Исходные данные

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

ФГБОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет»

Кафедра транспорта и дорожного строительства

Курсовая работа

Дорожное материаловедение

Вариант №

Группа …..

Исполнитель:

Проверил:

Гриневич Н.А.

Екатеринбург 2014г.

Оглавление

Оглавление. 2

Проектирование состава асфальтобетона. 3

1. Общие положения. 3

Щебень и гравий. 4

Песок. 6

Минеральный порошок. 7

Битум.. 7

2. Исходные данные. 8

3. Перевод исходных зерновых составов из частных остатков в полные проходы.. 8

4. Определение состава минеральной части асфальтобетона. 9

5.Определение оптимального содержания битума в асфальтобетоне. 12

6. Физико-механические свойства асфальтобетона. 15

7. Контроль качества строительства асфальтобетонных покрытый. 15

7.1. Отбор кернов (вырубок) из конструктивного слоя дорожной одежды. 18

7.2. Определение коэффициента уплотнения асфальтобетона. 19

Список литературы.. 20

Проектирование состава асфальтобетона

Общие положения

Цель проектирования состава асфальтобетона состоит в определении такого соотно­шения (щебня или гравия, песка, минерального порошка и битума), при котором показа­тели свойств асфальтобетонной смеси и асфальтобетона, заданных вида, типа и марки со­ответствуют техническим требованиям ГОСТ 9128-13.

В практике дорожного строительства принят метод предельных кривых зернового со­става минеральной части асфальтобетона, в основе которого лежат следующие принципы:

Для обеспечения прочности, долговечности и экономичности асфальтобетона, его минеральная часть должна обладать высокой плотностью, которая достига­ется при определенном содержании каждой узкой фракции зерен в общем зерно­вом составе минеральной части;

Зерновой состав минеральной части асфальтобетона задается предельными кри­выми, ограничивающими область допустимого содержания каждой фракции зе­рен;

Оптимальным содержанием битума считается его минимальное количество, при котором физические и механические свойства асфальтобетона соответствуют техническим требованиям ГОСТ 9128-13. Из щебня или гравия, песка и минерального порошка подбирают состав минеральной части таким образом, чтобы кривая зернового состава смеси располагалась в зоне, ограни­ченной предельными кривыми.

Содержание битума определяют исходя из принципа заполнения битумом межзерно­вых пустот в уплотнённой минеральной части с учетом заданной остаточной пористости асфальтобетона. Расчетное содержание битума уточняется экспериментально по данным испытаний асфальтобетона.

Минеральный порошок в асфальтобетоне выполняет несколько функций. Являясь компонентом минеральной части, порошок повышает ее плотность (уменьшает пустотность) и соответственно прочность. Являясь компонентом асфальтового вяжущего, порошок структурирует битум и эффективно воздействует на прочность, вязкость, теплостойкость и клеящие свойства асфальтового вяжущего. Избыточное содержание минерального порошка может привести к росту хрупкости асфальтобетона, особенно при низких температурах.

Битум в асфальтобетоне также выполняет ряд функций. Играя вместе с порошком (или без него) роль вяжущего, битум склеивает в монолит зерна щебня, гравия и песка. Кроме того, заполняя межзерновое пространство минеральной части, битум придает асфальтобе­тону требуемую плотность и водостойкость. Будучи термопластичным материалом, битум играет и роль смазки, уменьшающей внутреннее трение в минеральной части, поэтому из­быточное содержание битума может привести к снижению прочности, теплостойкости и сдвигоустойчивости асфальтобетона.

Состав асфальтобетона проектируют в четыре этапа:

1) Определение свойств и качества исходных минеральных компонентов и битума, оценка их пригодности для асфальтобетона заданного вида, типа и марки;

2) Определение состава минеральной части асфальтобетона заданного вида, типа и марки из имеющихся минеральных компонентов;

3) Определение оптимального содержания битума;

4) Уточнение состава асфальтобетона по данным детального изучения его физико-механических свойств.

Исходными компонентами асфальтобетона являются: щебень или гравий, песок, мине­ральный порошок и битум.

Щебень и гравий

Для приготовления асфальтобетонных смесей применяют щебень, получаемый дроблением массивных горных пород, гравия и шлаков, отвечающий требованиям ГОСТ 8267-93, ГОСТ 8269.0-97 и ГОСТ 8269.1-97. Кроме того, в асфальтобетонной смеси используют различные нестандартные местные каменные мате­риалы, отвечающие требованиям нормативно-технической документации, утвержденной в установленном порядке. Такими материалами могут быть отходы горнорудного производ­ства, щебень из битумосодержащих пород и т.п.

Основным качественным показателем щебня является прочность при раздав­ливании вцилиндре. Прочность применяемого щебня в соответствии с ГОСТ 9128-13 ре­гламентируется в зависимости от марки, типа и вида асфальтобетонной смеси. Помимо высокопрочных горных пород, можно использовать для асфальтобетонной смеси малопрочный, как правило известняковый, щебень (марки 300-400), предварительно обрабо­танный смесью битума с ПАВ анионного типа. Соотношение битума и ПАВ подбирается в каждом конкретном случае из условий достижения показателей свойств асфальтобетона, соответствующих требованиям стандарта, и колеблется в пределах 2:1 - 6:1. Общее коли­чество смеси составляет 2-3% массы минерального материала в зависимости от его круп­ности и пористости.

Зерна щебня должны быть кубовидной или тетраэдральной формы. Щебень с зернами игольчатой и лещадной формы обладает высокой дробимостью при уплотнении. Так как в асфальтобетонах из смесей типов А и Б основную нагрузку несет щебень, содержание ко­торого составляет до 65%, количество зерен игольчатой и лещадной формы в них ограни­чивается до 10 и 15% соответственно.

Форма зерен оказывает значительное влияние на сдвигоустойчивость асфальтобетона: чем меньше окатаны зерна щебня, тем выше сдвигоустойчивость. В связи с этим в асфальто­бетонных смесях 1 марки, предназначенных для устройства покрытий на дорогах высоких категорий, не допускается применение недробленого гравия.

Важным свойством щебня, определяющим износостойкость асфальтобетона, является его структура. Так, щебень из горных пород мелкозернистой кристаллической структуры обладает более высокой износостойкостью, что позволяет дольше сохранить шерохова­тость асфальтобетонных покрытий.

Водо- и морозостойкость асфальтобетона во многом определяется сцеплением битума с поверхностью минерального материала, в том числе и щебня; лучшее сцепление наблюда­ется со щебнем из основных и ультраосновных изверженных горных пород и со щебнем из карбонатных осадочных пород,

Однако щебень из карбонатных горных пород отличается высокой степенью шлифуемости, поэтому при использовании его для верхних слоев покрытия необходимо предусмот­реть специальные мероприятия по повышению сцепления колеса автомобиля с поверхно­стью дороги (поверхностную обработку, втапливание черного щебня из трудно шлифуе­мых горных пород и т.п.).

Песок

При приготовлении асфальтобетонных смесей применяют пески природные и дробле­ные, отвечающие требованиям ГОСТ 8736-93, а также шлаковые по ГОСТ 3344-43. В качестве песка применяют также материалы из отсевов дробления изверженных горных пород (ГОСТ 26193-84), осадочных горных пород (ГОСТ 26873*86), гравия и битумосодержащих пород, отвечающие требованиям нормативно-технической документации, утвержденной в установленном порядке.

Дробленые пески и материалы из отсевов дробления различаются содержанием зерен мельче 0,16 мм: в отсевах дробления таких зерен в 2-3 разабольше, чем в дробленом песке. Однако если отсевы дробления подвергнуть обогащению (мойке, сортировке и т.п.), то они могут отвечать требованиям стандарта к дробленым пескам.

Качество песка оказывает значительное влияние на свойства асфальтобетона. Так, приме­нение дробленого песка или материалов из отсевов дробления существенно повышает сдвигоустойчивость покрытий.

Кроме того, асфальтобетонные покрытия, устроенные с использованием дробленых пес­ков или материалов из отсевов дробления изверженных горных пород, отличаются высо­кой и длительно сохраняющейся шероховатостью. В связи с этим в асфальтобетонных смесях типа Г, применяемых на дорогах высоких категорий, следует использовать только пески из изверженных горных пород.

Вместе с тем применение дробленых песков или отсевов дробления изверженных горных пород (особенно в асфальтобетонных смесях типа Г) может привести к ухудшению удобоукладываемости и уплотняемости смесей, снижению коэффициента водостойкости ас­фальтобетонов. Для улучшения технологических свойств таких смесей рекомендуется вводить в их состав до 30% природного песка, для повышения водостойкости асфальтобе­тонов - применять ПАВ, активированные минеральные порошки, гидратную известь, до­бавки дегтя и другие активаторы.

Минеральный порошок

Для приготовления асфальтобетонных смесей используют активированные и неактиви­рованные минеральные порошки (ГОСТ Р 52129-2003), получаемые путем измельчения кар­бонатных горных пород - известняков, доломитов, доломитизированных известняков, из­вестняков-ракушечников и др.

Кроме того, в качестве минеральных порошков используют порошковые отходы промыш­ленности: пыль уноса цементных заводов, золу уноса и золошлаковые смеси ТЭС, отходы асбошиферного производства, ферро пыль, флотохвосты и пр.

Порошковые отходы промышленности не должны содержать загрязняющих примесей (строительный мусор, грунт и пр.). Показатели свойств измельченных основных метал­лургических шлаков, зол уноса и золо-шлаковых смесей, а также пыли уноса цементных заводов должны отвечать требованиям ГОСТ 9128-09. Показатели свойств других порош­ковых отходов - требованиям технических условий, утвержденных в установленном по­рядке.

Необходимо учитывать, что для многих порошковых отходов промышленности характер­на чрезмерно высокая степень измельчения (удельная поверхность до 6-8 тыс. см на 1г), что обусловливает повышенную пористость таких порошков и увеличение содержания битума в асфальтобетонных смесях.

Битум

Для приготовления асфальтобетонных смесей применяют нефтяные дорожные вязкие и жидкие битумы.

Марку вязкого битума, а также класс и марку жидкого битума выбирают в зависимости от вида асфальтобетона, климатических условий района строительства и категории дороги.

Для приготовления смесей, используемых на федеральных дорогах, применяют по­лимерно-битумные вяжущие и модифицированные битумы по технической документации, согласованной в установленном порядке.

Исходные данные

Таблица 1

Date: 2015-08-07; view: 709; Нарушение авторских прав