от чего зависит и на что влияет

Водонасыщение — это одно из свойств любого материала. Его показатель формируется на основе способности к заполнению пор и трещин жидкостью. Водонасыщение для асфальтобетона зависит от его пористости. Величина увеличивается в случае недостаточного уплотнения. Показатель будет нормальным, если в точности следовать технологии производства. С полученного асфальта берется несколько образцов. Они исследуются посредством специальной методики.

Водонасыщение асфальтобетона ГОСТ 9128-2009 определяется в лабораторных условиях. Для этого предварительно производится забор материала с различных участков поверхности. В выбранном режиме поверхность заливается водой. Лаборант замеряет количество, которое будет поглощено структурой. Дополнительно выполняется замораживание. Низкие температуры негативно влияют на слой асфальта. При наличии трещин заметно увеличивается их объем. Избежать ситуации можно при дополнительном уплотнении материала.

Особенности термина

Для нормальной эксплуатации асфальта недопустимо повышенное водонасыщение. При отклонении в показателе невозможно заметить негативные изменения плоскости в летнее время. Правильно поставить оценку смогут только специалисты после проведения исследования. Повышенное водонасыщение наблюдается, если на поверхности невооруженным глазом можно обнаружить большое количество пор. На фоне этого наблюдается также скорое выкрашивание щебня из поверхности.

Повышенный показатель в несколько раз снижает морозостойкость асфальта. Покрытие испортиться при наступлении холодов и морозов. Если вода ранее успела попасть в поверхность, то она начинает расширяться. Увеличение объема приводит к ухудшению технических характеристик и целостности. Законы физики приводят к тому, что лед начинает ломать асфальт изнутри. Поверхность рвется от давления, созданного жидкостью внутри. Покрытие начинает прогрессивно разрушаться, поэтому дальнейшее использование считается нецелесообразным.

Покрытие из асфальтобетона страдает из-за длительного увлажнения. Наблюдается выкрашивание минеральных зерен. Оно быстро изнашивается, поэтому появляются выбоины. Водостойкость напрямую зависит от плотности и образования устойчивых связей между отдельными компонентами. Благодаря этому удается добиться необходимого уровня адгезии. Если водонасыщение асфальтобетона ниже нормы, то со временем можно наблюдать диффузию жидкости. Она проникает под битумную пленку и уничтожает связи. Минеральные материалы имеют положительный потенциал. Свойство позволяет препятствовать устранению битумной пленки.

Жидкость имеет свойства проникать в трещины материала. Ситуация приводит к понижению прочности веществ. Трещины ослабляют свойства структуры. Они начинают заметно увеличиваться в размере. Асфальтобетон теряет свои первоначальные свойства прочности. Жидкости также свойственна диффузия — проникновение воды внутрь материала и застаивание. Это приводит к расклинивающему эффекту. Структура намокает, а затем высыхает. Попеременное действие приводит к увеличению пористости до 7%. При этом размер зерна заметно уменьшается, а в порах начинает скапливаться большее количество жидкости.

Крупнозернистый бетон имеет много открытых пор. Для мелкозернистого их количество составляет от 30 до 40% от общей массы. Водонасыщение вычисляется после анализа набухания и вычисления коэффициента водостойкости. Показатель должен быть больше 0,9. Только при длительном водонасыщении его можно снизить до 0,8.

Морозостойкость напрямую зависит от количества открытых пор. Во внимание также следует брать созданные связи между битумом и минеральными веществами. Они страдают весной и осенью. В этот период наблюдается поочередное замерзание и размерзание. На фоне этого формируются трещины, которые увеличивается при каждом цикле.

Морозостойкость принято выражать в качестве коэффициента. Он увеличивается в каждом цикле, поэтому страдает прочность сформированной поверхности. Показатель ниже у гранита, но выше у известняка. Асфальтобетон выдерживает больше циклов только при правильной технологии формирования. Иначе разрушение можно будет наблюдать в первом сезоне. Поверхность такого образца не получиться эксплуатировать в течение долгого периода времени.

Причины изменения свойств

Строителей дорог интересует вопрос изменения водонасыщенности асфальтобетона, от чего зависит данный показатель. Выделяют следующие факторы:

• В процессе создания покрытия была нарушена технология. Работники не соблюдали необходимые требования, которые выдвигались к температурным показателям. К примеру, укладка производилась под дождем или при низких температурах. Показатель ухудшается, если по поверхности каток не прошел достаточное количество раз. Техника также должна соответствовать требованиям, которые к ней выдвигает ГОСТ.
• Применялась смесь для асфальта низкого качества. Не допускается использовать зернистый состав. Рецепт приготовления также должен соответствовать требованиям ГОСТа.

Формула для расчета

Водонасыщение асфальтобетона измеряется в процентах. Формула для расчета водонасыщение асфальтобетона:

W= (m3 — m0)/(m1 — m2) 100%, где

m0 — масса взятого предварительно образца, если взвешивание производить в воздухе.

m2 — масса, которая получилась после взвешивания в воде.

m1 — образец предварительно держат полчаса в воде, а затем производят замер его веса в воздухе.

m3 — образец насыщают в условиях вакуума, а затем выполняют замер в воздухе.

Результат целесообразно округлить до десятичного знака. Для формирования информативной картины потребуется взять среднеарифметическое значение от нескольких результатов.

Расхождение в полученных параметрах не может быть больше 0,5%.

Способы уменьшения

Мы уже разобрались, на что влияет водонасыщение асфальтобетона. Если в результате исследования было выявлено отклонение от нормы, то целесообразно искать пути уменьшения показателя. Используется метод уплотнения каждого слоя.

На практике добиться результата можно только в верхних слоях асфальта. Для этого газовой горелкой производится его уплотнение. Дополнительно по поверхности можно пустить тяжелый пневмокаток. В летний зной асфальт начинает плавиться из-за негативного воздействия высокой температуры. Ситуация идеально подходит для дополнительного уплотнения поверхности.

Теоретические данные сложно реализовать в масштабах большого строительства.

Асфальтобетон — материал, который характеризуется зерновой структурой. Предварительно она погружается в раствор. Компоненты образуют между собой связь и получается структурное образование. От водонасыщения зависит срок службы покрытия. При нарушении технологии повышается риск образования пустот внутри поверхности.

betonov.com

Водонасыщение асфальтобетона как показатель качества уплотнения

Водонасыщение асфальтобетона — это способность его к насыщению, заполнению всей своей структуры: пор и трещин влагой. Из этого следует, что повышенное водонасыщение асфальтобетона характеризует его пористость и (или) недостаточное уплотнение.

Показатели вотонасыщения определяют по стандартной методике в соответствии с ГОСТ. В условиях стационарной лаборатории образцы (керны) асфальта в заданном режиме насыщаются водой. Сущность этих испытаний заключается в определении количества воды, которую поглотят испытываемые образцы асфальтобетона.

Почему повышенное водонасыщение недопустимо? И регламентировано требованиями ГОСТ 9128-2013 п. 4.1.10

Дело в том, что асфальт при не нормативном (повышенном) водонасыщении уложенный летом, ни как себя внешне в отрицательную сторону не проявляет. Только специалисты могут после визуального осмотра дать предварительную оценку технического состояния покрытия. К примеру на фотографии  слева — нормативное состояние, а справа асфальтобетон с незакрытыми порами. В том числе видно, что щебень из покрытия в скором времени будет выкрашиваться.

Такой дефект снижает морозостойкость асфальтобетона и проблемы начнутся при наступлении морозов в осенний, зимний и весенний период. При отрицательной температуре вода, попавшая в поры асфальта, замерзает, расширяется, увеличивается в объеме. Это закон физики. Опыт со стеклянной бутылкой заполненной водой выставленной на мороз, которая в итоге лопается, тому подтверждение. Так же и структура асфальтобетона рвется от давления воды, замерзшей в его порах. В результате, проходя несколько циклов замерзания, асфальтобетонное покрытие разрушается с прогрессией. К весне дорожное покрытие приходит в негодность.

Причины повышенного водонасыщения асфальтобетона

1. Нарушение технологии устройства дорожного покрытия: несоблюдение температурного режима асфальтобетонной смеси при уплотнении, укладка ее в дождливую погоду или при минусовой температуре, малое количество проходов вальцами катка, дорожно-строительная техника не соответствует требованиям.

2. Некачественная сама асфальтобетонная смесь, зерновой состав которой (рецепт приготовления) не соответствует требованиям ГОСТ. (Примечание: если водонасыщение в переформованных образцах нормативное, то асфальтобетонная смесь соответствует ГОСТ)

Пример лабораторных испытаний асфальтобетона

Сейчас мы попробуем объяснить результаты лаборатории, выполнив анализ показателей указанных в протоколе. См. Протокол.

Из протокола испытаний видно, что в 1, 3 и 6 кернах из покрытия повышенное водонасыщение, а в переформованных образцах все в норме, значит асфальтобетонная смесь соответствует ГОСТ, а выполненные работы по уплотнению асфальта на участках дороги, где отбирались 1, 3 и 6 керны не соответствуют нормативным требованиям. Обратите внимание, что и коэффициент уплотнения в тех же образцах не соответствует норме. Для полного понимания вышеизложенного следует знать, что такое переформованные образцы, но это уже другая тема.

Можно ли уменьшить водонасыщение асфальтобетона

Если результаты протокола имеют водонасыщение асфальта, превышающее норму, то совершенно очевиден вопрос: можно ли его уменьшить? Что нужно, что бы его уменьшить? Ответ один: для этого нужно слой асфальта дополнительно уплотнить.

Теоретически это возможно выполнить, но лишь с небольшими участками и только верхнего слоя покрытия путем нагрева его газовой горелкой и уплотнения разогретой структуры асфальта тяжелым пневмо-катком. В конце концов в сверх жаркий летний день покрытие асфальта чуть ли не плавится и тут можно этим воспользоваться, укатав его дополнительно.

К сожалению – это все теория, на практике же в масштабах строительства крупных дорожных объектов это практически невыполнимые и труднореализуемые способы.

asphalto.ru

Водонасыщение асфальтобетонов из горячих смесей (в процентах по объему)

	Значение для
Вид и тип асфальтобетонов	образцов, отформованных из смеси	вырубок и кернов готового покрытия, не более
Высокоплотные	От 1,0 до 2,5	3,0
Плотные типов:
А	» 2,0 » 5,0	5,0
Б, В и Г	» 1,5 » 4,0	4,5
Д	» 1,0 » 4,0	4,0

Пористость минеральной части асфальтобетонов из горячих смесей должна быть, %, не более:

высокоплотных …………………………. 16;

плотных типов:

— А и Б………………………………………… 19;

— В, Г и Д…………………………….……… 22;

пористых……………………….…………. 23;

высокопористых щебеночных.…… 24;

высокопористых песчаных …..……..28.

Для отбора проб из конструктивных слоев дорожных одежд выбирают участок покрытия на расстоянии не менее 0,5 м от края покрытия или оси дороги и размером не более 0,5 х 0,5 м. Отбор проб производят в виде вырубки прямоугольной формы или высверленных цилиндрических кернов. Цилиндрические керны высверливают на всю толщину покрытия (верхний и нижний слой вместе) с помощью буровой установки и разделяют слои в лаборатории.

Размеры вырубки и количество высверливаемых кернов с одного места устанавливают по максимальному размеру зерен и исходя из требуемого для испытаний количества образцов.

Диаметр кернов должен быть не менее, мм:

50 — для проб из песчаного асфальтобетона;

70 — для проб из мелкозернистого асфальтобетона;

100 — для проб из крупнозернистого асфальтобетона.

Из вырубки выпиливают или вырубают три образца с ненарушенной структурой для определения средней плотности, водонасыщения, набухания и коэффициента уплотнения смесей в конструктивных слоях дорожных одежд.

Образцы должны иметь форму, приближающуюся к кубу или прямоугольному параллелепипеду со сторонами от 5 до 10 см. Наличие трещин в образцах не допускается. Образцы-керны испытывают целиком. Допускается при необходимости керны распиливать или разрубать на части.

Перед испытанием образцы высушивают до постоянной массы при температуре не более 50 °С. Каждое последующее взвешивание проводят после высушивания в течение не менее 1 ч и охлаждения при комнатной температуре не менее 30 мин.

1. Определение водонасыщения асфальтобетона

Сущность метода заключается в определении количества воды, поглощенной образцом при заданном режиме насыщения. Водонасыщение определяют на образцах, приготовленных в лаборатории из смеси или на образцах-вырубках (кернах) из покрытия (основания).

Основная аппаратура

Весы лабораторные 4-го класса точности с приспособлением для гидростатического взвешивания, термометр ртутный стеклянный с ценой деления шкалы 1С, сосуд вместимостью не менее 3,0 л.

Проведение испытания

Водонасыщение определяют на образцах цилиндрической формы или на образцах-вырубках (кернах). Образцы, взвешенные на воздухе и в воде помещают в сосуд с водой с температурой (20±2) °С. Уровень воды над образцами должен быть не менее 30 мм.

Сосуд с образцами устанавливают в вакуумную установку, где создают и поддерживают разряжение не более 2000 Па (15 мм рт. ст.) в течение 1 ч. Затем давление доводят до атмосферного и образцы выдерживают в том же сосуде с водой с температурой (20±2) °С в течение 30 мин. После этого образцы извлекают из сосуда, взвешивают в воде, обтирают мягкой тканью и взвешивают на воздухе.

Водонасыщение образца асфальтобетона W, %,вычисляют по формуле

W= (m₃ — m₀)/(m₁ — m₂) 100%, УТОЧНИТЬ

где m₀ — масса образца, взвешенного на воздухе, г;

m₂ — масса образца, взвешенного в воде, г;

m₁ — масса образца, выдержанного в течение 30 мин в воде и взвешенного на воздухе, г;

m₀ —масса насыщенного водой образца, взвешенного на воздухе, г;

m₃ – масса насыщенного под вакуумом образца, взвешенного на воздухе, г.

За результат определения водонасыщения принимают округленное до первого десятичного знака среднеарифметическое значение трех определений. Рас-хождение не должно превышать 0,5% .

studfiles.net

Определение водонасыщения асфальтобетона.

1. Теоретическая часть.

За величину водонасыщенияобразцов асфальтобетона принимают содержание воды (в % по объему) в образце при заданном режиме насыщения.

 

2. Материалы и оборудование

а) материалы: образцы асфальтобетона, вода;

б) оборудование: вакуумный шкаф с термометром, весы для гидростатического взвешивания, сосуд с водой.

 

3. Методика выполнения работы.

· после определения плотности материала асфальтобетона образцы поместить в сосуде с водой в вакуумный шкаф при температуре 20+2 ^оС, при уровне воды над образцами не менее 3 см;

· выдержать образцы при остаточном давлении 10 мм.рт.ст. в течение 1 часа. Затем, доведя давление до нормального, выдержать образцы в воде еще 1/2 часа при той же температуре;

· вынуть, промокнуть и взвесить образцы с точностью до 0,01 г, сначала на воздухе (m₃), затем в воде (m₄).

 

4. Данные испытания занести в лабораторный журнал (таблица 8.2.1).

 

Таблица 8.2.1

№ п/п	Сухого на воздухе, mо	Масса образца (г)	Водонасыщение, % W= 100
После выдержки в течение 30 мин. в воде	после насыщения водой
на воздухе, m1	в воде, m2	на воздухе, m3

 

5.Заключение.

, %

Определение предела прочности асфальтобетона при сжатии.

 

1. Теоретическая часть

Прочность асфальтобетона характеризуется пределом прочности стандартных

цилиндрических образцов, испытанных при температурах 20 и 50 ^оС при скорости деформирования образца 3 мм/мин.

 

2. Материалы и оборудование

а) материалы: асфальтобетонные образцы, вода;

б) оборудование: гидравлический пресс, сосуды для воды, часы, термометр.

 

3. Методика выполнения работы.

· испытываемые образцы выдерживают в водяной бане при температуре 50+1 ^оС и 20+1 ^оС (горячего и теплого формования в течение 1 часа), холодного – 2 часа в воздушной бане;

· для определения предела прочности при сжатии в водонасыщенном состоянии используют образцы после определения водонасыщения, после взвешивания на воздухе их снова помещают в воду на 10-15 мин. Перед испытанием образцы вытирают мягкой тканью;

· испытывают образцы на сжатие при скорости деформации 3 мм/мин, по торцам образца прикладывают листки плотной бумаги;

· за разрушающую нагрузку принимают максимальное показание силоизмерителя пресса.

4. Данные испытаний заносят в лабораторный журнал (таблица 8.3.1)

 

Таблица 8.3.1

№ обр.	Состав смеси	Площадь образца, А, см2	Разрушающая нагрузка, кгс	Предел прочности при сжатии, МПа
N20	N50		R20	R50	R

5. Расчетная часть

Предел прочности при сжатии определяют по формуле:

R_сж=N / A, кгс/см²

 

6. Заключение.

Записать среднее значение прочности при различных режимах:

 

 

Определение коэффициента водостойкости асфальтобетона

 

1. Теоретическая часть

Коэффициент водостойкости показывает потерю прочности асфальтобетона от увлажнения. Вычисляется с точностью до 0,01 по формуле:

где: R_В – предел прочности асфальтобетона при сжатии после водонасыщения, таблица 8.2.1;

R₂₀ – предел прочности образцов асфальтобетона при сжатии при 20 ^оС, таблица 8.3.1.

 

Сопоставление свойств контрольных образцов

с требованиями стандарта

Результаты испытаний контрольных образцов, приготовленных из смесей с различным содержанием битума, записываются в таблицу 9.1 и сопоставляют с требованиями ГОСТ 9128-97 (приложение 6,7). Выбирают для производства состав, соответствующий по свойствам рекомендациям стандарта.

Если свойства контрольных образцов не соответствуют нормативным требованиям для проектируемой смеси, то необходимо проанализировать причины и провести корректировку состава.

 

 

Таблица 9.1 — Сопоставление свойств проектируемого асфальтобетона

с требованиями ГОСТ 9128-97.

Показатели	Единицы измерения	Проектируемый асфальтобетон	Требование ГОСТ
Предел прочности при сжатии, Rсж при 200С при 500С	МПа
Водонасыщение, W	%
Коэффициент водостойкости, кв
Средняя плотность, ρ0	г/см3

Примечание: требования ГОСТ к асфальтобетону приведены в приложениях 6, 7.

Заключение

 

Рекомендуемый производству состав:

Щебень %

Песок %

Минер. Порошок %

Битум %

 

 

Приложение 1

Технические требования к щебню (ГОСТ 8267-93)

1. Щебень и гравий выпускают в виде следующих основных фракций: от 5(3) до 10 мм; св. 10 до 20 мм; св. 20 до 40 мм; св. 40 до 80(70) мм и смеси фракций от 5(3) до 20 мм.

2. Полные остатки на контрольных ситах при рассеве щебня и гравия должны соответствовать указанным в таблице 1, где d и D – наименьшие и наибольшие номинальные размеры зерен.

Таблица 1.

Диаметр отверстий контроль-ных сит, мм	d	0,5(d+D)D	D	1,25D
Полные остатки на ситах, % по массе	От 90 до 100	От 30 до 80	До 10	До 0,5

3. Содержание зерен пластинчатой (лещадной) формы в щебне и гравии, в % по массе, должно быть не более (ГОСТ 9128-97):

для смесей типа А и высокоплотных – 15

для смесей типов Б, Б_Х — 25;

для смесей типов В, В_Х — 35.

4. Прочность щебня и гравия характеризуют маркой, определяемой по дробимости щебня (гравия) при сжатии (раздавливании) в цилиндре.

Щебень и гравий, предназначенный для строительства автомобильных дорог, характеризуют маркой по истираемости в полочном барабане.

5. Марки по дробимости щебня из осадочных и метаморфических пород должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 2, а марки по дробимости щебня из изверженных пород – в таблице 3.

Таблица 2

Марка по дробимости щебня из осадочных и метаморфических пород	Потеря массы при испытании щебня, %
В сухом состоянии	В насыщенном водой состоянии
	До 11 включ. Св. 11 до 13 Св. 13 до 15 Св. 15 до 19 Св. 19 до 24 Св. 24 до 28 Св. 28 до 35	До 11 включ. Св. 11 до 13 Св. 13 до 15 Св. 15 до 20 Св. 20 до 28 Св. 28 до 38 Св. 38 до 54

Таблица 3

Марка по дробимости щебня из изверженных пород	Потеря массы при испытании щебня, %
Из интрузивных пород	Из эффузивных пород
	До 12 включ. Св. 12 до 16 Св. 16 до 20 Св. 20 до 25 Св. 25 до 34	До 9 включ. Св. 9 до 11 Св. 11 до 13 Св. 13 до 15 Св. 15 до 20

 

6. Марки по истираемости щебня и гравия должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 4.

Таблица 4

Марка по истираемости щебня и гравия	Потеря массы при испытании, %
щебня	Гравия
И1 И2 И3 И4	До 25 включ. Св. 25 до 35 Св. 35 до 45 Св. 45 до 60	До 20 включ. Св. 20 до 30 Св. 30 до 40 Св. 40 до 50

 

7. Содержание пылевидных и глинистых частиц в щебне и гравии в зависимости от вида горной породы и марки по дробимости должно соответствовать указанному в табл. 5.

Таблица 5

Вид породы	Содержание пылевидных и глинистых частиц, %
Щебень из изверженных и метаморфических пород	До 1
Щебень из осадочных пород марок: От 600 до 1200 включ. 200, 400

 

 

Приложение 2

Технические требования к песку (ГОСТ 8736-93)

1. В зависимости от зернового состава песок подразделяют на группы по крупности.

Каждую группу песка характеризуют значением модуля крупности и полным остатком на сите №063, значения которых указаны в таблице 1.

Таблица 1

Группа песка	Модуль крупности, МК	Полный остаток на сите №063
Очень крупный Повышенной крупности Крупный Средний Мелкий Очень мелкий Тонкий Очень тонкий	Св. 3,5 Св. 3,0 до 3,5 Св. 2, 5 до 3,0 Св. 2,0 до 2,5 Св. 1,5 до 2,0 Св. 1,0 до 1,5 Св. 0,7 до 1,0 До 0,7	Св. 75 Св. 65 до 75 Св. 45 до 65 Св. 30 до 45 Св. 10 до 30 До 10 Не нормируется Не нормируется

2. Содержание в песке пылевидных и глинистых частиц, а также глины в комках не должно превышать значений, указанных в таблице 2.

Таблица 2

Класс и группа песка	Содержание пылевидных и глинистых частиц, % по массе, не более	Содержание глины в комках, % по массе, не более
I класс Очень крупный Повышенной крупности, крупный и средний мелкий	-	-   0,25 0,35
II класс Очень крупный Повышенной крупности, крупный и средний Мелкий и очень мелкий Тонкий и очень тонкий	-	- 0,5   0,5 1,0

 

Приложение 3

Технические требования к минеральному порошку

1. Показатели свойств, характеризующих качество минерального порошка, приведены в таблице 1 (ГОСТ 16557-78).

Таблица 1

Показатель	Значение показателя для порошка
активированного	Неактивированного
Зерновой состав: содержание, % по массе, не менее, частиц: Мельче 1,25 мм Мельче 0,315 мм Мельче 0,071 мм
Пористость, % по объему, не более
Показатель битумоемкости, г, не более
Влажность, % по массе, не более	0,5	1,0

2. Показатели свойств техногенных отходов промышленного производства приведены в таблице 2 (ГОСТ 9128-97).

Таблица 2

Показатель	Значение показателя для:
молотых основных металлургичес-ких шлаков	зол уноса и измельченных золо-шлаковых смесей	пыли уноса цементных заводов
Зерновой состав , % по массе, не менее Мельче 1,25 мм Мельче 0,315 мм Мельче 0,071 мм
Пористость, %, не более:
Показатель битумоемкости, г, не более

 

 

Приложение 4



infopedia.su

Водонасыщение асфальтобетона | Суровые будни начальника лаборатории

. контакты 8 929 943 69 68 http://vk.com/club23595476 .

Как определить водонасыщение

Определение водонасыщения асфальтобетона на образцах-цилиндрах.

Метод испытания на водонасыщение : Метод заключается в определении количества воды, %, которое поглощается образцом в установленном режиме водонасыщения. Три образца взвешивают на воздухе, затем их ставят в воду на 30мин. при t_воды=+20±2⁰С, после этого снова  взвешивают на воздухе. Образцы помещают в сосуд с водой (уровень воды над образцами должен быть не менее 30мм) и вакуумируют при давлении не более 2000Па (15мм.рт.ст.) в течение 1ч. После этого их выдерживают в нормальных условиях 30мин. (t_воды=+20±2⁰С). Образцы вынимают, протирают мягкой тканью и взвешивают на воздухе.________    ____

формула для определения водонасыщения :

Вид прибора

где:  W – водонасыщение по объему, %;m₀ – масса сухого образца на воздухе, г;

m₁ – масса образца, выдержанного в воде 30 мин

и взвешенного на воздухе, г;

m₂ – масса образца, выдержанного в воде 30 мин

и взвешенного в воде, г;

m₃ – масса насыщенного водой образца,

взвешенного на воздухе

Таблица 3.12

Результаты испытаний асфальтобетона  на водонасыщение

Наименование показателей	№ опыта
	1	2	3
Масса сухого образца на воздухе, г, m0	673,03	667,51	672,9
Масса образца, выдержанного в воде 30 мин и взвешенного на воздухе, г, m1	674,73	668,43	674,15
Масса образца, выдержанного в воде 30 мин и взвешенного в воде, г, m2	388,33	385,25	387,81
Масса образца насыщенного водой и взвешенного на воздухе, г, m3	682,54	675,47	683,58
Водонасыщение по объему, %, W	3,32	2,81	3,73

Среднее значение водонасыщения 3,29 %

http://vk.com/club23595476 . контакты http://vk.com/club23595476 .

xn--90afcnmwva.xn--p1ai

Разработка состава высокопрочного, качественного асфальтобетона

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Таблица 1

Свойства асфальтобетонной смеси без минерального порошка

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

 

Таблица 2

Свойства асфальтобетонной смеси с минеральным порошком

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

 

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

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

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

 

Литература:

 

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

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

3.                  ГОСТ 16557–2005 «Порошок минеральный для асфальтобетонных

4.                  и органоминеральных смесей» Технические условия.

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

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

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

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

 

moluch.ru

Устойчивость асфальтобетона к водно-тепловым и химическим факторам

Вода – наиболее агрессивный фактор для всех строительных материалов.

Асфальтобетонные покрытия дорог испытывают круглогодичное воздействие воды в виде атмосферных осадков и талых вод. При длительном увлажнении вследствие ослабления структурных связей асфальтобетон может разрушаться за счет выкрашивания минеральных зерен, что приводит к повышенному коррозионному износу покрытий и образованию выбоин.

Водостойкость асфальтобетона зависит от его плотности и прочности адгезии битумной пленки к поверхности минеральных заполнителей.

Вода, как полярная жидкость, хорошо смачивает все минеральные материалы и при длительном контакте с ней возможна ее диффузия под битумную пленку. Такая ситуация наиболее вероятна при контакте влаги с кислыми минеральными материалами, где нет прочного хемосорбционного взаимодействия битума с поверхностью их частиц.

При воздействии транспортных нагрузок процесс «сдирания» битумных пленок с поверхности минеральных зерен усиливается при наличии влаги.

Сорбированные молекулы воды легко мигрируют по обнаженным (от битума) поверхностям минеральных частиц, что резко снижает структурную прочность асфальтобетона. Вода, проникая в микродефекты структуры асфальтобетона, приводит к адсорбционному понижению прочности материала (проявляется эффект Ребиндера). Это происходит вследствие снижения поверхностной энергии стенок трещины и ослабления структурных связей у вершины трещины по мере ее развития.

Значительно разрушают структуру асфальтобетона его частые попеременные увлажнение и высыхание.

Перемещаясь в порах, вода вызывает неравномерное распределение напряжений, что также интенсифицирует процессы разрушения асфальтобетона.

Остаточная пористость асфальтобетона оказывает большое влияние на водостойкость асфальтобетона. Для асфальтобетонов разных типов она составляет от 1 до 5 % по объему.

Поры в асфальтобетоне могут быть открытые и замкнутые. С уменьшением размера зерен увеличивается количество замкнутых, недоступных воде пор.

Водостойкость асфальтобетона характеризуется значениями водонасыщения, набухания и коэффициента водостойкости (отношение прочности водонасыщенных образцов асфальтобетона к прочности сухих образцов).

Водонасыщение по объему для асфальтобетонов различных типов колеблется в пределах от 1 до 4 %, а набухание (также в % по объему) – от 0,5 до 1,0.

Коэффициент водостойкости должен быть при длительном водонасыщении в агрессивной среде для асфальтобетонов типов А, Б, В, Г, Д после 14 суток – не менее 0,75…0,85, а для ЩМА – не менее 0,90.

Морозостойкость

Зимой вода в порах асфальтобетона замерзает и, переходя в лед, увеличивается в объеме на 9-10 %, что создает в них давление более 20 МПа.

Наибольшие разрушения асфальтобетонных покрытий происходят в осенне-весеннее время, когда наблюдается значительное число циклов попеременного замораживания – оттаивания и перехода через нулевую температуру. Знакопеременные температуры приводят к цикловым увеличениям внутрипоровых напряжений, что приводит к образованию трещин на асфальтобетонных покрытиях.

Морозостойкость асфальтобетона оценивается коэффициентом морозостойкости, показывающим снижение прочности асфальтобетонных образцов при сжатии после установленных циклов замораживания – оттаивания.

Исследования показали, что каркасный асфальтобетон обладает меньшей морозостойкостью, чем асфальтовый раствор (песчаный асфальтобетон). Это объясняется повышенной пористостью каркасных бетонов.

Снижение морозостойкости асфальтобетона наблюдается при уменьшении вязкости битума (табл. 8.7).

Таблица 8.7 Зависимость морозостойкости асфальтобетона от вязкости (марки) битума

 

Тип системы	Марка битума	Коэффициент морозостойкости после 50 циклов
Асфальтовый раствор	БНД 60/90 БНД 90/130	0,86 0,79
Асфальтобетон	БНД 60/90 БНД 90/130	0,82 0,77

 

Морозостойкость асфальтобетона также зависит от характера взаимодействия битума с минеральным материалом. Так, морозостойкость асфальтобетона на щебне из плотного известняка (основная порода) выше, чем на гранитном щебне (кислая порода). Это объясняется тем, что природа связи в системе «битум – известняк» хемосорбционная (химическая), а природа связи «битум – гранит» — физическая. Поэтому напряжения, возникающие при замерзании воды, легко разрушают менее прочные физические связи и слабо разрушают химические.

Повысить водо- и морозостойкость асфальтобетона можно путем выбора материалов надлежащего качества, тщательного проектирования состава и применения ПАВ.

 

8.5.6. Стандартные требования к свойствам горячих, теплых и



infopedia.su