Асфальтобетонные смеси и асфальтобетон. Материалы, виды и типы, марки.

Асфальтобетонная смесь — рационально подобранная смесь минеральных [щебня (гравия) и песка с минеральным порошком или без него] с битумом, взятых в определенных соотношениях и перемешанных в нагретом состоянии. Асфальтобетон — уплотненная асфальтобетонная смесь. Материалы. Битум. Вяжущим в а/б могут быть вязкие и жидкие нефтяные битумы. БНД- это полутвердые нефтяные битумы, разделяемые на марки по вязкости, определяемая пенетрометром. Применяются для строительства всех типов усовершенствованных дорожных покрытий и оснований, битумы нефтяные дорожные жидкие- это битумы, приготовленные разжижением вязких битумов жидкими нефтяными продуктами становленного состава с добавлением ПАВ, разделяемые на марки по вязкости. Применяют для строительства всех типов усовершенствованных дорожных покрытий и оснований и для укрепления грунтов. Щебень. Лучшей формой щебня является кубовидная или тетраэдрическая. Ограничивается содержание в щебне зерен лещадной и игловатой формы. Гравий имеет окатаную форму, что плохо отражается на сцеплении с вяжущим. Перед тем как использовать щебень в асфальтобетоне, необходимо определить качество щебня. Кислые каменные материалы- кварц, основные (известняки) гидрофобны. Хорошим сцеплением с вяжущим материалом обладают известняки, шлаки, асбест, а к плохим кварцевые материалы. Промежуточное место занимают граниты. С точки зрения обвалакивания лучше всего более плотные и менее шероховатые породы- гранит и кварцевые пески. Известняки плохо удерживабт пленку вяжущего. Гидрофобные материалы следует применять сухом состоянии или добавлять присадки для повышения сцепления- известь или цемент. Повышенное сцепление повышает износостойкость покрытия. Менее прочные материлы легче разрушаются при эксплуатации, поэтому их рекомендуется применять в нижних слоях. Песок- рыхлая смесь зерен материала размером до 5 мм природного или искусственного происхождения. Пески по петрографическому составу бывают кварцевые. поливошпатные, карбонатные и т.д. Для а/б лучшими являются карбонатные пески. По происхождению пески бывают: гравийные или валунные, горные или овражные, речные, морские, дюнные и барханные. Показатели качества песка: зерновой состав; содержание пылеватых и глинистых частиц; петрографическй состав. В а/б применяются крупные и средние пески. Для а/б песок природный и из отсева природных пород должен соответствовать ГОСТ8736. Содержание глинистых частиц не должно превышать 0,5% для а/б I, II марки и ≤1% для а/б III марки. Мин. порошок- полидисперсный материал и является важнейшим структурообразующим материалом. МП переводит битум из объемного состояния в пленочное. По петрографическому составу лучшим является МП из изивестняков и доломитов. Активность МП определяется его высокоразитой поверхностью. Для МП удельная поверхность составляет 2500-500 см²/г. Высокая дисперсность может привести к слипанию. По ГОСТ52129-2003 в МП частиц менее 0,071мм должно содержаться не менее 70% в неактивированном порошке и не менее 80% в активированном. Виды. По физическому состоянию и удобоукладываемости а/б смеси делятся на укатываемые и литые. Укатываемые смеси создают а/б ч пористостью 2,5-18% по объему и требуют обязательной укатки. Литые смеси содержат больше битума и укладываются при большей температуре. Они легко распред-ся, образуют высокоплоные а/б и не требуют укатки. По виду минерального материала а/б смеси бывают щебеночные, гравийные, песчанные. В зависимости от вязкости битума и температуре при укатке: горячие- на вязких и жидких дорожных битумах, укладываемых при температуре ≥120ºС; холодные на жидких дорожных битумах при температуре ≥5ºС. В зависимости от наибольшего размера мин-х зерен. Горячие смеси бывают крупнозернистые (до 40мм), мелкозернистые (до 30мм) и песчанные (до 5мм). Холодные смеси: мелкозерн и песчанные. По величине остаточной пористости а/б из горячих смесей бывают: высокоплоные (остаточная пористость 1-2,5%), плотные (2,5-5%), пористые (5-10%) и высокопористые (10-18%). А/б из холодных смесей должны иметь остаточную пористость 6-10%. Типы а/б смесей по содержанию минерального материала.

А/б на холодных смесях имеют типы Бх, Вх, Гх, Дх. Зерен пластинчатой и игловатой формы должно быть не более 15% для смесей типа А, 25% для Б, 35% для В. Количество пылеватых и глинистых частиц принимается ≤2%.

Тип а/б смесей	Содержание мм в смеси, % по массе
А	50-60% щебня или гравия
Б	40-50% щебня или гравия
В	30-40% щебня или гравия
Г	на песках из отсева дробления и на их смесях с природным песком, которого должно быть не более 30%
Д	на природных песках или смесях с дробленным (дробленного ≤70%)

Марки а/б. В зависимости от физико-механическим св-ам а/б делятся на три марки.

Рис. 5.3. Схема отсыпки насыпей: а) послойная, б) «с головы», в) комбинированная

Принято различать два способа отсыпки насыпей: послойный и с головы. Послойный способ предполагает разделение насыпи на горизонтальные слои толщиной до 50 см с доставкой грунта, его разравниванием и уплотнением. Толщина слоя устанавливается в зависимости от используемого оборудования для уплотнения.

Основное достоинство этого способа - возможность достижения высокой и одинаковой плотности грунта по всему сечению насыпи от нижних до верхних слоев. Такой способ позволяет вести отсыпку насыпей из различных грунтов (рис. 5.3, а).

При строительстве земляного полотна на участках пересечения болот, при размещении насыпи на слабых избыточно-увлажненных грунтах, при пересечении оврагов и в других случаях, когда осуществлять послойную укладку грунта становится затруднительно, а иногда невозможно, применяют способ отсыпки насыпи «с головы», то есть весь объем грунта до проектной отметки насыпают сразу, и так на всем протяжении участка (рис. 5.3, б).

Недостаток этого способа - необходимость уплотнения грунта сразу на всю высоту насыпи, что - труднодостижимо. В этом случае требуется время, чтобы дополнительное уплотнение произошло под действием собственного веса и проезжающих автомобилей.

Возможна и комбинация указанных способов - нижнюю часть насыпи отсыпают «с головы», а несколько верхних слоев - послойно (рис. 5.3, в).

Разработка выемок в зависимости от их глубины возможна несколькими способами. При глубине до 6 м наиболее часто применяется лобовой способ, когда экскаватор в состоянии разрабатывать грунт сразу по всему сечению. При невозможности лобового способа при выемках глубиной более 6 м сечение выемки разбивают на несколько ярусов. Разработку выемок можно вести в поперечном (при коротких и широких выемках) и продольном направлениях. Это позволяет увеличивать темп ведения работ.

В проекте организации работ по строительству земляного полотна предусматривают разделение дороги на участки с одинаковым видом работ: насыпи из выемок, насыпи из боковых резервов, насыпи из грунта карьеров.