Главная
Новости
Ремонт
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Воздухоопорные сооружения
Грунтовые основания




19.11.2018


17.11.2018


17.11.2018


11.11.2018


11.11.2018


11.11.2018


09.11.2018


05.11.2018


02.11.2018


26.10.2018





Яндекс.Метрика
         » » Требования к асфальтобетонным смесям и методы их испытаний

Требования к асфальтобетонным смесям и методы их испытаний

30.07.2014

В последние годы при строительстве дорог из местных материалов широко применяли битумоминеральные смеси, представляющие собой разновидность асфальтобетона с пониженными свойствами. Для приготовления битумоминеральных смесей применяли более широкий диапазон вяжущих веществ, щебень и другие местные материалы пониженного класса.
Исходя из того, что битумоминеральная смесь представляет собой разновидность асфальтобетонных смесей, с 1 января 1977 г введен единый стандарт (ГОСТ 9128—76) на все асфальтобетонные смеси, а ГОСТ на битумоминеральную смесь отменен.
В ГОСТ 9128—76 установлены четыре марки асфальтобетона, причем низшие марки III и IV соответствуют по качеству смесям, именовавшимся ранее битумоминеральными.
По ГОСТ 9128—76 в зависимости от вязкости битума и температуры укладки асфальтобетонных смесей в конструктивный слой они подразделяются на:
- горячие, приготовляемые на основе вязких битумов марок БHД-90/130 и БНД-40/60;
- теплые, приготовляемые на основе вязких битумов БНД-200/300, БНД-130/200 или на основе жидких битумов марок БГ-70/130 и СГ-130/200;
- холодные, приготовляемые на основе жидких битумов марок С Г-70/130 и МГ-70/130.
Горячие и теплые асфальтобетонные смеси в зависимости от их назначения подразделяются на:
- плотные — с остаточной пористостью 2,5—5,0%, применяемые для верхнего слоя покрытия;
- пористые — с остаточной пористостью 5,0—10,0%, применяемые для нижнего слоя покрытии и оснований.
Плотные горячие и теплые асфальтобетонные смеси в зависимости от содержания в них щебня или песка подразделяются на типы: А — 50—65% щебня, Б — 35—50% щебня (гравия), В — 20— 35% щебня (гравия), Г — не менее 35% фракций 1,25—5,0 мм в дробленом песке, Д — не менее 14% фракций 1,25—5,0 мм в природном песке.
Для холодных смесей установлены типы: Бх — 35—50% щебня (гравия), Bx — 20—35% щебня (гравия), Дх — не менее 33% фракций 1,25 — 5,0 мм в дробленом песке, не менее 15% фракций 1,25—5,0 мм в природном песке.
По ГОСТ 9128—76 плотный асфальтобетон горячий и теплый в зависимости от качества примененных в нем минеральных материалов, количества щебня (гравия) и физико-механических показателей делится на марки (табл. 33).
Требования к асфальтобетонным смесям и методы их испытаний
Требования к асфальтобетонным смесям и методы их испытаний

В табл. 34 приведены, показатели физико-механических свойств, для холодного асфальтобетона.
Требования к каменным материалам устанавливаются в зависимости от типа и марки асфальтобетона. Наиболее высокие требования предъявляются к каменным материалам для асфальтобетонa I и II марок, для III и IV марок допускаются каменные материалы пониженных свойств, в том числе из местных материалов.
Требования к асфальтобетонным смесям и методы их испытаний

Зерновой состав минерального остова может быть непрерывной гранулометрии (табл. 35) и прерывистой.
Методы испытаний асфальтобетона проводят в соответствии с ГОСТ 12801—71.
Объемная масса определяется на цилиндрических образцах стандартного изготовления. Образны имеют размеры (по высоте и диаметру) для крупно- и среднезернистых смесей 101, мелкозернистых 71,4 и песчаных 50,5 мм. Образцы уплотняют на прессе под давлением 400 кгс/см2 в течение 3 мин.
Смеси горячие и теплые с содержанием щебня более 35% уплотняют вибрированием на виброплощадке с частотой 3000 кол./мин, амплитудой 0,35—0,40 мм и с пригрузом 0,3 кгс/см2 в течение 3 мин. После вибрирования образцы доуплотняют на прессе под давлением 200 кгс/см2 в течение 3 мин.
Требования к асфальтобетонным смесям и методы их испытаний

Температура горячих смесей при изготовлении образцов находится в пределах 120—150, теплых 90—130 в зависимости от вязкости битума, холодных 18—22° С.
Перед определением объемной массы охлажденные и взвешенные образцы выдерживают 30 мин в воде при комнатной температуре.
Объемную массу определяют с помощью гидростатического взвешивания и вычисляют по формуле
Требования к асфальтобетонным смесям и методы их испытаний

где go — масса образца, взвешенного на воздухе, г; g1 —масса образца, выдержанного в воде в течение 30 мин, а затем взвешенного на воздухе, г; g2 — масса того же образца, взвешенного в воде, г; γу.в — плотность воды, равная 1 г/см3.
Плотность минеральной части (остова) смеси определяют расчетом на основании предварительно установленных плотностей отдельных минеральных составляющих (щебня и минерального порошка)
Плотность минеральной части вычисляют по формуле
Требования к асфальтобетонным смесям и методы их испытаний

где γy1, γу2, γУ3, ..., γyn — плотности отдельных минеральных материалов (щебня, песка и минерального порошка)* г/см3; q1, q2, q3 ..., qn — содержание отдельных минеральных материалов в смеси, % по массе.
Плотность асфальтобетонной смеси. На основании предварительно установленных плотностей минеральной части (остова), плотности битума и соотношений (по массе) составляющих материалов вычисляют плотность смеси по формуле
Требования к асфальтобетонным смесям и методы их испытаний

где γу.о — средняя плотность минеральной, части (остова) смеси, г/см3; γу.б — плотность битума, г/см3; q0 — содержание минеpальных материалов в смеси, % по массе; qб — содержание битума в смеси, % по массе.
Остаточную пористость лабораторных образцов асфальтобетонной смеси определяют расчетом на основании предварительно установленных плотности и объемной массы.
Остаточную пористость вычисляют с точностью до 0,1% по формуле
Требования к асфальтобетонным смесям и методы их испытаний

где γ — объемная масса образца, г/см3; γу.с — плотность битумоминеральной смеси, г/см3.
Водонасыщение. За величину водонасыщения образцов принимают количество воды, поглощенное образцами при определенном режиме насыщения.
Аппаратура, весы гидростатические или технические с приспособлением для гидростатического взвешивания, вакуум-прибор, термометр химический ртутный стеклянный с ценой деления шкалы 1° С, сосуд емкостью 2,5—3,0 л.
Для определения водонасыщения используют асфальтобетонные образцы, на которых определяли объемную массу Изготовленные образцы после определения объемной массы помещают в сосуд с водой, температура которой 20±2° С. Уровень воды над образцами должен быть не менее 3 см.
Сосуд с образцами устанавливают под стеклянный колпак вакуум-прибора, из которого насосом выкачивают воздух до остаточного давления, равного 10—15 м рт ст. Указанное разрежение поддерживают в течение I ч 30 мин при испытании образцов из горячей и теплой смесей и 30 мин при испытании образцов из холодных смесей. Затем давление доводят до нормального и образцы из горячих и теплых смесей выдерживают в том же сосуде с водой в течение 1 ч, а из холодных смесей 30 мин.
После этого образцы вынимают из воды и взвешивают.
Водонасыщение образца вычисляют по формуле
Требования к асфальтобетонным смесям и методы их испытаний

где g0 — масса сухого (не насыщенного водой) образца, взвешенного на воздухе, г; g1 — масса образца, выдержанного в течение 30 мин в воде и взвешенного на воздухе, г; g2 — масса того же образца, взвешенного в воде, г; g3 — масса насыщенного водой образца, взвешенного на воздухе, г.
Определение набухания (приращения объема) образцов после насыщения водой.
Для определения величины набухания используют данные, полученные при определении величины водонасыщения и объемной массы.
Набухание образца в процентах к первоначальному объему вычисляют по формуле
Требования к асфальтобетонным смесям и методы их испытаний

где g1 — масса сухого образца, выдержанного в течение 30 мин в воде и взвешенного на воздухе, г; g2 — масса того же образца, взвешенного в воде, г; g3 — масса насыщенного водой образца, взвешенного на воздухе, г; g4 — масса, того же образца, взвешенного в воде, г.
Определение предела прочности при сжатии. Аппаратура: испытательная машина с механическим приводом мощностью 5—10 тс, термометр химический ртутный стеклянный с ценой деления шкалы 1°С, сосуды для термостатирования образцов емкостью 3—5 или 7—8 л.
Для испытания готовят цилиндрические образцы, как было изложено выше, для определения объемной массы. Перед испытанием образцы выдерживают при заданной температуре (50±2°С, 20±2°C или 0±2°C). Образцы горячих и теплых смесей выдерживают в течение 1 ч в водяной бане, образцы холодных смесей — 2 ч в воздушной бане.
Для определения предела прочности при сжатии в водонасыщенном состоянии используют образцы, испытанные на водонасыщение и набухание. Насыщенные водой образцы после взвешивали я их на воздухе и в воде снова помещают на 10—15 мин в воду, температура которой 20±2°С.
Предел прочности при сжатии асфальтобетонных образцов определяют на испытательных машинах при скорости деформирования образца 3±0,5 мм/мин.
Определение коэффициента водостойкости. Коэффициент водостойкости вычисляют по формуле
Требования к асфальтобетонным смесям и методы их испытаний

где Rв — предел прочности ооразцов при сжатии после водонасыщения в вакууме (при температуре 20° С), кгс/см2; R20 — предел прочности сухих образцов при сжатии при температуре 20° С, кгс/см2
Определение водостойкости при длительном водонасыщении. Испытания проводят на образцах цилиндрической формы, изготовленных, как указано выше. Водостойкость образцов при длительном водонасыщении характеризуют показателями набухания, предела прочности при сжатии и коэффициента водостойкости.
Образцы, насыщенные водой в вакууме, переносят в другой сосуд с водой, в котором выдерживают их в течение 15 сут при температуре 20±2°С. По истечении 15 сут образцы взвешивают на воздухе и в воде и вычисляют величину набухания в процентах от первоначального объема образца по формуле
Требования к асфальтобетонным смесям и методы их испытаний

где g1 — масса образца, выдержанного 30 мин в воде и взвешенного на воздухе, г; g2 — масса того же образца, взвешенного в воде, г; g5 — масса насыщенного в течение 15 сут образца, взвешенного на воздухе, г; g6 — масса насыщенного в течение 15 сут образца, взвешенного в воде, г.
Взвешенные на воздухе и в воде образцы помещают снова на 10—15 мин в воду, температура которой 20±2° С, затем испытывают на сжатие. По результатам испытаний вычисляют коэффициент водостойкости асфальтобетонных образцов после длительного водонасыщения по формуле
Требования к асфальтобетонным смесям и методы их испытаний

где Rвд — предел прочности образцов при сжатии после насыщения водой в течение 15 сут (при температуре 20° С) кгс/см2; R20 — предел прочности сухих образцов при сжатии при температуре 20° С, кгс/см2.
Определение слеживаемости холодных смесей. Для испытания изготовляют образец цилиндрической формы диаметром и высотой 71,4 мм со сквозным отверстием по оси образца. Диаметр отверстия 3 мм. Образцы изготовляют в специальных цилиндрических формах (рис. 22) Посередине формы установлен вертикальный стержень диаметром 3 мм. Асфальтобетонную смесь с температурой 80±2°С укладывают в форму, подогретую до температуры 80:±2оС. Смесь в форме уплотняют нагрузкой 0,5 кгс/см2 (20 кгс) в течение 3 мин. Затем образец извлекают из формы и выдерживают на воздухе при температуре 15±2°С не менее 4 ч.
Требования к асфальтобетонным смесям и методы их испытаний

Если образец после уплотнения сразу рассыпается, то следует понизить температуру смеси при формовании до 50—60° С или выдержать его в форме без нагрузки яри 15±2°С не менее 4 ч. Образцы испытывают на приборе (рис. 23). Острие конуса, масса которого вместе со штангой составляет 500 г, осторожно вводится в отверстие образца. Свободно скользящим по штанге цилиндрическим грузом массой также 500 гс с высоты 20 см наносятся удары по конусу до тех пор, пока образец не разрушится или острие конуса коснется подставки. Число ударов, необходимое для полного разрушения образца, является условным показателем слеживаемости смеси.
Требования к асфальтобетонным смесям и методы их испытаний

По результатам всех проведенных испытаний и по показателям, приведенным в табл. 35, устанавливается соответствие свойств смеси техническим требованиям. Расход битума должен уточняться при испытаниях пробных образцов из нескольких серий с разным содержанием битума.