Состав асфальтобетон: Страница не найдена — Строительные материалы от А до Я

Содержание

Состав и классификация асфальта (по содержанию основных элементов)

Состав и классификация асфальта (по содержанию основных элементов)

Асфальтобетон — вещество, имеющее много разновидностей, отличающихся друг от друга в первую очередь составом. Состав асфальта определяет в том числе сферу его применения: дороги, которые используются с различной степенью интенсивности, имеют различные покрытия.

Общеизвестно, что в состав асфальта (битумной смеси) входят песок, щебень, битум и минеральные порошки.  Песок может быть природным и дробленым. Первая разновидность добывается из песчаных карьеров, вторая — путем размельчения камней и шлаков.

Щебень и гравий могут состоять из частичек различного диаметра, быть однородными и неоднородными. Возможно изготовление асфальтовой битумной смеси без крупного заполнителя из щебня или гравия — так называемая песчано-битумная смесь.

Битум бывает натуральным и искусственным. В производстве асфальта используется искусственный битум, который получают при нефтепереработке.

Наконец, минеральные порошки в мелкозернистом асфальтобетоне — это продукт помола карбонатных горных пород (известняк, доломит и др.) Эти добавки используются для повышения прочности асфальтобетона, так как увеличивают вязкость. Вместе с тем, стоит отметить, что  если минеральных порошков будет слишком много, асфальтобетон будет хрупким. Максимально допустимый процент порошков — 12% от общей массы, чаще встречаются смеси с 6-10 процентами минеральных элементов состава асфальта.

Кроме того, асфальтобетон часто включает в себя добавки:

вещества естественного и  искусственного происхождения и различных свойств. К естественным добавкам могут относиться сера или сажа, к добавкам искусственного происхождения —  к примеру, латексы на основе синтетического каучука.

Добавки улучшают полезные свойства материалов:

могут делать асфальтболее шероховатым (и, соответственно, более безопасным для езды, благодаря улучшению сцепления с шинами), более морозостойким, способствовать тому, что езда по асфальту будет сопровождаться меньшим шумом.

Классификация

По составу асфальта (наличию битума и минеральной составляющей) выделяют следующие группы:

  1. Песчаные. Самая непрочная смесь, может использоваться для пешеходной дорожки либо тротуара.
  2. Резиново-битумные. Основная сфера их использования — строительство спортивных сооружений.
  3. Мелкозернистый асфальтобетон. Используется для производства междугородних трасс, а также проезжей части в городе.
  4. Крупнозернистый. В отличие от мелкозернистого асфальтобетона, используется как нижний слой в двуслойном покрытии.
  5. Полимерно битумные смеси. Достаточно долговечны. Широко применяются при устройстве мостовых конструкций, стоянок, паркингов.
  6. Щебёночно-мастичные. Особенно долговечны и прочны. Активно используются при строительстве городских дорог (с интенсивным движением), могут использоваться в строительстве аэродромов.

Асфальтобетон ➤ состав, свойства, требования к асфальтобетонной смеси

Дата публикации: 08.04.2020

На самом деле асфальт и асфальтобетон – разные вещи, которые часто путают. Асфальтобетон – это скорее модифицированный вариант асфальта, несмотря на то, что у них много схожих характеристик, сфер применения и свойств.

Разница в том, что асфальт – более природный материал, который получается смешением битумов, песка и гравия. А асфальтобетонная смесь – это микс из битумов, дополнительных компонентов (которые мы знаем, как обычный асфальт) и различных веществ, в том числе химических, для получения совершенно других, улучшенных, свойств.

Состав асфальтобетона позволяет получить более высокую прочность, твердость, увеличенные показатели по износостойкости, термостойкости и нагрузке. Физико механические свойства асфальтобетона позволяют применять его для покрытия дорог с повышенным трафиком, аэродромов, полов хозяйственных и производственных помещений.

 

Классификация асфальтобетона

Тип асфальтобетона полностью зависит от его характеристик и компонентов, которые применяются в его составе. В первую очередь от размера наполнителя.

Так, асфальтобетон бывает:

  • Крупнозернистым составом, с размерами фракций элементов наполнителя до 40 мм
  • Мелкозернистым асфальтобетоном, если размер фракции не превышает 20 мм
  • Песчаный асфальтобетон – с фракциями до 5 мм.

Кроме того, разновидности асфальтобетона делятся по проценту минерального наполнителя (щебня/гравия) в нем:

  • Высокоплотный асфальтобетон с % наполнителя от 60%
  • Асфальтобетон А-категории с 50-60% минерального наполнителя
  • Асфальтобетон Б-категории – когда процент наполнителя составляет 40-50%
  • Асфальтобетон В-категории, если процент наполнителя не больше 40%

Различают так же асфальтобетоны по типу основного каменного составляющего элемента (минерального заполнителя):

  • Гравийные
  • Щебеночные
  • Песчаные

И еще одна классификация асфальтобетонных смесей зависит от остаточной его пористости:

  • Высокоплотные, когда остаточная пористость не превышает 2%
  • Плотные, с пористостью от 2 до 7%
  • Пористые, если пористость превышает 7% и до 12%
  • Высокопористые смеси – с пористостью 12-18%

Кроме того, бывает холодный, теплый и горячий асфальтобетон, который различают по типу вяжущего битумного компонента и температуре, которая требуется для укладки смеси.

  • Горячий асфальтобетон укладывается при 120 °С (важно – не ниже этой температуры), сразу же после приготовления
  • Теплый асфальтобетон изготавливают и сразу укладывают при температуре от 70 °С
  • Холодный асфальтобетон может использоваться для укладки при температуре от -5 °С

 

Из чего состоит асфальтобетон

Состав асфальтобетонной смеси чаще всего самый стандартный, когда для основы берется битум (его используют в качестве вяжущего вещества) и минеральный заполнитель. В качестве заполнителя используется песок, минеральные порошки и гравий или щебень.

Задача гравия служить наикрупнейшим заполнителем, создать остов будущего покрытия, а минеральные порошки заполняют получившиеся пустоты, созданные щебнем и песком. Помимо чистых фракций щебня в производстве асфальтобетона часто используются смеси различных фракций – можно встретить комплекс и асфальтобетона категории В, и категории Б, и асфальтобетона высокоплотного. Так обычно получается самый распространенный асфальтобетон. Состав обязательно дополняется минеральными порошками, которые получают при дроблении горной породы, например, доломита или известняка.

Так же асфальтобетон состоит из смеси битума и различных компонентов, которые улучают свойства битума и улучшают общие физические и механические свойства асфальтобетона. Это могут быть как специально изготовленные добавки, так и различное сырье, например, резина в гранулах.

Чаще всего состав смеси определяется индивидуально для каждой задачи, так как для изготовления смеси асфальтобетона требуется понимать условия его будущей эксплуатации и различные погодные и нагрузочные характеристики места укладки покрытия.

 

Требования к асфальтобетону

Основные требования, которые выдвигают к асфальтобетону, зависят от его прочности. Так, предел прочности асфальтобетонной смеси к усилию его сжатия должен составлять не меньше 10 при температуре +50°.

Коэффициент теплоустойчивости асфальтобетона должен не превышать 3,0. Водостойкость (или отношение предела прочности смеси к усилию сжатия водонасыщенного и сухого образца конкретной смеси асфальтобетона) – не меньше 0,9. А водонасыщение по объему – 1-3% и не больше.

Все эти свойства асфальтобетона напрямую зависят от качества вяжущего составляющего и различных заполнителей, которые влияют на прочность, плотность, водо- и термостойкость асфальтобетона.

 

Механические свойства асфальтобетона

Основные механические и физические свойства асфальтобетона зависят от условий, в которых он будет эксплуатироваться. Кроме механического воздействия от проезжающих автомобилей, асфальтобетон подвергается воздействию атмосферных осадков, талых вод, солевых смесей от наледи, смене температуры окружающей среды.

Основное свойство асфальтобетона, на которое обращают внимание при проектировании смеси – это его прочность. Это прочность при сжатии при температуре +50°С, прочность при сжатии при температуре +20°С, прочность при сжатии при температуре в 0 градусов. Для каждого из этих температурных режимов асфальтобетон должен показывать определенную прочность.

Кроме того, для асфальтобетона важны:

  • Сдвигоустойчивость, которая влияет на долговечность уложенного покрытия. Должна составлять от 0,66 до 0,91 при оценке по коэффициенту трения
  • Сцепление при сдвиге, которое указывает на плотность, с которой будет сцепляться колесо и дорожное покрытие (показатели должны варьироваться в пределах 0,6 – 0,95)
  • Водостойкость – это соотношение между прочностями сухого образца и такого же, но напитавшегося водой.
  • Износостойкость – она же долговечность. Для асфальтобетонных смесей стандарт износа не должен превышать 0,3-1,0 мм в год.

 

Средняя плотность асфальтобетона

Для выполнения укладочных работ нужно понимать, какой расход потребует асфальтобетон. Вес смеси в килограммах необходимо разделить на асфальтобетон удельный вес. Так мы сможем узнать цифру расхода асфальтобетонной смеси. Показатели смеси для расчета можно узнать у производителя или из технических таблиц.

Эти расчеты позволят составить смету расходов.

Плотность асфальтобетонной смеси рассчитывается из его остаточной пористости. Типы пористости мы уже описывали ранее. Средняя плотность смеси зависит от фракции, которая используется в его составе: крупнозернистый асфальтобетон 2100 кг/м³, асфальтобетон на шлаковом и кварцевом песке 2350 кг/м³ и 2200 кг/м³ соответственно.

Какие бывают марки асфальта и что они означают

Многие материалы строительной и других сфер могут маркироваться определенными значениями, которые отражают какие-либо характеристики. Благодаря этому гораздо проще сориентироваться при многообразии выбора, определив наиболее подходящую разновидность материала. Марка асфальта тоже отражает определенные характеристики смеси, однако с ее помощью не всегда получится сделать однозначный вывод.

«Марка асфальта показывает не уровень прочности асфальтобетонных смесей, а совокупность различных параметров и характеристик. Другими словами, марка асфальта не способна однозначно указать на уровень всех характеристик материала, однако может упростить совокупную оценку свойств асфальтобетонных смесей»

Это связано с тем, что асфальтобетоны классифицируются по множеству характеристик, а некоторые разновидности асфальта предназначены только для определенного типа покрытий.

Например, одна и та же марка асфальта может включать:

  • 1. Высококачественный асфальт, в состав которого входит не мене 50-60% щебня из горных пород, а также различные модификаторы для повышения качества. Такой материал применяют для устройства автомобильных дорог высоких категорий с высоким транспортным потоком.
  • 2. Песчаный асфальт, не имеющий в составе каменного заполнителя. Такой тип асфальтобетонных смесей не используется для асфальтирования автодорог, так как его характеристики не предназначены для сопротивления интенсивному транспортному потоку. Песчаные смеси применяют для устройства территорий для пешего передвижения, по которым не происходит движение транспортных средств.

Получается, что к одной марке относится и самая прочная разновидность асфальтобетона, и одна из наименее прочных, не подходящая для устройства автодорог. При этом марка асфальта все же отражает уровень качества материала, однако, только при применении в подходящих для данной разновидности условиях эксплуатации.

Перед тем, как заказать асфальтирование, рекомендуем ознакомиться с основными параметрами классификации асфальтобетона, что позволит подобрать оптимальную для определенных целей разновидность материала.

Какие существуют марки асфальта

Современные асфальтобетонные смеси маркируются 3-мя категориями:

  • I марка асфальта;
  • II марка асфальта;
  • III марка асфальта.

Что отражает марка асфальта

Марка асфальта может использовать несколько основных параметров классификации асфальтобетонных смесей:

  • Состав – отражает возможный вид основного материала;
  • Плотность – определяет уровень плотности/ пористости;
  • Принцип разжижения битума в составе – отражает требуемые условия при укладке;
  • Тип – указывает на процентное содержание в составе горных пород.
Подробнее об основных параметрах асфальтобетонных смесей написано после описания марок.
Марка Описание
I Данная марка асфальта может включать различные смеси:
  • Высокоплотные;
  • Плотные типов А, Б и Г;
  • Пористые;
  • Высокопористые щебеночные.
  • Холодные смеси могут быть типов Бх, Вх, Гх.

Данные смеси могут быть щебеночными, гравийными и песчаными – горячими и холодными – в составе может присутствовать минеральный порошок.

В зависимости от комбинации основного заполнителя, зернистости и плотности, асфальтобетоны 1-й марки могут применяться для устройства асфальтового покрытия различного назначения, а также укладываться на разных уровнях.

I марка асфальта подразумевает высокую стойкость к воздействию внешних факторов, если асфальтобетонная смесь используется по своему назначению.

  • Горячий щебеночный асфальт 1-й марки с высокой плотностью будет иметь в составе не менее 40% каменистого наполнителя, что обеспечит высокую прочность и возможность укладывать материал на автомобильные дороги любых категорий.
  • Пористые виды горячего и холодного асфальта с высоким содержанием горных пород будут оптимальным вариантом для внутренних слоев дорожного покрытия.
  • Песчаный асфальт данной категории оптимален для устройства пешеходных зон, однако возможны пересечения с песчаными смесями III марки.

Как правило, 1-я марка асфальта включает материалы, имеющие более высокую стоимость, в сравнении с аналогами 2-й и 3-й марок.

II Данная марка асфальта может включать различные смеси:
  • Высокоплотные;
  • Плотные типов А, Б, В, Г и Д;
  • Пористые;
  • Высокопористые песчаные.
  • Холодные смеси могут быть типов Бх, Вх, Гх, Дх.

Данные смеси так же могут быть щебеночными, гравийными и песчаными – горячими и холодными – в составе может присутствовать минеральный порошок.

Несмотря на то, что 2-я марка асфальта подразумевает среднее качество входящих в нее асфальтовых смесей, она является самой широкой и востребованной. Стойкость материалов к механическому и климатическому воздействию будет ниже, чем аналогов I марки, однако уровень все равно останется высоким.

Это связано с тем, что максимальные физико-механические характеристики требуются далеко не для всех типов покрытий. II марка асфальта широко используется для устройства обычных городских дорог и тротуаров.

Именно из асфальтобетонных смесей 2-й марки устроено большинство городских дорожных покрытий: автомобильные дороги, тротуары, площади и т.д.

II марка асфальта более бюджетная, в сравнении с аналогами I марки.

III Данная марка асфальта включает смеси, не имеющие в составе каменного наполнителя:
  • Плотные песчаные смеси типов Б, В, Г и Д.

Несмотря на то, что такие смеси имеют высокую плотность, их прочность значительно ниже, чем у щебеночных и гравийных вариантов. Однако недостаток прочности может частично компенсироваться добавлением различных добавок.

Песчаная смесь может быть основана на обычном песке, а также на песке из горных пород. Второй вариант будет обладать более высокой прочностью.

Что означают параметры асфальтобетонных смесей, которые может отражать марка асфальта

Напомним, что марка асфальта описывает следующие параметры классификации асфальтовых смесей:

  • Возможный состав основного наполнителя;
  • Плотность/ пористость смеси;
  • Допустимые условия при асфальтировании;
  • Тип, отражающий содержание горных пород.

Основной материал асфальтобетона определяет его прочность

Щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси являются наиболее прочными и долговечными. В их составе используется щебень из горных пород, обеспечивающий высокие качественные характеристики. Кроме того, смесь усиливается специальными модификаторами – целлюлозные волокна.

Также высококачественный щебеночно-мастичный асфальт имеет в качестве вяжущего вещества полимерный битум, значительно превосходящий обыкновенные нефтяные и дорожные битумы.

  • Горный щебень составляет 70-80% от общего объема смеси – существенно увеличивает прочность, устойчивость, сопротивляемость деформации и образованию колеи.
  • Целлюлозные волокна составляют 0,3-0,5%, однако этого достаточно для выполнения заданных функций – они препятствуют стеканию битума, способствуя его удержанию.
  • Полимерно-битумное вяжущее составляет 6-7% от объема смеси – повышаются адгезионные свойства, возможная эластичность, стойкость к образованию колеи и коррозии.
  • Минеральный порошок может составлять 8-12% от массы, заполняя пустоты между фракциями щебня, что обеспечивает высокую плотность, а также повышает некоторые свойства вяжущего компонента.

Помимо высоких эксплуатационных характеристик и длительного срока службы, щебеночно-мастичные смеси позволяют понизить уровень шума на автодороге.

Гравийные асфальтовые смеси уступают в прочности щебеночным, так как гравий является осадочной породой. Тем не менее, наличие основного каменного материала в составе обеспечивает достаточно высокие характеристики.

Это позволяет применять гравийный асфальт для укладки на городские автомобильные дороги и пешеходные зоны. Однако для скоростных дорог, автомагистралей и федеральный трасс такой материал не используется.

Песчаные асфальтовые смеси наименее прочные из разновидностей асфальтобетона, однако со своим назначением покрытие из такого материала полностью справляется – это устройство тротуаров, площадей, парков и других территорий для пешего передвижения.

В зависимости от того, какой песок используется в составе, будут изменяться показатели прочности и плотности. Лучшим вариантом для песчаных смесей является песок из горных пород. Кроме того, стоимость песчаного асфальта ниже, чем вариантов с каменным наполнителем.

Плотность/ пористость асфальтобетонных смесей

Данный показатель подразумевает остаточную пористость асфальтобетона после уплотнения. Для определения используются лабораторные испытания, для чего из асфальтобетонного покрытия вырезаются образцы.

Наименование Значение
Высокоплотная 1 – 2,5%
Плотная 2,5 – 5%
Пористая 5 – 10%
Высокопористая 10 – 18%

Наиболее прочные разновидности асфальта имеют минимальную пористость/ максимальную плотность. Однако высокая плотность не всегда означает такую же прочность – песчаный асфальт может иметь остаточную пористость 1%, однако будет уступать по прочности щебеночным вариантам.

Условия при асфальтировании

Данный параметр определяет:

  • Температуру смеси в момент асфальтирования;
  • Температуру воздуха;
  • Температуру основания;
  • Требуется ли уплотнение.

Особенности разновидностей асфальтобетонных смесей по технологии укладки

После укладки и уплотнения некоторых асфальтобетонных смесей требуется искусственное образование шероховатости.

Типы асфальтобетонных смесей

По типу асфальта можно определить долю содержания горных пород по отношению к общему объему смеси. Также некоторые типы могут подразумевать лишь определенные виды асфальтобетона (АБ).

Тип смеси Характеристика
А Не менее 50-60% горных пород. Только горячий АБ.
Б Не менее 40-50% горных пород. Горячий и холодный АБ.
В Не менее 30-40% горных пород. Горячий и холодный АБ.
Г Песок из горных пород.
Д Песок из осадочных пород.

Выводы

Марка асфальта не может служить однозначным показателем прочности материала, так как каждая марка включает в себя по несколько возможных комбинаций параметров асфальтобетонных смесей.

Одна марка асфальта может указывать на высокопрочный щебеночный асфальтобетон, при этом в нее же может входить гораздо менее прочный песчаный асфальт.

Всего существует 3 марки асфальтобетона, которые классифицируют смеси по 4 параметрам:

  • Состав и вид основного материала;
  • Плотность/ пористость;
  • Условия при укладке;
  • Содержание в составе горных пород.

При этом данная маркировка отражает уровень качества материала при условии эксплуатации по прямому назначению – некоторые асфальтовые смеси предназначены для автомобильных дорог разных категорий, а некоторые для устройства пешеходных зон.

Что входит в состав асфальтобетонной смеси? | Альфа Асфальтирование

Асфальт — разновидность строительного материала, которая состоит из битума, крупных и мелких заполнителей, минерального порошка и прочих составляющих. Однако нужно понимать, что соотношение этих компонентов зависит непосредственно от типа асфальта. Давайте разбираться, что входит в состав асфальта.

Из каких базовых компонентов готовится смесь?

Существует четыре основных компонента, на основе которых создаются асфальтобетонные смеси:

  1. Крупные заполнители — щебень и гравий. Главное требование к этому компоненту — высокий уровень адгезии. Поэтому в качестве крупного заполнителя используются кубовидные зерна щебня из горных и метаморфических карбонатных пород. Величина зерен может варьироваться от 10 до 40 мм.
  2. Мелкий заполнитель или песок. Обычно берется карьерный песок или отсев дробления щебня. Речной песок для этих целей не подходит. Чтобы уменьшить пористость слоя, используется песок разных фракций. Песок делает асфальтобетон плотным, прочным, стойким к высоким температурам.
  3. Минеральный порошок. Его объем и качество определяют степень вязкости битума и эмульсии. Однако добавлять минеральные смеси нужно аккуратно: когда их слишком много, асфальтобетон становится менее прочным.
  4. Вяжущее вещество. Обычно это битум или битумная эмульсия. В технической документации указывается степень вязкости используемого материала. Например, для проведения асфальтирования в мороз до –10 градусов нужен жидкий битум с разжижающими присадками.
Вяжущее вещество. Обычно это битум или битумная эмульсия. В технической документации указывается степень вязкости используемого материала. Например, для проведения асфальтирования в мороз до –10 градусов нужен жидкий битум с разжижающими присадками.

Вяжущее вещество. Обычно это битум или битумная эмульсия. В технической документации указывается степень вязкости используемого материала. Например, для проведения асфальтирования в мороз до –10 градусов нужен жидкий битум с разжижающими присадками.

По величине фракций заполнителя выделяют несколько видов смесей:

  • Крупнозернистые. Щебенка и гравий применяются для создания нижних слоев дорожного «пирога». Обычно это щебенка с фракциями 20–40 мм.
  • Мелкозернистые. Создаются на основе мелкозернистого щебня 5–15 мм. Используются для обустройства верхней части дорожного основания.
  • Песчаные. Используются для создания тротуаров.
Как производится асфальтобетон?

Как производится асфальтобетон?

Ключевые этапы процесса изготовления горячих смесей на заводе выглядят следующим образом:

  • Просушка материалов при +150–160 градусах, а также просеивание. Если составляющие влажные, смесь будет разбрызгиваться при укладке, в итоге снизится прочность дорожного покрытия.
  • Смешивание компонентов: щебня, песка и битума. После внесения вяжущего вещества смесь должна разогреваться до +160–170 градусов и поддерживаться в этом температурном диапазоне до момента укладки. Создать такие температурные условия помогают специальные бункеры, в которых смесь способна сохранять свои технические характеристики на протяжении четырех дней.
  • Добавление модифицирующих компонентов. Может производиться в процессе смешивания.
Холодные смеси создаются на основе холодного битума, определенных полимеров, высокопрочной и вымытой щебенки, гравия.

Холодные смеси создаются на основе холодного битума, определенных полимеров, высокопрочной и вымытой щебенки, гравия.

Чтобы смесь получалась качественной, а покрытия из нее — прочными и долговечными, компания «Альфа-Асфальтирование» заказывает составляющие только у надежных поставщиков.

Все работы на заводе по производству асфальтобетонных смесей проводятся под строгим поэтапным контролем. Все процессы осуществляются строго по ГОСТам и общепринятым стандартам. Если хотите больше узнать о составе асфальтобетонных смесей, свяжитесь с консультантами компании «Альфа-Асфальтирование».

Асфальт и асфальтобетон с доставкой

Новости

Наши партнёры

 

Смесь асфальтобетонная (асфальт) Гост Тип/марка Цена за 1 тонну, с НДС 18%,
Асфальтобетонная смесь мелкозернистая  9128-2009  М/А1 2750 руб
Асфальтобетонная смесь мелкозернистая 9128-2009  М/Б1, М/Б2 2750 руб
Асфальтобетонная смесь мелкозернистая 9128-2009  М/В2 2750 руб
Асфальтобетонная смесь мелкозернистая 9128-2009  пористая М 1, М 2 2750 руб
Асфальтобетонная смесь песчаная  9128-2009  Д/М2 2700 руб
Асфальтобетонная смесь песчаная   9128-2009  Д/М3 2700 руб
Асфальтобетонная смесь крупнозернистая плотная 9128-2009  Б/М1, Б/М2 2700 руб
Асфальтобетонная смесь крупнозернистая пористая 9128-2009  М 1 2700 руб
Асфальтобетонная смесь крупнозернистая пористая  9128-2009  М 2 2700 руб
Доставка асфальта — цена за тонну —  все марки  от 300 руб

 

Асфальтобетон ( асфальт ) – залог долговечной службы

В современном мире одним из популярных материалов, используемых в строительстве, считается асфальтобетон. Природа асфальтобетонной смеси – это ненатуральный строительный материал, полученный в процессе окаменения помеси, состоящей из разнообразных составляющих – минералов и органических веществ, подбор которых завит от конечного результата на выходе: определённый тип смеси.

Как правило, минеральными компонентами, входящими в состав асфальтобетона являются: специально измельчённый минеральный порошок, песок, щебень и гравий. К органическим относятся: битум (нефть) или дёготь (древесная смола). Асфальтобетон имеет свою классификацию, зависящую от величины группы наполнителя и его содержания в смеси (в процентах), а также степени теплоты, полученной, замеси и используемого вещества для вязки.

Чаще всего востребована ЩМА – это уплотнённая щебёночно-мастичная асфальтобетонная примесь, относящаяся к горячим смесям, которые используют в качестве твёрдой основы щебёнку, а битум – вяжущего вещества. При укладке температура примеси превышает 100 градусов. В битум добавляют специальные минеральные порошки и дроблёный песок, чтобы достичь высокого уровня прочности. После того как уплотнённый слой асфальтобетона остыл образовавшееся покрытие закапчивается. Полученный состав имеет свои преимущества: передаёт нагрузку с верхних слоёв во внутренние, обеспечивая тем самым минимальную деформацию во всех направлениях. Благодаря чему это покрытие намного дольше остаётся в не повреждённом виде.

Битум жидкий или вязкий нефтяной является главным компонентом в готовке тёплых асфальтобетонных смесей, температура которых при укладке зашкаливает за 70 градусов. Как долго – часы или недели будет формироваться покрытие, зависит от некоторых нюансов: выбор битума (разжиженный или вязкий), минерального порошка (активизированный или известняковый), природных условий, температуры укладочной смеси, грузоподъёмности автомобилей и частоты их передвижения.

Жидкий битум, который застывает со средней или медленной скоростями, входит в состав для изготовления холодных асфальтобетонных смесей. Отличительная черта этих примесей заключается в хранении на складах до момента укладки. Допустимы срок хранения – 8 месяцев, и этот показатель зависит от использующего жидкого битума (быстрогустеющего или медленногустеющего). Укладка холодных смесей производится при температуре природного воздуха: весна – не ниже 5 градусов, осень – выше 10. Покрытие из таких примесей образовывается от 20 до 40 дней. Однако если включить в состав смеси активированный минеральный порошок, то срок формирования покрытия сократится до 15 суток.

АБЗ (асфальтобетонный завод) «GERUSGROUP» входит в список лидеров по выпуску асфальтобетона. Его продукция примесей славится особым качеством и обширным выбором различных видов примесей. За всю свою многолетнюю историю продуктивной занятости на рынках завод не один раз усовершенствовался и, причём успешно. АБЗ «GERUSGROUP» – это важное для настоящего момента предприятие, которое работает в строительной сфере.

В производстве асфальтобетонных примесей пользуются высококачественным оснащением. Это смесительные установки (башенного или партерного расположения), которые удовлетворяют стандартам безопасности и экологичности, а также отличаются непрерывной или периодической работай. Распространённость в России получили установки периодического действия, так как имеют самые высокие технико-экономические показатели, включающие огромное количество функций, таких как: выпуск разнообразной асфальтобетонной смеси (состав и рецептура), оперативность в управлении качеством, эффективность вводить добавки и ПАВ (поверхностно-активные вещества), изменение режимов производства, использование компьютерного оборудования и так далее. Смесь в таких установках выпускается отдельными порциями (замесами), которая сопровождается принудительным перемешиванием составляющих в мешалках, имеющих лопасти.

Получение асфальтобетонного покрытия – это трудоёмкий процесс, который представляет совокупность этапов, в результате чего должен получиться высокопрочный устой, характеризующийся ровной и шероховатой поверхностью, а также экологической безопасностью, обеспечивающий комфортное движение транспорта.

Укладка асфальтобетонной смеси, как правило, начинается с организационных и подготовительных работ, за которыми ведётся естественный контроль выпускаемой продукции и на заводе, и в лабораториях. Однако всё это происходит благодаря толковым специалистам, работающим на предприятии, которые, без сомнения, дадут чёткие ответы на поставленные вопросы, связанные с временными рамками выполнения работ, а также доставкой материала заказчикам.

 

Асфальтобетонный завод в вашем городе

 

Что же происходит на асфальтобетонном заводе ( АБЗ)?

Мы рады, что Вы задались этим вопросом. Более 92 процентов страны, 2 миллиона километров дорог и улиц проложены асфальтом. Всем давным-давно известно, что дороги с асфальтовым покрытием гладкие, экономически эффективные, исключительно долговечные, экологически чистые, и на 100 % процентов подходят для вторичной переработки.  

На самом деле, асфальтобетонный завод представляет собой оборудование для смешивания  разных компонентов (песка, щебня, минерального порошка и битума дорожного) входящих в состав асфальтобетонной смеси. По всей стране, абз находятся рядом с жилыми домами, предприятиями, полями  для гольфа, и фермерскими хозяйствами. Велика вероятность, что и рядом с вами когда-то находился асфальтный завод  в течение многих лет, и вы даже не знали об этом. Многие заблуждаются думая, что асфальтобетонный завод или АБЗ производит или перерабатывает нефтепродукты. Битум, используемый в производстве асфальтобетона поставляется с нефтебазы. А на заводе происходит его смешивание с остальными компонентами.

Асфальтобетон   —  это смесь  материалов, щебёнки или песка с битумом, взятых в нужном соотношении и замешанных в горячем состоянии. 

Производство и укладка асфальта   

Асфальтобетон, после раскладки на предварительно подготовленном участке дороги уплотняют средними и легкими катками, а после укатывают тяжелыми. В итоге уплотнения смеси увеличивается ее плотность, ее слой получает влагостойкость, а при остывании и крепкость. Недоуплотненный асфальт  (асфальтобетонные покрытия) быстро разрушается.А значит, от степени уплотнения зависят живучесть и важные характеристики асфальтовых покрытий. Завышенной уплотняемостью владеют смеси с  минеральными порошками МП-1. Наилучший итог уплотнения предоставляют пневморезиновые и вибрационные катки. При производстве асфальтобетонных смесей ( асфальт ) необходим постоянный контроль свойств конечного продукта. На первых шагах кропотливо проверяется свойство материалов , которые после будут использованы в производстве и устанавливается соотношение их характеристик с установленными ГОСТами. Тружениками фабричной лаборатории проводится контроль за точностью дозирования и за сохранением свойства материалов использованных при изготовлении асфальтобетона.

 


 


Интересное…

Дороги будущего. Совершенно новый подход.

Основной материал для строительства дорог — это асфальт. Некоторые ученые все-же заметили немало недостатков данного материала. Эти специалисты работают над совершенно новым подходом к строительству дорог. Их идеи также помогут освобождать планету от мусора.


Компания VolkerWessels (Голландия) хочет использовать очень необычный материал в строительстве дорог — пластиковый мусор вместо асфальтобетонной смеси. Такого рода материалом изобилуют некоторые участки мирового океана. Пройдя специальную переработку, пластик становится своего рода «кирпичами», из которых не составит большого труда собрать дорожное полотно. 

Интересной и практичной особенностью конструкции полотна, является предусмотренные в полотне каналы для прокладывания кабелей, труб и тому подобное. Такие каналы служат также защитой от вредного воздействия внешних факторов.

Авторы идеи замены асфальтобетона на пластик заявляют, что такой материал может выдержать серьезные температурные нагрузки, которые колеблются от — 40 до +80 °C. Плюс к этому, дорожное полотно из пластика будет устойчиво к коррозии и различным повреждениям. Предполагают что дорога из такого материала может прослужить гораздо дольше чем дорога из асфальта. Традиционные строительные материалы использоваться не будут.

О возможных сроках внедрения дороги из пластика говорить рано. Однако голландские инженеры продолжают работать над идеей замены асфальтового покрытия дорогами из пластика.

 


 


Подбор состава асфальтобетона и характеристика компонентов смеси

 

 

 

Асфальтобетон – материал для дорожного строительства, набирающий заданную прочность после своего остывания и уплотнения. Купить асфальтобетон можно у компании «ИСО Альтаир» по следующей ссылке — iso-altair.ru.

 

 

Состав асфальтобетона

 

Состав этого материала может различаться для разных марок, но в общем случае в его состав входит вяжущее вещество, каменный наполнитель, песок и различные дополнительные ингредиенты. Рассмотрим эти элементы подробнее.

 

 

Вяжущее вещество

 

Вяжущим элементом для изготовления асфальта служит битум. Вязкость его должна обеспечивать покрытие твердого компонента, но он не должен с него стекать. Битум также должен противодействовать деформированию, при этом сохранять пластичность и не трескаться. Иногда применяется разжиженный битум – праймер, разведенный на растворителе, или эмульсия – смесь с добавлением воды и эмульгатора. Повышение текучести битума ценно при использовании в морозную погоду. При охлаждении смеси вода и растворитель испаряются, а битум сохраняют свои качества. В зависимости от марки асфальта и тепловых показателей смеси (горячая или холодная) подбирается соответствующая марка битума.

 

Встречаются и целенаправленно разработанные вяжущие составы, например, полимерно-битумные, придающие упругость асфальтовому покрытию, модифицированные и другие.

 

 

Каменный наполнитель

 

В этих целях используется гравий или щебень. Играют важную роль форма и размеры камней и даже их происхождение. Учитывается содержание пыли и глинистых веществ. Наличие плоских и игольчатых камешков снижает качество материала, поэтому их содержание регламентируется ГОСТом, который определяет также размеры зерен.

Что касается происхождения, то щебень может быть получен из горных пород – диабаза, базальта, габбро, серпентина. Осадочные породы также допустимы – известняки и доломиты. Использование металлургического шлака допустимо, если прочность покрытия и его плотность не важны. Гравийный щебень также не используют для получения асфальта высокой плотности.

 

 

Песок

 

Песок входит в состав всех асфальтобетонов, а в песчаных их сортах является единственным минеральным компонентом. Песок может быть добытым в карьере или полученным в качестве отсева при дроблении камней. Для плотных сортов асфальта используют песок, имеющий прочность класса 800 и 1000. Пористые асфальты содержат песок класса 400. Ограничивается также количество глинистых частиц, которое не должно составлять более 0,5 – 1%.

 

 

Минеральный порошок

 

Этот пылевидный компонент заполняет промежутки между частицами гравия и уменьшает внутреннее трение. Зерна порошка размером около 0,074 мм получаются из пылеуловителей. По сути, это – отходы металлургии и цементных производств

 

 

Дополнительные компоненты

 

Эти составляющие служат для придания асфальту заданных свойств. Они могут быть:

§    специально разрабатываемыми и изготавливаемыми – это стабилизаторы, пластификаторы и прочие;

§    отходы или вторсырье – гранулированная резина, сера и другие, более дешевые материалы.

 

 

Особенности структуры асфальтобетона

 

Для разных практических целей (шоссе, улица, велодорожка) необходим разный асфальт. Структура асфальта бывает каркасной и бескаркасной. В первом случае зерна каменной составляющей друг друга касаются и формируют четкую структуру. Во втором случае соприкосновения между ними нет. Оптимальным является использование щебня кубовидной формы, гарантирующего максимальную прочность покрытия и минимальный износ.

 

Если щебень использован из горных пород, которые трудно полируются, это положительно влияет на свойство сдвигоустойчивости асфальта. Дробленый песок также положительно влияет на этот параметр. Минеральный порошок не должен быть слишком мелким, чтобы не повышалась пористость материала. Если асфальт укладывают в засушливых районах, его пористость должна быть минимальной.

Автор статьи: «ИСО Альтаир»

 

www.proektstroy.ru — Строительный Интернет портал

состав, виды и природные свойства. Информация от компании ДОРСТРОЙ

Ежедневно перемещаясь в собственных автомобилях по дорогам мало кто задумывается о истории асфальт и его происхождении. Оказывается привычный материал для производства дорожных покрытий известен более 5 миллионов лет и широко использовался еще в Древнем Вавилоне в качестве уплотнителя построек и изолятора тары для хранения жидкостей.

Асфальт имеет природное происхождение и почти на 70% состоит из битума. Вещество является сгустками нефти, которые нашли выход из под земли и сформировали своеобразные черные озера. На сегодняшний день источников натурального асфальта осталось не так много и находятся они в Канаде, Израиле и Тринидаде. продукт добываемый в регионах отличается высочайшим качеством а потому используется для производства дорогостоящих лаков и красок. Дорожные покрытия уже давно полностью перевели на синтетический асфальт, который получают искусственным путем.

Интересные факты о компонентах асфальтобетонной смеси

Компоненты искусственного и натурального асфальта идентичны. Отличие заключается лишь в том, что в природе составляющие перемешиваются естественным путем. Конечно различны и объемы компонентов смеси. 

Природа настолько эффективнее и изобретательнее человека, что минеральные порошки в естественной конфигурации присутствовали изначально, а человеком начали использоваться только в прошлом столетии.

Для асфальтобетонных смесей минеральный порошок является одним из главных составляющих, обеспечивающих прочность и эластичность дорожного покрытия. Кроме того данный важный компонент позволяет экономить битум, который по прежнему остается основой смеси, своеобразным связующим компонентом.

Интересно то, что самым богатым в мире месторождением природного асфальта является озеро Пич расположенное на острове Тринидад. Оно является одним из наиболее крупных и по сей день дает возможность снабжать ценным продуктом многие страны мира. Несмотря на постоянный рост промышленных предприятий и строительство дорог, “черная вода” озера самовосстанавливается и по подсчетам ученых при самом расточительном расходе может обеспечивать асфальтом еще более 400 лет.

Битум — связующее звено асфальтобетона, также не так прост как кажется. Привычные всем с детства черные куски смолы всегда считались твердым телом, но… как оказалось это аморфное вещество. Это значит, что битум будучи твердым не теряет свойства жидкости. Для того чтобы доказать данный факт в начале прошлого столетия был проведен эксперимент длительностью в 8 лет. В результате которого было доказано, что битум помещенный в воронку в якобы твердом состоянии все-таки сформировал и обронил одну-единственную каплю.

Не менее интересные наблюдения сделали ученые работая над структурой асфальта и экспериментируя с минеральными порошками. Как показывает практика далеко не все доломитовые породы подходят для измельчения. Есть определенные месторождения доломитов, которые позволяют получить порошки нужной структуры и пористости. Несмотря на что ученые активно рассматривают вариации, экспериментируют с кварцевыми породами, до сих пор не найдено аналогов  природных минеральных порошков, которые попадают в асфальт в процессе естественного формирования.

 

В чем разница между асфальтом и бетоном?

Те, кто не работает в отрасли, немного путают термины, но между асфальтом и бетоном есть существенная разница. Если вы один из многих людей, которые не уверены, что именно, давайте попробуем прояснить для вас этот вопрос.

Начнем с того, что дорожное покрытие исторически подразделялось на две основные категории – гибкое и жесткое. Эти традиционные определения, как правило, несколько упрощены, но они дают описание того, как асфальт и бетон реагируют на силовые нагрузки и окружающую среду.

Асфальтовое покрытие является гибким вариантом. По сути, асфальт состоит из довольно тонкой изнашиваемой поверхности, построенной поверх базовых и подстилающих слоев. Эти слои обычно состоят из камня или гравия и опираются на уплотненное основание (которое представляет собой уплотненный грунт). И наоборот, жесткие покрытия строятся из бетона на портландцементе. В зависимости от конкретного проекта между бетонным покрытием и земляным полотном может быть или не быть базового слоя.

В прошлом бетон был предпочтительным выбором для мощения дорог, участков и других подобных объектов.Это изменилось, и теперь асфальт является предпочтительным выбором. Чтобы понять, почему произошло это переключение, мы должны взглянуть на то, как устроены оба типа дорожного покрытия.

Асфальт изготавливается из заполнителей (например, песка или щебня), связанных вместе битумом. Это связующее представляет собой темное липкое вещество, полученное из сырой нефти. Когда участки, проезды и дороги строятся с использованием асфальта, горячий битум, смешанный с мелким заполнителем, выливается на слой более тяжелого заполнителя. Затем асфальт продавливается паровым катком, который все это уплотняет и обеспечивает правильное сцепление.В этот момент асфальт должен остыть до температуры окружающего воздуха, после чего он становится достаточно прочным, чтобы выдерживать движение транспорта. Этот процесс обеспечивает твердость и долговечность, а также предлагает достаточную гибкость, чтобы приспособиться к любым дефектам базовой поверхности.

Как и асфальт, бетон производится с использованием заполнителя. В этом случае вяжущим веществом, скрепляющим заполнитель, является цемент. Когда смесь высыхает, она становится жесткой, неумолимой (поэтому она считается «жестким» типом дорожного покрытия).У бетона есть свои применения, но важно знать, что он может ломаться и трескаться, особенно когда поверхность под ним не идеально гладкая.

В дополнение к присущей гибкости, использование асфальта по сравнению с бетоном или цементом имеет и другие преимущества. Одним из примеров является то, что удаление и замена поврежденного асфальта является относительно простым и легким процессом по сравнению с бетоном. Еще одним фактом является тот факт, что асфальт на 100% подлежит вторичной переработке.

Еще одним преимуществом асфальта перед бетоном является экономия времени и денег.Асфальтовые проекты могут быть готовы к работе быстрее и с гораздо меньшими затратами, чем бетонные. (Собственно, это относится и к обслуживанию и ремонту асфальтового покрытия.)

Вот некоторые из ключевых различий между асфальтовым и бетонным покрытием. Однако, пожалуй, самая узнаваемая разница сводится просто к цвету: асфальт черный, а бетон серый.

Как лидер индустрии дорожного покрытия в Западном Мичигане, мы можем помочь вам разобраться в таких вопросах. Более того, мы предоставляем комплексные услуги по укладке тротуарной плитки.Когда вы нанимаете Stripe A Lot для управления своим проектом, вы нанимаете только Stripe A Lot — никаких субподрядчиков! — и наш многолетний опыт работы в отрасли. Чтобы узнать, что мы можем сделать для вас, просто позвоните нам сегодня по телефону 1-800-BLACKTOP (или 616-772-2559). Пока вы на линии, не забудьте запросить БЕСПЛАТНУЮ ОЦЕНКУ!

Что такое асфальт — EAPA

Асфальт представляет собой смесь заполнителей, вяжущего и наполнителя, используемую для строительства и содержания дорог, стоянок, железнодорожных путей, портов, взлетно-посадочных полос аэропортов, велосипедных дорожек, тротуаров, а также игровых и спортивных площадок.

Заполнители, используемые для асфальтовых смесей, могут представлять собой щебень, песок, гравий или шлаки. В настоящее время некоторые отходы и побочные продукты, такие как строительный и сносный мусор, используются в качестве заполнителей, что повышает устойчивость асфальта.

Для связывания заполнителей в когезивную смесь используется вяжущее. Чаще всего в качестве вяжущего используется битум, хотя в настоящее время также разрабатывается ряд вяжущих на биологической основе с целью минимизации воздействия дорог на окружающую среду.

Среднее асфальтобетонное покрытие состоит из дорожной конструкции выше уровня пласта, включающей несвязанные и битумно-связанные материалы. Это дает дорожному покрытию возможность распределять нагрузки от транспорта до того, как он достигнет уровня формации. Обычно тротуары состоят из разных слоев:

Асфальт производится на асфальтовом заводе. Это может быть стационарная установка или даже мобильная смесительная установка. На асфальтовом заводе можно производить до 800 тонн в час.Средняя температура производства горячей асфальтобетонной смеси составляет от 150 до 180°C, но в настоящее время доступны новые технологии производства асфальта при более низких температурах. (Смотри ниже).

Горячая асфальтобетонная смесь (HMA)

Горячие асфальтобетонные смеси обычно производятся при температуре от 150 до 180 °C. В зависимости от области применения может использоваться разная асфальтобетонная смесь. Более подробную информацию о различных асфальтных смесях см. в разделе «Асфальтные изделия»

.

Теплая асфальтобетонная смесь (WMA)

Типичный WMA производится при температуре примерно на 20–40 °C ниже, чем эквивалентная горячая асфальтобетонная смесь.Затрачивается значительно меньше энергии и, следовательно, образуется меньше дыма (как правило, снижение температуры на 25°C приводит к уменьшению выделения дыма на 75%). Кроме того, при укладке асфальта температура материала ниже, в результате чего улучшаются условия работы бригады и раньше открывается дорога.

Холодная асфальтобетонная смесь

Холодные смеси производятся без подогрева заполнителя. Это возможно только за счет использования эмульгированного в воде битума, который разрушается либо при уплотнении, либо при перемешивании.Изготовление покрытия заполнителя. За время отверждения вода испаряется, а прочность увеличивается. Холодные смеси особенно рекомендуются для дорог с малой интенсивностью движения.

границ | Характеристика цементно-асфальтовой эмульсионной смеси с начальной прочностью и текучестью

Введение

Цементно-битумная эмульсионная смесь (CAEM) представляет собой органо-неорганический композитный материал, образованный сочетанием гидратации цемента и деэмульгации эмульгированного асфальта.CAEM широко используется при содержании и восстановлении дорог из-за сочетания высоких механических свойств цементных материалов и гибкости асфальтовых материалов, низкого воздействия на окружающую среду и экономической эффективности (Zhong and Chen, 2002; Lu et al., 2009). ; Qiang et al., 2011; Doyle et al., 2013; Tian et al., 2013; Tyler et al., 2014; Ling et al., 2016; Ouyang et al., 2020). Несмотря на вышеупомянутые преимущества САЕМ, существует недостаток, заключающийся в том, что углы не могут быть полностью уплотнены, что приводит к плохой адгезии между новыми и старыми материалами из-за плохих реологических свойств САЕМ (Hu et al., 2009; Дожицкий и др., 2017; Лю и Лян, 2017 г.). При воздействии неблагоприятных погодных условий, таких как дождь или замерзание и оттаивание, на месте ремонта возникнет вторичное повреждение. Кроме того, ремонтные материалы должны соответствовать требованиям по прочности, чтобы раньше открываться для движения в различных условиях. Исследования показали, что ремонтным материалам требуется много времени, чтобы достичь полной прочности (Qiang et al., 2011; Fang et al., 2016; Liu and Liang, 2017; Du, 2018). Следовательно, для повышения прочности дороги и ее раннего открытия для движения, свойства нового САЕМ должны удовлетворять требованиям хорошей текучести и высокой прочности в раннем возрасте.

Распространено мнение, что увеличение дозировки цемента может эффективно повысить прочность CAEM (Lu et al., 2009; Yan et al., 2017; Ouyang et al., 2018). Ян и др. (2017) изучали раннюю прочность смеси битумной эмульсии с различным содержанием цемента, и результаты показали, что добавление цемента в смесь битумной эмульсии улучшило ее раннюю прочность. С увеличением содержания цемента прочность смеси увеличивается. Однако чрезмерное содержание цемента может привести к появлению трещин в дорожном покрытии.Лю и Лян (2017) сообщили, что время текучести увеличивается с увеличением отношения асфальта к цементу (A/C), в то время как прочность на сжатие и модуль упругости за 28 дней показывают противоположную тенденцию. Лин и др. (2015) изучил механизм ранней прочности CAEM и пришел к выводу, что цемент играет основную роль в первые 3 дня ранней прочности, в то время как эмульгированный асфальт играет преобладающую роль как в ранней, так и в конечной прочности. Таким образом, влияние А/С на раннюю силу САЕМ важно.Исследования показали, что тип асфальта также влияет на прочность CAEM. Обычно в различных типах САЕМ используются как катионные, так и анионные битумные эмульсии. Исследования, проведенные Plank and Hirsch (2007), Tan et al. (2013), Оуян и др. (2016), Ли и соавт. (2018) и др. показали, что анионная битумная эмульсия была более подходящей, чем катионная битумная эмульсия, для составления рецептуры CAEM, когда требовалась более высокая прочность. Поэтому при выборе материалов была выбрана анионная битумная эмульсия для повышения прочности САЕМ.

Как хорошо известно, водоцементное отношение (В/Ц) оказывает большое влияние на текучесть цементного бетона и, как можно ожидать, оказывает существенное влияние на текучесть САЕМ. Оуян и др. (2019b) изучили влияние содержания воды на механические свойства смеси цементно-битумной эмульсии и рекомендовали, чтобы оптимальное содержание воды в смеси цементно-битумной эмульсии определялось максимальной косвенной прочностью на растяжение в составе смеси. Кроме того, эмульгированный асфальт содержит влагу, Оуян и Шах (2018) также сообщили, что дозировка битумной эмульсии была основным фактором, влияющим на реологические свойства свежего цементно-битумного эмульсионного раствора.Было подтверждено, что пористая структура продуктов гидратации оказывает заметное влияние на механические свойства и долговечность вяжущих материалов (Zhou et al., 2018; Zhou et al., 2020a, b) и, очевидно, зависит от соотношения В/Ц. Поэтому необходимо систематически изучать свойства высокой текучести и микроструктуру САЕМ с различным соотношением В/Ц.

В этой статье был предложен новый тип САЕМ с высокой начальной прочностью и текучестью, были исследованы текучесть, прочность на сжатие и прочность на изгиб САЕМ в разные периоды и 28-дневный модуль упругости САЕМ.Кроме того, для характеристики эволюции микроструктуры CAEM использовались рентгеновская дифракция (XRD), сканирующий электронный микроскоп (SEM) и ртутная порозиметрия (MIP). Результаты исследований позволят получить эталонные параметры для строительства дорожного покрытия.

Материалы и экспериментальные методы

Материалы

Выбор и основа материалов были перечислены следующим образом:

(1) Битумная эмульсия: битумная эмульсия с содержанием выпаренного остатка 60.0% было подготовлено. Свойства битумной эмульсии представлены в таблице 1. Методы испытаний битумной эмульсии соответствовали китайскому стандарту JTJ E20-2011.

(2) Цемент: для получения высокой ранней прочности САЕМ сульфоалюминатный цемент (SAC 42.5) и портландцемент (P.O 42.5) смешивали в соотношении 2:8 (мас.%). Свойства цемента приведены в таблице 2. Методы испытаний цемента соответствовали китайскому стандарту GB 175-2007.

(3) Заполнитель: крупные заполнители, используемые в этой статье, представляли собой измельченные природные заполнители с непрерывной сортировкой, а используемые мелкие заполнители представляли собой природный песок.Максимальный размер частиц крупных заполнителей составлял 20 мм, степень измельчения, процент осадка, процент игл и листов крупных заполнителей составляли 12,6, 0,5 и 8,5% соответственно. Модуль крупности природного песка составил 2,8, нанесенный на график в зоне II в соответствии с китайским стандартом JTG E42-2005.

(4) Добавки: исследования (Tan et al., 2013; Ouyang et al., 2019a; Ouyang et al., 2020) показали, что добавление добавок может эффективно улучшить характеристики CAEM. Единый расширитель (твердое содержание 30.1% и плотностью 2750 кг·м –3 ) и поликарбоксилатный суперпластификатор (коэффициент снижения содержания воды 25%) добавляли для улучшения объемной стабильности и текучести САЕМ. Кроме того, кремнийорганический пеногаситель (PH = 7) использовали для уменьшения содержания воздушных пустот в САЕМ, а составную добавку использовали для контроля времени схватывания САЕМ, которая представляла собой смесь борной кислоты (H 3 BO 3 ). и карбонат лития (Li 2 CO 3 ) в соотношении 4:1 (мас.%).

Таблица 1. Свойства битумной эмульсии.

Таблица 2. Свойства цемента.

Смешайте пропорции

Сырье смешивали в чаше в следующем порядке: сначала заполнитель и половину воды смешивали вместе в течение примерно 2 минут; Во-вторых, смешанный цемент и добавки смешивались вместе в течение примерно 2 минут, а затем оставшаяся вода и битумная эмульсия смешивались вместе в течение 5 минут до получения гомогенного КАЕМ.

Пропорции смеси CAEM перечислены в таблице 3.Вода, указанная в пропорции смеси, не включает воду в битумной эмульсии.

Таблица 3. Пропорции смеси САЕМ.

Экспериментальные методы

Текучесть

Текучесть свежего САЕМ измеряли по осадке смеси в соответствии с практическим опытом и китайским стандартом JTJ E30-2005.

Ранние механические свойства

Механические свойства САЕМ в раннем возрасте количественно определяли по прочности на сжатие и прочности на изгиб через 2 часа, 6 часов, 3 дня и 28 дней соответственно.Кубические образцы размером 100 мм × 100 мм × 100 мм использовались для прочности на сжатие. Луч образцы 100 мм × 100 мм × 400 мм были использованы для прочности на изгиб. Кроме того, на образцах размером 150 мм × 150 мм × 300 мм (в соответствии с китайским стандартом JTJ E30-2005) был проведен модуль упругости CAEM в течение 28 дней. Для каждого результата испытания готовили по три образца. Образцы были подготовлены с бетонным вибратором, и все образцы были вылечены при температуре 20 ± 2 ° C и влажности 95% (RH) до даты испытаний.

XRD, SEM и MIP
В этом исследовании использовалась дифракция рентгеновских лучей

для наблюдения за гидратацией смешанных вяжущих материалов CAEM. Образцы CAEM измельчали ​​в порошок и пропускали через сито 63 мкм для рентгеноструктурного анализа (Bołtryk and Małaszkiewicz, 2013).

Сканирующий электронный микроскоп

использовали для изучения характеристик микроструктуры CAEM. Отвержденным образцам придавали форму куба с длиной стороны 1,5 см. Затем поверхность образцов покрывалась тонким слоем золота перед наблюдением с помощью РЭМ (Likitlersuang and Chompoorat, 2016; Li et al., 2018).

Совокупный объем пор и распределение пор по размерам в САЕМ измеряли с помощью Auto Pore IV 9510 MIP. Измельченные кусочки образцов замачивали в растворе абсолютного этилового спирта для прекращения гидратации перед испытанием MIP (Wang et al., 2017).

Результаты и обсуждение

Текучесть

На рис. 1 показаны результаты текучести свежего САЕМ с различными соотношениями А/Ц и В/Ц. Можно видеть, что на текучесть свежего САЕМ сильно повлияло как отношение А/Ц, так и отношение В/Ц.Как показано на рисунке 1, текучесть САЕМ снижается с увеличением соотношения А/Ц. Возможное объяснение заключалось в том, что увеличение отношения A/C привело к агрегации цементной и асфальтовой эмульсии, а затем к захвату воды, что привело к снижению текучести CAEM (Wang et al., 2015). Наоборот, текучесть САЕМ увеличивалась с увеличением отношения В/Ц, а осадка достигала почти 220 мм при соотношении В/Ц 0,32.

Рис. 1. Текучесть CAEM.

Из рис. 1 также можно сделать вывод, что для получения большей текучести САЕМ (осадка более 200 мм) соотношение А/Ц и В/Ц можно регулировать на основе экспериментального опыта.

Механические характеристики раннего возраста

Прочность на сжатие

На рис. 2 показаны результаты прочности на сжатие САЕМ с различными соотношениями В/Ц и А/Ц через 2 часа, 6 часов, 3 дня и 28 дней отверждения. Из рис. 2 можно сделать вывод, что прочность на сжатие САЕМ может достигать более 10 МПа в возрасте 2 часов благодаря использованию в смеси композиционного цемента.Также можно видеть, что значительное снижение прочности на сжатие САЕМ было получено по мере увеличения соотношения В/Ц. При увеличении отношения В/Ц с 0,30 до 0,32 прочность на сжатие снизилась на 32,1% через 2 часа и на 13,3% через 28 дней соответственно. Это указывало на то, что увеличение соотношения В/Ц оказывает негативное влияние на прочность на сжатие САЕМ.

Рис. 2. Прочность на сжатие CAEM.

Следует отметить, что тенденция изменения A/C соответствовала тенденции изменения W/C.При увеличении отношения A/C с 0,18 до 0,30 прочность на сжатие снизилась на 38,6% через 2 часа и на 23,3% через 28 дней. С увеличением А/С прочность на сжатие снижалась за счет капель битумной эмульсии, диспергированных в цементной матрице. Кроме того, прочность на сжатие через 6 ч составила примерно 79–90 % от прочности на сжатие САЕМ через 28 дней, которая почти достигла 17–24 МПа. Как известно, скорость гидратации цемента на основе сульфоалюмината кальция очень высока по сравнению с портландцементом, поэтому в течение начального периода гидратации САЕМ образуется хороший запас продуктов гидратации, а пористость заполняется основными продуктами гидратации, которые способствует быстрому нарастанию ранней прочности КАЭМ.

Прочность на изгиб

На рис. 3 показаны результаты прочности на изгиб, полученные методом CAEM при различных соотношениях В/Ц и А/Ц. Из рисунка 3 видно, что прочность на изгиб САЕМ снижается с увеличением отношения В/Ц или отношения А/Ц. Увеличение A/C привело к более значительному снижению прочности на изгиб САЕМ, указывая на то, что структура, образованная гидратами цемента, может быть ослаблена добавлением битумной эмульсии. Прочность на изгиб В/Ц 0,30, В/Ц 0.31 и В/Ц 0,32 через 6 ч составляли примерно 92,8, 94,5 и 95,3% от 28-дневной прочности СЕАМ соответственно. Кривая прочности на изгиб имела тенденцию быть стабильной через 6 часов, что указывает на то, что прочность на изгиб в основном зависела от структуры, сформированной гидратами цемента до 6 часов. Тем не менее, прочность на изгиб CAEM все еще немного увеличивалась через 6 часов из-за того, что вода, присутствующая в битумной эмульсии, все еще медленно высвобождалась по мере увеличения отношения A/C, и цемент продолжал гидратироваться.

Рисунок 3. Прочность на изгиб CAEM.

Прочность на сжатие — Отношение прочности на изгиб

Соотношение прочности на сжатие и прочности на изгиб (отношение C/F) может отражать ударную вязкость материала. Как правило, меньшее отношение C/F означает лучшую ударную вязкость и ударную вязкость материала. И наоборот, чем больше отношение C/F, тем более хрупким является материал и тем хуже ударопрочность по отношению к внешним воздействиям.

На рис. 4 показано соотношение C/F в САЕМ с различными соотношениями W/C и A/C.Как видно из рисунка 4, значение C/F увеличивалось по мере увеличения времени отверждения и немного увеличивалось через 6 часов. Чем выше соотношение В/Ц у САЕМ, тем ниже соотношение С/Ф, что указывает на более высокую ударную вязкость САЕМ. Точно так же, чем выше соотношение A/C у CAEM, тем ниже отношение C/F, что означает более высокую ударную вязкость CAEM.

Рис. 4. Соотношение прочности на сжатие и прочности на изгиб САЕМ.

Модуль упругости за 28 дней

Из рисунка 5 ясно видно, что когда отношение В/Ц было равно 0.30, модуль упругости САЕМ через 28 дней соответствовал соотношению В/Ц, равному 0,31. Однако 28-дневный модуль упругости САЕМ внезапно уменьшился, когда отношение В/Ц было равно 0,32, что указывает на то, что оптимальное отношение В/Ц должно быть меньше 0,32. Кроме того. Как показано на рисунке 5, снижение модуля упругости САЕМ через 28 дней наблюдалось по мере увеличения отношения А/С. Когда отношение A/C увеличилось с 0,18 до 0,30, 28-дневный модуль упругости уменьшился на 11,6 и 32,5% соответственно, что указывает на то, что чем выше содержание битумной эмульсии, тем ниже 28-дневный модуль упругости САЕМ.

Рисунок 5. 28-дневный модуль упругости CAEM.

Характеристика микроструктуры

Анализ микроструктуры

На рисунках 6A, B показана микроструктура САЕМ при разном времени отверждения. Из рисунка 6А можно ясно видеть, что в начале процесса гидратации было большое количество кристаллов игольчатой ​​формы, которые заполнили микропоры смеси и повысили прочность САЕМ. Кроме того, гидратация цемента поглощала часть воды, которая занимала микровоздушные пустоты между битумной эмульсией и песком, что оказывало укрепляющее действие на CAEM (Fu et al., 2014). По мере того как САЕМ продолжала гидратироваться, гели C-S-H становились основной связывающей фазой в САЕМ, прочность затвердевшего САЕМ зависела от способности C-S-H эффективно связывать другие продукты гидратации и агрегаты (Fu et al., 2014). Из рисунка 6Б видно, что продукты гидратации в САЕМ соединялись между собой, в результате чего образовавшаяся структура была значительно более плотной.

Рис. 6. (A) Микроструктура САЕМ через 2 часа. (B) Микроструктура САЕМ через 28 дней.

Для получения подробной информации о структуре кристаллических веществ в данном исследовании был использован XRD для получения качественного фазового состава материалов и идентификации кристаллических фаз материалов.

На рисунках 7A, B представлены рентгеновские дифрактограммы продуктов гидратации CAEM через 2 часа и 28 дней отверждения. Из рисунков 7A,B можно ясно видеть, что продукты гидратации CAEM, включая гидраты силиката кальция (гель CSH), эттрингит (AFt), 3CaO,⋅Al 2 O 3 ,⋅CaSO 4 ,⋅ nH 2 O, (AFm), Ca(OH) 2 , (CH) и небольшое количество частиц негидратированного цемента.Ранняя гидратация CAEM была очень быстрой, с образованием большого количества эттрингита (AFt). При продолжении гидратации количество AFt в CAEM начало уменьшаться. Напротив, количество гелей C-S-H продолжало увеличиваться.

Рисунок 7. (A) Продукты гидратации CAEM через 2 часа. (B) Продукты гидратации CAEM через 28 дней.

Анализ пористой структуры

Чтобы определить влияние соотношения В/Ц и А/Ц на структуру пор САЕМ, в этом исследовании использовали МИП для характеристики пористой структуры САЕМ для 2-часовых образцов и 28-дневных образцов.Результаты испытаний представлены на рисунках 8, 9.

Рисунок 8. Совокупный объем пор САЕМ в возрасте 2 ч и 28 дней.

Рис. 9. (A) Распределение размеров пор САЕМ с различными соотношениями В/Ц. (B) Распределение размеров пор САЕМ с различными соотношениями A/C.

На рис. 8 представлен совокупный объем пор САЕМ с различными соотношениями В/Ц и А/Ц. Из рисунка 8 видно, что кумулятивный объем САЕМ 2-часовых образцов и 28-дневных образцов был одинаковым, что указывает на то, что ранняя гидратация САЕМ была очень быстрой в раннем возрасте и продуктов гидратации было достаточно.Из рисунка 8 также видно, что кумулятивный объем пор САЕМ увеличивался с увеличением отношения A/C, возможно, из-за того, что битумная эмульсия привела к увеличению объема пор. С увеличением отношения В/Ц кумулятивный объем пор САЕМ показал аналогичный закон.

На рисунках 9A,B представлено распределение пор по размеру в САЕМ с различными соотношениями В/Ц и А/Ц. Ву (1988) предложил классификацию пор на безвредные поры (<20 нм), менее опасные поры (20~50 нм), вредные поры (50~200 нм) и множественные вредные поры (>200 нм) в соответствии с размер пор, и указал, что только уменьшение вредных пор и добавление безвредных пор может улучшить механические свойства и долговечность бетона.

Из рисунка 9А можно сделать вывод, что доля множественных вредных пор (> 200 нм) в САЕМ несколько увеличилась с увеличением отношения В/Ц, что указывает на то, что чрезмерная влажность оказывала негативное влияние на распределение пор по размерам в САЕМ. Как видно из рисунка 9B, доля множественных вредных пор (> 200 нм) САЕМ увеличивалась с увеличением отношения А/С, в то время как доля безвредных пор (<20 нм) САЕМ уменьшалась с увеличением А. /С отношение.Это можно объяснить тем, что вязкость САЕМ увеличивалась с увеличением А/С, что приводило к затруднению удаления пузырьков воздуха, которые были введены САЕМ во время процесса смешивания.

Заключение

В этой статье были изучены высокая прочность и текучесть САЕМ в раннем возрасте, а эволюция микроструктуры САЕМ была проанализирована с помощью XRD, SEM и MIP, чтобы выявить механизм отверждения САЕМ. На основании экспериментальных результатов можно сделать следующие выводы:

(1) Текучесть свежего САЕМ сильно зависит как от соотношения воздух/цех, так и от отношения вода/цемент.Текучесть САЕМ снижается с увеличением отношения А/Ц, тогда как текучесть САЕМ увеличивается с увеличением отношения В/Ц.

(2) Прочность на сжатие САЕМ достигает 17–24 МПа через 6 часов отверждения, что составляет почти 79–90% прочности на сжатие САЕМ за 28 дней. Прочность на изгиб КАЭМ для 2-часовых образцов может достигать более 4 МПа. Тенденция изменения прочности на изгиб согласуется с прочностью на сжатие CAEM, что указывает на то, что увеличение отношения W/C или отношения A/C оказывает негативное влияние на механические свойства.

(3) Следует выбирать как можно меньшее значение A/C, чтобы получить высокую текучесть CAEM. По мере увеличения В/Ц текучесть САЕМ увеличивается, но прочность на сжатие САЕМ снижается, поэтому значение В/Ц должно быть умеренным, чтобы обеспечить высокую прочность САЕМ в начале старения.

(4) Из СЭМ-изображений КАЭМ можно сделать вывод, что в ранний период гидратации КАЭМ продукты гидратации заполняли микропоры смеси. А при продолжении гидратации продукты гидратации соединялись друг с другом, в результате чего образовывалась более плотная структура.Кроме того, из результатов испытаний MIP видно, что доля множественных вредных пор (> 200 нм) САЕМ увеличивается с увеличением отношения В/Ц или отношения А/Ц, что указывает на то, что увеличение отношения А/Ц или Соотношение В/Ц оказывает негативное влияние на распределение пор по размерам в САЕМ.

Заявление о доступности данных

Наборы данных, созданные для этого исследования, доступны по запросу соответствующему автору.

Вклад авторов

YT и WL задумали этот проект.XY, DL, ZW, JZ и OX планировали эксперименты и проводили эксперименты. YT и XY проанализировали данные и написали рукопись. Все авторы обсудили результаты и прокомментировали рукопись.

Финансирование

Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (51878065), Фондом фундаментальных исследований центральных университетов, CHD (300102319201), Фондом естественных наук китайской провинции Шэньси (2017JM5030 и 2020JM-247), Western Transportation Construction Science и Технологическая программа (2013318J09230) и Государственная ключевая лаборатория высокоэффективных строительных материалов (2018CEM010).

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Ссылки

Болтрик М. и Малашкевич Д. (2013). Применение анионной битумной эмульсии в качестве добавки к бетону. Констр. Строить. Матер. 40, 556–565. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2012.11.110

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Дожицкий, Б., Ячевский, М., и Шидловский, К. (2017). Влияние вяжущих на жесткость минерально-цементно-эмульсионных смесей. Проц. англ. 172, 239–246. doi: 10.1016/j.proeng.2017.02.103

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Дойл, Т. А., Макнелли, К., Гибни, А., и Табаковиа, А. (2013). Разработка методов оценки зрелости холодных битумных материалов. Констр. Строить. Матер. 38, 524–529. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2012.09.008

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ду, С.(2018). Влияние условий твердения на свойства цементно-битумной эмульсионной смеси. Констр. Строить. Матер. 164, 84–93. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2017.12.179

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Фанг, X., Гарсия, А., Виннефельд, Ф., Партл, М. Н., и Лура, П. (2016). Влияние быстротвердеющих цементов на механические свойства битумно-цементных эмульсий. Матер. Структура 49, 487–498. doi: 10.1617/s11527-014-0512-3

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Фу, В., Се Ю., Чжэн К., Сун Х. и Чжоу Х. (2014). Влияние асфальта на механические свойства цемента и асфальтобетонных растворов. Куэй Суан Джен Сюэ Пао Дж. Чин. Керамический соц. 42, 642–647. doi: 10.7521/j.issn.0454-5648.2014.05.14

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ху, С.Г., Ван, Т., Ван, Ф.З., и Лю, З.К. (2009). Адсорбционные свойства между цементом и битумной эмульсией в цементно-асфальтовом растворе. Доп. Цемент Рез. 21, 11–14.doi: 10.1680/adcr.2007.00034

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ли, В., Хун, Дж., Чжу, X., Ян, Д., и Мяо, К. (2018). Механизм торможения анионной битумной эмульсии при гидратации портландцемента. Констр. Строить. Матер. 163, 714–723. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2017.12.150

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ликитлерсуанг, С., и Чомпоорат, Т. (2016). Лабораторные исследования характеристик асфальтобетонных смесей, модифицированных цементом и золой уноса. Междунар. Дж. Тротуар Рез. Технол. 9, 337–344. doi: 10.1016/j.ijprt.2016.08.002

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Линь Дж., Вэй Т., Хун Дж., Чжао Ю. и Лю Дж. (2015). Исследование механизма развития начальной прочности асфальтобетонной смеси холодного ресайклинга с использованием битумной эмульсии. Констр. Строить. Матер. 99, 137–142. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2015.09.019

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Линг, К., Ханц, А.и Баия, Х. (2016). Измерение восприимчивости холодной асфальтобетонной смеси к влаге с помощью модифицированного теста на кипячение на основе цифровых изображений. Констр. Строить. Матер. 105, 391–399. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2015.12.093

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Лю, Б., и Лян, Д. (2017). Влияние массового отношения асфальта к цементу на свойства битумно-эмульсионного раствора, модифицированного цементом. Констр. Строить. Матер. 134, 39–43. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2016.12.137

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Лу, К.Т., Куо, М.Ф., и Шен, Д.Х. (2009). Состав и механизм реакции цементно-асфальтовой мастики. Констр. Строить. Матер. 23, 2580–2585. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2009.02.014

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Оуян Дж., Хан Б., Цао Ю., Чжоу В., Ли В. и Шах С. П. (2016). Роль и взаимодействие суперпластификатора и эмульгатора в свежем цементно-битумном эмульсионном тесте посредством изучения реологии. Констр. Строить. Матер. 125, 643–653. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2016.08.085

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Оуян Дж., Ху Л., Ян В. и Хань Б. (2019a). Добавки, повышающие прочность цементно-битумной эмульсионной смеси. Констр. Строить. Матер. 198, 456–464. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2018.11.280

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Оуян, Дж., Пан, Б., Сюй, В., и Ху, Л. (2019b). Влияние содержания воды на объемно-механические свойства битумно-цементной эмульсионной смеси. Дж. Матер. Гражданский инж. 31:04019085. doi: 10.1061/(asce)mt.1943-5533.0002736

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Оуян, Дж., и Шах, С.П. (2018). Факторы, влияющие на структурообразование свежей асфальтобетонной эмульсии. Дорожный мастер. Тротуар Des. 19, 87–103. дои: 10.1080/14680629.2016.1236744

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Оуян, Дж., Ян, В., Чен, Дж., и Хань, Б. (2020). Влияние суперпластификатора и смачивающего агента на свойства дорожной одежды из смеси холодного ресайклинга с битумной эмульсией и цементом. Дж. Матер. Гражданский инж. 32:04020136. doi: 10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0003194

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Оуян, Дж., Чжао, Дж., и Тан, Ю. (2018). Моделирование механических свойств цементно-асфальтового эмульсионного раствора при различных соотношениях асфальта и цемента и температуре. Дж. Матер. Гражданский инж. 30:04018263. doi: 10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002480

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Планк, Дж., и Хирш, К. (2007).Влияние дзета-потенциала ранних фаз гидратации цемента на адсорбцию суперпластификатора. Цемент Concr. Рез. 37, 537–542. doi: 10.1016/j.cemconres.2007.01.007

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Цян В., Пейю Ю., Рухан А., Цзиньбо Ю. и Сянмин К. (2011). Механизм прочности цементно-асфальтового раствора. Дж. Матер. Гражданский инж. 23, 1353–1359. doi: 10.1061/(asce)mt.1943-5533.0000301

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Тан, Ю., Оуян, Дж., Лв, Дж., и Ли, Ю. (2013). Влияние эмульгатора на гидратацию цемента в цементно-асфальтовом растворе. Констр. Строить. Матер. 47, 159–164. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2013.04.044

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Тянь, Ю., Джин, X.Y., Джин, Н.Г., Чжао, Р., Ли, З.Дж., и Ма, Х.Ю. (2013). Исследование формирования микроструктуры растворов, модифицированных полиакрилатным латексом. Констр. Строить. Матер. 47, 1381–1394. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2013.06.016

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Тайлер Р., Ван С., Шу Х., Хуанг Б. и Кларк Д. Б. (2014). Лабораторные исследования механических свойств цементно-эмульгированного асфальтобетонного раствора. Констр. Строить. Матер. 65, 76–83. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2014.04.113

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ван Ю., Юань К., Дэн Д., Е Т. и Фанг Л. (2017). Измерение пористой структуры цементно-битумного раствора методом ядерного магнитного резонанса. Констр. Строить. Матер. 137, 450–458. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2017.01.109

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ван, З., Шу, X., Резерфорд, Т., Хуанг, Б., и Кларк, Д. (2015). Влияние битумной эмульсии на свойства свежего цементно-эмульгированного асфальтового раствора. Констр. Строить. Матер. 75, 25–30. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2014.11.013

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ву, З. (1988). Размышления о конкретной науке и технике. Бетон 6, 4–6.

Академия Google

Ян Дж., Ленг З., Ли Ф., Чжу Х. и Бао С. (2017). Ранняя прочность и долговременная работоспособность битумно-эмульсионных смесей холодного рециклинга с различным содержанием цемента. Констр. Строить. Матер. 137, 153–159. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2017.01.114

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Чжун, С., и Чен, З. (2002). Свойства латексных смесей и модифицированных ими цементных растворов. Цем.Конкр. Рез. 32, 1515–1524. doi: 10.1016/S0008-8846(02)00813-X

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Zhou, Y., Cai, J., Chen, R., Hou, D., Xu, J., Lv, K., et al. (2020а). Разработка и оценка интеллектуального ингибитора транспорта жидкости на полимерной основе. Дж. Чистый. Произв. 257:120528. doi: 10.1016/j.jclepro.2020.120528

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Чжоу Ю., Цай Дж., Хоу Д., Чанг Х. и Ю Дж. (2020b). Ингибирующее действие и механизмы «умных» полимеров на транспорт жидкостей по наноканалам. Заяв. Серф. науч. 500:144019. doi: 10.1016/j.apsusc.2019.144019

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Чжоу Ю., Хоу Д., Цзян Дж., Лю Л., Ше В. и Ю Дж. (2018). Экспериментальные и молекулярно-динамические исследования транспорта и адсорбции ионов хлора в нанопорах фазы силиката кальция: влияние соотношения кальция и силиката. Микропористый мезопористый материал. 255, 23–35. doi: 10.1016/j.micromeso.2017.07.024

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Асфальтовое покрытие История | Вашингтонская ассоциация асфальтовых покрытий

Горячие асфальтобетонные покрытия (HMA)

существуют в их нынешнем виде как смесь угловатых заполнителей и битумного вяжущего с начала 20-го века.Тем не менее, мостовая HMA восходит к древним римским дорогам и не только.

Первое зарегистрированное использование асфальта людьми было сделано шумерами около 3000 г. до н.э. Статуи того времени использовали асфальт в качестве связующего вещества для инкрустации различных раковин, драгоценных камней и жемчуга. Другими распространенными древними видами использования асфальта были консервация (для мумий), гидроизоляция (смола для корпусов кораблей) и цементирование (использовалось для соединения кирпичей в Вавилонии). Примерно в 1500 году нашей эры инки Перу использовали состав, похожий на современный битумный щебень, для мощения частей своей дорожной системы.На самом деле асфальт несколько раз упоминается в Книге Бытия (Baird 2002).

В более современные времена асфальтовое покрытие сначала началось с пешеходных дорожек в 1830-х годах, а затем перешло к настоящим асфальтовым дорогам в 1850-х годах. Первые асфальтированные дороги в США появились в начале 1870-х годов (Авраам, 1929).

Римские дороги

Самая старая римская дорога, используемая до сих пор, Виа Аппиа (рис. 1), восходит к 312 г. до н.э. В период своего расцвета римская дорожная сеть насчитывала более 62 000 миль дорог.По закону все население имело право пользоваться римскими дорогами, но за содержание проезжей части отвечали жители района, через который проходила дорога (та же базовая система, которая используется сегодня в США). Хотя римские дороги не использовали асфальт в качестве вяжущего, они часто использовали известковый раствор и другие натуральные пуццоланы в качестве вяжущих. На рис. 2 показана типичная структура римских дорог.

Рисунок 1: Поверхность римской дороги

Рисунок 2: Структура римской дороги

Тротуары Телфорд

Пропустив несколько тысяч лет вперед, тротуары Телфорда начинают проявлять сходство с сегодняшними современными тротуарами HMA.Томас Телфорд (родился в 1757 г.) проходил обучение на каменщика (Smiles 1904). Из-за этого он расширил свои знания в области каменной кладки на строительство мостов. В неурожайные годы занимался резьбой надгробий и др. орнаментом (около 1780). В конце концов, Телфорд стал «инспектором общественных работ» в графстве Салоп (Smiles 1904), таким образом сосредоточив свое внимание больше на дорогах. Телфорд пытался, где это возможно, строить дороги на относительно плоских уклонах (уклон не более 1 из 30), чтобы уменьшить количество лошадей, необходимых для перевозки грузов.Участок тротуара Телфорда имел глубину от 14 до 18 дюймов, как показано на рисунке 3. В тротуарах Телфорда не использовалось связующее вещество для скрепления камней.

Рисунок 3: Типичная Телфорд-роуд (после Collins and Hart 1936)

Тротуары из щебня

В тротуарах из щебня

использовались угловатые заполнители (рис. 4). Джон МакАдам (родился в 1756 г. и иногда пишется как «Макадам») заметил, что большинство «асфальтированных» дорог в Великобритании в начале 1800-х годов были покрыты гравием (Smiles 1904).Он знал, что угловатый заполнитель на хорошо уплотненном грунтовом основании будет работать значительно лучше. Он использовал наклонную поверхность земляного полотна для улучшения дренажа (в отличие от Телфорда, который использовал плоскую поверхность земляного полотна), на которую он поместил угловатый заполнитель (разбитый вручную, максимальный размер 3 дюйма) в два слоя на общую глубину около 8 дюймов (Gillette 1906). . Поверх него был уложен слой износа (толщиной около 2 дюймов с максимальным размером заполнителя 1 дюйм) (Коллинз и Харт, 1936). Макадам, который не использовал связующее вещество для скрепления камней, понял, что слои щебня в конечном итоге будут скреплены мелкими частицами, образующимися в результате дорожного движения.Первая щебеночная мостовая в США была построена в Мэриленде в 1823 году.

Рисунок 4: Основа щебеночного покрытия

Рисунок 5: Типичная дорога из щебня (после Collins and Hart 1936)

Тротуары из дегтярного щебня

Дорога из щебеночного щебня состоит из основной дороги из щебня с покрытием из гудрона. Похоже, что первый тротуар из битумного щебня был уложен за пределами Ноттингема (Линкольн-роуд) в 1848 году (Хаббард, 1910; Коллинз и Харт, 1936). В то время такие тротуары считались пригодными только для легкого транспорта (т.э., а не для городских улиц). Каменноугольная смола, связующее вещество, была доступна в Великобритании примерно с 1800 года в виде остатка от освещения угольным газом. Возможно, это была одна из первых попыток переработки отходов в дорожное покрытие!

Кстати, термин «гудронированное шоссе» был запатентованным продуктом в Великобритании в начале 1900-х годов (Hubbard 1910). На самом деле это был растительный смешанный материал, но наносимый на дорожное покрытие «холодным». Асфальт состоял из измельченного доменного шлака, покрытого смолой, пеком, портландцементом и смолой.Сегодня термин «гудрон» носит общий характер и обычно относится к тротуарам аэропортов (однако неуместно).

Листовое асфальтовое покрытие

Асфальтовые листы, уложенные на бетонное основание (фундамент), стали популярными в середине 1800-х годов, когда первый такой асфальт был построен в Париже в 1858 году. Первое такое покрытие в США было уложено в Ньюарке, штат Нью-Джерси, в 1870 году. Как правило, слой бетона имел толщину 4 дюйма для «легкого» движения и 6 дюймов для «интенсивного» движения (Baker 1903).Окончательная толщина зависела от веса транспорта, прочности бетона и грунтовой опоры.

Битулитовые покрытия

Покрытие

HMA начало приобретать свою современную форму примерно в начале 20-го века, когда Фредерику Дж. Уоррену были выданы патенты на «горячую смесь» асфальтового покрытия и процесс, который он назвал «битулитовым». Типичная битулитовая смесь содержала около 6 процентов «битуминозного цемента» и гранулированный заполнитель, рассчитанный на небольшое количество воздушных пустот. Идея заключалась в том, чтобы произвести смесь, в которой можно было бы использовать более «жидкое» вяжущее, чем для листового асфальта.Уоррен получил восемь патентов в 1903 году.  Обзор соответствующих формул изобретения показывает, что Уоррен, по сути, запатентовал HMA, асфальтовое вяжущее, строительство улиц и дорог с покрытием HMA, а также наложение «старых» улиц.

В 1910 году в Топике, штат Канзас, суд постановил, что смеси HMA, содержащие максимальный размер заполнителя 0,5 дюйма, не нарушают патент Уоррена (Steele and Himmelman 1986). Таким образом, большинство горячих асфальтобетонных смесей (HMA) в США после этого стали ориентироваться на меньшие максимальные размеры заполнителей.Типичная «топика-смесь» состояла из 30 процентов фракционированного щебня или гравия (все они проходят через сито 0,5 дюйма), примерно от 58 до 62 процентов песка (материал проходит через сито № 10 и остается на сите № 200), от 8 до 62 процентов. 12-процентный наполнитель (материал, проходящий через сито № 200). Для этой смеси требовалось от 7,5 до 9,5 процентов асфальтового вяжущего. К 1920 году срок действия первоначальных патентов Уоррена в США истек (Oglesby and Hewes 1962), но наследие смеси Topeka продолжало жить, что отражалось в тенденции США к более тонким смесям.

zp8497586rq

Цифровая обработка изображений для ориентации агрегатов в асфальтобетонных смесях на внутреннюю структуру модифицированных смесей резиновой крошки сухим способом

3. Методы уплотнения холодных асфальтобетонных смесей и их влияние на анализ дорожного покрытия

4. Взаимосвязь между внутренней структурой и текстурой поверхности асфальтобетонных смесей

5. Анализ устойчивости уклона смеси горная порода-грунт

6. Мезомасштабный анализ разрушения рециклированного бетона на основе технологии цифровой обработки изображений

7. Оценка совокупной градации по информации о частичной градации, полученной с помощью нескольких устройств обработки изображений

8. DigiSim — пакет программного обеспечения с открытым исходным кодом для моделирования гетерогенных материалов на основе цифровой обработки изображений

9. Распространение и затухание волн малой амплитуды в поврежденной породе и схема классификации степени трещиноватости горных пород

10. Исследование процесса мезоскопического разрушения гранита на основе метода ФДЭ

11. Метод корреляции цифровых изображений для измерения поверхностных деформаций железобетонных балок при усталостном нагружении

12. Численное определение RVE для гетерогенных геоматериалов на основе технологии цифровой обработки изображений

13. Возможность одностороннего трехмерного сканирования для характеристики формы заполнителя

14. Характеристика однородности асфальтобетона с использованием двумерных изображений поперечного сечения

15. Внедрение нового метода определения гранулометрического состава мелкозернистые грунты

16. Влияние трехмерной шероховатости трещины породы на фильтрационные характеристики на основе технологии цифрового изображения

17. Цифровая обработка изображений сегрегации резино-песчаной смеси

18. Морфология агрегатов и внутренняя структура асфальтобетона: предварительный этап компьютерных моделей микроструктуры Технологии

20. Обнаружение трещин в дорожном покрытии на основе трехмерных данных с использованием усовершенствованной модели активного контура

21. Метод сопряжения, включающий цифровую обработку изображений и метод дискретных элементов для моделирования геоматериалов

23. Микроструктурное исследование свойств воздушных пор пористого асфальта с использованием виртуального разреза

24. Роль формы частиц во флотируемости минеральных частиц: обзор последних достижений

25. Численное исследование поведения гидравлических трещины в сланцевом резервуаре на основе метода DIP

26. Метод DIC для исследования распространения трещин в образцах асфальта, армированного сеткой

27. Влияние заполнителя с высоким коэффициентом трения и вяжущего PG Plus на сопротивление колееобразованию горячих асфальтобетонных смесей

28. Оценка градаций песчано-щебеночной смеси по площади и объему с помощью 2D-изображений

29. 2D-изображение метод анализа для оценки характеристик и распределения крупного заполнителя в бетоне

30. Новый метод оценки усталостного повреждения горячей асфальтобетонной смеси: рентгеновская компьютерная томография

31. Исследование распределения размера заполнителя в асфальтовой смеси с использованием изображений, полученных с помощью различных методов визуализации

32. Влияние времени смешивания на регенерированные асфальтовые смеси: исследование с помощью методов визуализации

33. Практические уроки, извлеченные из применения рентгеновской компьютерной томографии для оценки внутренней структуры асфальтобетонных смесей

34. Контактная характеристика асфальтобетонных смесей с использованием обработки изображений

35. Мезоскопическое численное моделирование разрушения слоистых горных пород с использованием цифровой обработки изображений

36. Исследование повреждения асфальтовой смесью Цифровое изображение на основе технологии улучшения и сегментации

37. Численный метод мезомеханики бетона на основе фактической микроструктуры

38. Анализ формы частиц мелкого заполнителя с использованием упрощенного метода цифровой обработки изображений

39. Анализ изображения для определения градации заполнителя в асфальтовой смеси по плоским изображениям

40. Исследование прочности на сдвиг смеси грунт-порода с помощью крупномасштабного испытания на прямой сдвиг

41. Обзор достижений в понимании влияния характеристик состава смеси на механику асфальтобетона (АС)

42. На основе цифрового изображения численное моделирование процесса разрушения высокосернистых углей с боковым ограничением и без него

43. Морфологическая характеристика порошков пшеницы, как охарактеризовать форму частиц?

44. Корреляция между формой заполнителя и механическими свойствами асфальтобетона

45. Анализ ориентации частиц в уплотненном несвязанном заполнителе

46. изображение мезоструктуры сланцев на основе метода цифровой обработки изображений

48. Исследование мезоструктуры и мезомеханических характеристик почвенно-породаной смеси с использованием цифровой обработки изображений на основе метода конечных элементов

49. Методология пространственного распределения зерен и пустот в самоуплотняющемся бетоне с использованием методов цифровой обработки изображений межагрегатные взаимодействия в асфальтобетонных смесях

52. Использование рентгеновской компьютерной томографии для изучения материалов дорожного покрытия

53. Влияние локальных неоднородностей горных пород на гидромеханику трещиноватых пород с использованием метода на основе цифровых изображений

54. Анализ цифровых изображений эффектов динамического уплотнения глинистых отложений

55. Метод анализа изображений для определения 3-D распределение крупных заполнителей по размерам

56. Метод численного моделирования на основе цифровых изображений для прогнозирования разрушения неоднородных горных пород

57. Характеристики сжатия и деформации бетона, содержащего пластмассы

58. Толщина битумной пленки и коэффициенты удерживания в поверхностях для уплотнения стружки

59. Конечно-элементное моделирование геоматериалов с использованием цифровой обработки изображений

60. Измерение сферичности, коэффициента формы и выпуклости крупнозернистого заполнителя для бетона с использованием цифровой обработки изображений

61. Количественное описание градиентов объемной доли крупного заполнителя

62. Анализ формы частиц крупного заполнителя с использованием цифровой обработки изображений

63. Анализ гранулометрического состава крупного заполнителя с использованием цифровой обработки изображений

7 ДОЛЖЕН ОБЛАДАТЬ СВОЙСТВАМИ АСФАЛЬТОБЕТОНА

Методы расчета смесей и требования к дизайну составляют неотъемлемую часть всех асфальтобетонных смесей. Агентство или орган, ответственный за строительство мощения (Министерство транспорта), обычно устанавливает метод расчета смеси и требования к дизайну.

После того, как они установлены, Подрядчик/Производитель и его технический специалист несут ответственность за разработку смеси в рамках требований спецификации.

Асфальтобетонная смесь должна быть спроектирована, изготовлена ​​и уложена таким образом, чтобы получить следующие желаемые свойства смеси:

  1. Устойчивость
  2. Долговечность
  3. Гибкость
  4. Сопротивление усталости
  5. Сопротивление скольжению
  6. Герметичность
  7. Работоспособность

1. Устойчивость

Устойчивость асфальтобетонного покрытия – это его способность сопротивляться толканию и колееобразованию под нагрузкой (движением транспорта). Стабильное дорожное покрытие сохраняет форму и гладкость при многократных нагрузках; на неустойчивом дорожном покрытии образуются колеи (каналы), рябь (стирка или гофра) и другие признаки смещения смеси.

Поскольку характеристики устойчивости дорожного покрытия зависят от интенсивности движения, которое, как ожидается, будет проходить по этому покрытию, требования могут быть установлены только после тщательного анализа дорожного движения. Характеристики стабильности должны быть достаточно высокими для адекватной обработки трафика, но не выше, чем того требуют условия трафика. Слишком высокое значение устойчивости приводит к тому, что покрытие становится слишком жестким и, следовательно, менее прочным, чем хотелось бы.

Стабильность смеси зависит от внутреннего трения и сцепления.Внутреннее трение между частицами заполнителя (трение между частицами) связано с характеристиками заполнителя, такими как форма и текстура поверхности. Когезия является результатом связывающей способности связующего.

Надлежащая степень как внутреннего трения, так и сцепления в смеси предотвращает перемещение частиц заполнителя относительно друг друга под действием сил, создаваемых движением транспорта. В целом, чем более угловатая форма частиц заполнителя и более шероховатая текстура их поверхности, тем выше будет стабильность смеси.Там, где заполнители с высокими характеристиками внутреннего трения недоступны, можно использовать более экономичные смеси с использованием заполнителей с более низкими коэффициентами трения там, где ожидается небольшое движение.

Связующая сила сцепления увеличивается с увеличением скорости загрузки (движения). Сцепление также увеличивается по мере увеличения вязкости вяжущего или снижения температуры дорожного покрытия. Кроме того, сцепление будет увеличиваться с увеличением содержания связующего до определенного момента. После этого увеличение содержания связующего создает слишком толстую пленку на частицах заполнителя, что приводит к потерям на трение между частицами.Недостаточная устойчивость дорожного покрытия имеет много причин и следствий.

2. Прочность

Долговечность асфальтового покрытия — это его способность противостоять таким факторам, как изменения в связующем (полимеризация и окисление), разрушение заполнителя и удаление пленок связующего с заполнителя. Эти факторы могут быть результатом погоды, дорожного движения или их комбинации. Как правило, долговечность смеси можно повысить тремя способами. Они:

  • С максимальным содержанием связующего,
  • Использование плотной градации стойкого к снятию заполнителя и
  • Разработка и уплотнение смеси для обеспечения максимальной водонепроницаемости

Максимальное содержание связующего повышает долговечность, поскольку толстые связующие пленки не стареют и не затвердевают так быстро, как тонкие.Следовательно, связующее дольше сохраняет свои первоначальные характеристики. Кроме того, максимальное содержание вяжущего эффективно изолирует больший процент взаимосвязанных воздушных пустот в дорожном покрытии, что затрудняет проникновение воды и воздуха. Конечно, определенный процент воздушных пустот в дорожном покрытии должен быть оставлен открытым, чтобы обеспечить расширение вяжущего в жаркую погоду.

Плотная градация прочного, прочного, стойкого к снятию заполнителя способствует долговечности дорожного покрытия тремя способами. Плотная градация обеспечивает более тесный контакт между частицами заполнителя.Это повышает водонепроницаемость смеси. Прочный, прочный заполнитель противостоит разрушению при транспортной нагрузке; устойчивый к снятию заполнитель противостоит воздействию воды и дорожного движения, которые имеют тенденцию сдирать связующую пленку с частиц заполнителя и приводят к растрескиванию дорожного покрытия. В некоторых условиях стойкость смеси к расслоению можно повысить за счет использования противоотслаивающих добавок или минерального наполнителя, такого как гашеная известь. Разработка и уплотнение смеси для придания дорожному покрытию максимальной непроницаемости сводит к минимуму проникновение воздуха и воды в дорожное покрытие.Отсутствие достаточной прочности дорожного покрытия может иметь несколько причин и следствий.

3. Герметичность

Водонепроницаемость – это сопротивление асфальтового покрытия проникновению воздуха и воды в него или через него. Эта характеристика связана с содержанием пустот в уплотненной смеси, и большая часть обсуждения пустот в разделах, посвященных расчету смеси, связана с непроницаемостью.

Несмотря на то, что содержание пустот указывает на возможность прохождения воздуха и воды через дорожное покрытие, характер этих пустот более важен, чем их количество.Размер пустот, независимо от того, связаны ли пустоты между собой, и доступ пустот к поверхности дорожного покрытия — все это определяет степень непроницаемости.

Несмотря на то, что водонепроницаемость важна для долговечности уплотненных смесей для дорожного покрытия, практически все асфальтобетонные смеси, используемые в дорожном строительстве, в той или иной степени являются водопроницаемыми. Это допустимо, если находится в установленных пределах.

4. Удобоукладываемость

Удобоукладываемость описывает легкость, с которой смесь для дорожного покрытия может быть уложена и уплотнена.Смеси с хорошей удобоукладываемостью легко наносятся и компактны; те, у которых плохая работоспособность, трудно разместить и уплотнить. Удобоукладываемость можно улучшить, изменив параметры состава смеси, источник заполнителя и/или градацию.

Жесткие смеси (смеси, содержащие высокий процент крупного заполнителя) имеют тенденцию расслаиваться во время обработки, а также их трудно уплотнить. Благодаря использованию пробных смесей в лаборатории, в жесткую смесь можно добавить дополнительный мелкий заполнитель и, возможно, связующее, чтобы сделать ее более пригодной для обработки.Следует позаботиться о том, чтобы измененная смесь соответствовала всем остальным критериям проектирования, таким как содержание пустот и стабильность. Слишком высокое содержание наполнителя также может повлиять на удобоукладываемость. Это может привести к тому, что смесь станет липкой, что затруднит ее уплотнение. Удобство обработки особенно важно там, где требуется довольно много рук и сгребание (фиксация) вокруг крышек люков, крутых поворотов и других препятствий. Важно, чтобы смеси, применяемые в таких областях, обладали высокой работоспособностью.

Смеси, которые слишком легко перерабатываются или толкаются, называются нежными смесями.Тендерные смеси слишком нестабильны, чтобы их можно было правильно укладывать и уплотнять. Они часто вызваны нехваткой минерального наполнителя, слишком большим количеством песка средней крупности и гладких, округлых частиц заполнителя и/или слишком большим количеством влаги в смеси. Хотя обычно асфальтовое вяжущее не вносит большой вклад в проблемы с удобоукладываемостью, оно оказывает некоторое влияние на удобоукладываемость. Поскольку температура смеси влияет на вязкость связующего, слишком низкая температура сделает смесь непригодной для обработки, а слишком высокая температура может сделать ее мягкой.Качество вяжущего также может влиять на удобоукладываемость, как и процентное содержание вяжущего в смеси.

5. Гибкость

Гибкость – это способность асфальтового покрытия приспосабливаться к постепенным осадкам и движениям грунтового основания без образования трещин. Поскольку практически все основания либо оседают (под нагрузкой), либо поднимаются (из-за расширения почвы), эластичность является желательной характеристикой для всех асфальтовых покрытий. Смесь с открытым гранулометрическим составом с высоким содержанием связующего, как правило, более гибкая, чем смесь с плотным гранулометрическим составом и низким содержанием связующего.Иногда потребность в гибкости противоречит требованиям стабильности, поэтому приходится идти на компромиссы.

6. Сопротивление усталости

Сопротивление усталости – это сопротивление покрытия многократным изгибам под действием колесных нагрузок (движения). Исследования показывают, что воздушные пустоты (связанные с содержанием вяжущего) и вязкость вяжущего оказывают значительное влияние на сопротивление усталости. По мере того, как процентное содержание воздушных пустот в дорожном покрытии увеличивается либо из-за конструкции, либо из-за отсутствия уплотнения, усталостная долговечность дорожного покрытия (продолжительность времени, в течение которого эксплуатируемое покрытие обладает адекватной усталостной устойчивостью) резко сокращается.Аналогичным образом дорожное покрытие, содержащее вяжущее, которое состарилось и значительно затвердело, имеет пониженную усталостную прочность.

Толщина и прочностные характеристики дорожного покрытия, а также несущая способность грунтового основания также имеют большое значение для определения срока службы дорожного покрытия и предотвращения растрескивания под нагрузкой. Толстые, хорошо укрепленные покрытия не так сильно прогибаются под нагрузкой, как тонкие или плохо укрепленные покрытия. Следовательно, они имеют более длительный усталостный ресурс.

7. Сопротивление скольжению

Сопротивление скольжению — это способность асфальтового покрытия сводить к минимуму проскальзывание или проскальзывание автомобильных шин, особенно во влажном состоянии.Для обеспечения хорошего сопротивления скольжению протектор шины должен поддерживать контакт с частицами заполнителя, а не скользить по водной пленке на поверхности дорожного покрытия (аквапланирование). Сопротивление скольжению обычно измеряется в полевых условиях при скорости 40 миль/час со стандартным протектором шины при контролируемом смачивании поверхности дорожного покрытия. Шероховатая поверхность тротуара с множеством небольших пиков и впадин будет иметь большее сопротивление скольжению, чем гладкая поверхность. Наилучшее сопротивление скольжению достигается при использовании заполнителя с грубой текстурой в относительно мелкозернистой смеси с размером заполнителя около 3/8 дюйма.Максимальный размер -1/2 дюйма (10–13 мм). Помимо шероховатой поверхности, заполнители должны быть устойчивы к полировке (сглаживанию) в условиях движения транспорта. Известковые заполнители полируются легче, чем кремнистые заполнители. Нестабильные смеси, которые склонны к образованию колеи или вытеканию (смывает асфальт с поверхности), создают серьезные проблемы с сопротивлением скольжению.

Асфальтобетонные дороги | Конструкция и свойства простого асфальта на бетонных дорогах

 

 

Горячий асфальтобетонный вяжущий материал произвел революцию в дорожном строительстве.Горячая асфальтобетонная смесь состоит из смеси заполнителей, равномерно смешанных и покрытых асфальтовым вяжущим. Термин «Горячая смесь» используется в связи с тем, что он предназначен для сушки заполнителей и достижения желаемой степени текучести асфальтового вяжущего для правильного смешивания и удобоукладываемости. И асфальт, и заполнители должны быть нагреты перед смешиванием. Это делается на асфальтосмесительном заводе.

Состав смеси для бетонной дороги

Состав смеси относится к утверждениям, согласно которым различные заполнители и асфальтовый вяжущий материал должны быть смешаны для получения смеси, обладающей желаемыми качествами и характеристиками. Этими качествами являются следующие:

  1. Асфальт в количестве, достаточном для обеспечения долговечности дорожного покрытия.
  2. Достаточная стабильность для удовлетворения потребностей трафика без искажений.
  3. Достаточное количество пустот в общей уплотненной смеси, чтобы обеспечить небольшое дополнительное уплотнение под транспортной нагрузкой, без смывания, кровотечения и потери стабильности, но достаточно низкое, чтобы не допустить вредного содержания влаги.
  4. Достаточная удобоукладываемость для эффективного нанесения смеси.

Материалы

Заполнители представляют собой твердый жесткий материал, который составляет основную часть смеси, используемой для устройства дорожного покрытия.В большинстве случаев заполнителем является природный камень в измельченном или недробленом виде. Это может быть известняк, базальт или гранит. Измельчение восстанавливается, чтобы получить подходящие размеры для оптимальной расчетной смеси.

Градация агрегата

Классификация заполнителя обозначает распределение размеров. Классификация определяется путем пропускания материала через ряд сит с постепенно уменьшающимися отверстиями и взвешивания материала, оставшегося на каждом сите.

Желаемые характеристики агрегатов для дорог

Прочность и стойкость

Заполнитель в битумной смеси обеспечивает большую часть механической стабильности.Он должен выдерживать нагрузки, создаваемые движением, и в то же время распределять эти нагрузки на подосновы с пониженной интенсивностью. Агрегат, используемый в миксе, имеет тенденцию ломаться или деградировать из-за транспортных нагрузок. На степень деградации влияет как величина приложенных нагрузок, так и сопротивление раздавливанию или истиранию заполнителя.

Прочность

Камни, которые плохо разрушаются под действием погоды, называются непрочными. Сланец является типичным примером, потому что вода попадает в него и замерзает, вызывая его расширение и разрушение.Грязные камни явно не годятся в качестве асфальтового покрытия.

Чистота

Чистота заполнителя часто может быть определена визуальным наблюдением, но анализ с промытым ситом даст положительное доказательство. Нежелательными материалами являются сланцы, мягкие частицы, комки глины и т. д. Заполнители должны быть чистыми, чтобы должным образом связываться с мелкими частицами и образовывать плотную смесь. Присутствие примесей имеет тенденцию ослаблять связь между заполнителем и связующим материалом.

Внутреннее трение

Это свойство заполнителей сопротивляться движению камней, проходящих друг мимо друга под действием приложенной нагрузки.Это сопротивление образуется за счет сцепления камней и поверхностного трения между соседними частицами. Частица с шероховатой зубчатой ​​поверхностью имеет высокую степень внутреннего трения в отличие от округлой частицы, которая образует относительно менее устойчивое сцепление с соседними частицами.

Низкая пористость

В заполнителе желательна определенная степень пористости, поскольку она позволяет битумному материалу проникать в заполнитель. Однако высокая пористость является невыгодной из-за дополнительных затрат на битум для заполнения пустот.

Свойства поверхности

Поверхностные свойства заполнителя значительно различаются по их сродству с асфальтом. Асфальты, имеющие высокое сродство к асфальту, называются гидрофильными. грамм. базальт, известняк и доломит, а также заполнители, которые трудно покрыть асфальтом, называются «гидрофильными». грамм. кварцит.

Источники агрегатов

  1. Изверженные породы
  2. Осадочные породы
  3. Метаморфические породы
  4. Заполнители промышленного изготовления

Основные группы дорожных агрегатов

Природные заполнители

Большинство дорожных заполнителей сложено из природных горных пород.Используемый здесь термин «горная порода» относится к компактной твердой массе материала, состоящей из минералов, которые удерживаются вместе различными способами.

Искусственные заполнители

Основным искусственным заполнителем, который используется в дорожном строительстве, является «Доменный шлак» с воздушным охлаждением. В настоящее время использование этого материала для дорожного строительства очень ограничено. При производстве в контролируемых условиях шлак является отличным дорожным заполнителем. Он однороден по плотности и качеству и содержит мало стеклообразных фрагментов.

Асфальт
Асфальт

сегодня является самым универсальным строительным материалом в мире. Он принадлежит к обширному классу материалов, подпадающих под рубрику битумных материалов.

Связующее

Материал, используемый для удержания твердых частиц вместе.

Битум

Вязкая жидкость, твердое или полужидкое вещество, состоящее в основном из углеводородов и их производных, растворимое в сероуглероде, практически нелетучее и постепенно размягчающееся при нагревании.Он имеет черный или коричневый цвет и обладает клейкими и водоотталкивающими свойствами.

Асфальт

Общий термин для некоторых смесей битумного вяжущего и минерального вещества.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.