Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Характеристика битумов, применяемых в дорожном строительстве. Методы улучшения свойств битумов.
Битумы(природные, нефтяные, сланцеватые) – группа природных или искусственных вязко-пластичных или жидких веществ, состоящих из смеси органических высокомолекулярных соединений. В дорожном строительстве применяют вязкие и жидкие битумы. Вязкие битумы получают переработкой нефти. Жидкие – разжижением вязких. Различают три типа битумов: Остаточные (остаток после переработки нефти) Окисленные (окисление гудронов, мазутов) Компаундированные (смешение различных нефтяных остатков) Для производства дорожных битумов используют 2 группы (параметра) нефти: - По содержанию смол: 1. Высокосмолистые (>20%) 2. Смолистые (8-20%) 3. Малосмолистые (<8%) -По содержанию парафинов: 1. Высокопарафинистые (>6%) 2. Парафинистые (<6%) 3. Малопарафинистые Лучшие: высокосмолистые и малопарафинистые. Основные характеристики битумов: Вязкость Пластичность Адгезия Вязкость характеризует способность битума сопротивляться перемещению его частиц под воздействием внешних сил. Вязкость измеряется глубиной проникновения иглы пенетрометра. Пластичность характеризует способность битума растягиваться без разрывов и трещин под воздействием нагрузки. При низких температурах пластичность сменяется хрупкостью. Адгезия – способность битума прилипать к поверхности минеральных материалов. Адгезия зависит от чистоты и активности поверхности материала. Битумы, кроме того, характеризуются погодоустойчивостью – способностью противостоять атмосферным воздействиям в период эксплуатации дорожной одежды. Со временем битумы изменяют свои физические свойства, становятся более вязкими и менее пластичными. Этот процесс называется старением. Вязкие битумы имеют более высокую температуру смягчения, что позволяет применять их в районах с высокой температурой воздуха. Вязкие битумы обладают лучшей адгезией по сравнению с жидкими битумами, что позволяет улучшить прочностные свойства материалов, приготовленных с применением органических вяжущих. С другой стороны низкая температура плавления жидких битумов облегчает приготовление смесей с их использованием и снижает требования к перевозке и укладке материалов. Вязкие битумы применяют в горячих и тёплых а/б смесях, приготовлении битумоминеральных смесей в установке. Жидкие битумы применяются в холодных смесях, а также при смешении на дороге и устройтстве слоёв по способу пропитки. Методы улучшения свойств а/б: Улучшение свойств заполнителей и наполнителей (промывка, модифицирование поверхности, обогащение) Улучшение свойств битумов (улучшенные составляющие, комплексные вяжущие, активация битумов) Улучшение свойств битумов введением ПАВ Армирование а/б Повышение сдвигоустойчивости использованием битума с добавками и пропиткой цементом. Физические методы улучшения битумов: Вспенивание при добавке ПАВ Электромагнитная обработка Химические методы улучшения битумов: Улучшение полимерными добавками Добавки ПАВ Марки битумов: БНД – 40/60; 60/90; 90/130; 130/200; 200/300 БН – 40/60; 60/90; 90/130; 130/200; 200/300 БНДУ , БНДУС – битум нефтяной дорожный сибирских нефтей 48. Асфальтобетон. Классификация, св-ва, требования, определение физико-механических показателей, применение в дорожном строительстве. Применение ЩМА, литого а/б. Компакт-асфальт. Асфальтобетон – уплотненная а/б смесь. Асфальтобетонная смесь - рационально подобранная смесь минеральных материалов щебня ((гравия) и песка с минеральным порошком или без него) с битумом, взятых в определенных соотношениях и перемешанных в нагретом состоянии. Классификация по ГОСТ 9128-97: В зависимости от вида минеральной составляющей подразделяют на щебеночные, гравийные и песчаные. В зависимости от вязкости используемого битума и температуры при укладке подразделяют на: -горячие, приготавливаемые с использованием вязких и жидких нефтяных дорожных битумов, t укладки не менее 120°С; -холодные, приготавливаемые с использованием жидких нефтяных битумов, t - не менее 5°С. Горячие а/б смеси по наибольшему размеру минеральных зерен подразделяют на: крупнозернистые с размером зерен до 40 мм; мелкозернистые - до 20 мм; песчаные - до 5 мм. Холодные смеси подразделяют на мелкозернистые и песчаные. Горячие а/б смеси по величине остаточной пористости подразделяют: высокоплотные с остаточной пористостью от 1,0 до 2,5%; плотные - св. 2,5 до 5,0%; пористые - св. 5,0 до 10,0%; высокопористые - св. 10,0 до 18,0%. Асфальтобетоны из холодных смесей должны иметь остаточную пористость свыше 6,0 до 10,0%. По кол-ву щебня или песка: Тип А с содержанием щебня св. 50 до 60%; Тип Б - св. 40 до 50%; Тип В - св. 30 до 40%. У холодных: Бх и Вх. Для песчаных смесей: Тип Г и Гх – на песках из отсевов дробления, а также на их смесях с природным песком при содержании последнего не более 30% по массе; Тип Д и Дх - приготовляемые на природных песках с отсевами дробления при содержании последних менее 70% по массе. Марки а/б в зависимости от физ.-мех. св-в: Горячие Высокоплотные – I Плотные: А – I,II Б,Г – I,II,III В,Д – II,III Пористые и высокопористые – I,II Холодные Бx, Вx – I,II Гx – I,II Свойства а/б: 1)Высокая прочность и устойчивость к воздействию климатических факторов; 2)Упруго-пластичные без разрушения; 3)ровная поверхность при отсутствии швов сжатия и расширения, шероховатость; 4)возможность регенерации; 5)простота ремонта; 6)беспыльность, бесшумность; 7)долговечность ниже, чем у ц/б. Показатели физ.-мех. св-в, выбор материалов для а/б и технческие требования к ним должны соответствовать требованиям ГОСТ 9128-97 "Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия". Основным требованием, которому должен удовлетворять а/б, работающий при повышенных положительных температур, является его сдвигоустойчивость. Испытания сдвигоустойчивости оценивают непосредственно по прочности при сжатии. Прочность а/б принято оценивать по испытанию цилиндрических образцов на сжатие при 50, 20 и 0°С. Если при 50°С нормативными документами ограничивается нижний предел прочности (1-1,2 МПа), то при 0°С ограничивается верхний предел прочности (не более 12 МПа). А/б покрытия при длительном увлажнении могут разрушаться за счет выкрашивания минеральных зерен, что приводит к повышенному износу покрытий и образованию выбоин. Водостойкость а/б зависит от его плотности и устойчивости адгезионных связей. Пористость оказывает большое влияние на водостойкость а/б, обычно она составляет 3-7%. Водостойкость определяется величиной водонасыщения, набухания коэффициентом водостойкости Кв (отношение прочности водонасыщенных к прочности сухих образцов).Коэффициент водостойкости должен быть не менее 0,9, а при длительном водонасыщении (15 сут) не менее 0,8. щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА) могут применять для устройства верхних слоев покрытий автомобильных дорог, аэродромов, городских улиц и площадей. ЩМА - уплотненная щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь. Щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь (ЩМАС) - рационально подобранная смесь минеральных материалов (щебня, песка из отсевов дробления и минерального порошка), дорожного битума (с полимерными или другими добавками или без них) и стабилизирующей добавки, взятых в определенных пропорциях и перемешанных в нагретом состоянии. Отличие: Изменение идеолгии формирования а/б – в 1,5 раза больше битума и минер. порошка. Преимущество: повышенная сдвигоустойчивость, высокие прочностные характеристики, повышенное сцепление. Недостаток: Дороже обычного а/б. В зависимости от крупности применяемого щебня подразделяют на виды: ЩМА-20 - с наибольшим размером зерен до 20 мм; ЩМА-15 - 15 мм; ЩМА-10 - 10 мм. Литой а/б представляет собой специально запроектированную смесь щебня, песка, минерального порошка и вязкого битума, приготовленную и уложенную в покрытие в горячем состоянии без уплотнения. От горячего а/б литой отличается большим содержанием минерального порошка и битума, технологией приготовления и методом укладки. Литой а/б применяется в качестве дорожного покрытия на а/д, на проезжей части мостов. «+» - малая масса по сравнению с др. дорожными покрытиями; водонепроницаемость, малые затраты на уплотнение. - вероятность образования вздутий – пузырей на покрытии и трещинообразовании при отрицательной температуре воздуха. Бывают 2 типов: 1 тип – приготавливают при t=220-240°C 2 тип – приготавливают при t=200-220°C «Компакт-асфальт» (Германия) При этом «Компакт-асфальтом» называют двухслойное покрытие, устроенное по способу «горячее по горячему». Особенностью этой технологи является тот факт, что два слоя покрытия (верхний и нижний) укладываются и уплотняются одновременно. Именно технология «Компакт-асфальт» позволяет вести укладку тонкого верхнего слоя без ущерба для всей конструкции, при одновременном устройстве нижнего крупнозернистого слоя покрытия, обладающего большей устойчивостью к деформациям. Выбор способа устройства асфальтобетонного покрытия по технологии «Компакт-асфальт» обеспечивает требуемые характеристики дорожного полотна, такие как: - высокая степень уплотнения; - высокий коэффициент сцепления колеса; - ровность покрытия; - устойчивость к пластическим деформациям и «колееобразованию»; - максимальное сцепление слоев за счет частичного расклинивания нижнего слоя верхним, что практически не допускает сдвиговых деформаций между слоями. |
Последнее изменение этой страницы: 2019-04-20; Просмотров: 200; Нарушение авторского права страницы