Материал: 2348

В переработанном ГОСТ 9128–67 нашли отражение новые принципы структурообразования асфальтобетона, важная роль в котором была отведена содержанию щебня. В стандарте использовано предложенное Н.В. Горелышевым новое уравнение предельных кривых:

коэфф ц енты которого были рассчитаны для каждого структурного

типадействующимасфальтобетона. В последнем ГОСТ 9128–2013 сохранены те же принц пы закономерности предельных кривых.

3. Опт мальное количество битума соответствует наилучшему комплексу техн ческ х свойств асфальтобетона и обеспечивает их

ипроизводствебА. Как правило, приходится перестраивать зерновой состав исходных компонентов (рассеиватьД, хранить и дозировать по фракциям), иначе успех подбора требуемого состава минеральной части и его точное соблюдение не гарантируются.

Проектирование составов асфальтобетонных смесей с прерыви-

стой гранулометрией допускает более широкий выбор каменных материалов. Недостатками анализируемой методикиИявляются переоценка роли минерального порошка как компонента минеральной части и недооценка его роли как компонента асфальтовяжущего. Заданное содержание порошка в минеральной части обуславливает необходимость поиска только условно-оптимального количества битума, а не действительно-оптимального состава и количества асфальтовяжущего, обеспечивающего требуемую прочность и плотность асфальтобетона.

Предельные кривые выражают требуемый зерновой состав минеральной части в виде массового содержания фракций. При значительной разнице между средними плотностями зерен щебня (гравия)

ипеска возникает ошибка в оценке действительного состояния струк-

86

туры асфальтобетона. Такой случай возможен при использовании щебня с высокой средней плотностью, например отходов сепарации

железных руд, или с низкой, например ракушечников и пористых шлаков. Указанный недостаток принципа предельных кривых можно устранить путем введения в расчет поправочных коэффициентов, но Сэта мера не предусмотрена действующим стандартом [11]. Методика

проектирования состава асфальтобетона по растворной части была разработана А.В. Окн ным, Б.А. Козловским, позднее развита и в от-

дельных положен ях упрощена проф. А.Я. Тихоновым. личествеЕе основные пр нципы заключаются в следующем:

1. Асфальтовый раствор определяет прочность и плотность асфальтобетона о ладает достаточно постоянной структурой при пе-

ременном кол честве ще ня (гравия).

должно обеспечбть тре уемые показатели прочности и водонасыщения асфальтового раствораА. Для образования битумной пленки на зернах щебня (гравия) нео ходимо предусмотреть резерв битума (по

2. Прочность асфальтового раствора изменяется прямо пропорционально содержан ю минерального порошка при оптимальном ко-

б тума.

3. Опт мальное содержание минерального порошка и битума

рекомендации проф. .Я. Тихонова, достаточно 0,6–1,0 % от массы щебня или гравия).

4. Для обеспечения плотностиД, прочности и водостойкости асфальтобетона растворная часть подобранного состава должна заполнить межзерновые пустоты в щебне (гравии). ля повышения удобообрабатываемости асфальтобетонной смеси объем раствора должен быть на 5–10 % больше объема межзерновых пустот в щебне (гравии), находящемся в рыхлонасыпном состоянииИ.

Эта экспериментально-расчетная методика обладает рядом достоинств, заключающихся в возможности получения асфальтобетона с заданными свойствами, управления прочностью и плотностью асфальтобетона за счет состава и количества асфальтовяжущего, регулирования открытой пористости растворной части и асфальтобетона, учета дополнительного количества битума на смачивание зерен щебня (гравия), регулирования удобоукладываемости и уплотняемости асфальтобетонной смеси.

Недостатки этой методики являются следствием ограниченной области приложения ее основополагающих принципов. Так как асфальтовому раствору отведена главная роль в структурообразовании

87

асфальтобетона, то проектирование состава производится по схеме «состав и свойства раствора – состав и свойства асфальтобетона». Это значит, что структура и состав асфальтового раствора проектируются так же, как песчаного асфальтобетона, т.е. независимо от содержания

щебня (гравия), которое учитывается впоследствии только путем резервирования дополнительного количества битума на смачивание

Свия), изменяющ х условия первоначальной упаковки зерен песка. Поэтому метод ка пр менима только для асфальтобетонов, в которых концентрац я щебня (гравия) невелика (до 30% по объему в плотном теле или до 35% по массе) несущественно изменяет условия исход-

этих зерен. При таком подходе остается неучтенным неизбежное изменен е структуры раствора при введении в него зерен щебня (гра-

ной упаковки зерен песка в асфальтовом растворе.

держания щебня(гравия).

ледует обрат ть внимание на то, что современная постановка

тельность проект рования должна быть такой: выбор типа макроструктуры – определен е границ содержания щебня (гравия) – проектирование структуры и состава асфальтового раствора с учетом со-

тодику проектированияАсостава асфальтобетона по модулю насыще-

Французский ученый-дорожник проф. М. юрье разработал ме-

рошком, причем учитывается возможностьДраздвижки более крупных зерен заполняющим компонентом. Рекомендуется использовать и кривые плотных смесей, построенные М. юрье на основе экспериментов.

ния, которая основана на следующих принципах:

1. Зерновой состав минеральной части должен обеспечивать достаточную плотность упаковки зерен. При составлении минеральной смеси используется принцип последовательного заполнения меж-

зерновых пустот в щебне (гравии) песком, в песке – минеральным по- И

2. Содержание вяжущего в асфальтобетоне является возрастаю-

щей функцией удельной поверхности минеральной части. Удельная

88

где Щ(Г), Пк , Пм , МП – содержание в минеральной части соответственно зерен щебня (гравия) крупнее 5 мм, песка крупного (фракция 0,315 – 5,0 мм), песка мелкого (фракция 0,08 – 0,315 мм) и минерального порошка (фракция < 0,08 мм).

Sу – удельная поверхность, м2/кг.

3. Зерна м неральной части должны быть покрыты пленкой вяжущего, толщ на которой нелинейно растет с увеличением размера

по данным М. Дюрье, =0,8. Тогда массовое содержание вяжущего Б, массы при его плотности, близкой к единице, с учетом выражения (37) определится по формуле

где m – модуль насыщения вяжущим, равныйИпроцентному содержанию вяжущего в минеральной смеси, имеющей удельную поверхность 1 м2/кг.

М. Дюрье предлагает регулировать содержание вяжущего, назначая величину модуля насыщения. На основании данных исследований и производственного опыта установлены рекомендуемые значения этого модуля с учетом вида вяжущего материала и асфальтобе-

89

тона, а также условий его работы в дорожной конструкции

(m = 3,0 – 5,0).

Методика является экспериментально-расчетной. Достоинство методики состоит в простоте её практического использования, в теоретической обоснованности принятого в ней управляющего параметра – модуля насыщения вяжущим. Необходимо отметить комплексность воздействия этого параметра: он управляет содержанием вяжущего в асфальтобетоне, связывая с ним состав и удельную поверх-

СКр вые плотных смесей являются рекомендуемыми, а не обязательными, так что допускается подбор состава минеральной части с использован ем пр нц па последовательного заполнения межзерно-

ность м неральной части, содержание порошка.

интерваломстава, огран ченного заданным значением модуля насыщения или его значен й. Однако этот показатель не дает точного

вых пустот с учетом раздвижки зерен.

об ОграниченностьАметодики проявляется в рекомендуемых значе-

Метод ка допускает существование множества вариантов со-

представлен я ож даемом результате проектирования: типе струк-

туры асфальтобетона, остаточной пористости, предполагаемой прочности.

ниях модуля насыщения, установленных для характерных исходных материалов, производственных составов асфальтобетона, природных условий и особенностей дорожногоДстроительства фракции. Расчетные формулы методики упрощены за счет усреднения некоторых характеристик исходных материалов. Отклонения от принятой средней величины могут повлечь существенные ошибки при назначении состава асфальтобетона. Учет действительных характеристик исходных

1.Минеральный остов асфальтобетонаИдолжен обладать наибольшей статической устойчивостью, обеспеченной плотной упаковкой зерен в каркасе.

2.Оптимальное содержание органического вяжущего определяется достигнутой максимальной прочностью асфальтобетона, которой соответствует полное обволакивание зерен пленкой вяжущего с уче-

90