ЛАБЫ ПО ТКМ

4 ХОЛОДНЫЙ АСФАЛЬТОБЕТОН

Холодным асфальтобетоном называют материал, полученный уплотнением холодной асфальтобетонной смеси,0 приготовленной путем смешения в горячем состоянии щебня, песка, минерального порошка и жидкого битума. Холодные асфальтобетонные смеси укладывают при температуре 5-400С. Формирование покрытия протекает медленно (в течение 20-30 сут) в зависимости от климатических условий, интенсивности движения и грузоподъемности автомобилей.

4.1 Требования к материалам

Вяжущие материалы. Для приготовления холодных асфальтобетонных смесей применяют жидкие битумы СГ 70/130 или МГ 70/130.

Если предполагают хранить смесь на складе более 2 мес или при температуре воздуха выше 200С, а также если в состав входит известняковый щебень, то следует применять жидкие битумы с меньшей вязкостью (не выше С560 =110с). В районах с холодным климатом рекомендуется применять жидкие битумы СГ, а в южных районах СГ и МГ.

Для улучшения сцепления жидкого битума с минеральными материалами рекомендуется вводить в битум поверхностно-активные добавки , а в минеральный материал - активаторы (щебень, цемент, сланцевую золу).

Щебень готовят из прочных каменных пород и металлургических шлаков. Нельзя применять гравий и щебень из глинистых песчаников и сланцев. Щебень должен быть однородным по прочности и не содержать комков глины, суглинка и других примесей. Пластинчатых зерен должно быть менее 15%.

Песок применяют природный и искусственный, полученный при добавлении изверченных, метаморфических горных пород и шлаков.

Рекомендуется применять пески с модулем крупности более 2,0, а также активированные с Мк не менее 1,7. Частиц, проходящих через сито № 0,14, должно быть не менее 15%. В песке не должно быть комков глины, суглинка; глинистых пылеватых частиц не должно быть более3%.

Минеральный порошок готовят из известняков, доломитов прочностью более200*105Па (200 кгс/см2), битуминозных известняков и металлургических шлаков. Минеральный порошок должен быть сухим

41

и не комковаться. Коэффициент гидрофильности должен быть менее

1,0.

4.2 Проектирование состава холодного асфальтобетона

Состав холодного асфальтобетона проектируют с учетом его назначения, свойств и стоимости материалов. Так же, как и при подборе горячих асфальтобетонных смесей, предварительно подвергают лабораторным испытаниям все составляющие материалы и определяют пригодность их для холодных асфальтобетонных смесей.

Согласно ГОСТ 9128-76 выписывают в зависимости от принятого типа асфальтобетона рекомендуемое содержание зерен на каждом сите (табл 1).

Определив зерновой состав минеральных материалов, принимают ориентировочно процентное соотношение между ними. Смесь минеральных материалов будет оптимальной, если расчетное суммарное количество зерен на каждом сите будет в пределах требований (см таб

1).

Определив соотношение между минеральными материалами, находят оптимальное количество жидкого битума. Для этого готовят четыре-пять смесей, которые отличаются друг от друга на величину, равную 0,5% жидкого битума (например, 5,0; 5,5; 6,0; 6,5). Из каждой смеси готовят по шесть образцов диаметром и высотой 5 см.

Смесь готовят в металлической чашке или лаборатоной мешалке в количестве 3-3,5 кг. Температуру нагрева минеральных материалов и битума принимают для марок СГ 70/130 и МГ 70/130 80-1000С.

Приготовленную смесь охлаждают до комнатной температуры, а затем помещают в стальную форму с двумя вкладышами и уплотняют на гидравлическом прессе с давлением 400*105 Па (400кгс/см2). Такое давление поддерживают 3 мин. После этого образец извлекают из формы. Образцы, предназначенные для испытания, не должны иметь обломов кромок. Верхние и нижние грани должны быть параллельны. Приготовленные образцы испытывают на сжатие при 200 С, водонасыщение и набухание. Необходимое количество битума принимают согласно тем образцам, которые показали при испытании наилучшие результаты. Полученное процентное содержание жидкого битума уменьшают на 15-20% и это количество принимают за оптимальное .

42

Таблица 1

Наименованиеасфальтобетонных типисмесейасфальтобетона	Содержание зерен минерального материала, % мельче									расходПримерный от%,битумамассы
				данного размера, мм
	15	10	5	2,5	1,25	0,63	0,315	0,14	0,071
Мелкозернистые	95-	79-	50-	33-	21-	14-	10-	9-	8-12	3,5-
Типа Бх	100	85	65	53	39	29	22	16	9-13	5,5
Мелкозернистые			65-	43-	27-	19-	13-	10-
Типа Вх	-	95-							12-
	95-	100	75	53	38	29	22	16	17
Песчаные	100	85-	65-	53-	39-	29-	22-	16-		4,0-
Типа Дх	-	90	80	60	49	38	31	22	13-	6,0
		95-	75-	53-	38-	29-	22-	16-	19
	-	100	82	66	55	44	35	25	12-	4,5-
		-	95-	65-	42-	26-	18-	14-	30	6,5
			100	82	68	54	43	30

Например, из четырех смесей наибольшая прочность при сжатии получилась у образцов, в которых содержалось 7% битума. Тогда за оптимальное количества битума принимают

7 (7100* 20) = 7 −1,4 =5,6%

После этого готовят 12 образцов с оптимальным количеством битума и испытывают их, сравнивая результаты с данными табл 2.

Испытание образцов.

43

Водонасыщение определяют аналогично горячим смесям, за исключением того. Что под вакуумом образцы выдерживают 30 мин и при нормальном давлении тоже 30 мин.

Прочность при сжатии определяют как сухих, так и насыщенных образцов при температуре 200С и после прогрева. Водонасыщенные образцы испытывают на прочность после определения водонасыщение и набухания. Перед испытанием на прочность образцы в течение 10 мин выдерживают в воде при 20+10С. сухие образцы перед испытанием выдерживают не менее 2 ч на воздухе при 20+10С. Если температура воздуха выше или ниже, образцы помещают в термостат.

Таблица 2

	показатели	Нормы для	асфальтобетонов
		марок
		I	II
	Пористость минерального остова, %
	по объему, не более, для асфальто-
	бетонов типов:	18	18
	Бх
	Вх	20	20
	Дх	21	21
	Остаточная пористость , % по объе-	6-10	6-10
	му	5-9	5-9
	Водонасыщение, % по объему
	Набухание, % по объему, не более	1,2	2,0
	Предел прочности при сжатии, Па
	(кгс/см2) не менее, при температуре
	200С:
	до прогрева:	11*105(11)	7*105(7)/8*105(8)
	водонасыщенного асфальтобетона
		/12*105 (12)/
	сухого асфальтобетона	15*105(15)	10*105(10)/
	после прогрева:	/17*105(17)/	/12*105(12)
		16*105 (16)	10*105(10)/
	водонасыщенного асфальтобетона
		/18*105(18)/	/12*105(12)
	сухого асфальтобетона	18*105(18)	13*105(13)/
	Коэффициент водостойкости не	/20*105(20)/	/15*105(15)

44

менее:	0,75	0,60
до прогрева
после прогрева	0,90	0,80
Коэффициент водостойкости при
длительном водонасыщении, не ме-
нее:	0,5	0,4
до прогрева
после прогрева	0,75	0,65
Слеживаемость, количество ударов,	10	10
не более	выдерживает	выдерживает
Сцепление битума с минеральной
частью асфальтобетонной смеси

4.3 Определение слеживаемости.

Образцы для определения слеживаемости холодных асфальтобетонных смесей готовят в цилиндрических формах диаметром 71,4 мм. В отверстие в центре нижнего вкладыша сотой 50 мм вставляют стальной стержень диаметром 3,0 и длиной 180мм.

В центре верхнего вкладыша высотой 80 мм просверливают сквозное отверстие диаметром 3,5 мм. Перед уплотнением холодную асфальтобетонную смесь и форму с вкладышами подогревают в термостате до температуры 80+200С.

Форму устанавливают на две подставки высотой 25-30 мм, а нижний вкладыш со стержнем опускают в форму. Навеску асфальтобетонной смеси засыпают через воронку в форму. Затем вставляют верхний вкладыш в форму и нижние подставки убирают. После этого на верхний вкладыш устанавливают груз, масса которого вместе с верхним вкладышем должна составлять 20*104Н (20 кгс/см2), т.е. при площади образца 40 см2 давление будет 0,5*104Н (0,5 кгс/см2). Через 3 мин груз убирают, верхний вкладыш снимают с образца, а сам образец осторожно снимают со стержня.

Готовый образец хранят до испытания при температуре воздуха 15+20 С в течение 4-24 ч.

45

Рис. 1 Прибор для определения слеживаемости асфальтобетонных смесей

Показатели слеживаемости холодных асфальтобетонных смесей определяют на приборе (рис. 1), состоящим из основания 1 с подставкой для образца 2, штанги 6 и направляющей втулки 8.

Во втулке свободно перемещается штанга 6 с навинченным на нее конусом-наконечником 4. Угол в вершине конуса равен 150. По штанге свободно перемещается цилиндрический груз 5 (масса штанги с грузом 0,5*104 Н (0,5 кгс ). Высота подъема груза по штанге ограничена вверху упорным кольцом 7 и составляет 20 см.

В центре нижней пластины имеется отверстие для предохранения острия конуса от затупления. Для фиксации момента касания острия конуса нижней подставки в верхней части штанги нанесена риска

9.

При испытании образец устанавливают на подставку, а острие конуса осторожно вводят в отверстие 3 образца. Левой рукой образец слегка придерживают, а правой поднимают груз до упорного кольца и затем отпускают его, удары груза по конусу повторяют до тех пор, пока образец полностью разрушится или острие конуса коснется подставки.

За показатель слеживаемости принимают количество ударов, необходимое для полного разрушения образца конусом (согласно ГОСТ 9128-76 не более 10 ударов).

46

Результаты испытаний образцов из холодных асфальтобетонных смесей должны соответствовать требованиям ГОСТ 9128-76 (табл. 2).

47

Содержание

ПРЕДИСЛОВИЕ 1 ОБЩИЕ СВОЙСТВА ДОРОЖНЫХ БИТУМОВ

2 ОБЩИЕ СВОЙСТВА МИНЕРАЛЬНОГО ПОРОШКА

3 РАСЧЕТ И ПОДБОР СОСТАВАГОРЯЧЕГО КРУПНО- И МЕЛКОЗЕРНИСТОГО АСФАЛЬТОБЕТОНА

4 ХОЛОДНЫЙ АСФАЛЬТОБЕТОН

48

Галина Степановна Меренцова Наталья Петровна Чубко Екатерина Викторовна Нарожная

Лабораторные испытания дорожно-строительных материалов

Учебно-методическое пособие к лабораторным работам для студентов специальности 291000 всех форм обучения. Часть 2

Издано в авторской редакции

Формат 60х84 1/16.

Печать – ризография. Усл.п.л. 3,0 Тираж 100 экз. Заказ 2003

Издательство Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова, 656038, г. Барнаул, пр-т Ленина, 46.

Лицензия на издательскую деятельность ЛР № 020822 от 21.09.98г.

Отпечатано в типографии АлтГТУ

Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД № 28-35 от

15.07.97г.

49