Методические рекомендации по приготовлению асфальтобетонных смесей, их укладке, а также приемке выполненных работ, основанные на методологии «Superpave» Федеральное дорожное агентство

Примечание – Так как в крупнозернистом заполнителе №1 проход на сите с размером ячеек 4,75 мм составил более 15 %, то минеральный материал менее 4,75 мм высеивался и испытывался отдельно как мелкозернистый заполнитель. За результат испытания принималось средневзвешенное значение. Далее определялись объемные свойства исходных материалов для оценки их соответствия требованиям ПНСТ 114. Результаты испытаний приведены в таблице А.5 Таблица А.5 Показатели Крупнозернистый заполнитель №1 (более 4,75) Крупнозернистый заполнитель №1 (менее 4,75) Крупнозернистый заполнитель №2 Крупнозернистый заполнитель №3 Мелкозернистый заполнитель Минеральный порошок Максимальная плотность, г/см3 3,037 2,907 3,030 3,034 3,005 2,700 Объемная плотность, г/см3 3,013 2,821 2,995 3,011 2,846 - Плотность в осушенном состоянии, г/см3 3,017 2,853 3,006 3,020 2,899 - Абсорбция, % 0,2 1,4 0,4 0,3 1,8 - Количество дробленых зерен, % 100 100 100 - - Количество плоских и удлиненных зерен, % 0,1 0,0 0,4 - - Пустотность песка, % - - 45,2 - Эквивалент песка, % - - 65,3 - Результаты определения свойств исходных материалов показывают, что все материалы пригодны для применения их в составе асфальтобетонных смесей по методологии «Superpave». А.4.2 Подбор гранулометрического состава. После испытания минеральных материалов проектируют пробные варианты гранулометрических составов. В соответствии с ПНСТ 115 были подобраны три состава, которые по зерновому составу удовлетворяют требованиям ПНСТ 114. Три варианта составов минеральной части смесей представлены в таблице А.6. Таблица А.6 Вид заполнителя Содержание заполнителя в смеси, % Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3 Крупнозернистый заполнитель №1 25 22 20 Крупнозернистый заполнитель №2 13 19 18 Крупнозернистый заполнитель №3 14 16 23 Мелкозернистый заполнитель 48 43 39 Минеральный порошок - - - В связи с тем, что для подбора смесей в данном конкретном случае применялся достаточно пыльный отсев дробления, принято решение не использовать минеральный порошок, чтобы в дальнейшем не превысить допуск по отношению содержания пыли к вяжущему. Рассевы составов трех вариантов смесей на стандартном наборе сит представлены в таблице А.7 и рисунке А.1 Таблица А.7 Размер ячейки сита Полные проходы в % Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3 25,0 100 100 100 19,0 99,9 99,9 99,9 12,5 86,9 84,9 79,0 9,5 77,0 71,1 64,9 4,75 51,8 46,4 42,2 2,36 33,0 29,6 26,9 1,18 22,5 20,2 18,4 0,60 15,9 14,4 13,1 0,30 11,4 10,3 9,4 0,15 8,5 7,7 7,0 0,075 6,1 5,6 4,9 Рисунок А.1 – Варианты гранулометрических составов смеси SP-19, c учетом зоны пластичности А.4.2.1 Расчет пробного количества битумного вяжущего Рассчитывают пробное количество битумного вяжущего для варианта смеси 1 Gsb = = = 2,905 г/см3; Gsа = = = 3,005 г/см3; Gsеа = Gsb + 0,8*(Gsа − Gsb) = 2,905 + 0,8*(3,005-2,905)=2,985 г/см3; Vba = Ws · (= 2,478*(= 0,022 см3; Ws = = = 2,478 г/см3; Vbe = 0,176 − 0,0675 · log(Sn)= 0,176 − 0,0675 · log(19,0)= 0,090 см3; Pbi = 100 · (= 100 · (= 4,3 %. Аналогично рассчитывается количество вяжущего и для других двух вариантов. Результаты расчётов пробного количества, вяжущего для всех трех вариантов смесей приведены в таблице А.8 Таблица А.8 Общая объемная плотность минерального заполнителя, г/см3 Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3 2,905 2,915 2,923 Количество вяжущего в 100 % смеси, % 4,3 4,3 4,1 А.4.2.2 Приготовление асфальтобетонных смесей В соответствии данными таблицы А.6 рассчитывают количество каждого вида минерального заполнителя в смеси (m), для приготовления каждого образца отдельно из расчета примерно 5500 г на образец по формуле А.1 , г (А.1) где: B – количество заполнителя в %, из таблицы А.4; С – требуемая общая масса минеральной части состава асфальтобетонной смеси, в данном случае 5500 г. Таблица А.9 Вид заполнителя Содержание заполнителя в смеси, % Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3 Крупнозернистый заполнитель №1, г 1375 1210 1100 Крупнозернистый заполнитель №2, г 715 1045 990 Крупнозернистый заполнитель №2, г 770 880 1265 Мелкозернистый заполнитель, г 2640 2365 2145 Битумное вяжущее, % сверх 100 % смеси 248 248 237 Суммарная масса, г 5748 5748 5737 В соответствии с рассчитанными массами готовят по три пробы асфальтобетонной смеси для каждого варианта смеси. Для этого разогревают вяжущее до температуры смешивания, а минеральные заполнители до температуры на (20 ± 5) ºС выше температуры смешивания. Далее приготовленные пробы термостатируются в сушильном шкафу при температуре уплотнения в течение (120 ± 5) минут. По завершении термостатирования одну из трех проб каждого варианта делят на две равных части и испытывают на определение максимальной плотности по ПНСТ 92. Результаты полученных значений приведены в таблице А.10. Таблица А.10. Максимальная плотность, г/см3 Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3 2,729 2,710 2,725 А.4.2.3 Уплотнение образцов на вращательном уплотнителе. На основе требуемых размеров образца (диаметр 150 мм и высота от 110 до 120 мм) и максимальной плотности асфальтобетона рассчитывают навеску необходимую для уплотнения образца с Nпр количеством оборотов гиратора, с учетом 4% воздушных пустот. Затем уплотняют оставшиеся 2 пробы рассчитанной массы фиксируя высоту после Nнач и Nпр. результаты определения высот приведены в таблице А.11. Таблица А.11 № образца hi после Nнач (9) hd после Nпр (125) 1 137,5 114,6 2 138,1 115,2 А.4.2.4 Определение объёмных свойств. Уплотненные образцы испытывают на определение объемной плотности по ПНСТ 106 не ранее чем через 12 часов. Затем рассчитывают объемные свойства асфальтобетона варианта 1 Vɑ = 100*(1 − ) = 100 * (1 − )= 2,6 %; ПМЗ = 100*(1 − ) = 100 *(1 − )= 12,7 %; ∆Vɑ = 4,0  Vɑ = 4,0  2,6 = 1,4 %; ∆Pb = ( 0,4)*∆Vɑ = ( 0,4) * 1,4 = ( 0,56) %; ∆ПМЗ = 0,1* ∆Vɑ = 0,1 * 1,4 = 0,14 %; ПМЗпр = ПМЗ + ∆ПМЗ = 12,7 + 0,14 = 12,8 %; Gmmнач = Gmmнач = 100 · = 100 · - 1,4 = 79,8; Gse = = = 2,938 г/см3; Pbeрасч= – (Ps · Gb)· + Pbi+ ∆Pb = – (0,957 · 1,00)· + +4,3+(-0,56) = 3,7 %; Н = = = 1,6; Примечание – В данном случае принимается сверх 100 % минеральной части смеси. Аналогично уплотняют испытывают и рассчитывают объемные свойства для вариантов 2 и 3. Полученные результаты определения объемных свойств, вносят в сводную таблицу по примеру таблицы А.12. Таблица А.12 Показатель Требования ПНСТ 114 Фактические данные Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3 Максимальная плотность, г/см3 Не нормируется 2,712 2,718 2,725 Объемная плотность, г/см3 Не нормируется 2,642 2,635 2,625 Относительная плотность при Nнач (9 оборотов), % не более 89 79,8 81,8 80,8 Относительная плотность при Nпр (125 оборотов), % 96,0 ± 0,3 97,4 96,9 96,3 Пустоты минерального заполнителя (ПМЗ), % не менее 13 12,8 13,5 13,7 Отношение: Пыль/вяжущее от 0,6 до 1,2 1,6 1,4 1,2 Ориентировочное количество вяжущего Pbeрасч, % Не нормируется 3,7 3,9 3,8 По результатам проведенных испытаний можно сделать вывод, что наиболее оптимальным по совокупности всех факторов является вариант 3, который и принимается для дальнейшего подбора. А.4.3 Определение оптимального количества вяжущего. Для подбора оптимального количества, вяжущего необходимо приготовить пробы асфальтобетонной смеси выбранного варианта смеси (в данном случае варианта 1) с различным количеством вяжущего, равным: Pbeрасч (3,8 %); на 0,5 % менее Pbeрасч (3,3 %); на 0,5 % более Pbeрасч (4,3 %); на 1,0 % более Pbeрасч (4,8 %). Приготовление и испытание смесей с различным количеством вяжущего проводится в соответствии с пунктами А.4.2.2 и А.4.2.3 Далее определяют объемные свойства образцов с различным количеством вяжущего в соответствии с А.4.2.4. Результаты испытаний приведены в таблице А.13. Таблица А.13 Показатель Требования ПНСТ 114 Фактические данные 3,3 % 3,8 % 4,3 % 4,8 % Максимальная плотность, г/см3 Не нормируется 2,745 2,733 2,722 2,710 Объемная плотность, г/см3 Не нормируется 2,595 2,618 2,635 2,662 Содержание воздушных пустот, % 4,0 ± 0,3 5,5 4,2 3,2 1,8 Пустоты минерального заполнителя (ПМЗ), % Не менее 13 14,2 13,8 13,7 13,3 Пустоты наполненные вяжущим (ПНВ), % От 65 до 75 61,3 69,5 76,6 86,5 По полученным данным строим графики зависимостей объемных свойств, представленные на рисунке А.4, А.5, А.6 и А.7 Рисунок А.4 – График зависимости содержания воздушных пустот от количества вяжущего По графику определяем, что оптимальное содержание вяжущего для данного состава составит 3,9 %. Рисунок А.5 – График зависимости объемной плотности от количества вяжущего По графику определяем, что объемная плотность при содержании вяжущего равном 3,9 % должна составить 2,622 г/см3. Рисунок А.6 – График зависимости ПМЗ от количества вяжущего По графику определяем, что ПМЗ при содержании вяжущего равном 3,9 % составит 13,77 %. Рисунок А.7 – График зависимости ПНВ от количества вяжущего По графику определяем, что ПНВ при содержании вяжущего равном 3,9 % составит 72%. А.4.4 Приготовление контрольной пробы асфальтобетонной смеси. После определения оптимального количества вяжущего готовят, уплотняют и испытывают контрольную пробу асфальтобетонной смеси выбранного состава с оптимальным количеством вяжущего в соответствии с А.1.5 и А.1.6. Дополнительно формуют два образца при Nмакс количестве оборотов гиратора. Далее определяют объемные свойства образцов с оптимальным количеством вяжущего в соответствии с А.1.7. Результаты определения объемных свойств подобранного состава приведены в таблице А.14 Таблица А.14 Показатель Требования ПНСТ 114 Вариант 1 4,7 % вяжущего Максимальная плотность, г/см3 Не нормируется 2,731 Объемная плотность, г/см3 Не нормируется 2,625 Относительная плотность при Nнач (9 оборотов), % не более 89 80,5 Относительная плотность при Nпр ( 125 оборотов), % 96,0 ± 0,3 96,1 Относительная плотность при Nмакс ( 205 оборотов), % Не более 98 97,5 Пустоты минерального заполнителя (ПМЗ), % не менее 13 13,7 Пустоты, наполненные битумом (ПНБ), % от 65 до 75 71,5 Отношение: Пыль/вяжущее от 0,6 до 1,2 1,2 А.4.5 Определение водостойкости и адгезионных свойств. В соответствии с ПНСТ 113 для проведения испытания были приготовлены и уплотнены 6 образцов высотой (95 ± 5) мм и содержанием воздушных пустот равным (7,0 ± 0,5) %. Результаты проведенных испытаний приведены в таблице А.15 Таблица А.15 Показатель Первая серия образцов Вторая серия образцов № образца 1 2 3 Cреднее значение 1’ 2’ 3’ Cреднее значение’ Диаметр, мм 150 150 150 - 150 150 150 - Высота, мм 96 96 97 - 95 97 97 - Содержание воздушных пустот, % 6,9 6,5 6,5 6,6 6,5 6,6 7,0 6,7 Разрушающая нагрузка, Н 15653 15802 15930 - 15205 15155 15190 - Предел прочности, кПа 692,4 698,9 697,3 695,7 679,6 663,4 664,9 669,3 Коэффициент водостойкости 669,3/695,7 = 0,96 Коэффициент водостойкости запроектированного состава асфальтобетонной смеси SP-19 составил 0,96, что удовлетворяет требованиям ПНСТ 114. Так же подобранному составу смеси SP-19 была выставлена высшая оценка по повреждениям, образованным от воздействия влаги на поверхности разлома образцов. Фотография поверхности разлома приведена на рисунке А.8 Рисунок А.8 – Поверхность разлома асфальтобетонного образца По рисунку видно, что минеральный заполнитель полностью покрыт вяжущим, следовательно, адгезия вяжущего с минеральным заполнителем оценивается на 5 баллов. На рисунке А.9 представлен образец из запроектированной смеси SP-19 в разрезе Рисунок А.9– Поверхность разреза асфальтобетонного образца SP-19 На основании полученных результатов можно сделать вывод, что подобранный состав смеси SP-19 удовлетворяет всем объемным требованиям по методологии «Superpave» а так же требованию по водостойкости. А.5 Оформление документации подбора асфальтобетонной смеси по методологии «Superpave» В документацию подбора асфальтобетонной смеси включают: рецепт подобранной асфальтобетонной смеси; протоколы по проведению испытаний исходных материалов. В рецепт подобранной асфальтобетонной смеси рекомендуется включать следующую информацию: название организации, проводящей подбор и укладку асфальтобетонной смеси; полное название и адрес объекта, на котором будет применяться подобранная смесь; зерновые составы и объемные плотности каждой фракции минерального материала; состав подобранной смеси; объемные свойства подобранной смеси; отношение «пыль-вяжущее» и водостойкость; рекомендации по температурам смешивания и уплотнения; графическое изображение кривой зернового состава (при необходимости). Рецепт должен быть утвержден уполномоченным должностным лицом.

Похожие:

	Методические рекомендации по приёмке покрытий из плотных асфальтобетонных... Разработан рабочей группой секции №4 «Стандартизация, повышение качества и внедрение новых технологий, техники и материалов» Научно-технического...		Методические рекомендации по армированию асфальтобетонных слоёв дорожных... Внесен управлением эксплуатации автомобильных дорог Федерального дорожного агентства
	Рекомендации по применению полимерно-дисперсного армирования асфальтобетонов... Методические рекомендации предназначены для полимерно-дисперсного ар­мирования асфальтобетонов и других органоминеральных смесей,...		Которые на основании доверенности, подписанной руководителем Заказчика,... Заказчика, подписывают акты о приемке выполненных работ по форме кс-2, справки о стоимости выполненных работ и затрат по форме кс-3,...
	Методические рекомендации по проектированию и устройству буронабивных... Разработан: Открытым акционерным обществом «Научно-исследовательский институт транспортного строительства» (оао цниис)		Методические рекомендации по способам бестраншейной прокладки труб... Разработан: Обществом с ограниченной ответственностью «Центр Дорпроект», совместно с Московским государственным университетом путей...
	Рекомендации по испытанию плёнкообразующих материалов по уходу за... Разработан обществом с ограниченной ответственностью «биотех» (к т н. С. В. Эккель, к т н. П. А. Зайцев)		О приемке выполненных работ
	О приемке выполненных работ		О приемке выполненных работ