаваемые вопросы о теплой асфальтовой смеси

| Федеральное управление автомобильных дорог

Ключевые термины

Факты о WMA

Ключевые термины

Что такое горячий асфальт (HMA)? /> HMA — традиционный процесс устройства асфальтовых покрытий.HMA производится на центральном смесительном предприятии (обычно называемом заводом горячего смешивания) и состоит из высококачественного заполнителя и асфальтобетона. Их нагревают и смешивают в горячем состоянии, чтобы полностью покрыть заполнитель асфальтовым цементом. Заполнители и асфальтовый цемент нагреваются до температуры выше 300 ° F во время смешивания и остаются горячими во время транспортировки грузовиком, укладки (когда он распределяется по проезжей части с помощью асфальтоукладчика) и уплотнения (когда он уплотняется серией асфальтовых катков. машины) асфальтовой смеси.После уплотнения смесь охлаждается, образуя асфальтовое покрытие.

Что такое теплый асфальт (WMA)?
В традиционном процессе смешивания, транспортировки, укладки и уплотнения асфальтобетонных смесей используется HMA. WMA — это общий термин для технологий, снижающих температуру, необходимую для производства и уплотнения асфальтовых смесей для строительства дорожных покрытий. При использовании WMA температура обычно начинается на 30 ° 70 ° F ниже во время смешивания и остается ниже во время транспортировки, укладки и уплотнения.После уплотнения смесь охлаждается, образуя асфальтовое покрытие.

Из каких материалов состоит асфальтобетонная смесь?
Смеси для асфальтовых покрытий в основном состоят из заполнителей и асфальтового цемента (обычно называемого асфальтовым вяжущим). Заполнители — это гранулированный материал, используемый в асфальтобетонных смесях, который обеспечивает большую часть несущих характеристик смеси. Это твердые инертные минеральные материалы, такие как щебень, гравий и песок.Заполнители составляют 90-95 процентов смеси дорожного покрытия по массе. Асфальтовое вяжущее — это липкое вещество от темно-коричневого до черного, которое образуется на нефтеперерабатывающих заводах во время переработки нефти. Асфальтовое вяжущее составляет примерно 4-8 процентов от массы дорожной смеси.

Что скрепляет асфальтовую смесь? /> Асфальтовое связующее представляет собой липкое вещество от темно-коричневого до черного, которое образуется на нефтеперерабатывающих заводах во время переработки нефти.Асфальтовые вяжущие являются термопластичными материалами, то есть они жидкие при нагревании и затвердевают при охлаждении. При комнатной температуре они представляют собой полутвердый липкий материал. Асфальтовое вяжущее — это «клей», который скрепляет агрегаты, образуя дорожное покрытие. Обычно асфальтовое вяжущее составляет менее 8 процентов от общей массы дорожной смеси.

Как заполнители и вяжущее объединяются в асфальтобетонную смесь?
Для смешивания правильного количества асфальтового вяжущего и заполнителя при правильной температуре можно использовать два типа смесительных устройств. Установки периодического действия сначала нагревают и сушат заполнитель. Затем используется отдельный смеситель для смешивания заполнителя и асфальтового вяжущего по одной партии асфальтовой смеси за раз. Барабанные установки нагревают и сушат заполнители, а затем смешивают заполнители с асфальтовым вяжущим в непрерывном процессе с использованием того же оборудования.

Чем WMA отличается от традиционного HMA?
Традиционно необходимы высокие производственные температуры, чтобы сделать асфальтовое вяжущее жидким и менее липким во время смешивания, чтобы полностью покрыть заполнитель, а также обеспечить хорошую обрабатываемость во время транспортировки, укладки и уплотнения.В технологиях WMA используется вода, водосодержащие минералы, химические вещества, воски и органические добавки или комбинация технологий. Технологии добавляются либо к смеси, либо к асфальтовому вяжущему для получения смесей при более низких температурах. Эти технологии позволяют асфальтовому вяжущему оставаться жидким при более низких температурах во время смешивания, чтобы полностью покрыть заполнители. Именно использование этих технологий позволяет строить асфальтовые покрытия при более низких температурах.

Факты о WMA

Влияет ли WMA на рабочих на участке мощения?
Видимые выбросы и запахи уменьшаются как на заводе, так и на площадке мощения.Меньше выбросов и запахов выделяется при более низких производственных температурах. Это создает более прохладную рабочую площадку и более приятную для рабочих во время укладки и уплотнения. Рабочие обычно предпочитают более прохладную рабочую среду и уменьшение запахов, особенно в жаркие летние дни.

Влияет ли WMA на заводы по производству асфальтобетонных смесей?
Поскольку на заводе также используются более низкие температуры, выбросы и запахи уменьшаются. В зависимости от производственной температуры сообщалось о сокращении выбросов углекислого газа и других выбросов во время производства на 15-70 процентов.

Влияет ли использование WMA на стоимость?
Преимуществом производства WMA является снижение энергопотребления, необходимого для нагрева традиционного HMA до температур, превышающих 300 ° F на производственном предприятии. Поскольку температура на заводе ниже, требуется меньше топлива. Сообщаемое сокращение расхода топлива обычно составляет от 20 до 35 процентов, а по некоторым технологиям — до 50 процентов.

Полезен ли WMA для ямочного ремонта дорог?
Поскольку время охлаждения WMA увеличивается, возможна укладка дорожного покрытия и ямочный ремонт при более низких температурах.

Можно ли использовать переработанный асфальт в процессе WMA?
Переработанное асфальтовое покрытие (RAP) можно использовать с WMA. Те же соображения по использованию RAP для HMA применимы и к WMA.

Значительно ли ниже температура с WMA?
WMA производится при температурах на 30–120 ° F ниже, чем типичные температуры для HMA от 300 ° F до 350 ° F. Для нагрева смеси до более высоких температур HMA требуется меньше топлива.

Можно ли использовать технологии WMA при традиционных температурах HMA?
Некоторые технологии WMA изначально были разработаны в качестве вспомогательных средств для уплотнения асфальтобетонных катков для уплотнения асфальтовой смеси. Эти технологии использовались в качестве вспомогательных средств уплотнения при традиционных температурах смешивания. Одно только улучшение уплотнения улучшит характеристики и продлит срок службы асфальтового покрытия.

Где в США использовался WMA?
По состоянию на 2009 год проекты WMA были построены более чем в 40 штатах, и по крайней мере 14 государственных дорожных агентств приняли спецификации для размещения WMA.Кроме того, в США активно продаются 22 различных названных технологии WMA.

Требует ли использование WMA модификаций конструкции установки и смеси?
Необходимость модификаций установки и конструкции смеси зависит от типа используемой добавки. Большинство из них требует относительно простых модификаций конструкции установки и смеси для внедрения технологий снижения температуры либо в смесь, либо в поток битумного вяжущего. Некоторые технологии добавляются в битумное вяжущее поставщиком и не требуют дополнительного оборудования на заводе.Другие технологии требуют более существенных доработок. Технологии, включающие технологии вспенивания на водной основе или добавок в смеси, требуют установки дополнительного оборудования на заводе для измерения и доставки добавки.

Какие типы добавок используются в WMA?
Для технологий WMA может потребоваться вода, добавки на водной основе, водосодержащие минеральные добавки, химические добавки, воски и органические добавки или сочетание технологий.В то время как многие технологии были разработаны специально для использования WMA, другие просто используют комбинацию существующих технологий, таких как жидкие антиполосы, воски, поверхностно-активные вещества (мыла) и эмульгаторы (асфальт-вода-мыла), которые использовались в асфальтовом покрытии.