- •Дорожно–строительные материалы
- •Дорожно–строительные материалы
- •Оглавление
- •Введение
- •Глава 1. Основные свойства дорожно–строительных материалов
- •1.1. Физические свойства
- •1.2. Механические свойства
- •1.3. Химические и физико-химические свойства
- •1.4. Технологические свойства
- •1.5. Эксплуатационные свойства
- •Глава 2. Минеральные вяжущие вещества
- •2.1. Известь
- •2.2. Гипсовые вяжущие материалы
- •2.3. Магнезиальные вяжущие материалы
- •2.4. Портландцемент
- •Глава 3. Бетоны
- •3.1. Требования к материалам
- •3.2. Свойства бетонной смеси
- •3.3. Свойства бетона
- •Глава 4. Органические вяжущие вещества
- •4.1. Нефтяные битумы
- •4.2. Битумные эмульсии
- •Глава 5. Асфальтобетоны
- •5.1. Классификация
- •5.2. Материалы
- •5.3. Физическое взаимодействие битума с минеральными материалами
- •5.4. Структура
- •Структура асфальтобетона
- •5.5. Теоретические положения технологии
- •Глава 6. Специальные асфальтобетоны
- •6.1. Литые асфальтобетонные смеси и асфальтобетон
- •6.2. Щебеночно-мастичные асфальтобетоны
- •6.3. Холодные асфальтобетоны
- •Библиографический список
Глава 5. Асфальтобетоны
Асфальтобетоном называют материал, полученный после уплотнения асфальтобетонной смеси. Асфальтобетонная смесь – рационально подобранная смесь минеральных материалов, отличающихся крупностью зерен, щебня (гравия), песка, минерального порошка (или без него) и битума, взятых в определенных соотношениях и перемешанных в нагретом состоянии. Материал, приготовленный смешением битума с минеральным порошком, называют асфальтовым вяжущим. При введении в асфальтовое вещество песка получают асфальтовый раствор (песчаный асфальтобетон).
5.1. Классификация
В зависимости от вида органического вяжущего дорожные бетоны подразделяют следующим образом:
асфальтобетоны, если используются нефтяные битумы;
дегтебетоны, если используются дегти, продукты деструктивной термической переработки каменного угля, древесины, торфа, горючих сланцев;
пластбетоны, если используются синтетические полимерные смолы, термопластичные или термореактивные.
Наибольшее применение в дорожном строительстве нашли асфальтобетонные смеси и асфальтобетоны.
В зависимости от вида каменного материала асфальтобетоны подразделяют на:
щебеночные, состоящие из щебня, песка, минерального порошка и битума;
гравийные, состоящие из гравия, песка или гравийно-песчаного природного материала, минерального порошка и битума;
песчаные, состоящие из песка, минерального порошка и битума.
В зависимости от вязкости применяемого битума и температуры приготовления, укладки и уплотнения асфальтобетонные смеси и асфальтобетоны подразделяют на виды: горячие и холодные.
Горячие асфальтобетонные смеси приготовливают на вязких нефтяных дорожных битумах марок БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130, БНД 130/200 и БНД 200/300, БН 60/90, БН 90/130, БН 130/200, БН 200/300, а также жидких битумах марки 130/200. Температура горячих смесей при приготовлении и укладке должна быть в пределах120 – 160 0С в зависимости от марки применяемого битума. Формирование горячего асфальтобетона при использовании вязких дорожных битумов БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130 в основном заканчивается после уплотнения и остывания конструктивного слоя дорожной одежды.
Формированием горячего асфальтобетона, приготовленного с использованием нефтяных дорожных битумов марок БНД 130/200, БНД 200/300, а также на жидком битуме СГ 130/200, продолжается после его уплотнения и остывания за счет испарения разжижающих битум фракций, определяющих в зависимости от вида разжижителя, погодных условий и степени доуплотняющего воздействия автотранспорта период формирования асфальтобетона, который длится от нескольких часов до 3 недель.
Холодные асфальтобетонные смеси приготовляют на жидких нефтяных битумах. Холодные смеси до их укладки на дорогу можно хранить на складе:
2 недели – для смесей, приготовленных с использованием битумов СГ 130/200, МГ 130/200 и МГО 130/200;
4 месяца – для смесей, приготовленных с использованием битумов СГ 70/130;
8 месяцев – для смесей, приготовленных с использованием битумов МГ 70/130 и МГО 70/130.
Укладка и уплотнение холодных смесей проводится при температуре не ниже 5 0С. Холодные смеси из-за пониженного содержания битума и повышенного содержания минерального порошка являются жесткими и трудно уплотняемыми, поэтому слои из них в начальный период обладают повышенной пористостью. Формирование холодного асфальтобетона продолжается 4-10 недель в зависимости от класса жидкого битума, погодных условий и степени доуплотняющего воздействия автотранспорта.
Горячие асфальтобетоны в зависимости от наибольшего размера щебня или гравия подразделяют на крупнозернистые с размером зерен до 40 мм, мелкозернистые – до 20 мм и песчаные с размером зерен до 5 мм. Холодные смеси подразделяют на мелкозернистые и песчаные.
По плотности (пористости) горячие асфальтобетоны с учетом их назначения подразделяют следующим образом:
высокоплотные с остаточной пористостью от 1,0 до 2,5 %, применяемые в верхнем слое покрытий и литых асфальтобетонах. Имеют повышенное содержание минерального порошка;
плотные с остаточной пористостью 2,5-5,0 %, применяемые в однослойных и верхних слоях двухслойных покрытий. Обязательно содержат минеральный порошок;
пористые с остаточной пористостью 5-10 %, применяемые в нижних слоях покрытий и верхних слоях оснований. Имеют пониженное содержание минерального порошка или его отсутствие;
высокопористые с остаточной пористостью 10-18 %, применяемые в слоях основания. Имеют пониженное содержание минерального порошка или его отсутствие.
Холодные асфальтобетоны в начале эксплуатации дороги должны иметь остаточную пористость 6-10 % из-за начального недоуплотнения, но в процессе формирования структуры их плотность повышается.
Щебеночные и гравийные горячие асфальтобетоны в зависимости от содержания в них щебня (или гравия) подразделяют на следующие структурные типы:
А с содержанием щебня свыше 50 до 60 %;
Б с содержанием щебня или гравия свыше 40 до 50 %;
В с содержанием щебня или гравия свыше 30 до 40 %.
Щебеночные и гравийные холодные смеси и соответствующие им асфальтобетоны в зависимости от содержания щебня (гравия) подразделяют на Бх и Вх.
Горячие и холодные песчаные смеси и соответствующие им асфальтобетоны в зависимости от вида песка подразделяют на типы:
Г и Гх – на песках из отсевов дробления, а также на их смесях с природным песком при содержании последнего не более 30 % по массе;
Д и Дх – на природных песках или смесях природных песков с отсевами дробления при содержании последних менее 70 % по массе.
Горячие асфальтобетоны в зависимости от вида, свойств и качества исходных минеральных материалов подразделяют на три марки (от I – высшее качество к III – низшее), определяющие область применения асфальтобетонов. Холодные асфальтобетоны по этому же признаку подразделяются на две марки (I – высшее качество, II – низшее).
По крупности применяемых песков горячие асфальтобетоны могут отличаться характером зернового состава минеральной части:
с непрерывной гранулометрией при использовании песков с модулем крупности более 2,0;
с прерывистой гранулометрией при использовании песков с модулем крупности 1,0-2,0, в которых отсутствует крупная фракция.
Минеральная часть холодных асфальтобетонов подбирается только по принципу непрерывной гранулометрии с использованием крупных песков.
Смеси и асфальтобетоны в зависимости от суммарной удельной эффективной активности естественных радионуклидов Аэфф в применяемых минеральных материалах имеют разное назначение:
Аэфф до 740 Бк/кг – строительство дорог и аэродромов без ограничений;
Аэфф свыше 740 до 2800 Бк/кг – строительство вне населенных пунктов и зон перспективной застройки.