«Асфальтобетонные смеси и асфальтобетон. Проектирование асфальтобетона». Смесь асфальтобетонная состав

Пример подбора состава асфальтобетонной смеси

3.8. Необходимо подобрать состав мелкозернистой горячей асфальтобетонной смеси типа Б марки II для плотного асфальтобетона, предназначенного для устройства верхнего слоя покрытия в III дорожно-климатической зоне.

Имеются следующие материалы:

щебень гранитный фракции 5-20 мм;

щебень известняковый фракции 5-20 мм;

песок речной;

материал из отсевов дробления гранита;

материал из отсевов дробления известняка;

минеральный порошок неактивированный;

битум нефтяной марки БНД 90/130 (по паспорту).

Характеристика испытываемых материалов приведена ниже.

Щебень гранитный: марка по прочности при раздавливании в цилиндре - 1000, марка по износу - И-I, марка по морозостойкости - Мрз25, истинная плотность - 2,70 г/см3;

щебень известняковый: марка по прочности при раздавливании в цилиндре - 400, марка по износу - И-IV, марка по морозостойкости - Мрз15, истинная плотность - 2,76 г/см3;

песок речной: содержание пылеватых и глинистых частиц - 1,8%, глины - 0,2% массы, истинная плотность - 2,68 г/см3;

материал из отсевов дробления гранита марки 1000:

содержание пылеватых и глинистых частиц - 5%, глины - 0,4% массы, истинная плотность - 2,70 г/см3;

материал из отсевов дробления известняка марки 400: содержание пылеватых и глинистых частиц - 12%, глины - 0,5% массы, истинная плотность - 2,76 г/см3;

минеральный порошок неактивированный: пористость - 33% объема, набухание образцов из смеси порошка с битумом - 2% объема, истинная плотность - 2,74 г/см3, показатель битумоемкости - 59 г, влажность - 0,3% массы;

битум: глубина проникания иглы при 25°С - 94×0,1 мм, при 0°С - 31×0,1 мм, температура размягчения - 45°С, растяжимость при 25°С - 80 см, при 0°С - 6 см, температура хрупкости по Фраасу - минус 18°С, температура вспышки - 240°С, сцепление с минеральной частью асфальтобетонной смеси выдерживает, индекс пенетрации - минус 1.

По результатам испытаний пригодными для приготовления смесей типа Б марки II можно считать щебень гранитный, песок речной, материал из отсевов дробления гранита, минеральный порошок и битум марки БНД 90/130.

Таблица 7

Минеральный материал	Массовая доля, %, зерен мельче данного размера, мм
Минеральный материал	20	15	10	5	2,5	1,25	0,63	0,315	0,14	0,071
Исходные данные
Щебень гранитный	100	95	57	5	-	-	-	-	-	-
Песок речной	100	100	100	100	92,4	73	64	38	24	2,0
Материалы из отсевов дробления гранита	100	100	100	100	78	49	30	21	11	7,2
Минеральный порошок	100	100	100	100	100	100	98	93	83	74
Расчетные данные
Щебень гранитный (50%)	50	47,5	28,5	2,5	-	-	-	-	-	-
Песок речной (22%)	22	22	22	22	20,3	16,1	14,1	8,4	5,3	0,4
Материалы из отсевов дробления гранита (20%)	20	20	20	20	16,6	9,8	6	4,2	2,2	1,4
Минеральный порошок (8%)	8	8	8	8	8	8	7,8	7,4	6,6	5,9
Итого:	100	97,5	78,5	52,5	43,9	33,9	27,9	20,0	14,1	7,7
Требования ГОСТ 9128-84 для смесей типа Б	95-100	85-100	70-100	50-65	38-52	28-39	20-29	14-22	9-16	6-12

Щебень известняковый и материал из отсевов дробления известняка не отвечают требованиям табл. 10и 11ГОСТ 9128-84по показателям прочности.

Зерновые составы отобранных минеральных материалов приведены в табл. 7.

Расчет состава минеральной части асфальтобетонной смеси начинают с определения такого соотношения масс щебня, песка и минерального порошка, при котором зерновой состав смеси этих материалов удовлетворяет требованиям табл. 6 ГОСТ 9128-84.

studfiles.net

Состав асфальтобетонной смеси и её существующие виды

Состав асфальтобетонной смеси

Содержание статьи

Асфальтобетонная смесь изготавливается на асфальтобетонных заводах. Как правило, их местоположение географически должно быть вблизи от места производства основных работ по укладке асфальта.

В виду специфики подобного строительного материала, дальность возки смеси должна быть минимальной, в противном случае смесь остынет и станет не пригодной к устройству асфальтобетонного покрытия.

Виды асфальтобетонной смеси

Различают два вида асфальтобетонной смеси: крупнозернистая и мелкозернистая. Минеральный остов мелкозернистой смеси состоит из трех основных заполнителей: крупный, средний и мелкий.

В качестве крупного заполнителя используют щебень с диаметром отдельных зёрен в интервале от 5 мм до 20 мм. Именно подобный материал является основным и определяет прочностные качества готовой асфальтобетонной смеси.

Отсев от дробления фракции 5-10 мм используется в качестве среднего заполнителя. Отсев позволяет понизить пористость смеси и служит промежуточным звеном между крупным и мелким заполнителем.

Виды асфальтобетонной смеси Тем самым, данный материал позволяет повысить не только прочностные характеристики асфальта, но и способствует максимальному уплотнению смеси в процессе производства работ по устройству нового слоя дорожного покрытия.

Для предотвращения попадания в микропоры готового уплотнённого асфальта влаги, при изготовлении смеси, в её состав добавляют мелкий заполнитель фракции от 0 до 5 мм. Как правило, это обыкновенный песок либо продукты дробления скальных пород.

Использование песка позволяет в разы снизить водонасыщение материала, а, следовательно, повысить морозостойкость и увеличить сроки эксплуатации «дорожной одежды».

Состав асфальтобетонной смеси

Чтобы предотвратить попадание в микропоры асфальта влаги рекомендуется дополнительно включать в его состав минеральный порошок. Процентное содержание этого материала в составе асфальтобетонной смеси не велико и составляет не более 6% от общей массы.

Минеральный порошок является продуктом дробления известняковых пород и отпускается с завода изготовителя, как навалом, так и в мешках малой массы, в зависимости от объёма выпускаемой на АБЗ продукции.

Состав асфальтобетонной смеси и её существующие виды Немаловажным компонентом любой смеси является вяжущее вещество. При производстве асфальта таким веществом является битум нефтяной дорожный марки 90/130. Битум позволяет склеить все компоненты асфальта в единое целое и получить на выходе готовую к укладке смесь соответствующего качества.

Для повышения прочностных качеств, в состав асфальтобетонной смеси вводят различного рода химические добавки. Благодаря таким веществам готовое покрытие прослужит гораздо дольше, срок эксплуатации «асфальтобетонной одежды» увеличится в разы.

Оценить статью и поделиться ссылкой:

samastroyka.ru

11. Классификация и области применения литых асфальтобетонных смесей. Состав щебеночно-мастичного асфальтобетона.

Представляет собой спец. Запроектированную смесь щебня, песка, минерального порошка и вязкого битума, приготовленную и уложенную в горячем состоянии без дополнительного уплотнения.

От горячего а.б, литой отличается большим содержанием минерального порошка и вязкого битума ( БНД 40/60). Температура размягчение > 52С, температура хрупкости < -12C.

К положительным св-вам относятся:

-долговечность

-небольшие затраты работы по уплотнению

-водонепроницаемость

Классификация литых а.б:

I –максимальный размер щебня 15мм, массовая доля зерен более 5 мм – 45-55%, массовая доля асфальтового вяжущего 25-30%, битум/минер. Порошок – 0.35-0.45. Назначение смеси – новое строительство, капитальный ремонт.

II - максимальный размер щебня 20мм, массовая доля зерен более 5 мм – 35-50%, массовая доля асфальтового вяжущего 20-25%, битум/минер. Порошок – 0,4-0,55. Назначение смеси – новое строительство, капитальный ремонт.

III- максимальный размер щебня 40мм, массовая доля зерен более 5 мм – 45-65%, массовая доля асфальтового вяжущего 15-20%, битум/минер. Порошок – 0,5-0,55. Назначение смеси – новое строительство, капитальный ремонт.

IV- максимальный размер щебня 5мм, массовая доля зерен более 5 мм – 0%, массовая доля асфальтового вяжущего 17-23%, битум/минер. Порошок – 0,4-0,65. Назначение смеси – покрытие тротуаров.

V- максимальный размер щебня 20мм, массовая доля зерен более 5 мм – 35-50%, массовая доля асфальтового вяжущего 22-28%, битум/минер. Порошок – 0,55-0,75. Назначение смеси – ямочный ремонт.

Состав щебеночно-мастичного асфальтобетона.

Идея создание ЩМА заключается в том, чтобы в слое создать прочный щебеночный каркас, способный самоуплотняться. В слое из ЩМА зерна образуют каркас, а мелкие зерна песка, совместно с битумом образуют мастику, заполняющую пустое пространство в щебеночном скелете.

Преимущества: -снижается количество трещин( через 30м), края трещин не разрушаются -коэффициент сцепления увеличивается на 10-15% по сравнению с а.б типа А.

-повышается сдвигоустойчивость.

В состав ЩМА, в зависимости от проектируемого состава смеси входят: ЩМА10, ЩМА15,ЩМА20: 1)Щебень от 60 до 70%. Щебень должен быть кубовидной формы, содержать лещатки <10%, мытый. Прочность щебня -120МПА.

2) Песок – дробленый, мытый. 1 и 2 = 95% смеси

3) Битум – вязкий БНД 40/60. Расход битума до 7,5%.

Чтобы предотвратить стекание битума с минеральных частиц и расслаивание смеси при приготовлении ЩМА, вводят волокнистые материалы в виде гранул или рыхлых волокон( Виатор, TechnoCel)

Расход 0.3% от вяжущего, его добавляют в битум. Для лучшего уплотнения температура смеси должна быть 180-190С. Для обеспечения длительной водостойкости нужно вводить в ЩМА катионы.

12. Требования, предъявляемые к материалам, используемым для приготовления асфальтобетонных смесей.

Щебень и гравий. Для приготовления щебня используют прочные морозостойкие изверженные, метаморфические и осадочные горные породы, а также прочные и морозостойкие медленноохлажденные металлургические шлаки. Прочность при сжатии горных пород должна быть не менее 100…120 МПа, а осадочных карбонатных пород и металлургических шлаков – не менее 80…100 МПа. Показатель прочности при износе в полочном барабане для щебня из горных пород устанавливается не более 25…35%. Щебень для асфальтобетонных смесей должен быть чистым, не допускается содержание глинистых и пылеватых частиц свыше 2%. Форма зерен щебня должна приближаться к тетраэдной и кубовидной, а поверхность – к шероховатой, что повышает внутреннее трение и прилипание вяжущего. Щебень для а.бетонных смесей должен выдерживать без разрушения не менее 50 циклов попеременного замораживания и оттаивания, Для приготовления горячих асфальтобетонных смесейIIмарки типа В, холодных типов Бх, Вх, а такжеIIIмарки типов Б и В можно использовать щебень из гравия или гравий.

Песок. Для приготовления асфальтобетонных смесей можно применять природные и дробленые пески.Допускается использовать отсевки продуктов дробления горных пород и гравия, соответствующие требованиям нормативно-технической документации, утвержденной в соответствующем порядке. Песок должен быть чистым и содержать глинистых частиц не более 1% по массе, а органических примесей – менее 0,5%. Чтобы обеспечить однородный состав асфальтобетонной смеси необходимо использовать песок с постоянным зерновым составом. С этой целью в ряде стран песок делят на 2…3 фракции и в асфальтосмеситель подают по фракциям.

Минеральный порошок. Для а.б. смесей минер. порошок получают размолом известняков, доломитов (прочностью не менее 20 МПа), доменных шлаков, а также битуминозных известняков.

Физико-химическое воздействие битума с минеральным порошком приближенно определяют коэффициентом гидрофильности частиц порошка размером менее 1,25 мм. Коэффициентом гидрофильности называют отношение набухания минерального порошка в воде (полярная среда) к набуханию в обезвоженном керосине (неполярная среда). В ряде случаев в качестве минеральных порошков применяют местные материалы – порошкообразные отходы промышленности (пыль уноса цементных заводов, золы, дефекационные отходы сахарных заводов, отходы асбоцементного производства). Качество этих порошков различное, поэтому в каждом случае проверяют свойства порошков и приготовленных смесей.

Минеральный порошок повышает прочность асфальтобетона, но вместе с тем, увеличивает его хрупкость, поэтому в смеси содержание минерального порошка должно быть оптимальным, достаточным лишь для придания асфальтобетону нормативной прочности и плотности. Избыток минерального порошка понижает трещиностойкость, сдвигоустойчивость; при увеличенном содержании битума повышает жирность асфальтобетонных смесей.

Битум. Марку вязкого битума, а также класс и марку жидкого битума выбирают в зависимости от вида а.б., климатич. условий района строительства и категории дороги, а для холодного асфальтобетона – с учетом условий и сроков хранения смеси на складе.

Для приготовления горячих смесей следует применять вязкие нефтяные дорожные битумы марок: БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130, БНД 130/200, БНД 200/300, БН 60/90, БН 90/130, БН 130/200, БН 200/300 по ГОСТ 22245, а также жидкие битумы марок: СГ 130/200, МГ 130/200, ГОСТ 11955.Для приготовления холодных смесей следует применять жидкие нефтяные дорожные битумы марок СГ 70/130, МГ 70/130.

studfiles.net

«Асфальтобетонные смеси и асфальтобетон. Проектирование асфальтобетона»

Тема дорог всегда являлась проблемой нашего государства. Поэтому правильный подбор материалов для строительства дороги обеспечит долговечность и надежность дорожной конструкции. А хорошие дороги - это показатель экономической стабильности государства и качества жизни его граждан.

Асфальтобетон является наиболее распространенным материалом для устройства дорожных покрытий. Поэтому знание этого материала, умение правильно ориентироваться в его свойствах и особенностях, разбираться в его разновидностях, умение правильно подобрать состав – это тот необходимый минимум, которым должен обладать техник - дорожник.

Определение предмета исследования: Асфальтобетон, его классификация и особенности применения.

Цель данного исследовательского проекта: запроектировать состав асфальтобетона, обеспечивающий качество и долговечность дорожного покрытия для поставленной ситуационной задачи «Амурский предприниматель открывает в Благовещенском районе близ села Белогорье с/х предприятие (свиноферму). Необходимо усовершенствовать грунтовую дорогу, положив 2х-слойное асфальтобетонное покрытие. Рельеф местности - равнинный, отдельные участки на невысоких холмах. Подобрать вид, тип и марку асфальтобетона для каждого слоя дорожной одежды, сделав упор на местные дорожно-строительные материалы. Категорию дороги принять самостоятельно. Обосновать сделанный выбор и доказать выгоду данного асфальтобетона».

Задачи исследования:

Изучить асфальтобетон, его свойства и классификацию;
Изучить и проанализировать условия строительства дороги;
Запроектироватьвид, тип и марку асфальтобетона в зависимости от климатических и геологических условий местности и категории дороги;
Рассчитать состав асфальтобетона;
Доказать целесообразность и выгоду применения данного асфальтобетона.

Гипотеза: Для данной дороги целесообразней применять горячий асфальтобетон.

Асфальтовый бетон - строительный материал в виде уплотнённой смеси щебня, песка, минерального порошка и битума. Перед смешиванием составляющие высушивают и нагревают до температуры 100-160°C. Различают асфальтобетон горячий, содержащий вязкий битум, укладываемый и уплотняемый при температуре смеси не ниже 120°C; холодный - с жидким битумом, уплотняемый при температуре окружающего воздуха не ниже 10°C, а температуре смеси не ниже 50С. Асфальтобетонприменяют для покрытий дорог, аэродромов, эксплуатируемых плоских кровель, в гидротехническом строительстве. В зависимости от нагрузок и климатических условий к асфальтобетону предъявляются соответствующие требования по плотности, прочности, сдвигоустойчивости, водостойкости. Для приготовления асфальтобетона используют фракционированные минеральные материалы и битумы, качество которых регламентируются государственными стандартами.

Требования к материалам:

Щебень и гравий. Для приготовления асфальтобетонных смесей следует применять щебень игравий для строительных работ по ГОСТ 8267-93, щебень из металлургических шлаков по ГОСТ 3344-83.Щебень с размером зерен мельче 20 мм предназначен для приготовления мелкозернистых асфальтобетонных смесей, мельче 40 мм - для крупнозернистых.

Для смесей типа Б III марки, предназначенных для верхнего слоя искусственных покрытий, не рекомендуемся использовать недробленый гравий.

Средневзвешенное содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы в смеси фракций щебня и гравия должно быть, % по массе, не более:15 - для смесей типа А и высокоплотных; 25 - для смесей типов Б и высокопористых; 35 - для смесей типов В и пористых.

Песок. Природный песок и песок из отсевов дробления горных пород должен соответствовать требованиям ГОСТ 8736.

Для приготовления асфальтобетонных смесей следует использовать природные и дробленые пески, а также отсевы продуктов дробления.

Песок может быть использован в качестве компонента щебенистых смесей, а также как самостоятельный наполнитель в песчаных асфальтобетонах.

В зависимости от крупности природного песка содержание пылеватых и глинистых частиц не должно превышать 3% по массе, в дробленом - 5 %.

Минеральный порошок. Для приготовления асфальтобетонных смесей следует применять активированные и неактивированные минеральные порошки (ГОСТ 16557-78), изготавливаемые путей измельчения карбонатных горных пород.Применение минеральных порошков обязательно в асфальтобетонах I- II марок, предназначенных для использования в I- III климатических зонах. В этих же условиях предпочтение следует отдавать активированным минеральным порошкам, обеспечивающим повышенную плотность, водо- и морозостойкость асфальтобетонных покрытий.

В горячих смесях для плотного асфальтобетона II - III марок допускается использование в качестве минерального порошка тонкоизмельченных основных металлургических шлаков, а также самораспадающихся металлургических шлаков, к которым может быть отнесенаферропыль - отход производства заводов по выплавке феррохромов. Другие порошковые отходы промышленности, например, пыль уноса цементных заводов, золы уноса ТЭЦ и пр. допускается использовать в горячих смесях для плотного асфальтобетона III марки и I- II марок для пористых и высокопористых асфальтобетонов.

Использование всех порошковых отходов промышленности в качестве минерального порошка следуем допускать только при условии полного соответствия всего комплекса физико-механических свойств асфальтобетона требованиям ГОСТ 9128-2009.

Битум. Битумы - это органические вяжущие вещества, состоящие из высокомолекулярных углеводородов: нафтенового, метанового и ароматического, а так же кислородных, сернистых и азотистых производных.

Для приготовления асфальтобетонных смесей применяют нефтяные дорожные вязкие и нефтяные дорожные жидкие битумы. Для горячих асфальтобетонных смесей I и II марок следует применять только битумы марок БНД, а для горячих асфальтобетонных смесей III и IV марок, а также для асфальтобетонных смесей, предназначенных для устройства оснований и нижних слоев покрытий, наряду с битумами марок БНД допускается также применение марок БН соответствующей вязкости.

Выбор оптимального состава асфальтобетона принято производить в зависимости от свойств исходных материалов, характера автомобильного движения и климатических условий местности, что всегда являлось определяющим условием строительства долговечных асфальтобетонных покрытий.

На стадии разработки проекта автомобильной дороги выбирают асфальтобетон определенной разновидности, конкретно для каждого конструктивного слоя дорожной одежды.

В верхних слоях покрытий на дорогах всех категорий используют только плотный асфальтобетон.

Нижние слои покрытий на дорогах I - II категорий устраивают из пористого асфальтобетона, а на дорогах III - IV категорий - из высокопористого асфальтобетона.

Для создания хорошего асфальтового покрытия необходимо обеспечить ему надежное основание с помощью щебня и песка. При этом щебень укладывается более крупными фракциями вниз, а мелкими – в верхние слои покрытия, что не только улучшает качество дороги, но и снижает затраты на ее строительство.

Вид и тип плотного асфальтобетона для верхних слоев покрытий назначают в зависимости от категории дороги и климатических условий района строительства.

Двухслойное асфальтобетонное покрытие, исходя из условия задачи, будем укладывать на дорогу Благовещенск – Белогорье, проходящую через Моховую Падь. Так как дорога предназначена не только для обеспечения нужд фермы, но и обеспечивает транспортное сообщение населенных пунктов и нескольких баз отдыха, расположенных по данной трассе, то интенсивность движения и нагрузка на дорогу будут высокими, по ней будут проходить как легковые, так и грузовые автомобили, обеспечивающие будущую ферму, турбазы и населенные пункты сырьем и вывозящие продукцию.Данная дорога по принадлежности относится к дорогам общего пользования областной собственности. Предполагаемая интенсивность движения составит до 6000 автомобилей в сутки, что соответствует III технической категории дороги.

Анализ климатических условий:

Климат Амурской областирезко континентальный с муссонными чертами. Климат, прежде всего, характеризуют показатели температуры самого холодного и самого тёплого месяцев. Одинаковые показатели разных мест объединяются изотермами. Зима в области суровая. На широте Благовещенска январские температуры варьируют от −24 °C до −27 °С. Бывают морозы до −44 °С.Лето на юге области тёплое. Здесь проходят изотермы от 18 °C до 21 °С. Средние абсолютные максимумы температуры могут достигать до 42 °С.Годовое количество осадков в Благовещенске — до 550 мм.

Для всей области характерен летний максимум осадков, что обусловлено муссонностью климата. За июнь, июль и август может выпадать до 70 % годовой нормы осадков. Возможны колебания в выпадении осадков. Так, летом с возрастанием испарения увеличивается абсолютная и относительная влажность, а весной из-за сухости воздуха снежный покров большей частью испаряется, и следствием этого становится незначительный весенний подъём уровня воды в реках.

Такие климатические условия характерны для III дорожно-климатической зоны. Строительство планируется на весенний период (апрель), то есть будет осуществляться в благоприятный (теплый, сухой) период, поэтому целесообразно использовать горячую асфальтобетонную смесь.Для горячих смесей в средних условиях России (II и III климатические зоны) в основном применяют битумы с вязкостью 60/90, 90/130, 130/200.Главное при выборе марки битума — климатические условия и нагруженность слоев дорожной одежды, то есть категория дороги.Рекомендуемая с учетом климатических условий область применения асфальтобетонов и битумов при устройстве верхних слоев покрытий автомобильных дорог приведена в приложении АГОСТа9128-2009.

Качество битумов БНД выше, чем БН, так как они характеризуются более широким температурным интервалом пластичности и более высокой теплостойкостью, обладают низкой температурой хрупкости, лучшим сцеплением с поверхностью зерен минерального материала, но менее устойчивы к старению.

На основании указанных свойств битумов, учитывая время строительства, условия климата и категорию дороги, выбираем битум марки БНД 90/130.

В районах III дорожно-климатический зоны, характеризующейся достаточно холодным и влажным климатом при строительстве верхнего слоя покрытий на дорогах третьей категории можно использовать горячие смеси типов А, Б, В, Г и Д II марки. Для устройства верхнего слоя покрытия,исходя из технической категории данной дороги,целесообразно использовать мелкозернистую смесь типа Б с содержанием щебня 40 - 50 % II марки, в которой формируется структура переходного типа в большей степени сзамкнутыми порами, препятствующими прониканию воды в покрытие. В тоже время, так как наша дорога проходит по холмам и имеет уклон, данный тип асфальтобетона обладает достаточно шероховатой текстурой, обеспечивающей хорошее сцепление колеса автомобиля с покрытием и гарантирующей безопасное движение.К тому же для повышения шероховатостив верхнийслойпри укатывании асфальтобетона на уклонах будем втапливатьчерный щебень фракции 5–20мм.

Для нижнего слоя нами был выбран высокопористый асфальтобетон, характеризующийся низким содержанием битума. Снижение расхода битума в асфальтобетонных смесях уменьшит стоимость покрытия с обеспечением необходимого качества оснований дорожной одежды. Высокопористый асфальтобетон рекомендован для устройства оснований под асфальтобетонные полотна на дорогах II и III категорий. Применяем высокопористый щебеночный крупнозернистый асфальтобетон марки I, с использованием щебня фракции 20 - 40мм.

В качестве каменных материалов, проанализировав доступность и экономическую выгоду, будем применять: щебень и отсев ООО «Гравелон»,эта компания зарегистрирована по адресу г. Благовещенск, ул. Игнатьевское шоссе, 24 - 303 офис; 3 этаж.На сегодняшний день «Гравелон» – единственная компания, занимающаяся производством щебня в непосредственной близости к Благовещенску: месторождение располагается всего в 15 километрах от областного центра.Продукция ООО «Гравелон» по всем параметрам соответствует требованиям в строительной и дорожной отраслях - это подтверждено лабораторными исследованиями. Песок речной - производства ООО «Фараон», эта компания зарегистрирована по адресу675520, Амурская область, Благовещенский район, с. Чигири, ул. Новая, д. 4.В проекте мы делаем упор на местные, а значит наиболее экономически выгодные, но при этом высококачественные материалы.

Существует два подхода к проектированию составов асфальтобетонных смесей. Первый — подбор смеси с непрерывной гранулометрией каменного материала (так называемый Макадам). Этот вариант гарантирует высокие механические свойства покрытия благодаря расклиниванию мелкими фракциями щебня более крупных фракций. Покрытие, выполненное из смеси с непрерывной гранолуметрией минеральной части, обладает высокой шероховатостью, устойчивостью к сдвигу. Свойства смеси не изменяются в результате отклонения в дозировке минерального порошка и битума, она легко распределяется, формируется и уплотняется в процессе устройства покрытия. При втором способе подбора смеси — по принципу плотного бетона — разрешается применять каменные материалы с окатанной формой зерен и прерывистой гранулометрией. В процессе уплотнения этих смесей образуется асфальтобетон с замкнутой пористостью, покрытие приобретает более высокую водостойкость и морозостойкость. Однако подобные смеси в большей степени склонны к неравномерному распределению в объеме зерен минеральной составляющей и битума. На их физико-механические свойства большое влияние имеют отклонения в дозировке минерального порошка и битума. Для покрытий из смесей, подобранных по принципу плотного бетона, характерна низкая шероховатость.

Мы применяем метод Макадам.

Для приготовления горячей асфальтобетонной смеси (типа Б, марки II) для верхнего слоя покрытия принимаем следующие материалы: щебень гранитный фракционированный (фракции 20 - 10 и 15 -5) с истинной плотностью ρ=2620кг/м3;отсев гранитный с плотностью ρ=2760кг/м3;песок речной кварцевый с плотностью ρ=2700кг/м3;известняковый порошок с плотностью ρ=2910кг/м3.Зерновые составы материалов приведены в частных остатках в %:

Материал	Содержание зерен в %, крупнее данного размера в мм
Материал	20	15	10	5	2,5	1,25	0,63	0,315	0,16	0,071	<0,071
Щебень 20-10	3	41	54	2	-	-	-	-	-	-	-
Щебень 15-5	-	5	38	54	3	-	-	-	-	-	-
Отсев	-	-	-	13	27	30	10	7	6	4	3
Песок	-	-	-	-	12	18	47	5	8	8	2
Мин. порошок	-	-	-	-	-	-	2	3	5	15	75

Рассчитаем состав минеральных компонентов. Расчёт ведем в табличной форме, рассчитав сначала полные остатки на ситах, а затем полные остатки с учетом долевого содержания каждого материала в минеральной смеси. Долевое содержание каждого материала рассчитываем исходя из рекомендованных ГОСТом.

Расчет минеральной части асфальтобетона в полных остатках приведен в таблице:

Материал	Содержание зерен в %, крупнее данного размера в мм											Д.С.
Материал	20	15	10	5	2,5	1,25	0,63	0,315	0,16	0,071	<0,071	Д.С.
Рек. пределы пол. остатков для мелкозерн. а/бетона типа Б (ГОСТ 9128-9)	0 - 10	0 - 20	0 - 30	40 - 50	52 - 62	63 - 72	72 - 80	78 - 86	84 - 90	88 - 94	100
Щебень 20-10	3	44	98	100	100	100	100	100	100	100	100
Щебень 15-5	-	5	43	97	100	100	100	100	100	100	100
Отсев	-	-	-	13	40	70	80	87	93	97	100
Песок	-	-	-	-	12	30	77	82	90	98	100
Мин. порошок	-	-	-	-	-	-	2	5	10	25	100
Щебень 20-10	0,45	6,6	14,7	15	15	15	15	15	15	15	15	0,15
Щебень 15-5	-	1,55	13,33	30,07	31	31	31	31	31	31	31	0,31
Отсев	-	-	-	2,86	8,8	15,4	17,6	19,14	20,46	21,31	22	0,22
Песок	-	-	-	-	2,64	6,6	16,04	18,04	19,8	21,56	22	0,22
Мин. порошок	-	-	-	-	-	-	0,2	0,5	1	2,5	10	0,1
Сумма	0,45	8,15	28,03	47,93	57,44	68	79,84	83,68	87,26	91,4	100

Долевое содержание щебня 20-10 определяем по ситу № 10. Рекомендуется 0÷30%, принимаем 15%. Д.С. = =0,15. Для щебня 15 - 5, рекомендуется 40÷50%, а крупного щебня на сите № 5 у нас уже есть 15%, поэтому рекомендуем 25÷35%, Д.С.= =0,31. Для минерального порошка должно быть 100-(88÷94)= 12÷6%, Д.С.= =0,12. Принимаем Д.С. = 0,1. На песок и отсев приходится Д.С.=1-(0,31+0,15+0,1)=0,44. Отсев повышает шероховатость и сдвигоустойчивость покрытия, но удорожает асфальтобетон, поэтому чтобы не повышать стоимость асфальтобетона, принимаем соотношение отсева и речного песка 50/50. Д.С. песка = 0,22, Д.С. отсева = 0,22

Поправ.коэффициент = плотность материала/плотность основного материала

Уточненное содержания минеральных материалов приведено в таблице:

Материал	Истинная плотность	Поправочный коэффициент	Содержание материалов
Материал	Истинная плотность	Поправочный коэффициент	Доли объёма	Доли массы	% по массе
Щебень 20-10	2620	1	0,15	0,15	14,6
Щебень15-5	2620	1	0,31	0,31	30,1
Отсев	2760	1,05	0,22	0,23	22,3
Песок речной	2700	1,04	0,22	0,229	22,2
Мин. порошок	2910	1,11	0,10	0,111	10,8
Итого			1	1,03	100

Содержание битума в смеси выбирают предварительно в соответствии с рекомендациями приложения Г ГОСТа 9128-2009и с учетом требований стандарта к величине остаточной пористости асфальтобетона для конкретного климатического региона. Битума для горячего плотного асфальтобетона типа Б рекомендуется 5 – 6,5%.

Оптимальное количество битума рассчитываем по битумоемкости материалов, входящих в состав асфальтобетонной смеси. Для этого вначале рассчитываем зерновой состав материалов, рассматривая породы из которых произведены каменные материала:

Материал	Остатки на ситах	Размер сит, мм
Материал	Остатки на ситах	20	15	10	5	2,5	1,25	0,63	0,315	0,16	0,071	< 0,071
Гранит	П.О	0,45	8,15	28,03	47,93	54,8	61,4	63,6	65,14	66,46	67,34	68
Гранит	Ч.О	0,45	7,7	19,88	19,9	6,87	6,6	2,2	1,54	1,32	0,88	0,66
Известняк	П.О	-	-	-	-	-	-	0,2	0,5	1	2,5	10
Известняк	Ч.О	-	-	-	-	-	-	0,2	0,3	0,5	1,5	7,5
Песок	П.О	-	-	-	-	2,64	6,6	16,94	18,04	19,8	21,56	22
Песок	Ч.О	-	-	-	-	2,64	3,96	10,34	1,1	1,76	1,76	0,46

Количество битума:

Размер фракций	Частный остаток от целого числа			Битумоёмкость, %			Количество битума,%
Размер фракций	Гранит	Известняк	Песок	Гранит	Известняк	Песок
20-25	0,0045	-	-	4,5	-	-	0,0202
15-20	0,077	-	-	4,5	-	-	0,3465
10-15	0,198	-	-	4,7	-	-	0,9306
5-10	0,199	-	-	5,2	-	-	1,0348
2,5-5	0,0951	-	0,0264	5,5	-	3,3	1,0348+0,0871=1,1219
1,25-2,5	0,1056	-	0,0396	5,7	-	3,8	0,6019+0,1504=0,7523
0,63-1,25	0,1254	0,002	0,1034	5,9	6,0	4,6	0,73986+0,012+0,47564=1,2275
0,315-0,63	0,029	0,003	0,011	6,4	7,0	4,8	0,1856+0,021+0,0528=0,2594
0,16-0,315	0,0276	0,005	0,0176	7,4	7,3	6,1	0,20424+0,0365+0,10736=0,34801
0,071-0,16	0,027	0,015	0,0176	8,4	9,4	7,0	0,2268+0,141+0,16544=0,3678
<0,071	0,0066	0,075	0,0046	18	16	14	0,00891+1,2+0,064=1,27331
Итого							5,80821

В лаборатории готовят три образца из асфальтобетонной смеси с рассчитанным количеством битума и определяют: среднюю плотность асфальтобетона, среднюю и истинную плотность минеральной части, пористость минеральной части и остаточную пористость асфальтобетона по ГОСТ 12801-98. Если остаточная пористость не соответствует выбранной, то из полученных характеристик рассчитывают требуемое содержание битума Б (%) по формуле

где V°пop - пористость минеральной части, % объема; Vмпор - выбранная остаточная пористость, % объема, принимается в соответствии с ГОСТ 9128-2009 для данной дорожно-климатической зоны; rб - истинная плотность битума, г/см3;rб = 1 г/см3; rмm - средняя плотность минеральной части, г/см3. Рассчитав требуемое количество битума, вновь готовят смесь, формуют из нее три образца и определяют остаточную пористость асфальтобетона. Если остаточная пористость совпадает с выбранной, то рассчитанное количество битума принимается. Так как мы не имеем возможности отформовать образцы из-за нехватки оборудования, считаем на этом наше исследование законченным.

Проведя нашу исследовательскую работу с нормативной литературой и интернет-источниками,мы получили следующие результаты для решенияконкретной ситуационной задачи:

Техническая категория дороги – III;
Дорожно-климатическая зона участка строительства – III;
Минеральные материалы доставляются: из ООО «Гравилон» - щебень и отсев; из ООО «Фараон» - песок речной кварцевый;
В зависимости от климатических условий, категории дороги, геологического строения местности, выбран горячий асфальтобетон, приготавливаемый на битуме марки БНД 90/130;
Для нижнего слоя покрытия – горячий высокопористый щебёночный асфальтобетон I марки, крупнозернистый с использованием щебня фракции 20 – 40 мм;
Для верхнего слоя покрытия –горячий плотный асфальтобетон II марки, типа Б мелкозернистый с использование щебня фракции 10 – 20мм.

Исходя из используемых материалов, рассчитали состав асфальтобетона для верхнего слоя покрытия:

Щебень гранитный фракции 20 – 10 мм - 14.6%;

Щебень гранитный фракции 15 – 5 мм - 30.1%;

Отсев гранитный - 22,3%;

Песок речной кварцевый - 22,2%;

Минеральный порошок известняковый - 10.8%;

Вязкий битум марки БНД 90/130 - 5,8 % от массы минеральной смеси.

Мы доказали в процессе исследования, что именно горячая асфальтобетонная смесь более целесообразна для устройства покрытия данной дороги, так как она пригодна как для верхнего, так и для нижнего слоя. Рекомендуется для III дорожно-климатической зоны, применима в весенний период строительства. Позволяет в более короткие сроки по сравнению с холодным асфальтом запустить движение автотранспорта по дороге – структура горячего асфальтобетона формируется сразу после уплотнения и остывания асфальта до температуры окружающей среды. Горячий асфальтобетон более устойчив к воздействию автомобилей и атмосферных факторов. То есть, гипотеза подтверждена.

Для нашей страны асфальтобетон – основной материал дорожного строительства и теперь мы знаем «почему», знаем его основные преимущества. По сравнению с цементобетоном, это менее жесткий и более пластичный материал, а большая часть России находится на территории, характеризующейся большим перепадом среднегодовых, а кое-где и среднесуточных температур. Деформативность асфальтобетона обеспечивает его долговечность. Кроме того после затвердевания он становится более ровным, а значит, менее шумным и обладает необходимой шероховатостью. Во-вторых, по уложенному асфальтобетону можно сразу открывать движение и не ждать, пока он затвердеет, в отличие от цементобетона, который набирает необходимую прочность только на 28-й день. В-третьих, покрытие из асфальтобетона легко ремонтируется, моется, убирается, на нём хорошо держится любая разметка.

Литература и интернет источники

Справочник дорожного мастера. Строительство, эксплуатация и ремонт автомобильных дорог.М.: «Инфра-Инженерия», 2005
ГОСТ 9128-2009 Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия.
СП 78.13330.2012 «Автомобильные дороги»
ФГУП «Информационный центр по автомобильным дорогам». Автомобильные дороги и мосты. Проектирование состава асфальтобетона и методы его испытаний. Обзорная информация. Выпуск 6. М. 2005.
Википедия, свободная энциклопедия [Электронный ресурс]. – Асфальтобетон. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/, свободный
«Гравилон». Добыча строительного камня, производство щебня. Стабильность, Качество, Надежность. [Электронный ресурс]. – режим доступа: http://gravelon.ru/, свободный
Доркомтех. [Электронный ресурс]. - Марки и состав асфальта. – Режим доступа: http://dorkomteh.ru/, свободный