Асфальт и асфальтобетон с доставкой

Новости Наши партнёры

Смесь асфальтобетонная (асфальт) Гост Тип/марка Цена за 1 тонну, с НДС 18%, Асфальтобетонная смесь мелкозернистая  9128-2009  М/А1 2750 руб Асфальтобетонная смесь мелкозернистая 9128-2009  М/Б1, М/Б2 2750 руб Асфальтобетонная смесь мелкозернистая 9128-2009  М/В2 2750 руб Асфальтобетонная смесь мелкозернистая 9128-2009  пористая М 1, М 2 2750 руб Асфальтобетонная смесь песчаная  9128-2009  Д/М2 2700 руб Асфальтобетонная смесь песчаная   9128-2009  Д/М3 2700 руб Асфальтобетонная смесь крупнозернистая плотная 9128-2009  Б/М1, Б/М2 2700 руб Асфальтобетонная смесь крупнозернистая пористая 9128-2009  М 1 2700 руб Асфальтобетонная смесь крупнозернистая пористая  9128-2009  М 2 2700 руб Доставка асфальта — цена за тонну —  все марки  от 300 руб   Асфальтобетон ( асфальт ) – залог долговечной службы В современном мире одним из популярных материалов, используемых в строительстве, считается асфальтобетон. Природа асфальтобетонной смеси – это ненатуральный строительный материал, полученный в процессе окаменения помеси, состоящей из разнообразных составляющих – минералов и органических веществ, подбор которых завит от конечного результата на выходе: определённый тип смеси. Как правило, минеральными компонентами, входящими в состав асфальтобетона являются: специально измельчённый минеральный порошок, песок, щебень и гравий. К органическим относятся: битум (нефть) или дёготь (древесная смола). Асфальтобетон имеет свою классификацию, зависящую от величины группы наполнителя и его содержания в смеси (в процентах), а также степени теплоты, полученной, замеси и используемого вещества для вязки. Чаще всего востребована ЩМА – это уплотнённая щебёночно-мастичная асфальтобетонная примесь, относящаяся к горячим смесям, которые используют в качестве твёрдой основы щебёнку, а битум – вяжущего вещества. При укладке температура примеси превышает 100 градусов. В битум добавляют специальные минеральные порошки и дроблёный песок, чтобы достичь высокого уровня прочности. После того как уплотнённый слой асфальтобетона остыл образовавшееся покрытие закапчивается. Полученный состав имеет свои преимущества: передаёт нагрузку с верхних слоёв во внутренние, обеспечивая тем самым минимальную деформацию во всех направлениях. Благодаря чему это покрытие намного дольше остаётся в не повреждённом виде. Битум жидкий или вязкий нефтяной является главным компонентом в готовке тёплых асфальтобетонных смесей, температура которых при укладке зашкаливает за 70 градусов. Как долго – часы или недели будет формироваться покрытие, зависит от некоторых нюансов: выбор битума (разжиженный или вязкий), минерального порошка (активизированный или известняковый), природных условий, температуры укладочной смеси, грузоподъёмности автомобилей и частоты их передвижения. Жидкий битум, который застывает со средней или медленной скоростями, входит в состав для изготовления холодных асфальтобетонных смесей. Отличительная черта этих примесей заключается в хранении на складах до момента укладки. Допустимы срок хранения – 8 месяцев, и этот показатель зависит от использующего жидкого битума (быстрогустеющего или медленногустеющего). Укладка холодных смесей производится при температуре природного воздуха: весна – не ниже 5 градусов, осень – выше 10. Покрытие из таких примесей образовывается от 20 до 40 дней. Однако если включить в состав смеси активированный минеральный порошок, то срок формирования покрытия сократится до 15 суток. АБЗ (асфальтобетонный завод) «GERUSGROUP» входит в список лидеров по выпуску асфальтобетона. Его продукция примесей славится особым качеством и обширным выбором различных видов примесей. За всю свою многолетнюю историю продуктивной занятости на рынках завод не один раз усовершенствовался и, причём успешно. АБЗ «GERUSGROUP» – это важное для настоящего момента предприятие, которое работает в строительной сфере. В производстве асфальтобетонных примесей пользуются высококачественным оснащением. Это смесительные установки (башенного или партерного расположения), которые удовлетворяют стандартам безопасности и экологичности, а также отличаются непрерывной или периодической работай. Распространённость в России получили установки периодического действия, так как имеют самые высокие технико-экономические показатели, включающие огромное количество функций, таких как: выпуск разнообразной асфальтобетонной смеси (состав и рецептура), оперативность в управлении качеством, эффективность вводить добавки и ПАВ (поверхностно-активные вещества), изменение режимов производства, использование компьютерного оборудования и так далее. Смесь в таких установках выпускается отдельными порциями (замесами), которая сопровождается принудительным перемешиванием составляющих в мешалках, имеющих лопасти. Получение асфальтобетонного покрытия – это трудоёмкий процесс, который представляет совокупность этапов, в результате чего должен получиться высокопрочный устой, характеризующийся ровной и шероховатой поверхностью, а также экологической безопасностью, обеспечивающий комфортное движение транспорта. Укладка асфальтобетонной смеси, как правило, начинается с организационных и подготовительных работ, за которыми ведётся естественный контроль выпускаемой продукции и на заводе, и в лабораториях. Однако всё это происходит благодаря толковым специалистам, работающим на предприятии, которые, без сомнения, дадут чёткие ответы на поставленные вопросы, связанные с временными рамками выполнения работ, а также доставкой материала заказчикам.   Асфальтобетонный завод в вашем городе   Что же происходит на асфальтобетонном заводе ( АБЗ)? Мы рады, что Вы задались этим вопросом. Более 92 процентов страны, 2 миллиона километров дорог и улиц проложены асфальтом. Всем давным-давно известно, что дороги с асфальтовым покрытием гладкие, экономически эффективные, исключительно долговечные, экологически чистые, и на 100 % процентов подходят для вторичной переработки.   На самом деле, асфальтобетонный завод представляет собой оборудование для смешивания  разных компонентов (песка, щебня, минерального порошка и битума дорожного) входящих в состав асфальтобетонной смеси. По всей стране, абз находятся рядом с жилыми домами, предприятиями, полями  для гольфа, и фермерскими хозяйствами. Велика вероятность, что и рядом с вами когда-то находился асфальтный завод  в течение многих лет, и вы даже не знали об этом. Многие заблуждаются думая, что асфальтобетонный завод или АБЗ производит или перерабатывает нефтепродукты. Битум, используемый в производстве асфальтобетона поставляется с нефтебазы. А на заводе происходит его смешивание с остальными компонентами. Асфальтобетон   —  это смесь  материалов, щебёнки или песка с битумом, взятых в нужном соотношении и замешанных в горячем состоянии.  Производство и укладка асфальта    Асфальтобетон, после раскладки на предварительно подготовленном участке дороги уплотняют средними и легкими катками, а после укатывают тяжелыми. В итоге уплотнения смеси увеличивается ее плотность, ее слой получает влагостойкость, а при остывании и крепкость. Недоуплотненный асфальт  (асфальтобетонные покрытия) быстро разрушается.А значит, от степени уплотнения зависят живучесть и важные характеристики асфальтовых покрытий. Завышенной уплотняемостью владеют смеси с  минеральными порошками МП-1. Наилучший итог уплотнения предоставляют пневморезиновые и вибрационные катки. При производстве асфальтобетонных смесей ( асфальт ) необходим постоянный контроль свойств конечного продукта. На первых шагах кропотливо проверяется свойство материалов , которые после будут использованы в производстве и устанавливается соотношение их характеристик с установленными ГОСТами. Тружениками фабричной лаборатории проводится контроль за точностью дозирования и за сохранением свойства материалов использованных при изготовлении асфальтобетона.     Интересное… Дороги будущего. Совершенно новый подход. Основной материал для строительства дорог — это асфальт. Некоторые ученые все-же заметили немало недостатков данного материала. Эти специалисты работают над совершенно новым подходом к строительству дорог. Их идеи также помогут освобождать планету от мусора. Компания VolkerWessels (Голландия) хочет использовать очень необычный материал в строительстве дорог — пластиковый мусор вместо асфальтобетонной смеси. Такого рода материалом изобилуют некоторые участки мирового океана. Пройдя специальную переработку, пластик становится своего рода «кирпичами», из которых не составит большого труда собрать дорожное полотно.  Интересной и практичной особенностью конструкции полотна, является предусмотренные в полотне каналы для прокладывания кабелей, труб и тому подобное. Такие каналы служат также защитой от вредного воздействия внешних факторов. Авторы идеи замены асфальтобетона на пластик заявляют, что такой материал может выдержать серьезные температурные нагрузки, которые колеблются от — 40 до +80 °C. Плюс к этому, дорожное полотно из пластика будет устойчиво к коррозии и различным повреждениям. Предполагают что дорога из такого материала может прослужить гораздо дольше чем дорога из асфальта. Традиционные строительные материалы использоваться не будут. О возможных сроках внедрения дороги из пластика говорить рано. Однако голландские инженеры продолжают работать над идеей замены асфальтового покрытия дорогами из пластика.

Расчет состава асфальтобетонной смеси. Методы расчета состава асфальтобетонной смеси График зернового состава асфальтобетонной смеси

Его во многом зависят от свойств ингредиентов смеси и их соотношением.

Различают несколько типов асфальтобетона, состав которых заметно отличается. В отдельных случаях состав и качества исходных ингредиентов оказываются связанными с методом производства.

• Так, для 1–3 климатического пояса плотные и высокоплотные АБ изготавливают из щебня, чей класс морозостойкости равен F50. Пористые и высокопористые – из камня классом F 15 и F25.
• Для зон 4 и 5 только высокоплотный горячий асфальт выполняют на основе щебня классом F 50

Про роль песка в составе асфальтобетона поговорим ниже.

Песок

Добавляется в любые виды АБ, но в некоторых – песчаный асфальтобетон, он выступает как единственная минеральная часть. применяют как природный – из карьеров, так и получаемый отсевом при дроблении. Требования к материалу диктует ГОСТ 8736.

• Так, для плотных и высокоплотных подходит песок с классом прочности в 800 и 1000. Для пористых — уменьшается до 400.
• Число глинистых частиц – в диаметре менее 0,16 мм, тоже регулируется: для плотных – 0,5%. Для пористых – 1%.
• увеличивает способность АБ к набуханию и снижает морозостойкость, поэтому за этим фактором следят особо.

Минеральный порошок

Эта часть формирует вместе с битумом вяжущее вещество. Также порошок заполняет поры между крупными каменными частицами, что снижает внутреннее трение. Размеры зерна крайне малы – 0, 074 мм. Получают их из системы пылеуловителей.

По сути дела, минеральный порошок производят из отходов цементных предприятий и металлургических – это пыль-унос цемента, золошлаковые смеси, отходы переработки металлургических шлаков. Зерновой состав, количество водорастворимых соединений, водостойкость и прочее регулирует ГОСТ 16557.

Дополнительные компоненты

Для улучшения состава или придания каких-то определенных свойств в исходную смесь вводят различные добавки. Разделяют их на 2 основные группы:

• компоненты, разработанные и изготавливаемые специально для улучшения свойств – пластификаторы, стабилизаторы, вещества, препятствующие старению и прочее;
• отходы или вторичное сырье – сера, гранулированная резина и так далее. Стоимость таких добавок, конечно, намного меньше.

Подбор и проектирование состава дорожного и аэродромного асфальтобетона рассмотрены ниже.

Про отбор проб для оценки состава и качества асфальтобетона расскажет видео ниже:

Проектирование

Состав устройства покрытия из асфальтобетона подбирают исходя из назначения: улица в небольшом городе, скоростное шоссе и велосипедная дорожка требуют разного асфальта. Чтобы получить лучшее покрытие, но при этом не перерасходовать материалы, используют следующие принципы подбора.

Основные принципы

• Зерновой состав минерального ингредиента, то есть, камня, песка и порошка, является базовым для обеспечения плотности и шероховатости покрытия. Чаще всего используют принцип непрерывной гранулометрии, и только в отсутствие крупного песка – метод прерывистой гранулометрии. Зерновой состав – диаметры частиц и правильное их соотношение, должны полностью соответствовать ТУ.

Смесь подбирают таким образом, чтобы кривая, помещалась на участке между предельными значениями и не включала переломов: последнее означает, что наблюдается избыток или недостаток какой-то фракции.

• Различные типы асфальта могут формировать каркасную и бескаркасную структуру минеральной составляющей. В первом случае щебня достаточно, чтобы камни соприкасались друг с другом и в готовом продукте образовывали четко выраженную структуру асфальтобетона. Во втором случае камни и зерна крупного песка не соприкасаются. Несколько условной границей между двумя структурами выступает содержание щебня в пределах 40–45%. При подборе это нюанс нужно учитывать.
• Максимальную прочность гарантирует щебень кубовидной или тетраэдральной формы. Такой камень наиболее износостоек.
• Шероховатость поверхности сообщает 50–60% щебня из труднополируемых горных пород или песка из них. Такой камень сохраняет шероховатость естественного скола, а это важно для обеспечения сдвигоустойчивости асфальта.
• В общем случае асфальт на основе дробленного песка более сдвигоустойчив, чем на основе карьерного благодаря гладкой поверхности последнего. По тем же причинам долговечность и стойкость материала на основе гравия, особенно морского меньше.
• Избыточное измельчение минпорошка ведет к повышению пористости, а, значит, к расходу битума. А таким свойством обладает большинство промышленных отходов. Чтобы снизить параметр, минеральный порошок активируют – обрабатывают ПАВ и битумом. Такая модификация не только снижает содержание битума, но и повышает водо- и морозостойкость.
• При подборе битума следует ориентироваться не только на его абсолютную вязкость – чем она выше, тем выше плотность асфальт, но и на погодные условия. Так, в засушливых районах подбирают состав, обеспечивающий минимально возможную пористость. В холодных смесях, наоборот, снижают объем битума на 10–15%, чтобы снизить уровень слеживаемости.

Подбор состава

Процедура подбора в общем виде одинакова:

• оценка свойств минеральных ингредиентов и битума. Имеется в виду не только абсолютные показатели, но их соответствие конечной цели;
• вычисляют такое соотношение камня, песка и порошка, чтобы эта часть асфальта обретала максимально возможную плотность;
• в последнюю очередь вычисляют количество битума: достаточное, чтобы на базе выбранных материалов, обеспечить нужные технические свойства готового продукта.

Сначала проводят теоретические расчеты, а затем – лабораторные испытания. В первую очередь, проверяют остаточную пористость, а затем – соответствие всех остальных характеристик предполагаемым. Расчеты и испытания проводят до тех пор, пока не будет получена смесь, полностью удовлетворяющая тех заданию.

Как и всякой сложный строительный материал АБ не имеет однозначных качеств – плотности, удельного веса, прочности и так далее. Его параметры определяют состав и метод приготовления.

О том, как происходит проектирование асфальтобетонного состава в США, расскажет следующий познавательный видеосюжет:

В России наибольшее распространение получил подбор составов минеральной части асфальтобетонных смесей по предельным кривым зерновых составов. Смесь щебня, песка и минерального порошка подбирают таким образом, чтобы кривая зернового состава расположилась в зоне, ограниченной предельными кривыми, и была по возможности плавной. Фракционный состав минеральной смеси рассчитывается в зависимости от содержания выбранных компонентов и их зерновых составов по следующей зависимости:

j — номер компоненты;

n — количество компонент в смеси;

При подборе зернового состава асфальтобетонной смеси, особенно с использованием песка из отсевов дробления, необходимо учитывать содержащиеся в минеральном материале зерна мельче 0,071 мм., которые при нагреве в сушильном барабане выдуваются и оседают в системе пылеулавливания.

Эти пылевидные частицы могут либо удаляться из смеси, либо дозироваться в смесительную установку вместе с минеральным порошком. Порядок использования пыли улавливания оговаривается в технологическом регламенте на приготовление асфальтобетонных смесей с учетом качества материала и особенностей асфальты смесительной установки.

Далее в соответствии сГОСТ 12801-98 определяют среднюю и истинную плотность асфальтобетона и минеральной части и по их значениям рассчитывают остаточную пористость и пористость минеральной части. Если остаточная пористость не соответствует нормируемому значению, то вычисляют новое содержание битума Б (% по массе) по следующей зависимости:

С рассчитанным количеством битума вновь готовят смесь, формуют из нее образцы и снова определяют остаточную пористость асфальтобетона. Если она будет соответствовать требуемой, то рассчитанное количество битума принимается за основу. В противном случае процедуру подбора содержания битума, основанную на приближении к нормируемому объему пор в уплотненном асфальтобетоне, повторяют.

Из асфальтобетонной смеси с заданным содержанием битума формуют стандартным методом уплотнения серию образцов и определяют полный комплекс показателей физико-механических свойств, предусмотренный ГОСТ 9128-97. Если асфальтобетон по каким-либо показателям не будет отвечать требованиям стандарта, то состав смеси изменяют.

При недостаточной величине коэффициента внутреннего трения следует увеличивать содержание крупных фракций щебня или дробленых зерен в песчаной части смеси.

При низких показателях сцепления при сдвиге и прочности при сжатии при 50°С следует увеличивать (в допустимых пределах) содержание минерального порошка или применять более вязкий битум. При высоких значениях прочности при 0°С рекомендуется снижать содержание минерального порошка, уменьшать вязкость битума, применять полимерно-битумное вяжущее или использовать пластифицирующие добавки.

При недостаточной водостойкости асфальтобетона целесообразно увеличивать содержание минерального порошка либо битума, но в пределах, обеспечивающих требуемые значения остаточной пористости и пористости минеральной части. Для повышения водостойкости эффективно применять поверхностно-активные вещества (ПАВ), активаторы и активированные минеральные порошки. Подбор состава асфальтобетонной смеси считают завершенным, если все показатели физико-механических свойств, полученные при испытании асфальтобетонных образцов, будут отвечать требованиям стандарта. Однако в рамках стандартных требований к асфальтобетону состав смеси рекомендуется оптимизировать в направлении повышения эксплуатационных свойств и долговечности устраиваемого конструктивного слоя дорожной одежды.

Оптимизацию состава смеси, предназначенной для устройства верхних слоев дорожных покрытий, до последнего времени связывали с повышением плотности асфальтобетона. В связи с этим в дорожном строительстве сформировались три метода, применяемые при подборе зерновых составов плотных смесей. Первоначально они назывались как:

• — экспериментальный (немецкий) метод подбора плотных смесей, заключающийся в постепенном заполнении одного материала другим;
• — метод кривых, основанный на подборе зернового состава, приближающегося к заранее определенным математически «идеальным» кривым плотных смесей;
• — американский метод стандартных смесей, основанный на апробированных составах смесей из конкретных материалов.

Эти методы были предложены около 100 лет назад и получили дальнейшее развитие.

Сущность экспериментального метода подбора плотных смесей заключается в постепенном заполнении пор одного материала с более крупными зернами другим более мелким минеральным материалом. Практически подбор смеси осуществляется в следующем порядке.

К 100 весовым частям первого материала добавляют последовательно 10, 20, 30 и т. д., весовых частей второго, определяя после их перемешивания и уплотнения среднюю плотность и выбирая смесь с минимальным количеством пустот в уплотненном состоянии.

Если необходимо составить смесь из трех компонентов, то к плотной смеси из двух материалов добавляют постепенно увеличивающимися порциями третий материал и также выбирают наиболее плотную смесь. Хотя данный подбор плотного минерального остова трудоемкий и не учитывает влияния содержания жидкой фазы и свойств битума на уплотняемость смеси, тем не менее он до сих пор применяется при проведении экспериментально-исследовательских работ.

Кроме того, экспериментальный метод подбора плотных смесей был положен в основу расчетных методов составления плотных бетонных смесей из сыпучих материалов различной крупности и получил дальнейшее развитие в методах планирования эксперимента. Принцип последовательного заполнения пустот использован в методике проектирования оптимальных составов дорожных асфальтобетонов, в которых используются щебень, гравий и песок с любой гранулометрией.

По мнению авторов работы, предлагаемая расчетно-экспериментальная методика позволяет оптимально управлять структурой, составом, свойствами и стоимостью асфальтобетона. В роли варьируемых структурно-управляющих параметров используются:

• — коэффициенты раздвижки зерен щебня, гравия и песка;
• — объемная концентрация минерального порошка в асфальтовом вяжущем;
• — критерий оптимальности состава, выраженный минимальной общей стоимостью компонентов на единицу продукции.

По принципу последовательного заполнения пустот в щебне, песке и минеральном порошке был рассчитан ориентировочный состав смеси для асфальтобетонов повышенной плотности на основе жидких битумов.

Содержание компонентов в смеси вычислялось на основании результатов предварительно установленных значении истинной и насыпной плотности минеральных материалов. Окончательный состав уточнялся экспериментально при совместном варьировании содержанием всех компонентов смеси методом математического планирования эксперимента на симплексе. Состав смеси, обеспечивающий минимальную пористость минерального остова асфальтобетона, считался оптимальным.

Второй метод подбора зернового состава асфальтобетона основывается на подборе плотных минеральных смесей, зерновой состав которых приближается к идеальным кривым Фуллера, Графа, Германа, Боломея, Тэлбот-Ричарда, Китт-Пеффа и других авторов. Эти кривые в большинстве случаев представляются степенными зависимостями требуемого содержания зерен в смеси от их крупности. Например, кривая гранулометрического состава плотной смеси по Фуллеру задается следующим уравнением:

D — наибольшая крупность зерен в смеси, мм.

Для нормирования зернового состава асфальтобетонной смеси в современном американском методе проектирования «Superpave» также принимаются гранулометрические кривые максимальной плотности, соответствующие степенной зависимости с показателем степени 0,45.

Причем, кроме контрольных точек, ограничивающих диапазон содержания зерен, приводится также внутренняя зона ограничения, которая располагается вдоль гранулометрической кривой максимальной плотности в промежутке между зернами размером 2,36 и 0,3 мм. Считается, что смеси с гранулометрическим составом, проходящим по ограничительной зоне, могут иметь проблемы с уплотнением и сдвиговая устойчивость, так как они более чувствительны к содержанию битума и становятся пластичными при случайной передозировке органического вяжущего.

Следует отметить, что ГОСТ 9128-76 также предписывал для кривых зернового состава плотных смесей ограничительную зону, расположенную между предельными кривыми непрерывной и прерывистой гранулометрии. На рис. 1 эта зона заштрихована.

Рис. 1. — Зерновые составы минеральной части мелкозернистой:

Однако в 1986 г. при переиздании стандарта это ограничение было отменено, как несущественное. Более того, в работах Ленинградского филиала Союздорнии (А.О. Саль) было показано, что проходящие по заштрихованной зоне так называемые «полупрерывистые» составы смесей в ряде случаев предпочтительней непрерывных из-за меньшей пористости минеральной части асфальтобетона, а прерывистых — из-за большей устойчивости к расслоению.

В основу отечественного метода построения кривых гранулометрического состава плотных смесей легли известные исследования В.В. Охотина, в которых было показано, что наиболее плотную смесь можно получить при условии, если диаметр частичек, составляющих материал, будет уменьшаться в пропорции 1:16, а весовые их количества — как 1:0,43. Однако, учитывая склонность к сегрегации смесей, составленных с таким соотношением крупных и мелких фракций, было предложено добавлять промежуточные фракции. При этом весовое количество фракции с диаметром, в 16 раз меньшим, совершенно не изменится, если заполнять пустоты не просто этими фракциями, а, например, фракциями с диаметром зерен в 4 раза меньшего размера.

Если при заполнении фракциями в 16 раз меньшим диаметром их весовое содержание равнялось 0,43, то при заполнении фракциями диаметром зерен, в 4 раза меньшим, их содержание должно быть равным к = 0,67. Если ввести еще одну промежуточную фракцию с диаметром, уменьшающимся в 2 раза, то соотношение фракций должно быть к = 0,81. Таким образом, весовое количество фракций, которые будут все время уменьшаться на одну и ту же величину, можно выразить математически как ряд геометрической прогрессии:

Y1 — количество первой фракции;

к — коэффициент сбега;

n — число фракций в смеси.

Из полученной прогрессии выводится количественное значение первой фракции:

Таким образом, коэффициентом сбега принято называть весовое соотношение фракций, размеры частиц которых относятся как 1:2, т. е., как соотношение ближайших размеров ячеек в стандартном наборе сит.

Хотя теоретически самые плотные смеси рассчитываются по коэффициенту сбега 0,81, на практике более плотными оказались смеси с прерывистым зерновым составом.

Это объясняется тем, что представленные теоретические выкладки составления плотных смесей по коэффициенту сбега не учитывают раздвижку крупных зерен материала более мелкими зернами. В связи с этим еще П.В. Сахаров отмечал, что положительные результаты с точки зрения увеличения плотности смеси получаются только при ступенчатом (прерывистом) подборе фракций.

Если же соотношение размеров смешиваемых фракций меньше, чем 1:2 или 1:3, то мелкие частицы не заполняют промежуток между крупными зернами, а раздвигают их.

Кривые гранулометрического состава минеральной части асфальтобетона с различными коэффициентами сбега показаны на рис. 2.

Рис. 2. — Гранулометрический состав минеральной части асфальтобетонных смесей с различными коэффициентами сбега:

Позже было уточнено соотношение диаметров частиц смежных фракций, исключающих раздвижку крупных зерен в много фракционной минеральной смеси. По данным П.И. Боженова, чтобы исключить раздвижку крупных зерен мелкими, отношение диаметра мелкой фракции к диаметру крупной фракции должно быть не более 0,225 (т. е., как 1:4,44). Учитывая проверенные на практике составы минеральных смесей, Н.Н. Иванов предложил применять для подбора смесей кривые гранулометрического состава с коэффициентом сбега в пределах от 0,65 до 0,90.

Гранулометрические составы плотных асфальтобетонных смесей, ориентированные на удобоукладываемость, были нормированы в СССР с 1932 по 1967 гг. В соответствии с этими нормами асфальтобетонные смеси содержали ограниченное количество щебня (26-45%) и повышенное количество минерального порошка (8-23%). Опыт применения таких смесей показал, что в покрытиях, особенно на дорогах с тяжелым и интенсивным движением, образуются волны, сдвиги и другие пластические деформации. При этом шероховатость поверхности покрытий была также недостаточной, чтобы обеспечить высокое сцепление с колесами автомобилей, исходя из условий безопасности движения.

Принципиальные изменения в стандарт на асфальтобетонные смеси были внесены в 1967 г. В ГОСТ 9128-67 вошли новые составы смесей для каркасных асфальтобетонов с повышенным содержанием щебня (до 65%), которые стали предусматривать в проектах дорог с высокой интенсивностью движения. В асфальтобетонных смесях также было снижено количество минерального порошка и битума, что обосновывалось необходимостью перехода от пластичных к более жестким смесям.

Составы минеральной части много щебенистых смесей рассчитывались по уравнению кубической параболы, привязанной к четырем контрольным размерам зерен: 20;5;1,25 и 0,071 мм.

При исследовании и внедрении каркасного асфальтобетона большое значение придавалось повышению шероховатости покрытий. Методы устройства асфальтобетонных покрытий с шероховатой поверхностью нашли отражение в рекомендациях, разработанных в начале 60-х годов прошлого столетия и получивших первоначальное внедрение на объектах Главдорстроя Минтрансстроя СССР. По данным разработчиков, созданию шероховатости должно было предшествовать образование пространственного каркаса в асфальтобетоне. Практически это достигалось уменьшением количества минерального порошка в смеси, увеличением содержания крупных дробленых зерен, полным уплотнением смеси, при котором зерна щебня и крупных фракций песка соприкасаются между собой. Получение асфальтобетона с каркасной структурой и шероховатой поверхностью обеспечивалось при содержании 50-65% по массе зерен крупнее 5 (3) мм. в мелкозернистых смесях типа А и 33-55% зерен крупнее 1,25 мм. в песчаных смесях типа Г при ограниченном содержании минерального порошка (4-8% в мелкозернистых смесях и 8-14% в песчаных).

Рекомендации по обеспечению сдвигоустойчивости асфальтобетонных покрытий в результате применения каркасных асфальтобетонов за счет повышения внутреннего трения минерального остова присутствуют и в зарубежных публикациях.

Например, дорожные фирмы из Великобритании при строительстве асфальтобетонных покрытий в тропических и субтропических странах специально применяют зерновые составы, подбираемые по уравнению кубической параболы.

Устойчивость покрытий из таких смесей обеспечивается главным образом в результате механической заклинки частиц угловатой формы, которые должны быть либо прочным щебнем, либо дробленым гравием. Применять недробленый гравий в таких смесях не разрешается.

Сопротивление покрытий сдвиговым деформациям можно повысить увеличением крупности щебня. В стандарте СШАASTM D 3515-96 были предусмотрены асфальтобетонные смеси, дифференцированные на девять марок в зависимости от максимальной крупности зерен от 1,18 до 50 мм.

Чем выше марка, тем крупнее щебень и тем меньше содержание минерального порошка в составе смеси. Кривые зерновых составов, построенные по кубической параболе, обеспечивают при уплотнении покрытия жесткий каркас из крупных зерен, который оказывает основное сопротивление транспортным нагрузкам.

В большинстве случаев минеральная часть асфальтобетонной смеси подбирается из крупнозернистой, среднезернистой и мелкозернистой составляющих. Если истинная плотность составляющих минеральных материалов существенно различается между собой, то содержание их в смеси рекомендуется рассчитывать по объему.

Проверенные на практике зерновые составы минеральной части асфальтобетонных смесей стандартизованы во всех технически развитых странах с учетом области их применения. Эти составы, как правило, согласуются между собой.

В целом принято считать, что наиболее разработанным элементом проектирования состава асфальтобетона является подбор гранулометрического состава минеральной части либо по кривым оптимальной плотности, либо по принципу последовательного заполнения пор. Сложнее обстоит дело с выбором битумного вяжущего нужного качества и с обоснованием его оптимального содержания в смеси. До сих пор отсутствует единое мнение о надежности расчетных методов назначения содержания битума в асфальтобетонной смеси.

Действующие экспериментальные методы подбора содержания вяжущего предполагают разные методы изготовления и испытания асфальтобетонных образцов в лаборатории и, главное, не позволяют достаточно надежно прогнозировать долговечность и эксплуатационное состояние дорожных покрытий в зависимости от условий эксплуатации.

П.В. Сахаров предлагал проектировать состав асфальтобетона по предварительно подобранному составу асфальтового вяжущего вещества. Количественное соотношение битума и минерального порошка в асфальтовом вяжущем веществе подбиралось экспериментально в зависимости от показателя пластической деформации (методом водоупорности) и от предела прочности на растяжение образцов-восьмерок. Учитывалась также и термическая устойчивость асфальтового вяжущего вещества сопоставлением показателей прочности при температурах 30, 15 и 0°С. На основании экспериментальных данных было рекомендовано придерживаться величин отношения битума к минеральному порошку по массе (Б/МП) в пределах от 0,5 до 0,2.

В итоге составы асфальтобетона характеризовались повышенным содержанием минерального порошка. В дальнейших исследованиях И.А. Рыбьева было показано, что рациональные значения Б/МП могут быть равны 0,8 и даже выше. Основываясь на законе прочности оптимальных структур (правиле створа), был рекомендован метод проектирования состава асфальтобетона по заданным эксплуатационным условиям работы дорожного покрытия. Констатировалось, что оптимальная структура асфальтобетона достигается при переводе битума в пленочное состояние.

В то же время было показано, что оптимальное содержание битума в смеси зависит не только от количественного и качественного соотношения компонентов, но и от технологических факторов и режимов уплотнения.

Поэтому научное обоснование требуемых эксплуатационных показателей асфальтобетона и рациональных способов их достижения продолжает оставаться основной задачей, связанной с повышением долговечности дорожных покрытий.

Существуют несколько расчетных способов назначения содержания битума в асфальтобетонной смеси как по толщине битумной пленки на поверхности минеральных зерен, так и по количеству пустот в уплотненной минеральной смеси.

Первые попытки их применения при проектировании асфальтобетонных смесей часто заканчивались неудачей, что вынуждало совершенствовать расчетные методы определения содержания битума в смеси. Н.Н. Иванов предлагал учитывать лучшую уплотняемость горячей асфальтобетонной смеси и некоторый запас на температурное расширение битума, если расчет содержания битума ведется по пористости уплотненной минеральной смеси:

Б — количество битума, %;

Р — пористость уплотненной минеральной смеси, %;

с6 — истинная плотность битума, г/см. куб.;

с — средняя плотность уплотненной сухой смеси, г/см. куб.;

0,85 — коэффициент уменьшения количества битума за счет лучшего уплотнения смеси с битумом и коэффициента расширения битума, который принят равным 0,0017.

Следует отметить, что расчеты объемного содержания компонент в уплотненном асфальтобетоне, включая объем воздушных пор или остаточной пористости, выполняются в любом методе проектирования в форме нормировки объема фаз. В качестве примера на рис. 3 приведен объемный состав асфальтобетона типа А в виде круговой диаграммы.

Рис. 3. — Нормировка объема фаз в асфальтобетоне:

В соответствии с этой диаграммой содержание битума (% по объему) равно разности между пористостью минерального остова и остаточной пористостью уплотненного асфальтобетона. Так, М. Дюрье рекомендовал методику расчета содержания битума в горячей асфальтобетонной смеси по модулю насыщения. Модуль насыщения асфальтобетона вяжущим веществом был установлен по экспериментальным и производственным данным и характеризует процентное содержание вяжущего в минеральной смеси, имеющей удельную поверхность 1 м. кв/кг.

Эта методика принята для определения минимального содержания битумного вяжущего в зависимости от зернового состава минеральной части в методе проектирования асфальтобетонной смеси LCPC. разработанном Центральной лабораторией мостов и дорог Франции. Весовое содержание битума по этому методу определяется по формуле:

к — модуль насыщения асфальтобетона вяжущим.

• S — частный остаток на сите с отверстиями размером 0,315 мм., %;
• s — частный остаток на сите с отверстиями размером 0,08 мм., %;

Методику расчета содержания битума по толщине битумной пленки существенно усовершенствовал И.В. Королев. На основании экспериментальных данных им произведено дифференцирование удельной поверхности зерен стандартных фракций в зависимости от природы горной породы. Было показано влияние природы каменного материала, крупности зерен и вязкости битума на оптимальную толщину битумной пленки в асфальтобетонной смеси.

Следующим шагом является дифференцированная оценка битумоемкости минеральных частиц мельче 0,071 мм. В результате статистического прогноза зерновых составов минерального порошка и битумоемкости фракций размером от 1 до 71 мкм в МАДИ (ГТУ) была разработана методика, позволяющая получать расчетные данные, удовлетворительно совпадающие с экспериментальным содержанием битума в асфальтобетонной смеси.

Другой подход к назначению содержания битума в асфальтобетоне основан на зависимости между пористостью минерального остова и зерновым составом минеральной части. На основании изучения экспериментальных смесей из частиц различной крупности японскими специалистами была предложена математическая модель пористости минерального остова (VMA). Значения коэффициентов установленной корреляционной зависимости были определены для щебеночно-мастичного асфальтобетона, который уплотнялся во вращательном уплотнителе (гираторе) при 300 оборотах формы. Алгоритм расчета содержания битума, основанный на корреляции поровых характеристик асфальтобетона с зерновым составом смеси, был предложен в работе. По результатам обработки массива данных, полученных при испытании плотных асфальтобетонов различных типов, установлены следующие корреляционные зависимости для расчета оптимального содержания битума:

К — параметр гранулометрии.

Dкр — минимальный размер зерен крупной фракции, мельче которого содержится 69,1% по массе смеси, мм.;

D0 — размер зерен средней фракции, мельче которого содержится 38,1% по массе смеси, мм.;

Dмелк- максимальный размер зерен мелкой фракции, мельче которого содержится 19,1% по массе смеси, мм.

Однако в любом случае расчетные дозировки битума следует корректировать при приготовлении контрольных замесов в зависимости от результатов испытаний сформованных образцов асфальтобетона.

При подборе составов асфальтобетонных смесей остается актуальным следующее высказывание проф. Н.Н. Иванова: «Битума следует брать не больше, чем это обусловливается получением достаточно прочной и устойчивой смеси, но битума надо брать возможно больше, а ни в коем случае не возможно меньше». Экспериментальные методы подбора асфальтобетонных смесей обычно предполагают приготовление стандартных образцов заданными способами уплотнения и испытание их в лабораторных условиях. Для каждого метода разработаны соответствующие критерии, устанавливающие в той или иной степени связь между результатами лабораторных испытаний уплотненных образцов и эксплуатационными характеристиками асфальтобетона в условиях эксплуатации.

В большинстве случаев зги критерии определены и стандартизованы национальными стандартами на асфальтобетон.

Распространены следующие схемы механических испытаний образцов асфальтобетона, представленные на рис. 4.

Рис. 4. — Схемы испытания цилиндрических образцов при проектировании состава асфальтобетона:

а — по Дюрьезу;

б — по Маршаллу;

в — по Хвиму;

г — по Хаббарду-Филду.

Анализ различных экспериментальных методов проектирования составов асфальтобетона указывает на схожесть в подходах при назначении рецептуры и на различие как в методах испытания образцов, так и в критериях оцениваемых свойств.

Схожесть методов проектирования асфальтобетонной смеси основывается на подборе такого объемного соотношения компонентов, при котором обеспечиваются заданные величины остаточной пористости и нормируемые показатели механических свойств асфальтобетона.

В России при проектировании асфальтобетона проводят испытание стандартных цилиндрических образцов на одноосное сжатие (по схеме Дюрьеза), которые формуют в лаборатории по ГОСТ 12801-98 в зависимости от содержания щебня в смеси либо статической нагрузкой 40 МПа, либо способом вибрирования с последующим дополнительным уплотнением нагрузкой 20 МПа. В зарубежной практике наибольшее распространение получил метод проектирования асфальтобетонных смесей по Маршаллу.

В США до последнего времени применяются методы проектирования асфальтобетонных смесей по Маршаллу, Хаббарду-Фильду и Хвиму. но в последнее время в ряде штатов внедряется система проектирования «Superpave».

При разработке новых методов проектирования асфальтобетонных смесей за рубежом большое внимание уделялось совершенствованию методов уплотнения образцов. В настоящее время при проектировании смесей по Маршаллу предусмотрено три уровня уплотнения образца: 35, 50 и 75 ударов с каждой стороны соответственно для условий легкого, среднего и интенсивного движения транспортных средств. Инженерные войска Соединенных Штатов, проведя обширные исследования, усовершенствовали испытания по методу Маршалла и распространили его на проектирование составов смесей для аэродромных покрытий.

Проектирование асфальтобетонной смеси по методу Маршалла предполагает, что:

• — предварительно установлено соответствие исходных минеральных материалов и битума требованиям технических условий;
• — подобран гранулометрический состав смеси минеральных материалов, удовлетворяющий проектным требованиям;
• — определены значения истинной плотности вязкого битума и минеральных материалов соответствующими методами испытаний;
• — достаточное количество каменного материала высушено и разделено на фракции, чтобы приготавливать лабораторные замесы смесей с различным содержанием вяжущего.

Для испытаний по методу Маршалла изготавливают стандартные цилиндрические образцы высотой 6,35 см. и диаметром 10,2 см. при уплотнении ударами падающего груза. Смеси готовят с различным содержанием битума, обычно отличающимся одно от другого на 0,5%. Рекомендуется приготавливать, по крайней мере, две смеси с содержанием битума выше «оптимального» значения и две смеси с содержанием битума ниже «оптимального» значения.

Чтобы точнее назначить содержание битума для проведения лабораторных испытаний, рекомендуется вначале установить примерное «оптимальное» содержание битума.

Под «оптимальным» подразумевается содержание битума в смеси, обеспечивающее максимальную устойчивость по Маршаллу сформованных образцов. Ориентировочно для подбора необходимо иметь 22 юг каменных материалов и около 4 л. битума.

Результаты испытаний асфальтобетона по методу Маршалла приведены на рис. 5.

На основании результатов испытаний образцов асфальтобетона по методу Маршалла обычно приходят к следующим выводам:

• — Значение устойчивости возрастает при увеличении содержания вяжущего до определенного максимума, после которого значение устойчивости снижается;
• — Величина условной пластичности асфальтобетона возрастает при увеличении содержания вяжущего;
• — Кривая зависимости плотности от содержания битума подобна кривой устойчивости, однако для нее максимум чаще наблюдается при несколько более высоком содержании битума;
• — Остаточная пористость асфальтобетона снижается при увеличении содержания битума, приближаясь асимптотически к минимальному значению;
• — Процент заполнения пор битумом увеличивается с увеличением содержания битума.

Рис. 5. — Результаты (а, б, в, г) испытаний асфальтобетона по методу Маршалла:

Оптимальное содержание битума рекомендуется определять как среднее из четырех значений, установленных по графикам для соответствующих проектных требований. Асфальтобетонная смесь с оптимальным содержанием битума должна удовлетворять всем требованиям, предъявляемым в технических спецификациях. При окончательном выборе состава асфальтобетонной смеси могут учитываться также технико-экономические показатели. Обычно рекомендуют выбирать смесь, обладающую наиболее высокой устойчивостью по Маршаллу.

Однако при этом следует иметь в виду, что смеси с чрезмерно высокими значениями устойчивости по Маршаллу и низкой пластичностью бывают нежелательными, так как покрытия из таких смесей будут чрезмерно жесткими и могут растрескаться при движении большегрузных транспортных средств, особенно при непрочных основаниях и высоких прогибах покрытия. Часто в Западной Европе и в США метод проектирования асфальтобетонной смеси по Маршаллу подвергается критике. Отмечается, что ударное уплотнение образцов по Маршаллу не моделирует уплотнение смеси в покрытии, а устойчивость по Маршаллу не позволяет удовлетворительно оценить прочность асфальтобетона при сдвиге.

Также критикуется и метод Хвима, к недостаткам которого относят довольно громоздкое и дорогостоящее испытательное оборудование.

Кроме того, некоторые важные объем метрические показатели асфальтобетона, связанные с его долговечностью, в этом методе должным образом не раскрываются. По мнению американских инженеров, метод выбора содержания битума по Хвиму является субъективным и может привести к недолговечности асфальтобетона из-за назначения низкого содержания вяжущего в смеси.

Метод LCPC (Франция) основан на том, что горячая асфальтобетонная смесь должна быть спроектирована и уплотнена в процессе строительства до максимальной плотности.

Поэтому проводились специальные исследования расчетной работы уплотнения, которая была определена как 16 проходов катка с пневматическими шинами, с нагрузкой на ось 3 тс при давлении в шине 6 бар. На полномасштабном лабораторном стенде при уплотнении горячей асфальтобетонной смеси была обоснована стандартная толщина слоя, равная 5 максимальным размерам минеральных зерен. Для соответствующего уплотнения лабораторных образцов были стандартизованы угол вращения на лабораторном уплотнителе (гираторе), равный 1°, и вертикальное давление на уплотняемую смесь 600 кПа. При этом стандартное число вращений гиратора должно составлять величину, равную толщине слоя из уплотняемой смеси, выраженную в миллиметрах.

В американском методе системы проектирования «Superpave» принято уплотнять образцы из асфальт бетонной смеси также в гираторе, но при угле вращения 1,25°. Работа по уплотнению образцов асфальтобетона нормируется в зависимости от расчетной величины суммарной транспортной нагрузки на покрытие, для устройства которого проектируется смесь. Схема уплотнения образцов из асфальтобетонной смеси в приборе вращательного уплотнения представлена на рис. 6.

Рис. 6. — Схема уплотнения образцов из асфальтобетонной смеси в приборе вращательного уплотнения:

В методе проектирования асфальтобетонной смеси MTQ (Министерство транспорта Квебека, Канада) заимствован вращательный уплотнитель Superpave вместо гиратора LCPC. Расчетное число вращений при уплотнении принято для смесей с максимальным размером зерен 10 мм. равным 80, а для смесей крупностью 14 мм. — 100 оборотов вращения. Расчетное содержание воздушных нор в образце должно находиться в пределах от 4 до 7%. Номинальный объем пор обычно составляет 5%. Эффективный объем битума установлен для смесей каждого типа, как и в методе LCPC.

Примечательно, что при проектировании асфальтобетонных смесей из одних и тех же материалов по методу Маршалла, методу LCPC (Франция), методу системы проектирования «Superpave» (США) и методу MTQ (Канада) были получены примерно одинаковые результаты.

Несмотря на то, что каждый из четырех методов предусматривал различные условия уплотнения образцов:

• — Маршалл — 75 ударов с двух сторон;
• — «Superpave» — 100 оборотов вращения в гираторе под углом 1,25°;
• — MTQ — 80 оборотов вращения в гираторе под углом 1,25°;
• — LCPC — 60 оборотов вращения эффективного уплотнителя под углом 1°С были получены вполне сопоставимые результаты по оптимальному содержанию битума.

Поэтому авторы работы пришли к выводу, что важно не то, чтобы иметь «правильный» метод уплотнения лабораторных образцов, а то, чтобы иметь систему влияния уплотняющего усилия на структуру асфальтобетона в образце и на работоспособность его в покрытии.

Следует отметить, что вращательные методы уплотнения асфальтобетонных образцов также не лишены недостатков. Установлено заметное истирание каменного материала при уплотнении горячей асфальтобетонной смеси в гираторе.

Поэтому в случае использования каменных материалов, характеризующихся износом в барабане Лос-Анжелеса более 30%, нормируемое число оборотов уплотнителя смеси при получении образцов щебеночно-мастичного асфальтобетона назначают равным 75 вместо 100.

Самый используемый дорожно-строительный материал в 20 веке — асфальт — разделяется на множество видов, марок и типов. Основанием для разделения служит не только и не столько перечень входящих в асфальтобетонную смесь исходных компонентов, сколько соотношение их массовых долей в составе, а также некоторые характеристики составляющих — в частности, размер фракций песка и щебня, степень очистки минерального порошка и все того же песка.

Состав асфальта

В асфальте любого типа и марки есть песок, щебень или гравий, минеральный порошок и битум. Впрочем, что касается щебня, то при приготовлении некоторых видов дорожного покрытия он не используется — но если асфальтирование территорий производится с учетом высокого трафика и сильных кратковременных нагрузок на покрытие, то щебень (или гравий) необходим — в качестве каркасообразующего защитного элемента.

Минеральный порошок — обязательный исходный элемент для приготовления асфальта любых марок и типов. Как правило, массовая доля порошка — а он получается путем дробления пород, в которых высокое содержание соединений углерода (проще говоря — из известняков и прочих органических закаменевших отложений) — определяется исходя из задач и требований к вязкости материала. Большой процент минеральных порошков позволяет использовать его в таких работах как асфальтирование дорог и площадок: вязкий (то есть прочный) материал будет успешно гасить внутренние колебания мостовых конструкций, не трескаясь.

В большинстве типов и марок асфальта используется песок — исключение, как мы говорили, составляют типы дорожного покрытия, где велика массовая доля гравия . Качество песка определяется не только степенью его очистки, но и способом получения: добытый открытым способом песок нуждается, как правило, в тщательной очистке, а вот песок искусственный, получаемый при дроблении скальных пород, считается уже готовым «к работе».

Наконец, битум — краеугольный камень индустрии производства дорожного покрытия. Продукт переработки нефти, битум содержится в смеси любой марки в очень небольшом количестве — его массовая доля в большинстве сортов едва ли достигает 4-5 процентов. Хотя, широко использующийся при таких работах как асфальтирование территорий со сложным рельефов и ремонте дорог, литой асфальт может похвастаться содержанием битума в 10 и более процентов. Битум придает такому полотну изрядную упругость после затвердевания и текучесть, позволяющую легко распределять готовую смесь по площадке.

Марки и типы асфальта

В зависимости от процентного содержания в составе перечисленных компонентов, выделяют три марки асфальта . Технические характеристики, область применения и состав смеси различных марок описываются в ГОСТ 9128-2009, в котором, помимо всего прочего, учтена и возможность добавления дополнительных присадок, увеличивающих морозостойкость, гидрофобность, гибкость или износостойкость покрытия.

В зависимости от процентного содержания наполнителя, находящегося в составе дорожно-строительной смеси, ее подразделяют на следующие типы:

• А — 50-60% щебня;
• Б — 40-50% щебня или гравия;
• В — 30-40% щебня или гравия;
• Г — до 30% песка из отсева дробления;
• Д — до 70% песка или смеси с отсевами дробления.

Асфальт марки 1

Под этой маркой изготавливается широкий диапазон различных типов покрытий — от плотных до высокопористых, со значительным содержанием щебня. Область их использования — дорожное строительство и благоустройство: вот только пористые материалы совсем не годятся на роль собственно покрытия, верхнего слоя дорожного полотна. Куда лучше применять их для устройства оснований, выравнивания базы под укладку более плотных типов материала.

Асфальт марки 2

Диапазон плотности примерно тот же, однако содержание и процентное соотношение песка и гравия могут варьироваться в весьма широких пределах. Этот тот самый «среднестатистический» асфальт, с весьма обширной сферой применения: и строительство автомобильных дорог, и ремонт их, и обустройство территорий под паркинги и площади не обходятся без него.

Асфальты марки 3

Покрытия марки 3 отличаются тем, что при их изготовлении не используется щебень или гравий — их заменяют минеральные порошки и особо качественный песок, получаемый путем дробления твердых горных пород.

Соотношение песка и щебня (гравия)

Соотношение содержания песка и гравия — один из важнейших показателей, который определяет область применения того или иного типа покрытия. В зависимости от превалирования того или иного материала его обозначают буквами от А до Д: А — более чем наполовину состоит из мелкофракционного щебня или гравия, а Д — примерно на 70 процентов состоит из песка (правда, песок используется по большей части из дробленых горных пород).

Соотношение битума и минеральных составляющих

Не менее важное — ведь именно оно определяет прочностные характеристики дорожного полотна. Высокое содержание минеральных порошков существенно увеличивает его хрупкость. Поэтому песчаные асфальты могут применяться лишь ограниченно: благоустройство территорий парков или тротуаров. А вот покрытия с большим содержанием битума — желанный гость на любых работах: особенно если это дорожное строительство в суровых климатических условиях, при минусовых температурах, если скорость работ такова, что уже спустя сутки по новенькому полотну пойдет дорожная техника, а после сдачи готовой дороги — ринутся большегрузные автомобили.

Расчет заключается в подборе рационального соотношения между составляющими асфальтобетонную смесь материалами.

Широкое распространение получил метод расчета по кривым плотных смесей. Наибольшая прочность асфальтобетона достигается при максимальной плотности минерального остова, оптимального количества битума и минерального порошка.

Между зерновым составом минерального материала и плотностью существует прямая зависимость. Оптимальными будут составы, содержащие зерна различного размера, диаметры которых уменьшаются в два раза.

где d 1 — наибольший диаметр зерна, устанавливаемый в зависимости от типа смеси;

d 2 — наименьший диаметр зерна, соответствующий пылеватой фракции, и минерального порошка (0,004…0,005 мм).

Размеры зерен, согласно предыдущему уровню

(6.6.2)

Число размеров определяют по формуле

(6.6.3)

Число фракций п на единицу меньше числа размеров т

(6.6.4)

Соотношение соседних фракций по массе

(6.6.5)

где К — коэффициент сбега.

Величина, показывающая, во сколько раз количество последующей фракции меньше предыдущей, называется коэффициентом сбега. Наиболее плотная смесь получается при коэффициенте сбега 0,8, но такую смесь трудно подобрать, поэтому, по предложению Н.Н. Иванова, коэффициент сбега К принят от 0,7 до 0,9.

Магистратура

О.А. КИСЕЛЕВА

РАСЧЕТ СОСТАВА асфальтоБЕТОННОЙ СМЕСИ

Для магистрантов, обучающихся по направлению 270100

«Строительство», методические указания к расчетно-графической работе

по дисциплине «Физические основы проектирования новых строительных

материалов»

Утверждено Редакционно-издательским советом ТГТУ

Печатный вариант электронного издания

Тамбов

РИС ТГТУ

УДК 625.855.3(076)

ББК 0311-033я73-5

Составители: к.т.н., доц. О. А. Киселева

Рецензент: д.т.н., проф. Леденев В.И.

Расчет состава асфальтобетонной смеси: Метод.указ. / Сост.: О.А. Киселева. Тамбов: ТГТУ, 2010 – 16 с.

Методические указания к выполнению расчетно-графической работы по дисциплине «Физические основы проектирования новых строительных материалов» для магистрантов, обучающихся по направлению 270100 «Строительство».

Утверждено редакционно — издательским советом Тамбовского государственного технического университета

© ГОУ ВПО «Тамбовский государственный

технический университет» (ТГТУ), 2010

ВВЕДЕНИЕ

Методические указания посвящены подбору состава асфальтобетона.

Для проектирования состава асфальтобетона необходимо знать следующее:

– зерновой состав заполнителей,

– марку битума,

– марку асфальтобетона.

Расчет состава асфальтобетона заключается в выборе рационального соотношения между составляющими материалами, обеспечивающего оптимальную плотность минерального остова при требуемом количестве битума и получение бетона с заданными техническими свойствами при определенной технологии производства работ.

МЕТОДЫ РАСЧЕТА СОСТАВА АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ

Наиболее широкое распространение получил метод расчета по кривым плотных смесей . Он гласит, что наибольшая прочность бетона достигается при условии максимальной плотности минерального состава путем расчета гранулометрического состава и определения содержания оптимального количества битума и минерального порошка.

Расчет состава асфальтобетона включает в себя следующие этапы :

– расчет гранулометрического состава минеральной смеси по принципу минимума пустот,

– определение оптимального количества битума,

– определение физико-механических свойств рассчитанных смесей,

– внесение корректив в полученные составы смесей.

1.Расчет гранулометрического состава минеральной смеси . С этой целью для мелкого и крупного заполнителя по данным о частных остатков на ситах находят остатки А i , % равные сумме частных остатков (а i) на данном сите и на всех ситах мельче данного . Полученные результаты с учетом марки асфальтобетона по крупности заполнителя вносятся в таблице 1.

2.Определяем количество заполнителя по фракциям. Расчет выполняется по предельным кривым, соответствующим выбранным коэффициентам сбега (рис. 1) . Кривые с коэффициентом сбега меньше 0,7 относят к составам минеральной части асфальтобетонной смеси с незначительным содержанием минерального порошка. Составы, рассчитанные по коэффициенту сбега 0,9, содержат повышенное количество минерального порошка.

С этой целью в зависимости от марки асфальтобетона определяется требуемое количество песка на сите с разметом ячейки 1,25 или щебня на сите с размером ячейки 5 мм (для мелкозернистого асфальтобетона). Например, для крупнозернистого асфальтобетона количество частиц песка мельче 1,25 мм находится в пределах от 23 до 46 %. Принимаем 40 %. После этого определяем коэффициент для корректировки зернового состава песка

Т а б л и ц а 1

Гранулометрический состав минеральной смеси

Вид заполнителя	Остатки	Размеры отверстий сит
			2,5	1,25	0,63	0,315	0,14	0,07
Щебень	а i	а 20 щ	а 10 щ	а 5 щ
А i	А 20 щ	А 10 щ	А 5 щ
Песок	а i				а 2,5 п	а 1,25 п	а 0,63 п	а 0,315 п	а 0,14 п
А i				А 2,5 п	А 1,25 п	А 0,63 п	А 0,315 п	А 0,14 п
Минеральный порошок	а i						а 0,63 м	а 0,315 м	а 0,14 м	а 0,07 м
А i						А 0,63 м	А 0,315 м	А 0,14 м	А 0,07 м

Определяется требуемое количество минерального порошка на сите с разметом ячейки 0,071. Для крупнозернистого асфальтобетона количество частиц мельче 0,071 мм находится в пределах от 4 до 18 %. Принимаем 10 %. После этого определяем коэффициент для корректировки зернового состава минерального порошка .

Определяем коэффициент для корректировки зернового состава щебня (или песка) . И уточняем зерновой состав заполнителей (таблица 2).

Т а б л и ц а 2

Расчетный состав заполнителей

Вид заполнителя	Остатки	Размеры отверстий сит
			2,5	1,25	0,63	0,315	0,14	0,07
Щебень	а i	К щ × а 20 щ	К щ × а 10 щ	К щ × а 5 щ
А i
Песок	а i				К п × а 2,5 п	К п × а 1,25 п	К п × а 0,63 п	К п × а 0,315 п	К п × а 0,14 п
А i
Минеральный порошок	а i						К м × а 0,63 м	К м × а 0,315 м	К м × а 0,14 м	К м × а 0,07 м
А i
∑А

По полученным данным строится кривая гранулометрического состава конкретной рассчитанной смеси, которая должна располагаться между предельными кривыми сбега. Уточняем количество компонентов наполнителя по фракциям с учетом типа асфальтобетона по таблица 3.

Т а б л и ц а 3

Оптимальный гранулометрический состав минеральной смеси

Тип смеси	Содержание зерен минерального материала, %, мельче данного размера, мм	Примерный расход битума, % по массе
				2,5	1,25	0,63	0,315	0,14	0,071
Смеси непрерывной гранолуметрии
Среднезернистые типов:А Б В	95-100 95-100 95-100	78-85 85-91 91-96	60-70 70-80 81-90	35-50 50-65 65-80	26-40 40-55 55-70	17-28 28-39 39-53	12-20 20-29 29-40	9-15 14-22 20-28	6-10 9-15 12-19	4-8 6-10 8-12	5-6,5 5-6,5 6,5-7
Мелкозернистые типов:А Б В		95-100 95-100 95-100	63-75 75-85 85-93	35-50 50-65 65-80	26-40 40-55 57-70	17-28 29-39 39-53	12-20 20-29 29-40	9-15 14-22 20-28	6-10 9-15 12-19	4-8 6-10 8-12	5-6,5 5,5-7 6-7,5
Песчаные типов:Г Д				95-100 95-100	75-88 80-95	45-67 53-86	28-60 37-75	18-35 27-55	11-23 17-55	8-14 10-16	7,5-9 7-9
Смеси прерывистой гранулометрии
Среднезернистые типов:А Б	95-100 95-100	78-85 85-91	60-70 70-80	35-50 50-65	35-50 50-65	35-50 50-65	35-50 50-65	17-28 28-40	8-14 14-22	4-8 6-10	5-6,5 5-6,5

П р о д о л ж е н и е т а б л и ц ы 3

3.Определяем расход битума. Перспективным является расчет количества битума в смеси по методу, разработанному ХАДИ и основанному на битумоемкости минеральных компонентов. Расчет производится в два этапа: определение битумоемкости каждой фракции минеральной части смеси и расчет содержания битума. Для определения битумоемкости просушенные материалы рассеивают на фракции менее 0,071, 0,071-0,14, 0,14-0,315, 0,315-0,63, 0,63-1,25, 1,25-3, 3-5, 5-10 мм и т.д. до наибольшей крупности щебня. Битумоемкость каждой фракции представлена в таблица 4 . Определяем содержание битума для каждой фракции (таблица 5).

Т а б л и ц а 4

Битумоемкость наполнителя

Размер фракций, мм	Битумоемкость, %
Гранитный материал	Диоритовый материал	Материал из плотного, прочного известняка	Чистый окатанный кварцевый песок и гравий
20-40	3,9	3,3	2,9	–
10-20	4,7		3,5	–
5-10	5,4	4,5	4,1	2,8
2,5-5	5,6	5,6	4,6	3,3
1,25-2,5	5,7	5,9	5,3	3,8
0,63-1,25	5,9		6,0	4,6
0,315-0,63	6,4	7,9	7,0	4,8
0,14-0,315	7,4		7,3	6,1
0,071-0,14	8,4		9,4
0,071		16,5

Т а б л и ц а 5

Определение содержания битума

Т а б л и ц а 6

Физико-механические характеристики асфальтобетонов

Показатели	Нормы на смеси для верхнего слоя	Нормы на смеси для нижнего слоя
I марка	II марка
Пористость минерального остова, % по объему для смесей типов: А (многощебеночные, щебня 50-65 %) Б (среднещебеночные, щебня 35-50 %) В (малощебеночные, щебня 20-35 %) Г (песчаные из дробленого песка с содержанием фракции 1,25-5 мм >33 %) Д (песчаные из природного песка)	15-19 15-19 18-22 – –	15-19 15-19 18-22 18-22	16-22
Остаточная пористость, % по объему	3-5	3-5	5-10
Водонасыщение, % по объему для смесей: А Б и Г В и Д	2-5 2-3,5 1,5-3	2-5 2-3,5 1,5-3	3-8
Набухание, % по объему, не более	0,5		1,5
Предел прочности при сжатии, кгс/см 2 для смесей типов при температурах 20-50 0 С: А Б и Г В и Д при температуре 0 0 С	–		–
Коэффициент водостойкости, не менее	0,9	0,85	–
Коэффициент водостойкости при длительном водонасыщении, не менее	0,8	0,75	–

Оптимальное содержание битума в смеси определяется по следующей формуле

где К – коэффициент, зависящий от марки битума (при БНД 60/90 – 1,05; БНД 90/130 – 1; БНД 130/200 – 0,95; БНД 200/300 – 0,9) ; Б i – битумоемкость фракции i; Р i – содержание фракции i в смеси в частях от целого.

4. Из таблицы 6 выписываем физико-механические показатели, характерные данному асфальтобетону .

ПРИМЕР РАСЧЕТА

Подобрать состав мелкозернистого асфальтобетона типа А. Наполнители: гранитный щебень, кварцевый песок, минеральный порошок полученный путем измельчения диорита.

Расчет полных остатков представлен в таблице 7.

Т а б л и ц а 7

Частные остатки

Вид заполнителя	Остатки	Размеры отверстий сит
				2,5	1,25	0,63	0,315	0,14	0,071
Щебень	а i
А i
Песок	а i
А i
Минеральный порошок	а i
А i

Так как щебень мелкозернистый, то он просеивается через сито с размером ячейки 5 мм, и более крупные фракции удаляются.

Определяем количество заполнителя по фракциям. Для мелкозернистого асфальтобетона количество частиц щебня мельче 5 мм находится в пределах от 84 до 70 %. Принимаем требуемое содержание щебня крупнее 5 мм 25 %. Определяем коэффициент для корректировки зернового состава щебня К щ =25*100/(100-28)=34,7.

Требуемое количество минерального порошка на сите с разметом ячейки 0,071 находится в пределах от 10 до 25 %. Принимаем 15 %. Коэффициент для корректировки зернового состава минерального порошка равен К м =15*100/74=27,7.

Определяем коэффициент для корректировки зернового состава песка К п =100-35-28=37.

Уточняем зерновой состав заполнителей с учетом марки асфальтобетона по крупности заполнителя (таблица 8).

Т а б л и ц а 8

Зерновой состав заполнителей

Вид заполнителя	Остатки	Размеры отверстий сит
			2,5	1,25	0,63	0,315	0,14	0,071
Щебень	а i			28*0,35=9,8
А i			9,8
Песок	а i				16*0,37=5,9	22*0,37=8,2	20*0,37=7,4	30*0,37=11,1	12*0,37=4,4
А i					31,1	22,9	15,5	4,4
Минеральный порошок	а i						7*0,28=2	10*0,28=2,8	9*0,28= 2,5	74*0,28=20,7
А i								23,2	20,7
∑А			74,8		59,1	50,9	41,5	27,6	20,7

Проверяем правильность выбора зернового состава минеральной смеси. Для этого строим график гранулометрического состава и наносим его на кривые сбега (рис. 5). Из рисунка видно, что график входит в допустимую область. Расчет выполнен правильно.

Зная битумоемкость отдельных фракций, определяем расход битума (таблица 9).

Определяем расчетное содержание битума марки БНД 90/130 Б=1*6,71=6,71 %. Проверяем содержание битума по табл. 3. Так как количество битума по расчету больше нормативного 5-6,5 % принимаем Б=6,71 % .

Выписываем физико-механические показатели, характерные данному асфальтобетону:

– пористость минерального остова –18-22 %,

– остаточная пористость – 3-5 %,

– водонасыщение – 1,5-3 %,

– набухание – 0,5 %,

– предел прочности при сжатии – 10 кгс/см 2 ,

– коэффициент водостойкости – 0,9,

– коэффициент водостойкости при длительном водонасыщении – 0,8.

Т а б л и ц а 9

Определение содержания битума

Размер фракций	Частные остатки (в долях единицы)	Битумоемкость, % (из табл.4)	Общая битумоемкость, %
Щебень	Песок	Минеральный порошок	Щебень	Песок	Минеральный порошок
2,5-5	0,098			4,6			0,45
1,25-2,5		0,059			3,8		0,22
0,63-1,25		0,082			4,6		0,38
0,315-0,63		0,074	0,02		4,8	7,9	0,36+0,16
0,14-0,315		0,111	0,028		6,1	9,0	0,68+0,25
0,071-0,14		0,044	0,025			19,0	0,31+0,48
0,071			0,207			16,5	3,42
Содержание битума=∑	6,71

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Глушко И.М. Дорожно-строительные материалы. Учебник для автомобильно-дорожных институтов / Глушко И.М., Королев И.В., Борщ И.М. и др.. – М. 1983.

2. Горелышев Н.В. Материалы и изделия для строительства дорог. Справочник. / Горелышев Н.В., Гурячков И.Л., Пинус Э.Р. и др. – М.: Транспорт, 1986. – 288 с.

3. Корчагина О.А. Расчет состава бетонных смесей: Метод. указ./Корчагина О.А., Однолько В.Г. – Тамбов: ТГТУ, 1996. – 28 с.

Т а б л и ц а П 1

Данные к заданию

Вариант	Вид асфальтобетона	Тип асфальтобетона	Вид асфальтобетона по методу производства	Назначение асфальтобетона	Марка битума БНД
	крупнозернистый	А	горячий	Верхнее покрытие	60/90
	среднезернистый	Б	теплый	Нижнее покрытие	90/130
	мелкозернистый	В	горячий	Верхнее покрытие	130/200
	песчаный	Г	холодный	Нижнее покрытие	200/300
	крупнозернистый	Б	теплый	Верхнее покрытие	60/90
	среднезернистый	В	холодный	Нижнее покрытие	130/200
	мелкозернистый	А	теплый	Нижнее покрытие	90/130
	песчаный	Д	горячий	Верхнее покрытие	60/90
	крупнозернистый	В	горячий	Нижнее покрытие	90/130
	среднезернистый	А	теплый	Верхнее покрытие	60/90
	мелкозернистый	Б	холодный	Нижнее покрытие	200/300
	крупнозернистый	А	теплый	Нижнее покрытие	90/130
	среднезернистый	Б	горячий	Верхнее покрытие	60/90
	мелкозернистый	В	холодный	Верхнее покрытие	130/200
	песчаный	Г	теплый	Нижнее покрытие	90/130
	крупнозернистый	Б	холодный	Верхнее покрытие	200/300
	среднезернистый	В	горячий	Нижнее покрытие	90/130
	мелкозернистый	А	теплый	Нижнее покрытие	60/90
	песчаный	Д	холодный	Верхнее покрытие	130/200
	крупнозернистый	В	холодный	Верхнее покрытие	200/300
	среднезернистый	А	теплый	Нижнее покрытие	90/130
	мелкозернистый	Б	горячий	Верхнее покрытие	60/90
	песчаный	Д	теплый	Нижнее покрытие	90/130
	крупнозернистый	А	горячий	Нижнее покрытие	60/90
	среднезернистый	Б	холодный	Верхнее покрытие	130/200

Т а б л и ц а П 2

Данные к заданию

Вариант	Гранулометрия	Материал наполнителя
щебень	песок	минеральный порошок
	Непрерывная	гранит	кварцевый	диорит
	Непрерывная	диорит	кварцевый	диорит
	Непрерывная	гравий	из известняка	гранит
	Непрерывная	–	из известняка	из известняка
	Прерывистая	диорит	из известняка	гранит
	Непрерывная	гранит	кварцевый	из известняка
	Непрерывная	гравий	кварцевый	диорит
	Непрерывная	–	из известняка	диорит
	Непрерывная	гравий	кварцевый	из известняка
	Непрерывная	диорит	из известняка	из известняка
	Непрерывная	гранит	кварцевый	гранит
	Прерывистая	диорит	кварцевый	из известняка
	Непрерывная	гравий	из известняка	из известняка
	Непрерывная	гранит	из известняка	из известняка
	Непрерывная	–	кварцевый	диорит
	Непрерывная	гравий	кварцевый	гранит
	Непрерывная	гранит	из известняка	диорит
	Непрерывная	диорит	из известняка	диорит
	Непрерывная	–	кварцевый	гранит
	Прерывистая	гранит	из известняка	гранит
	Непрерывная	гравий	кварцевый	диорит
	Непрерывная	диорит	кварцевый	гранит
	Непрерывная	–	кварцевый	из известняка
	Непрерывная	гравий	из известняка	диорит
	Прерывистая	диорит	кварцевый	гранит

КАЧЕСТВО — ПУТЬ К УСПЕХУ

АСФАЛЬТ — САМОЕ ВОСТРЕБОВАННОЕ ДОРОЖНОЕ ПОКРЫТИЕ. ЕГО КАЧЕСТВО НЕ СКРОЕШЬ: КОГДА ОН СТАНОВИТСЯ ПЛОХИМ И НЕРОВНЫМ, ЭТО СРАЗУ ЗАМЕЧАЮТ АВТОМОБИЛИСТЫ И ПЕШЕХОДЫ.

«Дороги могут быть хорошими и долговечными. Главное — работать честно», — уверен Александр МАРАХОВСКИЙ, генеральный директор строительной компании «Бау».

ДЕРЖАТЬ МАРКУ!

Требования к магистралям постоянно растут, поэтому в компании регулярно совершенствуют технологии производства асфальта. Он должен быть прочным и надёжным.

Сегодня для покрытия дорог используется асфальт, в состав которого входят щебень, песок, битум и минеральный порошок. Однако идёт тенденция к применению различных добавок в асфальтобетонную смесь, что придаёт ей определённые свойства: например, пластичность и стойкость к перепадам температур. Это отличает технологию современного производства асфальта от того, как его готовили раньше. Процентное соотношение щебня может меняться в зависимости от места укладывания. Для магистралей федерального значения компания производит покрытие марки А1, для городских дорог — Б1 и Б2. От литого асфальтобетона фирма отказалась, считая его не самым эффективным материалом: он подходит только для ямочного ремонта. Зато с этого года компания производит новый материал — щебёночно-мастичный асфальтобетон. Он отличается особой прочностью и износоустойчивостью. На магистралях города Твери такое покрытие ещё не использовалось.

Основа любого асфальтного производства заключается в подготовке исходных компонентов, чёткого дозирования и качественного смешивания при высокой температуре до 160 градусов.

В компании позаботились о современном оборудовании: вся техника — из Швейцарии и Германии. Данное оборудование даёт возможность производить высококачественный асфальт при производительности 160 тонн в час.

РАБОТА НА СОВЕСТЬ

Делая ставку на качество, в компании «Бау» не стали распыляться на работу по нескольким направлениям. Здесь не укладывают асфальт, не производят бордюрный камень и не ремонтируют магистрали. Главный акцент — изготовление качественного дорожного покрытия и его прочность. Тут следуют немецкой поговорке: «Сначала научитесь делать хорошо то, что у вас есть, а потом беритесь за новое». Сегодня асфальтобетон этой компании выбирают те подрядчики, для кого качество на первом месте.

Уже три года без нареканий служит покрытие на Тверском проспекте на участке от улицы Ново-торжской до улицы Советской. На площадках перед торговыми центрами «Вавилон», «магазин №1», дилерским центром «БМВ» и на многих других объектах тоже уложен асфальт, произведённый «Бау».

«Чтобы получить хороший асфальт, нужно тщательно перемешивать смесь. Сделать это возможно только с использованием современного оборудования. Нельзя допускать попадания лишних веществ. У нас работают квалифицированные технологи, которые строго следят за рецептурой приготовления, — говорит Александр Викторович. — Ещё один важный ингредиент — качество сырья. В Тверской области нет хорошего щебня, мы привозим его из Карелии. По своим свойствам он выше местного щебня в полтора раза! Увы, многие фирмы сегодня экономят на производстве, от чего страдает качество продукта. По ГОСТам дорожное покрытие должно отслужить от трёх до пяти лет. Мы работаем честно и на совесть — нам же самим ездить по этим дорогам!»

Ежемесячно продукция компании «Бау» проверяется в лаборатории, после чего получает паспорт соответствия. Дальше — дело укладки. Насколько правильно её сделают, настолько дольше прослужит дорога.  На правах рекламы

Адрес компании «Бау»: г. Тверь, ул. Коминтерна, 107, тел. 8 (4822) 58-83-02

КСТАТИ

Стандартная толщина дорожного покрытия -пять сантиметров. На один метр такой двухполосной дороги при качественной укладке в среднем уходит 875 килограммов асфальтобетона!

На проспекте Острякова снимают старый асфальт

Дорожные работы по подготовке к укладке нового дорожного покрытия начались минувшей ночью на проспекте Острякова — от дома № 38 до кольца Первой Речки. Все работы планируется проводить в ночное время суток, чтобы не создавать помех транспорту, сообщает KONKURENT.RU.

Работы по снятию деформированного асфальтового покрытия производит дорожная бригада муниципального предприятия «Содержание городских территорий» (СГТ), в состав которой входит семь рабочих.

Только за минувшую ночь, с 7 вечера 5 июля до 7 утра 6 июля, сотрудники СГТ удалили с помощью самоходных фрез покрытие с более чем 3,5 тыс. квадратных метров автодороги. Работа проводили десять единиц специализированной техники.

Как рассказал руководитель отдела ремонта дорог МБУ «Содержание городских территорий» Константин Павлюкевич, в предстоящую ночь на этом участке планируется снять еще около 3 тыс. квадратных метров дорожного покрытия, пришедшего в непригодное для проезда состояние.

Отмечается, что ямы и выбоины будут устранены по всей дороге с обеих ее сторон.

«Просим автовладельцев не парковать машины ночью на этом участке, чтобы не мешать технике», – добавил Павлюкевич.

Уже в среду ночью рабочие начнут укладку нового асфальта на указанном отрезке проспекта Острякова. Конечно, если позволят погодные условия.

Дорогу покроют асфальтом типа Б1. Как пояснили специалисты администрации Владивостока, этот тип покрытия применяется на городских дорогах довольно часто.

«С использование данного типа асфальтобетона бригады СГТ минувшей ночью проводили работы на улице Русской – от перекрестка со Снеговой Падью в сторону кольца Багратиона и обратно, там устраняли локальные разрушения дорожного покрытия. За ночь бригада сняла почти 250 квадратных метров старого асфальта и сразу уложила более 100 «квадратов» нового. Предстоящей ночью работы продолжатся. Автомобилистов просят быть внимательнее на данных участках дороги», – сообщили в мэрии.

В 2021 году дорожными бригадами «СГТ» был произведен аварийно-восстановительный ремонт на 21 участке дорог Владивостока. В этот список вошли улицы Днепровская, Гоголя, Первая, Колесника, Ильичева, Вострецова, Южно-Уральская, Печорская, объездная трасса Седанка – Патрокл, проспект 100-летия Владивостока.

В ближайшие дни дорожные работы завершат и на проспекте Красного Знамени – здесь осталось нанести разметку.

Подбор состава асфальтобетонной смеси excel. Расчет состава асфальтобетонной смеси

Магистратура

О.А. КИСЕЛЕВА

РАСЧЕТ СОСТАВА асфальтоБЕТОННОЙ СМЕСИ

Для магистрантов, обучающихся по направлению 270100

«Строительство», методические указания к расчетно-графической работе

по дисциплине «Физические основы проектирования новых строительных

материалов»

Утверждено Редакционно-издательским советом ТГТУ

Печатный вариант электронного издания

Тамбов

РИС ТГТУ

УДК 625.855.3(076)

ББК 0311-033я73-5

Составители: к.т.н., доц. О. А. Киселева

Рецензент: д.т.н., проф. Леденев В.И.

Расчет состава асфальтобетонной смеси: Метод.указ. / Сост.: О.А. Киселева. Тамбов: ТГТУ, 2010 – 16 с.

Методические указания к выполнению расчетно-графической работы по дисциплине «Физические основы проектирования новых строительных материалов» для магистрантов, обучающихся по направлению 270100 «Строительство».

Утверждено редакционно — издательским советом Тамбовского государственного технического университета

© ГОУ ВПО «Тамбовский государственный

технический университет» (ТГТУ), 2010

ВВЕДЕНИЕ

Методические указания посвящены подбору состава асфальтобетона.

Для проектирования состава асфальтобетона необходимо знать следующее:

– зерновой состав заполнителей,

– марку битума,

– марку асфальтобетона.

Расчет состава асфальтобетона заключается в выборе рационального соотношения между составляющими материалами, обеспечивающего оптимальную плотность минерального остова при требуемом количестве битума и получение бетона с заданными техническими свойствами при определенной технологии производства работ.

МЕТОДЫ РАСЧЕТА СОСТАВА АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ

Наиболее широкое распространение получил метод расчета по кривым плотных смесей . Он гласит, что наибольшая прочность бетона достигается при условии максимальной плотности минерального состава путем расчета гранулометрического состава и определения содержания оптимального количества битума и минерального порошка.

Расчет состава асфальтобетона включает в себя следующие этапы :

– расчет гранулометрического состава минеральной смеси по принципу минимума пустот,

– определение оптимального количества битума,

– определение физико-механических свойств рассчитанных смесей,

– внесение корректив в полученные составы смесей.

1.Расчет гранулометрического состава минеральной смеси . С этой целью для мелкого и крупного заполнителя по данным о частных остатков на ситах находят остатки А i , % равные сумме частных остатков (а i) на данном сите и на всех ситах мельче данного . Полученные результаты с учетом марки асфальтобетона по крупности заполнителя вносятся в таблице 1.

2.Определяем количество заполнителя по фракциям. Расчет выполняется по предельным кривым, соответствующим выбранным коэффициентам сбега (рис. 1) . Кривые с коэффициентом сбега меньше 0,7 относят к составам минеральной части асфальтобетонной смеси с незначительным содержанием минерального порошка. Составы, рассчитанные по коэффициенту сбега 0,9, содержат повышенное количество минерального порошка.

С этой целью в зависимости от марки асфальтобетона определяется требуемое количество песка на сите с разметом ячейки 1,25 или щебня на сите с размером ячейки 5 мм (для мелкозернистого асфальтобетона). Например, для крупнозернистого асфальтобетона количество частиц песка мельче 1,25 мм находится в пределах от 23 до 46 %. Принимаем 40 %. После этого определяем коэффициент для корректировки зернового состава песка

Т а б л и ц а 1

Гранулометрический состав минеральной смеси

Вид заполнителя	Остатки	Размеры отверстий сит
			2,5	1,25	0,63	0,315	0,14	0,07
Щебень	а i	а 20 щ	а 10 щ	а 5 щ
А i	А 20 щ	А 10 щ	А 5 щ
Песок	а i				а 2,5 п	а 1,25 п	а 0,63 п	а 0,315 п	а 0,14 п
А i				А 2,5 п	А 1,25 п	А 0,63 п	А 0,315 п	А 0,14 п
Минеральный порошок	а i						а 0,63 м	а 0,315 м	а 0,14 м	а 0,07 м
А i						А 0,63 м	А 0,315 м	А 0,14 м	А 0,07 м

Определяется требуемое количество минерального порошка на сите с разметом ячейки 0,071. Для крупнозернистого асфальтобетона количество частиц мельче 0,071 мм находится в пределах от 4 до 18 %. Принимаем 10 %. После этого определяем коэффициент для корректировки зернового состава минерального порошка .

Определяем коэффициент для корректировки зернового состава щебня (или песка) . И уточняем зерновой состав заполнителей (таблица 2).

Т а б л и ц а 2

Расчетный состав заполнителей

Вид заполнителя	Остатки	Размеры отверстий сит
			2,5	1,25	0,63	0,315	0,14	0,07
Щебень	а i	К щ × а 20 щ	К щ × а 10 щ	К щ × а 5 щ
А i
Песок	а i				К п × а 2,5 п	К п × а 1,25 п	К п × а 0,63 п	К п × а 0,315 п	К п × а 0,14 п
А i
Минеральный порошок	а i						К м × а 0,63 м	К м × а 0,315 м	К м × а 0,14 м	К м × а 0,07 м
А i
∑А

По полученным данным строится кривая гранулометрического состава конкретной рассчитанной смеси, которая должна располагаться между предельными кривыми сбега. Уточняем количество компонентов наполнителя по фракциям с учетом типа асфальтобетона по таблица 3.

Т а б л и ц а 3

Оптимальный гранулометрический состав минеральной смеси

Тип смеси	Содержание зерен минерального материала, %, мельче данного размера, мм	Примерный расход битума, % по массе
				2,5	1,25	0,63	0,315	0,14	0,071
Смеси непрерывной гранолуметрии
Среднезернистые типов:А Б В	95-100 95-100 95-100	78-85 85-91 91-96	60-70 70-80 81-90	35-50 50-65 65-80	26-40 40-55 55-70	17-28 28-39 39-53	12-20 20-29 29-40	9-15 14-22 20-28	6-10 9-15 12-19	4-8 6-10 8-12	5-6,5 5-6,5 6,5-7
Мелкозернистые типов:А Б В		95-100 95-100 95-100	63-75 75-85 85-93	35-50 50-65 65-80	26-40 40-55 57-70	17-28 29-39 39-53	12-20 20-29 29-40	9-15 14-22 20-28	6-10 9-15 12-19	4-8 6-10 8-12	5-6,5 5,5-7 6-7,5
Песчаные типов:Г Д				95-100 95-100	75-88 80-95	45-67 53-86	28-60 37-75	18-35 27-55	11-23 17-55	8-14 10-16	7,5-9 7-9
Смеси прерывистой гранулометрии
Среднезернистые типов:А Б	95-100 95-100	78-85 85-91	60-70 70-80	35-50 50-65	35-50 50-65	35-50 50-65	35-50 50-65	17-28 28-40	8-14 14-22	4-8 6-10	5-6,5 5-6,5

П р о д о л ж е н и е т а б л и ц ы 3

3.Определяем расход битума. Перспективным является расчет количества битума в смеси по методу, разработанному ХАДИ и основанному на битумоемкости минеральных компонентов. Расчет производится в два этапа: определение битумоемкости каждой фракции минеральной части смеси и расчет содержания битума. Для определения битумоемкости просушенные материалы рассеивают на фракции менее 0,071, 0,071-0,14, 0,14-0,315, 0,315-0,63, 0,63-1,25, 1,25-3, 3-5, 5-10 мм и т.д. до наибольшей крупности щебня. Битумоемкость каждой фракции представлена в таблица 4 . Определяем содержание битума для каждой фракции (таблица 5).

Т а б л и ц а 4

Битумоемкость наполнителя

Размер фракций, мм	Битумоемкость, %
Гранитный материал	Диоритовый материал	Материал из плотного, прочного известняка	Чистый окатанный кварцевый песок и гравий
20-40	3,9	3,3	2,9	–
10-20	4,7		3,5	–
5-10	5,4	4,5	4,1	2,8
2,5-5	5,6	5,6	4,6	3,3
1,25-2,5	5,7	5,9	5,3	3,8
0,63-1,25	5,9		6,0	4,6
0,315-0,63	6,4	7,9	7,0	4,8
0,14-0,315	7,4		7,3	6,1
0,071-0,14	8,4		9,4
0,071		16,5

Т а б л и ц а 5

Определение содержания битума

Т а б л и ц а 6

Физико-механические характеристики асфальтобетонов

Показатели	Нормы на смеси для верхнего слоя	Нормы на смеси для нижнего слоя
I марка	II марка
Пористость минерального остова, % по объему для смесей типов: А (многощебеночные, щебня 50-65 %) Б (среднещебеночные, щебня 35-50 %) В (малощебеночные, щебня 20-35 %) Г (песчаные из дробленого песка с содержанием фракции 1,25-5 мм >33 %) Д (песчаные из природного песка)	15-19 15-19 18-22 – –	15-19 15-19 18-22 18-22	16-22
Остаточная пористость, % по объему	3-5	3-5	5-10
Водонасыщение, % по объему для смесей: А Б и Г В и Д	2-5 2-3,5 1,5-3	2-5 2-3,5 1,5-3	3-8
Набухание, % по объему, не более	0,5		1,5
Предел прочности при сжатии, кгс/см 2 для смесей типов при температурах 20-50 0 С: А Б и Г В и Д при температуре 0 0 С	–		–
Коэффициент водостойкости, не менее	0,9	0,85	–
Коэффициент водостойкости при длительном водонасыщении, не менее	0,8	0,75	–

Оптимальное содержание битума в смеси определяется по следующей формуле

где К – коэффициент, зависящий от марки битума (при БНД 60/90 – 1,05; БНД 90/130 – 1; БНД 130/200 – 0,95; БНД 200/300 – 0,9) ; Б i – битумоемкость фракции i; Р i – содержание фракции i в смеси в частях от целого.

4. Из таблицы 6 выписываем физико-механические показатели, характерные данному асфальтобетону .

ПРИМЕР РАСЧЕТА

Подобрать состав мелкозернистого асфальтобетона типа А. Наполнители: гранитный щебень, кварцевый песок, минеральный порошок полученный путем измельчения диорита.

Расчет полных остатков представлен в таблице 7.

Т а б л и ц а 7

Частные остатки

Вид заполнителя	Остатки	Размеры отверстий сит
				2,5	1,25	0,63	0,315	0,14	0,071
Щебень	а i
А i
Песок	а i
А i
Минеральный порошок	а i
А i

Так как щебень мелкозернистый, то он просеивается через сито с размером ячейки 5 мм, и более крупные фракции удаляются.

Определяем количество заполнителя по фракциям. Для мелкозернистого асфальтобетона количество частиц щебня мельче 5 мм находится в пределах от 84 до 70 %. Принимаем требуемое содержание щебня крупнее 5 мм 25 %. Определяем коэффициент для корректировки зернового состава щебня К щ =25*100/(100-28)=34,7.

Требуемое количество минерального порошка на сите с разметом ячейки 0,071 находится в пределах от 10 до 25 %. Принимаем 15 %. Коэффициент для корректировки зернового состава минерального порошка равен К м =15*100/74=27,7.

Определяем коэффициент для корректировки зернового состава песка К п =100-35-28=37.

Уточняем зерновой состав заполнителей с учетом марки асфальтобетона по крупности заполнителя (таблица 8).

Т а б л и ц а 8

Зерновой состав заполнителей

Вид заполнителя	Остатки	Размеры отверстий сит
			2,5	1,25	0,63	0,315	0,14	0,071
Щебень	а i			28*0,35=9,8
А i			9,8
Песок	а i				16*0,37=5,9	22*0,37=8,2	20*0,37=7,4	30*0,37=11,1	12*0,37=4,4
А i					31,1	22,9	15,5	4,4
Минеральный порошок	а i						7*0,28=2	10*0,28=2,8	9*0,28= 2,5	74*0,28=20,7
А i								23,2	20,7
∑А			74,8		59,1	50,9	41,5	27,6	20,7

Проверяем правильность выбора зернового состава минеральной смеси. Для этого строим график гранулометрического состава и наносим его на кривые сбега (рис. 5). Из рисунка видно, что график входит в допустимую область. Расчет выполнен правильно.

Зная битумоемкость отдельных фракций, определяем расход битума (таблица 9).

Определяем расчетное содержание битума марки БНД 90/130 Б=1*6,71=6,71 %. Проверяем содержание битума по табл. 3. Так как количество битума по расчету больше нормативного 5-6,5 % принимаем Б=6,71 % .

Выписываем физико-механические показатели, характерные данному асфальтобетону:

– пористость минерального остова –18-22 %,

– остаточная пористость – 3-5 %,

– водонасыщение – 1,5-3 %,

– набухание – 0,5 %,

– предел прочности при сжатии – 10 кгс/см 2 ,

– коэффициент водостойкости – 0,9,

– коэффициент водостойкости при длительном водонасыщении – 0,8.

Т а б л и ц а 9

Определение содержания битума

Размер фракций	Частные остатки (в долях единицы)	Битумоемкость, % (из табл.4)	Общая битумоемкость, %
Щебень	Песок	Минеральный порошок	Щебень	Песок	Минеральный порошок
2,5-5	0,098			4,6			0,45
1,25-2,5		0,059			3,8		0,22
0,63-1,25		0,082			4,6		0,38
0,315-0,63		0,074	0,02		4,8	7,9	0,36+0,16
0,14-0,315		0,111	0,028		6,1	9,0	0,68+0,25
0,071-0,14		0,044	0,025			19,0	0,31+0,48
0,071			0,207			16,5	3,42
Содержание битума=∑	6,71

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Глушко И.М. Дорожно-строительные материалы. Учебник для автомобильно-дорожных институтов / Глушко И.М., Королев И.В., Борщ И.М. и др.. – М. 1983.

2. Горелышев Н.В. Материалы и изделия для строительства дорог. Справочник. / Горелышев Н.В., Гурячков И.Л., Пинус Э.Р. и др. – М.: Транспорт, 1986. – 288 с.

3. Корчагина О.А. Расчет состава бетонных смесей: Метод. указ./Корчагина О.А., Однолько В.Г. – Тамбов: ТГТУ, 1996. – 28 с.

Т а б л и ц а П 1

Данные к заданию

Вариант	Вид асфальтобетона	Тип асфальтобетона	Вид асфальтобетона по методу производства	Назначение асфальтобетона	Марка битума БНД
	крупнозернистый	А	горячий	Верхнее покрытие	60/90
	среднезернистый	Б	теплый	Нижнее покрытие	90/130
	мелкозернистый	В	горячий	Верхнее покрытие	130/200
	песчаный	Г	холодный	Нижнее покрытие	200/300
	крупнозернистый	Б	теплый	Верхнее покрытие	60/90
	среднезернистый	В	холодный	Нижнее покрытие	130/200
	мелкозернистый	А	теплый	Нижнее покрытие	90/130
	песчаный	Д	горячий	Верхнее покрытие	60/90
	крупнозернистый	В	горячий	Нижнее покрытие	90/130
	среднезернистый	А	теплый	Верхнее покрытие	60/90
	мелкозернистый	Б	холодный	Нижнее покрытие	200/300
	крупнозернистый	А	теплый	Нижнее покрытие	90/130
	среднезернистый	Б	горячий	Верхнее покрытие	60/90
	мелкозернистый	В	холодный	Верхнее покрытие	130/200
	песчаный	Г	теплый	Нижнее покрытие	90/130
	крупнозернистый	Б	холодный	Верхнее покрытие	200/300
	среднезернистый	В	горячий	Нижнее покрытие	90/130
	мелкозернистый	А	теплый	Нижнее покрытие	60/90
	песчаный	Д	холодный	Верхнее покрытие	130/200
	крупнозернистый	В	холодный	Верхнее покрытие	200/300
	среднезернистый	А	теплый	Нижнее покрытие	90/130
	мелкозернистый	Б	горячий	Верхнее покрытие	60/90
	песчаный	Д	теплый	Нижнее покрытие	90/130
	крупнозернистый	А	горячий	Нижнее покрытие	60/90
	среднезернистый	Б	холодный	Верхнее покрытие	130/200

Т а б л и ц а П 2

Данные к заданию

Вариант	Гранулометрия	Материал наполнителя
щебень	песок	минеральный порошок
	Непрерывная	гранит	кварцевый	диорит
	Непрерывная	диорит	кварцевый	диорит
	Непрерывная	гравий	из известняка	гранит
	Непрерывная	–	из известняка	из известняка
	Прерывистая	диорит	из известняка	гранит
	Непрерывная	гранит	кварцевый	из известняка
	Непрерывная	гравий	кварцевый	диорит
	Непрерывная	–	из известняка	диорит
	Непрерывная	гравий	кварцевый	из известняка
	Непрерывная	диорит	из известняка	из известняка
	Непрерывная	гранит	кварцевый	гранит
	Прерывистая	диорит	кварцевый	из известняка
	Непрерывная	гравий	из известняка	из известняка
	Непрерывная	гранит	из известняка	из известняка
	Непрерывная	–	кварцевый	диорит
	Непрерывная	гравий	кварцевый	гранит
	Непрерывная	гранит	из известняка	диорит
	Непрерывная	диорит	из известняка	диорит
	Непрерывная	–	кварцевый	гранит
	Прерывистая	гранит	из известняка	гранит
	Непрерывная	гравий	кварцевый	диорит
	Непрерывная	диорит	кварцевый	гранит
	Непрерывная	–	кварцевый	из известняка
	Непрерывная	гравий	из известняка	диорит
	Прерывистая	диорит	кварцевый	гранит

Его во многом зависят от свойств ингредиентов смеси и их соотношением.

Различают несколько типов асфальтобетона, состав которых заметно отличается. В отдельных случаях состав и качества исходных ингредиентов оказываются связанными с методом производства.

• Так, для 1–3 климатического пояса плотные и высокоплотные АБ изготавливают из щебня, чей класс морозостойкости равен F50. Пористые и высокопористые – из камня классом F 15 и F25.
• Для зон 4 и 5 только высокоплотный горячий асфальт выполняют на основе щебня классом F 50

Про роль песка в составе асфальтобетона поговорим ниже.

Песок

Добавляется в любые виды АБ, но в некоторых – песчаный асфальтобетон, он выступает как единственная минеральная часть. применяют как природный – из карьеров, так и получаемый отсевом при дроблении. Требования к материалу диктует ГОСТ 8736.

• Так, для плотных и высокоплотных подходит песок с классом прочности в 800 и 1000. Для пористых — уменьшается до 400.
• Число глинистых частиц – в диаметре менее 0,16 мм, тоже регулируется: для плотных – 0,5%. Для пористых – 1%.
• увеличивает способность АБ к набуханию и снижает морозостойкость, поэтому за этим фактором следят особо.

Минеральный порошок

Эта часть формирует вместе с битумом вяжущее вещество. Также порошок заполняет поры между крупными каменными частицами, что снижает внутреннее трение. Размеры зерна крайне малы – 0, 074 мм. Получают их из системы пылеуловителей.

По сути дела, минеральный порошок производят из отходов цементных предприятий и металлургических – это пыль-унос цемента, золошлаковые смеси, отходы переработки металлургических шлаков. Зерновой состав, количество водорастворимых соединений, водостойкость и прочее регулирует ГОСТ 16557.

Дополнительные компоненты

Для улучшения состава или придания каких-то определенных свойств в исходную смесь вводят различные добавки. Разделяют их на 2 основные группы:

• компоненты, разработанные и изготавливаемые специально для улучшения свойств – пластификаторы, стабилизаторы, вещества, препятствующие старению и прочее;
• отходы или вторичное сырье – сера, гранулированная резина и так далее. Стоимость таких добавок, конечно, намного меньше.

Подбор и проектирование состава дорожного и аэродромного асфальтобетона рассмотрены ниже.

Про отбор проб для оценки состава и качества асфальтобетона расскажет видео ниже:

Проектирование

Состав устройства покрытия из асфальтобетона подбирают исходя из назначения: улица в небольшом городе, скоростное шоссе и велосипедная дорожка требуют разного асфальта. Чтобы получить лучшее покрытие, но при этом не перерасходовать материалы, используют следующие принципы подбора.

Основные принципы

• Зерновой состав минерального ингредиента, то есть, камня, песка и порошка, является базовым для обеспечения плотности и шероховатости покрытия. Чаще всего используют принцип непрерывной гранулометрии, и только в отсутствие крупного песка – метод прерывистой гранулометрии. Зерновой состав – диаметры частиц и правильное их соотношение, должны полностью соответствовать ТУ.

Смесь подбирают таким образом, чтобы кривая, помещалась на участке между предельными значениями и не включала переломов: последнее означает, что наблюдается избыток или недостаток какой-то фракции.

• Различные типы асфальта могут формировать каркасную и бескаркасную структуру минеральной составляющей. В первом случае щебня достаточно, чтобы камни соприкасались друг с другом и в готовом продукте образовывали четко выраженную структуру асфальтобетона. Во втором случае камни и зерна крупного песка не соприкасаются. Несколько условной границей между двумя структурами выступает содержание щебня в пределах 40–45%. При подборе это нюанс нужно учитывать.
• Максимальную прочность гарантирует щебень кубовидной или тетраэдральной формы. Такой камень наиболее износостоек.
• Шероховатость поверхности сообщает 50–60% щебня из труднополируемых горных пород или песка из них. Такой камень сохраняет шероховатость естественного скола, а это важно для обеспечения сдвигоустойчивости асфальта.
• В общем случае асфальт на основе дробленного песка более сдвигоустойчив, чем на основе карьерного благодаря гладкой поверхности последнего. По тем же причинам долговечность и стойкость материала на основе гравия, особенно морского меньше.
• Избыточное измельчение минпорошка ведет к повышению пористости, а, значит, к расходу битума. А таким свойством обладает большинство промышленных отходов. Чтобы снизить параметр, минеральный порошок активируют – обрабатывают ПАВ и битумом. Такая модификация не только снижает содержание битума, но и повышает водо- и морозостойкость.
• При подборе битума следует ориентироваться не только на его абсолютную вязкость – чем она выше, тем выше плотность асфальт, но и на погодные условия. Так, в засушливых районах подбирают состав, обеспечивающий минимально возможную пористость. В холодных смесях, наоборот, снижают объем битума на 10–15%, чтобы снизить уровень слеживаемости.

Подбор состава

Процедура подбора в общем виде одинакова:

• оценка свойств минеральных ингредиентов и битума. Имеется в виду не только абсолютные показатели, но их соответствие конечной цели;
• вычисляют такое соотношение камня, песка и порошка, чтобы эта часть асфальта обретала максимально возможную плотность;
• в последнюю очередь вычисляют количество битума: достаточное, чтобы на базе выбранных материалов, обеспечить нужные технические свойства готового продукта.

Сначала проводят теоретические расчеты, а затем – лабораторные испытания. В первую очередь, проверяют остаточную пористость, а затем – соответствие всех остальных характеристик предполагаемым. Расчеты и испытания проводят до тех пор, пока не будет получена смесь, полностью удовлетворяющая тех заданию.

Как и всякой сложный строительный материал АБ не имеет однозначных качеств – плотности, удельного веса, прочности и так далее. Его параметры определяют состав и метод приготовления.

О том, как происходит проектирование асфальтобетонного состава в США, расскажет следующий познавательный видеосюжет:

Состав асфальтобетонной смеси подбирают по заданию, составленному на основании проекта автомобильной дороги. В задании указываются тип, вид и марка асфальтобетонной смеси, а также конструктивный слой дорожной одежды, для которого она предназначена. Подбор состава асфальтобетонной смеси включает испытание и по его результатам выбор составляющих материалов, а затем установление рационального соотношения между ними, обеспечивающего получение асфальтобетона со свойствами, отвечающими требованиям стандарта. Минеральные материалы и битум испытывают в соответствии с действующими стандартами, а после проведения всего комплекса испытаний устанавливают пригодность материалов для асфальтобетонной смеси заданного типа и марки, руководствуясь положениями ГОСТ Выбор рационального соотношения между составляющими материалами начинают с расчета зернового состава. Минеральную часть крупно- и мелкозернистых асфальтобетонных смесей при наличии крупного или среднего песка, а также отсевов дробления рекомендуется подбирать по непрерывным зерновым составам, при наличии мелкого природного песка — по прерывистым составам, где остов из щебня или гравия заполняется смесью, практически не содержащей зерен размером 5-0,63 мм.

Минеральную часть горячих и теплых песчаных и всех видов холодных асфальтобетонных смесей подбирают только по непрерывным зерновым составам. Для удобства проведения расчетов целесообразно пользоваться кривыми предельных значений зерновых составов, построенными в соответствии с требованиями ГОСТ (рис). Смесь щебня (гравия), песка и минерального порошка подбирают таким образом, чтобы кривая зернового состава располагалась в зоне, ограниченной предельными кривыми, и была по возможности плавной. При подборе зернового состава смесей на дробленых песках и дробленом гравии, а также на материалах из отсевов дробления горных пород, для которых характерно высокое содержание тонкодисперсных зерен (мельче 0,071 мм), необходимо учитывать количество последних в общем содержании минерального порошка. При использовании материалов из отсевов дробления изверженных горных пород полная замена минерального порошка их тонкодисперсной частью допускается в смесях для плотных горячих асфальтобетонов марки III, a также в смесях для пористых и высокопористых асфальтобетонов марок I и II. В смесях для горячих, теплых и холодных асфальтобетонов марок I и II допускается только частичная замена минерального порошка; при этом в массе зерен мельче 0,071 мм, входящих в состав смеси, должно содержаться не менее 50% известнякового минерального порошка, отвечающего требованиям ГОСТ

При применении материалов из отсевов дробления карбонатных горных пород в состав горячих и теплых смесей для плотных асфальтобетонов марок II и III, а также холодных смесей марок I и II и смесей для пористых и высокопористых асфальтобетонов марок I и II минеральный порошок можно не вводить, если содержание зерен мельче 0,071 мм в отсевах обеспечивает соответствие зерновых составов требованиям ГОСТ, а свойства зерен мельче 0,315 мм в отсевах отвечают требованиям ГОСТ к минеральному порошку. Рис. Непрерывные зерновые составы минеральной части горячих и теплых мелкозернистых (а) и песчаных (б) смесей для плотных асфальтобетонов, применяемых в верхних слоях покрытий.

При использовании в асфальтобетоне продуктов дробления полиминерального гравия в IV-V дорожно-климатических зонах также допускается не вводить в асфальтобетонные смеси марки II минеральный порошок, если в массе зерен мельче 0,071 мм содержится не менее 40% карбонатов кальция и магния (СаСО3+МgСО3). В результате подбора зернового состава устанавливается процентное соотношение по массе между минеральными составляющими асфальтобетона: щебнем (гравием), песком и минеральным порошком. Содержание битума в смеси выбирают предварительно в соответствии с рекомендациями прил.1 ГОСТ и с учетом требований стандарта к величине остаточной пористости асфальтобетона для конкретного климатического региона. Так в IV-V дорожно-климатических зонах допускается применение асфальтобетонов с более высокой остаточной пористостью, чем в I-II, поэтому содержание битума в асфальтобетонах для этих зон назначают ближе к нижним рекомендуемым пределам, а в I-II — к верхним.

В лаборатории готовят три образца из асфальтобетонной смеси с предварительно выбранным количеством битума и определяют: среднюю плотность асфальтобетона, среднюю и истинную плотность минеральной части, пористость минеральной части и остаточную пористость асфальтобетона по ГОСТ Если остаточная пористость не соответствует выбранной, то из полученных характеристик рассчитывают требуемое содержание битума Б (%) по формуле: Б где V°пop — пористость минеральной части, % объема; Vпор — выбранная остаточная пористость, % объема, принимается в соответствии с ГОСТ для данной дорожно-климатической зоны; гб — истинная плотность битума, г/см 3; гб = 1 г/см 3; r°m — средняя плотность минеральной части, г/см 3.

Рассчитав требуемое количество битума, вновь готовят смесь, формуют из нее три образца и определяют остаточную пористость асфальтобетона. Если остаточная пористость совпадает с выбранной, то рассчитанное количество битума принимается. Асфальтобетонную смесь подобранного состава готовят в лаборатории: крупнозернистую кг, мелкозернистую кг и песчаную смесь кг. Из смеси изготавливают образцы и определяют соответствие их физико- механических свойств ГОСТ Если асфальтобетон подобранного состава не отвечает требованиям стандарта по некоторым показателям, например по прочности при 50°С, то рекомендуется увеличить (в допустимых пределах) содержание минерального порошка или применить более вязкий битум; при неудовлетворительных значениях прочности при 0°С следует снизить содержание минерального порошка, уменьшить вязкость битума или ввести добавку полимера.

При недостаточной водостойкости асфальтобетона целесообразно увеличить содержание либо минерального порошка, либо битума; при этом остаточная пористость и пористость минерального остова должны оставаться в пределах, предусмотренных вышеупомянутым стандартом. Для повышения водостойкости наиболее эффективны поверхностно- активные вещества и активированные минеральные порошки. При назначении содержания битума для холодных асфальтобетонных смесей дополнительно следует предусмотреть меры, чтобы смесь не слеживалась при хранении. Для этого после определения требуемого количества битума готовят образцы для испытания на слеживаемость. Если показатель слеживаемости превышает требования ГОСТ, то содержание битума снижают на 0,5% и испытание повторяют. Уменьшать количество битума следует до получения удовлетворительных результатов по слеживаемости, однако при этом необходимо следить, чтобы величина остаточной пористости холодного асфальтобетона не превышала требований ГОСТ После корректировки состава асфальтобетонной смеси следует вновь испытать подобранную смесь. Подбор состава асфальтобетонной смеси можно считать законченным, если все показатели свойств асфальтобетонных образцов отвечают требованиям вышеупомянутого ГОСТа.

Пример подбора состава асфальтобетонной смеси Необходимо подобрать состав мелкозернистой горячей асфальтобетонной смеси типа Б марки II для плотного асфальтобетона, предназначенного для устройства верхнего слоя покрытия в III дорожно- климатической зоне. Имеются следующие материалы: — щебень гранитный фракции 5-20 мм; — щебень известняковый фракции 5-20 мм; — песок речной; — материал из отсевов дробления гранита; — материал из отсевов дробления известняка; — минеральный порошок неактивированный; — битум нефтяной марки БНД 90/130 (по паспорту). Характеристика испытываемых материалов приведена ниже. Щебень гранитный: марка по прочности при раздавливании в цилиндре, марка по износу — И-I, марка по морозостойкости — Мрз 25, истинная плотность — 2,70 г/см 3; щебень известняковый: марка по прочности при раздавливании в цилиндре — 400, марка по износу — И-IV, марка по морозостойкости — Мрз 15, истинная плотность — 2,76 г/см 3; песок речной: содержание пылеватых и глинистых частиц — 1,8%, глины — 0,2% массы, истинная плотность — 2,68 г/см 3; материал из отсевов дробления гранита марки 1000:

Содержание пылеватых и глинистых частиц — 5%, глины — 0,4% массы, истинная плотность — 2,70 г/см 3; материал из отсевов дробления известняка марки 400: содержание пылеватых и глинистых частиц — 12%, глины — 0,5% массы, истинная плотность — 2,76 г/см 3; минеральный порошок неактивированный: пористость — 33% объема, набухание образцов из смеси порошка с битумом — 2% объема, истинная плотность — 2,74 г/см 3, показатель битумоемкости — 59 г, влажность — 0,3% массы; битум: глубина проникания иглы при 25°С — 94×0,1 мм, при 0°С — 31×0,1 мм, температура размягчения — 45°С, растяжимость при 25°С — 80 см, при 0°С — 6 см, температура хрупкости по Фраасу — минус 18°С, температура вспышки — 240°С, сцепление с минеральной частью асфальтобетонной смеси выдерживает, индекс пенетрации — минус 1. По результатам испытаний пригодными для приготовления смесей типа Б марки II можно считать щебень гранитный, песок речной, материал из отсевов дробления гранита, минеральный порошок и битум марки БНД 90/130.

Щебень известняковый и материал из отсевов дробления известняка не отвечают требованиям табл. 10 и 11 ГОСТ по показателям прочности. Зерновые составы отобранных минеральных материалов приведены в табл. Расчет состава минеральной части асфальтобетонной смеси начинают с определения такого соотношения масс щебня, песка и минерального порошка, при котором зерновой состав смеси этих материалов удовлетворяет требованиям табл. 6 ГОСТ Таблица

Расчет количества щебня В соответствии с ГОСТ и рис. 2,а содержание частиц щебня крупнее 5 мм в асфальтобетонной смеси типа Б составляет 35-50%. Для данного случая принимаем содержание щебня Щ=48%. Поскольку зерен крупнее 5 мм в щебне содержится 95%, то щебня потребуется Щ= Полученное значение заносят в табл. 7 и рассчитывают содержание в смеси щебня каждой фракции (берут 50% количества каждой фракции щебня). Расчет количества минерального порошка В соответствии с ГОСТ и рис. 2,а содержание частиц, мельче 0,071 мм в минеральной части асфальтобетонной смеси типа Б должно быть в пределах 6-12%. Для расчета принимаем содержание частиц, например, ближе к нижнему пределу требований, т. е. 7%. Если количество этих частиц в минеральном порошке составляет 74%, то содержание минерального порошка в смеси МП =

Однако для наших условий следует принять 8% минерального порошка, так как в песке и материале из отсевов дробления гранита уже имеется небольшое количество частиц мельче 0,071 мм. Полученные данные заносят в табл.7 и рассчитывают содержание минерального порошка каждой фракции (берут 8%). Расчет количества песка Количество песка П в смеси составит: П =100 — (Щ + МП) = (50 + 8) = 42% Так как в данном примере использованы два вида песка (речной и материалы из отсевов дробления гранита), необходимо определить количество каждого из них в отдельности. Соотношение между речным песком Пр и материалом из отсева дробления гранита можно установить по содержанию в них зерен мельче 1,25 мм, которых согласно ГОСТ и рис. 2,а в асфальтобетонной смеси типа Б должно быть 28-39%. Мы принимаем 34%; из них 8%, как рассчитано выше, приходится на долю минерального порошка. Тогда на долю песка остается 34-8=26% зерен мельче 1,25 мм. Учитывая, что массовая доля таких зерен в речном песке — 73%, а в материале из отсевов дробления гранита — 49%, составляем пропорцию для определения массовой доля речного песка в минеральной части асфальтобетонной смеси:

Для расчета принимаем Пр = 22%; тогда количество материала из отсева дробления гранита составит = 20%. Рассчитав аналогично щебню и минеральному порошку количество каждой фракции в песке и материале, из отсевов дробления гранита, записываем полученные данные в табл. 7. Суммируя в каждой вертикальной графе количество частиц мельче данного размера, получаем общий зерновой состав смеси минеральных материалов. Сравнение полученного состава с требованиями ГОСТ показывает, что он удовлетворяет им. Аналогично рассчитываем минеральную часть асфальтобетонной смеси прерывистого зернового состава. Определение содержания битума Щебень, песок, материал из отсевов дробления гранита и минеральный порошок смешивают с 6% битума. Такое количество битума является средним значением из рекомендуемых в прил. 1. ГОСТ для всех дорожно-климатических зон. Из полученной смеси приготавливают три образца диаметром и высотой 71,4 мм.

Поскольку щебня в асфальтобетонной смеси содержится 50%, смесь уплотняют комбинированным методом: вибрированием на виброплощадке в течение 3 мин под нагрузкой 0,03 МПа (0,3 кгс/см 2) и доуплотнением на прессе в течение 3 мин под нагрузкой 20 МПа (200 кгс/см 2). Через ч определяют среднюю плотность (объемную массу) асфальтобетона (образцов), истинную плотность минеральной части асфальтобетона r° и на основании этих данных вычисляют среднюю плотность и пористость минеральной части образцов. Зная истинную плотность всех материалов и выбрав по ГОСТ остаточную пористость асфальтобетона Vпор = 4%, рассчитывают ориентировочное количество битума. Средняя плотность пробных асфальтобетонных образцов при содержании битума 6,0% (сверх 100% минеральной части) равна 2,35 г/см 3. В этом случае

Г/см 3 ; Из контрольной смеси с 6,2% битума изготавливают три образца и определяют остаточную пористость. Если она будет в пределах 4,0 ± 0,5% (как было принято для мелкозернистого асфальтобетона из смесей типа Б), то готовят новую смесь с таким же количеством битума, формуют 15 образцов и испытывают их в соответствии с требованиями ГОСТ (по три образца на каждый вид испытания). Если показатели свойств образцов, приготовленных из подобранной смеси, имеют отклонения от требований ГОСТа, то необходимо провести корректировку состава смеси и вновь ее испытать.

Зерновые составы минеральной части смесей и асфальтобетонов должны соответствовать указанным в таблице. Показатели физико-механических свойств асфальтобетонов, применяемых в конкретных дорожно-климатических зонах, должны соответствовать указанным в таблице.

Компоненты, рецептура и свойства Объективно оценить пригодность порошка для использования в литом асфальтобетоне можно лишь по результатам испытаний изготовленных на нем асфальтобетонных образцов. Учет этого важного обстоятельства позволяет использовать в некоторых типах литого асфальтобетона даже такие, малопригодные на первый взгляд, порошки, как лессовые, молотый мергель, гипсовый камень или гипс, фильтр-прессные отходы сахарной промышленности, отходы содовых заводов, феррохромовый шлак и др. Песок играет важную технологическую и экономическую роль в производстве литой асфальтобетонной смеси. При выборе песка предпочтение отдают природному песку. Чем плотнее и крупнее зерно, тем подвижнее и плотнее минеральная смесь и тем меньше она требует битума. В отличие от минерального порошка большинство природных морских, речных и озерных кварцевых песков в химическую реакцию с битумом не вступает. Для большинства литых смесей можно рекомендовать пески удовлетворяющие требованиям стандарта и табл.

Компоненты, рецептура и свойства Для смесей I и II типов не рекомендуется использование отсевов дробления, содержащих повышенное количество пылеватых частиц, во избежание ухудшения подвижности смесей и увеличения расхода битума. Дробленые пески желательно использовать лишь как добавку в природный окатанный песок при изготовлении смесей I и II типов. в чистом виде их можно применять только в смесях III, IV и V типов. Существенно улучшаются практически все свойства литого асфальтобетона при введении в смесь высевок фракции 3-5 мм из трудно полируемых горных пород. Соотношение фракции 3- 5 мм и фракции 5-10 в смеси следует принимать как 2:1 или 1,5:1. Щебень (гравий) для щебенистых (гравийных) литых смесей должен отвечать требованиям и табл. 3. Не рекомендуется применять щебень, получаемый дроблением слабых (марка по дробимости ниже 600) и пористых пород. Пористый щебень быстро впитывает битум, и для обеспечения необходимой подвижности смеси содержание битума приходится увеличивать.

Компоненты, рецептура и свойства В смесях для верхнего слоя требуется применять щебень из плотных и трудно полируемых горных пород, кубовидной формы максимальной крупностью до 15(20) мм. Причем для смесей I типа щебень рекомендуется фракции 3-15 с соотношением зерен размером 3-5, 5-10 и мм как 2,5:1,5:1,0. Для смесей V типа максимальный размер зерна может достигать 20 мм, а для III — 40 мм. В последнем случае прочность исходной горной породы может быть снижена на %.

Компоненты, рецептура и свойства Без особого ущерба для асфальтобетона из смесей II, III и V типов, но с большой выгодой для производства, может быть снижено требование к дробимости зерен щебня. Дробление зерен в этих асфальтобетонных смесях маловероятно, так как формирование структуры в монолит происходит под влиянием гравитации или вибрации и без участия тяжелых катков. В литых смесях II, III и V типом можно с успехом применять гравий. Благодаря окатанной форме и ультракислому характеру поверхности зерен смесь имеет повышенную подвижность при меньшем расходе битума. Битум определяет фазовым состав асфальтового вяжущего вещества в асфальтобетоне, подвержен наибольшим изменениям по сравнению с другими компонентами смеси и влияет на теплоустойчивость покрытия. Поэтому, ориентируются в основном на вязкие марки, имеющие свойства, указанные в табл. 4.

Компоненты, рецептура и свойства Если битум не обладает комплексом указанных свойств, его улучшают добавками природных битумов, битуминозных пород, эластомерами и т.п. К весьма эффективным добавкам относятся природные битумы, которые хорошо совместимы с нефтяными и просты в использовании. Природные битумы образовались из нефти в верхних слоях земной коры в результате потери легких и средних фракций — природной деасфальтизации нефти, а также процессов взаимодействия ее компонентов с кислородом или серой. На территории нашей страны природные битумы находятся в составе различных битуминозных пород и в чистом виде встречаются редко. Компоненты, рецептура и свойства Месторождения битумов залегают в виде пластов, линз, жил и на поверхности. Наибольшее количество битума содержится в пластовых и линзовых месторождениях. Жильные месторождения в нашей стране встречаются редко. Значительное количество природного битума находится в поверхностных месторождениях. По своему химическому составу эти битумы сходны с нефтяными. Природные битумы бывают твердыми, вязкими и жидкими. Твердые битумы (асфальтиты). Плотность асфальтитов кг/м 3, температура размягчения °С. В среднем асфальтит содержит 25% масел, 20% смол и 55% асфальтенов. Асфальтиты обладают повышенными адгезионными свойствами благодаря большому содержанию в их составе природных поверхностно-активных веществ — асфальтогеновых кислот и их ангидридов. Асфальтиты устойчивы к старению при воздействии солнечной радиации и кислорода воздуха.

Компоненты, рецептура и свойства Положительные результаты были получены при введении в литую смесь дробленого полиэтилена, а также тонко измельченного резинового порошка (ТИРП) в количестве 1,5% от массы минеральных материалов. В качестве добавки, повышающей теплоустойчивость литого асфальтобетона, рекомендуют использовать дегазированную серу в комовом, гранулированном (размер гранул до 6 мм) или жидком виде. Серу вводят в мешалку на горячие минеральные материалы, т.е. перед подачей битума. Количество серы назначают в пределах 0,25-0,65 от содержания битума. При этом количество битума с серой составляет 0,4-0,6 от содержания минерального порошка.

Компоненты, рецептура и свойства Подводя итог сказанному, нужно иметь в виду, что большинство перечисленных «ноу-хау» требуют преодоления серьезных технических и технологических проблем, а также дополнительных финансовых затрат, решить которые могут далеко не все организации. Увеличивая себестоимость производства, они не всегда способствуют улучшению технологических свойств смесей и эксплуатационных характеристик покрытия, а также здоровья людей и экологии. Рецептуру смесей рекомендуется подбирать по специальной методике. К расчету содержания компонентов приступают после определения зернового (гранулометрического) состава всех минеральных материалов и построения кривой рассева. Кривая должна вписываться в рекомендуемые пределы для конкретного типа смеси 53 Компоненты, рецептура и свойства Если кривая рассева не вписывается в рекомендуемые пределы, производят корректировку содержания отдельных зерен, изменяя их количество в минеральной смеси. При расчете количества минерального порошка необходимо вносить поправку на содержание в минеральной смеси пыли от песка и щебня. Далее, руководствуясь численными значениями фазового состава асфальтового вяжущего вещества (Б/МП) и его количества (Б+МП) для соответствующего типа литой смеси, вводят дозу битума (полимербитума или другого битумного вяжущего) и определяют показатели свойств. Основными показателями свойств образцов литой смеси и асфальтобетона, на заданные значения которых подбирают состав, являются для типов: I и V — подвижность, глубина вдавливания штампа и водонасыщение; II — подвижность, прочность при сжатии при +50 °С и глубина вдавливания штампа; III — подвижность и водонасыщение; IV — водонасыщение и прочность при сжатии при +50 °С.

Компоненты, рецептура и свойства Факультативно определяются прочность на растяжение при изгибе и модуль упругости при 0 °С, а также коэффициент трещиностойкости, как отношение величин указанных показателей. При полном соответствии свойств смеси и асфальтобетона требуемым (табл.), подбор считается успешно выполненным. Таблица – Физико-механические свойства литого асфальтобетона

Расчет заключается в подборе рационального соотношения между составляющими асфальтобетонную смесь материалами.

Широкое распространение получил метод расчета по кривым плотных смесей. Наибольшая прочность асфальтобетона достигается при максимальной плотности минерального остова, оптимального количества битума и минерального порошка.

Между зерновым составом минерального материала и плотностью существует прямая зависимость. Оптимальными будут составы, содержащие зерна различного размера, диаметры которых уменьшаются в два раза.

где d 1 — наибольший диаметр зерна, устанавливаемый в зависимости от типа смеси;

d 2 — наименьший диаметр зерна, соответствующий пылеватой фракции, и минерального порошка (0,004…0,005 мм).

Размеры зерен, согласно предыдущему уровню

(6.6.2)

Число размеров определяют по формуле

(6.6.3)

Число фракций п на единицу меньше числа размеров т

(6.6.4)

Соотношение соседних фракций по массе

(6.6.5)

где К — коэффициент сбега.

Величина, показывающая, во сколько раз количество последующей фракции меньше предыдущей, называется коэффициентом сбега. Наиболее плотная смесь получается при коэффициенте сбега 0,8, но такую смесь трудно подобрать, поэтому, по предложению Н.Н. Иванова, коэффициент сбега К принят от 0,7 до 0,9.

В России наибольшее распространение получил подбор составов минеральной части асфальтобетонных смесей по предельным кривым зерновых составов. Смесь щебня, песка и минерального порошка подбирают таким образом, чтобы кривая зернового состава расположилась в зоне, ограниченной предельными кривыми, и была по возможности плавной. Фракционный состав минеральной смеси рассчитывается в зависимости от содержания выбранных компонентов и их зерновых составов по следующей зависимости:

j — номер компоненты;

n — количество компонент в смеси;

При подборе зернового состава асфальтобетонной смеси, особенно с использованием песка из отсевов дробления, необходимо учитывать содержащиеся в минеральном материале зерна мельче 0,071 мм., которые при нагреве в сушильном барабане выдуваются и оседают в системе пылеулавливания.

Эти пылевидные частицы могут либо удаляться из смеси, либо дозироваться в смесительную установку вместе с минеральным порошком. Порядок использования пыли улавливания оговаривается в технологическом регламенте на приготовление асфальтобетонных смесей с учетом качества материала и особенностей асфальты смесительной установки.

Далее в соответствии сГОСТ 12801-98 определяют среднюю и истинную плотность асфальтобетона и минеральной части и по их значениям рассчитывают остаточную пористость и пористость минеральной части. Если остаточная пористость не соответствует нормируемому значению, то вычисляют новое содержание битума Б (% по массе) по следующей зависимости:

С рассчитанным количеством битума вновь готовят смесь, формуют из нее образцы и снова определяют остаточную пористость асфальтобетона. Если она будет соответствовать требуемой, то рассчитанное количество битума принимается за основу. В противном случае процедуру подбора содержания битума, основанную на приближении к нормируемому объему пор в уплотненном асфальтобетоне, повторяют.

Из асфальтобетонной смеси с заданным содержанием битума формуют стандартным методом уплотнения серию образцов и определяют полный комплекс показателей физико-механических свойств, предусмотренный ГОСТ 9128-97. Если асфальтобетон по каким-либо показателям не будет отвечать требованиям стандарта, то состав смеси изменяют.

При недостаточной величине коэффициента внутреннего трения следует увеличивать содержание крупных фракций щебня или дробленых зерен в песчаной части смеси.

При низких показателях сцепления при сдвиге и прочности при сжатии при 50°С следует увеличивать (в допустимых пределах) содержание минерального порошка или применять более вязкий битум. При высоких значениях прочности при 0°С рекомендуется снижать содержание минерального порошка, уменьшать вязкость битума, применять полимерно-битумное вяжущее или использовать пластифицирующие добавки.

При недостаточной водостойкости асфальтобетона целесообразно увеличивать содержание минерального порошка либо битума, но в пределах, обеспечивающих требуемые значения остаточной пористости и пористости минеральной части. Для повышения водостойкости эффективно применять поверхностно-активные вещества (ПАВ), активаторы и активированные минеральные порошки. Подбор состава асфальтобетонной смеси считают завершенным, если все показатели физико-механических свойств, полученные при испытании асфальтобетонных образцов, будут отвечать требованиям стандарта. Однако в рамках стандартных требований к асфальтобетону состав смеси рекомендуется оптимизировать в направлении повышения эксплуатационных свойств и долговечности устраиваемого конструктивного слоя дорожной одежды.

Оптимизацию состава смеси, предназначенной для устройства верхних слоев дорожных покрытий, до последнего времени связывали с повышением плотности асфальтобетона. В связи с этим в дорожном строительстве сформировались три метода, применяемые при подборе зерновых составов плотных смесей. Первоначально они назывались как:

• — экспериментальный (немецкий) метод подбора плотных смесей, заключающийся в постепенном заполнении одного материала другим;
• — метод кривых, основанный на подборе зернового состава, приближающегося к заранее определенным математически «идеальным» кривым плотных смесей;
• — американский метод стандартных смесей, основанный на апробированных составах смесей из конкретных материалов.

Эти методы были предложены около 100 лет назад и получили дальнейшее развитие.

Сущность экспериментального метода подбора плотных смесей заключается в постепенном заполнении пор одного материала с более крупными зернами другим более мелким минеральным материалом. Практически подбор смеси осуществляется в следующем порядке.

К 100 весовым частям первого материала добавляют последовательно 10, 20, 30 и т. д., весовых частей второго, определяя после их перемешивания и уплотнения среднюю плотность и выбирая смесь с минимальным количеством пустот в уплотненном состоянии.

Если необходимо составить смесь из трех компонентов, то к плотной смеси из двух материалов добавляют постепенно увеличивающимися порциями третий материал и также выбирают наиболее плотную смесь. Хотя данный подбор плотного минерального остова трудоемкий и не учитывает влияния содержания жидкой фазы и свойств битума на уплотняемость смеси, тем не менее он до сих пор применяется при проведении экспериментально-исследовательских работ.

Кроме того, экспериментальный метод подбора плотных смесей был положен в основу расчетных методов составления плотных бетонных смесей из сыпучих материалов различной крупности и получил дальнейшее развитие в методах планирования эксперимента. Принцип последовательного заполнения пустот использован в методике проектирования оптимальных составов дорожных асфальтобетонов, в которых используются щебень, гравий и песок с любой гранулометрией.

По мнению авторов работы, предлагаемая расчетно-экспериментальная методика позволяет оптимально управлять структурой, составом, свойствами и стоимостью асфальтобетона. В роли варьируемых структурно-управляющих параметров используются:

• — коэффициенты раздвижки зерен щебня, гравия и песка;
• — объемная концентрация минерального порошка в асфальтовом вяжущем;
• — критерий оптимальности состава, выраженный минимальной общей стоимостью компонентов на единицу продукции.

По принципу последовательного заполнения пустот в щебне, песке и минеральном порошке был рассчитан ориентировочный состав смеси для асфальтобетонов повышенной плотности на основе жидких битумов.

Содержание компонентов в смеси вычислялось на основании результатов предварительно установленных значении истинной и насыпной плотности минеральных материалов. Окончательный состав уточнялся экспериментально при совместном варьировании содержанием всех компонентов смеси методом математического планирования эксперимента на симплексе. Состав смеси, обеспечивающий минимальную пористость минерального остова асфальтобетона, считался оптимальным.

Второй метод подбора зернового состава асфальтобетона основывается на подборе плотных минеральных смесей, зерновой состав которых приближается к идеальным кривым Фуллера, Графа, Германа, Боломея, Тэлбот-Ричарда, Китт-Пеффа и других авторов. Эти кривые в большинстве случаев представляются степенными зависимостями требуемого содержания зерен в смеси от их крупности. Например, кривая гранулометрического состава плотной смеси по Фуллеру задается следующим уравнением:

D — наибольшая крупность зерен в смеси, мм.

Для нормирования зернового состава асфальтобетонной смеси в современном американском методе проектирования «Superpave» также принимаются гранулометрические кривые максимальной плотности, соответствующие степенной зависимости с показателем степени 0,45.

Причем, кроме контрольных точек, ограничивающих диапазон содержания зерен, приводится также внутренняя зона ограничения, которая располагается вдоль гранулометрической кривой максимальной плотности в промежутке между зернами размером 2,36 и 0,3 мм. Считается, что смеси с гранулометрическим составом, проходящим по ограничительной зоне, могут иметь проблемы с уплотнением и сдвиговая устойчивость, так как они более чувствительны к содержанию битума и становятся пластичными при случайной передозировке органического вяжущего.

Следует отметить, что ГОСТ 9128-76 также предписывал для кривых зернового состава плотных смесей ограничительную зону, расположенную между предельными кривыми непрерывной и прерывистой гранулометрии. На рис. 1 эта зона заштрихована.

Рис. 1. — Зерновые составы минеральной части мелкозернистой:

Однако в 1986 г. при переиздании стандарта это ограничение было отменено, как несущественное. Более того, в работах Ленинградского филиала Союздорнии (А.О. Саль) было показано, что проходящие по заштрихованной зоне так называемые «полупрерывистые» составы смесей в ряде случаев предпочтительней непрерывных из-за меньшей пористости минеральной части асфальтобетона, а прерывистых — из-за большей устойчивости к расслоению.

В основу отечественного метода построения кривых гранулометрического состава плотных смесей легли известные исследования В.В. Охотина, в которых было показано, что наиболее плотную смесь можно получить при условии, если диаметр частичек, составляющих материал, будет уменьшаться в пропорции 1:16, а весовые их количества — как 1:0,43. Однако, учитывая склонность к сегрегации смесей, составленных с таким соотношением крупных и мелких фракций, было предложено добавлять промежуточные фракции. При этом весовое количество фракции с диаметром, в 16 раз меньшим, совершенно не изменится, если заполнять пустоты не просто этими фракциями, а, например, фракциями с диаметром зерен в 4 раза меньшего размера.

Если при заполнении фракциями в 16 раз меньшим диаметром их весовое содержание равнялось 0,43, то при заполнении фракциями диаметром зерен, в 4 раза меньшим, их содержание должно быть равным к = 0,67. Если ввести еще одну промежуточную фракцию с диаметром, уменьшающимся в 2 раза, то соотношение фракций должно быть к = 0,81. Таким образом, весовое количество фракций, которые будут все время уменьшаться на одну и ту же величину, можно выразить математически как ряд геометрической прогрессии:

Y1 — количество первой фракции;

к — коэффициент сбега;

n — число фракций в смеси.

Из полученной прогрессии выводится количественное значение первой фракции:

Таким образом, коэффициентом сбега принято называть весовое соотношение фракций, размеры частиц которых относятся как 1:2, т. е., как соотношение ближайших размеров ячеек в стандартном наборе сит.

Хотя теоретически самые плотные смеси рассчитываются по коэффициенту сбега 0,81, на практике более плотными оказались смеси с прерывистым зерновым составом.

Это объясняется тем, что представленные теоретические выкладки составления плотных смесей по коэффициенту сбега не учитывают раздвижку крупных зерен материала более мелкими зернами. В связи с этим еще П.В. Сахаров отмечал, что положительные результаты с точки зрения увеличения плотности смеси получаются только при ступенчатом (прерывистом) подборе фракций.

Если же соотношение размеров смешиваемых фракций меньше, чем 1:2 или 1:3, то мелкие частицы не заполняют промежуток между крупными зернами, а раздвигают их.

Кривые гранулометрического состава минеральной части асфальтобетона с различными коэффициентами сбега показаны на рис. 2.

Рис. 2. — Гранулометрический состав минеральной части асфальтобетонных смесей с различными коэффициентами сбега:

Позже было уточнено соотношение диаметров частиц смежных фракций, исключающих раздвижку крупных зерен в много фракционной минеральной смеси. По данным П.И. Боженова, чтобы исключить раздвижку крупных зерен мелкими, отношение диаметра мелкой фракции к диаметру крупной фракции должно быть не более 0,225 (т. е., как 1:4,44). Учитывая проверенные на практике составы минеральных смесей, Н.Н. Иванов предложил применять для подбора смесей кривые гранулометрического состава с коэффициентом сбега в пределах от 0,65 до 0,90.

Гранулометрические составы плотных асфальтобетонных смесей, ориентированные на удобоукладываемость, были нормированы в СССР с 1932 по 1967 гг. В соответствии с этими нормами асфальтобетонные смеси содержали ограниченное количество щебня (26-45%) и повышенное количество минерального порошка (8-23%). Опыт применения таких смесей показал, что в покрытиях, особенно на дорогах с тяжелым и интенсивным движением, образуются волны, сдвиги и другие пластические деформации. При этом шероховатость поверхности покрытий была также недостаточной, чтобы обеспечить высокое сцепление с колесами автомобилей, исходя из условий безопасности движения.

Принципиальные изменения в стандарт на асфальтобетонные смеси были внесены в 1967 г. В ГОСТ 9128-67 вошли новые составы смесей для каркасных асфальтобетонов с повышенным содержанием щебня (до 65%), которые стали предусматривать в проектах дорог с высокой интенсивностью движения. В асфальтобетонных смесях также было снижено количество минерального порошка и битума, что обосновывалось необходимостью перехода от пластичных к более жестким смесям.

Составы минеральной части много щебенистых смесей рассчитывались по уравнению кубической параболы, привязанной к четырем контрольным размерам зерен: 20;5;1,25 и 0,071 мм.

При исследовании и внедрении каркасного асфальтобетона большое значение придавалось повышению шероховатости покрытий. Методы устройства асфальтобетонных покрытий с шероховатой поверхностью нашли отражение в рекомендациях, разработанных в начале 60-х годов прошлого столетия и получивших первоначальное внедрение на объектах Главдорстроя Минтрансстроя СССР. По данным разработчиков, созданию шероховатости должно было предшествовать образование пространственного каркаса в асфальтобетоне. Практически это достигалось уменьшением количества минерального порошка в смеси, увеличением содержания крупных дробленых зерен, полным уплотнением смеси, при котором зерна щебня и крупных фракций песка соприкасаются между собой. Получение асфальтобетона с каркасной структурой и шероховатой поверхностью обеспечивалось при содержании 50-65% по массе зерен крупнее 5 (3) мм. в мелкозернистых смесях типа А и 33-55% зерен крупнее 1,25 мм. в песчаных смесях типа Г при ограниченном содержании минерального порошка (4-8% в мелкозернистых смесях и 8-14% в песчаных).

Рекомендации по обеспечению сдвигоустойчивости асфальтобетонных покрытий в результате применения каркасных асфальтобетонов за счет повышения внутреннего трения минерального остова присутствуют и в зарубежных публикациях.

Например, дорожные фирмы из Великобритании при строительстве асфальтобетонных покрытий в тропических и субтропических странах специально применяют зерновые составы, подбираемые по уравнению кубической параболы.

Устойчивость покрытий из таких смесей обеспечивается главным образом в результате механической заклинки частиц угловатой формы, которые должны быть либо прочным щебнем, либо дробленым гравием. Применять недробленый гравий в таких смесях не разрешается.

Сопротивление покрытий сдвиговым деформациям можно повысить увеличением крупности щебня. В стандарте СШАASTM D 3515-96 были предусмотрены асфальтобетонные смеси, дифференцированные на девять марок в зависимости от максимальной крупности зерен от 1,18 до 50 мм.

Чем выше марка, тем крупнее щебень и тем меньше содержание минерального порошка в составе смеси. Кривые зерновых составов, построенные по кубической параболе, обеспечивают при уплотнении покрытия жесткий каркас из крупных зерен, который оказывает основное сопротивление транспортным нагрузкам.

В большинстве случаев минеральная часть асфальтобетонной смеси подбирается из крупнозернистой, среднезернистой и мелкозернистой составляющих. Если истинная плотность составляющих минеральных материалов существенно различается между собой, то содержание их в смеси рекомендуется рассчитывать по объему.

Проверенные на практике зерновые составы минеральной части асфальтобетонных смесей стандартизованы во всех технически развитых странах с учетом области их применения. Эти составы, как правило, согласуются между собой.

В целом принято считать, что наиболее разработанным элементом проектирования состава асфальтобетона является подбор гранулометрического состава минеральной части либо по кривым оптимальной плотности, либо по принципу последовательного заполнения пор. Сложнее обстоит дело с выбором битумного вяжущего нужного качества и с обоснованием его оптимального содержания в смеси. До сих пор отсутствует единое мнение о надежности расчетных методов назначения содержания битума в асфальтобетонной смеси.

Действующие экспериментальные методы подбора содержания вяжущего предполагают разные методы изготовления и испытания асфальтобетонных образцов в лаборатории и, главное, не позволяют достаточно надежно прогнозировать долговечность и эксплуатационное состояние дорожных покрытий в зависимости от условий эксплуатации.

П.В. Сахаров предлагал проектировать состав асфальтобетона по предварительно подобранному составу асфальтового вяжущего вещества. Количественное соотношение битума и минерального порошка в асфальтовом вяжущем веществе подбиралось экспериментально в зависимости от показателя пластической деформации (методом водоупорности) и от предела прочности на растяжение образцов-восьмерок. Учитывалась также и термическая устойчивость асфальтового вяжущего вещества сопоставлением показателей прочности при температурах 30, 15 и 0°С. На основании экспериментальных данных было рекомендовано придерживаться величин отношения битума к минеральному порошку по массе (Б/МП) в пределах от 0,5 до 0,2.

В итоге составы асфальтобетона характеризовались повышенным содержанием минерального порошка. В дальнейших исследованиях И.А. Рыбьева было показано, что рациональные значения Б/МП могут быть равны 0,8 и даже выше. Основываясь на законе прочности оптимальных структур (правиле створа), был рекомендован метод проектирования состава асфальтобетона по заданным эксплуатационным условиям работы дорожного покрытия. Констатировалось, что оптимальная структура асфальтобетона достигается при переводе битума в пленочное состояние.

В то же время было показано, что оптимальное содержание битума в смеси зависит не только от количественного и качественного соотношения компонентов, но и от технологических факторов и режимов уплотнения.

Поэтому научное обоснование требуемых эксплуатационных показателей асфальтобетона и рациональных способов их достижения продолжает оставаться основной задачей, связанной с повышением долговечности дорожных покрытий.

Существуют несколько расчетных способов назначения содержания битума в асфальтобетонной смеси как по толщине битумной пленки на поверхности минеральных зерен, так и по количеству пустот в уплотненной минеральной смеси.

Первые попытки их применения при проектировании асфальтобетонных смесей часто заканчивались неудачей, что вынуждало совершенствовать расчетные методы определения содержания битума в смеси. Н.Н. Иванов предлагал учитывать лучшую уплотняемость горячей асфальтобетонной смеси и некоторый запас на температурное расширение битума, если расчет содержания битума ведется по пористости уплотненной минеральной смеси:

Б — количество битума, %;

Р — пористость уплотненной минеральной смеси, %;

с6 — истинная плотность битума, г/см. куб.;

с — средняя плотность уплотненной сухой смеси, г/см. куб.;

0,85 — коэффициент уменьшения количества битума за счет лучшего уплотнения смеси с битумом и коэффициента расширения битума, который принят равным 0,0017.

Следует отметить, что расчеты объемного содержания компонент в уплотненном асфальтобетоне, включая объем воздушных пор или остаточной пористости, выполняются в любом методе проектирования в форме нормировки объема фаз. В качестве примера на рис. 3 приведен объемный состав асфальтобетона типа А в виде круговой диаграммы.

Рис. 3. — Нормировка объема фаз в асфальтобетоне:

В соответствии с этой диаграммой содержание битума (% по объему) равно разности между пористостью минерального остова и остаточной пористостью уплотненного асфальтобетона. Так, М. Дюрье рекомендовал методику расчета содержания битума в горячей асфальтобетонной смеси по модулю насыщения. Модуль насыщения асфальтобетона вяжущим веществом был установлен по экспериментальным и производственным данным и характеризует процентное содержание вяжущего в минеральной смеси, имеющей удельную поверхность 1 м. кв/кг.

Эта методика принята для определения минимального содержания битумного вяжущего в зависимости от зернового состава минеральной части в методе проектирования асфальтобетонной смеси LCPC. разработанном Центральной лабораторией мостов и дорог Франции. Весовое содержание битума по этому методу определяется по формуле:

к — модуль насыщения асфальтобетона вяжущим.

• S — частный остаток на сите с отверстиями размером 0,315 мм., %;
• s — частный остаток на сите с отверстиями размером 0,08 мм., %;

Методику расчета содержания битума по толщине битумной пленки существенно усовершенствовал И.В. Королев. На основании экспериментальных данных им произведено дифференцирование удельной поверхности зерен стандартных фракций в зависимости от природы горной породы. Было показано влияние природы каменного материала, крупности зерен и вязкости битума на оптимальную толщину битумной пленки в асфальтобетонной смеси.

Следующим шагом является дифференцированная оценка битумоемкости минеральных частиц мельче 0,071 мм. В результате статистического прогноза зерновых составов минерального порошка и битумоемкости фракций размером от 1 до 71 мкм в МАДИ (ГТУ) была разработана методика, позволяющая получать расчетные данные, удовлетворительно совпадающие с экспериментальным содержанием битума в асфальтобетонной смеси.

Другой подход к назначению содержания битума в асфальтобетоне основан на зависимости между пористостью минерального остова и зерновым составом минеральной части. На основании изучения экспериментальных смесей из частиц различной крупности японскими специалистами была предложена математическая модель пористости минерального остова (VMA). Значения коэффициентов установленной корреляционной зависимости были определены для щебеночно-мастичного асфальтобетона, который уплотнялся во вращательном уплотнителе (гираторе) при 300 оборотах формы. Алгоритм расчета содержания битума, основанный на корреляции поровых характеристик асфальтобетона с зерновым составом смеси, был предложен в работе. По результатам обработки массива данных, полученных при испытании плотных асфальтобетонов различных типов, установлены следующие корреляционные зависимости для расчета оптимального содержания битума:

К — параметр гранулометрии.

Dкр — минимальный размер зерен крупной фракции, мельче которого содержится 69,1% по массе смеси, мм.;

D0 — размер зерен средней фракции, мельче которого содержится 38,1% по массе смеси, мм.;

Dмелк- максимальный размер зерен мелкой фракции, мельче которого содержится 19,1% по массе смеси, мм.

Однако в любом случае расчетные дозировки битума следует корректировать при приготовлении контрольных замесов в зависимости от результатов испытаний сформованных образцов асфальтобетона.

При подборе составов асфальтобетонных смесей остается актуальным следующее высказывание проф. Н.Н. Иванова: «Битума следует брать не больше, чем это обусловливается получением достаточно прочной и устойчивой смеси, но битума надо брать возможно больше, а ни в коем случае не возможно меньше». Экспериментальные методы подбора асфальтобетонных смесей обычно предполагают приготовление стандартных образцов заданными способами уплотнения и испытание их в лабораторных условиях. Для каждого метода разработаны соответствующие критерии, устанавливающие в той или иной степени связь между результатами лабораторных испытаний уплотненных образцов и эксплуатационными характеристиками асфальтобетона в условиях эксплуатации.

В большинстве случаев зги критерии определены и стандартизованы национальными стандартами на асфальтобетон.

Распространены следующие схемы механических испытаний образцов асфальтобетона, представленные на рис. 4.

Рис. 4. — Схемы испытания цилиндрических образцов при проектировании состава асфальтобетона:

а — по Дюрьезу;

б — по Маршаллу;

в — по Хвиму;

г — по Хаббарду-Филду.

Анализ различных экспериментальных методов проектирования составов асфальтобетона указывает на схожесть в подходах при назначении рецептуры и на различие как в методах испытания образцов, так и в критериях оцениваемых свойств.

Схожесть методов проектирования асфальтобетонной смеси основывается на подборе такого объемного соотношения компонентов, при котором обеспечиваются заданные величины остаточной пористости и нормируемые показатели механических свойств асфальтобетона.

В России при проектировании асфальтобетона проводят испытание стандартных цилиндрических образцов на одноосное сжатие (по схеме Дюрьеза), которые формуют в лаборатории по ГОСТ 12801-98 в зависимости от содержания щебня в смеси либо статической нагрузкой 40 МПа, либо способом вибрирования с последующим дополнительным уплотнением нагрузкой 20 МПа. В зарубежной практике наибольшее распространение получил метод проектирования асфальтобетонных смесей по Маршаллу.

В США до последнего времени применяются методы проектирования асфальтобетонных смесей по Маршаллу, Хаббарду-Фильду и Хвиму. но в последнее время в ряде штатов внедряется система проектирования «Superpave».

При разработке новых методов проектирования асфальтобетонных смесей за рубежом большое внимание уделялось совершенствованию методов уплотнения образцов. В настоящее время при проектировании смесей по Маршаллу предусмотрено три уровня уплотнения образца: 35, 50 и 75 ударов с каждой стороны соответственно для условий легкого, среднего и интенсивного движения транспортных средств. Инженерные войска Соединенных Штатов, проведя обширные исследования, усовершенствовали испытания по методу Маршалла и распространили его на проектирование составов смесей для аэродромных покрытий.

Проектирование асфальтобетонной смеси по методу Маршалла предполагает, что:

• — предварительно установлено соответствие исходных минеральных материалов и битума требованиям технических условий;
• — подобран гранулометрический состав смеси минеральных материалов, удовлетворяющий проектным требованиям;
• — определены значения истинной плотности вязкого битума и минеральных материалов соответствующими методами испытаний;
• — достаточное количество каменного материала высушено и разделено на фракции, чтобы приготавливать лабораторные замесы смесей с различным содержанием вяжущего.

Для испытаний по методу Маршалла изготавливают стандартные цилиндрические образцы высотой 6,35 см. и диаметром 10,2 см. при уплотнении ударами падающего груза. Смеси готовят с различным содержанием битума, обычно отличающимся одно от другого на 0,5%. Рекомендуется приготавливать, по крайней мере, две смеси с содержанием битума выше «оптимального» значения и две смеси с содержанием битума ниже «оптимального» значения.

Чтобы точнее назначить содержание битума для проведения лабораторных испытаний, рекомендуется вначале установить примерное «оптимальное» содержание битума.

Под «оптимальным» подразумевается содержание битума в смеси, обеспечивающее максимальную устойчивость по Маршаллу сформованных образцов. Ориентировочно для подбора необходимо иметь 22 юг каменных материалов и около 4 л. битума.

Результаты испытаний асфальтобетона по методу Маршалла приведены на рис. 5.

На основании результатов испытаний образцов асфальтобетона по методу Маршалла обычно приходят к следующим выводам:

• — Значение устойчивости возрастает при увеличении содержания вяжущего до определенного максимума, после которого значение устойчивости снижается;
• — Величина условной пластичности асфальтобетона возрастает при увеличении содержания вяжущего;
• — Кривая зависимости плотности от содержания битума подобна кривой устойчивости, однако для нее максимум чаще наблюдается при несколько более высоком содержании битума;
• — Остаточная пористость асфальтобетона снижается при увеличении содержания битума, приближаясь асимптотически к минимальному значению;
• — Процент заполнения пор битумом увеличивается с увеличением содержания битума.

Рис. 5. — Результаты (а, б, в, г) испытаний асфальтобетона по методу Маршалла:

Оптимальное содержание битума рекомендуется определять как среднее из четырех значений, установленных по графикам для соответствующих проектных требований. Асфальтобетонная смесь с оптимальным содержанием битума должна удовлетворять всем требованиям, предъявляемым в технических спецификациях. При окончательном выборе состава асфальтобетонной смеси могут учитываться также технико-экономические показатели. Обычно рекомендуют выбирать смесь, обладающую наиболее высокой устойчивостью по Маршаллу.

Однако при этом следует иметь в виду, что смеси с чрезмерно высокими значениями устойчивости по Маршаллу и низкой пластичностью бывают нежелательными, так как покрытия из таких смесей будут чрезмерно жесткими и могут растрескаться при движении большегрузных транспортных средств, особенно при непрочных основаниях и высоких прогибах покрытия. Часто в Западной Европе и в США метод проектирования асфальтобетонной смеси по Маршаллу подвергается критике. Отмечается, что ударное уплотнение образцов по Маршаллу не моделирует уплотнение смеси в покрытии, а устойчивость по Маршаллу не позволяет удовлетворительно оценить прочность асфальтобетона при сдвиге.

Также критикуется и метод Хвима, к недостаткам которого относят довольно громоздкое и дорогостоящее испытательное оборудование.

Кроме того, некоторые важные объем метрические показатели асфальтобетона, связанные с его долговечностью, в этом методе должным образом не раскрываются. По мнению американских инженеров, метод выбора содержания битума по Хвиму является субъективным и может привести к недолговечности асфальтобетона из-за назначения низкого содержания вяжущего в смеси.

Метод LCPC (Франция) основан на том, что горячая асфальтобетонная смесь должна быть спроектирована и уплотнена в процессе строительства до максимальной плотности.

Поэтому проводились специальные исследования расчетной работы уплотнения, которая была определена как 16 проходов катка с пневматическими шинами, с нагрузкой на ось 3 тс при давлении в шине 6 бар. На полномасштабном лабораторном стенде при уплотнении горячей асфальтобетонной смеси была обоснована стандартная толщина слоя, равная 5 максимальным размерам минеральных зерен. Для соответствующего уплотнения лабораторных образцов были стандартизованы угол вращения на лабораторном уплотнителе (гираторе), равный 1°, и вертикальное давление на уплотняемую смесь 600 кПа. При этом стандартное число вращений гиратора должно составлять величину, равную толщине слоя из уплотняемой смеси, выраженную в миллиметрах.

В американском методе системы проектирования «Superpave» принято уплотнять образцы из асфальт бетонной смеси также в гираторе, но при угле вращения 1,25°. Работа по уплотнению образцов асфальтобетона нормируется в зависимости от расчетной величины суммарной транспортной нагрузки на покрытие, для устройства которого проектируется смесь. Схема уплотнения образцов из асфальтобетонной смеси в приборе вращательного уплотнения представлена на рис. 6.

Рис. 6. — Схема уплотнения образцов из асфальтобетонной смеси в приборе вращательного уплотнения:

В методе проектирования асфальтобетонной смеси MTQ (Министерство транспорта Квебека, Канада) заимствован вращательный уплотнитель Superpave вместо гиратора LCPC. Расчетное число вращений при уплотнении принято для смесей с максимальным размером зерен 10 мм. равным 80, а для смесей крупностью 14 мм. — 100 оборотов вращения. Расчетное содержание воздушных нор в образце должно находиться в пределах от 4 до 7%. Номинальный объем пор обычно составляет 5%. Эффективный объем битума установлен для смесей каждого типа, как и в методе LCPC.

Примечательно, что при проектировании асфальтобетонных смесей из одних и тех же материалов по методу Маршалла, методу LCPC (Франция), методу системы проектирования «Superpave» (США) и методу MTQ (Канада) были получены примерно одинаковые результаты.

Несмотря на то, что каждый из четырех методов предусматривал различные условия уплотнения образцов:

• — Маршалл — 75 ударов с двух сторон;
• — «Superpave» — 100 оборотов вращения в гираторе под углом 1,25°;
• — MTQ — 80 оборотов вращения в гираторе под углом 1,25°;
• — LCPC — 60 оборотов вращения эффективного уплотнителя под углом 1°С были получены вполне сопоставимые результаты по оптимальному содержанию битума.

Поэтому авторы работы пришли к выводу, что важно не то, чтобы иметь «правильный» метод уплотнения лабораторных образцов, а то, чтобы иметь систему влияния уплотняющего усилия на структуру асфальтобетона в образце и на работоспособность его в покрытии.

Следует отметить, что вращательные методы уплотнения асфальтобетонных образцов также не лишены недостатков. Установлено заметное истирание каменного материала при уплотнении горячей асфальтобетонной смеси в гираторе.

Поэтому в случае использования каменных материалов, характеризующихся износом в барабане Лос-Анжелеса более 30%, нормируемое число оборотов уплотнителя смеси при получении образцов щебеночно-мастичного асфальтобетона назначают равным 75 вместо 100.

Асфальт групповой состав — Справочник химика 21

    Групповой состав, % масла смолы асфальтены [c.35]

    Групповой состав отложений (в %) масла и нейтральные смолы — 26,1 асфальтены — 2,2 карбены — 10,5 карбоиды — 58,5 несгораемые—1,7. Анализ несгораемых показал наличие в них (в %) Ре — 67,5, Мп — 0,34, Ыа —0,06, РЬ —0,61, Си —0,25, 81 — 1,78. [c.27]

    В качестве исходного сырья для получения окисленных, остаточных и осажденных битумов был использован 41 /о-й гудрон этой нефти. Компаундированные битумы получены смешением асфальта бензиновой деасфальтизации гудрона со смесью гудрона (15%) и мазута (85%)- На рис. 48 представлен групповой состав, а на рис. 49 — свойства полученных битумов [114, 119, 120.  [c.88]

    Глубина переокисления асфальта и состав масляного разбавителя взаимосвязаны. Поскольку увеличение степени переокисления асфальта приводит к увеличению содержания асфальтенов и уменьшению содержания ароматических углеводородов в окисленном компоненте, для получения битумов оптимального группового химического состава необходимо при глубоком переокислении асфальта использовать разбавитель со сравнительно высоким содержанием ароматических углеводородов, т. е. экстракта (рис. 68). Так, смешением экстракта (40%) с асфальтом (полученным при температуре деасфальтизации [c.106]

    Групповой состав битума обусловливает его внутреннюю структуру и, следовательно, его свойства. Увеличение отношения асфальтены смолы и уменьшение доли ароматизированных соединений в масляной части битума приводит к возрастанию вязкости неразрушенной структуры и снижению вязкости разрушенной. Это свидетельствует о повышении степени структурированности системы в результате уменьшения пептизирующей способности масел и увеличения содержания высокомолекулярных асфальтеновых соединений. Одновременно уменьшается стабильность битума, что выражается в усилении синерезиса. [c.287]

    К числу важных химических свойств следует отнести содержание водорастворимых кислот и щелочей, водорастворимых соединений, золы, а также групповой состав отдельных компонентов асфальта, в частности содерн ание серы, твердых парафинов, карбенов и карбоидов, асфальтенов, нейтральных смол и масла. [c.757]

    В последнее время делаются попытки детально охарактеризовать нефти месторождений Западной Сибири. Причем, что очень важно, наряду с углеводородным составом легкой и средней частей нефтей, изучаются и высокомолекулярные неуглеводородные компоненты нефтей, в частности асфальтены. Для ряда нефтей было изучено содержание в них порфиринов и комплексов порфиринов с ванадием и никелем [22—24]. Получены новые данные по содержанию порфирина в нефтях Сибири, изучен групповой состав и молекулярные веса выделенных из нефтей порфиринов. Часть выделенных порфиринов идентифицирована с помощью синтетических моделей. К сожалению, отсутствие единой, в известной мере стандартной, методики выделения из нефти асфальтенов и дальнейшего их разделения затрудняет возможность сравнения результатов, полученных разными исследователями, а в ряде случаев приводит к совершенно неожиданным выводам. Решающую роль здесь должны играть два фактора уверенность в том, что асфальтены полностью освобождены от смол и углеводородов, и что при выделения [c.105]

    Групповой состав битумоидов. Преобладающим компонентом группового состава битумоидов современных осадков обычно являются асфальтены (60—70%), на долю смол приходится 20—30 7о. а концентрация масел обычно не превышает 12%. [c.219]

    Групповой состав, % вес асфальтены 7.3 8,6 10,8 [c.42]

    В табл. 4 приведен групповой состав битума из ярегской нефти в сопоставлении с уфимскими битумами (окисленным и асфальтом деасфальтизации), которые были нами исследованы по той же методике. Обычно в аналогичных случаях другие исследователи включают в содержание масел и твердые парафины. В табл. 4 содержа-лие в битумах масел и парафинов дано раздельно. [c.145]

    Групповой состав, масс. % масла смолы асфальтены 12,60 8,00 79,40 20,75 13,25 66,00 [c.596]

    Качество сырья. На качество продуктов термолиза наиболее существенное влияние оказывает групповой углеводородный состав сырья, прежде всего содержание полициклических ароматических углеводородов. Групповой состав ТНО определяет свойства как дисперсионной среды, так и дисперсной фазы, а также агрегативную устойчивость сырья в условиях термолиза. При термолизе ароматизированного сырья образовавшиеся асфальтены более длительное время находятся [c.175]

    Групповой состав карбоиды карбены асфальтены масла 2,0 7.3 41.3 49,2 0,0 0,3 22,8 76,9 5,6 20,0 39,0 34,9 [c.529]

    Глубина проникания иглы при 25°С 334-0,1 мм, при 0°С 107-0,1 мм температура размягчения по КиШ — -32,5°С растяжимость при 0°С 100 см изменение температуры размягчения после прогрева +14°С индекс пенетрации 1,49 сцепление с мрамором выдерживает по контрольному образцу № 1. Групповой состав, % масла 50,47, смолы 30,42, асфальтены 11,91. [c.155]

    Вопрос о возможности применения метода инфракрасной спектроскопии к исследованию столь сложных и мало изученных высокомолекулярных составляющих нефтей, какими являются смолы и асфальтены, заслуживает особого внимания. Конечно, пока нельзя рассчитывать на получение при помощи этого метода каких-либо количественных данных, характеризующих групповой состав смо-листо-асфальтеновой части нефти, или, тем более, на идентификацию индивидуальных соединений, входящих в состав этой, очень сложной, физически и химически неоднородной смеси веществ. Однако можно делать достаточно обоснованные и правильные заключения о характере структуры исследуемой фракции высокомолекулярных веществ нефтей, сопоставляя данные инфракрасной спектроскопии, полученные для большого числа различных фракций высокомолекулярных компонентов нефти, выделенных из нефти в результате применения разнообразных методов (хроматография, дробное осаждение, молекулярная перегонка и т. д.), и наблюдая изменения в спектрах поглощения в инфракрасной области от фракции к фракции, происходящие параллельно с изменением химического состава и свойств последних (элементарный и структурно-групповой состав, функциональные группы, молекулярно-поверхностные и электрические свойства а т. д.). Особенно полезной может оказаться инфракрасная спектроскопия для наблюдения за качественными изменениями фракций высокомолекулярных соединений в процессах их химических превращений — в реакциях окисления, гидрирования. В этом случае сравнение инфракрасных спектров фракций до и после реакции свидетельствует весьма наглядно и убедительно о направлении и глубине химических изменений. [c.477]

    К липидам относятся жирные кислоты, воски, стерины, смолы, эфирные масла, терпены, высокомолекулярные углеводороды и другие соединения. В составе битумов современных осадков присутствуют главным образом асфальтены и смолы, а также некоторое количество масел. В зависимости от условий в океанском или морском бассейне соотношение групп веществ бывает неодинаковым. По данным Н. Т. Шабаровой (1950, 1961 гг.), групповой состав органического вещества морских растений следующий (% в сухом остатке)  [c.109]

    Показано, что в породе месторождения Иман-Кара содержится битум двух видов. Основная масса его имеет условную вязкость С о в пределах 950—1050 с и характеризуется следующим групповым составом масла — 43—66 мас.%, смолы-25—38 асфальтены — 7,6—18,9. Вторая группа битумов имеет температуру размягчения по К и Ш выше 120°С и следующий групповой состав масла — 30 мас.% смолы — 15 асфальтены — 55. [c.168]

    В качестве основы для приготовления изоляционной мастики широкое применение нашел нефтяной битум, получаемый в виде остатка после отгонки из смолистых нефтей фракций, кипящих примерно при 500°С (остаточный битум), или получаемый путем продувки воздухом нефтяных гудронов при 260—280° С в течение нескольких часов (окисленный битум). Битум представляет коллоидную систему, в которой дисперсной средой являются масла и смолы, а диспергированной фазой — асфальтены. Асфальтены не растворяются в низкокипящем бензине (петролейном эфире), масла и смолы отделяются путем адсорбции силикагелем и последующей десорбции масел петролейным эфиром и смол-бензолом. Групповой состав битумов приведен в табл. 35. [c.114]

    Качество сырья. На качество продуктов термолиза наиболее сущотвенное влияние оказывает групповой углеводородный состав сырья, прежде всего содержание полициклических ароматических углеводородов. Групповой состав ТНО определяет свойства как дисперсионной среды, так и дисперсной фазы, а также агрегативную устойчивость сырья в условиях термолиза. При термолизе таких видов сырья образовавшиеся асфальтены более длительное время находятся в объеме без осаждения в отдельную фазу и претерпевают более глубокие химические превращения (обрыв боковых цепочек, 0брс130вание крупных блоков поликонденсированных ароматических структур и т.д.). В результате образуются более упорядоченные карбоиды и кокс с лучшей кристаллической структурой. [c.41]

    Арланская нефть интересна не как массовая товарная йефть, а как представитель группы высокосернистых высоко-емолпстых нефтей. Для битумов, полученных из 52—55%-го Гудрона этой нефти путем вакуумной перегонки, окисления воздухом и деасфальтизации пропаном, а также компаундирования гудрона с асфальтом, полученным деасфальтизацией гудрона бензином, на рис. 46 показан групповой состав, на рнс. 47— свойства [47, 119]. [c.86]

    Сополиыеризахщей кубовых остатков производства изопрена с АСВ асфальта пропановой деасфальтизации (АЛД) гудрона в присутствии серной кислоты Н О , которая играет роль катализатора, и сульфирующего агента, получены новые материалы — аафальтосиожс-тые олигомеры (АСМОЛ). Свойства АСМОЛ и групповой состав в сравнении с битумом БН-1У указаны в табл. 3.2. [c.25]

    Для приготовления модели остаточной нефти была использо-иапа отбензиненная нативная нефть, в которую были добавлены смолы и асфальтены в количестве до 25 %. Групповой состав, плотность, вязкость остаточной уршакской нефти и ее модели представлены в табл. 17. Модель остаточной нефти по групповому составу, плотности,вязкости идетггична остаточной уршакской нефти. [c.74]

    Изменяется и групповой состав. Установлено, что при толщине слоя 1 мм почти в 1,5—2 раза уменьшается содержание MOHO- и бициклических ароматических соединений и повышается содержание полициклических ароматических соединений и асфальтенов в битуме. Количество парафино-нафтеновых соединений, наиболее стойких к окислению, не изменяется. Вероятно, вследствие почти одинаковой скорости превращения масел в смолы и смол в асфальтены содержание смол практически сохраняется постоянным. [c.371]

    Большое влияние на сввйства растворов на нефтяной основе оказывает химический состав его компонентов. Нефтяная основа — дизельное топливо — является не только средой, но и агентом, обеспечивающим диспергирование битума. Поэтому существен ее групповой состав, приближенно характеризующийся анилиновой точкой и кислотным числом. Асфальтены, наиболее полезная часть битума, хорошо растворяются в ароматических углеводородах, но не растворяются и даже не набухают в парафиновых и нафтеновых углеводородах. Изменяя соотношение ароматических, нафтеновых и парафиновых углеводородов, можно регулировать дисперсность асфальтенов от коллоидальной до молекулярной, соответствующей истинным растворам. Для обеспечения низкой фильтрации необходимо, чтобы величина частиц асфальтенов соответствовала размерам пор разбуриваемых пород. Исследования К. Ф. Жигача и Л. К. Мухина с сотрудниками [19, 45] показали, что фильтрация снижается по мере уменьшения содержания ароматики в дизельном топливе, но при этом сильно возрастает вязкость. Соответственно при большом содержании парафиновых углеводородов частицы асфальтенов образуют тиксотропные структуры. Было установлено, что оптимальны 12—18%-ные битумные растворы в высокопарафи-нистом дизельном дистилляте, содержащем около 10, но не более 20% ароматики, и имеющем анилиновую точку не менее, 68,5° С, т. е. значительно выше обычно рекомендуемой (55° С). [c.377]

    Крекинг-остаток Гурьевского НПЗ имеет следующие характеристики плотность 1,00Сй г/см , условная вязкость при 80°С 1,еп температура каплепадения 28°С, t вспышки в открытом тигле 95°С, застывания 13°С групповой состав, % асфальтены- ,5, смолы — 9,5, масла — 83 последние содержат твердых парафицов 3,9, нафтеноароматических — 18,5, моноциклических -18,1, бицикяичесних — 9,6 и полициклических ароматических углеводородов — 33,2%. [c.278]

    При карбонизации прочность зерен увеличивается и достигает 92 %, т. е. не уступает прочности карбонизованных углей. Однако при дальнейшей активации с ростом обгара прочность зерен полукокса уменьшается значительно быстрее, чем у гранулированных адсорбентов. Увеличение атомного отношения С/Н от 2,26 до 6,43 указывает на увеличение конденсированности. При полукоксовании асфальтитов, имеющих различный групповой состав, было найдено, что с увеличением в исходном асфальтите доли асфальтенов выход полукокса возрастает, а атомное соотношение С/Н в полукоксе уменьшается, так как при термообработке из масел и смол образуются асфальтены более ароматизированные, чем природные. Поэтому вновь образованные в процессе полукоксования асфальтены имеют высокое соотношение С/Н, и полукокс на их основе получается также с более высоким соотношением С/Н. При полукоксовании происходит уплотнение структуры зерен. А это приводит к тому, что часть пор закрывается. Уменьшение суммарного объема пор с увеличением диаметра молекул пикнометрических веществ СНзОН (0,44 нм) СбНб (0,56 нм) —> ССи(0,69 нм) указывает на наличие пор молекулярных размеров. Но молекулярноситовые свойства выражены незначительно. [c.591]

    Битумосодержащие породы закированы также в Забайкалье— Минусинском и Кузнецком бассейнах, а также в ряде районов Западной Сибири [34]. Среди многочисленных би-тумопроявлений Забайкалья интерес представляет район Баргоя. Здесь, в южной части Гусиноозерной впадины, обнаружены два горизонта битумосодержащих песчаников первый на глубине 124—136 и второй— 140,4—150,0 м с содержанием битума до 2,23%. Групповой состав, % масла 36,0—40,43 смолы 51,17—62,13 асфальтены 1,9—8,25. [c.127]

    Групповой состав остатков сждующий (в % масс.) асфальтены 5-7, смолы 30-31, масла 62-65 (масла богаты ароматическими углеводородами). Такой групповой состав сырья обеспечивает при правильно выбранной технологии высокую пластичность битумов. Пластичность битумов улучшается и подготовкой сырья отбирается остаток, в котором специально оставляется соответствующее количество масел. Кроме того, пластичность битума может быть улучшена, если сырье окислять в реакторе трубчатого типа. [c.32]

    Из фракции спиртобензольных смол дополнительным фракционированием вьвделяется основная масса хлороформных смол, асфальтены и собственно спиртобензольные смолы. Фракция слаболетучих углеводородов исследуется с помощью газожидкостной хроматографии для выяснения картины распределения в ней алканов или с помощью хроматографии на силикагелевых колонках с отбором 28 фракций, в которых по величине показателя лучепреломления обособляются метаново-нафтеновые, ароматические и смешанные углевородные компоненты. Результаты фракционирования в конечном счете показывают фракционный состав нефти, групповой состав слаболетучей углеводородной части нефти и общее соотношение ее с легколетучей. [c.67]

    Изучен групповой состав сераорганических соединений хроматографических фракций нефтей Арланского и Шкаповского месторождений, которые предварительно подвергались деасфальтизации холодным способом. Хроматографирование осуществлялось комбинированным методом. Получены хроматографические фракции парафино-нафтеновая, ароматическая, смолистая. Ароматическая фракция подвергалась повторному хроматографированию. Асфальтены хроматографировались на силикагеле КСК с нрим( нением вымывающих смесей хлороформа, бензола и четыреххлористого углерода. [c.618]

    С химической точки зрения битумы представляют собой коллоидную систему, дисперсной средой в которой являются масла и смолы, а диспергированной фазой— асфальтены. Относительное содержание в весовых процентах масел, смол, асфальтенов и асфальтогеновых кислот и их ангидридов характеризует групповой состав битумов. [c.106]

    Применение природных смол, асфальтов и битумов в качестве пленкообразующих веществ в лакокрасочной промышленности в последнее время значительно сократилось в связи с расширением выпуска соответствующих материалов на основе синтетических смол. Из природных смол наиболее широко применяются производные канифоли, а также нефтяные спецбиту-мы. Из этих продуктов только канифоль и спецбитум выпускаются по государственным стандартам, а остальные природные смолы и битумы — по техническим условиям. Марочный ассортимент и показатели качества природных смол приведены в табл. 6, а битумов, асфальтов и пеков — в табл. 7. В табл. 7 приведен также групповой состав трех марок природных асфальтов и асфальтитов, т. е. процентное содержание их компонентов масел, смол, асфальтенов и карбенов. [c.73]

    Из природных смол наиболее щироко применяются производные канифоли, а также нефтяные спецбитумы. Из этих продуктов только канифоль и спецбитум выпускаются по государственным стандартам, а остальные природные смолы и битумы — по техническим условиям. Марочный ассортимент и показатели качества природных смол приведены в табл. 4, а битумов, асфальтов и пеков в табл. 5. В табл. 4 приведен также групповой состав марок природных аСфальтов и асфальтитов, искусственных битумов и пеков, т. е. процентное содержание их компонентов масел, смол, асфальтенов, карбенов и кар-бондов. [c.58]

---

Прайс-лист

ТИП АСФАЛЬТА: МЕЛКОЗЕРНИСТАЯ ТИП А-1

Место применения

• Используется для устройства верхних слоев дорожных покрытий магистральных улиц, развязок, мостов, спусков эстакад общегородского и федерального назначения.

Состав: Песок, щебень 5-20, минеральный порошок, битум.

 

ТИП АСФАЛЬТА: МЕЛКОЗЕРНИСТАЯ ТИП Б-2

Место применения

• Используется для устройства верхних слоев дорожных покрытий магистральных улиц, развязок, мостов, спусков эстакад общегородского и федерального назначения, ямочного ремонта.

Состав: Песок, щебень гранитный фр. 5-20, минеральный порошок, битум.

 

ТИП АСФАЛЬТА: КРУПНОЗЕРНИСТАЯ ТИП Б-1

Место применения

• Используется для устройства нижних слоев дорожной одежды автомобильных дорог, городских улиц эстакад общегородского и федерального назначения, ямочного ремонта (как нижний слой при больших толщинах).

Состав: Песок, щебень 5-20, минеральный порошок, битум.

 

ТИП АСФАЛЬТА: ПЕСЧАНАЯ ПЛОТНАЯ ТИП Д-2

Место применения

• Используется для устройства площадок под стоянку легковых автомобилей, заездов с внутренних дорог к гаражам, для устройства тротуаров и дорожек, устройства пола в боксах и гаражах, перронов, внутри дворовых площадок.

Состав: Песок, щебень 5-20, минеральный порошок, битум.

 

ТИП АСФАЛЬТА: ЩМА

Место применения

• Состав щебеночно-мастичной смеси в основном состоит из щебня кубовидной формы, дробленного песка, минерального порошка, битума. Для предотвращения стекания вяжущего в процессе приготовления, транспортировки и укладки смеси используется целлюлозное волокно в виде гранул, поставляемое из Германии или отечественного производства. Наличие большого количества дробленых частиц в смеси, а также большего, по сравнению с обычной асфальтобетонной смесью, количества битума, способствует увеличению сдвигоустойчивости и трещиноустойчивости покрытий. На покрытиях из ЩМА значительно меньше деформаций в виде колей, воин, наплывов. Они более бесшумны и обладают лучшим сцеплением с колесом автомобиля. Используется для устройства верхних слоев дорожных покрытий аэродромов, магистральных улиц, развязок ,мостов, эстакад общегородского и федерального назначения.

Состав: Песок из отсевов дробления горных пород, щебень 5-15, 5-20, минеральный порошок, стабилизирующая добавка, битум.

Влияние минералогического состава заполнителя на водонепроницаемость адгезии заполнителя и битума

Реферат

Влияние минералогического состава заполнителя на влагочувствительность связок заполнитель-битум было исследовано с использованием четырех типов заполнителей (два известняка и два гранита) и двух марок битума (Ручка 40/60 и ручка 70/100). Чувствительность к влаге (или водостойкость) связок заполнитель-битум была охарактеризована с использованием остаточной прочности, полученной в результате трех различных испытаний на растяжение (отслаивание, PATTI и отрыв).Результаты показали значительные различия в количестве влаги, поглощаемой данным заполнителем, что свидетельствует о сильной корреляции между минеральным составом заполнителя и влагопоглощением. Для большей части связок заполнитель-битум поверхности разрушения трансформировались из когезивной в адгезивную со временем кондиционирования, тем самым подтверждая сильное влияние влаги на сцепление заполнителя. Три испытания на растяжение, использованные в этом исследовании, показали аналогичные рейтинги с точки зрения чувствительности к влаге, но испытание на растяжение оказалось наиболее чувствительным.Было обнаружено, что влияние битума на чувствительность к влаге ниже, чем влияние заполнителей, при этом влагопоглощающие свойства заполнителей сильно зависят от определенных ключевых минералов, включая глину, анортит и кальцит. Также была обнаружена сильная корреляция между минеральным составом и чувствительностью к влаге: глина и анортит имели сильное отрицательное влияние, тогда как кальцит показал положительное влияние на чувствительность к влаге. Предыдущие исследования определили, что различные минеральные фазы, такие как альбит, кварц и k-полевой шпат, вредны с точки зрения чувствительности к влаге.Результаты, по-видимому, подтверждают расширение существующего списка вредных минералов-заполнителей, чтобы включить анортит и глину, одновременно подтверждая аргумент в пользу кальцита как влагостойкого минерала.

Ключевые слова

Агрегат

Адгезия

Битум

Водонепроницаемость

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

Copyright © 2015 Авторы. Опубликовано Elsevier Ltd.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

% PDF-1.6 % 380 0 объект > / Метаданные 377 0 R / AcroForm 381 0 R / Страницы 351 0 R / Тип / Каталог >> эндобдж 377 0 объект > поток 2006-09-28T16: 33: 10-04: 00Acrobat Capture 3.02011-11-01T12: 04: 13-04: 002011-11-01T12: 04: 13-04: 00Adobe PDF Library 4.0application / pdfuuid: bd672c1d-e070- 4d17-8fe1-37e0b44f0fffuid: 31c58db7-a405-40b6-803b-5f058fd5fd33 конечный поток эндобдж 381 0 объект > / Кодировка >>>>> эндобдж 351 0 объект > эндобдж 352 0 объект > эндобдж 358 0 объект > эндобдж 364 0 объект > эндобдж 370 0 объект > эндобдж 371 0 объект > эндобдж 372 0 объект > эндобдж 373 0 объект > эндобдж 374 0 объект > эндобдж 375 0 объект > эндобдж 376 0 объект > эндобдж 298 0 объект > / Содержание 497 0 R / Повернуть 0 / MediaBox [0 0 631.8 794.88] / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] >> / Тип / Страница >> эндобдж 301 0 объект > / Contents 498 0 R / Rotate 0 / MediaBox [0 0 611.64 795.24] / Resources> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] >> / Type / Page >> эндобдж 304 0 объект > / Contents 499 0 R / Rotate 0 / MediaBox [0 0 612 795.599] / Resources> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] >> / Type / Page >> эндобдж 307 0 объект > / Contents 500 0 R / Rotate 0 / MediaBox [0 0 613.439 797.039] / Resources> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] >> / Type / Page >> эндобдж 310 0 объект > / Содержание 501 0 R / Повернуть 0 / MediaBox [0 0 612 795.599] / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] >> / Тип / Страница >> эндобдж 313 0 объект > / Contents 502 0 R / Rotate 0 / MediaBox [0 0 611.279 794.16] / Resources> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] >> / Type / Page >> эндобдж 316 0 объект > / Contents 503 0 R / Rotate 0 / MediaBox [0 0 618.48 800.64] / Resources> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] >> / Type / Page >> эндобдж 319 0 объект > / Contents 504 0 R / Rotate 0 / MediaBox [0 0 610.56 795.24] / Resources> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] >> / Type / Page >> эндобдж 322 0 объект > / Contents 505 0 R / Rotate 0 / MediaBox [0 0 617.759 799.919] / Resources> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] >> / Type / Page >> эндобдж 505 0 объект > поток HWrX + e * bxRv ~ ͙tkD [SCRv;% z + Ucp

НАЗВАНИЕ СТРАНИЦЫ

Основы кровли

Если вы считаете, что покупка новой крыши входит в ваш список дел, мы можем помочь. Вот справочная информация, которая вам понадобится, чтобы сделать этот опыт положительным. Это ваш шанс изменить внешний вид вашего дома с помощью высокоэффективных кровельных материалов.

Основы кровли

Крыши состоят из множества важных частей; Ознакомьтесь с анатомией схемы крыши Owens Corning ™ Roofing, чтобы узнать больше о вашей крыше и частях, которые работают вместе, чтобы сделать ваш дом более безопасным.

Основы кровли

Думаете, вам нужна новая крыша? Owens Corning ™ Roofing позволяет исследовать распространенные проблемы, такие как скручивание черепицы и образование пузырей на крыше, которые могут указывать на необходимость новой кровли.

Основы кровли

Выбор подходящего подрядчика кровли для вашего проекта имеет решающее значение. Owens Corning ™ Roofing предлагает несколько отличных советов, которые помогут вам выбрать подходящего профессионального подрядчика по кровельным работам для вашего проекта.

Основы кровли

Owens Corning ™ Roofing and Asphalt предлагает лидерам кровельной промышленности в создании экологически безопасных решений и переработке черепицы.Узнайте больше об экологичной кровле и переработке черепицы.

Основы кровли

Представьте себя дома с крышей, которая отражает вашу уникальную индивидуальность. Найдите свой идеальный цвет черепицы и спроектируйте свою крышу с небольшой помощью от Owens Corning ™ Roofing.

Основы кровли

Более 75 лет Owens Corning поставляет решения, трансформирует рынки и улучшает качество жизни с помощью наших продуктов и людей. Компания Owens Corning ™ Roofing and Asphalt взяла эти основные ценности и применила их к своей продукции для кровельных систем.

% PDF-1.4 % 328 0 объект> эндобдж xref 328 77 0000000016 00000 н. 0000002585 00000 н. 0000002791 00000 н. 0000002843 00000 н. 0000003132 00000 н. 0000003451 00000 н. 0000003508 00000 н. 0000003596 00000 н. 0000003649 00000 п. 0000003710 00000 н. 0000003780 00000 н. 0000004088 00000 н. 0000004168 00000 п. 0000004212 00000 н. 0000004571 00000 н. 0000004626 00000 н. 0000004671 00000 п. 0000004715 00000 н. 0000005335 00000 п. 0000005681 00000 п. 0000006056 00000 н. 0000006493 00000 н. 0000006989 00000 н. 0000007268 00000 н. 0000007638 00000 н. 0000008316 00000 н. 0000008624 00000 н. 0000009003 00000 н. 0000009400 00000 н. 0000009739 00000 н. 0000009781 00000 п. 0000009855 00000 н. 0000010214 00000 п. 0000010932 00000 п. 0000013589 00000 п. 0000013814 00000 п. 0000015156 00000 п. 0000019473 00000 п. 0000024029 00000 п. 0000024609 00000 п. 0000215553 00000 н. 0000221503 00000 н. 0000222467 00000 н. 0000223066 00000 н. 0000223128 00000 н. 0000223219 00000 н. 0000223240 00000 н. 0000223293 00000 н. 0000223394 00000 н. 0000223457 00000 н. 0000223843 00000 н. 0000224484 00000 н. 0000224541 00000 н. 0000224586 00000 н. 0000224665 00000 н. 0000225473 00000 н. 0000225492 00000 п. 0000225515 00000 н. 0000225538 00000 н. 0000225561 00000 н. 0000225584 00000 н. 0000225607 00000 н. 0000225645 00000 н. 0000225668 00000 н. 0000225743 00000 н. 0000225818 00000 н. 0000225892 00000 н. 0000225967 00000 н. 0000226001 00000 п. 0000226024 00000 н. 0000226058 00000 н. 0000226081 00000 н. 0000226115 00000 н. 0000226138 00000 н. 0000226172 00000 н. 0000002414 00000 н. 0000001836 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 404 0 obj> поток xb»pc`

% PDF-1.7 % 414 0 объект > эндобдж xref 414 166 0000000016 00000 н. 0000004935 00000 н. 0000005204 00000 н. 0000005231 00000 п. 0000005285 00000 н. 0000005414 00000 н. 0000005491 00000 п. 0000005513 00000 н. 0000006011 00000 н. 0000006142 00000 п. 0000006273 00000 н. 0000006403 00000 п. 0000006533 00000 н. 0000006663 00000 н. 0000006794 00000 н. 0000006925 00000 н. 0000007056 00000 н. 0000007187 00000 н. 0000007318 00000 н. 0000007480 00000 н. 0000007628 00000 н. 0000007787 00000 н. 0000007946 00000 н. 0000008106 00000 п. 0000008305 00000 н. 0000008504 00000 н. 0000008703 00000 н. 0000008853 00000 н. 0000009017 00000 н. 0000009097 00000 н. 0000009177 00000 н. 0000009257 00000 н. 0000009338 00000 п. 0000009419 00000 п. 0000009499 00000 н. 0000009579 00000 п. 0000009658 00000 п. 0000009738 00000 н. 0000009817 00000 н. 0000009897 00000 н. 0000009976 00000 н. 0000010056 00000 п. 0000010135 00000 п. 0000010215 00000 п. 0000010294 00000 п. 0000010374 00000 п. 0000010453 00000 п. 0000010533 00000 п. 0000010613 00000 п. 0000010693 00000 п. 0000010774 00000 п. 0000010854 00000 п. 0000010935 00000 п. 0000011015 00000 п. 0000011096 00000 п. 0000011176 00000 п. 0000011256 00000 п. 0000011336 00000 п. 0000011416 00000 п. 0000011495 00000 п. 0000011575 00000 п. 0000011654 00000 п. 0000011733 00000 п. 0000011812 00000 п. 0000011890 00000 н. 0000011968 00000 п. 0000012047 00000 п. 0000012125 00000 п. 0000012204 00000 п. 0000012282 00000 п. 0000012361 00000 п. 0000012439 00000 п. 0000012518 00000 п. 0000012596 00000 п. 0000012675 00000 п. 0000012753 00000 п. 0000012832 00000 п. 0000012910 00000 п. 0000012989 00000 п. 0000013068 00000 п. 0000013146 00000 п. 0000013224 00000 п. 0000013302 00000 п. 0000013382 00000 п. 0000013462 00000 п. 0000013542 00000 п. 0000013623 00000 п. 0000013703 00000 п. 0000013783 00000 п. 0000013863 00000 п. 0000013943 00000 п. 0000014023 00000 п. 0000014103 00000 п. 0000014183 00000 п. 0000014452 00000 п. 0000014935 00000 п. 0000015113 00000 п. 0000015279 00000 н. 0000015581 00000 п. 0000016019 00000 п. 0000016241 00000 п. 0000016310 00000 п. 0000016690 00000 п. 0000016768 00000 п. 0000017253 00000 п. 0000017902 00000 п. 0000018105 00000 п. 0000018400 00000 п. 0000018597 00000 п. 0000019807 00000 п. 0000021084 00000 п. 0000021472 00000 н. 0000021796 00000 п. 0000023109 00000 п. 0000024401 00000 п. 0000024748 00000 п. 0000025988 00000 п. 0000027351 00000 п. 0000028031 00000 п. 0000028432 00000 п. 0000028642 00000 п. 0000028939 00000 п. 0000029022 00000 н. 0000029899 00000 н. 0000030880 00000 п. 0000036993 00000 п. 0000037422 00000 п. 0000042498 00000 п. 0000046115 00000 п. 0000117772 00000 н. 0000160478 00000 н. {P Ե A @ = rBPp (쮓 ܱ˾ 䕳? ‘] / W% TWp 0м.»P%

СОСТАВ АСФАЛЬТА, СОСТАВЛЯЮЩИЙ ТЕРМОРЕАКТИВНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Настоящее изобретение по существу относится к асфальтовой композиции, содержащей термореактивные реакционноспособные соединения в качестве модификатора асфальта из группы, состоящей из полимерного MDI, эпоксидной смолы и меламиноформальдегида, где по меньшей мере 18% по массе в расчете на общую массу композиции представляют собой частицы с коэффициентом осаждения выше 5000 Свед в растворителе уайт-спирите.

Настоящее изобретение также относится к способу приготовления асфальтовой композиции.Асфальтовая композиция по настоящему изобретению демонстрирует увеличение функционального температурного диапазона и улучшенные свойства сопротивления деформации асфальта, например, полезный температурный диапазон асфальта, повышенную эластичность и более низкий потенциал деформации.

Обычно асфальт представляет собой коллоидный материал, содержащий различные молекулярные частицы, которые подразделяются на асфальтены и мальтены. Асфальт, будучи вязкоупругим и термопластичным, подвержен изменению свойств в диапазоне температур, от очень низких до высоких.Асфальт имеет свойство размягчаться в жаркую погоду и трескаться при сильном морозе. При низких температурах битум становится хрупким и трескается, а при повышенных температурах он размягчается и теряет физические свойства.

Добавление термореактивного реактивного компонента в качестве связующего, соответственно, в более общем смысле, в качестве модификатора позволяет физическим свойствам асфальта оставаться более постоянными в диапазоне температур и / или улучшать физические свойства в диапазоне температур, которому подвергается асфальт. .

Такие асфальты, модифицированные добавлением вяжущих или модификаторов, известны в уровне техники уже много лет. Однако асфальтовая промышленность все еще нуждается в улучшенных битумах. Отчасти это связано с тем, что известные в настоящее время модифицированные полимером асфальты имеют ряд недостатков. К ним относятся подверженность, например, остаточной деформации (колейности), усталости при изгибе, влажности, снижению эластичности при работе при низких температурах.

WO 01/30911 A1 раскрывает асфальтовую композицию, содержащую по весу от общей массы композиции примерно от 1 до 8% полимерного MDI, где полимерный MDI имеет функциональность по меньшей мере 2.5. Оно также относится к способу получения указанной асфальтовой композиции с использованием времени реакции менее 2 часов. Образование продукта МДИ-асфальт измеряют по увеличению вязкости продуктов или, более предпочтительно, с помощью динамического механического анализа (DMA).

WO 01/30912 A1 раскрывает водную эмульсию асфальта, содержащую, помимо асфальта и воды, эмульгируемый полиизоцианат. Оно также относится к совокупной композиции, содержащей указанную эмульсию, и к способам получения указанных композиций. WO 01/30913 A1 раскрывает асфальтовую композицию, содержащую по массе от общей массы композиции примерно от 1 до 5% полимерного MDI. форполимер на основе, где полимерный МДИ имеет функциональность не менее 2.5. Оно также относится к способу получения указанной асфальтовой композиции.

EP 0537638 B1 раскрывает модифицированные полимером битумные композиции, которые содержат от 0,5 до 10 частей по массе функционализированного полиоктенамера на 100 частей по массе битума и, необязательно, сшивающие агенты, отличающиеся тем, что полиоктенамер преимущественно является транс-полиоктенамером и содержит карбоксил группы, а также группы, производные от них, например малеиновая кислота.

Следовательно, было бы очень желательно иметь под рукой асфальтовую композицию и связанный с ней процесс подготовки, который позволил бы избежать всех недостатков, присущих известному уровню техники, например, ограниченного полезного температурного интервала, ограниченного упругого отклика и низкой точки размягчения.

Одной из целей настоящего изобретения было создание асфальтовой композиции, демонстрирующей улучшенные физические свойства с точки зрения большей постоянства в диапазоне температур. Кроме того, был разработан состав асфальта, который показывает увеличение полезного температурного интервала (UTI), снижает податливость безвозвратной ползучести (Jnr), имеет повышенный упругий отклик, имеет повышенную номинальную нагрузку, имеет пониженный потенциал для долговечного асфальта. деформации в ситуациях повышенного уровня движения соответственно пониженной скорости, хорошей адгезии и повышенной точки размягчения, а также пониженного проникновения иглы.

Кроме того, должен был быть предусмотрен соответствующий процесс приготовления асфальтовой композиции.

Различные физические свойства асфальтовой композиции измеряются различными испытаниями, известными в данной области техники, и подробно описаны в экспериментальной части.

Упругий отклик и невосстановимая податливость при ползучести (Jnr) вычисляются в испытании на восстановление ползучести при многократном напряжении (MSCR), в котором асфальт подвергается постоянной нагрузке в течение фиксированного времени. Общая деформация за определенный период времени указывается в% и соответствует показателю упругости связующего.Кроме того, можно измерить фазовый угол, который показывает улучшенный упругий отклик (уменьшенные фазовые углы) модифицированного связующего.

Реометр изгибающейся балки (BBR) используется для определения жесткости асфальта при низких температурах и обычно относится к жесткости асфальта на изгиб. В этом испытании определяются два параметра: жесткость при ползучести — это мера сопротивления битума постоянной нагрузке, а скорость ползучести (или значение m) — это мера того, как жесткость асфальта изменяется при приложении нагрузок.

Если жесткость на ползучесть слишком высока, асфальт будет вести себя хрупко, и растрескивание будет более вероятно. Желательно высокое значение m, поскольку при изменении температуры и накоплении термических напряжений жесткость будет изменяться относительно быстро. Высокое значение m указывает на то, что асфальт будет иметь тенденцию рассеивать напряжения, которые в противном случае накапливались бы до уровня, при котором может возникнуть низкотемпературное растрескивание.

Соответственно, было обнаружено, что состав асфальта содержит от 0,1 до 10.0 мас.% От общей массы композиции термореактивного реакционноспособного соединения, выбранного из группы, состоящей из полимерного MDI, эпоксидных смол и меламиноформальдегидных смол, где по меньшей мере 18 мас.% От общей массы композиции составляют частицы с коэффициентом седиментации более 5000 Свед в растворителе уайт-спирите.

В соответствии с дополнительным аспектом изобретения предлагается способ приготовления асфальтовой композиции, включающий следующие стадии:

• a) Нагревание исходного асфальта до температуры от 110 до 190 ° C.
• b) Добавление желаемого количества термореактивного реакционноспособного соединения при перемешивании
• c) После стадии b) реакционную смесь перемешивают при температуре в диапазоне от 110 до 190 ° C в течение по меньшей мере 2,5 ч. находится в атмосфере кислорода,
  , что соответствует целям изобретения. Дополнительно предусмотрено использование асфальтовой композиции для приготовления композиции асфальтовой смеси.

Неожиданно было обнаружено, что асфальтовая композиция согласно изобретению демонстрирует повышенную температуру размягчения в сочетании с уменьшением проникновения иглы, что приводит к увеличению полезного температурного интервала, повышенной эластичности, хорошей адгезии и повышенной прочности. допустимая нагрузка, а также сниженная вероятность остаточных деформаций асфальта.

Не привязываясь к этой теории, в настоящее время считается, что это связано с количеством частиц, составляющим по меньшей мере 18% по весу от общей массы композиции, имеющей коэффициент седиментации выше 5000 Sved. Определенная морфология коллоидных структур необходима для получения результирующих характеристик. Термореактивное реакционноспособное соединение будет реагировать с фенольной, карбоновой, тиоловой, ангидридной и / или пиррольной группой или любой реакционноспособной группой из компонентов асфальта и связывать асфальтены вместе, приводя к более крупным частицам в полученной асфальтовой композиции.

Предпочтительные варианты осуществления поясняются в формуле изобретения и описании. Понятно, что комбинации предпочтительных вариантов осуществления находятся в пределах объема настоящего изобретения.

Согласно изобретению асфальтовая композиция включает термореактивное реакционноспособное соединение, выбранное из группы, состоящей из полимерного MDI, эпоксидных смол и меламиноформальдегидных смол.

Обычно асфальт, используемый в настоящем изобретении, может быть любым известным асфальтом и обычно покрывает любое битумное соединение.Это может быть любой из материалов, называемых битумом или асфальтом, например, дистиллят, выдувной битум, битум высокого вакуума и срезанный битум, а также, например, асфальтобетон, литой асфальт, асфальтовая мастика и натуральный асфальт. Например, можно использовать асфальт прямой перегонки, например, с пенетрацией 80/100 или 180/220. Например, асфальт может быть очищен от летучей золы.

Предпочтительно асфальт имеет степень пенетрации 20-30, 30-45, 35-50, 40-60, 50-70, 70-100, 100-150, 160-220, 250-330 или степень проникновения 52- 16, 52-22, 52-28, 52-34, 52-40, 58-16, 58-22, 58-28, 58-34, 58-40, 64-16, 64-22, 64-28, 64-34, 64-40, 70-16, 70-22, 70-28, 70-34, 70-40, 76-16, 76-22, 76-28, 76-34, 76-40, более предпочтительно асфальт имеет пенетрацию 30-45, 35-50, 40-60, 50-70, 70-100, 100-150, 160-220 или классы эффективности 52-16, 52-22, 52-28, 52 -34, 52-40, 58-16, 58-22, 58-28, 58-34, 58-40, 64-16, 64-22, 64-28, 64-34, 70-16, 70-22 , 70-28, 76-16, 76-22, наиболее предпочтительно асфальт имеет пенетрацию 40-60, 50-70, 70-100, 100-150 или классы эффективности 52-16, 52-22, 52-28. , 52-34, 52-40, 58-16, 58-22, 58-28, 58-34, 64-16, 64-22, 64-28, 70-16, 70-22, 76-16, 76 -22.

Обычно термореактивное реактивное соединение представляет собой соединение, которое может химически реагировать с различными молекулярными частицами, классифицируемыми на асфальтены и мальтены соответствующего асфальта, и помогает создавать определенную морфологию коллоидных структур, в результате чего физические свойства асфальта остаются более постоянными. в широком диапазоне температур и / или даже улучшить физические свойства в диапазоне температур, которому подвергается асфальт.

Термореактивное реактивное соединение согласно изобретению выбирают из группы, состоящей из полимерного MDI, эпоксидных смол и меламиноформальдегидных смол.

Обычно полимерный МДИ известен в данной области и известен как полиметиленполифениленполиизоцианат, а также как полиариленполиизоцианат или полифенилметанполиизоцианат. Он может содержать различные количества изомеров, таких как, например, 4,4′-, 2,2′- и 2,4′-изомеры. Предпочтительно количество изомеров 4,4’MDI находится в диапазоне от 26% до 98%, более предпочтительно в диапазоне от 30% до 95%, наиболее предпочтительно в диапазоне от 35% до 92%. Предпочтительно содержание двух колец полимерного MDI находится в диапазоне от 20 до 62, более предпочтительно в диапазоне от 26 до 48%, наиболее предпочтительно в диапазоне от 26 до 42%.

Он также может содержать модифицированные варианты, содержащие карбодиимидные, уретониминовые, изоциануратные, уретановые, аллофанатные, мочевинные или биуретные группы. Все это далее будет называться pMDI. Предпочтительно pMDI, используемый согласно изобретению, имеет среднюю изоцианатную функциональность по меньшей мере 2,3, более предпочтительно по меньшей мере 2,5, наиболее предпочтительно по меньшей мере 2,7, например 2,8, 2,9 или 3,0.

Обычно чистота полимерного МДИ не ограничивается каким-либо значением, предпочтительно pMDI, используемый согласно изобретению, имеет содержание железа от 1 до 100 частей на миллион, более предпочтительно от 1 до 70 частей на миллион, наиболее предпочтительно от 1 до 60 частей на миллион

Обычно эпоксидные смолы известны в данной области, и химическая природа эпоксидных смол, используемых в соответствии с настоящим изобретением, особо не ограничивается.Предпочтительно эпоксидные смолы представляют собой одну или несколько ароматических эпоксидных смол и / или циклоалифатических эпоксидных смол, более предпочтительно эпоксидные смолы представляют собой бисглицидиловый эфир бисфенола A (DGEBA), бисглицидиловый эфир бисфенола F, гидрированный по кольцу бисфенол A, бисглицидиловый эфир F, гидрированный по кольцу бисглицидиловый эфир, бис-глицидиловый эфир бисфенола S (DGEBS), тетраглицидилметилендианилин (TGMDA), эпоксидные новолаки (продукты реакции эпихлоргидрина и фенольных смол (новолак)), циклоалифатические эпоксидные смолы, такие как 3,4-эпоксидные смолы, такие как гексагидрофталат, наиболее предпочтительно эпоксидные смолы представляют собой бис-глицидиловый эфир бисфенола A и / или бис-глицидиловый эфир бисфенола F и смеси этих двух эпоксидных смол.

Обычно меламиноформальдегидные смолы известны в данной области техники и в основном представляют собой продукт конденсации меламина и формальдегида. В зависимости от желаемого применения они могут быть модифицированы, например, реакцией с поливалентными спиртами. Химическая природа меламиноформальдегидных смол, используемых в соответствии с настоящим изобретением, особо не ограничивается.

Предпочтительно меламиноформальдегидные смолы относятся к водной смеси меламиновой смолы с содержанием смолы в диапазоне от 50 до 70 массовых процентов в расчете на водную смесь меламиновой смолы, при этом меламин и формальдегид присутствуют в смоле в молярном соотношении 1 : От 3 до 1: 1, более предпочтительно с меламином и формальдегидом, присутствующими в смоле в молярном соотношении 1: 1.От 3 до 1: 2,0, наиболее предпочтительно с меламином и формальдегидом, присутствующими в смоле в молярном соотношении от 1: 1,5 до 1: 1,7.

Меламиноформальдегидная смола может содержать от 1 до 10 мас.% Поливалентных спиртов, предпочтительно от 3 до 6 мас.% Поливалентных спиртов, более предпочтительно от 3 до 6 мас.% Диолов C ₂ до C ₁₂ диолов, например диэтиленгликоля , пропиленгликоль, бутиленгликоль, пентандиол и / или гександиол, особенно диэтиленгликоль.

В качестве дополнительных добавок меламиноформальдегидные смолы могут содержать от 0 до 8 массовых процентов капролактама и 0.От 5 до 10 массовых процентов 2- (2-феноксиэтокси) этанола и / или полиэтиленгликоля со средней молекулярной массой от 200 до 1500 каждый в расчете на водную смесь меламиновой смолы.

Согласно изобретению количество термореактивного реакционноспособного соединения, выбранного из группы, состоящей из полимерного МДИ, эпоксидных смол и меламиноформальдегидных смол в асфальтовой композиции, составляет не более 10,0 мас. % от общей массы асфальтовой композиции.

Желательно не более 5.0 вес. %, более предпочтительно не более 4,0 мас. %, наиболее предпочтительно не более 3,0 мас. %, в расчете на общую массу асфальтового состава. Согласно изобретению количество термореактивного реакционноспособного соединения, выбранного из группы, состоящей из полимерного MDI, эпоксидных смол и меламиноформальдегидных смол в асфальтовой композиции, составляет по меньшей мере 0,1 мас. %, предпочтительно не менее 0,5 мас. %, более предпочтительно не менее 0,7 мас. %, наиболее предпочтительно не менее 0,9 мас. % от общей массы асфальтовой композиции.Например, количество термореактивного реакционноспособного соединения, выбранного из группы, состоящей из полимерного MDI, эпоксидных смол и меламиноформальдегидных смол в асфальтовой композиции, может находиться в диапазоне от 0,5 мас. % до 1,8 мас. %, в пределах от 0,8 мас. % до 1,7 мас. %, в пределах от 1,0 мас. % до 1,9 мас. %, в пределах от 1,1 мас. % до 2,0 мас. %, в пределах от 1,8 мас. % до 3,2 мас. %, в пределах от 2,1 мас. % до 3,7 мас. %, или в пределах от 0,5 мас. % до 2.5 вес. %.

Обычно количество термореактивного реактивного соединения может зависеть от состава соответствующего асфальта. Для твердого асфальта, имеющего пенетрацию иглы ниже 85, может потребоваться меньше термореактивного реактивного соединения, например pMDI, а для мягкого асфальта, имеющего проникновение иглы выше 85, может потребоваться большее количество соответствующего термореактивного реактивного соединения, например pMDI. Не привязываясь к этой теории, в настоящее время считается, что количество термореактивного реакционноспособного соединения необходимо повторно регулировать из-за различной концентрации асфальтена в различных битумах.В мягком асфальте, который соответствует проникновению иглы выше 85, асфальтены разбавлены, следовательно, менее концентрированы, что требует большего количества соответствующего термореактивного реактивного соединения, например pMDI, и большего окисления, которое может быть обеспечено кислородной атмосферой в процессе приготовления. асфальтового состава для достижения лучших характеристик.

Обычно для асфальта, имеющего глубину проникновения иглы ниже 85, что соответствует качеству характеристик, имеющему предел высокой температуры не менее 64, количество термореактивного реактивного соединения выбирается из группы, состоящей из полимерного MDI, эпоксидных смол и меламиноформальдегидных смол. в составе асфальта может быть в пределах от 0.От 1 до 3,0 мас.%, Предпочтительно количество термореактивного реакционноспособного соединения составляет не более 2,5 мас.%, Наиболее предпочтительно не более 2,3 мас.%, Особенно не более 2,0 мас.%, И количество термореактивного реакционноспособного вещества составляет по меньшей мере 0,1 мас. %, предпочтительно не менее 0,5 мас. %, более предпочтительно не менее 0,7 мас. %, наиболее предпочтительно не менее 1,0 мас. % от общей массы асфальтовой композиции.

Как правило, для асфальта с пенетрацией иглы выше 85, что соответствует качеству характеристик, имеющему предел высокой температуры 64 или ниже, количество термореактивного реактивного соединения выбирается из группы, состоящей из полимерного MDI, эпоксидных смол и меламиноформальдегидных смол. в составе асфальта может быть в пределах от 2.0 вес. % до 10,0 мас.%, предпочтительно количество термореактивного реакционноспособного соединения составляет не более 5,0 мас.%, наиболее предпочтительно не более 4,5 мас.%, особенно не более 4,0 мас.%, и количество термореактивного реакционноспособного вещества составляет не менее 2,0 мас. . %, предпочтительно не менее 2,5 мас. %, более предпочтительно не менее 2,7 мас. %, наиболее предпочтительно не менее 3,0 мас. % от общей массы асфальтовой композиции.

Как правило, модифицируя асфальт, можно улучшить его характеристики с точки зрения различных физических свойств, например, можно добиться повышенного упругого отклика.

Используя асфальтовую композицию согласно изобретению, можно добиться перехода от одной марки к другой. Например, модификация асфальтовой ручки 50/70 приводит к получению модифицированного полимером асфальта 25 / 55-55A с использованием 2 мас. % термореактивного реактивного соединения или более твердого сорта, такого как ручка 20/30 или 30/45, в зависимости от соответствующего количества соответствующего термореактивного реактивного соединения. То же самое относится к асфальту с ручкой 70-100, трансформируемой в ручку 50-70, например, с 2 вес.-% термореактивного реактивного соединения или к PmB 25 / 55-55A с 3 мас.% термореактивного реактивного соединения. Также для класса эксплуатационных характеристик возможен переход к более высокому качеству, например, PG 64-22 приводит к PG70-22 после модификации 2 мас.% Соответствующего термореактивного реактивного соединения.

Свойства асфальтовой композиции согласно изобретению соответственно, такие как повышенная температура размягчения в сочетании с уменьшением проникновения иглы, увеличенный интервал полезных температур, повышенная эластичность, хорошая адгезия и повышенная номинальная нагрузка, а также снижение вероятности остаточных деформаций асфальта может зависеть от концентрации частиц с определенным коэффициентом седиментации, который напрямую коррелирует с размером частиц соответствующего состава.

Согласно изобретению асфальтовая композиция имеет по меньшей мере 18 мас.% В расчете на общую массу частиц композиции с коэффициентом седиментации выше 5000 Sved в растворителе уайт-спирите. Более предпочтительно 20% по массе в расчете на общую массу частиц композиции с коэффициентом седиментации выше 5000 Sved в растворителе уайт-спирита, наиболее предпочтительно не менее 23% по массе от общей массы частиц композиции с коэффициентом седиментации выше 5000 Sved в растворителе уайт-спирите, частицы с коэффициентом седиментации выше 5000 Sved в растворителе уайт-спирите могут составлять до 100% по весу от общей массы композиции, предпочтительно количество частиц с коэффициентом седиментации выше 5000 Sved. в растворителе уайт-спирита составляет не более 95% по массе в расчете на общую массу композиции, более предпочтительно не более 90% по массе от общей массы композиции, наиболее предпочтительно не более 80% по массе в расчете на от общей массы состава.Например, от 18% до 75% по весу в расчете на общую массу частиц композиции с коэффициентом седиментации в диапазоне от 15000 до 170000 Sved в растворителе уайт-спирите, например, от 23% до 65% по весу в расчете на общую масса частиц композиции с коэффициентом седиментации в диапазоне от 25000 до 140000 Sved в растворителе уайт-спирите или, например, от 30% до 52% по массе в расчете на общую массу частиц композиции с коэффициентом седиментации в диапазоне от 22000 до 95000 Свэд в уайт-спирите.

Растворитель уайт-спирит в контексте настоящего изобретения означает уайт-спирит высококипящий бензин с номером CAS-Nr.:64742-82-1, содержащий 18% ароматических углеводородов и температуру кипения от 180 до 220 ° C.

Коэффициент седиментации определяли ультрацентрифугированием в сочетании с абсорбционными оптическими устройствами. Оседание и концентрацию каждого компонента измеряли с длиной волны 350 нм. Этот метод известен в данной области техники и подробно описан в экспериментальном разделе.

Асфальтовые композиции настоящего изобретения могут использоваться как любые классические асфальтовые композиции предшествующего уровня техники. Асфальтовые композиции по изобретению могут быть особенно полезны для производства:

• • красок и покрытий, в частности, для гидроизоляции,
  • мастик для заполнения швов и заделки трещин,
  • растворов и горячих поверхностей для покрытия дорог, аэродромы, спортивные площадки и т. д.
  • в смеси с камнем для получения заполнителей (составляющих около 5-20% асфальтовой композиции) e.г асфальтобетонной смеси
  • горячие покрытия для наплавки, как указано выше
  • поверхностных покрытий для наплавки, как указано выше
  • теплый асфальт (WMA)
  • горячий асфальтобетон (HMA)

Кроме того, настоящее изобретение относится к способу приготовление асфальтовой композиции согласно изобретению, включающее следующие стадии

• • a) Нагревание исходного асфальта до температуры от 110 до 190 ° C.
  • b) Добавление желаемого количества термореактивного реакционноспособного состава. при перемешивании
  • c) После стадии b) реакционную смесь перемешивают при температуре в диапазоне от 110 до 190 ° C.в течение по меньшей мере 2,5 ч
    • , где реакция протекает в атмосфере кислорода.

Например, способ по настоящему изобретению может выполняться при температуре от 110 до 190 ° C на этапе а) и / или этапе с). Предпочтительно температура находится в диапазоне от 110 до 180 ° C, более предпочтительно в диапазоне от 115 до 170 ° C, наиболее предпочтительно в диапазоне от 120 до 155 ° C, например, температура находится в диапазон от 121 до 152 ° C.

Обычно температуры на этапе a), b) и этапе c) находятся в диапазоне от 110 до 190 ° C.и может отличаться на каждом этапе. Предпочтительно, чтобы температура на каждой из трех стадий была одинаковой и находилась в диапазоне от 110 до 190 ° C, более предпочтительно такая же и в диапазоне от 110 ° C до 170 ° C, наиболее предпочтительно такая же. и в диапазоне от 110 ° C до 160 ° C.

В соответствии с изобретением на стадии b) способа получения асфальтовой композиции при перемешивании добавляют желаемое количество термореактивного реакционноспособного соединения. Желаемое количество может быть в диапазоне от 0.От 1 до 10 мас.% В расчете на общую массу композиции.

Как правило, количество также может быть определено потенциометрическим титрованием, при котором будет определяться количество реакционноспособных групп в асфальте и соотноситься с эквивалентной массой реакционноспособных групп соответствующего термореактивного соединения. Методы титрования известны в данной области и подробно описаны в экспериментальном разделе.

Обычно асфальт от разных поставщиков различается по составу в зависимости от того, из какого пласта добывается сырая нефть, а также от процесса дистилляции на нефтеперерабатывающих заводах.Однако кумулятивное общее количество реакционноспособной группы может находиться в диапазоне от 3,1 до 4,5 мг КОН / г.

Например, асфальт с индексом пенетрации 50-70 или 70-100 дает стехиометрическое количество pMDI от 0,8 до 1,2% по весу. Дополнительный избыток изоцианата будет использоваться для реакции с вновь образованными функциональными группами из-за чувствительности асфальтовых компонентов к окислению при повышенных температурах во время приготовления асфальтовой композиции.

Согласно изобретению этап c) процесса выполняется после этапа b).Реакционную смесь перемешивают при температуре в диапазоне от 110 до 190 ° C в течение не менее 2,5 часов, предпочтительно время перемешивания составляет не менее 3 часов, более предпочтительно время перемешивания составляет не менее 3,5 часов, наиболее предпочтительно перемешивание время не менее 4 ч. Время перемешивания может составлять до 20 часов, предпочтительно время перемешивания не более 15 часов, более предпочтительно время перемешивания не более 12 часов, наиболее предпочтительно время перемешивания не более 9 часов. Например, после добавления от 1 до 1,5 мас. % соответствующего термореактивного компаунда, время смешивания может находиться в диапазоне от 2.От 5 до 4 часов, например 3 или 3,5 часа. Например, после добавления от 1,5 до 5,0 мас. % соответствующего термореактивного компаунда, время перемешивания может находиться в диапазоне от 4 до 6 часов, например 4,5 часа, 5 часов или 5,5 часов. Например, после добавления от 5 до 10,0 мас. % соответствующего термореактивного компаунда, время перемешивания может находиться в диапазоне от 6 до 15 часов, например 7 часов, 7,5 часов, 8 часов, 8,5 часов, 9 часов, 9,5 часов, 10 часов, 10,5 часов, 11 часов. , 11,5 ч, 12 ч, 12,5 ч, 13 ч, 13,5 ч, 14 ч или 14,5 ч.

Согласно изобретению способ приготовления асфальтовой композиции согласно изобретению должен осуществляться в атмосфере кислорода.Предпочтительно концентрация кислорода в кислородной атмосфере находится в диапазоне от 1 до 21 об.%, Более предпочтительно концентрация кислорода в кислородной атмосфере находится в диапазоне от 5 до 21 об.%, Наиболее предпочтительно концентрация кислорода в атмосфере кислорода находится в диапазоне от 10 до 21 об.%, например, способ настоящего изобретения выполняется на воздухе или в атмосфере, насыщенной кислородом.

Обычно процесс не ограничивается одним реакционным сосудом, например контейнером.Соответствующий асфальт может реагировать с термореактивным реактивным соединением на первой стадии в условиях, описанных выше, например при температуре от 110 ° C до 190 ° C в атмосфере кислорода, например, в течение одного часа. Затем асфальт можно охладить, перенести в другую реакционную емкость после переноса, нагреть, так что общее время реакции в кислороде составляет не менее 2,5 часов. Не ограничиваясь этой теорией, в настоящее время считается, что стадии a) и b) (первая стадия) предназначены для гомогенизации смеси и индукции реакции реакционноспособных групп асфальта с реакционноспособными группами соответствующей термореактивной смеси. реактивное соединение.Термореактивное реактивное соединение может быть нанесено на асфальтеновые поверхности. Вторая или дополнительная стадия нагревания, обозначенная как стадия с), предназначена для поддержки реакции сшивания путем окисления.

Примеры асфальтовых композиций согласно изобретению

• Z1: от 1,0 до 1,8 мас.% От общей массы композиции полимерного МДИ, при этом от 18% до 65 мас.% От общей массы композиции представляют собой частицы с коэффициентом седиментации в диапазоне от 8000 до 200000 Свед в растворителе уайт-спирите.
• Z2: от 1,8 до 3,2 мас.% От общей массы композиции полимерного МДИ, при этом от 22 до 70 мас.% От общей массы композиции представляют собой частицы с коэффициентом седиментации в диапазоне от От 20000 до 140000 Свед в растворителе уайт-спирите.
• Z3: от 1,2 до 2,2 мас.% От общей массы композиции полимерного МДИ, при этом от 33% до 68 мас.% От общей массы композиции представляют собой частицы с коэффициентом седиментации в диапазоне от От 28000 до 1000000 Свед в растворителе уайт-спирите.
• Z4: от 1,2 до 1,6 мас.% От общей массы композиции полимерного МДИ, при этом от 33 до 85 мас.% От общей массы композиции представляют собой частицы с коэффициентом седиментации в диапазоне от От 25000 до 150000 Свед в растворителе уайт-спирите.
• Z5: от 1,5 до 2,0 мас.% От общей массы композиции полимерного МДИ, при этом от 22 до 58 мас.% От общей массы композиции представляют собой частицы с коэффициентом седиментации в диапазоне от От 20000 до 250000 Свед в растворителе уайт-спирите.
• Z6: от 2,3 до 2,9 мас.% От общей массы композиции полимерного МДИ, при этом от 27 до 82 мас.% От общей массы композиции представляют собой частицы с коэффициентом седиментации в диапазоне от От 12000 до 370000 Свед в растворителе уайт-спирите.
• Z7: от 3,0 до 3,6 мас.% От общей массы композиции полимерного МДИ, при этом от 19 до 62 мас.% От общей массы композиции представляют собой частицы с коэффициентом седиментации в диапазоне от От 15000 до 135000 Свед в растворителе уайт-спирите.
• Z8: от 1,6 до 3,5 мас.% От общей массы композиции полимерного МДИ, при этом от 21% до 50 мас.% От общей массы композиции представляют собой частицы с коэффициентом седиментации в диапазоне от От 17000 до 500000 Свед в растворителе уайт-спирите.

Примеры и сравнительные примеры

Общая процедура приготовления асфальтовой композиции

2,5 кг асфальта соответствующей марки в соответствии с таблицами 3–6 нагревали до 140 ° C.в атмосфере кислорода и при 400 об / мин на масляной бане (температура установлена ​​на 150 ° C). Когда была достигнута внутренняя температура 100 ° C, к расплавленному асфальту добавляли 50 г соответствующего термореактивного реакционноспособного соединения согласно таблицам 3-6. Далее реакционную смесь обрабатывают при 140 ° C в течение 420 минут перед ее охлаждением до комнатной температуры. Образцы отправляли в банки для дальнейшего тестирования и хранили при комнатной температуре.

Для сравнительных примеров Comp1, Comp2 и Comp3 2.5 кг асфальта соответствующей марки согласно таблицам 3–5 нагревали до 140 ° C в атмосфере кислорода и при 400 об / мин на масляной бане (температура установлена ​​на 150 ° C) в течение 420 минут перед остывает при комнатной температуре. Образцы отправляли в банки для дальнейшего тестирования и хранили при комнатной температуре.

Например, 3 (Ex3) 3000 г асфальта 64-22 нагревали в печи при 150 ° C в течение 2 часов в закрытом контейнере. Предварительно нагретый образец имел 150 ° C.Затем крышка была снята, и она была зашнурована в нагревательном кожухе в атмосфере кислорода. При скорости смесителя 20% в кожухе с электронагревателем с использованием регулятора температуры в асфальте для поддержания температуры в пределах 2 ° C от 150 ° C. При достижении внутренней температуры 150 ° C, 60 г pMDI с функциональностью 2,7 (As20) добавляли в расплавленный асфальт. Далее реакцию проводят при 150 ° C в течение 150 минут. Образцы были отправлены в банки перед началом испытаний путем их нагрева до 150 ° C.и отделив их от контейнера 18,91.

Например 4 (Ex4) 3000 г асфальта 64-22 нагревали в печи при 150 ° C в течение 2 часов в закрытом контейнере. Предварительно нагретый образец был нагрет до 150 ° C, затем крышка была снята, и он был зашнурован в нагревательный кожух в атмосфере кислорода. При скорости смесителя 20% в кожухе с электронагревателем с использованием регулятора температуры в асфальте для поддержания температуры в пределах 2 ° C от 150 ° C. При достижении внутренней температуры 150 ° C, 60 г pMDI с функциональностью 2.9 (As70) добавляли к расплавленному асфальту. Далее реакцию проводят при 150 ° C в течение 150 минут. Образцы были отправлены в банки перед началом испытаний путем их нагревания до 150 ° C и отделения их от контейнера 18,91.

Для примера 5 (Ex5) 2,5 кг асфальта 70-100 нагревали до 140 ° C в атмосфере кислорода и со скоростью 400 об / мин на масляной бане (температура была установлена ​​на 150 ° C). Когда была достигнута внутренняя температура 100 ° C, 45 г pMDI As20 (1,8 мас.-%) добавляли в расплавленный асфальт. Далее реакционную смесь обрабатывают при 140 ° C в течение 420 минут перед ее охлаждением до комнатной температуры. Затем образец использовали для определения частей асфальтовой композиции с использованием аналитической ультрацентрифуги, см. Таблицу 2.

Для сравнительного примера Comp4 2,5 кг асфальта 70-100 нагревали до 140 ° C в атмосфере кислорода и ниже 400 об / мин на масляной бане (установленная температура 150 ° C). При внутренней температуре 100 ° С.После этого к расплавленному асфальту добавляли 45 г pMDI As20. Реакционную смесь дополнительно обрабатывают при 140 ° C в течение 30 минут перед охлаждением до комнатной температуры. Затем образец использовали для определения частей асфальтовой композиции с использованием аналитической ультрацентрифуги, см. Таблицу 2.

Для сравнительного примера Comp5 2,5 кг асфальта 70-100 нагревали до 140 ° C в атмосфере кислорода и ниже 400 об / мин на масляной бане (установленная температура 150 ° C) в течение 30 минут перед охлаждением до комнатной температуры.Затем образец использовали для определения частей асфальтовой композиции с использованием аналитической ультрацентрифуги, см. Таблицу 2.

Термореактивное реактивное соединение, используемое в примерах. PMDI, имеющий функциональность 2,7, названную в следующем As20 или имеющую функциональность 2,9, названную в последующем использовались As70.

pMDI с соответствующей функциональностью коммерчески доступны, например, в следующих компаниях: Bayer, BASF SE, Huntsmann и т.д. согласно соответствующей норме DIN

Подробное описание используемого метода:

Тесты ASPHALT

Проникновение иглы DIN EN 1426

В этом тесте измеряется проникновение стандартной иглы в образец битума.Для проникновений ниже (330 * 0,1) [мм] температура испытания составляет 25 [° C], нагрузка 100 [г] и время нагружения составляет 5 [с]. Если ожидается проникновение более (330 * 0,1) [мм], температуру испытания необходимо снизить до 15 [° C], сохраняя неизменными нагрузку и время нагружения.

Температура размягчения DIN EN 1427

Два горизонтальных диска битума, отлитых в латунных кольцах с буртиком, нагреваются с контролируемой скоростью в ванне с жидкостью, при этом каждый поддерживает стальной шарик. Точка размягчения указывается как среднее значение температур, при которых два диска размягчаются достаточно, чтобы позволить каждому шарику, окутанному битумом, упасть на расстояние (25 ± 0.4) [мм].

Усилие Пластичность DIN EN 13589

Битум заливается в форму, имеющую кольца на обоих концах. После отпуска на водяной бане образец крепится кольцами в зажимах дуктилиметра. Образец вытягивают в водяной бане при заранее определенной температуре (в данном случае 20 [° C]) со скоростью 50 [мм / мин] до тех пор, пока он не сломается или пока не достигнет значения не менее 400 [мм]. Сила и деформация измеряются на протяжении всего испытания.

Испытание в печи с прокаткой тонкой пленки DIN EN 12607-1

Битум нагревают в бутылках в печи в течение 85 [мин] при температуре 163 [° C].]. Бутылки вращаются со скоростью 15 [об / мин], и нагретый воздух вдувается в каждую бутылку в самой низкой точке движения со скоростью 4000 [мл / мин]. Воздействие тепла и воздуха определяется по изменениям значений физических испытаний, измеренных до и после обработки в печи.

Емкость для выдерживания под давлением DIN EN 14769

Остаток от RTFOT помещается в стандартные емкости из нержавеющей стали и выдерживается при определенной температуре кондиционирования (90 [° C], 100 [° C] или 110 [° C]) ) в течение 20 [ч] в сосуде с воздухом под давлением до 2.10 [МПа]. Температура выбирается в зависимости от марки асфальтового вяжущего (применения). Наконец, остаток дегазируют под вакуумом.

Реометр динамического сдвига (DSR) DIN EN 14770-ASTM D7175

Испытательная система реометра динамического сдвига состоит из параллельных пластин, средства контроля температуры испытуемого образца, устройства нагружения и системы управления и сбора данных.

Температурное изменение DIN EN 14770

Целью данного испытания является измерение комплексного модуля сдвига и фазового угла асфальтовых вяжущих.Испытание заключается в зажатии испытательного образца диаметром 8 или 25 [мм] между параллельными металлическими пластинами с определенной частотой и температурой. Одна из параллельных пластин колеблется относительно другой с амплитудами углового отклонения, в данном случае 1,59 [Гц]. Требуемые амплитуды должны быть выбраны так, чтобы испытание находилось в пределах области линейного поведения. Это повторяется при 30, 40, 50, 60, 70, 80 и 90 [° C].

Испытание на восстановление ползучести при многократном напряжении DIN EN 16659-ASTM D7405

Этот метод испытаний используется для определения наличия упругой реакции в асфальтовом вяжущем при ползучести при сдвиге и восстановлении при двух уровнях напряжения (0.1 и 3,2 [кПа]) и при заданной температуре (50 [° C]). В этом тесте используется DSR для нагружения 25 [мм] при постоянном напряжении в течение 1 [с], а затем дается возможность восстановиться в течение 9 [с]. Десять циклов ползучести и восстановления выполняются при напряжении ползучести 0,100 [кПа], за которыми следуют десять циклов при напряжении ползучести 3,200 [кПа].

Реометр для изгиба балки DIN EN 14771-ASTM D6648

Этот тест используется для измерения прогиба в средней точке призматической балки из асфальтового вяжущего с прямой опорой, подвергающейся постоянной нагрузке, приложенной к ее средней точке.Призматический образец для испытаний помещают в ванну с жидкостью с регулируемой температурой и нагружают постоянной испытательной нагрузкой в ​​течение 240 [с]. Испытательная нагрузка (980 ± 50 [мН]) и отклонение средней точки испытуемого образца отслеживаются во времени с помощью компьютеризированной системы сбора данных. Максимальное напряжение изгиба в средней точке испытательного образца рассчитывается на основе размеров испытуемого образца, расстояния между опорами и нагрузки, приложенной к испытательному образцу при временах нагружения 8,0, 15,0, 30.0, 60,0, 120,0 и 240,0 [с]. Жесткость испытательного образца для определенного времени нагружения рассчитывается путем деления максимального напряжения изгиба на максимальную деформацию изгиба.

Испытания асфальтовой смеси

Испытание на циклическое сжатие — TP Asphalt-StB Tell 25 B1

Испытание на одноосное циклическое сжатие используется для определения деформационного поведения образцов асфальта. В этом испытании образец закаляется в течение (150 ± 10) [мин] при (50 ± 0,3) [° C], что является той же температурой, при которой проводится испытание.После периода отпуска образец устанавливается на универсальную испытательную машину и загружается циклически. Каждый цикл длится 1,7 [с], время загрузки — 0,2 [с], а пауза длится 1,5 [с]. Прилагаемая верхняя нагрузка составляет 0,35 [МПа], а нижняя — 0,025 [МПа]. Регистрируют количество циклов и деформацию. Испытание заканчивается либо по завершении 10.000 циклов нагружения, либо когда деформация превышает 40%.

Испытание на непрямое растяжение — TP Asphalt-StB Teil 23

Непрямое испытание на растяжение битумных смесей проводится путем нагружения цилиндрического образца поперек его вертикальной диаметральной плоскости с заданной скоростью (в данном случае 50 ± 02 [мм / мин. ]) деформации и температуры испытания (в данном случае 15 ± 2 [° C].]). Пиковая нагрузка при разрушении регистрируется и используется для расчета косвенной прочности образца на растяжение.

Метод потенциометрического титрования для определения реактивных групп в асфальте:

Кислотное значение

Прибл. 0,5-1 г образца растворяли в 50 мл толуола и потенциометрически титровали 0,1 моль / л раствором гидроксида тетрабутиламмония. В раствор для титрования можно добавить несколько капель воды, чтобы обеспечить достаточную проводимость. Также было определено пустое значение.

Базовое значение

Прибл. 0,5-1 г образца растворяли в 50 мл толуола и потенциометрически титровали 0,1 моль / л раствором трифторметансульфоновой кислоты. В раствор для титрования можно добавить несколько капель воды, чтобы обеспечить достаточную проводимость. Также было определено пустое значение.

Определение частиц в составе асфальта с использованием аналитической ультрацентрифуги (AUC)

Для определения частиц в составе асфальта были проведены эксперименты по фракционированию с использованием аналитического ультрацентрифугирования.Были выполнены расчеты скорости осаждения с использованием Beckman Optima XL-I (Beckman Instruments, Пало-Альто, США). Использовалась интегрированная сканирующая оптическая система поглощения UVNIS. Была выбрана длина волны 350 нм. Образцы были измерены при концентрации около 0,2 г / л после разбавления в растворителе уайт-спирите (CAS-Nr.:64742-82-1). Для обнаружения растворимых и нерастворимых частей скорость центрифугирования менялась от 1000 до 55000 об / мин.

Распределение коэффициентов седиментации, определяемых как массовая доля видов с коэффициентом седиментации между s и s + ds, и концентрация одной оседающей фракции определялись с использованием стандартного программного обеспечения для анализа (SEDFIT).Изменение всего радиального профиля концентрации во времени регистрировалось и преобразовывалось в распределения коэффициента седиментации g (s). Коэффициент седиментации выражен в единицах Свед (1 Свед = 10-13 секунд). Частицы асфальтовой композиции определялись путем количественной оценки поглощения света быстро и медленно осаждающейся фракцией при используемой длине волны.

9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034

ТАБЛИЦА 1
Результаты определения частей частиц асфальтового состава
примера 1 (Ex1) и сравнительного примера (Compuge) с использованием аналитического ультрацентрифуги
концентрация частиц в
мас.-% от общей массы соответствующей композиции.
	Состав по	Состав по
	Н = 50000 Ед / мин	Н = 3000 Ед / мин
	S50	Концентрация		Образцы	[Sved]	[мас.%]	[Sved]	[мас.%]
Comp 1	0.7	85	41784	15
Ex 1	0,8	60	49341	40
Результаты определения доли частиц в составе асфальта примера
5 (Ex5) и сравнительных примеров Comp2, Comp4 и Comp5 с использованием
аналитической ультрацентрифуги, концентрация частиц
мас.-% от общей массы соответствующей композиции.
	Компонент		Компонент
	N = 50000 об / мин		N = 1500.	S 50	Конц.
	Образцы	[Sved]	[мас.%]	[Sved]	[мас.%]
	Comp 4	0.5	86%	89693	14%
	Ex5	0,5	75%	149997	25%
	Comp 5					Comp 5			10%
	Comp 2	0,6	88%	109973	12%

9034 9034 композиции примеров 1-2 и сравнительных примеров Comp1-Comp2, физические 9035 70347

3

— свежий 6634 9034 9034

свойства асфальтовых композиций после приготовления, жесткость и значение m без старения.
	свежий
			дозировка
				Игла	MSCR после	MSCR после
		реактивный	реактивный	Смягчающий	пенетрация	RTFOT @	состав																								балл (° С.)	(1/10 мм)	0,1 кПа (%)	3,2 кПа (%)
Комп.	9	5
Ex 1	ручка 50/70	As20	2	66	20	45	29
Comp 2	Comp 2	0	47.7	60	1,9	−1,4
Ex 2	ручка 70/100	As20	2	52,6	45	17,1
		Сила	Фазовый угол	Жесткость	Жесткость	м-значение	м-значение
	Пример	−	9034 ° 9034 ° 9034 ° пластичность 9034 ° .[МПа]	на −25 ° C [МПа]	на −10 ° C.	на −25 ° C.
	Comp 1	6,7	72	69,2	—	0,418	—
	Ex 1	22	59,5	80,05	—	0,376	—

9034 9034 термореактивный

420	0.458	0,216
	Пример 2	3,8	74,2	69,1	444,5	0,436	0,208
Асфальтовые композиции из примеров 1-2 и сравнительных примеров от Comp1 до Comp2, точка размягчения свежих асфальтовых композиций
после подготовки и жесткость и значение m после кратковременного старения с использованием Rolling Thin Film Тест духовки (RTFOT).
	свежий
	дозировка
	(мас.%)
	термоотверждающийся

9034 9034 9034 9034 термореактивный3 реактивный

термореактивный
Размягчение	Жесткость	Жесткость	м-значение	м-значение
Пример	асфальт	компаунд	компаунд	точка (° C.)	на -10 ° C [МПа]	на -25 ° C [МПа]	на -10 ° C.	на -25 ° C.
Сравн. 1	ручка 50/70	—	0	53,6	83,4	536,3	0,38	0,213
Ex 1	9034 9034 9034 9034		As20 2 9034	—	0,356	—
Comp 2	ручка 70/100	—	0	47.7	78	455,7	0,43	0,214
Ex 2	ручка 70/100	As20	2	52,6	79,7	9034 9034 9034 9034 9034	79,7
459

полезный температурный интервал

ТАБЛИЦА 5
Асфальтовые композиции примеров 3-4 и сравнительного примера Comp3, физические свойства
, определяемый согласно AASHTO M320, и соответствующая полученная марка асфальта.
			дозировка
			(мас.%)
		термоотверждающийся 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 реактивный реактивный Размягчение RTFOT @ RTFOT @ UTI Пример асфальт компаунд компаунд точка (° C)) 0,1 кПа (%) 3,2 кПа (%) [° C] Класс Comp 3 PG 64-22 — 0 5,4 1,2 91 64-22 Ex 3 PG 64-22 As20 2 54,5 49,1 36,4 36,4 36,4 Ex 4 PG 64-22 As70 2 54.8 57,9 46,7 97,5 76-22

ТАБЛИЦА 6

9035 и

сравнительные составы и

пример Comp3, физические свойства асфальтовых композиций
после приготовления, полезный температурный интервал, определенный в соответствии с
AASHTO M320 и соответствующая полученная марка асфальта.
		Дозировка	M320 PG	Непрерывный	UTI	ΔT
Пример	Добавка	вес. %	Класс ° C.	Класс ° C.	° C.	° C.
Comp 3	Unmod-	0	64-22	66,7-24,3	66,7-24,3	91,0	0,0
	ified
Ex 6	As20	1	70-22	71.6-23,6	95,2	4,2
Ex 7	As20	3	70-16	75,8-18,7	94,5	3,5
7
902 согласно изобретению приводит к улучшенным характеристикам с увеличением точки размягчения и уменьшением проникновения иглы. Для асфальтов твердых марок такая модификация более выражена, чем для более мягких.За счет увеличения твердости начального асфальта улучшается его эластичность, что видно по результатам MSCR, а также по сдвигу фазового угла. Материалы в целом становятся более жесткими при низкой температуре по сравнению с немодифицированным асфальтом, обнаруживаемым по небольшому увеличению жесткости при ползучести, в то же время значение m уменьшается. Чтобы определить, может ли модифицированный асфальт треснуть раньше, было проведено краткосрочное старение и измерены жесткость на ползучесть, а также скорость ползучести. После RTFOT (кратковременное старение) сопротивление ползучести модифицированного асфальта при -10 ° C.и при -25 ° C не увеличиваются так сильно, как для немодифицированного асфальта. Значение m при -25 ° C для модифицированного пера 70-100 увеличивается. Результаты для асфальтовой смеси: Подготовка образцов асфальтобетонной смеси: В качестве гранулометрической кривой был выбран SMA 8 S. размер в [мм].
	Размер заполнителя [мм]
	≤0.063	0,063	0,125	0,71	2	5,6	8	11,2
3,3 [M .-%]	3 9	19,3	49,3	5,9	0,0
Прошел [M .-%]	—	9,2	12,4	19,0	25,6			9034.0

Обозначение материала каменного агрегата, выбранного для подготовки образца, было:

Марка материала агрегата. Мелкозернистый DGC6 Грубый заполнитель — 2/5

ТАБЛИЦА 8
	Обозначение	Марка при поставке
	Известняк	Наполнитель — 0 / 0,063
	Басанит
	Диабаз	Грубый заполнитель — 5/8

Для приготовления асфальтобетонных смесей использовалась норма TP Asphalt-StB.Была проведена следующая процедура:

Отпуск компонентов

Соответствующие агрегаты, перечисленные в таблице 8, были отпущены в течение 8 [ч] при 150 ° C ± 5 [° C]. Например, Ex10, асфальтовая ручка 50- 70 нагревали до 150 ° C в атмосфере кислорода при перемешивании. Когда была достигнута внутренняя температура 150 ° C, к расплавленному асфальту добавляли 2 мас.% PMDI As20. Реакцию далее обрабатывают при 150 ° C в течение 5 часов, а затем модифицированный асфальт герметизируют при 150 ° C.± 5 [° С]. Для сравнительного примера Comp6 асфальтовую ручку 50-70 нагревали до 150 ° C в атмосфере кислорода при перемешивании. Реакцию далее обрабатывают при 150 ° C в течение 5 часов, а затем асфальт герметизируют при 150 ° C ± 5 [° C].

Смешивание компонентов

При температуре 150 ° C ± 5 [° C] каменно-мастичный асфальт смешивается в следующем порядке: 1. Крупный заполнитель, 2. Заполнитель с измельченным песком, 3. Волокно, 4. — Сухая смесь в течение 2 [мин], 5. — Предварительно перемешайте соответствующий асфальт или модифицированный асфальт, а затем добавьте к смеси, 6.-Смешивание в течение 3 [мин] при 30 [об / мин].

Хранение

После смешивания смесь хранят максимум 3 [ч] при температуре на 10 [° C] выше температуры уплотнения.

Изготовление и уплотнение образцов для испытаний

Для изготовления и уплотнения образцов использовалась норма TP Asphalt-StB Part 33.

Эта норма объясняет процедуру изготовления образцов для испытаний в лаборатории с помощью прокатной машины для уплотнения (Walzsektor-Verdichtungsgerat).

Для приготовления образца для испытаний горячую асфальтобетонную смесь разливали по пластинам и уплотняли с помощью вальцовой уплотнительной машины.Пластины имеют длину 320 [мм], ширину 260 [мм] и высоту не менее 40 [мм]. Высота пластин зависит от размеров образца, необходимых для конкретного испытания.

Для уплотнения пластин оборудование (станок, пресс-форма и пресс) должно быть закалено при 80 [° C], в то время как температура смесей во время уплотнения должна соответствовать следующему (таблица 9).

ТАБЛИЦА 9
Обзор температуры уплотнения
и температуры хранения смеси.
	Температура уплотнения при	Температура хранения
	при производстве	Смеси
	135 ± 5 [° C] для нормального битума [° C] для
	(согласно TL Bitumen-StB)	макс. 3 [ч]
	145 ± 5 [° C] для PmB (согласно	155 ± 5 [° C] для
	TL Bitumen-StB)	макс.3 [h]

Распиловка образцов для испытаний

После изготовления пластин их необходимо распилить до необходимых размеров. Размеры зависят от теста. Размеры образца, необходимые для различных испытаний, следующие (таблица 10)

9034 9034 9034 9034 9034 9034 Образцы асфальта 9 0438

ТАБЛИЦА 10

Размер и количество образцов для испытаний в зависимости от испытания асфальта.

Минимум

Испытание

DIN

TP

Испытание

Образец

Испытание асфальта

EN

EN

Деформация

Поведение

Циклическое

12697-25

Teil 25 B1

3

: 60

Тест

Усталость

Поведение

Непрямое циклическое

AL — Sp-Asphalt 09

10

H: 40

Испытание на прочность

Физические свойства асфальтовой смеси на основе битумной пера, модифицированного pMDI 50-70 согласно Ex1.

Испытание на одноосное циклическое сжатие (T = 50 [° C] — a = 0,35 [МПа])

Испытание определяет деформационное поведение асфальтовой смеси из-за циклической сжимающей нагрузки. Интересующее значение представляет собой точка перегиба, в которой деформация переходит от постоянной скорости деформации к прогрессирующей деформации.

9034 9034 9034 9034 9034 9034

ТАБЛИЦА 11
Составы асфальтовой смеси примера 10 (Ex10) и сравнительного примера
Comp6, результаты для nw: циклы нагрузки при точке перегиба
: Деформация в точке перегиба.
	Вариант	nw	εw
	Comp6	1.002	3.3785

Модификация асфальта с помощью pMDI приводит к асфальтовой смеси (Ex10), в которой точка перегиба смещена вправо до nw: 3307 по сравнению с nw: 1002 для немодифицированной асфальтовой смеси Comp6.После модификации количество циклов нагрузки резко увеличилось.

Циклическое испытание на прочность при косвенном растяжении

Это испытание используется для изучения усталостных характеристик асфальтовых смесей. Цилиндрический образец для испытаний нагружают вертикально в диаметральной вертикальной плоскости. Образцы нагружают разными предварительно определенными нагрузками.

ТАБЛИЦА 12
Составы асфальтовой смеси примера 10 (Ex10) и
сравнительного примера Comp6, показывающие результаты
циклического непрямого испытания на прочность на разрыв.
Верхний	Comp6	Ex10
Напряжение [МПа]	Циклы нагружения	Циклы нагружения
	9034 1,586	8,169
0,6	770	1,454

Модифицированная асфальтовая смесь Ex10 может выдерживать большую нагрузку по сравнению с немодифицированным асфальтом количество циклов загрузки.Испытание доказывает превосходные эластичные свойства модифицированной асфальтовой композиции согласно изобретению и полученной модифицированной асфальтовой композиции.

Окисление битума: молекулярная характеристика и влияние на реологические свойства

Airey GD (2002) Использование черных диаграмм для выявления несоответствий в реологических данных. Road Mater Pavement 3: 403–424

Артикул Google Scholar

Эйри Г.Д., Хантер А.Е. (2003) Динамические механические испытания битума: методы подготовки образцов.Proc Inst Civ Eng Transp 156 (2): 85–92

Google Scholar

Эйри Г.Д., Чой Ю.К., Коллоп А.С., Эллиотт Р. (2004) Реологические характеристики и характеристики разрушения битума с низким проникновением. Road Mater Pavement 5 (sup1): 107–131

Артикул Google Scholar

Андерсон Д.А., Лапалу Л., Марастяну М.О., Ле Хир Ю.М., Планш Дж.П., Мартин Д. (2001) Низкотемпературное термическое растрескивание асфальтовых вяжущих в зависимости от прочности и свойств разрушения.Transp Res Rec 1766: 1–6

Статья Google Scholar

D’Angelo J, Kluttz R, Dongré R, Stephens K, Zanzotto L (2007) Пересмотр спецификации высокотемпературного вяжущего: испытание на восстановление ползучести при множественном напряжении. Proc Assoc Asphalt Paving Technol 76: 123–162

Google Scholar

ASTM D664-11a (2011) Стандартный метод определения кислотного числа нефтепродуктов потенциометрическим титрованием.ASTM International, West Conshohocken

Beitchman BD (1960) Влияние антиоксидантов на долговечность асфальта. J Res Nat Bureau Stand Eng Instrumentation 64C: 13–17

Артикул Google Scholar

Бартл К.Д., Миллс Д.Г., Маллиган М.Дж., Амаэчина И.О., Тейлор Н. (1986) Ошибки при определении молярно-массового распределения производных угля с помощью эксклюзионной хроматографии. Anal Chem 58: 2403–2408

Статья Google Scholar

Branthaver JF, Petersen JC, Robertson RE, Duvall JJ, Kim SS, Harnsberger PM, Mill T, Ensley EK, Barbour FA, Schabron JF (1993) Характеристика и оценка связующего, Том 2: Химия, SHRP-A- 368.Национальный исследовательский совет, Вашингтон, округ Колумбия

Google Scholar

Букка К., Миллер Дж. Д., Хансон Ф. В., Мисра М., Облад А.Г. (1994) Влияние содержания карбоновой кислоты на вязкость битума. Топливо 73: 257–267

Артикул Google Scholar

Christensen DW, Anderson DA (1992) Интерпретация данных динамических механических испытаний асфальтовых цементов для дорожных покрытий. Proc Assoc Asphalt Paving Technol 61: 67–116

Google Scholar

Delgadillo R, Cho DW, Bahia H (2006) Нелинейность повторных испытаний связующего на ползучесть и восстановление и взаимосвязь с остаточной деформацией смеси.Transp Res Rec 1962: 3–11

Статья Google Scholar

Деттман Х., Инман А., Салмон С., Скотт К., Фур Б. (2005) Химическая характеристика фракций ГПХ битумных асфальтенов Атабаски, выделенных до и после термической обработки. Energy Fuel 19: 1399–1404

Статья Google Scholar

EN 14770 Методы испытаний нефти и нефтепродуктов. Битум и битумные вяжущие.Определение комплексного модуля сдвига и фазового угла. Реометр динамического сдвига (DSR) Европейский комитет по стандартизации 2012, Брюссель

Francken L (1997) Долгосрочное старение чистого и модифицированного битума: влияние на реологические свойства и взаимосвязь с механическими характеристиками асфальтовых смесей. Proc. 8-я Международная конференция по асфальтовым покрытиям, 10–14 августа, Сиэтл, США.

Gooswilligen G, van Berger H, de Bats FT (1985) Окисление битумов в различных тестах.Труды 3rd Eurobitume Symp. Vol. Я 95-101.

Groenzin H, Mullins OC (1999) Размер и структура молекул асфальтенов. J Phys Chem A 103 (50): 11237–11245

Статья Google Scholar

Hintz C, Velasquez R, Johnson C, Bahia HU (2011) Модификация и проверка теста линейной развертки амплитуды для спецификации усталости связующего. Transp Res Rec 2207: 99–106

Статья Google Scholar

Jingyan L, Xiaoli C, Songbai T (2012) Исследование по определению общего кислотного числа нефти с использованием спектроскопии ослабленного полного отражения в средней инфракрасной области.Energy Fuel 26: 5633–5637

Статья Google Scholar

King G, Anderson M, Hanson D, Blankenship P (2012) Использование диаграмм черного пространства для прогнозирования растрескивания, вызванного возрастом. Proc. 7-я Международная конференция RILEM по растрескиванию дорожного покрытия 453–463

Джоши Дж. Б., Пандит А.Б., Катария К.Л., Кулкарни Р.П., Саваркар А.Н., Тандон Д., Рам Й., Кумар М.М. (2008) Обогащение нефтяных остатков с помощью висбрекинга: обзор. Ind Eng Chem Res 47: 8960–8988

Статья Google Scholar

Ламонтань Дж., Дюма П., Муилле В., Кистер Дж. (2001) Сравнение различных методов с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR): применение к дорожным битумам.Топливо 80: 483–488

Артикул Google Scholar

Лаукканен О.В., Пеллинен Т., Маковска М. (2013) Изучение наблюдаемого реологического поведения старого и свежего битума на месте с использованием коллоидной модели, предложенной для битума. В кн .: Многомасштабное моделирование и характеристика материалов инфраструктуры. Springer, Нидерланды, стр. 185–197

Chapter Google Scholar

Лаукканен О.В., Соенен Х. (2015) Реологическая характеристика битумных вяжущих, модифицированных парафином: влияние подготовки образца и термическая история.Constr Build Mater 95: 269–278

Статья Google Scholar

Le Guern M, Chailleux E, Farcas F, Dreessen S, Mabille I (2010) Физико-химический анализ пяти твердых битумов: определение химических форм и молекулярной организации до и после искусственного старения. Топливо 89: 3330–3339

Артикул Google Scholar

Leech D, Nunn ME (1997) Механизмы износа гибких дорог.Proc. 2-й Европейский симпозиум. по характеристикам и долговечности битумных материалов, Лидс, 271–292

Лю CY, Яо М., Гарритано Р.Г., Франк А.Дж., Байли С. (2011) Пересмотренные эффекты податливости прибора: линейные измерения вязкоупругости. Rheol Acta 50: 537–546

Статья Google Scholar

Lu X, Redelius P, Soenen H, Thau M (2011) Характеристики материалов долговечных асфальтовых покрытий. Road Mater Pavement 12: 567–585

Артикул Google Scholar

Лу Х, Исакссон У. (2002) Влияние старения на химию и реологию битума.Constr Build Mater 16: 15–22

Статья Google Scholar

Михалица П., Казачков И.Б., Стастна Дж., Занзотто Л. (2008) Взаимосвязь между химическими и реологическими свойствами двух битумов разного происхождения. Топливо 87: 3247–3253

Артикул Google Scholar

Moschopedis SE, Speight JG (1977) Влияние продувки воздухом на свойства и состав природного битума.J Mater Sci 12: 990–998

Статья Google Scholar

Page GC, Мерфи К.Х., Рут Б.Е., Рок Р. (1985) Отверждение асфальтового вяжущего — причины и следствия. Proc Assoc Asphalt Paving Technol 54: 140–167

Google Scholar

Петерсен Дж. К., Робертсон Р. Э., Брантхейвер Дж. Ф., Харнс-Бергер П. М., Дюваль Дж. Дж., Ким С. С., Андерсон Д. А., Кристиансен Д. В., Баия Х.У. (1994) Характеристика и оценка связующего.Vol. 1 SHRP-A-367 Национальный исследовательский совет, Вашингтон, округ Колумбия.

Петерсен Дж. К., Харнсбергер П. М. (1998) Старение асфальта — механизм двойного окисления и его взаимосвязь с составом асфальта и окислительным старением. Transp Res Rec 1638: 47–55

Статья Google Scholar

Петерсен Дж. К. (2009) Обзор основ окисления асфальта — химические, физико-химические, физические свойства и взаимосвязь долговечности.Циркуляр по исследованиям в области транспорта E-C140, Transport Res B 1-36

Planche JP (2014) Анализ химического состава связующего, микроструктуры, взаимосвязей свойств — использование в реальных условиях Proc of the Int. Soc Asphalt Pavements 2014: 13–20

Google Scholar

Polacco G, Stastna J, Zanzotto L (2008) Накопленная деформация в модифицированных полимером асфальтах. Rheol Acta 47: 491–498

Статья Google Scholar

Ruan Y, Davison RR, Glover CJ (2003) Окисление и вязкостное упрочнение битумов, модифицированных полимером.Energy Fuel 17: 991–998

Статья Google Scholar

Ределиус П., Соенен Х (2015) Взаимосвязь между химическим составом битума и характеристиками. Топливо 140: 34–43

Артикул Google Scholar

Ределиус П., Соенен Х (2005) Корреляция между полярностью битума и реологией. Road Mater Pavement 6: 385–405

Артикул Google Scholar

Рид Дж., Уайток Д. (2003) Справочник по битуму Shell, 5-е изд.Томас Телфорд, Лондон

Google Scholar

Sebaaly PE, Lake A, Epps J (2002) Оценка низкотемпературных свойств смесей HMA. J Transp Eng 128 (6): 578–586

Статья Google Scholar

Шеной А. (2001) Уточнение параметра спецификации суперположения для оценки характеристик асфальта. J Transp Eng 127: 357–362

Статья Google Scholar

Soenen H, De Visscher J, Vanelstraete A, Redelius P (2006) Влияние термической истории на реологические свойства различных битумов.Rheol Acta 45: 729–739

Статья Google Scholar

Соенен Х., Ределиус П. (2014) Влияние ароматических взаимодействий на эластичность битумных вяжущих. Rheol Acta 53: 741–754

Статья Google Scholar

Соенен Х., де Ла Рош С., Ределиус П. (2003) Усталостное поведение битумных материалов: от связующих до смесей. Road Mater Pavement 4: 7–27

Артикул Google Scholar

Themeli A, Chailleux E, Farcas F, Chazallon C, Migault B (2015) Распределение молекулярной массы асфальтовых вяжущих для дорожных покрытий по измерениям фазового угла.Road Mater Pavement 16: 1–17

Артикул Google Scholar

Thomas K, McKay JF, Branthaver JF (2006) Поверхностно-активные вещества в состаренном асфальте и влияние μ на чувствительность к влаге смесей, приготовленных в лаборатории. Road Mater Pavement 7 (4): 477–490

Google Scholar

Tuffour YA, Ishai I, Craus J (1989) Связь старения и долговечности асфальта с изменениями его состава.Proc Assoc Asphalt Paving Technol 58: 163–181

Google Scholar

Ван Гурп М., Палмен Дж. (1998) Наложение времени и температуры для полимерных смесей. Rheol Bull 67: 5–8

Google Scholar

Ван И-Х, Буше Дж. Л., Ромин Р. А., Роулетт Р. Д., Лей Г. Д. (1993) Химия окисления в асфальте. Fuel Sci Technol Int 11: 1–28

Статья Google Scholar

Williams ML, Landel RF, Ferry JD (1955) Температурная зависимость релаксационных механизмов в аморфных полимерах и других стеклообразующих жидкостях.J Am Chem Soc 77: 3701–3707

Статья Google Scholar

Winter HH, Mours M (2006) Инициатива кибер-инфраструктуры для реологии. Rheol Acta 45 (4): 331–338

Статья Google Scholar

Zanzotto L, Stastna J, Ho K (1996) Характеристика обычных и модифицированных битумов с помощью их комплексного модуля. J Poly Sci 59: 1897–1190

Google Scholar

Занзотто Л., Стастна Дж., Хо С. (1999) Распределение молекулярной массы обычного асфальта на основе динамических функций материала.Mater Struct 32: 224–229

Статья Google Scholar

Чжао МО, Hesp SAM (2006) Оценка эксплуатационных характеристик пробных вяжущих C-SHRP для дорожных покрытий Lamont, Альберта. Int J Pavement Eng 7 (3): 199–211

Статья Google Scholar

.