Основы технологии приготовления асфальтобетонных смесей, их транспортирование, укладка и уплотнение

От степени уплотнения АБС зависят все физико-механические и структурно-механические свойства асфальтобетона в дорожном покрытии.

Теоретические положения

Технология изготовления асфальтобетона — совокупность методов подготовки щебня, песка, минерального порошка и битума, их смешивания при определенной температуре, транспортировки смеси, ее укладки и уплотнения до заданной плотности.

Таким образом, цель данной технологии — получить материал из смеси компонентов запроектированного состава, т.е. монолитный дорожный композит (покрытие, основание) с заданными свойствами. Поставленная цель достигается направленным структурообразованием асфальтобетона в двух

Последовательность структурообразования асфальтобетона

Рис. 8.15. Последовательность структурообразования асфальтобетона

основных периодах технологических переделов (1 и 2) и в завершающем периоде (3) работы покрытия (рис. 8.15).

В течение подготовительного периода осуществляют выбор, подготовку компонентов и проектирование состава асфальтобетона.

В первом (основном) периоде происходит формирование микроструктурных связей. Он включает подогрев минеральных материалов и битума до заданной температуры, перемешивание всех компонентов и транспортирование смеси к месту укладки. Основная задача технологии получения однородной асфальтобетонной смеси — разрушение первичных точечных контактов между частицами, равномерное распределение всех компонентов в объеме смеси и полное обволакивание минеральных зерен битумом. При транспортировании смеси происходит дальнейшее распределение битума в ее объеме. При длительной перевозке возможно расслоение, поэтому в этом случае лучше всего перевозить смесь в автомобилях-мешалках.

Во втором (завершающем) периоде формируется макроструктура асфальтобетона. Период включает укладку и уплотнение асфальтобетонной смеси, в результате чего происходит формирование макроструктурных связей и интенсивное сближение зерен смеси до максимальной плотности покрытия.

При сближении частиц свободный битум выжимается из зон повышенного уплотняющего напряжения. Он заполняет пустоты межзернового пространства и на поверхности минеральных частиц формируется пленка структурированного битума. При этом коагуляционные связи в асфальтобетоне упрочняются, а прочность уплотняемого слоя покрытия возрастает.

В каркасных асфальтобетонах (более 60 % щебня) при уплотнении смеси тяжелыми механизмами происходит частичный переход коагуляционных связей в более структурированные — конденсационные.

Для оптимального уплотнения смесей необходимо применять вибрационные катки, которые оборудованы устройством, регулирующим режим уплотнения в зависимости от изменения температуры остывающего слоя.

Третий (эксплуатационный) период характеризуется дальнейшим формированием структуры асфальтобетона в результате доуплотнения покрытия под воздействием движения автомобилей. Процесс доуплотнения связан с увеличением вязкости битума вследствие упрочнения структурных связей на границе раздела минеральный материал — вяжущее (происходит уменьшение содержания масел, структурирование смол). На поверхности крупных заполнителей из горных карбонатных пород протекают процессы стабилизации структурированного битума за счет появления необратимых новообразований в зоне контакта. При этом « не остается » свободного битума, испытывающего окисление атмосферными факторами.

Наоборот, минеральный материал из кислых горных пород не вызывает активной сорбции битума и его структурной трансформации. Поэтому значительная доля битума остается в свободном состоянии и вероятность его окисления атмосферными факторами наиболее вероятна.

Массовые разрушения асфальтобетона в начальный период эксплуатации связаны с недостаточной водо- и морозостойкостью асфальтобетона, а также недоуплотнением асфальтобетон-

Периоды формирования структуры асфальтобетона

Рис. 8.16. Периоды формирования структуры асфальтобетона

ной смеси. Установлено, что деформативность асфальтобетона при недоуплотнении снижается на 25...30 %.

Схематично «жизненный» цикл асфальтобетона в дорожном покрытии показан на рис. 8.16.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >