Проектирование состава дорожного асфальтобетона

Целью проектирования является установление оптимального состава компонентов асфальтобетонной смеси, который обеспечит заданные технологические и эксплуатационные свойства асфальтобетона. Необходимо ориентироваться на получение наиболее экономичного состава асфальтового бетона с учетом возможности применения местных дорожно-строительных материалов.

В настоящее время наибольшее распространение получил следующий метод, в соответствии с которым проектирование состава ведется в два этапа:

1. подбор зернового состава минеральной части асфальтобетонной смеси;

2. определение оптимального количества битума в асфальтобетоне.

Принципиальной основой этого метода является подбор такого соотношения между зернами минеральной части, при котором пористость минерального остова будет минимальной при оптимальном количестве битума.

В практике отечественного дорожного строительства расчет состава асфальтобетона из горячих смесей ведут по предельным кривым плотных смесей.

Принципиальная основа метода – теоретическое положение о том, что наилучшие свойства асфальтобетона обеспечиваются при плотном минеральном каркасе и оптимальном содержании битума.

Последовательность проектирования состоит из следующих этапов:

Ø выбор и оценка качества исходных материалов (щебня, песка, минерального порошка и битума);

Ø подбор зернового состава минеральной части асфальтобетона по плотности;

Ø определение оптимального количества битума;

Ø определение технических характеристик асфальтобетона по результатам испытания контрольных образцов.

Выбор исходных материалов:

Битум. Для приготовления горячих смесей следует применять вязкие нефтяные дорожные битумы марок БНД 60/90, БНД 90/130, БН60/90, БН90/130 по ГОСТ 22245-90 и СТБ 1062-2004. Марку битума выбирают в зависимости от вида смеси и категории дороги.

(ПАВ). На дорогах I и II категорий в верхних слоях покрытий из смесей типов А и Б следует применять дорожные битумы с катионактивными адгезионными добавками, удовлетворяющими требованиям соответствующих нормативных документов.ПАВ улучшают сцепление битума с минеральными материалами и повышают удобоукладываемость смесей.

Целлюлозное волокно. Для приготовления щебеночно-мастичных смесей в качестве стабилизирующей добавки следует применять целлюлозные волокна или гранулы на их основе.

Крупный заполнитель (щебень, гравий). Для приготовления плотных смесей следует применять кубовидный щебень узких фракций, а также щебень и гравий из плотных горных пород.

Мелкий заполнитель (песок природный и из отсева дробления). Для приготовления смесей следует применять пески с модулем крупности более 1,5 и дробленый песок, отвечающий требованиям нормативно-технических документов. Песок с модулем крупности от 1,0 до 1,5 может быть использован только совместно с другим, более крупным песком. При этом суммарный модуль крупности смеси песков должен быть более 1,5.

Минеральный порошок (тонкодисперсный наполнитель). Минеральный порошок в асфальтобетоне выполняет следующие функции: способствует созданию плотного минерального остова, структурирует (наполняет) битум, обеспечивает адгезионные связи в асфальтобетоне, изменяет вязкость битума с течением времени. Для приготовления смесей следует применять активированные и неактивированные минеральные порошки, а также асфальтогранулят.

Для приготовления асфальтобетона с целью повышения его качества рекомендуется применять фракционированный щебень.

Определяют содержание каждой фракции щебня, песка и минерального порошка. Вычисляют общее содержание фракции данного размера в запроектированной минеральной части асфальтобетона (т.е. частные остатки на соответствующих ситах).

Определение оптимального содержания битума. На основе результатов расчета состава минеральной части асфальтобетона делают несколько (обычно 3) замесов смесей с различным содержаниям битума: со средним рекомендуемым и oтличающимся от него на ± 0,5 %.

Изготовленные из смесей образцы подвергают испытанию. в соответствии с нижним и верхним пределами указанных показателей устанавливают оптимальное содержание битума. В целях ускорения и упрощения работы оптимальное содержание битума можно рассчитывать по фактической пористости минеральной части и остаточной пористости асфальтобетона