Гост содержание битума в асфальтобетонной смеси: ГОСТ 12801-84 Смеси асфальтобетонные дорожные и аэродромные, дегтебетонные дорожные, асфальтобетон и дегтебетон. Методы испытаний

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО

ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСТР

58401.15—

2019

Дороги автомобильные общего пользования

СМЕСИ АСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ ДОРОЖНЫЕ И АСФАЛЬТОБЕТОН

Определение содержания битумного вяжущего методом выжигания

Издание официальное

Москва Стандартинформ 2019

ГОСТ Р 58401.15—2019

Предисловие

• 1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью «Центр метрологии, испытаний и стандартизации» (ООО «ЦМИиС») совместно с Автономной некоммерческой организацией «Научно* исследовательский институт транспортно-строительного комплекса» (АНО «НИИ ТСК»)

• 2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК418 «Дорожное хозяйство»

• 3 УТВЕРЖДЕН И 8ВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому ре* гулированию и метрологии от 31 мая 2019 г. № 272-ст

• 4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

• 5 ДЕЙСТВУЕТ ВЗАМЕН ПНСТ 93—2016

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N9 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регупированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стандартинформ. оформление. 2019

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и рас* пространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

II

ГОСТ Р 58401.15—2019

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Дороги автомобильные общего пользования

СМЕСИ АСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ ДОРОЖНЫЕ И АСФАЛЬТОБЕТОН

Определение содержания битумного вяжущего методом выжигания

Automobile roads of general use. Asphalt mixtures and asphalt concrete for road pavement. Determination of binder content by ignition method

Дата введения — 2019—06—01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на асфальтобетонные дорожные смеси и асфальтобетон и устанавливает метод определения содержания битумного вяжущего в асфальтобетонных смесях методом выжигания.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.1.019 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты

ГОСТ 12.4.131 Халаты женские. Технические условия

ГОСТ 12.4.132 Халаты мужские. Технические условия

ГОСТ 12.4.252 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты рук. Перчатки. Общие технические требования. Методы испытаний

ГОСТ Р 58401.9 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Методы сокращения проб

ГОСТ Р 58407.4 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные. Методы отбора проб

ГОСТ Р 58407.5 Дороги автомобильные общего пользования. Асфальтобетон дорожный. Методы отбора проб из уплотненных слоев дорожной одежды

Прим вча н и е — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий гад. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная осылка. то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения национального стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

Издание официальное

ГОСТ Р 58401.15—2019

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

асфальтобетонная смесь: Рационально подобранная смесь, состоящая из минеральной части (щебня, песка и минерального порошка или без него) и битумного вяжущего, взятых в определенных соотношениях и перемешанных в нагретом состоянии.

(ГОСТ Р 58401.1—2019. пункт 3.1]

асфальтобетон: Уплотненная асфальтобетонная смесь. (ГОСТ Р 58401.6—2019. пункт 3.2]

номинально максимальный размер минерального заполнителя, мм: Размер минерального заполнителя, соответствующий размеру ячейки сита, которое на один размер больше первого сита, полный остаток минерального заполнителя на котором составляет более 10 %.

(ГОСТ Р 58401.1—2019, пункт 3.8]

максимальный размер минерального заполнителя, мм: Размер минерального заполнителя в асфальтобетонной смеси, который на один размер больше, чем номинально максимальный размер минерального заполнителя.

(ГОСТ Р 58401.1—2019. пункт 3.9]

4 Требования к средствам измерений, вспомогательным устройствам

и материалам

• 4.1 При выполнении испытаний применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства и материалы.

  • 4.1.1 Печь муфельная, способная поддерживать температуру, равную (540 ± 10) *С. Размеры ка-меры лечи должны быть достаточными для размещения в печи образца массой не менее 3500 г. Вентиляция печи должна быть сконструирована таким образом, чтобы образующийся при выжигании дым выводился за пределы лаборатории.

  • 4.1.2 Корзины для выжигания асфальтобетона с размером ячеек сетки от 0.5 до 2.0 мм. Размер корзины должен быть таким, чтобы в ней полностью помещалась испытуемая проба асфальтобетонной смеси.

  • 4.1.3 Лоток металлический или керамический длиной и шириной более корзины для выжигания.

  • 4.1.4 Весы, обеспечивающие измерение массы пробы с относительной погрешностью 0.1 % от определяемой величины.

  • 4.1.5 Шкаф сушильный с принудительной конвекцией, обеспечивающий поддержание температуры от 110 -С до 165 ^вС, с погрешностью 3 «С.

  • 4.1.6 Щипцы металлические для вынимания лотка излечи.

Примечание — Допускается применение автоматических конвекционных печей, в том числе со встроенными весами и программным управлением, а так же с ИК-лучами.

5 Метод испытаний

Сущность метода заключается в определении количества битумного вяжущего в составе асфальтобетонной смеси путем выжигания вяжущего из смеси и сравнения масс смеси до и после выжигания. Оставшуюся после выжигания минеральную часть смеси применяют для проведения анализа зернового состава асфальтобетонной смеси.

6 Требования безопасности и охраны окружающей среды

При работе с асфальтобетонами используют специальную защитную одежду по ГОСТ 12.4.131 или ГОСТ 12.4.132. Для защиты рук используют перчатки по ГОСТ 12.4.252.

При выполнении измерений соблюдают правила по электробезопасности по ГОСТ 12.1.019 и инструкции по эксплуатации оборудования.

7 Требования к условиям испытаний

При выполнении измерений соблюдают следующие условия для помещений, в которых испыты* вают образцы:

• температура (22 ± 3) *С;

— относительная влажность не более 80 %.

8 Подготовка к выполнению испытаний

При подготовке к выполнению испытаний проводят следующие работы.

В том случае, если при подготовке асфальтобетонной смеси к испытаниям на нее попала вода, то асфальтобетонную смесь высушивают до постоянной массы в сушильном шкафу при температуре (110 ±5) ^ФС.

Минимальная масса испытуемой пробы зависит от номинально максимального размера заполнителя в асфальтовой смеси и должна соответствовать требованиям таблицы 1. Масса испытуемой пробы не должна превышать требуемые значения более чем на 500 г.

Примечание — Если размер пробы превышает вместимость используемого оборудования, то ее можно разделить на несколько частей и испытать раздельно, приняв за окончательный результат среднеарифметическое значение нескольких определений.

Таблица 1 — Минимальное количество испытуемой пробы 8 зависимости от номинально максимального размера заполнителя

9 Порядок выполнения испытаний

Определяют и фиксируют массу пустой корзины для выжигания и лотка с точностью до 0,1 г.

Помещают корзину для выжигания в металлический лоток, помещают испытуемую пробу, разогретую до температуры от 135 ‘С до 165 ’С, в корзину, равномерно распределив ее по всей площади.

Определяют и фиксируют массу лотка и корзины для выжигания со смесью с точностью до 0.1 г и рассчитывают первоначальную массу испытуемой пробы, обозначив ее как М, (общая масса минус масса корзины для выжигания и лотка).

Затем помещают корзину с лотком и смесью в муфельную печь при температуре (540 ± 10) *С и обжигают в течение не менее 45 мин.

По истечении заданного времени необходимо вынуть корзину с лотком и смесью из печи и остудить до температуры (22 ± 3) *С в течение не менее 30 мин. после чего определяют их массу с точностью до 0.1 г.

ГОСТ Р 58401.15—2019

Далее помещают корзину с лотком и смесью в муфельную печь при температуре (540 ± 10) ’С и обжигают в течение не менее 15 мин.

По истечении заданного времени необходимо снова вынуть корзину с лотком и смесью из печи и остудить до температуры (22 ± 3) *С в течение не менее 30 мин. а затем определить их массу с точностью до 0.1 г.

Повторяют вышеописанную процедуру до тех пор. пока массы по результатам двух последних последовательно проводимых взвешиваний будут различаться не более чем на 0.01 %.

Определяют массу пробы после выжигания, обозначив ее как М, (общая масса после выжигания минус масса корзины для выжигания и лотка).

Примечания

• 1 При необходимости проведения зернового анализа оставшейся после выжигания минеральной части пробы ее остужают до температуры (22 ± 3) *С и аккуратно выкладывают на противень, очищая корзину от прилипших мелких частиц с помощью мягкой щетки.

• 2 При применении муфельной печи со встроенными весами необходимо следовать правилам эксплуатации данного оборудования.

10 Обработка результатов испытаний

10.1 Содержание битумного вяжущего Р_ь, %. в 100 % смеси вычисляют по формуле

(V

где М, — масса асфальтобетонной смеси до выжигания, г. М,— масса асфальтобетонной смеси после выжигания, г.

За результат испытания принимают среднеарифметическое значение двух параллельных определений. Расхождение между полученными значениями не должно превышать 0.2 %.

(2)

За результат испытания принимают среднеарифметическое значение двух параллельных определений. Расхождение между полученными значениями не должно превышать 0.2 %.

11 Оформление результатов испытаний

Результаты оформляют соответствующим образом с указанием следующей информации:

• — обозначение настоящего стандарта:

• — дата проведения испытания;

• — наименование организации, проводившей испытание;

• — вид (тип) асфальтобетонной смеси;

• — содержание битумного вяжущего. %.

12 Контроль точности результатов испытаний

Точность результатов испытаний обеспечивается:

• — соблюдением требований настоящего стандарта;

• — проведением периодической оценки метрологических характеристик средств измерений. Весы, применяемые при испытаниях по настоящему стандарту, должны иметь действующий знак поверки и/ или свидетельство о поверке;

• — проведением периодической аттестации оборудования.

Лицо, проводящее измерения, должно быть ознакомлено с требованиями настоящего стандарта.

УДК 625.7/.8:006.3/.8:006.354

Ключевые слова: асфальтобетон, муфельная печь, выжигание, гранулометрический анализ, содержание вяжущего

БЗ 7—2019/30

Редактор Н.В. Таланова

Технический редактор И.Е. Черепкова Корректор 0.8. Лазарева Компьютерная верстка Е.А. Кондрашовой

Сдано п набор 05.06.2019. Подписано о лечат» 10.06.2019. Формат 60*84%. Гарнитура Ариал. Уел. печ. л. 0.93. Уч.-иэд. л. 0.74.

Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

Создано а единичном исполнении во дпя комплектования Федерального информационного фонда стандартов. 117418 Москва. Нахимовский пр-т. д. 31. к. 2. www90stinfo.ru [email protected]

Технология приготовления асфальтобетонной смеси и контроль. ГОСТ 9128-97

— Для приготовления а/б смеси необходимо предварительно разработать в  лабораторных условиях его состав (количества щебня, песка, минерального порошка и битума).
— Для обеспечения точного состава а/б смеси необходимо предварительная сортировка  этих материалов (сортировочные устройства устанавливаются до холодного вертикального элеватора).

— Количество материалов,   отпускаемых со складов завода в смеситель, должно соответствовать составу смеси, предложенного лабораторией.

— Для восстановления кровель применяется а/б смесь, используемая для всех типов дорог:
Тип А
Марки I,
где содержание щебня должно составлять 50-60% (гос. стандарт 9128-97)
— Для приготовления смеси в смеситель в первую очередь подается щебень, песок, минеральный порошок; после получения смеси подается соответствующее количество битума для последующего смешения.
— Температура щебня и песка в процессе смешивания должна составлять 165-185 С°
— Минеральный порошок подается в холодном виде.
— Температура битума должна составлять 140-160 С°
— После выпуска из смесителя температура смеси должна составлять 140-160 гр. С.
— Состав щебня должен быть таким, чтобы его зерна проходили:
через 20-мм сито – 90-100%,
через 15-мм сито – 75-100%.
— Допустимое отклонение в количестве материалов в процессе приготовления а/б смесей должно быть не более:
щебня – 3%,
песка – 3%,
битума – 1,5%,
мин. порошка – 1,5%.
— температура битума проверяется каждые 2 часа.

— Контроль за остальными компонентами смеси ведется непрерывно.
— Температура готовой смеси проверятся при каждой погрузке в самосвал.
— Качество а/б смеси проверяется  в каждую смену в лабораторных условиях.
— Время доставки а/б смеси не должно превышать 1, 5 часа при температуре воздуха свыше 10 С°.
— Работа механизмов  предварительной сортировки и устройств по взвешиванию компонентов проверяются каждые 2 недели, а при возникновении подозрений в неточности – немедленно.
— При визуальном осмотре а/б смесь должна выглядеть однородной, рыхлой, не должна прилипать к кузову автомобиля.
В случае возникновения сомнений она должна быть проверена в лабораторных условиях.
— Состав зерен а/б смеси проверяется раз в 3 смены, а содержание щебня – каждую смену, ускоренным методом.
— Прочность используемых в  а/б смесях (тип А) щебня не должна быть ниже 1000.
— В щебне (тип А) допустимо наличие  не более 15% плоских и игольчатых зерен.
— Содержание глинистых или пылевых частиц в щебне и песке не должно превышать 1%.
— Пористость минерального остова  не должна превышать 23%.
— А/б смесь должна соответствовать следующим требованиям:

Состав зерен а/б смесей типа А марки I должен составлять:

— Нагретый до рабочего состояния битум необходимо использовать в течение 5 часов.
— После готовности а/б смеси его необходимо загрузить в автомашины или в складское хранилище
— В зависимости от консистенции битума, используемые материалы в процессе приготовления а/б смеси должны иметь следующую температуру:

— Для приготовления а/б смеси необходимо иметь необходимое количество щебня, песка, минерального порошка и битума.
— В ходе приготовления смеси необходимо произвести предварительное дозирование по объемам – в соответствии с зерновым составом, разработанным в лаборатории.
Влажный щебень и песок определенного зернового состава в установленных объемах  поступает в сушильно-нагревочную печь. После печи поступает на сита двойной сортировки, а оттуда – в соответствующие бункеры. 
Из этих бункеров щебень, песок и минеральный порошок в определенных дозах подаются в смеситель (битум подается отдельно).
— Цикл приготовления смеси считается завершенным, когда она поступает в машину по перевозке смеси  или в заводское складское хранилище.

Разработка состава высокопрочного, качественного асфальтобетона

Постоянно приходится слышать, что дороги во многом определяют имидж территории, в том числе и инвестиционную привлекательность. Именно они негласно демонстрируют отношение к делу в регионе: либо оно делается по безответственному принципу «лишь бы сделать», либо со всей ответственностью — качественно и основательно.

В условиях современного движения, особенно городах, сочетающих интенсивное потоки легковых автомобилей и тяжелого грузового транспорта, используемый при массовом жилищном строительстве, реконструкции и ремонте улиц и дорог асфальтобетон как материал конструктивных слоев должен обладать высокими прочностью, плотностью, водо- и морозостойкостью, необходимым коэффициента сцепления.

Для достижения этих качеств возможно за счет: использования качественных исходных материалов, обеспечивающие требуемые свойства асфальтобетона, в том числе поставок минеральных порошков, поставок битумов, соответствующих стандарту и рекомендациям для условий Узбекистана.

Асфальтобетонные покрытия представляют собой верхнюю часть дорожной конструкции, состоящую из одного или нескольких слоев, укладываемых на подготовленное дорожное основание в соответствии со КМК.

В процессе эксплуатации дорожной конструкции под воздействием разрушающих факторов происходит постепенное уменьшение ее прочности, связанное с внутренними необратимыми изменениями в отдельных конструктивных элементах и в том числе — дорожном покрытии. Наиболее часто встречаются разрушения, обусловленные недоуплотнением горячего асфальтобетонного покрытия, связанным с ограниченными температурными режимами укладки и как следствие — повышенной пористостью и высокими значениями водонасыщения. Высокая пористость асфальтобетона приводит к более быстрому его термоокислительному старению, разрушению адгезионных связей при действии атмосферных осадков, преждевременному выкрашиванию, шелушению, выбоинам, ослаблению прочности в целом и повышению температуры растрескивания асфальтобетона. В связи с этими на покрытиях начинаются проявлять разные трещины, которые дальнейшему приводящий к снижению транспортно-эксплуатационных качеств автомобильных дорог.

Трещины — главный вирус для дорожной одежды, а значит, и для дороги в целом. С появлением их начинается разрушение автомобильных трасс. Образуются они, главным образом, по объективным причинам: к примеру, температурные трещины возникают при недостаточной прочности асфальтобетона на растяжение и низкой его деформации при пониженных температурах, силовые — из-за недостаточной несущей способности основания дорожных одежд, а отраженные — из-за различных характеристик материалов, используемых в основании дорожных одежд. Также влияют и субъективные причины: например, причиной образования технологических трещин является нарушение технологии производства работ при устройстве сопряжений существующих покрытий с укладываемым асфальтобетоном. В результате влага от дождей и снега проникает в основание дороги, вымывая материалы из дорожной одежды, а колеса автотранспорта, в свою очередь, разрушают кромки трещин, расширяя их.

Эффективный методом улучшения качества автодорожных покрытий является использование в их составе минеральных порошков. За счет дефицита этого материала по всей республике при приготовлении асфальтобетонных смесей не применяется минеральный порошок. Из-за этого пригатавляемая смесь ухудшается и не отвечает требованиям ГОСТ 9128–2009.

Минеральный порошок — важный структурообразующий компонент, оказывающий вместе с органическим вяжущим существенное влияние на физико-механические и технологические свойства асфальтобетона. Отечественный и зарубежный опыт показал, что в качестве исходного сырья для получения минерального порошка с минимальным содержанием глинистый примесей и прочностью менее 40 МПа, особенно для асфальтобетонных смесей, используемых в верхних слоях дорожных покрытий.

Привзаимодействие битума с минеральными частицами менее 0,071 мм в процессе получения асфальтобетонных смесей формируется микроструктура асфальтобетонной смеси и в дальнейшем асфальтобетона.

В основной период, когда асфальтобетонная смесь приготавливается, хранится в накопительном бункере, а затем транспортируется к месту укладки и уплотнения, происходит формирование микроструктурных связей. Завершающий период технологического процесса включает операции укладки и уплотнения асфальтобетонного слоя, в течения которых имеет место дальнейшее формирование микроструктурных связей, а вследствие сближения минеральных зерен образуется микроструктура материала.

В лаборатории Джизакском Политехническом Институте проводилась научно — исследовательская работа по применению сланца для приготовления асфальтобетонной смеси.

Решения о целесообразности использования асфальтобетонных смесей на основе сланца принималось на основе анализа эффективности по техническим, технологическим.

Техническая эффективность определялась тем, в какой степени подобранный состав асфальтобетонной смеси обеспечивает реальное улучшения свойств и достижения необходимых показателей качества, несколько предлагаемое решения соответствует реальным возможностям производства без введения дополнительных технологических операций и использования специального технологического оборудования.

Общеизвестно, что асфальтобетонная покрытия особенно интенсивно разрушается в период длительного увлажнения, а также во время оттепелей, которым предшествовало значительное количество знакопеременных колебаний температуры. Обычно разрушение проявляется в виде усиленного выкрашивания минеральных частиц, приводящего к большому износу покрытия и к образованию значительного количество отдельных разрушенных участков. Подобные разрушения, наблюдаемые обычно в весеннее время, связаны с недостаточной водо- и морозоустойчивостью асфальтобетона.

Минеральный порошок, предоставляющий собой полидисперсный материал, является важнейшим структурообразующим компонентом асфальтобетона. В места с битумом образует структурированную дисперсную систему, выполняющую роль вяжущего материала в асфальтобетона.

Учитывая вышеизложенное и на основании имеющейся информации о свойствах сланца, одним из возможных направлений применения в дорожном строительстве было выбрано использование его в качестве минерального порошка для приготовления асфальтобетонных смесей.

Для строительства автомобильных дорог I-III технических категорий нормативные документы рекомендуют использовать мелкозернистый асфальтобетон, по этому были проведены исследования асфальтобетонных смесей типа «Б» с целью применения сланца в качестве активированный минерального порошка для асфальтобетона.

Гранулометрический состав минеральной части асфальтобетона с минеральным порошком из сланца удовлетворяет требованиям плотных смесей типа «Б» по ГОСТ 9128–2009.

Для изучения влияния минерального порошка на свойства асфальтобетона провели несколько испытаний. Во время приведения испытаний использовали битум марки БНД 90/130 от 3 до 6 % сверх 100 % минеральной части с интервалом 1 %, и 5 % минерального порошка из сланца. Результаты исследование приведены в табл. 1 и 2.

Таблица 1

Свойства асфальтобетонной смеси без минерального порошка

Таблица 2

Свойства асфальтобетонной смеси с минеральным порошком

Из табл.1 и 2 видно, что образцы с минеральным порошком имеет лучшее показатели водостойкости и водонасыщением по сравнению без минеральных порошков. Наличие минерального порошка из сланца также влияло на прочности сжатия при 20 и 50⁰С.

Анализ полученных данных свидетельствует о том, что оптимальное содержания битума в исследуемое смеси с использованием минерального порошка из сланца можно принять в приделе 4–5 %, так как при этом содержании битума асфальтобетонная смесь отвечает всем требованиям ГОСТ 9128–2009. Это приводит к экономию расходуемого битума до 20 %.

Введение в составе асфальтобетонных смесей минерального порошка из сланца, позволяет повышать транспортно — эксплуатационные качеств дорожных одежд, в том числе прочность, ровность, сцепные качества. Кроме того, прочность на сжатии асфальтобетонных смесей увеличивается при 20⁰С на 35 %, при 50⁰С на 40 %, а водостойкость на 30 %.

Литература:

1.                  ГОСТ 9128–2009 «Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон» Технические условия.

2.                  ГОСТ 12801–98 «Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства» Методы испытаний.

3.                  ГОСТ 16557–2005 «Порошок минеральный для асфальтобетонных

4.                  и органоминеральных смесей» Технические условия.

5.                  Л. Б. Гезенцвея. «Дорожный асфальтобетон» Москва «Транспорт». 1976.

6.                  «Испытания дорожно-строительных материалов лабораторный практикум» Москва «Транспорт». 1985.

7.                  П. Н. Попов. Лабораторный практикум по предмету «Строительные материалы и детали» Москва. «Стройиздат» 1988.

8.                  И. М. Грушко и другие. «Дорожно-строительные материалы» Москва, «Транспорт» 1991.

С 25 февраля по 05 марта 2020 пройдет курс повышения квалификации по программе «Содержание деятельности современной дорожно-строительной лаборатории»

С 25 февраля по 05 марта 2020 пройдет курс повышения квалификации по программе «Содержание деятельности современной дорожно-строительной лаборатории»

Курс для руководителей и специалистов дорожно-строительных лабораторий, технологов и специалистов лаборатории АБЗ.
Институт Управления инвестиционными проектами ФАУ «РосКапСтрой» с 25 февраля по 05 марта 2020 г. проводит обучение по курсу: «Содержание деятельности современной дорожно-строительной лаборатории». Обучение очно-заочное, из них 4 дня очные занятия.

Слушатели курса, представители профессионального сообщества различных регионов России имеют возможность получить ответы на сложные вопросы у преподавателей, специалистов-экспертов о состоянии нормативной базы на начало 2020 г. и требованиях к процессу осуществления лабораторного контроля на всех стадиях производства.
В процессе обучения участвуют лучшие преподаватели — специалисты из ФГУП «РОСДОРНИИ», МАДИ, РУТ (МИИТ), «Лаборатория ККМ», ООО СП «Автобан», и др.
Обучающиеся посетят современную дорожно-строительную лабораторию, получат полезные практические советы.

   В программе курса:

• Нормативно-правовое обеспечение лабораторного контроля в дорожном строительстве.
• Обеспечение компетентности испытательных лабораторий в соответствии с требованиями ГОСТ ISO/ IEC 17025-2019.
• Битумные вяжущие по ГОСТ 33133-2014, ПНСТ, ГОСТ Р 2019 г. ГОСТ 58401.1-2019, ГОСТ 58401.2-2019. Применение модификаторов. Модифицированные битумные вяжущие и асфальтобетонные смеси.
• Проекты ПНСТ на требования к модифицированным вяжущим и классификация модифицирующих добавок и ПАВ; рекомендации по выбору добавок для улучшения характеристик асфальтобетона. 
• Применение битумных эмульсий в дорожном строительстве.
• Тонкие защитные слои износа с применением битумных эмульсий и требования к ним.
• Сларри Силл, Микросюрфейсинг, Новачип (Тонсиз) .
• Требования к дорожно-строительным материалам. Входной контроль, стандарты на щебень, современные требования к песку дробленому для дорожного строительства. 
• Оценка качества минерального порошка. Нормирование. 
• Асфальтобетон в соответствии с нормативными документами – ПНСТ, ГОСТ Р 
• Особенности выбора исходных компонентов.
• Проектирование составов (ЩМА и горячий асфальтобетон) и методы контроля качества асфальтобетонной смеси по ПНСТ, ГОСТ Р 
• Резиноасфальтобетоны.
• Особенности подбора асфальтобетонных смесей согласно новым нормативным документам (ПНСТ 183, ПНСТ 184, ГОСТ Р 58401.1 – 2019, ГОСТ Р 58401.2 – 2019)
• Обеспечение качества строительства конструктивных слоев дорожной одежды из несвязных материалов и грунтов земляного полотна 
• Проблемы строительства цементобетонных покрытий дорог в России
• Посещение испытательной лаборатории 

5.Определение оптимального содержания битума в асфальтобетоне

Содержание битума в асфальтобетоне выражается в % от массы минеральной части, т.е. сверх 100 % минеральной части. Для определения оптимального содержания битума готовят пробную асфальтобетонную смесь выбранного зернового состава с заведомо пони­женным содержанием битума в расчете на изготовление 3-х образцов;

Таблица 7- Расход минеральной части и битума для пробной смеси

Из приготовленной смеси формуют 3 образца в соответствии с требованиями стандар­та и гидростатическим взвешиванием определяют их фактическую среднюю плотность , кг/м³;

Вычисляют насыпную плотность минеральной части в образцах р*»_и, кг/м³ по форму­ле:

Где Б-содержание битума, % массы минеральной части.

Среднюю плотность минеральной части кг/м³ вычисляют по формуле:

где Щ, П, МП — содержание соответственно щебня, песка и минерального порошка, % массы минеральной части;

средняя плотность зерен соответственно щебня и песка, кг/м³;

р^мп— истинная плотность минерального порошка, кг/м .

Межзерновую пустотность минеральной части в образцах Р_мч, % объема, вычисляют по формуле:

Рассчитывают содержание битума Б, % массы, по формуле:

где истинная плотность битума, кг/м³.

Снова готовят асфальтобетонную смесь в расчете на формование 3-х образцов. Расход минеральной части принимают по табл. 12, битума — в соответствии с расчетом по форму­ле (20). Остальные действия повторяют. Кроме того, определяют:

Расчетную среднюю плотность асфальтобетона по формуле:

Фактическую остаточную пористость асфальтобетона, % объема, по формуле:

Если значение Р_мчпри первом расчетном содержании битума не изменилось, а значе­ние Рмчи соответствуют требованиям технического задания и ГОСТ 9128-09, то гото­вят такую же асфальтобетонную смесь в количестве, достаточном для 15 образцов, фор­муют образцы и проводят все контрольные испытания по полному перечню показателей свойств.

Если значение Р_тстало меньше, то делают расчет по формуле (20) при новом значе­нии Рмчи повторяют вышеописанные действия.

Цель проектирования состава асфальтобетона считается достигнутой, если пустотность минеральной части и остаточная пористость находятся в требуемых пределах, а остальные показатели свойств асфальтобетона соответствуют требованиям ГОСТ 9128-09 Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия.

6. Физико-механические свойства асфальтобетона

К физическим свойствам асфальтобетона относятся:

• средняя плотность асфальтобетона,

• истинная плотность смеси,

• набухание асфальтобетона,

• водонасыщение асфальтобетона,

• пористость остова (минеральной части) асфальтобетона,

• остаточная пористость асфальтобетона

К механическим свойствам асфальтобетона относятся:

• предел прочности асфальтобетона при сжатии;

• коэффициент водостойкости асфальтобетона;

• коэффициент водостойкости асфальтобетона при длительном водонасыщении

Тёплый асфальт – Selena

Тёплый асфальт — это новая технология, которая заключается в создании дорожного покрытия при относительно низких температурах (80–140 °С). Она обладает массой преимуществ перед традиционным горячим методом производства асфальтобетона.

В настоящее время, технологии теплого асфальтобетона (ТАБ), которые позиционируются, как заимствованные из-за рубежа, не что иное, как забытая с советских времен трансформированная разновидность технологий устройства дорожных покрытий. Вспомним ГОСТ 9128-84, действовавший до 1998 года, в котором была изложена классификация асфальтобетонных смесей с упоминанием теплых, от которых в дальнейшем отказались и забыли, вместо того чтобы развивать и совершенствовать.

Справедливости ради, стоит отметить, что отказ от теплых асфальтобетонов был не беспричинный. Ранее, теплыми считались смеси, приготовленные на вязких или жидких битумах, при работе с которыми достичь необходимой плотности асфальтобетонных покрытий при пониженных температурах было невозможно, поэтому доуплотнение происходило в процессе эксплуатации под давлением колес транспорта, с частым образованием колеи и наплывов.

Современная технология получения теплых асфальтобетонов основывается на применении физических и химических процессов, снижающих вязкость или изменяющих структуру битума.

Теплые асфальтобетоны (ТАБ) – это общий термин, охватывающий множество технологий, позволяющих производить, транспортировать, укладывать и уплотнять асфальтобетонные смеси при более низких, чем предусмотрено для обычных (горячих) смесей, температурах.

• Данный метод позволяет снизить степень старения материала, увеличить срок службы дорожной одежды в среднем на 2–3 года.
• Остывание теплой смеси происходит медленнее, что позволяет выйти за пределы обычного сезона и продолжать работы при температуре окружающего воздуха до –5 °С и ниже.
• Кроме того, исследования специалистов показали, что такая укладка характеризуется меньшей степенью загрязнения окружающей среды. Понижение температуры смеси на 25 °С уменьшает выделение вредных веществ более чем на 70%.
• Асфальтовый завод также потребляет меньше энергии и производит меньше выбросов в атмосферу. Битум меньше окисляется, продлевается общий срок его службы.

Применяемые температурные режимы:

• температура изготовления, °С: теплый асфальт — 77-120; горячий асфальт — 130-180;
• температура укладки, °С: теплый асфальт — >70; горячий асфальт — >110.

Бытует мнение, что через несколько лет теплый асфальтобетон полностью вытеснит с рынка традиционный горячий. Так это или нет, покажет время, но уже сейчас, не смотря на успех технологий механического вспенивания в США, рынок специальных химических добавок, которые влияют на свойства асфальтобетона, развивается опережающими темпами, ввиду простоты их применения, а также отсутствия необходимости дополнительного переоборудования производственных баз.

Различают несколько возможных вариантов получения теплых асфальтобетонных смесей.

Технологии вспенивания битума (вспенивающие добавки (цеолиты) или системы механического вспенивания)

Приготовление теплых асфальтобетонных смесей, основанных на механических способах, заключается в добавлении в смеситель АБЗ уже вспененного битума, получаемого на специальной установке по вспениванию. Оно достигается за счет впрыска воды в битум. При смешивании битума с небольшим количеством воды образуются микроскопические пузыри, сокращающие вязкость битумного слоя, что позволяет работать при более низких температурах. Данная технология предусматривает использование только адгезионных химических добавок.

Технологии механического вспенивания по праву считаются наиболее экономически эффективными т.к. в качестве добавки к битуму выступает вода, которая, как правило, является легкодоступной и бесплатной.

Технологии вспенивания битума, за счет добавок, заключаются во введении материалов натуральной или искусственной породы, при нагревании выделяющих воду – цеолитов.

• Связаны с очень высокими первоначальными затратами на оборудование
• Ограничены нижним порогом температурного режима работ в 100 °С (обусловленного температурой конденсации водяного пара)
• Требуют очень серьезного технологического контроля в процессе производства и укладки асфальтобетона

Необходимо понимать, что при введении воды в битум, даже при условии её перехода в парообразное состояние существуют риски по обратному переходу пара в воду и соответственно попаданию остаточной влаги в конечный уложенный асфальтобетон, что в дальнейшем, несомненно, приведет к разрушению дорожного покрытия. Это может быть связано с недостаточной технологичностью или скоростью работ по укладке асфальта, тяжелыми погодными условиями, затруднённой или удаленной транспортировкой АБС к месту проведения работ и т.п.

Однако, за рубежом вспенивающие технологии используются очень широко, но это больше связано с экономическим и экологическим преимуществом теплого асфальта, но ни с продлением дорожно-строительного сезона или увеличением дальности перевозки асфальтобетонной смеси.

Органические пластифицирующие добавки, содержащие воск и -или парафин

Использование органических добавок приводит к снижению температуры плавления битумов, что позволяет производить смеси при более низких температурах. Стоит отметить, что использование воска в составе битума, при приготовлении теплой асфальтобетонной смеси приводит к снижению трещиностойкости, и может быть не таким эффективным.

Чаще всего такие модификаторы применяются в комплексе с пластифицирующими добавками или мягкими битумами.
В данном сегменте продукция компании «Селена» представлена добавкой «Вискодор» – продукт основе модифицированного низкомолекулярного полиэтиленового воска.

Химические добавки — поверхностно-активные вещества (ПАВ)

Химические добавки при введении  в битум изменяют реологическую структуру вяжущего, что позволяет снизить температуру производства и укладки асфальтобетонной смеси примерно на 40-60 ⁰С.

Также такого рода добавки выступают как активатор активной адгезии в асфальтобетонной смеси, т.е. способности вяжущего вытеснять влагу с границы раздела фаз битум – каменный материал, что позволяет использовать их для снижения рисков по наличию остаточной влаги во вспененных низкотемпературных смесях.

Использование химических добавок не требует дополнительных затрат на модернизацию оборудования и, как правило, добавки смешиваются с битумом в резервуарах смесительной установки, или вводятся посредством уже имеющегося автоматического оборудования для ввода обычных адгезионных добавок.

Преимущества химических добавок

Укладка в холодную погоду

Улучшение уплотнения особенно важно в прохладных условиях в начале и в конце сезона укладки или при укладке в ночное время. Теплые асфальтобетонные смеси допускается укладывать при температуре окружающего воздуха до минус 10 °С.

Увеличение дальности перевозки смеси

За счёт того, что добавка обеспечивает удобоукладываемость смеси и позволяет получить более высокую плотность даже при пониженных температурах – уменьшаются проблемы, связанные с транспортировкой на дальние расстояния.

Высокая активная адгезия

Относительно низкая температура перемешивания, которая стала возможна с применением технологий теплых смесей, может привести к присутствию некоторого количества остаточной влаги в асфальтобетонной смеси, что может препятствовать полному обволакиванию каменного материала или в будущем привести к разрушению асфальта под действием влаги. Свойство активной адгезии, полученное битумом за счёт модификации добавкой, позволит вытеснить воду с поверхности частиц каменного материала модифицированной асфальтобетонной смеси, что обеспечит не только обволакивание каменного материала, но и создание прочного химического сцепления (адгезии) между каменным материалом и битумом, которое будет устойчиво к воздействию воды. Это исключает применение дополнительных адгезионных добавок.

Сокращение энергозатрат АБЗ

Благодаря снижению температурных режимов работы при производстве теплой смеси уменьшается расход топлива потребляемого асфальтобетонным заводом, что приводит к существенной экономии энергоресурсов.

Уменьшение вредных выбросов

Благодаря снижению температурных режимов при укладке теплой смеси сокращается выделение окиси углерода (CO2) и битумных паров, что фактически исключает вредные выбросы и запахи.

Сравнение технологий тёплого асфальта

Если сравнивать все технологии для производства тёплого асфальта между собой, то все их них имеют как плюсы, так и минусы.

Вспенивающие технологии – сложны и дороги на этапе внедрения, требуют затрат на дополнительное оборудование, постоянного контроля технологического процесса приготовления асфальтобетонной смеси и её укладки, но впоследствии окупаются и становятся довольно экономичными.

Модификация битума восками и парафинами – помимо температуропонижающего эффекта оказывает влияние на реологические свойства вяжущего (поднимается температура размягчения, при сохранении низкотемпературных свойств вяжущих – повышается устойчивость к образованию колеи). Но такие битумы имеют высокую добавочную стоимость и их правильнее рассматривать в разрезе полимерно модифицированных вяжущих, в сравнении с термоэластопластами СБС и т.п.

Наиболее оптимальной для внедрения является технология химической модификации битумов т.к. она:

• Не требует дополнительного оборудования – модификация возможна почти на любой асфальтосмесительной установке.
• Расход таких добавок минимален и даже при относительно высокой начальной стоимости таких ПАВ – цена нивелируется за счёт положительных эффектов.
• При использовании температуропонижающих ПАВ нет необходимости применять адгезионные добавки.

Сравнение химических добавок для тёплого асфальта

На отечественном рынке химических добавок для производства теплых асфальтобетонных смесей наиболее распространенными являются: Адгезол 3-ТД (ООО «Базис»), Азол 1007 (Котласский хим. завод), Cecabase RT 945, Cecabase RT Bio (Arkema), ДАД-ТА и ДАД-ТА2 (ООО «Селена»), Дорос-Т (ООО «Дорос»), Амдор ТС-1 (ООО «Уралхимпласт-Амдор), Evotherm 3G (MeadWestvaco INC), Rediset LQ (AkzoNobel).

Эффективность таких добавок определяется способностью обеспечивать технологичность асфальтобетонной смеси при уплотнении при более низких температурах (в ряде случаев до 80 ^оС), увеличивать пластичность вяжущего, с сохранением физико-механических свойств асфальтобетонов.

Кривая вязкости вяжущих для теплых асфальтобетонов

Была исследована динамическая вязкость битума с добавками, при скорости сдвига 100 с^-1, на приборе Anton Paar Modular Compact Rheometer Physica MCR 101.

По принципу действия добавки условно разделяются на: «разжижители» и «модификаторы».

«Разжижающие добавки» снижают начальную вязкость битума и увеличивают скорость ориентации молекул, что связано с увеличением дисперсной среды в объеме вяжущего.

«Модифицирующие добавки» должны не значительно влиять на начальную вязкость битума, но способствовать увеличению скорости ориентации молекул ПАВ и вяжущего при меньшей сдвиговой нагрузке, что обеспечивает лучшее уплотнение асфальтобетона в покрытии при более низких температурах. При этом не будет происходить уменьшение толщины плёнок битума на зернах минерального материала в отличие от разжижающих добавок.

Влияние различных добавок на уплотнение тёплых смесей

Анализ результатов позволил установить, что все рассматриваемые добавки снижают необходимое количество оборотов гиратора на 38 – 55%, для достижения необходимой плотности асфальтобетона.

Влияние добавок на интервал пластичности битума

При оценке эффективности энергосберегающих добавок немаловажной задачей является изучение их влияния на физико-механические свойства вяжущего, как основного структурообразующего компонента асфальтобетона. Основными показателями, отражающими поведение вяжущего в эксплуатационных условиях, являются: интервал пластичности (температура размягчения и температура хрупкости) и глубина проникновения иглы (пенетрация при 25 и 0^оС).

При этом все добавки с рекомендованным расходом 0,3% – Cecabase RT  945, ДАД-ТА и Rediset LQ по температуре размягчения  показали результаты близкие к битуму, что говорит об отсутствии пластифицирующего эффекта в вяжущем в диапазоне эксплуатационных температур.

У битумов с добавками наблюдается улучшение низкотемпературных характеристик, здесь, лучше себя проявили добавки модификаторы ( ДАД-ТА и подобные).

Установлено, что почти все добавки с концентрацией 0,6-1% не прошли испытания по температуре размягчения вяжущих, полученные показатели находятся на границе допуска. Также стоит отметить, что они не оказали влияния на температуру хрупкости.

Влияние различных добавок на пенетрацию битума

Добавки оказывают пластифицирующее влияние на битум, но не изменяют его марку в соответствии с ГОСТ.  Модифицированный битум находится в диапазоне условной вязкости для битума БНД 60/90.

Стоит отметить, что наибольший пластифицирующий эффект наблюдается у добавок с рекомендованной концентрацией 1,0 % ( в среднем 14 мм ^-1 ), тогда как у добавок с концентрацией 0,3% изменение не существенное ~4 мм ^-1.

Динамическая вязкость битума с добавками

К показателю, характеризующему технологические характеристики вяжущего, относится динамическая вязкость. Результаты исследования данных показателей представлены на рисунке.

При изучении динамической вязкости модифицированных битумов на реометре Anton Paar Physica MCR 101 (рисунок 3), установлено, что  Азол 1007, снижает вязкость битума во всем измеряемом температурном диапазоне (t= 70-130 ^оС), что негативно отразится на прочностных и деформативных показателях асфальтобетона, приготовленного с его использованием.

Добавки Cecabase RT  945 и ДАД-ТА не значительно влияют на начальную вязкость битума, сохраняя во всем температурном диапазоне технологичность вяжущего в процессе приготовления асфальтобетонной смеси и в процессе ее уплотнения.

Как функционируют тёплые добавки?

Молекула ПАВ состоит из длинного гидрофобного углеводородного хвоста и полярной функциональной группы. Полярные части гидрофильны – «любят воду» и вообще все полярное, а гидрофобные хвосты ориентированы к битуму.

На рисунке изображена граница раздела фаз «битум – каменный материал».

1. Положительно заряженные части ПАВ притягиваются к отрицательно заряженной поверхности каменного материала и увеличивают к нему адгезию битума.
2. Однако любое ПАВ имеет предел растворимости концентрации в растворе, с достижением которого граница раздела фаз полностью насыщается молекулами добавки.
3. Дальнейшее увеличение концентрации ПАВ приводит к их самоорганизации в объёме раствора, в результате чего образуются так называемые мицеллы.

При уплотнении асфальтобетона катком мицеллы не оказывают сопротивления. Под действием сдвиговой нагрузки они деформируются и меняют форму, а после снятия нагрузки принимают прежнюю форму.

Поэтому при уплотнении катком мицеллы не разрушаются, а ведут себя как плоскости скольжения, позволяя битуму и каменным материалам легче скользить относительно друг друга, при более низкой температуре.

Изучение физико-механических свойств тёплых асфальтобетонов

Образцы асфальтобетонов, уплотненные при температуре 110 ^оС, соответствуют требованиям ГОСТ 9128-2013 для традиционных горячих асфальтобетонных смесей.

Физико-механические свойства асфальтобетонов, уплотненных при температуре 110 °С

Асфальтобетоны с разжижающими добавками (Азол 1007, Адгезол 3-ТД), с рекомендованной концентрацией около 1% хуже уплотнились, что повлекло за собой логичное увеличение водонасыщения и снижение водостойкости образцов, что негативно отразится на работе дорожного покрытия, выполненного с их использованием.

Химические модифицирующие температуропонижающие добавки (ДАД-ТА и подобные), благодаря своему механизму действия в составе вяжущего и асфальтобетона, обеспечивают технологичность асфальтобетонной смеси при более низких температурах уплотнения, без негативного влияния на свойства битума и асфальтобетонной смеси на его основе.

RussianGost | Официальная нормативная библиотека — ГОСТ Р 58406.2-2020

Товар содержится в следующих классификаторах:

Конструкция (макс.) » Стандарты » Прочие государственные стандарты, применяемые в строительстве » 93 Гражданское строительство »

ПромЭксперт » РАЗДЕЛ I. ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕГЛАМЕНТ » V Тестирование и контроль » 2 Испытания на внешние факторы » 2.3 Испытания продукции в строительстве »

ПромЭксперт » РАЗДЕЛ I. ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕГЛАМЕНТ » V Тестирование и контроль » 4 Тестирование и контроль продукции » 4.1 Испытания и контроль продукции горнодобывающей и нерудной промышленности » 4.1.2 Неметаллические полезные ископаемые, материалы и изделия »

Классификатор ISO » 93 ГРАЖДАНСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО » 93.080 Дорожное строительство » 93.080.20 Дорожно-строительные материалы »

Национальные стандарты » 93 ГРАЖДАНСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО » 93.080 Дорожное строительство » 93.080.20 Дорожно-строительные материалы »

Ссылки на документы:

ГН 2.2.5.3532-18: ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны

ГОСТ 12.1.004-91: Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.1.005-88 — Общие санитарные требования к воздуху рабочей зоны