Материал: 2348

том особенностей каменного материала и битума (пористость, шероховатость, адгезия, вязкость в др.). Оптимальное количество вяжущего Б, % массы минеральной части, вычисляется по формуле

1.Минеральная часть асфальтобетона должнаИобладать наибольшей плотностью, что способствует повышению его прочности и экономичности.

2.Наибольшая прочность асфальтобетона достигается при наибольшей прочности и плотности асфальтовяжущего.

3.Асфальтовяжущее обладает максимальной прочностью и плотностью при соотношении битума и минерального порошка, соот-

ветствующем заполнению битумов межзерновых пустот в сухом уп- лотненном минеральном порошке.многочисленность различных поправок, усложняющих расчетную

91

Методика является экспериментально-расчетной. Основные принципы и последовательность проектирования практически совпадают с разработками проф. П.В. Сахарова (см. выше), поэтому ей присущи те же достоинства и недостатки. Представляет особый интерес принцип расчетного определения оптимального состава асфальтовяжущего, подтвержденный исследованиями профессоров И.А. Рыбьева [9] и И. В. Королева [8].

В. Н. Ковалев чем был разработан экспериментальноаналит ческ й метод расчета состава пластбетонов на термореактивных смолах. Основные положения метода заключаются в следующем:

Vн, Vn, Vщ – объемное содержание соответственно наполнителя (минерального порошка), песка, щебня, л; α – коэффициент раздвижки зе-

рен песка α=1,1; α1 – коэффициент раздвижки зерен щебня,

α1=1,1–1,2.

3. Массовое соотношение количества щебня, песка и наполнителя (минерального порошка) определяется после решения системы

уравнений (40)–(42):

92

где он – насыпная плотность наполнителя (минерального порошка); П, Н, Щ – количество песка, наполнителя (минерального порошка) и щебня, кг на 1 м3 пластбетона.

4. Кол чество пол мерного вяжущего определяется по формуле

мерного вяжущего, см; γс – плотность полимерного вяжущего, г/см ;– отношен е факт ческой вязкости полимерного вяжущего к вязкости, равной 20 с по В3-4, принятой за эталон; К = 1,05 – 1,10 – коэффициент, учитывающий увеличение полимерного вяжущего, необходимого для некоторой раздвижки зерен песка полимерной мастикой.

Методика является экспериментальноД-расчетной. К достоинству метода следует отнести способ определения содержания минеральных компонентов по принципу последовательного заполнения пустот в крупном заполнителе более мелким компонентом с учетом раздвижки зерен крупного заполнителя более мелкими зернами. Рациональным является расчет необходимого количества Иполимерного вяжущего, основанный на покрытии всех зерен минеральной части пленкой вяжущего оптимальной толщины, при этом учитывается необходимость раздвижки зерен песка полимерной мастикой.

Недостатки метода являются следствием ограничения области его применения пластбетонами на термореактивных смолах. В нем не учтена возможность регулировать макроструктурный тип. Значения коэффициентов раздвижки зерен щебня (гравия) и песка даны приближенно, без учета возможных особенностей используемого материала. При использовании термопластичных вяжущих (битума) оптимальная толщина пленок на зернах будет зависеть не только от вязко-

93

сти вяжущего, размера и удельной поверхности минеральных зерен, но и от природы каменных материалов (основные или кислые).

Проф. И. А. Рыбьевым [9] разработана пока единственная, позволяющая получить асфальтобетон с заданными свойствами, методика проектирования состава асфальтобетона по заданным эксплута-

Сционным условиям работы покрытия. Методика разработана на основе исследований взаимосвязи структуры, состава и свойств асфальтобетона:

1. Установлено, что зависимость прочности асфальтобетона от структурных, механ ческих и температурных факторов описывается обобщенным уравнен ем

рования ли нагружен я V1 и V2, температурах T1 и T2; n, k, p – показатели степени, отражающиеАсоответственно адгезию битума к каменному материалу, пластичность асфальтобетона и характер зависимостей реологических свойств итума от температуры.

Уравнение (47) позволяет учитывать эксплутационные условия работы асфальто етонного слоя при проектировании состава асфаль-

–плотностью упаковки зёренДкаркаса, образованного совместно

сщебнем (гравием) и песком;

–объёмом асфальтовяжущего, заполняющегоИмежзерновое пространство каркаса с учетом резерва остаточных пор;

–адгезионно-когезионными свойствами асфальтовяжущего и его составом, характеристикой которого является массовое отношение количества битума и минерального порошка Б/МП.

3. Лучшими техническими свойствами асфальтобетон обладает

при оптимальном отношении Б/МП*, которое обеспечивает максимальную прочность R*ab и плотность асфальтовяжущего. Отношение Б/МП* соответствует такому состоянию асфальтовяжущего, когда битум заполняет межзерновые пустоты в сухом уплотненном минеральном порошке.

94

4. Экспериментально установлена закономерность взаимосвязи факторов, приведённых в пп. 2 и 3:

К – коэфф ц ент пор стости асфальтобетона, выражающий степень

заполнен объёмая асфальтовяжущим межзернового пространства каркаса; x

– отношен е факт ческой величины Б/МП в данном асфальтобетоне к Б/МП* в оптимальном асфальтовяжущем; n – показатель

тона, доля единицы о ъема; в – показатель степени, связанный с градиентом скорости деформации при испытании асфальтобетона.

образующих каркас асфальтобетона, определяется по принципу заполнения песком межзерновых пустот в щебне (гравии) с учетом степени раздвижки зерен щебня (гравия) песком:

5. Массовое соотношение Дколичества щебня (гравия) и песка,

где Pщ(г) – пустотность щебня (гравия) в уплотненном состоянии, доля единицы объема; нщ(г) и нп – насыпные плотности соответственно

Разработанная И.А. Рыбьевым расчетно-экспериментальная методика обладает несомненными достоинствами:

• лежащие в её основе закономерности изменения прочности асфальтобетона позволяют регулировать его состав и свойства при оптимальной структуре, обладающей наибольшей прочностью;

95