RSS

Проектирование состава асфальтобетонной смеси

08:40 22.06.2017

Асфальтобетон является самым распространенным материалом для строительства автомобильных дорог. На сегодняшний день, важным моментом является увеличение сроков службы асфальтобетонных покрытий за счет проектирования составов асфальтобетона со структурой с заранее заданными характеристиками. В связи с этим, в некоторых странах на уровне государства финансируются программы, нацеленные на разработку новых методов проектирования составов.

В последнее время в США находит применение система проектирования SUPERPAVE.

SUPERPAVE означает проектирование составов асфальтобетонных смесей с более высокими эксплуатационными характеристиками. Данный метод разработан в США.

В круг проблем, решаемых разработчиками системы SUPERPAVE входит: обозначить комплекс показателей качества битумов и асфальтобетонов, которые характеризуют трещиностойкость и сдвигоустойчивость асфальтобетонных покрытий при расчетных транспортных и климатических условиях на конкретный интервал эксплуатации. Трудности выполнения вышеназванной проблемы заключаются в сложности процессов деформирования и разрушения битумов, а также обязательностью учета влияния температуры, влажности, вида нагружения и пр.

В SUPERPAVE входят 3 компонента:

- SHARP – ТУ и методы испытаний битума;

- SUPERPAVE - ТУ и метод проектирования составов асфальтобетонных смесей с определением поровых характеристик асфальтобетонных образцов после уплотнения;

- метод испытаний и анализ реологических свойств асфальтобетона.

При подборе состава асфальтобетона вместе с техническими необходимо учитывать и экономические показатели. Битум и минеральный порошок являются наиболее дорогостоящими компонентами, поэтому более экономичным окажется асфальтобетон, содержащий меньше этих компонентов (при соблюдении требуемых технических показателей).

В нашей стране применяется метод подбора состава минеральной части по предельным кривым зерновых составов. Содержание щебня, песка, минерального порошка нужно подобрать таким образом, чтобы кривая зернового состава расположилась в области между предельными кривыми.

Изначально проводят испытания исходных материалов, делают подбор соотношений минеральных материалов (щебень, песок, минеральный порошок).Содержание битума в смеси назначают в рекомендуемых пределах, далее в лабораторных условиях готовят асфальтобетонную смесь и формуют не менее 3-х образцов, определяют среднюю и истинную плотность асфальтобетона и минеральной части, считают остаточную пористость и пористость минеральной части. Если полученные значения не соответствуют нормируемым, то вычисляют новое содержание битума (% по массе).

Далее снова готовят смесь, формуют образцы и повторно определяют остаточную пористость асфальтобетона, если она соответствует требуемой, то полученное процентное содержание битума оставляют. Из асфальтобетонной смеси формуют серию образцов и определяют комплекс физико-механических показателей по ГОСТ 9128-2013. Если асфальтобетонная смесь по какому-то показателю не отвечает требованиям стандарта, то состав смеси необходимо изменить. Проектируемый состав асфальтобетонной смеси должен соответствовать действующим нормам по всему перечню показателей качества.

Для каждой смеси определяют водонасыщение и предел прочности при сжатии при 0º С, 20º С, 50º С. Количество битума, содержащегося в смеси, которая имеет наилучшие результаты испытаний, соответствующие техническим требованиям, считается оптимальной.

При подборе состава надо обратить внимание на использование местных материалов, снижающих стоимость асфальтобетона.

Современные условия диктуют необходимость разработки современных методов испытаний и обоснование оптимальных требований к повышенным эксплуатационным свойствам асфальтобетона.

Проектированием состава горячей асфальтобетонной смеси начали заниматься на рубеже XIX – XX веков.

Известны несколько методов проектирования асфальтобетонной смеси, но при всем многообразии, основа проектирования это обеспечение требуемых качественных характеристик асфальтобетона.

Спрогнозировать долговечность асфальтобетонных покрытий и их работоспособность является одной из трудных задач в дорожной отрасли.

К эксплуатационным характеристикам асфальтобетона относят трещиностойкость, сдвигоустойчивость, износостойкость, устойчивость к старению. Наиболее весомым показателем при проектировании долговечности асфальтобетона являются трещиностойкость и сдвигоустойчивость. Трещиностойкость асфальтобетонных покрытий определяется прочностными свойствами асфальтобетона, условиями эксплуатации и конструкцией дорожной одежды. И при растяжении, и при сжатии прочность асфальтобетона в большой степени зависит от температуры и скорости деформирования.

Старение асфальтобетона является причиной преждевременного разрушения асфальтобетонных покрытий. Старение это совокупность химических и физических превращений в структуре материала, приводящих к уменьшению работоспособности асфальтобетонных покрытий.

На сегодняшний день за основу проектирования асфальтобетонных смесей берут повышение точности прогнозирования долговечности материалов в дорожном покрытии, исходя из условий эксплуатации. Чем точнее учитываются условия работы асфальтобетона в покрытии, тем более надежная асфальтобетонная смесь будет запроектирована в данных конкретных условиях “работы” дорожного покрытия.

Подобранный состав необходимо откорректировать на асфальтобетонном заводе в зависимости от особенностей перемешивания смеси в используемых смесителях. В процессе приготовления асфальтобетонной смеси надо корректировать установленный состав в зависимости от применяемых материалов и результатов текущих испытаний образцов.

Современные исследования в проектировании асфальтобетона базируются на повышении точности прогноза долговечности материалов в дорожных покрытиях в связи с конкретными условиями эксплуатации. От расчетных методов переходят к методам оценки эксплуатационных свойств асфальтобетона, учитывающим реальные условия нагружения покрытия. Чем больше будут учтены условия работы асфальтобетона в покрытии и раскрыты закономерности деформирования, тем асфальтобетон будет показывать лучшие эксплуатационные характеристики в данных конкретных условиях.

Исп. ведущий инженер ЛИКСДОГ Пагнуева Е.П.

Использованная литература:

- Автомобильные дороги и мосты. Выпуск 8.

- Кирюхин Г.Н. «Плюсы и минусы системы проектирования асфальтобетона «суперпейв».

Если вы нашли ошибку: выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

Сообщение об ошибке

Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
*
CAPTCHA Обновить код
Play CAPTCHA Audio

Версия для печати