Песок в составе асфальта имеет важное значение и предназначен для создания основы для распределения равномерного давления от асфальтного покрытия грунту. Если убрать песок или его будет недостаточно, щебень будет выдавливаться наверх. Для заполнения остаточных пустот в асфальтной смеси используют песчаник или известняк в зависимости от предназначения покрытий.

Не последнюю роль на характеристики асфальта играет щебень, а точнее размер его фракций, в результате чего асфальт разделяется на три группы:

• Плотный ‒ предназначен для создания верхнего слоя и имеет мелкие фракции размером не более пяти миллиметров (5,0 мм).
• Пористый асфальт используют в основании покрытия. Битума в нем содержится меньше чем в плотном.
• Высокопористый ‒ с размером фракций от 15 до 40 мм. Однако, этот вариант в частном строительстве не применяется и служит для устройства высоконагруженных трасс.

Марки

От того, сколько процентов в готовой смеси асфальта содержится компонентов (битум, песок, щебень, различные добавки), выделяют три марки асфальта: марка 1, марка 2 и марка 3.

Марка 1 имеет широкий спектр типов групп: от плотных до высокопористых. В ее состав входят песок, битум, щебень и минеральный порошок.

Марка 2 является самой используемой в применении, так как соотношение в процентах гравия и песка варьируется в широком диапазоне. Состав его мало чем отличается от марки 1.

И, наконец, марка 3 не имеет в своем составе гравий или щебень ‒ их заменяет минеральный порошок, полученный путем дробления прочных горных пород.

Кроме маркировки существуют еще типы асфальта, отличающиеся процентным наличием в смеси щебня или песка:

• Тип А имеет щебня до 50%.
• Тип Б имеет щебня уже меньше ‒ 40%.
• Тип В отличается 30% содержанием щебня или гравия.
• Тип Г имеет 30% песка, полученного из отсева дробления.
• Тип Д ‒ 70% песка.

Асфальтобетон

Очень часто считают асфальт и асфальтобетон идентичным материалом. Однако, на практике это не совсем так. Эти два материала отличаются друг от друга своими индивидуальными свойствами.

Основное отличие состоит в том, что в асфальтобетонной смеси преобладают более крупные фракции щебня чем в смеси асфальта. Одним словом, асфальтобетон ‒ это модифицированный вариант асфальта. Применяют его на дорогах где требуется повышенная прочность покрытия.

remontzhilya.ru

Плотность асфальта. Состав асфальта, ГОСТ, марки, характеристики

В качестве одного из самых часто используемых дорожно-строительных материалов сегодня используется асфальт, ГОСТ которого предполагает необходимость соблюдения плотности и состава. На сегодняшний день известно несколько марок, разновидностей и типов данного материала. Основанием для классификации служат не только исходные компоненты, но и соотношение в составе их массовых долей. Подразделяется асфальт по категориям еще и по той причине, что составляющие могут иметь разную фракцию, что касается щебня и песка, а также степень очистки минерального порошка.

Состав

Состав асфальта предполагает наличие:

• гравия;
• щебня;
• песка;
• битума;
• минерального порошка.

Что касается щебня, то некоторые разновидности данного покрытия не предусматривают его использования. Однако щебень или гравий необходимы, если осуществляется асфальтирование территории с учетом сильных кратковременных нагрузок и высокого трафика на покрытие. Упомянутые материалы при этом выступают в роли каркасообразующего защитного элемента.

В качестве обязательного исходного сырья используется минеральный порошок, он содержится в составе любых разновидностей и марок асфальта. Массовая доля этого порошка определяется с учетом требований и задач к вязкости. Если использовать минеральный порошок в большом объеме, то материал получит способность гасить колебания мостовых конструкций, не покрываясь трещинами.

Как было упомянуто выше, песок используется в большинстве марок и типов асфальта. Его качество определяется степенью очистки и способом получения. Материал может быть добыт открытым способом, в этом случае он предусматривает необходимость тщательной очистки. Краеугольным камнем индустрии является битум. Это продукт переработки нефти.

Массовая доля битума в большинстве сортов асфальта не превышает 5%. Однако при необходимости асфальтирование территорий, которые имеют сложный рельеф, битум может применяться в объеме до 10% и больше. Это сырье придает плотность и упругость смеси после затвердевания. Готовый состав легко распределяется по площадке, ведь он обладает текучестью.

Плотность и основные характеристики природного асфальта

Плотность асфальта – это одна из первых характеристик, которая интересует профессионалов и частных застройщиков. Природная его разновидность представляет собой легкоплавкую твердую массу чёрного цвета. На изломе материал может иметь тусклый или блестящий цвет.

Плотность асфальта составляет 1,1 г/см³. Температура плавления может изменяться в пределах от 20 до 100 °С. В составе содержится масло в объеме от 25 до 40%, а также смолисто-асфальтеновое вещество, которое может содержаться в объеме от 60 до 75%. Что касается элементного состава в процентах то он выглядит следующим образом:

• C – 80—85.
• Н – 10—12.
• S – 0,1—10.
• О – 2—3.

Плотность асфальта вам уже известна, однако эта характеристика не является единственной, которая интересует потребителей. Среди прочих особенностей следует выделить способ образования из остатков или фракций нефти в результате испарения лёгких составляющих и окисления под влиянием гипергенеза.

Характеристики искусственного асфальта

Искусственный асфальт еще называется асфальтобетонной смесью. Он представляет собой уплотненный состав из минерального порошка, щебня, битума и песка. Встречается горячий асфальт, который укладывается методом уплотнения при воздействии температуры в 180 °С и больше. Если в процессе производства используется маловязкий битум, то укладка ведется при температуре в пределах от 40 до 80 °С. Если используется жидкий битум, то асфальт является холодным и уплотняется при температуре до -30 °С.

Основные марки асфальта и ГОСТ

Плотность асфальта крупнозернистого была упомянута выше, однако следует знать еще и о том, что процентное содержание ингредиентов в составе влияет на марки и типы асфальта. Сегодня общеприняты три разновидности, которые изготавливаются по ГОСТ 9128-2009. В этих стандартах можно узнать о возможности добавления присадок, которые повышают гидрофобность, морозостойкость, износоустойчивость и гибкость покрытия.

В составе асфальта марки 1 содержатся:

• отсев;
• песок;
• щебень;
• бетон;
• минеральный порошок.

К этому покрытию относятся плотные материалы, в которых содержание щебня может изменяться в пределах от 30 до 60%. Сюда следует отнести высокоплотные, щебеночные высокопористые и пористые асфальты. Асфальт, ГОСТ которого должен быть учтен при производстве, может изготавливаться под маркой 2. В составе данного материала содержатся:

• щебень;
• бетон;
• отсев дробления;
• песок;
• минеральный порошок.

К этой категории следует отнести высокопористые песчаные, пористые, а также плотные асфальты, в которых содержание щебня может изменяться от 30 до 50%, тогда как смесь из отсева дробления и песок может составить объем до 70%.

Плотность асфальта вам уже известна, однако необходимо знать ещё и о том, что существует марка асфальта 3, в ней содержатся:

• отсев дробления;
• песок минеральный;
• порошок битума.

В этом случае речь идет о смесях, щебня и гравия в которых может содержаться в пределах от 30 до 50%. Отсев дробления и песок содержатся в объеме от 30 до 70%.

Описание марок

Плотность асфальта (т/м3) составляет 1,1. Однако это не всё, что следует знать о свойствах. Например, асфальт марки 1 может быть высокопористым или плотным с высоким содержанием щебня. Областью использования данного покрытия выступает дорожное благоустройство и строительство. Что касается асфальта марки 2, то диапазон его плотности остается примерно таким же, но процентное содержание гравия и песка варьируется в широких пределах. Этот асфальт считается самым среднестатистическим. Применяется смесь для возведения автомобильных дорог, обустройства территорий, ремонта покрытий, а также формирования площадок и паркингов.

Заключение

Плотность асфальта (т/м3) составляет 1,1. Но этот параметр не является единственным, который следует знать. Например, стоит упомянуть еще и о месторождении асфальта, которое распространяется на территории бывшего СССР, острове Тринидад, Венесуэлы, Франции и Канады. Смешиваясь с минеральными составляющими, среди которых гравий и песок, материал превращается в мощную кору на поверхности нефтяных озёр. Такое покрытие распространено в районах выхода и неглубокого залегания к поверхности земли нефтеносных пород.

fb.ru

все их типы, разновидности и марки, предусмотренные стандартами

При дорожном строительстве самым распространенным материалом является асфальтный бетон.

От обычного аналога он отличается тем, что в качестве вяжущего вещества в нем применяют нефтепродукты:

• асфальт,
• битум,
• гудрон, а не цемент.

Асфальтобетон незаменим при укладке дорожного полотна.

Кроме этого, приготовление и отвердение материала происходит без участия воды (гидратации).

Вяжущие вещества

В переводе с греческого слово «asphaltos» означает «горная смола».

Что такое асфальт

Выход натурального асфальта.

Данный материал может быть природным или искусственным.

Данное вещество распространено в местах близкого залегания к поверхности либо выходов на нее нефтеносных пластов. Оно содержится в кавернах и трещинах известняков, доломитов и пр. Содержание вещества в породе по ее массе составляет 2/20%.

Обратите внимание! Асфальт незаменим при дорожных и строительных работах. Применяется он, как правило, смешанный с песком, щебнем либо гравием. Такой материал носит название «асфальтовая мастика».

Битум и гудрон

Остаточный материал получают из гудрона путем глубокого извлечения из него нефтяных масел. Окисленный аналог производят, окисляя гудрон в специальных установках при продувании воздухом. Крекинговый битум – это продут переработки остатков крекинга нефти.

Виды асфальтобетонных смесей

Состав асфальтового бетона.

Дорожные асфальтобетонные смеси по ГоСТу состоят из:

• минеральных наполнителей;
• органического вяжущего вещества.

По типу производства, применяемым компонентам и способу укладки асфальтобетонные смеси делятся на множество категорий.

По типу наполнителей асфальтобетоны делятся, согласно ГоСТу №9128/2009 на нижеследующие разновидности:

• гравийные;
• щебеночные;
• песчаные.

ГоСТ 9128 97 на аэродромные и дорожные асфальтные смеси делит их по уровню вязкости битума, а также допустимых показателях температуры укладки.

Асфальтовый бетон имеет типовые различия и по фракционности заполнителей. Они приведены в нижней таблице.

При этом холодные разновидности материала бывают только мелкозернистыми или песчаными.

Горячие смеси делят на категории, исходя из уровня их остаточной пористости. Данный показатель означает процентную величину числа пор в уложенном покрытии. Это демонстрирует таблица внизу.

Холодные разновидности смесей обладают остаточной пористостью от 6 до 10%.

По массовому содержанию гравия либо щебня горячие смеси делятся на нижеследующие виды:

• тип А – 50/60%;
• тип Б – 40/50%;
• тип В – 30/40%.

Холодные аналоги на гравии либо щебне разделяются по данному показателю на типы Бх и Вх.

По разновидности применяемого песка горячие и холодные асфальтовые бетоны делятся на нижеследующие категории.

Исходя из применяемого сырья, а также физико-механических качеств, горячие дорожные аэродромные асфальтобетонные смеси и асфальтобетон делятся на марки, представленные в таблице.

Холодные смеси делятся на такие категории:

• Типы Бх и Вх — на марки М-I и М-II;
• Тип Гх – на марки М-I и М-II;
• Тип Дх может иметь марку М-II.

Подбор состава и производство материала

На данный момент разработано несколько методик подбора композиции асфальтобетонных смесей. Любая из них содержит мероприятия по уплотнению горячего материала, определению пористости покрытия и включает испытания бетона на предмет определения его характеристик.

Обратите внимание! Основополагающий фактор при этом — это проектирование смеси. Оно дает возможность соблюдения всех требований и норм, применяемых к качественности бетона. Главная цель проектирования – найти оптимальные характеристики дорожного покрытия и обеспечить долговечность его службы.

Проектирование смеси

Один из вариантов состава смеси при ее проектировании.

Есть 2 подхода, касающиеся проектирования асфальтового бетона.

Первый метод — это подбор состава смеси с постоянной гранулометрией наполнителей. 

Сравнительная таблица проектированных вариантов смеси.

Обратите внимание! Вторая методика подбора состава смеси использует принцип плотного бетона. При ее использовании применятся крупный наполнитель, имеющий окатанную форму частиц и прерывистая гранулометрия.

Замешивание партии

Схема производства материала.

Асфальтобетонные материалы вкратце производят так.

Дорожные работы

На фото — укладка асфальта.

Слои дорожного полотна: 1 — асфальт, 2 – его основание, 3 – дополнительная прослойка основания, 4 — грунт.

Обустройство тротуаров

Толщина покрытия, исходя из его назначения.

Вывод

Асфальтобетон пока не имеет альтернативы при обустройстве дорог, взлетных полос аэродромов, а часто и промышленных полов, тротуаров. Этот материал надежен, долговечен и недорог. Существует много его марок и разновидностей. Поэтому к проектированию покрытия надо подходить очень внимательно.

Видео в этой статье содержит в себе еще много полезного.

rusbetonplus.ru

«Асфальтобетонные смеси и асфальтобетон. Проектирование асфальтобетона»

Тема дорог всегда являлась проблемой нашего государства. Поэтому правильный подбор материалов для строительства дороги обеспечит долговечность и надежность дорожной конструкции. А хорошие дороги — это показатель экономической стабильности государства и качества жизни его граждан.

Асфальтобетон является наиболее распространенным материалом для устройства дорожных покрытий. Поэтому знание этого материала, умение правильно ориентироваться в его свойствах и особенностях, разбираться в его разновидностях, умение правильно подобрать состав – это тот необходимый минимум, которым должен обладать техник — дорожник.

Определение предмета исследования: Асфальтобетон, его классификация и особенности применения.

Цель данного исследовательского проекта:  запроектировать состав асфальтобетона, обеспечивающий  качество и долговечность дорожного покрытия для поставленной ситуационной задачи «Амурский предприниматель открывает в Благовещенском районе близ села Белогорье с/х предприятие (свиноферму). Необходимо усовершенствовать грунтовую дорогу, положив 2х-слойное асфальтобетонное покрытие. Рельеф местности — равнинный, отдельные участки на невысоких холмах. Подобрать вид, тип и марку асфальтобетона для каждого слоя дорожной одежды, сделав упор на местные дорожно-строительные материалы. Категорию дороги принять самостоятельно. Обосновать сделанный выбор и доказать выгоду данного асфальтобетона».

Задачи исследования:

1. Изучить асфальтобетон, его свойства и классификацию;
2. Изучить и проанализировать условия строительства дороги;
3. Запроектироватьвид, тип и марку асфальтобетона в зависимости от климатических и геологических условий местности и категории дороги;
4. Рассчитать состав асфальтобетона;
5. Доказать целесообразность и выгоду применения данного асфальтобетона.

Гипотеза: Для данной дороги целесообразней применять горячий асфальтобетон.

Асфальтовый бетон — строительный материал в виде уплотнённой смеси щебня, песка, минерального порошка и битума. Перед смешиванием составляющие высушивают и нагревают до температуры 100-160°C. Различают асфальтобетон горячий, содержащий вязкий битум, укладываемый и уплотняемый при температуре смеси не ниже 120°C; холодный — с жидким битумом, уплотняемый при температуре окружающего воздуха не ниже 10°C, а температуре смеси не ниже 5⁰С.   Асфальтобетонприменяют для покрытий дорог, аэродромов, эксплуатируемых плоских кровель, в гидротехническом строительстве. В зависимости от нагрузок и климатических условий к асфальтобетону предъявляются соответствующие требования по плотности, прочности,  сдвигоустойчивости, водостойкости. Для приготовления асфальтобетона используют фракционированные минеральные материалы и битумы, качество которых регламентируются государственными стандартами.

Требования к материалам:

Щебень и гравий. Для приготовления асфальтобетонных смесей следует применять щебень игравий для строительных работ по ГОСТ 8267-93, щебень из металлургических шлаков по ГОСТ 3344-83.Щебень с размером зерен мельче 20 мм предназначен для приготовления мелкозернистых асфальтобетонных смесей, мельче 40 мм — для крупнозернистых.

Для смесей типа Б III марки, предназначенных для верхнего слоя искусственных покрытий, не рекомендуемся использовать недробленый гравий.  

Средневзвешенное содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы в смеси фракций щебня и гравия должно быть, % по массе, не более:15 — для смесей типа А и высокоплотных;   25 — для смесей типов Б  и высокопористых;   35 — для смесей типов В и пористых.

Песок. Природный песок и песок из отсевов дробления горных пород должен соответствовать требованиям ГОСТ 8736.

Для приготовления асфальтобетонных смесей следует использовать природные и дробленые пески, а также отсевы продуктов дробления.

Песок может быть использован в качестве компонента щебенистых смесей, а также как самостоятельный наполнитель в песчаных асфальтобетонах.

В зависимости от крупности природного песка содержание пылеватых и глинистых частиц не должно превышать 3% по массе, в дробленом — 5 %.   

Минеральный порошок. Для приготовления асфальтобетонных смесей следует применять активированные и неактивированные минеральные порошки (ГОСТ 16557-78), изготавливаемые путей измельчения карбонатных горных пород.Применение минеральных порошков обязательно в асфальтобетонах I- II марок, предназначенных для использования в I- III климатических зонах. В этих же условиях предпочтение следует отдавать активированным минеральным порошкам, обеспечивающим повышенную плотность, водо- и морозостойкость асфальтобетонных покрытий.

В горячих смесях для плотного асфальтобетона II — III марок допускается использование в качестве минерального порошка тонкоизмельченных основных металлургических шлаков, а также самораспадающихся металлургических шлаков, к которым может быть отнесенаферропыль — отход производства заводов по выплавке феррохромов. Другие порошковые отходы промышленности, например, пыль уноса цементных заводов, золы уноса ТЭЦ и пр. допускается использовать в горячих  смесях для плотного асфальтобетона III марки и I- II марок для пористых и высокопористых асфальтобетонов.

Использование всех порошковых отходов промышленности в качестве минерального порошка следуем допускать только при условии полного соответствия всего комплекса физико-механических свойств асфальтобетона требованиям   ГОСТ 9128-2009.

Битум. Битумы — это органические вяжущие вещества, состоящие из высокомолекулярных углеводородов: нафтенового, метанового и ароматического, а так же кислородных, сернистых и азотистых производных.

Для приготовления асфальтобетонных смесей применяют нефтяные дорожные вязкие и нефтяные дорожные жидкие битумы. Для горячих асфальтобетонных смесей I и II марок следует применять только битумы марок БНД, а для горячих  асфальтобетонных смесей III и IV марок, а также для асфальтобетонных смесей, предназначенных для устройства оснований и нижних слоев покрытий, наряду с битумами марок БНД допускается также применение марок БН соответствующей вязкости.

Выбор оптимального состава асфальтобетона принято производить в зависимости от свойств исходных материалов, характера автомобильного движения и климатических условий местности, что всегда являлось определяющим условием строительства долговечных асфальтобетонных покрытий.

На стадии разработки проекта автомобильной дороги выбирают асфальтобетон определенной разновидности, конкретно для каждого конструктивного слоя дорожной одежды.

В верхних слоях покрытий на дорогах всех категорий используют только плотный асфальтобетон.

Нижние слои покрытий на дорогах I — II категорий устраивают из пористого асфальтобетона, а на дорогах III — IV категорий — из высокопористого асфальтобетона.

Для создания хорошего асфальтового покрытия необходимо обеспечить ему надежное основание с помощью щебня и песка. При этом щебень укладывается более крупными фракциями вниз, а мелкими – в верхние слои покрытия, что не только улучшает качество дороги, но и снижает затраты на ее строительство.

Вид и тип плотного асфальтобетона для верхних слоев покрытий назначают в зависимости от категории дороги и климатических условий района строительства.

Двухслойное асфальтобетонное покрытие, исходя из условия задачи, будем укладывать на дорогу Благовещенск – Белогорье, проходящую через  Моховую Падь. Так как дорога предназначена не только для обеспечения нужд фермы, но и обеспечивает транспортное сообщение населенных пунктов и нескольких баз отдыха, расположенных по данной трассе, то интенсивность движения и нагрузка на дорогу будут высокими, по ней будут проходить как легковые, так и грузовые автомобили, обеспечивающие будущую ферму, турбазы и населенные пункты сырьем и вывозящие продукцию.Данная дорога по принадлежности относится к дорогам общего пользования областной собственности. Предполагаемая интенсивность движения составит до 6000 автомобилей в сутки, что соответствует III технической категории дороги.

Анализ климатических условий:

Климат Амурской областирезко континентальный с муссонными чертами. Климат, прежде всего, характеризуют показатели температуры самого холодного и са­мого тёплого месяцев. Одинаковые показатели разных мест объединяются изотермами. Зима в области суровая. На широте Благовещенска январские температуры варьируют от −24 °C до −27 °С. Бывают морозы до −44 °С.Лето на юге области тёплое. Здесь проходят изотермы от 18 °C до 21 °С. Средние абсолютные максимумы темпера­туры могут достигать до 42 °С.Годовое количество осадков в Благовещенске — до 550 мм.

Для всей области характерен летний максимум осадков, что обус­ловлено муссонностью климата. За июнь, июль и август может вы­падать до 70 % годовой нормы осадков. Возможны колебания в вы­падении осадков. Так, летом с возрастанием испарения увеличива­ется абсолютная и относительная влажность, а весной из-за сухо­сти воздуха снежный покров большей частью испаряется, и след­ствием этого становится незначительный весенний подъём уровня воды в реках.

Такие климатические условия характерны для III дорожно-климатической зоны. Строительство планируется на весенний период (апрель), то есть будет осуществляться в благоприятный (теплый, сухой) период, поэтому целесообразно использовать горячую асфальтобетонную  смесь.Для горячих смесей в средних условиях России (II и III климатические зоны) в основном применяют битумы с вязкостью 60/90, 90/130, 130/200.Главное при выборе марки битума — климатические условия и нагруженность слоев дорожной одежды, то есть категория дороги.Рекомендуемая с учетом климатических условий область применения асфальтобетонов и битумов при устройстве верхних слоев покрытий автомобильных дорог приведена в приложении АГОСТа9128-2009.

Качество битумов БНД выше, чем БН, так как они характеризуются более широким температурным интервалом пластичности и более высокой теплостойкостью, обладают низкой температурой хрупкости, лучшим сцеплением с поверхностью зерен минерального материала, но менее устойчивы к старению.

На основании указанных свойств битумов, учитывая время строительства, условия климата  и категорию дороги, выбираем битум марки БНД 90/130.

В районах III дорожно-климатический зоны, характеризующейся достаточно холодным и влажным климатом при строительстве верхнего слоя покрытий на дорогах третьей категории можно использовать горячие смеси типов А, Б, В, Г и Д II марки. Для устройства верхнего слоя покрытия,исходя из технической категории данной дороги,целесообразно использовать мелкозернистую смесь типа Б с содержанием щебня 40 — 50 % II марки, в которой формируется структура переходного типа в большей степени сзамкнутыми порами, препятствующими прониканию воды в покрытие. В тоже время, так как наша дорога проходит по холмам и имеет уклон, данный тип асфальтобетона обладает  достаточно шероховатой текстурой,  обеспечивающей хорошее сцепление колеса автомобиля с покрытием и гарантирующей безопасное движение.К тому же для повышения шероховатостив верхнийслойпри укатывании асфальтобетона на уклонах будем втапливатьчерный щебень фракции  5–20мм.

Для нижнего слоя нами был выбран высокопористый асфальтобетон, характеризующийся низким содержанием битума. Снижение расхода битума в асфальтобетонных смесях уменьшит стоимость покрытия  с обеспечением необходимого качества оснований дорожной одежды. Высокопористый асфальтобетон рекомендован для устройства оснований под асфальтобетонные полотна на дорогах II и III категорий. Применяем высокопористый щебеночный крупнозернистый асфальтобетон марки I, с использованием щебня фракции 20 — 40мм.       

В качестве каменных материалов, проанализировав доступность и экономическую выгоду, будем применять: щебень и отсев  ООО «Гравелон»,эта компания зарегистрирована по адресу г. Благовещенск, ул. Игнатьевское шоссе, 24 — 303 офис; 3 этаж.На сегодняшний день «Гравелон» – единственная компания, занимающаяся производством щебня в непосредственной близости к Благовещенску: месторождение располагается всего в 15 километрах от областного центра.Продукция ООО «Гравелон» по всем параметрам соответствует требованиям в строительной и дорожной отраслях — это подтверждено лабораторными исследованиями. Песок речной — производства ООО «Фараон», эта компания зарегистрирована по адресу675520, Амурская область, Благовещенский район, с. Чигири, ул. Новая, д. 4.В проекте мы делаем упор на местные, а значит наиболее экономически выгодные, но при этом высококачественные материалы.

Существует два подхода к проектированию составов асфальтобетонных смесей. Первый — подбор смеси с непрерывной гранулометрией каменного материала (так называемый Макадам). Этот вариант гарантирует высокие механические свойства покрытия благодаря расклиниванию мелкими фракциями щебня более крупных фракций. Покрытие, выполненное из смеси с непрерывной гранолуметрией минеральной части, обладает высокой шероховатостью, устойчивостью к сдвигу. Свойства смеси не изменяются в результате отклонения в дозировке минерального порошка и битума, она легко распределяется, формируется и уплотняется в процессе устройства покрытия. При втором способе подбора смеси — по принципу плотного бетона — разрешается применять каменные материалы с окатанной формой зерен и прерывистой гранулометрией. В процессе уплотнения этих смесей образуется асфальтобетон с замкнутой пористостью, покрытие приобретает более высокую водостойкость и морозостойкость. Однако подобные смеси в большей степени склонны к неравномерному распределению в объеме зерен минеральной составляющей и битума. На их физико-механические свойства большое влияние имеют отклонения в дозировке минерального порошка и битума. Для покрытий из смесей, подобранных по принципу плотного бетона, характерна низкая шероховатость.

Мы применяем метод Макадам.

Для приготовления горячей асфальтобетонной смеси (типа Б, марки II) для верхнего слоя покрытия  принимаем следующие материалы: щебень гранитный фракционированный (фракции 20 — 10 и 15 -5) с истинной плотностью ρ=2620кг/м³;отсев гранитный с плотностью ρ=2760кг/м³;песок речной кварцевый с плотностью ρ=2700кг/м³;известняковый порошок с плотностью ρ=2910кг/м³.Зерновые составы материалов приведены в частных остатках в %:

Рассчитаем состав минеральных компонентов. Расчёт ведем в табличной форме, рассчитав сначала полные остатки на ситах, а затем полные остатки с учетом долевого содержания каждого материала в минеральной смеси. Долевое содержание каждого материала рассчитываем исходя из рекомендованных ГОСТом.

Расчет минеральной части асфальтобетона в полных остатках приведен в таблице:

Долевое содержание щебня 20-10 определяем по ситу № 10. Рекомендуется 0÷30%, принимаем 15%. Д.С. = =0,15. Для щебня 15 — 5, рекомендуется 40÷50%, а крупного щебня на сите № 5 у нас уже есть 15%, поэтому рекомендуем 25÷35%,  Д.С.= =0,31. Для минерального порошка должно быть 100-(88÷94)= 12÷6%,  Д.С.=  =0,12. Принимаем Д.С. = 0,1. На песок и отсев приходится Д.С.=1-(0,31+0,15+0,1)=0,44. Отсев повышает шероховатость и сдвигоустойчивость покрытия, но удорожает асфальтобетон, поэтому чтобы не повышать стоимость асфальтобетона, принимаем соотношение отсева и речного песка 50/50. Д.С. песка = 0,22,     Д.С. отсева = 0,22

Поправ.коэффициент = плотность материала/плотность основного материала

Уточненное содержания минеральных материалов приведено в таблице:

Содержание битума в смеси выбирают предварительно в соответствии с рекомендациями приложения Г ГОСТа 9128-2009и с учетом требований стандарта к величине остаточной пористости асфальтобетона для конкретного климатического региона.  Битума для горячего плотного асфальтобетона типа Б рекомендуется 5 – 6,5%. 

Оптимальное количество битума рассчитываем по битумоемкости материалов, входящих в состав асфальтобетонной смеси. Для этого вначале рассчитываем зерновой состав материалов, рассматривая породы из которых произведены каменные материала:

Количество битума:

В лаборатории готовят три образца из асфальтобетонной смеси с рассчитанным количеством битума и определяют: среднюю плотность асфальтобетона, среднюю и истинную плотность минеральной части, пористость минеральной части и остаточную пористость асфальтобетона по ГОСТ 12801-98. Если остаточная пористость не соответствует выбранной, то из полученных характеристик рассчитывают требуемое содержание битума Б (%) по формуле 

где V°пop — пористость минеральной части, % объема; V^мпор — выбранная остаточная пористость, % объема, принимается в соответствии с ГОСТ 9128-2009 для данной дорожно-климатической зоны; rб — истинная плотность битума, г/см³;r^б = 1 г/см³; r^мm — средняя плотность минеральной части, г/см³. 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. Так как мы не имеем возможности отформовать образцы из-за нехватки оборудования, считаем на этом наше исследование законченным.

Проведя нашу исследовательскую работу с нормативной литературой и интернет-источниками,мы получили следующие результаты для решенияконкретной ситуационной задачи:

• Техническая категория дороги – III;
• Дорожно-климатическая зона участка строительства – III;
• Минеральные материалы доставляются: из ООО «Гравилон» — щебень и отсев; из ООО «Фараон» — песок речной кварцевый;
• В зависимости от климатических условий, категории дороги, геологического строения местности, выбран горячий асфальтобетон, приготавливаемый на битуме марки БНД  90/130;
• Для нижнего слоя покрытия – горячий высокопористый щебёночный асфальтобетон I марки, крупнозернистый с использованием щебня фракции 20 – 40 мм;
• Для верхнего слоя покрытия –горячий плотный асфальтобетон II марки, типа Б мелкозернистый с использование щебня фракции 10 – 20мм.

Исходя из используемых материалов, рассчитали состав асфальтобетона для верхнего слоя покрытия:

Щебень гранитный фракции 20 – 10 мм   —  14.6%;

Щебень гранитный фракции 15 – 5 мм  —  30.1%;

Отсев гранитный  —  22,3%;

Песок речной кварцевый  —  22,2%;

Минеральный порошок известняковый  —  10.8%;

Вязкий битум марки БНД 90/130  — 5,8 % от массы минеральной смеси.

Мы доказали в процессе исследования, что именно горячая асфальтобетонная смесь более целесообразна для устройства покрытия данной дороги, так как она пригодна как для верхнего, так и для нижнего слоя. Рекомендуется для III дорожно-климатической зоны, применима в весенний период строительства. Позволяет в более короткие сроки по сравнению с холодным асфальтом запустить движение автотранспорта по дороге – структура горячего асфальтобетона формируется сразу после уплотнения и остывания асфальта до температуры окружающей среды. Горячий асфальтобетон более устойчив к воздействию автомобилей и атмосферных факторов. То есть, гипотеза подтверждена.

Для нашей страны асфальтобетон – основной материал дорожного строительства и теперь мы знаем «почему», знаем его основные преимущества. По сравнению с цементобетоном, это менее жесткий и более пластичный материал, а большая часть России находится на территории, характеризующейся большим перепадом среднегодовых, а кое-где и среднесуточных температур. Деформативность асфальтобетона обеспечивает его долговечность. Кроме того после затвердевания он становится более ровным, а значит, менее шумным и обладает необходимой шероховатостью. Во-вторых, по уложенному асфальтобетону можно сразу открывать движение и не ждать, пока он затвердеет, в отличие от цементобетона, который набирает необходимую прочность только на 28-й день. В-третьих, покрытие из асфальтобетона легко ремонтируется, моется, убирается, на нём хорошо держится любая разметка.

Литература и интернет источники

1. Справочник дорожного мастера. Строительство, эксплуатация и ремонт автомобильных дорог.М.: «Инфра-Инженерия», 2005
2. ГОСТ 9128-2009 Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия.
3. СП 78.13330.2012 «Автомобильные дороги»
4. ФГУП «Информационный центр по автомобильным дорогам». Автомобильные дороги и мосты. Проектирование состава асфальтобетона и методы его испытаний. Обзорная информация. Выпуск 6. М. 2005.
5. Википедия, свободная энциклопедия [Электронный ресурс]. – Асфальтобетон. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/, свободный
6. «Гравилон». Добыча строительного камня, производство щебня. Стабильность, Качество, Надежность. [Электронный ресурс]. – режим доступа: http://gravelon.ru/, свободный
7. Доркомтех. [Электронный ресурс]. — Марки и состав асфальта. – Режим доступа: http://dorkomteh.ru/, свободный

www.informio.ru