Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)»
СибАДИГ. . Надыкто, В. Д. Галдина
ДОРОЖНЫЙ АСФАЛЬТОБЕТОН И ПОЛИМЕР СФ ЛЬТОБЕТОН
Уче ное пособие
Омск – 2018
УДК625.855.3 |
Согласно 436-ФЗ от 29.12.2010 «О защите детей от |
||
ББК26.325.38 |
информации, причиняющей вред их здоровью и раз- |
||
Н17 |
витию» данная продукция маркировке не подлежит. |
||
|
|
|
|
Рецензенты:
канд. техн. наук, доц. Е. А. Бедрин (директор ООО «Сибцентр»);
СибАДИканд. техн. наук, доц. В.Г. Степанец (СибАДИ)
Работа утверждена редакционно-издательским советом СибАДИ в качестве учебного пособия.
Надыкто, Гр гор й Иванович.
Н17 Дорожный асфальто етон и полимерасфальтобетон [Электронный ресурс] :
учебное пособ е / Г.И. Надыкто, В.Д. Галдина. – Электрон. дан. – Омск : СибАДИ, 2018. – URL: http://bek.sibadi.org/cgi-bin/irbis64r plus/cgiirbis 64 ft.exe. - Режим доступа: для автор зованных пользователей.
Пр водятся теорет ческ е представления о формировании структуры полимернобитумных вяжущ х на основе полимера СБСи технология их приготовления. Описаны методики определения физико-механических свойств, технология приготовления и уплотнения асфальтобетонных и полимерасфальтобетонных смесей в соответствии с действующими нормативно-техническими документами.
Имеет интерактивное оглавление в виде закладок.
Предназначено для акалавров, специалистов и магистров направления «Строительство» всех форм обучения при подготовке к лекционным занятиям и лабораторным работам по дисциплинам «Дорожно-строительное материаловедение», «Дорожностроительные материалы», «Материаловедение. Технология конструкционных материалов» содержит теоретические сведения и технические требования к дорожным асфальтобетонам и полимерасфальтобетонам.
Пособие будет полезно аспирантам и инженерно-техническим работникам, занимающимся исследованием органических вяжущих и материалов на их основе.
Подготовлено на кафедре «Строительные материалы и специальные технологии».
Текстовое (символьное) издание (6 МБ)
Системные требования : Intel, 3,4 GHz ; 150 МБ ; Windows XP/Vista/7 ; DVD-ROM ; 1 ГБ свободного места на жестком диске ; программа для чтения pdf-файлов
Adobe Acrobat Reader ; Foxit Reader
Редактор И.Г. Кузнецова Техническая подготовка Н.В. Кенжалинова
Издание первое. Дата подписания к использованию Издательско-полиграфический комплекс СибАДИ. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5 РИО ИПК СибАДИ. 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1
© ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2018
2
о второй половины XX в. наибольшее распространение в промышленно развитых странах, в том числе и Российской Федерации, получили асфальтобетонные покрытия. Они применяются на автомо-
Сбильных дорогах любой грузонапряженности.
Это объясняется рядом положительных качеств, а именно:
– достаточной механической прочностью;
– способностью воспринимать упругие и пластические дефор-
печивающмации;
– хорош м сцеплением с шинами транспортных средств, обес-
х услов я езопасного дорожного движения;
– ровностью покрытия, о еспечивающей комфортность и бес-
пассаж рам;
шумность скоростногобАдвижения транспортных средств и удобство
– г г ен чностью, позволяющей легко промывать и очищать
покрыт я;
– демпф рующей спосо ностью, позволяющей гасить колебания
и вибрацию, возникающую при движении транспорта;
– технологичностью и ремонтопригодностью, обеспечивающи-
ми простоту выполнения ремонтных работ и устранения дефектов;
– возможностью полной механизации работ при приготовлении,
вать то обстоятельство, что РоссияДимеет практически неограниченные сырьевые ресурсы для производства основного компонента для приготовления асфальтобетонных смесей – нефтяных битумов и других органических вяжущих на их основе.
строительстве и ремонте.
Первые асфальтобетонные покрытия в Европе появились во Франции в первой половине XIX в. Начало применения асфальтобетона в России для устройства городских дорожных покрытий отно-
сится к 70-м гг. позапрошлого столетия. Кроме того, нельзя не учиты- И
Асфальтобетон применяют главным образом для строительства
верхних и нижних слоев покрытий, устройства верхних слоев оснований, слоев поверхностной обработки автомобильных дорог, городских дорог и тротуаров, взлетно-посадочных полос и магистральных рулёжных дорожек аэродромов, покрытий мостов.
В качестве минеральных составляющих асфальтобетона в зависимости от его вида используются: щебень разной крупности, каменная мелочь, высевки, гравий, песок и минеральный порошок.
3
Нефтяной дорожный битум, являющийся органическим вяжущим в асфальтобетоне, обладает пластичностью, способностью без разрушения выдерживать воздействие эксплуатационных температур
и различных деформаций. В современных |
условиях |
эксплуатации |
(высокая интенсивность движения, большие нагрузки на ось транс- |
||
С |
резины) |
традиционные |
портных средств, применение шипованной |
||
асфальтобетоны на вязких дорожных битумах не могут обеспечить долговечность верхн х слоев дорожных покрытий. Развитие автомобильного транспорта вызывает необходимость усиливать: сопротив- низкихление покрыт й форм рованию необратимых деформаций (сдвигоустойч вость) при высоких температурах; трещиностойкость при
отр цательных температурах; устойчивость против выкраши-
вания, шелушен я вы оин под действием воды и переменного замораж ванбя-отта ван я; устойчивость против старения, усталостную прочность.
Во всем м ре проводятся ра оты по повышению долговечности дорожных покрыт й. Одним из направлений такой деятельности является мод ф кац я тума различными полимерными добавками с получением полимерноА- итумных вяжущих (ПБВ). Полимернобитумные вяжущие отличаются от битумов повышенными показателями когезии, теплоустойчивости, трещиностойкости, эластичности и устойчивости к старению.
По сравнению с асфальтобетонамиДна битумах полимерасфальтобетоны на основе ПБВ характеризуются меньшей чувствительностью к изменению температуры, повышенной динамической устойчивостью, сдвигоустойчивостью и деформативностью при низких температурах, более высокой устойчивостью к старению. Полимернобитумные вяжущие рекомендовано получатьИв специальных установках, используя вязкие дорожные битумы, блоксополимеры типа сти- рол-бутадиен-стирол (СБС), пластификаторы и при необходимости адгезионные добавки. Применение полимерасфальтобетонных смесей в России в широком масштабе позволит значительно повысить качество и долговечность дорожных покрытий, сократить затраты на проведение ремонтных работ и высвободить средства на развитие сети дорог.
4
1.СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ
ОСТРУКТУРЕ АСФАЛЬТОБЕТОНА
Асфальтобетонная смесь – рационально подобранная смесь минеральных материалов [щебня (гравия) и песка с минеральным порошком или без него] с битумом, взятых в определенных соотноше-
Связких дорожных б тумов, полученное введением полимеров – блоксопол меров т па ст рол-бутадиен-стирол (СБС), пластификаторов и поверхностно-акт вных веществ (ПАВ).
ниях и перемешанных в нагретом состоянии.
Асфальтобетон – уплотненная асфальтобетонная смесь.
Пол мерно-б тумное вяжущее (ПБВ) – вяжущее на основе
Пол мерасфальто етонная смесь – рационально подобранная смесь м неральных материалов (щебня, песка и минерального порошка), взятых в регламентированных соотношениях, с ПБВ и пере-
мешанных в нагретом |
. |
||
состоянии |
|||
Пол мерасфальто етон – уплотненная полимерасфальтобе- |
|||
тонная смесь. |
|
|
|
Асфальтобетон, представляющий собой смесь минерального ма- |
|||
териала с |
|
, |
ладает рядом специфических свойств, обуслов- |
|
битумом |
||
ленных наличием в егоАсоставе минерального остова и битума, изменяющего свои свойства в различных условиях работы покрытия. Су-
щественной особенностью асфальтобетонаДявляется зависимость его физико-механических свойств от структуры, которая, согласно современным представлениям [1, 2, 3, 6, 7, 8], определяется количеством и качеством зернистых минеральных составлявших, взаимным расположением зерен и характером связей между ними. Это не исключает влияния на его свойства других структурныхИфакторов, таких как вид, крупность, характер поверхности и минеральных зерен, их минералогический состав. Именно комплекс этих факторов приводит к формированию асфальтобетона как сложной многокомпонентной системы, которую проф. И. А. Рыбьев [3, 4, 9] предлагает рассматривать как конгломератный или брекчиевидный материал, состоящий из минерального остова, связанного в монолит асфальтовяжущим веществом.
Такой подход к структуре асфальтобетона позволяет отнести его к искусственным строительным конгломератам, которые являются аналогами сцементированных осадочных горных пород, и использо-
5