Содержание
Плотность асфальта: зависимость от составляющих
Основными компонентами асфальтной смеси являются битумы, песок, гравий. Материал, благодаря химическим свойствам, широко используют для устройства дорог и благоустройства территории. Плотность асфальта является одним из основных показателей укладки дорожного покрытия. Натуральные ингредиенты обеспечивают прочность, а битум является связующим элементом для создания идеального полотна. Плотность асфальтобетона зависит от составляющих компонентов.
Основные составляющие дорожно-строительного материала
Битум составляет 5-6 процентов в асфальтном соединении. Другими элементами являются гравий, песок и прочие добавки.
С помощью песка создаётся основание для равномерного распределения давления. Если в составе материала слишком мало его, щебень выдавливается наверх. Заполняют образовавшиеся пустоты песчаником или известняком.
Размер или фракция щебня влияет на выделение определённых видов асфальта:
- Плотный (5 мм) – используется для создания верхнего слоя
- Пористый материал – в основании покрытия.
- Высокопористый (15-40 мм) – для возведения высоконагруженных трасс.
В асфальтобетонную смесь добавляют минеральные ингредиенты, влияющие на технические характеристики. В зависимости от их содержания выделяют три вида:
- Группа А – процент содержания 50-60.
- Группа Б – от 40 до 50 процентов.
- Группа В – от 30 до 40 процентов.
Типы асфальтобетона
Наличие или отсутствие щебня, а также его содержание в смеси определяет максимум их прочностных характеристик. Соответственно, классификация по содержанию каменного наполнителя является одной из самых важных.
Их особенности
Абсолютным показателем прочности или плотности тип асфальтобетона не является, так как свойства зависят не только от объема наполнителя, но и от его характера. В связи с этим само деление материалов по типу связано и с происхождением камня.
- Так, в состав материалов первых 3 классов входит щебень и гравий любого происхождения. Чтобы в точности знать качества такого АБ, нужно знать и марку, и способ изготовления, и величину зерна.
- 2 последних класса составляют АБ на основе песка, так что их свойства разительно отличаются от характеристик смеси с более крупным наполнителем.
Классификация асфальтной смеси
В зависимости от значения плотности и структуры асфальт делится на группы:
- Класс А1 применяется для укладки дорожного покрытия автомагистрали, шоссе (трассы первого и второго порядка). Составляющими компонентами являются песок, щебень, битум 7 процентов, минеральные добавки 4 процента. Объёмный вес составляет 1700 килограмм на 1 м3, отлично поддаётся уплотнению, не расплывается при больших нагрузках, не боится высоких температур.
- Класс А2 используется для укладки покрытия автодорог федерального и регионального назначения, подъездных путей. Основными составляющими являются щебень средней фракции, песок, минеральный порошок 5 %, дроблёный отсев 20 %. Благодаря высокой пористости обладает хорошей эластичностью.
- Класс А3 из-за невысоких эксплуатационных показателей рекомендуется для укладки дорожного полотна второстепенной важности. Вес асфальта составляет не более 1300 кг на 1 кубический метр. В асфальтной смеси отсутствует щебень, а минерального порошка всего 3 %. Основные показатели – пористость и низкая прочность.
Для определения прочности будущего покрытия, следует знать, сколько весит 1 куб асфальта. Низкая прочность – 900- 1300, хорошая – свыше 1300.
Марки асфальтобетона и их характеристики
- В обязательном порядке будущий АБ включает в себя песок, битум – от 2,5 до 9%, и минеральные порошки.
- Каменная фракция обязательной не является, хотя множество известных АБ изготавливается на основе щебня или гравия.
- Кроме того, в состав могут входить различные модифицирующие добавки: для лучшего сцепления колеса с поверхностью, для увеличения шероховатости, для обеспечения звукоизоляции и так далее.
Следующее видео на примере одного из известных асфальтобетонов расскажет более подробно о преимуществах его типа А:
Понятие и особенности
Понятие марки весьма обширно. Категорию материалам присуждают в соответствии с требованиями ГОСТ. Сложность заключается в том, что основой определения марки является множество физико-химических параметров, которые для разных компонентов асфальтной смеси разные.
Понятно, что высокоплотный асфальтобетон на основе щебня из горных пород, относящийся к марке I будет иметь более высокие показатели, чем материал на основе шлакового щебня. Однако оба материала относят к марке I, при этом они отличаются показателями по плотности и водостойкости конечного продукта.
Марка достаточно условно делит все возможные виды материалов на те, что демонстрируют наивысшие показатели, возможные для камня и битума указанного происхождения.
- На те, что обладают усредненными параметрами, пригодными, однако, для большинства строительных работ.
- И на те, что нельзя использовать в тяжелых климатических условиях или при серьезной нагрузке, поскольку их параметры недостаточны.
Итак, поговорим теперь о типах (1, 2, 3) асфальтобетона, например, литого, пористого, плотного мелкозернистого типов А, Б, В, Г, Д.
Виды марок
Различают 3 известные марки АБ.
- I включает весьма широкий спектр дорожных материалов. Это и высокоплотные, и плотные, и высокопористые материалы, на основе гравия и песка, хотя последние прочностью не отличаются. Однако именно такие смеси проявляют максимально возможные качества, разработанные для тех или иных условий. В составе АБ есть щебень, песок, битум, кварцевый песок или отсев от горной породы. Асфальты I марки используются очень широко, так как обеспечивают лучшее качество дорожного покрытия согласно своей области применения. Стоимость их наиболее высокая. Так, АБ мелкозернистый, смеси типа Б, марки I обойдется в 2480–3020 р.
- II – отличается еще более широким выбором. Сюда входят и высокоплотные, и высокопористые любого типа, и песчаные, и так далее. Стойкость их к динамическим нагрузкам и климатическим особенностям несколько ниже. Однако распространение они получили еще большее. Для обустройства обычный городских улиц, большинства дорог, площадей и так далее применяют материалы марки II. Стоимость материалов несколько ниже. Упомянутый уже АБ типа Б, но марки II в среднем стоит 2400–2450 р. за тонну.
- III – это АБ, в составе которых есть песок, отсев и минеральный порошок, но нет щебня. Плотность таких покрытий весьма значительна, но прочность ниже, чем у асфальтов на основе камня. Песчаные АБ всех типов используют для формирования покрытий на участках с небольшой нагрузкой – тротуары, детские площадки, аллеи в парках. На улицах материал можно использовать для «ямочного» сезонного ремонта. Стоимость материала – от 2300 р. за тонну. Цветной декоративный асфальтобетон будет стоить дороже.
О том, почему тип Д асфальтобетонной смеси лучше остальных, расскажет это видео:
Для чего надо знать вес 1 куба асфальта
При планировании работ по укладке дорожного покрытия ведётся расчёт массы материала, учитывается протяжённость. На вес асфальта влияют компоненты, входящие в состав. Полная информация о материале представлена в таблицах производителей.
В таблице приведена масса асфальта одного кубического метра в зависимости от вида.
Тип материала | Вес в килограммах в 1 метре кубическом |
Асфальт | 1100-1500 |
Асфальт холодный | 1100 |
Асфальт снятый | 1428 |
Асфальтовая крошка | 1500-1900 |
Асфальт песчаный | 2200 |
Асфальтобетон | 2000-2450 |
При расчётах сметы часто используют усреднённое значение веса куба асфальта. Среднее значение плотности асфальта — 1,2 тн/м3.
Как рассчитать массу асфальта
Зная определенную плотность асфальта, можно вычислить объем материала в соответствующем состоянии.
Это актуально в двух случаях:
- При заказе асфальтобетонной смеси
- При срезке асфальта
Давайте остановимся на них подробнее.
Масса асфальта при заказе
При покупке стройматериалов часто случается такая ситуация: вам известны размеры участка, который нужно заасфальтировать, но производитель или поставщик указывает цену за килограмм (или тонну). Особенно актуально это для холодного асфальта, который часто продается в мешках по 25, 30, 50 кг. А ведь АБС при уплотнении еще и уменьшается в объеме. Это тоже нужно учитывать.
Как же заказать правильное количество материала? Тут придется немного посчитать.
Для этого нужно знать:
- Площадь асфальтируемого участка
- Желаемую толщину покрытия
- Насыпную плотность асфальта
- Среднюю плотность асфальта
На основании этих данных можно посчитать количество материала двумя способами.
Обратите внимание, что во всех приведенных ниже формулах мы используем только килограммы и кг/м3. Если вы подставляете куда-то значение в сантиметрах (например, толщину слоя) , то и все остальные измерения нужно будет перевести в сантиметры и г/см3.
Способ 1 – это расчет через массу асфальтобетонного покрытия:
- Посчитайте объем готового покрытия по формуле:
Если вы не знаете, какой должна быть толщина асфальтового слоя в вашем случае, воспользуйтесь нашими рекомендациями ниже.
- Определите массу уложенного асфальта по формуле:
Значение средней плотности смеси после уплотнения вы можете узнать у производителя или поставщика асфальта, к которому планируете обратиться. Если же вы пока не знаете, какую именно АБС будете заказывать, можете взять примерные значения, которые мы приведем ниже.
- Вычислите, какой объем сыпучего материала понадобится для укладки покрытия такой массы:
Насыпную плотность смеси вы также можете узнать у производителя или поставщика. Либо вы можете подставить примерное значение, которое мы приведем ниже.
- При необходимости, вы можете перевести этот объем в массу по формуле:
Для упрощения расчетов вы можете воспользоваться нашим калькулятором.
Способ 2 – расчет через коэффициент уплотнения:
- Определите, насколько изменяется плотность АБС при уплотнении, по формуле:
Эти значения вы можете узнать у своего поставщика либо воспользуйтесь ориентировочными цифрами, которые мы приведем ниже.
- Рассчитайте объем готового покрытия:
Рекомендации по выборе толщины асфальта приведены ниже.
- Найдите объем асфальтобетонной смеси, который понадобится для изготовления асфальта с заданными параметрами:
Он должен быть больше объема готового покрытия. Если он получился меньше – вероятно, вы перепутали местами среднюю и насыпную плотность в пункте 1.
Скорее всего, при заказе асфальта все это для вас рассчитает менеджер поставщика. Но знать, что к чему, тоже будет нелишним.
Если вы только прикидываете масштаб работ и еще не знаете, какой материал будете использовать, можете подставить в формулы примерные значения.
За значения насыпной и средней плотности можно взять такие цифры:
Вид асфальта | Насыпная плотность | Средняя плотность | K |
Асфальт крупнозернистый | 1100 кг/м3 | 2300 кг/м3 | 0,48 |
Асфальт мелкозернистый | 1300 кг/м3 | 2400 кг/м3 | 0,54 |
Асфальт песчаный | 1500 кг/м3 | 2700 кг/м3 | 0,56 |
Асфальтовая крошка (срезка асфальта) | 1700 кг/м3 | 2000 кг/м3 | 0,85 |
Для вашего удобства, ниже мы разместили эту же таблицу в виде картинки:
Если вы не уверены, какой толщины покрытие вам нужно, воспользуйтесь нашими рекомендациями:
- Для тротуара, пешеходной дорожки, площадки на участке – 4 см (0,04 м)
- Для подъезда к дому, парковки, пола в гараже – 6 см (0,06 м)
- Для верхнего слоя дороги – не менее 8 см (0,08 м)
В любом случае толщина слоя должна быть в 1,5-2 раза больше максимального размера зерен в смеси. Поэтому для благоустройства придомового участка лучше брать мелкозернистый асфальт с частицами не больше 2 см в диаметре.
Физико-механические параметры асфальтобетона
ГОСТ регламентирует определённые нормы, влияющие на качество дорожного полотна. Асфальтное соединение характеризуется техническими параметрами.
Асфальтобетон отличается от асфальта индивидуальными свойствами. В его смеси преобладают крупные фракции щебня, то есть улучшенный вариант. Асфальтобетон рекомендуется использовать на покрытии дорог с повышенной прочностью.
Значение плотности и вес 1 кубического метра зависит от песка, входящего в состав. Для сравнения в таблице приведены значения массы 1 м3 смеси.
Вид песка | Вес, куб. м |
Кварцевый | 2200 |
Шлаковый | 2350 |
Асфальтобетон в зависимости от размеров минеральных зёрен:
- песчаный – не более 10 миллиметров;
- мелкозернистый – не более 20 миллиметров;
- крупнозернистый – не более 40 миллиметров.
Асфальт: исторические факты
На греческом языке «асфальт» означает «горная смола», а его добычей занимались еще древние египтяне и вавилоняне. Уникальные вяжущие свойства делали асфальт популярным материалом при покрытии поверхности стен сооружений, дорог, придания прочности посуде. А каким незаменимым был асфальт в кораблестроении! Ведь древние лодки и корабли, корпусы которых были пропитаны жидким асфальтом, приобретали исключительную влагонепроницаемость.
Интересно: сегодня на территории Северной Америки, бывшего СССР и Европы находятся природные месторождения асфальта. Самым древним источником асфальта считается Мертвое (или Асфальтовое) море.
Плюсы и минусы асфальтобетонной смеси
Дорожное покрытие, выполненное из асфальтобетона, имеет преимущества:
- Бесшумность при движении автомобильного транспорта.
- Отсутствие пыли в процессе эксплуатации.
- Высокий уровень износостойкости.
- Отсутствие сложностей в уходе и ремонте за дорожным покрытием.
Основными недостатками дорожного полотна из асфальтобетона являются:
- В процессе эксплуатации возможны образования волн или сдвигов, трещин.
- При незначительном увлажнении дорога становится скользкой.
- Недостаток водостойкости приводит к шелушению поверхности.
Показатели асфальтного полотна
Материал определяется техническими характеристиками:
- Водонасыщение — способность заполнения всей структуры влагой. Повышенный показатель характеризует пористость и плохое уплотнение асфальтного соединения.
- Прочность покрытия характеризуется устойчивостью слоя, прочностью на изгиб, стойкостью перед образованием трещин. Дорожное полотно подвергается вертикальным и горизонтальным нагрузкам под действием автомобилей. При перепаде температур и выпадению климатических осадков на покрытии образуются трещины. Чаще это происходит в осенне-зимний сезон.
- Длительность эксплуатации дорожного покрытия один из важнейших показателей качества выполненной работы. Она зависит от ряда причин: используемого материала, климатических факторов, состояние почвы, интенсивности движения автомобильного транспорта.
- Морозостойкость обусловлено количеством открытых пор, которые приводят к образованию трещин.
- Износостойкость зависит от трения, возникающего при движении колёс автомобиля по дороге. Устанавливается количеством выпадением щебня и песка.
Асфальтобетон с гранитным щебнем имеет лучшие показатели по износостойкости, чем на основе известняка. В среднем за год износ слоя составляет от 0,3 до 1 миллиметра.
Сколько весит куб асфальтовой крошки?
Масса куба асфальтовой крошки составляет от 1,5 до 1,9 тонн.
Этот материал широко применяется для отсыпки дорог, поскольку обладает огромным преимуществом по сравнению с песком или щебнем – более плотной укладкой. В результате дорога с покрытием из асфальтовой крошки со временем практически ничем не отличается от асфальта.
Асфальтовая крошка получается путем переработки старого асфальтового покрытия и применяется для отсыпки дорог внутри дачных поселков, парковочных мест, а также в целях ремонта. Благодаря наличию битума крошка из асфальта обладает высокой устойчивостью к размытию и другим разрушительным явлениям.
К тому же, немаловажным фактором при использовании асфальтовой крошки является ее стоимость – почти в три раза меньше цены щебня! При этом такая низкая стоимость свидетельствует только о доступности и «беззатратности» получения этого удивительного материала. Достаточно просто измельчить старое асфальтное покрытие – и отличный материал готов.
При засыпании крошки из асфальта следует помнить о ее высокой плотности. Поэтому материал лучше наносить в место засыпки, не забывая о том, что крошка дает значительную осадку – из 30 см засыпанного материала после укатки может получиться всего 15 см. Так что только соблюдение этого простого правила гарантирует качественный ремонт дорожного покрытия.
Какие бывают марки асфальта и что они означают
Многие материалы строительной и других сфер могут маркироваться определенными значениями, которые отражают какие-либо характеристики. Благодаря этому гораздо проще сориентироваться при многообразии выбора, определив наиболее подходящую разновидность материала. Марка асфальта тоже отражает определенные характеристики смеси, однако с ее помощью не всегда получится сделать однозначный вывод.
«Марка асфальта показывает не уровень прочности асфальтобетонных смесей, а совокупность различных параметров и характеристик. Другими словами, марка асфальта не способна однозначно указать на уровень всех характеристик материала, однако может упростить совокупную оценку свойств асфальтобетонных смесей»
Это связано с тем, что асфальтобетоны классифицируются по множеству характеристик, а некоторые разновидности асфальта предназначены только для определенного типа покрытий.
Например, одна и та же марка асфальта может включать:
- 1. Высококачественный асфальт, в состав которого входит не мене 50-60% щебня из горных пород, а также различные модификаторы для повышения качества. Такой материал применяют для устройства автомобильных дорог высоких категорий с высоким транспортным потоком.
- 2. Песчаный асфальт, не имеющий в составе каменного заполнителя. Такой тип асфальтобетонных смесей не используется для асфальтирования автодорог, так как его характеристики не предназначены для сопротивления интенсивному транспортному потоку. Песчаные смеси применяют для устройства территорий для пешего передвижения, по которым не происходит движение транспортных средств.
Получается, что к одной марке относится и самая прочная разновидность асфальтобетона, и одна из наименее прочных, не подходящая для устройства автодорог. При этом марка асфальта все же отражает уровень качества материала, однако, только при применении в подходящих для данной разновидности условиях эксплуатации.
Перед тем, как заказать асфальтирование, рекомендуем ознакомиться с основными параметрами классификации асфальтобетона, что позволит подобрать оптимальную для определенных целей разновидность материала.
Что отражает марка асфальта
Марка асфальта может использовать несколько основных параметров классификации асфальтобетонных смесей:
- Состав – отражает возможный вид основного материала;
- Плотность – определяет уровень плотности/ пористости;
- Принцип разжижения битума в составе – отражает требуемые условия при укладке;
- Тип – указывает на процентное содержание в составе горных пород.
Подробнее об основных параметрах асфальтобетонных смесей написано после описания марок.
Марка | Описание |
I | Данная марка асфальта может включать различные смеси:
Данные смеси могут быть щебеночными, гравийными и песчаными – горячими и холодными – в составе может присутствовать минеральный порошок. В зависимости от комбинации основного заполнителя, зернистости и плотности, асфальтобетоны 1-й марки могут применяться для устройства асфальтового покрытия различного назначения, а также укладываться на разных уровнях. I марка асфальта подразумевает высокую стойкость к воздействию внешних факторов, если асфальтобетонная смесь используется по своему назначению.
Как правило, 1-я марка асфальта включает материалы, имеющие более высокую стоимость, в сравнении с аналогами 2-й и 3-й марок. |
II | Данная марка асфальта может включать различные смеси:
Данные смеси так же могут быть щебеночными, гравийными и песчаными – горячими и холодными – в составе может присутствовать минеральный порошок. Несмотря на то, что 2-я марка асфальта подразумевает среднее качество входящих в нее асфальтовых смесей, она является самой широкой и востребованной. Стойкость материалов к механическому и климатическому воздействию будет ниже, чем аналогов I марки, однако уровень все равно останется высоким. Это связано с тем, что максимальные физико-механические характеристики требуются далеко не для всех типов покрытий. II марка асфальта широко используется для устройства обычных городских дорог и тротуаров. Именно из асфальтобетонных смесей 2-й марки устроено большинство городских дорожных покрытий: автомобильные дороги, тротуары, площади и т.д. II марка асфальта более бюджетная, в сравнении с аналогами I марки. |
III | Данная марка асфальта включает смеси, не имеющие в составе каменного наполнителя:
Несмотря на то, что такие смеси имеют высокую плотность, их прочность значительно ниже, чем у щебеночных и гравийных вариантов. Однако недостаток прочности может частично компенсироваться добавлением различных добавок. Песчаная смесь может быть основана на обычном песке, а также на песке из горных пород. Второй вариант будет обладать более высокой прочностью. |
Основной материал асфальтобетона определяет его прочность
Щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси
являются наиболее прочными и долговечными. В их составе используется щебень из горных пород, обеспечивающий высокие качественные характеристики. Кроме того, смесь усиливается специальными модификаторами – целлюлозные волокна.
Также высококачественный щебеночно-мастичный асфальт имеет в качестве вяжущего вещества полимерный битум, значительно превосходящий обыкновенные нефтяные и дорожные битумы.
- Горный щебень
составляет 70-80% от общего объема смеси – существенно увеличивает прочность, устойчивость, сопротивляемость деформации и образованию колеи. - Целлюлозные волокна
составляют 0,3-0,5%, однако этого достаточно для выполнения заданных функций – они препятствуют стеканию битума, способствуя его удержанию. - Полимерно-битумное вяжущее
составляет 6-7% от объема смеси – повышаются адгезионные свойства, возможная эластичность, стойкость к образованию колеи и коррозии. - Минеральный порошок
может составлять 8-12% от массы, заполняя пустоты между фракциями щебня, что обеспечивает высокую плотность, а также повышает некоторые свойства вяжущего компонента.
Помимо высоких эксплуатационных характеристик и длительного срока службы, щебеночно-мастичные смеси позволяют понизить уровень шума на автодороге.
Гравийные асфальтовые смеси
уступают в прочности щебеночным, так как гравий является осадочной породой. Тем не менее, наличие основного каменного материала в составе обеспечивает достаточно высокие характеристики.
Это позволяет применять гравийный асфальт для укладки на городские автомобильные дороги и пешеходные зоны. Однако для скоростных дорог, автомагистралей и федеральный трасс такой материал не используется.
Песчаные асфальтовые смеси
наименее прочные из разновидностей асфальтобетона, однако со своим назначением покрытие из такого материала полностью справляется – это устройство тротуаров, площадей, парков и других территорий для пешего передвижения.
В зависимости от того, какой песок используется в составе, будут изменяться показатели прочности и плотности. Лучшим вариантом для песчаных смесей является песок из горных пород. Кроме того, стоимость песчаного асфальта ниже, чем вариантов с каменным наполнителем.
Методы определения плотности асфальта
Асфальт – это сложный композитный материал, в состав которого входят минеральный наполнитель (щебень, гравий, песок, отсев, минеральный порошок) и битум. Каждый из этих компонентов обладает своими физическими характеристиками. Кроме того, свойства асфальтобетонной смеси (АБС) изменяются в ходе технологических процессов производства, транспортировки, укладки и уплотнения. Материал утрамбовывается под влиянием сил гравитации или внешнего воздействия, набирает плотность и жесткость. Этот процесс нужно как-то контролировать.
Следовательно, для асфальтобетона определяется не один, а несколько показателей плотности – в разных состояниях и на разных этапах производства.
К ним относятся:
- Насыпная плотность
- Максимальная (истинная) плотность
- Максимальная (истинная) плотность минеральной части (остова)
- Объемная (средняя) плотность
- Объемная (средняя) плотность минеральной части (остова)
Давайте поговорим о том, как вычисляются эти значения.
Насыпная плотность асфальта
Этот показатель характеризует плотность материала при свободной засыпке – то есть без дополнительной трамбовки или уплотнения. Он относится не к асфальту в готовом дорожном покрытии, а к сыпучей асфальтобетонной смеси до ее укладки.
Измеряется свойство очень просто: определенный объем материала засыпается в тару и взвешивается. Затем полученную массу делят на объем и получают значение плотности. Она выражается в кг/м 3 или г/см3.
Насыпная плотность асфальта и других сыпучих материалов не нормируется ГОСТами. Но она имеет большое значение при заказе. Исходя из этого показателя подбираются самосвалы для транспортировки с нужной грузоподъемностью и рассчитывается цена доставки.
Насыпная плотность зависит от:
- Массы зерен 1 м3 асфальта на щебне из плотной и тяжелой породы будет весить больше, чем тот же объем материала на легком заполнителе (например, керамзите).
- Размера зерен Мелкие частицы плотно прилегают друг другу при засыпке, тогда как между крупными образуются воздушные пустоты.
В таблице вы можете ознакомиться с примерными значениями насыпной плотности для разных видов асфальта:
Вид асфальта | Насыпная плотность |
Асфальт литой | 1500 кг/м3 |
Асфальт песчаный | 1500 кг/м3 |
Асфальт мелкозернистый | 1300 кг/м3 |
Асфальт крупнозернистый | 1100 кг/м3 |
Асфальтовая крошка (срезка асфальта) | 1700 кг/м3 |
Для вашего удобства, ниже размещена та же самая таблица в виде картинки:
Естественно, эти цифры носят ориентировочный характер. Конкретные значения будут разниться от состава к составу. Их нужно узнавать непосредственно у производителя или поставщика.
Хотя насыпная плотность важна на этапе заказа и оплаты строительного материала, она мало что говорит о его качестве. Для этого нужны другие показатели, которые определяются в лабораторных условиях. Ниже мы о них поговорим.
Максимальная (истинная) плотность асфальта
Этот показатель характеризует плотность материала без учета пор. Представьте, что 1 м3 асфальтобетонной смеси спрессовали так, что в ней совершенно не осталось воздушных пустот. Отношение полученной массы к объему – это и есть ее максимальная плотность.
Естественно, при укладке дороги добиться такого уплотнения невозможно. Так что этот показатель имеет скорее теоретический характер.
Нормативные методы определения максимальной плотности приведены в следующих документах:
- ГОСТ 12801-98 «Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний» (здесь используется термин «истинная плотность»)
- ГОСТ Р 58401.16-2019 «Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Методы определения максимальной плотности»
Ниже мы в общих чертах опишем вторую методику , поскольку она была принята позднее и, следовательно, более актуальна. При желании, вы можете самостоятельно ознакомиться с обоими документами.
Определение плотности начинается с подготовки материала. Для этого из массы асфальтобетонной смеси отбирают не менее двух проб массой примерно 1500-4000 г. Затем их высушивают и измельчают, вручную отделяя крупные зерна от мелких так, чтобы в образце не оставалось комков.
Дальнейший алгоритм действий зависит от конкретного метода измерения:
- Взвешивание в воде
- Взвешивание на воздухе
Давайте рассмотрим их отдельно.
При взвешивании в воде делают следующее:
- АБС засыпают в вакуумную чашу, взвешивают и записывают полученный результат, вычитая из него массу самой чаши. Это масса сухой смеси A.
- АБС в чаше заливают водой так, чтобы ее уровень был на 25 мм выше уровня смеси. Это делается для полного удаления воздуха из материала. Для облегчения процесса можно также добавить 5-10 мл раствора поверхностно-активных веществ – смачивателя.
- К чаше подключают насос и удаляют из нее весь воздух под давлением 27,5 мм рт.ст. и при постоянной вибрации. В лабораториях, где нет вибрационного оборудования, чашу с водой и смесью просто периодически встряхивают.
- Через 15 минут вакуум сбрасывают, а чашу с ее содержимым погружают в воду и взвешивают. Результат фиксируют – это масса чаши со смесью в воде B.
- Затем из чаши достают асфальтобетонную смесь, а саму чашу взвешивают в воде. Это значение фиксируется как масса чаши C.
- Значение максимальной плотности Gmm вычисляется для каждого испытанного образца по формуле:
- За итоговый показатель берут среднеарифметическое всех полученных значений.
Этот метод является основным. Но лаборатории могут использовать и альтернативный – взвешивание на воздухе.
Порядок действий при этом следующий:
- Начинают с того, что пустую чашу наполняют водой до краев и накрывают крышкой. При этом следят, чтобы в жидкости не оставалось пузырьков воздуха. Емкость с водой взвешивают, и полученное значение фиксируют как массу D.
- Воду из чаши выливают, а саму ее сушат. Затем в пустую емкость засыпают подготовленную АБС и взвешивают. Определяют массу сухой смеси A.
- Далее из чаши со смесью и водой выкачивается воздух описанным в пунктах 2-3 выше образом.
- Через 15 минут сбрасывают вакуум, а в чашу доливают воды до краев и замеряют массу чаши со смесью и водой на воздухе E.
- Для каждого образца определяют максимальную плотность Gmm по формуле:
- За показатель Gmm для смеси в целом берут среднеарифметическое всех полученных значений.
Значение максимальной (истинной) плотности используется при определении других важных характеристик асфальтобетона – например, плотности минеральной части или коэффициента уплотнения. Мы подробно рассмотрим их ниже.
Максимальная (истинная) плотность минеральной части (остова)
Эта характеристика аналогична описанной выше, только касается уже непосредственно минеральных компонентов смеси без учета битума: щебня (гравия) и песка (отсева).
Максимальная плотность остова получается расчетным способом.
Для этого нужно знать:
- Процентное соотношение компонентов в составе конкретной АБС
- Истинную плотность каждого минерального материала
Последний показатель можно узнать у производителя сырья, измерить в лаборатории или вычислить на основании данных о пористости материала, если они есть.
В таблице ниже вы можете ознакомиться с примерными значениями истинной и насыпной плотности материалов, использующихся для производства асфальта:
Материал | Насыпная плотность | Истинная плотность |
Гранитный щебень | 1400-1600 кг/м3 | 2600-2800 кг/м3 |
Природный песок | 1300-1600 кг/м3 | 2000-2800 кг/м3 |
Отсев | 1300-1900 кг/м3 | 2000-4700 кг/м3 |
Минеральный порошок | 900-1200 кг/м3 | 1400-2700 кг/м3 |
Для вашего удобства, ниже мы разместили ту же самую таблицу в виде картинки:
Из нее видно, что истинная плотность сыпучих компонентов обычно в 1,5-2 раза больше насыпной. Эти цифры, конечно, носят чисто информационный характер. В реальных лабораторных испытаниях используются точные значения.
Максимальная плотность минеральной части АБС вычисляется по следующей формуле:
Значения истинной плотности АБС и ее остова мало что скажут рядовому потребителю. Но они играют важную роль в определении качественных характеристик асфальта. Подробнее об этом мы поговорим чуть позже.
Объемная (средняя) плотность асфальта
Этот показатель характеризует массу 1 м3 асфальтобетонной смеси после укладки – то есть уже в виде готового покрытия.
Она отличается от рассмотренных выше видов плотности следующим:
- В отличие от насыпной плотности, объемная характеризует уплотненный материал
- В отличие от максимальной плотности, объемная учитывает воздушные поры в толще асфальта
Эта характеристика имеет более практический характер, потому что описывает реальное – а не теоретическое – состояние конкретного асфальтобетона.
Методы ее определения также описываются в двух нормативных документах:
- ГОСТ 12801-98 «Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний» (здесь используется термин «средняя плотность»)
- ГОСТ Р 58401.10-2019 «Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Методы определения объемной плотности»
Ниже мы рассмотрим процедуру измерения , которая предлагается в первом ГОСТе. Она достаточно простая, поэтому получила широкое распространение. На нее ссылаются многие другие стандарты и методические рекомендации. Если вам интересны более подробные технические инструкции, вы можете самостоятельно ознакомиться с обоими документами.
Для определения средней плотности используются:
- Образцы проектируемой смеси, уплотненные под прессом в лабораторных условиях
- Образцы, вырезанные из готового асфальтового покрытия – керны
Чтобы результат был более точным, одновременно исследуется не менее трех проб одной смеси. Их проверяют на наличие трещин и деформаций, а также посторонних включений: грунта, мусора, цементобетона и других. Затем образцы высушиваются до постоянной массы.
Процедура испытания выглядит таким образом:
- Пробу асфальта охлаждают до комнатной температуры и взвешивают. Результат записывают как массу сухого образца А.
- Образец погружают в воду и оставляют на полчаса. Затем его взвешивают в воде и фиксируют массу в воде C.
- Образец достают из воды и обтирают влажным полотенцем. Это делается для того, чтобы избавиться от излишков влаги, не высушив сам асфальт. Напитанный водой материал взвешивают на воздухе и записывают массу B.
- Объемную плотность ρm вычисляют по формуле:
Эти шаги повторяют для каждого образца, после чего вычисляют среднеарифметическое полученных значений. Оно и берется за итоговый показатель для всей смеси.
Объемная (средняя) плотность минеральной части (остова)
Этот показатель характеризует плотность минерального наполнителя с учетом воздушных пор. Как и максимальная плотность остова, он получается расчетным способом.
Для этого используется следующая формула:
Давайте подведем небольшой итог.
Для асфальтобетона и его минерального наполнителя определяются три вида плотности: насыпная, максимальная (истинная) и объемная (средняя).
Для потребителя материала наиболее важны две из них:
- Насыпная плотность асфальтобетонной смеси
- Объемная (средняя) плотность асфальта
Остальные же значения важны для определения качества асфальта в лабораторных условиях.
В следующем разделе мы остановимся на этом подробнее.
Плотность/ пористость асфальтобетонных смесей
Данный показатель подразумевает остаточную пористость асфальтобетона после уплотнения. Для определения используются лабораторные испытания, для чего из асфальтобетонного покрытия вырезаются образцы.
Наименование | Значение |
Высокоплотная | 1 – 2,5% |
Плотная | 2,5 – 5% |
Пористая | 5 – 10% |
Высокопористая | 10 – 18% |
Наиболее прочные разновидности асфальта имеют минимальную пористость/ максимальную плотность. Однако высокая плотность не всегда означает такую же прочность – песчаный асфальт может иметь остаточную пористость 1%, однако будет уступать по прочности щебеночным вариантам.
Условия при асфальтировании
Данный параметр определяет:
- Температуру смеси в момент асфальтирования;
- Температуру воздуха;
- Температуру основания;
- Требуется ли уплотнение.
Особенности разновидностей асфальтобетонных смесей по технологии укладки
Горячие | Литые | Холодные | |
Температура смеси | 110-150°C | 190-250°C | не менее +5°C |
Температура нижележащего слоя | не ниже +5°C | не ниже +5°C | не менее +5°C |
Температура воздуха | не ниже +5°C | не ниже +5°C | не ниже -10°C (в экстренных ситуациях диапазон расширяется до -20°C) |
Требуется ли уплотнение | Да | Нет | Да |
Физико-механические характеристики | Высокие | Высокие | Средние |
Область применения | Строительство и ремонт асфальтобетонных покрытий | Строительство и ремонт асфальтобетонных покрытий | Ямочный ремонт асфальтобетонных покрытий |
После укладки и уплотнения некоторых асфальтобетонных смесей требуется искусственное образование шероховатости.
Типы асфальтобетонных смесей
По типу асфальта можно определить долю содержания горных пород по отношению к общему объему смеси. Также некоторые типы могут подразумевать лишь определенные виды асфальтобетона (АБ).
Тип смеси | Характеристика |
А | Не менее 50-60% горных пород. Только горячий АБ. |
Б | Не менее 40-50% горных пород. Горячий и холодный АБ. |
В | Не менее 30-40% горных пород. Горячий и холодный АБ. |
Г | Песок из горных пород. |
Д | Песок из осадочных пород. |
Калькулятор расхода асфальта на м2
Для просчета количества асфальтобетонной смеси, очень удобно использовать калькулятор расхода асфальта. Благодаря его функционалу, можно в считанные секунды определить расход асфальта любого типа. Онлайн калькулятор расхода асфальта поможет рассчитать тоннаж асфальта, сходя из данных о толщине, объеме и типа смеси. Он не только позволяет рассчитать расход асфальта на 1 м2, но и поможет определить количество смеси на любой метраж. Вы можете указать толщину покрытия с точностью до 0,5 см (например: 4,5 см). Также калькулятор может посчитать расход холодного асфальта. Поэтому если Вам необходимо узнать сколько потребуется холодного асфальта вы можете использовать калькулятор расхода холодного асфальта.
Выводы
Марка асфальта не может служить однозначным показателем прочности материала, так как каждая марка включает в себя по несколько возможных комбинаций параметров асфальтобетонных смесей.
Одна марка асфальта может указывать на высокопрочный щебеночный асфальтобетон, при этом в нее же может входить гораздо менее прочный песчаный асфальт.
Всего существует 3 марки асфальтобетона, которые классифицируют смеси по 4 параметрам:
- Состав и вид основного материала;
- Плотность/ пористость;
- Условия при укладке;
- Содержание в составе горных пород.
При этом данная маркировка отражает уровень качества материала при условии эксплуатации по прямому назначению – некоторые асфальтовые смеси предназначены для автомобильных дорог разных категорий, а некоторые для устройства пешеходных зон.
Вес асфальтобетона в зависимости от типа покрытия
Вид асфальтового покрытия | Единицы измерения | Вес в 1 м 3 |
Природный асфальт | кг | 1100 |
Литой асфальт | кг | 1500 |
Прессованный асфальт | кг | 2000 |
Асфальтобетон | кг | 2000−2450 |
Мелкозернистый | кг | 2330 |
Асфальтогранулят (черный щебень) | кг | 1600−1800 |
Асфальтовая крошка | кг | 1800−2000 |
В конструировании будущей дороги обязательно учитывается толщина накладываемого слоя покрытия, а также возможная усадка. Все эти величины контролирует государственный стандарт.
Регенерированное асфальтовое покрытие — Описание материала — Руководство пользователя по отходам и побочным продуктам при строительстве дорожного покрытия
[ Асфальтобетон (горячий ресайклинг) ] | [ Асфальтобетон (холодная переработка) ] | [ Гранулированная основа ] | [ Насыпь или насыпь ] |
ВОССТАНОВЛЕННОЕ АСФАЛЬТНОЕ ПОКРЫТИЕ | Описание материала |
ПРОИСХОЖДЕНИЕ
Восстановленное асфальтовое покрытие (RAP) — термин, обозначающий удаленные и/или переработанные материалы дорожного покрытия, содержащие асфальт и заполнители. Эти материалы образуются при удалении асфальтовых покрытий для реконструкции, замены покрытия или для получения доступа к подземным коммуникациям. При правильном дроблении и просеивании РАП состоит из высококачественных, хорошо отсортированных заполнителей, покрытых асфальтовым вяжущим.
Асфальтовое покрытие обычно удаляется либо фрезерованием, либо удалением на всю глубину. Фрезерование влечет за собой удаление поверхности дорожного покрытия с помощью фрезерного станка, который может удалить толщину до 50 мм (2 дюйма) за один проход. Удаление на полную глубину включает разрыв и разрушение дорожного покрытия с помощью рога носорога на бульдозере и / или пневматических отбойных молотков. В большинстве случаев сломанный материал поднимается и загружается в самосвалы фронтальным погрузчиком и транспортируется на центральный объект для обработки. На этом предприятии РАП перерабатывается с помощью ряда операций, включая дробление, сортировку, транспортировку и штабелирование.
Хотя большая часть старых асфальтовых покрытий перерабатывается на центральных перерабатывающих предприятиях, асфальтовые покрытия можно измельчать на месте и включать в гранулированные или стабилизированные слои основания с помощью самоходной измельчительной машины. Процессы горячего и холодного ресайклинга на месте превратились в непрерывные технологические операции, которые включают частичное удаление глубины поверхности дорожного покрытия, смешивание восстановленного материала с обогащающими добавками (такими как первичный заполнитель, связующее и/или смягчающие или омолаживающие агенты для улучшают вяжущие свойства), а также укладывают и уплотняют полученную смесь за один проход.
Надежные данные о производстве RAP не всегда доступны во всех государственных дорожных агентствах или местных юрисдикциях. На основе неполных данных предполагается, что ежегодно в Соединенных Штатах может производиться до 41 миллиона метрических тонн (45 миллионов тонн) RAP. (1)
Дополнительную информацию по утилизации асфальтобетонного покрытия можно получить в следующих организациях:
Национальная ассоциация асфальтобетонного покрытия
5100 Бульвар Форбс
Лэнхэм, Мэриленд 20706-4413
Асфальтовый институт
Research Park Drive
Лексингтон, Кентукки 40512
Ассоциация по переработке и регенерации асфальта
#3 Church Circle, Suite 250
Аннаполис, Мэриленд 21401
ТЕКУЩИЕ ОПЦИИ УПРАВЛЕНИЯ
Переработка
Большая часть производимого РАП перерабатывается и используется, хотя и не всегда в том же году, когда он был произведен. Переработанный РАП почти всегда возвращается обратно в структуру проезжей части в той или иной форме, обычно включаемой в асфальтовое покрытие посредством горячего или холодного ресайклинга, но иногда он также используется в качестве заполнителя при строительстве основания или подстилающего слоя.
Было подсчитано, что около 33 миллионов метрических тонн (36 миллионов тонн), или от 80 до 85 процентов избыточного асфальтобетона, производимого в настоящее время, используется либо как часть переработанной горячей асфальтобетонной смеси, либо в холодных смесях. или в виде заполнителя в гранулированных или стабилизированных базовых материалах. (2) Часть РАП, которая не перерабатывается и не используется в течение того же строительного сезона, в котором она была произведена, складируется и в конечном итоге используется повторно.
Утилизация
Излишки асфальтобетона утилизируются на свалках или иногда в полосе отвода. В большинстве случаев это происходит, когда речь идет о небольших количествах, или когда материал смешивается с другими материалами, или когда отсутствуют средства для сбора и обработки РАП. Подсчитано, что количество избыточного асфальтобетона, которое необходимо утилизировать, составляет менее 20 процентов от годового количества производимого РАП.
ИСТОЧНИКИ РЫНКА
В большинстве случаев переработанная горячая асфальтобетонная смесь может быть получена на центральных предприятиях по переработке вторичного асфальта, где асфальтовые покрытия дробятся, просеиваются и складируются для использования в производстве асфальтобетона, холодных смесей или в качестве гранулированного или стабилизированного базового материала. Большинство этих перерабатывающих мощностей расположены на площадках заводов по производству горячих асфальтобетонных смесей, где переработанный асфальтобетон либо продается, либо используется в качестве сырья для производства переработанных горячих асфальтобетонных смесей или переработанных холодных смесей.
Свойства РАП во многом зависят от свойств составляющих материалов и типа асфальтобетона, использованного в старом дорожном покрытии. Поскольку РАП можно получить из любого количества источников старого дорожного покрытия, качество может различаться. Излишки сыпучего материала или грунта, или даже мусор, иногда могут быть занесены в отвалы старого дорожного покрытия. Количество перекрытий дорожного покрытия, количество заделок и/или заделок трещин, а также возможное наличие ранее нанесенного герметизирующего слоя будут влиять на состав РАП. Необходим контроль качества, чтобы гарантировать, что обработанный ПДП будет пригоден для предполагаемого применения. Особенно это касается ресайклинга тротуарной плитки.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НА ДОРОГЕ И ТРЕБОВАНИЯ К ОБРАБОТКЕ
Измельченный или измельченный РАП можно использовать в ряде применений при строительстве автомагистралей. К ним относятся его использование в качестве заполнителя и добавки к битумному вяжущему в переработанном асфальтовом покрытии (горячая смесь или холодная смесь), в качестве гранулированного основания или подстилающего слоя, стабилизированного основного заполнителя, а также в качестве материала для насыпи или наполнителя.
Асфальтобетон Заполнитель и добавка к асфальтоцементу
Вторичное асфальтовое покрытие можно использовать в качестве материала-заменителя заполнителя, но в этом случае оно также обеспечивает дополнительное вяжущее асфальтовое вяжущее, тем самым снижая потребность в битумном вяжущем в новых или переработанных асфальтобетонных смесях, содержащих РАП.
При использовании в асфальтобетонных покрытиях (горячая или холодная смесь) РАП может перерабатываться либо на центральном перерабатывающем предприятии, либо на стройплощадке (переработка на месте). Введение РАП в асфальтобетонные смеси осуществляется либо горячим, либо холодным ресайклингом.
Горячая асфальтобетонная смесь (центральный перерабатывающий комплекс)
Переработанная горячая смесь обычно производится на центральном предприятии по переработке вторичного асфальта, которое обычно включает дробилки, просеивающие устройства, конвейеры и укладчики, предназначенные для производства и складирования готового гранулированного продукта вторичного асфальта, переработанного до требуемой градации. Этот продукт впоследствии включается в смеси горячего асфальтобетонного покрытия в качестве заменителя заполнителя. Как бетонные заводы, так и заводы по производству барабанных смесей могут включать РАП в горячую асфальтобетонную смесь.
Горячая асфальтобетонная смесь (переработка на месте)
Горячий ресайклинг на месте — это процесс ремонта дорожного покрытия, который выполняется в один или несколько проходов с использованием специального оборудования для нагрева, рыхления, омоложения, укладки и уплотнения. Никакой обработки перед фактической операцией по переработке не требуется.
Холодная асфальтобетонная смесь (центральный перерабатывающий комплекс)
Требования к обработке РАП для рециркуляции холодных смесей аналогичны требованиям для рециклированных горячих смесей, за исключением того, что сортированный продукт РАП включается в холодные асфальтобетонные смеси для дорожного покрытия в качестве заменителя заполнителя.
Холодная асфальтобетонная смесь (переработка на месте)
В процессе холодного ресайклинга на месте используются специализированные установки или технологические линии, при которых поверхность существующего дорожного покрытия фрезеруется на глубину до 150 мм (6 дюймов), обрабатывается, смешивается с битумной эмульсией (или вспененным асфальтом), укладывается и уплотняется за один проход. Никакой обработки перед фактической операцией по переработке не требуется.
Гранулированный заполнитель
Для производства гранулированного заполнителя или подстилающего слоя РАП необходимо измельчить, просеять и смешать с обычным гранулированным заполнителем или, иногда, регенерированным бетонным материалом. Смешивание гранулированного РАП с соответствующими материалами необходимо для достижения несущей способности, необходимой для большинства несвязанных гранулированных материалов, несущих нагрузку. РАП сам по себе может демонстрировать несколько более низкую несущую способность, чем обычные основы из гранулированного заполнителя.
Стабилизированный базовый заполнитель
Для производства стабилизированного основания или заполнителя подстилающего слоя РАП также необходимо измельчить и просеять, а затем смешать с одним или несколькими стабилизирующими реагентами, чтобы смешанный материал при уплотнении приобрел прочность.
Насыпь или насыпь
Накопленный материал RAP также может использоваться в качестве гранулированной засыпки или основания для строительства насыпи или обратной засыпки, хотя такое применение не получило широкого распространения и не представляет собой самое лучшее или наиболее подходящее применение для RAP. Использование РПД в качестве основания насыпи может быть практичной альтернативой материалам, которые складировались в течение значительного периода времени или могут быть смешаны из нескольких различных проектных источников. Использование в качестве основания насыпи или насыпного материала в пределах той же полосы отвода также может быть подходящей альтернативой удалению излишков асфальтобетона, образующихся на конкретном проекте автомагистрали.
СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ
Физические свойства
Свойства РАП во многом зависят от свойств входящих в его состав материалов и типа асфальтобетонной смеси (истираемая поверхность, вяжущий слой и т. д.). Между асфальтобетонными смесями могут быть существенные различия по качеству заполнителя, размеру и консистенции. Поскольку заполнители в поверхностном слое (слое износа) асфальтобетона должны иметь высокую стойкость к износу/истиранию (полировке), чтобы обеспечить приемлемые свойства сопротивления трению, эти заполнители могут быть более высокого качества, чем заполнители в составе вяжущего слоя, где стойкость к полировке не беспокоит.
Как измельчение, так и дробление могут вызвать некоторую деградацию заполнителя. Градация измельченного РАП, как правило, более мелкая и плотная, чем у первичных заполнителей. Дробление не вызывает такой деградации, как измельчение; следовательно, фракция измельченного РАП, как правило, не такая мелкая, как у измельченной РАС, но более мелкая, чем у первичных заполнителей, измельченных на оборудовании того же типа.
Распределение частиц измельченного или измельченного асфальтобетонного асфальта по размерам может в некоторой степени варьироваться в зависимости от типа оборудования, используемого для производства асфальтобетонного асфальта, типа заполнителя в дорожном покрытии и от того, был ли какой-либо нижележащий заполнитель или заполнитель подстилающего слоя смешивался с заполнителем. регенерированный материал асфальтового покрытия во время демонтажа дорожного покрытия.
В процессе переработки практически весь произведенный РАП измельчается или измельчается до размера 38 мм (1,5 дюйма) или меньше, при этом максимально допустимый верхний размер составляет либо 51 мм (2 дюйма), либо 63 мм (2,5 дюйма). В Таблице 13-1 перечислены типичные диапазоны гранулометрического состава, которые обычно возникают в результате измельчения или дробления РАП. Измельченный РАП обычно мельче измельченного РАП. Исследования дорожных покрытий в Калифорнии, Северной Каролине, Юте и Вирджинии показали, что до и после измельчения можно ожидать, что фракция дорожного покрытия, проходящая через сито 2,36 мм (№ 8), увеличится с предварительно измельченного диапазона от 41 до 69. до постфрезерного диапазона от 52 до 72 процентов. Можно ожидать, что фракция, проходящая через сито 0,075 мм (№ 200), увеличится примерно с 6–10 процентов до диапазона от 8 до 12 процентов. (3) Большинство источников RAP представляют собой хорошо отсортированные крупные заполнители, сравнимые или, возможно, немного более мелкие и более изменчивые, чем дробленые природные заполнители.
Удельный вес измельченного или переработанного РАП зависит от типа заполнителя в восстановленном дорожном покрытии и влажности складируемого материала. Хотя доступная литература по RAP содержит ограниченные данные, касающиеся удельного веса, было установлено, что удельный вес измельченного или обработанного RAP колеблется от 19От 40 до 2300 кг/м 3 (от 120 до 140 фунтов/фут 3 ), что немного ниже, чем у натуральных заполнителей.
Информация о содержании влаги в запасах РАП немногочисленна, но имеются признаки того, что содержание влаги в РПД будет увеличиваться во время хранения. Измельченный или измельченный РАП может впитать значительное количество воды под воздействием дождя. Содержание влаги до 5 процентов или выше было измерено для хранящегося измельченного РАП. (4) Как отмечалось ранее, в периоды обильных осадков содержание влаги в некоторых складах РАП может достигать 7–8 процентов. (5) Следовательно, длительное складирование измельченного или измельченного РАП должно быть сведено к минимуму.
Содержание битумного вяжущего в РАП обычно составляет от 3 до 7 процентов по весу. Асфальтовый вяжущий материал, прилипший к заполнителю, несколько тверже нового асфальтового вяжущего. Это происходит в первую очередь из-за воздействия на дорожное покрытие атмосферного кислорода (окисления) во время эксплуатации и атмосферных воздействий. Степень затвердевания зависит от нескольких факторов, в том числе от внутренних свойств асфальтового вяжущего, температуры/времени смешивания (увеличивается с увеличением воздействия высокой температуры), степени уплотнения асфальтобетона (увеличивается, если оно недостаточно уплотнено), асфальтового вяжущего/воздуха. содержание пустот (увеличивается с меньшим содержанием асфальта/более высоким содержанием воздушных пустот) и срок службы (увеличивается с возрастом).
Таблица 13-1. Типовой диапазон гранулометрического состава регенерированного асфальтового покрытия (RAP)
(в процентах по массе).
Размер экрана (сетка) | Процентное измельчение после обработки или измельчения |
37,5 мм (1,5 дюйма) 25 мм (1,0 дюйма) 19 мм (3/4 дюйма) 12,5 мм (1/2 дюйма) 9,5 мм (3/8 дюйма) 75 мм (№ 4) 2,36 мм (№ 8) 1,18 мм (№ 16) 0,60 мм (№ 30) 0,30 мм (№ 50) 0,15 мм (№ 100) 0,075 мм (№ 200) | 100 95 — 100 84 — 100 70 — 100 58 — 95 38 — 75 25 — 60 17 — 40 10 — 35 и 5 — 25 б 3 — 20 с 2 — 15 д |
а. Обычно менее 30 процентов б. Обычно менее 20 процентов c Обычно менее 15 процентов д. Обычно менее 10 процентов |
RAP, полученный из большинства смесей для износостойких поверхностей, обычно имеет содержание асфальта в диапазоне от 4,5 до 6 процентов. Восстановленный асфальт из переработанного асфальта обычно имеет низкую проникающую способность и относительно высокие значения вязкости, в зависимости от времени эксплуатации исходного дорожного покрытия. Значения пенетрации при 25°C (77°F), вероятно, находятся в диапазоне от 10 до 80, в то время как значения абсолютной вязкости при 60°C (140°F) могут варьироваться от 2000 пуаз (эквивалент AC-20) до до 50 000 пуаз и выше, в зависимости от степени старения. Диапазон вязкости от 4000 до 25000 пуаз обычно можно ожидать от битумного вяжущего, полученного из материала РАП. (6) В таблице 13-2 представлены сводные данные о типичных диапазонах физических свойств РАП, кроме градации.
Таблица 13-2. Физико-механические свойства регенерированного асфальтобетонного покрытия (РАП).
Вид собственности | Имущество ПДП | Типовой диапазон значений |
Физические свойства | Вес блока | 1940 — 2300 кг/м 3 (120–140 фунтов/фут 3) |
Содержание влаги | Нормальный: до 5 % Максимальный: 7-8 % | |
Содержание асфальта | Нормальный: 4,5-6% Максимальный диапазон: 3-7% | |
Проходка асфальта | Нормальный: 10-80 при 25°C (77°F) | |
Абсолютная вязкость или восстановленный битумный цемент | Нормальный: 4 000–25 000 пуаз при 60°C (140°F) | |
Механические свойства | Масса компактного блока | 1600 — 2000 кг/м 3 (100-125 фунтов/фут 3 ) |
Калифорнийский коэффициент подшипника (CBR) | 100 % РАП: 20–25 % 40 % РАП и 60 % природного заполнителя: 150 % или выше |
Химические свойства
Минеральные заполнители составляют подавляющую часть (от 93 до 97 процентов по весу) РАП. Только небольшой процент (от 3 до 7 процентов) РАП состоит из затвердевшего битумного вяжущего. Следовательно, общий химический состав РАП по существу аналогичен составу встречающегося в природе заполнителя, который является его основным компонентом.
Асфальтовый цемент состоит в основном из высокомолекулярных алифатических углеводородных соединений, а также небольших концентраций других материалов, таких как сера, азот и полициклические углеводороды (ароматические и/или нафтеновые) с очень низкой химической активностью. Асфальтовый цемент представляет собой комбинацию асфальтенов и мальтенов (смол и масел). Асфальтены более вязкие, чем смолы или масла, и играют важную роль в определении вязкости асфальта. Окисление состарившегося асфальта приводит к тому, что масла превращаются в смолы, а смолы в асфальтены, что приводит к старению и повышению вязкости вяжущего. (7)
Механические свойства
Механические свойства РАП зависят от исходного типа асфальтового покрытия, метода (методов), использовавшихся для восстановления материала, и степени обработки, необходимой для подготовки РАС для конкретного применения. Поскольку большая часть РАП перерабатывается обратно в дорожное покрытие, обычно отсутствуют данные о механических свойствах РАП в других возможных применениях.
Удельный вес уплотненного РАП будет уменьшаться с увеличением удельного веса, при этом максимальные значения плотности в сухом состоянии составляют от 1600 кг/м 3 (100 фунтов/фут 3 ) до 2000 кг/м 3 (125 фунтов/фут 3 ). (8) Калифорнийские значения коэффициента несущей способности (CBR) для материала RAP, содержащего заполнитель ловушки, находятся в диапазоне от 20 до 25 процентов. Однако, когда РАП смешивают с природными заполнителями для использования в гранулированной основе, битумный вяжущий материал в РАП со временем оказывает значительное упрочняющее действие, так что образцы, содержащие 40 % РАП, дают значения CBR, превышающие 150, через 1 неделю. (9)
В таблице 13-2 представлены сводные данные о механических свойствах РАП, рассмотренных в предыдущих параграфах.
ССЫЛКИ
Резюме и отчет о переработке дорожного покрытия , Федеральное управление автомобильных дорог, отчет № FHWA-SA-95-060, Вашингтон, округ Колумбия, 1995 г.
Инженерно-экологические аспекты переработки материалов для строительства дорог , Федеральное управление автомобильных дорог и Агентство по охране окружающей среды США, отчет № FHWA-RD-93-008, Вашингтон, округ Колумбия, май 1993 г.
Kallas, B.F. Расчет гибкой дорожной смеси с использованием восстановленного асфальтобетона , FHWA/RD-84/088, июнь 1984 г.
Смит, Ричард В. «Современное состояние горячей переработки». Совет по исследованиям в области транспорта, запись № 780, Материалы национального семинара по переработке асфальтового покрытия , Вашингтон, округ Колумбия, 1980.
Декер, Д. С. и Т. Дж. Янг, «Обработка RAP на объекте HMA». Proceedings of the Canadian Technical Asphalt Association , Edmonton, Alberta, 1996.
Эппс, Дж. А., Д. Н. Литтл, Р. Дж. О’Нил и Б. М. Галлауэй. «Свойства смеси переработанных центральных растительных материалов». Американское общество испытаний и материалов, Специальная техническая публикация № 662, Переработка битумных покрытий , Западный Коншохокен, Пенсильвания, 19 декабря.77.
Нурельдин, Ахмед Сэми и Леонард Э. Вуд. «Вариации в молекулярном распределении первичных и переработанных асфальтовых вяжущих, связанные со старением». Совет по исследованиям в области транспорта, запись № 1228, Вашингтон, округ Колумбия, 1989 г.
Senior, S.A., S.I. Szoke и C.A. Rogers. «Опыт Онтарио в использовании регенерированных материалов для использования в агрегатах». Представлено на конференции Международной дорожной федерации, Калгари, Альберта, 1994 г.
Хэнкс, А. Дж. и Э. Р. Магни. Использование битумных и бетонных материалов в зернистом основании и земле . Информационный отчет о материалах MI-137, Управление инженерных материалов, Министерство транспорта Онтарио, Даунсвью, Онтарио, 1989.
[ Асфальтобетон (горячий ресайклинг) ] | [ Асфальтобетон (холодная переработка) ] | [ Гранулированная основа ] | [ Насыпь или насыпь ] |
Предыдущий | Содержание | Следующий
Удельный вес строительных материалов
Содержание
Удельный вес или плотность используется для количественного определения веса на единицу объема объекта. Когда он выражается в основной единице массы СИ (кг/м 3 ), его обычно называют плотностью , но когда он выражается в единицах веса (кН/м 3 ), обычно обозначается как вес единицы .
Плотность (кг/м 3 ) = Масса (кг)/Объем (м 3 )
Вес единицы материала очень важен при расчете собственного веса материала, особенно при оценке постоянные действия в структуре. Без знания удельного веса материала невозможно точно оценить массу тела и нагрузку, которую он впоследствии несет при использовании в качестве элемента конструкции. Эта статья посвящена предоставлению удобного списка удельного веса различных строительных материалов в соответствии с EN 19.91-1-1:2002.
Плотность материала может варьироваться в зависимости от состава, процесса производства и других факторов. Однако плотность искусственных продуктов довольно постоянна (или контролируема) по сравнению с плотностью непосредственных продуктов природы. Поэтому ожидается, что природные материалы будут иметь немного разные свойства, даже если они встречаются в одном и том же месте.
(a) Удельный вес бетона и раствора
Материалы | Плотность (кН/м 3 ) |
Затвердевший нормальный бетон | 24,0 | Железобетон (нормальный процент) | 25,0 |
Свежий бетон | 25,0 |
Цементный раствор | 19,0 до 23,0 |
Гипсовый раствор | 12,0 до 18,0 |
Известь -цементный раствор | от 18,0 до 20,0 |
Известковый раствор | от 12,0 до 18,0 |
(b) Вес единицы природного камня
Натуральный камень | Удельный вес (кН/м 3 ) |
гранит, сиенит, порфир | от 27,0 до 30,0 |
базальт, диорит, габбро | от 27,0 до 31,0 |
тахилит | 26,0 |
лава базальтовая | 24,0 |
граувакка, песчаник | 21,0 – 27,0 |
Известняк плотный | 20,0 – 29,0 |
известняк прочий | 20,0 |
вулканический туф | 20,0 |
гнейс | 30,0 |
сланец | 28,0 |
продукты 9
(d) Удельный вес металлов
Металл | Удельный вес (кН/м 9005 4 3 ) |
алюминий | 27,0 |
латунь | 83,0 – 85,0 |
бронза | 83,0 – 85,0 |
медь | 87,0 – 89,0 |
чугун | 71,0 – 72,5 |
кованое железо | 76,0 |
свинец | 112,0 – 114,0 |
сталь | 77,0 – 78 . 5 |
цинк | 71,0 – 72,0 |
(e) Удельный вес стекла и пластик
Материал | Вес (кН/м 3 ) |
Битое стекло | 22,0 |
Листовое стекло | 25 |
Акриловый лист – пластик | 12,0 |
полистирол, вспененный, гранулированный Улес | 0,3 |
пеностекло | 1,4 |
Терракота (сплошная) | 21 |
Пробка (прессованная) | 4 |
0501
905 04 24,0 – 25,0
(g) Кровля и кровельные материалы
Материал | Вес на единицу площади (кН/м 2 ) |
Фермы стальные кровельные в пролетах до 25 м | 1,0 – 2,0 |
Гофрированный асбестоцементный или стальной лист, стальные прогоны и т. д. | 0,4 – 0,5 |
Кровельный картон | 2,0 |
Патентное остекление (со свинцовыми астрагалами ), стальные прогоны и т. д. | 0,4 |
Шифер или черепица, рейки, стальные прогоны и т.д. 0,9 | |
Черепица с замком | 0,6 |
0,45 мм калибр алюминиевый кровельный лист | 0,014 |
(h) Блоковые работы, кирпичные работы, перегородки и отделка стен
Материал 900 07 | Вес на единицу площади (кН/м 2 ) |
Блоки 225 мм | 2,87 | Бетонно-песчаные блоки толщиной 150 мм | 2,15 |
Отделка стен (с обеих сторон) ) | 0,6 |
Штукатурка 12 мм | 0,3 |
Гипс в два слоя толщиной 12 мм | 0,215 90 008 |
Гипсокартон толщиной 13 мм | 1,1 |
Гипсовые панели толщиной 75 мм | 4,4 |
Глиняный пустотелый блок | 0,0113 / мм толщиной |
0,0189 / мм толщиной | |
Кирпичи из инженерной глины | 0,0226 / мм толщиной |
Огнеупорный кирпич | 0,0113 / мм толщиной |
(i) Отделка пола 900 07 Материал Вес на единицу площади (кН/м 2 ) Глиняная напольная плитка 0.