модуль крупности песка (Мк) без зерен размером крупнее 5 мм по формуле
где А2,5, А1,25, А063, А0315, А016 - полные остатки на сите с круглыми отверстиями диаметром 2,5 мм и на ситах с сетками № 1,25; 063; 0315, 016, %.
Мк=(20+40+60+85+98)/100=3,0
Вывод: группа песка по модулю крупности - песок крупный II класса(в соответствие с ГОСТ 8736-93 Песок для строительных дорог. ТУ). В этом случае когда иметься крупный или средний песок минеральный остов асфальтобетонной смеси подбирают по принципу непрерывной гранулометрии. По содержанию пылеватых и глинистых частиц песок соответствует требованиям ГОСТ и пригоден для приготовления асфальтобетона.
2.3 Минеральный порошок:
Минеральный порошок получают помолом известняков, доломитов и других карбонатных пород с прочностью не менее 20МПа и содержанием загрязняющих и глинистых примесей не более 5%.
В ряде случаев, в качестве минерального порошка применяют порошкообразные отходы промышленности – пыль уноса цементных заводов, золы ТЭЦ.
Минеральный порошок повышает прочность асфальтобетона, но увеличивает его хрупкость, поэтому содержание минерального порошка в смеси должно быть минимальным, достаточным лишь для придания а/б нормативной прочности и плотности.
Функции минерального порошка:
- заполняет пустоты песчано-щебёночного каркаса и повышает плотность минеральной части;
- превращает нефтяной битум в асфальтовое вяжущее.
Для минеральных порошков существует ГОСТ 52129 – 2003 «Порошки», по которому классифицируют минеральные порошки:
МП – 1 – порошки из карбонатных пород не активированные и активизированные, и из битуменозных пород;
МП – 2 – порошки из некарбонатных пород, твёрдых и порошкообразных пород промышленного производства.
Технические требования:
· Тонкость помола должна быть такой, чтобы при мокром рассеве проходила через сито 1,25 – 100%;
0,315 – 90 ¸ 95%;
0,071 – 70¸80%;
· Пористость не более 35%;
· Набухание образцов из смеси порошка с битумом не более 2,5%;
· Влажность не более 1%.
Эти требования только для МП – 1.
Исходные данные:
· Минеральный порошок известняковый
- пористость – 25%
- плотность – 2.6 г/см³
- влажность – 0,5 %
- зерновой состав:
Таблица 4
|
Наименование показателя |
Диаметры отверстий сит, мм |
|||||
|
1.25 |
0.63 |
0.315 |
0.16 |
0.071 |
<0.071 |
|
|
Полные остатки,% |
0 |
4 |
7 |
19 |
25 |
100 |
|
Полный просев,% |
100 |
96 |
93 |
81 |
75 |
0 |
Таблица 5
|
Наименование показателя |
Результаты испытаний |
Требования ГОСТ Р 52129-2003 для марки МП-1 |
|
Пористость, % Плотность, г/см3 Влажность, % Зерновой состав: мельче 1,25 мм -//- 0,315 мм -//- 0,071 мм |
25 2,6 0,8 100 93 75 |
35 - Не более 1,0 Не менее 100 Не менее 90 От 70 до 80 |
Вывод: минеральный порошок по показателям физико-механических свойств соответствует ГОСТ Р 52129-2003 и пригоден для приготовления асфальтобетона.
2.4 Битум:
Битумы – это органические вяжущие вещества, состоящие из высоко молекулярных углеводородов: нафтенового, метанового и ароматического, а так же кислородных, сернистых и азотистых производных.
Групповой состав битума:
1. Масла – молекулярная масса 300 – 500 а. е., r < 1, содержание в битуме 40 – 60%.
2. Смолы – молекулярная масса 500 – 1000 а. е., r » 1, содержание в битуме 20-40%.
3. Асфальтены - молекулярная масса 1000 – 5000 а. е., r > 1, содержание в битуме 10-25%.
4. Карбены, карбоиды не растворимые в бензоле.
5 .Асфальтогеновые кислоты - r > 1, их содержание определяет интенсивность прилипания вяжущих к каменным материалам,
6 . Парафины – ухудшают свойства битума, придавая ему хрупкость.
Для приготовления асфальтобетонных смесей применяют нефтяные дорожные вязкие и нефтяные дорожные жидкие битумы. Для горячих и теплых асфальтобетонных смесей I и II марок следует применять только битумы марок БНД, а для горячих и теплых 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.
Битумы марок БНД характеризуются более широким температурным интервалом пластичности и более высокой теплостойкостью по сравнению с битумами марок БН, обладают лучшими низкотемпературными свойствами и сцеплением с поверхностью минеральных материалов, но менее устойчивы к старению.
Марку вязкого битума, а также марку жидкого битума выбирают в зависимости от вида асфальтобетона, климатических условий района строительства и категории дороги, а для холодного асфальтобетона – с учетом условий и сроков хранения смеси на складе. Марку определяют по следующим показателям:
- глубина проникания иглы (при 00 С, при 250 С);
- температура размягчения по кольцу и шару, 0С;
- растяжимость , см. (при 00 С, при 250 С);
- температура хрупкости, 0С;
- температура вспышки, 0С;
- индекс пенетрации;
- содержание водорастворимых соединений, %;
- изменение температуры размягчения после прогрева, 0С.
Вывод: В соответствии с выбранным видом асфальтобетона (горячий плотный а/б марки II, типа Б), II дорожно-климатической зоной, III категорией дороги, пользуясь таблицей «Рекомендуемая область применения различных асфальтобетонов для верхнего слоя дорожного покрытия с учетом категории дороги и климатических условий» был выбран вязкий битум марки БНД 90/130.
ГЛАВА 3. « РАСЧЁТ СОСТАВА МИНЕРАЛЬНОЙ ЧАСТИ»
Одним из важнейших факторов определяющих требуемое качество асфальтобетона, является правильный выбор рационального соотношения между минеральными компонентами смеси (щебнем, песком и минеральным порошком), обеспечивающего оптимальную плотность (пористость) его минерального состава.
Расчёт состава минеральной части асфальтобетона может осуществляться несколькими методами: по кривым плотных смесей (табличный или аналитический), графическим, графоаналитическим с использованием ЭВМ. Независимо от выбранного способа расчёта состава асфальтобетонных смесей, основным показателем правильности расчёта минеральной части является получение смеси с минимумом пустот.
Достоинства метода: он более точен, позволяет наглядно убедится в правильном подборе минеральной части по графическому изображению плавной кривой, лежащей в границах ГОСТа.
Недостатки метода: зачастую приходится несколько раз выполнять расчет, потому что процентное соотношение, проходящее по требованиям для мелких фракций, не проходит для более крупных.
3.1 Расчёт по кривым плотных смесей
Расчет 1:
Таблица 6
|
Минеральный материал |
Содержание минерального материала,%, мельче данного размера,мм |
|||||||||
|
20 |
15 |
10 |
5 |
2,5 |
1,25 |
0.63 |
0,315 |
0,16 |
0,071 |
|
|
|
Исходные минеральные материалы |
|||||||||
|
Щебень |
94 |
91 |
43 |
2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Песок кварцевый |
100 |
100 |
100 |
100 |
80 |
60 |
40 |
15 |
2 |
0 |
|
Минер.порошок |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
96 |
93 |
81 |
75 |
|
|
Расчётные данные |
|||||||||
|
Щебень 46% |
43.2 |
41.9 |
19.8 |
0.9 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Песок кварцевый 46% |
46 |
46 |
46 |
46 |
36.8 |
27.6 |
18.4 |
6.9 |
0.9 |
0 |
|
Минеральный порошок 8% |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
7,7 |
7.4 |
6.5 |
6 |
|
Итого |
97.2 |
95.9 |
73,8 |
54,9 |
44.8 |
35.6 |
26.1 |
14.3 |
7.4 |
6 |
|
Требования ГОСТ 9128-97, тип Б, непрерыв. |
90-100 |
75-100 |
62-100 |
50-60 |
38-48 |
28-37 |
20-28 |
14-22 |
10-16 |
6-12 |
