Выбор материалов и технические требования к ним обусловлены их ролью в асфальтобетоне, видом и типом смеси, назначением асфальтобетона в дорожной конструкции.

Щебень. Для приготовления щебня используют прочные морозо­стойкие магматические, метаморфические и осадочные горные породы, а также прочные и морозостойкие медленноохлажденные металлургические шлаки.

Требования, предъявляемые к щебню, зависят от вида асфаль­тобетонных смесей, их назначения и принятого гранулометри­ческого состава. Марка щебня по прочности колеблется от 600 до 1200 (в зависимости от типа гранулометрии и марки асфаль­тобетона). Более высокие требования предъявляют к щебню, ис­пользуемому в многощебенистых асфальтобетонах.

Показатель прочности при износе в полочном барабане для щебня из горных пород установлен не более 25—35%, а из шлаков— не более 35%. Щебень для асфальтобетонных смесей должен быть чистым, не допускается содержание глинистых и пылеватых частиц свыше 2%. Форма зерен щебня должна приближаться к тетраэдрной и кубовидной, а поверхность—к шероховатой. Содержание лещадных и игловатых зерен ограничивается 15—25%. Щебень для асфальто­бетонных смесей должен выдерживать без разрушения не менее 50 циклов попеременного замораживания и оттаивания, а для нижнего слоя покрытия—не менее 25 циклов.

Для приготовления асфальтобетонных смесей применяют дробле­ный гравий с количеством дробленых зерен не менее 80%. К нему предъявляют те же требования, что и к щебню из скальных горных пород.

По ГОСТ 9128—84 для приготовления смесей следует применять щебень из природного камня, получаемый дроблением горных пород по ГОСТ 8267—82, а также щебень из гравия по ГОСТ 10260— 82, щебень из металлургических шлаков по ГОСТ 3344—83, гравий по ГОСТ 8268—82. Основные требования стандартов изложены в п. 2.4.

Таблица 7.5

Марки щебня и гравия в зависимости от марки, типа и вида смесей должны соответствовать требованиям ГОСТ 9128—84 (табл. 6.5).

Гравий. Действующий ГОСТ допускает для приготовления сме­сей гравий и песчано-гравийные смеси. Гравий, входящий в состав песчано-гравийной смеси, должен отвечать требованиям табл. 6.5. Необходимо иметь в виду, что асфальтобетон с гравием вследствие окатанности зерен менее прочен и сдвигоустойчив при положительных температурах, чем асфальтобетон с щебнем.

Песок. Для приготовления асфальтобетонных смесей применяют природные и дробленые пески и отсевы продуктов дробления горных пород и гравия. Песок должен быть чистым и содержать пылевато-глинистых частиц не более 3% по массе.

Дробленый песок получают дроблением скальных горных пород или кристаллических металлургических шлаков. В зависимости от прочности исходной горной породы дробленый песок делят на две марки—800 и 400. Для первого из них применяют горные породы с прочностью при сжатии не ниже 80, для второго—не ниже 40 МПа.

Гранулометрический состав песка должен обеспечивать получе­ние смеси с другими минеральными материалами с наибольшей плотностью. Из этих соображений для приготовления асфальтобе­тона применяют крупно- и среднезернистые пески (табл. 6.6)

По ГОСТ 9128—84 для приготовления асфальтобетонных смесей применяют природные и дробленые пески, отвечающие требова­ниям ГОСТ 8736—85. Основные требования к пескам изложены в п. 2.4.

Таблица 6.6

Показатели свойств дробленых песков и отсевов продуктов дробления горных пород и гравия в зависимости от марки, типа и вида смесей должны соответствовать требованиям табл. 6.7.

Минеральный порошок. Для асфальтобетонной смеси минераль­ный порошок получают размолом известняков, доломитов (проч­ностью не менее 20 МПа), битуминозных известняков и других карбонатных пород. Тонкость помола порошков должна быть такой, чтобы при мокром рассеве сквозь сито с отверстиями 1,25 мм проходило 100%, 0,315 мм—не менее 90% и 0,071 мм—не менее 70% порошка. При этом пустотность его при уплотнении в специаль­ной форме нагрузкой 40 МПа должна быть не более 35%.

Характеристика минеральных порошков, отражающая их взаимо­действие с водой,—степень набухания в воде смеси порошка с биту­мом. По ГОСТ 16557—78 набухание смеси порошка с битумом (при остаточной пористости образцов 5—6%) не должно превышать 2,5%.

Карбонатные горные породы, используемые для производства минеральных порошков, не должны содержать глинистых примесей более 5%.

Для приготовления активированного минерального порошка в горную породу перед измельчением вводят активирующую смесь, состоящую из битума и поверхностно-активного вещества (ПАВ) или продукта, содержащего ПАВ.

В ряде случаев в качестве минеральных порошков применяют местные материалы—порошкообразные отходы промышленности (пыль уноса цементных заводов, золы, дефекационные отходы сахарных заводов, отходы асбестоцементного производства). Ка­чество этих порошков различное, поэтому в каждом случае про­веряют свойства порошков и приготовленных смесей. Важно уста­новить также расход битума, технологические свойства смеси с принятым порошком и влияние порошка на долговечность асфаль­тобетона.

Показатели свойств измельченных основных металлургических шлаков и порошкообразных отходов промышленности должны соответствовать требованиям табл. 6.8.

Битумы. Марку вязкого битума, а также класс и 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.

Для приготовления горячих смесей применяют вязкие нефтяные дорожные битумы марок БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130, БН 60/90, БН 90/130, а для теплых смесей — вязкие битумы марок БНД 130/200, БНД 200/300, БН 130/200, БН 200/300, и жидкие би­тумы марок СГ 130/200, МГ 130/200 и МГО 130/200.

Т а б л и ц а 6.7

Примечание. Для смесей типа Г марок I и II следует использовать дробленые пески и отсевы продуктов дробления только из изверженных горных пород.

Таблица 6.8

­Для приготовления холодных смесей следует применять жидкие нефтяные дорожные битумы марок СГ 70/130, МГ 70/130 и МГО 70/130 по ГОСТ 11995—82.

Поверхностно-активные вещества. В технологии производства асфальтобетона находят применение поверхностно-активные веще­ства (ПАВ), которые улучшают сцепление битума с минеральным материалом, увеличивают степень обволакивания битумом мине­ральных частиц, сокращают время перемешивания, улучшают удобоукладываемость и уплотняемость смесей.

Применяемые в асфальтобетоне ПАВ разделяются на ионогенные и неионогенные. Ионогенные ПАВ, в свою очередь, подразделяются на два типа: катионактивные и анионактивные. Характерными представителями катионактивных ПАВ являются БП-3 (битумная присадка), октадециламин, анионактивных — кубовые остатки син­тетических жирных кислот (побочный продукт, вырабатываемый заводами жирозаменителей), второй жировой гудрон (побочный продукт мыловаренного производства), госсиполовая смола (хлоп­ковый гудрон), окисленный петролатум, каменноугольная смола.

Рекомендуемый предел концентрации ПАВ при введении в битум: для катионактивных 0,5—1,5% от массы битума, для анионактивных 3—5%, для неионогенных азотосодержащих 1—2%.

СТАНДАРТНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К СВОЙСТВАМ ГОРЯЧИХ И ТЕПЛЫХ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ И АСФАЛЬТОБЕТОНА

Свойства асфальтобетонных смесей и асфальтобетона должны соответствовать ГОСТ 9128—84.

Стандартные классификационные признаки асфальтобетонных смесей приведены в п. 6.1. Горячие и теплые смеси типа А в зависи­мости от качественных показателей подразделяют на две марки, типов Б, В и Г—на три марки, типа Д—на две марки (вторую и третью).

Холодные смеси типов Б_х и В_х подразделяют на две марки, типа Г_х могут быть только первой марки, типа Д_х—только второй марки.

Горячие и теплые смеси для пористых и высокопористых асфальтобетонов подразделяют на две марки.

Показатели физико-механических свойств плотных асфальто­бетонов из горячих и теплых смесей в зависимости от марок смесей и дорожно-климатической зоны должны соответствовать указанным в табл. 6.9. Пористость минерального остова плотных асфальтобето­нов из смесей типов А и Б должна быть 15—19% по объему, типов В, Г и Д — 18—22% по объему. Остаточная пористость и водонасыщение плотных асфальтобетонов в зависимости от дорожно-клима­тической зоны должны соответствовать указанным в табл. 6.10.

В I дорожно-климатической зоне, характеризуемой холодными условиями, предъявляются повышенные требования к остаточной пористости и водонасыщению асфальтобетонов и более низкие к прочности. В теплом и жарком климате (IV и V зоны) остаточная пористость и водонасыщение допускаются большими. Требования к прочности при 50°С, которая характеризует сдвигоустойчивость в летнее время, более жесткие.

Показатели физико-механических свойств пористых и высоко­пористых асфальтобетонов из горячих и теплых смесей в зависимости от марок должны соответствовать указанным в табл. 6.11. Пористость минерального остова пористых асфальтобетонов не должна быть бо­лее 23% по объему, щебеночных (гравийных) высокопористых— более 24%, песчаных высокопористых—более 28% по объему. Водонасыщение пористых асфальтобетонов не должно быть более 12% по объему, высокопористых—более 18%. Набухание пористых и вы­сокопористых асфальтобетонов из смесей I марки не должно быть более 1% по объему, из смесей II марки—более 20% по объему.

Таблица 6.9

Примечание. В числителе даны требования к асфальтобетону из горячих смесей, в знаменателе — из теплых.

Таблица 6.10

Таблица 6.11

7.9 ПРОИЗВОДСТВО АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

Для приготовления битумоминеральных смесей можно приме­нять минеральные материалы более низкого качества, чем для соответствующих видов асфальтобетона. Так, марка щебня из изверженных и метаморфических горных пород по дробимости при сжатии в цилиндре допускается не ниже 600, а из осадочных — не ниже 300, износ в полочном барабане для щебня из изверженных пород — не более 55%, из осадочных —60%.

В качестве минерального порошка, кроме известнякового, допускаются отходы асбестоцементного производства, золы уно­са, фильтр-прессные отходы, пыль уноса цементных заводов.

Горячие и теплые смеси по структуре подразделяют на плот­ные и пористые. Плотные должны содержать в своем составе час­тицы мельче 0,071 мм, в пористых смесях эти частицы не обяза­тельны.

Черный щебень. Щебень, обработанный органическим вяжущим, применяют для устройства покрытий на дорогах II — IV категорий, а также для устройства оснований.

Таблица 6.18

По вязкости битума или дегтя и способу укладки черный щебень разделяют на три вида: горячий, изготавливаемый на биту­мах БНД 60/90, БНД 90/130 и дегте Д-6, укладываемый в горячем состоянии при 120—140 °С; теплый, изготавливаемый на битумах БНД 1 За/200, БНД 200/300, СГ 130/200 и дегте Д-5, укладывае­мый в теплом состоянии при 50—80 °С; холодный, изготавливае­мый на жидких битумах МГ 130/200, МГ 70/130 и дегте Д-4, укладываемый в холодном состоянии в сухую погоду при температу­ре воздуха 10—25 °С. Для приготовления этого материала приме­няют щебень, полученный из горных пород с прочностью не ниже 80 МПа.

Обработанный вяжущим щебень по крупности делят на круп­ный размером 40—25 мм, средний — 25—15 мм, мелкий —15—5 мм, высевки — мельче 5 мм. Количество вяжущего в смеси в зависи­мости от крупности щебня и свойств (плотности, характера по­верхности) принимают в пределах 2—4% по массе.

Черный щебень приготовляют в смесительных установках с принудительным или свободным перемешиванием. Технология уст­ройства слоев одежды включает подготовку основания, распределе­ние щебня фракций 40—25 мм, уплотнение, россыпь щебня фрак­ции 15—25 мм, уплотнение, расклинцовку поверхности мелким щебнем 5—15 мм и уплотнение.