А плотность холодного асфальта черного щебня
А плотность холодного асфальта черного щебня
ГОСТ Р 58401.16-2019
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Дороги автомобильные общего пользования
СМЕСИ АСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ ДОРОЖНЫЕ И АСФАЛЬТОБЕТОН
Методы определения максимальной плотности
Automobile roads of general use. Asphalt mixtures and asphalt concrete for road pavement. Methods for determination of maximum density
Дата введения 2019-06-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью "Центр метрологии, испытаний и стандартизации" (ООО "ЦМИиС") совместно с Автономной некоммерческой организацией "Научно-исследовательский институт транспортно-строительного комплекса" (АНО "НИИ ТСК")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 418 "Дорожное хозяйство"
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5 ДЕЙСТВУЕТ ВЗАМЕН ПНСТ 92-2016
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 6, 2021 год
Поправка внесена изготовителем базы данных
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на асфальтобетонные дорожные смеси и асфальтобетон и устанавливает методы определения максимальной плотности асфальтобетонной смеси, значение которой применяют для расчета воздушных пустот в асфальтобетоне.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 12.1.019 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты
ГОСТ 12.4.131 Халаты женские. Технические условия
ГОСТ 12.4.132 Халаты мужские. Технические условия
ГОСТ 12.4.252 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты рук. Перчатки. Общие технические требования. Методы испытаний
ГОСТ Р 58401.24 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Методы проведения термостатирования
ГОСТ Р 58407.4 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные. Методы отбора проб
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения национального стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
асфальтобетонная смесь: Рационально подобранная смесь, состоящая из минеральной части (щебня, песка и минерального порошка или без него) и битумного вяжущего, взятых в определенных соотношениях и перемешанных в нагретом состоянии.
асфальтобетон: Уплотненная асфальтобетонная смесь.
номинально максимальный размер минерального заполнителя, мм: Размер минерального заполнителя в асфальтобетонной смеси, соответствующий размеру ячейки сита, которое на один размер больше первого сита, полный остаток минерального заполнителя на котором составляет более 10%.
максимальный размер минерального заполнителя, мм: Размер минерального заполнителя в асфальтобетонной смеси, который на один размер больше, чем номинально максимальный размер минерального заполнителя.
4 Требования к средствам измерений, вспомогательным устройствам, материалам и реактивам
4.1 При выполнении испытаний применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы.
4.1.1 Оборудование вакуумное, включающее следующее:
- чаша металлическая вакуумная диаметром от 180 до 260 мм и высотой не менее 160 мм с прозрачной крышкой или другая подходящая емкость с прозрачной крышкой объемом не менее 3 л;
- насос вакуумный с регулируемым давлением, способный откачивать воздух и создавать остаточное давление в чаше до (3,7±0,3) кПа или (27,5±2,5) мм рт.ст.;
- система фильтрации водяных испарений;
- устройство вибрационное с возможностью крепления вакуумной чаши или других применяемых емкостей.
4.1.2 Весы, обеспечивающие измерение массы пробы с относительной погрешностью 0,1% от определяемой величины.
4.1.3 Термометр с диапазоном измерения от 10°С до 70°С и ценой деления 1°С.
4.1.4 Шкаф сушильный с принудительной конвекцией, обеспечивающий поддержание температуры (110±5)°С и (135±5)°С.
4.1.5 Раствор смачивателя. В качестве смачивателя применяют порошкообразные, пастообразные и жидкие моющие средства. Смачиватель вводят в дистиллированную воду в следующем количестве на 1 л воды:
- пастообразный (в виде раствора в дистиллированной воде 1:1) - 10 г;
- порошкообразный - 3 г.
5 Методы определения максимальной плотности
Сущность методов заключается в определении плотности размельченной пробы асфальтобетонной смеси после удаления воздушных пустот. Удаление воздушных пустот достигается путем вакуумирования пробы асфальтобетонной смеси в совокупности с применением легкой вибрации.
6 Требования безопасности и охраны окружающей среды
При работе с асфальтобетонами используют специальную защитную одежду по ГОСТ 12.4.131 или ГОСТ 12.4.132. Для защиты рук используют перчатки по ГОСТ 12.4.252.
При выполнении испытаний соблюдают правила по электробезопасности по ГОСТ 12.1.019 и инструкции по эксплуатации оборудования.
7 Требования к условиям испытаний
При выполнении испытаний соблюдают следующие условия для помещений, в которых испытывают образцы:
- относительная влажность не более 80%.
8 Подготовка к выполнению испытаний
8.1 При подготовке к выполнению испытаний проводят следующие работы:
- подготовка к испытаниям.
8.2 Подготовка проб
Для проведения испытаний необходимо использовать не менее двух проб одной и той же асфальтобетонной смеси. Отбор асфальтобетонной смеси проводят в ГОСТ Р 58407.4. Минимальная масса испытуемой пробы, зависящая от номинально максимального размера зерен минерального заполнителя в смеси, должна соответствовать таблице 1.
Таблица 1 - Минимальный масса испытуемой пробы в зависимости от номинально максимального размера минерального заполнителя
* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.
Номинально максимальный размер минерального заполнителя в смеси, мм
Минимальная масса испытуемой пробы, г
Пробы, приготовленные в лабораторных условиях, должны быть протермостатированы в соответствии с ГОСТ Р 58401.24 по методу А (начальное термостатирование).
Пробы, которые были приготовлены на асфальтобетонном заводе, термостатировать не требуется, в этом случае необходимо только высушить смесь до постоянной массы при температуре (110±5)°С.
Для проведения испытаний пробу асфальтобетонной смеси необходимо размельчить ручным способом, отделяя крупные частицы от мелких. При этом размер комков мелких частиц не должен превышать 6,3 мм.
Примечание - Для размельчения пробы асфальтобетонной смеси допускается применение механического измельчителя.
При необходимости допускается подогревать смесь в сушильном шкафу для более легкого отделения частиц асфальтобетона друг от друга.
После размельчения заданного количества пробы асфальтобетонной смеси необходимо ее разместить на плоском поддоне, исключая обратное склеивание частиц, и дать остыть до температуры (22±3)°С.
УСТРОЙСТВО ОСНОВАНИЙ И ПОКРЫТИЙ ИЗ ЧЕРНОГО ЩЕБНЯ ИЛИ ГРАВИЯ, УКЛАДЫВАЕМЫХ В ГОРЯЧЕМ И ХОЛОДНОМ СОСТОЯНИИ
Черный щебень, это вид строительного материала, получаемый путем дробления различных горных пород, валунов, гравия, и обработанный в дальнейшем, специальными вяжущими составами.
В качестве вяжущих материалов используют битумы и дегти, а также эмульсии, изготовленные на их составе. Широкое применяется при строительстве дорог и аэродромов.
Документом, регламентирующим условия по приемке и испытаниям, методом подбора состава и контроля за ним, транспортировке и хранению, а также технические характеристики, строительных материалов для дорожного строительства, в том числе и черного щебня, является Межгосударственный Стандарт – ГОСТ 30491-2012 «Смеси органоминеральные и грунты, укрепленные органическими вяжущими, для дорожного и аэродромного строительства. Технические условия.».
Что это за материал
Черный щебень (альтернативное название — черная щебеночная смесь) представляет собой востребованный искусственный дорожно-строительный материал. Продукция производится посредством смешения щебня с вяжущими компонентами.
Справка. Не следует путать черный щебень с другими похожими на него разновидностями:
- терриконовый (или угольный), получаемый посредством переработки шахтных угольных отвалов;
- окрашенный в темный цвет щебень, в качестве сырья применяется гранитный, гравийный, мраморный;
- черный декоративный щебень — долерит, представляющий собой прочный минерал магматического происхождения, который встречается редко, поэтому реализуется по высоким ценам;
- асфальтовая крошка — фрезерованные или дробленные асфальтобетонные фракции размером до 40 (25) мм.
Коэффициент плотности
Поскольку трамбовочный коэффициент является лишь степенью уменьшения объема, он деформируется под воздействием определенных факторов:
- способ и загрузочные параметры (к примеру, с какой высоты нужно выполнить засыпание);
- особенности перевозки и время пребывания в дороге – ведь даже когда масса не двигается, начинается ее уплотнение вследствие проседания ее под ее весом;
- лещадность – зерна игольчатой формы дают большую осадку, если сравнить их с кубовидными.
Этот показатель необходимо знать, поскольку он необходим не только, чтобы формировать рациональный заказ материалов. Имея о нем представление, можно предугадать как в дальнейшем заниматься усадкой гравийного слоя, что будет нагружен строительными конструкциями.
Помимо этого коэффициент уплотнения необходим для вычисления устойчивости и крепости самого объекта.
Таблица – плотность щебня
Плотность щебня в кг м3 представлены в таблице:
| Материал | фракция, см | Удельный вес, кг/ м3 |
| Отсев | 0-0.5 | 1410 |
| Щебеночная смесь | 0-0.7 | 1520 |
| Продукт дробления скальных горных пород | 0.5-1 | 1380 |
| 0.5-2 | 1350 | |
| 0.5-2.5 | 1380 | |
| 2-4 | 1350 | |
| 2.5-6 | 1370 | |
| 4-7 | 1350 |
Технологии и методы производства, состав
В качестве сырья для изготовления черной смеси используется не только щебень, но и горные минеральные породы, а также отсев их дробления. Для производства предприятия выбирают породы с пределом прочности не менее 80 МПа. Типовой состав смеси включает в себя наполнитель в виде щебня и вяжущее вещество. Соотношение компонентов составляет 96-98 на 4-2%.
В качестве наполнителя используются материалы следующих фракций 5-10, 10-20, 15-20, 20-40 и 40-70 мм., а также комбинация зерен размером 5-20 и 5-40. В качестве вяжущих веществ применяются деготь, нефтяные дорожные битумы, битумные эмульсии.
Щебень после обработки вяжущим веществом. Фото Грунтовозов
Существует две технологии производства:
1) Метод смешения. Технология производства щебня осуществляется посредством смешивания составных компонентов в асфальтосмесительной установке с принудительным типом действия при особом температурном режиме. Мелкие фракции размером до 15 мм. изготавливаются в смесителях принудительного перемешивания, средние и крупные (более 20 мм.) подготавливаются в барабанных смесителях.
2) Метод пропитки выполняется непосредственно на месте проведения дорожных работ путем разлива вяжущего средства по поверхности утрамбованного щебеночного слоя.
Нормы времени и расценки на 100 кв. м основания или покрытия
Таблица 2
| Состояние укладываемых материалов | Состав звена асфальтобетонщиков (асфальтировщиков) | Толщина слоя в мм | № | ||||
| 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | |||
| Горячее | 5 разр. -1 4 » — 2 3 » — 2 2 » — 2 1» — 1 | 5,5 3-08 | 6,5 3-65 | 26.04.76 | 8,7 4-88 | 9,8 5-50 | 1 |
| Холодное | 5 разр. — 1 4 » — 1 3 » — 1 2 » — 2 1» — 1 | 04.02.37 | 44,24 | 5,1 2-81 | 5,8 3-20 | 6,4 3-53 | 2 |
| 1 | а | б | в | г | д | № | |
Состав работ:
- Россыпь клинца или каменной мелочи (обработанной или не обработанной битумом) по проезжей части с подноской до 5 м
- Разметание материала метлами
Характеристики: плотность, удельный вес и прочие
1) Насыпная плотность (или удельный вес) зависит от размера фракций: для мелких показатель составляет 2600 кг/куб.м. и для крупных — 3200.
2) Прочность, марки по дробимости — от М300 до М1200, выбор зависит от специфики выполнения работ. Например, для оснований рекомендуется применение щебня с маркой не менее М300 для мелкофракционного и М400 для средне— и крупнофракционного материала, а для пропитки покрытия — М300-400 и М400-800 соответственно.
3) Морозостойкость. Минимальный показатель черного щебня должен соответствовать марке F15. Если смесь будет применяться для пропитки, то — F25.
Щебень является одним из компонентов асфальтобетона. Фото Грунтовозов
4) Содержание игольчатых и пластинчатых включений не должно превышать 25% для для щебня, предназначенного для пропитки и 35 — для строительства покрытий.
Плотность отсева
Отсев рассматриваемого материала получается как продукт измельчения горной породы. При этом размеры частиц достигают показателя в 0,1-5 мм. Он появляется как следствие измельчения камня, который потом обязательно просеивается, используя профессиональное сито с разными диаметрами «окон».
Материал можно поделить на массивный, средний, мелкофракционный и просеянный песок. По своим характеристикам он аналогичный первоначальному сырью. В основе его цвета – используемая порода.
Щебневым отсевом хорошо заменить карьерный песок, это в несколько раз разрешает уменьшить затраты.
Отсев щебня можно различить по основному материалу.
В зависимости от каменной породы отличают:
- щебень плотностью т м3 гранитного типа, в котором насыпная скалярная физическая величина начинается от 1.3 до 1.34 т/м3. Процентное соотношение химических элементов не может быть больше половины процента. Прочность при сжатии равняется 1200, другими словами может выдержать соответствующее число МПа;
- массовая доля частиц вытянутой игольчатой или пластинчатой формы – не более 15 %. Этим показателем можно описать удобоукладываемость. Все потому, что крупинки формой напоминающие куб лучше утрамбовываются, при минимальных пустотах;
- гравийный отсев, плотность щебня строительного т/м3: 1.4. Параметры частиц – от 0,016 до 0.25 см, при прочности 800-1000. Массовая доля пылевых, глиняных частиц не может быть больше половины процента, лещадность – до семнадцати процентов;
- этот материал активно применяют на этапе сооружения и ремонта автомагистралей, основы для оборудования площадки для занятия спортом, садовой или парковой зоны и так далее;
- отсев из извести. Насыпная скалярная физическая величина 1300 кг/м3. Частицы по крупности не превышают – 2-5 мм, это соответствует прочности 400-800. Используемые примеси не могут быть больше двух процентов, при лещадность – до двенадцати процентов.
Этот материал нередко используется в зимние месяцы как средство от обледенения улиц – словно заменитель реагента, также чтобы замесить асфальтобетонный и дизайн на ландшафте.
Достоинства и недостатки
Обработка щебня вяжущими веществами повышает показатели износостойкости и адгезии — возможность сцепления материалов с другими строительными составами. Также возможно отметить следующие достоинства применения смеси:
- способность выдерживать значительные внешние нагрузки;
- не создает трещины в слоях покрытия;
- хорошая сопротивляемость скольжению;
- стойкость к продольным сдвигам покрытия;
- способность к уплотнению;
- работы по укладке возможно выполнять в любое время года;
- продолжительный срок хранения.
В качестве недостатков возможно отметить водопроницаемость и прододолжительность выполнения работ по формированию покрытия, зависящие от погодных условий.
Особенности и преимущества материала
Для придания материалу заданных свойств его разогревают, после чего наносят горячий битум, деготь или иную вязкую композицию. В результате получается масса, обладающая ценными в дорожном строительстве качествами:
- пластичность при укладке, возможность хорошего уплотнения при соблюдении технологии;
- защита от воды за счет образования на щебне прочной пленки после застывания;
- эффективное схватывание частиц за счет высокой адгезивной составляющей массы;
- способность готового слоя сохранять форму, не растрескиваться под нагрузкой длительное время.
При строительстве особо нагруженных магистралей, взлетных полос и других ответственных объектов таким образом достигается эффект долговечности и предсказуемости поведения полотна.
Существует несколько критериев, в соответствии с которыми выполняется классификация:.
Во-первых, это фракция:
- мелкая — 5-10 и 5-20 мм., используется для укладки верхнего слоя;
- средняя — 20-40, является наиболее популярной разновидностью;
- крупная — 40-70, требует расклинивания.
В отдельную категорию выделяют также смешанный вид щебня, представляющий собой смесь фракций разных размеров.
Во-вторых, температура смеси:
Гравийный щебень. Фото Грунтовозов
1) Горячий щебень производится при температуре от 120 до 160 градусов, укладывается — 100-120. Технология изготовления включает сушку щебня, нагрев щебня и вяжущего состава, в качестве которого применяются битумы типов БНД, БН и СГ, деготь марки Д-6, дозирование компонентов в смеситель и перемешивание. Укладка горячей смеси выполняется в сухую погоду весной при температуре воздуха не менее +5 градусов Цельсия или осенью при +10 и более.
2) Теплый производится при температуре 80-100 градусов, укладывается при 60-100. Для изготовления применяются битумы БНД (дорожно-нефтяной) и БН (нефтяной), деготь Д-5. Укладку следует осуществлять в сухую погоду, при температуре воздуха от -10 до -5 градусов.
3) Холодный может производиться с нагреванием и без в зависимости от типа вяжущего компонента. При использовании эмульсий нагрев не выполняется, битума СГ (средне-густеющий) или МГ (медленно-густеющий), а также дегтя Д-3 и Д-4 — нагрев осуществляется до 90-120 градусов. Укладка проводится после остывания, при температуре равной температуре окружающей среды. Работы по укладке следует выполнять в сухую погоду весной (температура не менее +5) и осень (+10). Холодный черный щебень в отличие от первых двух типов может храниться несколько месяцев, но уступает им в водонепроницаемости и износоустойчивости.
В зависимости от вида исходного сырья щебень разделяется на материалы из осадочных, изверженных и метаморфических пород. В некоторых случаях черная щебеночная смесь производится из гравия, который уступает в износостойкости и водоустойчивости щебню. В качестве сырья для изготовления черной смеси используются также гравийный, гранитный, известняковый щебень.
Bau-enginer
Черный щебень — это материал, получаемый путем обработки в установке щебня из горных пород любым органическим вяжущим. Марка щебня, используемого для обработки органическими вяжущими (чернения), должна составлять: для устройства покрытия из изверженных пород не ниже 800, из осадочных и метаморфических — не ниже 600; для устройства основания из изверженных пород не ниже 600, из осадочных и метаморфических — не ниже 300.
Для обработки щебня органическими вяжущими используют асфальтосмесительные установки, оборудованные смесителями принудительного перемешивания периодического и непрерывного действия, а также барабанные смесители. Щебень можно обрабатывать вязкими, жидкими и эмульгированными органическими вяжущими. Вид вяжущего определяет технологические особенности приготовления и использования черного щебня.
Обработка щебня вязкими и жидкими органическими вяжущими. При этих видах вяжущих используют горячую технологию чернения щебня, то есть с нагревом и сушкой щебня и нагревом вяжущего по табл. 3.
Температура нагрева органических вяжущих, щебня и обработанного щебня
| Глубина проникания иглы при 25°С, 0,1 мм | Условная вязкость по вискозиметру с отверстием 5 мм при 60°С, с | Температура, °С | ||
| органического вяжущего, поступающего в мешалку | щебня при выходе из сушильного барабана | обработанного щебня при выпуске из смесителя | ||
| Свыше 40 до 130 | — | 140-150 | 150-170 | 140-160 |
| Свыше 130 до 300 | — | 110-130 | 120-150 | 110-130 |
| — | Свыше 130 до 200 | 80-100 | 110-130 | 90-110 |
| — | Свыше 70 до 130 | 80-90 | 100-120 | 80-110 |
Примечание. При применении ПАВ температура обработанного щебня при выпуске из смесителя и соответственно температура нагрева щебня в сушильном барабане должны быть снижены на 10-20°С
Температура нагрева щебня перед смешением зависит от вида органического вяжущего и условий обработки. При сухой и теплой погоде (температура воздуха выше 10°С) придерживаются нижних пределов температуры нагрева, указанных в табл. 3, при более холодной погоде (температура воздуха ниже 10°С) — верхних пределов.
Для обеспечения водостойкости пленки вяжущего на щебне используют активные добавки извести в количестве 0,5 % массы щебня, а также поверхностно-активные вещества в количестве 0,5-4,5 % массы вяжущего.
Количество органического вяжущего в обработанном щебне назначают по табл. 4.
Расход органического вяжущего
| Органическое вяжущее | Щебень из прочных изверженных пород с плотной поверхностью (базальты, диабазы, порфиры и т.д.) крупностью, мм | Щебень из осадочных пород (известняки, песчаники, доломиты и т. п.) крупностью, мм | ||
| 10 (15)-20 и 20-40 | 10 (15)-20 и 3 (5)-10 (15) | 10(15)-20 и 20-40 | 10(15)-20 и 3 (5)-10(15) | |
| Расход органического вяжущего, % по массе | ||||
| Вязкое | 1,5-3,5 | 2,0-4,5 | 3,0-5,0 | 3,0-5,5 |
| Жидкое | 13-2,5 | 1,5-3,0 | 2,0-4,0 | 2,0-4,5 |
Щебень, обработанный вязкими органическими вяжущими, сразу после приготовления транспортируют к месту укладки автомобилями-самосвалами. Чтобы избежать прилипания щебня, дно и стенки кузова смазывают нефтью, мазутом или мыльным раствором.
Щебень, обработанный жидкими органическими вяжущими, можно укладывать сразу после приготовления в горячем виде либо складировать и хранить по фракциям в зоне работ.
Чтобы не допустить слеживаемости, обработанный жидкими вяжущими щебень перед отправкой на склад охлаждают до температуры 30-35°С струей воздуха в охлаждающих устройствах, а при их отсутствии — систематическим рыхлением (перевалкой экскаватором или самоходным погрузчиком).
При необходимости щебень, обработанный жидкими органическими вяжущими, летом хранят на открытых площадках, обеспеченных водоотводом, или под навесом в штабелях высотой 1,5-2,0 м.
При обработке щебня жидким битумом класса МГ срок хранения не должен превышать 8 месяцев, а битумом класса СГ — не более 4 (при соблюдении условий, уменьшающих слеживаемость).
Обработка щебня эмульсиями. Для обработки щебня применяют эмульсии классов ЭБК-2 и ЭБА-2, а также обратные эмульсии вязкие ЭО-В и жидкие ЭО в сочетании с прямыми ЭБА, ЭБА-3.
Щебень, обработанный эмульгированными органическими вяжущими, можно использовать непосредственно после приготовления или заготавливать впрок, то есть хранить в штабелях на складе. Такой способ не только устраняет зависимость строительных объектов от смесительной установки, но и ускоряет процесс формирования конструктивных слоев благодаря формированию пленки вяжущего на щебне в период хранения.
При обработке щебня, предназначенного для укладки сразу после приготовления, используют эмульсии, содержащие битумы с глубиной проникания иглы от 60 до 130×0,1 мм.
Для щебня, заготавливаемого впрок, применяют прямые эмульсии, приготовленные на битумах пониженной вязкости с глубиной проникания иглы 200-250×0,1 мм, обратные ЭО-В и ЭО в сочетании с прямыми, приготавливаемыми на битумах марок БНД 40/60 и БНД 60/90.
Количество эмульсии, необходимое для обработки щебня, зависит от его крупности, природы материала и характера его поверхности и составляет 1,5-4,5 % в пересчете на битум (табл. 5). В конкретном случае необходимое количество эмульсии для обработки щебня определяется пробными замесами.
Расход вяжущего при обработке щебня эмульсиями
| Щебень фракций, мм | Количество битума, % массы щебня | ||
| обработка прямой или обратной эмульсией | обработка прямой эмульсией совместно с обратной | ||
| количество сланцевого битума или каменноугольного дегтя, вводимого в виде обратной эмульсии | количество битума, вводимого в виде прямой эмульсии | ||
| Щебень | |||
| 25-40 | 1,5-3 | 1,2 | 1,8 |
| 15-25 | 2-3,5 | 1,4 | 2,1 |
| 5-15 | 2,5-4,5 | 1,6 | 2,4 |
| 5-10 | 3-4,5 | 1,8 | 2,7 |
| Щебеночные смеси, содержащие около 5 % частиц размером 0,071 мм | |||
| 0-35 | 3,5-4,5 | — | — |
| 0-20 | 4,0-5,5 | — | — |
Примечание. Количество эмульсии рассчитывают по формуле Э = Б/К, где Б — количество битума; К-концентрация эмульсии.
При обработке щебня обратной эмульсией совместно с прямой 40 % вяжущего вводят в виде обратной эмульсии и 60 % — в виде прямой.
Щебень обрабатывают эмульсиями в смесителях принудительного действия, обеспечивающих дозирование всех компонентов. При обработке прямой эмульсией сначала в смеситель подают щебень и известь (известковое молоко), если это требуется для улучшения водостойкости пленки вяжущего, затем вводят эмульсию. При обработке обратной эмульсией щебень сначала обязательно перемешивают с известью, затем с обратной эмульсией. Если обрабатывают щебень двумя эмульсиями, сначала его перемешивают с известью, затем с обратной эмульсией и наконец с прямой. При работе с прямыми или обратными жидкими эмульсиями ЭО в сочетании с прямыми, как правило, не требуется подогрева минеральных материалов и эмульсии. Обратную эмульсию вязкую ЭО-В нагревают до 60-70°С, а обрабатываемый ею щебень до 20-60°С.
Готовый черный щебень выгружают в автомобили-самосвалы и отвозят к месту складирования или на строительный объект. Щебень, обработанный эмульсией, может храниться в штабелях, не слеживаясь несколько месяцев. Образующаяся со временем корка плотного материала не препятствует разработке штабеля. В процессе разработки и погрузки она разрыхляется. Черный щебень погружают экскаватором, транспортируют к месту работ автомобилями-самосвалами.
Строительство покрытий и оснований из щебня, обработанного органическими вяжущими. Работы по строительству покрытий и оснований из щебня, обработанного вязкими и жидкими органическими вяжущими, производят в сухую погоду при температуре воздуха не ниже 5°С весной и летом и 10°С осенью. Работы по строительству покрытий и оснований из щебня, обработанного эмульсиями, следует производить при температуре воздуха: в случае анионной эмульсии не ниже 10°С, катионной не ниже 5°С, обратной (в том числе совместно с прямой) — не ниже минус 5°С.
Покрытия и основания из черного щебня устраивают, как правило, по принципу последовательного расклинивания крупных фракций щебня менее крупными. При строительстве этим способом работы должны выполняться в следующем порядке:
обработка поверхности нижележащего слоя вяжущим (разжиженный битум, эмульсии), из расчета 0,5-0,8 л/м2;
распределение щебня основной фракции 20-40 мм; уплотнение слоя щебня катком массой 6-8 т (4-6 проходов по одному следу);
распределение щебня расклинивающей фракции 10-20 мм;
уплотнение 3-4 проходами катка массой 10-13 т по одному следу;
распределение щебня второй расклинивающей фракции 3(5)-10(15) мм;
уплотнение 3-4 проходами катка массой 10-13 т по одному следу.
При строительстве оснований для основного слоя разрешается использовать фракцию щебня 40-70 мм и для расклинивания — соответственно 20-40 и 10(15)-20 мм. При использовании щебня фракций 5-40 и 5-20 мм конструктивный слой устраивают за один прием без расклинивания. Расход щебня по фракциям соответствует значениям, приведенным в табл. 6.
Расход черного щебня
Контроль качества строительства. При приготовлении черного щебня контролируют влажность каменных материалов, температуру и вязкость вяжущего, продолжительность перемешивания, температуру готового щебня, прочность сцепления вяжущего со щебнем. Влажность каменных материалов проверяют в случае их дозирования в холодном состоянии.
В процессе строительства покрытий и оснований из черного щебня контролируют температуру черного щебня, доставленного на место укладки (если он укладывается в горячем виде), норму расхода щебня, толщину слоев, качество уплотнения, ровность и поперечные уклоны.
Толщина уплотняемого слоя черного щебня фракций 5-40 и 5-20 должна составлять 1,25-1,30 от проектной толщины слоя. Замеры производят линейкой через каждые 10-15 м. Степень уплотнения слоев, устраиваемых из черного щебня, проверяют пробным проходом катков массой 10-13 т, при этом не должно наблюдаться движения щебня или образования волн перед вальцом катка.
Сферы применения
Материал является оптимальным вариантом для выполнения дорожно-строительных работ. С помощью черной щебеночной смеси при выполнении всех рекомендаций возможно получить прочное, долговечное, стойкое к износу покрытие. Щебень используется также для строительства оснований, укладки тротуаров и площадок, изготовления асфальтобетонных смесей, обустройства верхнего слоя отмостки вокруг дома, организации парковочного места.
Технология укладки, строительство покрытий и оснований
Предварительным этапом работ является подготовка и оформление разрешительных документов. Выполнение работ начинается в подготовки площадки под строительство, верхний слой грунта снимается ковшом бульдозера, почка выравнивается и утрамбовывается, стелется слой песка, насыпь уплотняется катком и увлажняется.
Справка. Для увеличения прочности покрытия и предотвращения образования трещин обустраивают подушку из гравия.
Существует два способа обустройства дорожных оснований с помощью черного щебня — с расклинцовкой и без нее.
Справка. Расклинцовка (или метод заклинки) — расклинивание крупных фракций щебня более мелкими. Например, материалы 20-40 расклиниваются зернами 10-20 мм., которые расклиниваются фракциями 5-10 мм. В результате получается многослойное разнофракционное основание.
Наибольшее распространение получил метод заклинки, созданные с его помощью покрытия отличает монолитность. Порядок осуществления работ следующий:
- обработка подстилающей поверхности вяжущим веществом с помощью автогудроната;
- в качестве основной фракции применяется 40-70, если толщина покрытия будет более 80 мм., и 20-40 — если менее;
- распределение и уплотнение последовательно щебня фракций 20-40, 10-20 и в последнюю очередь 5-10; распределение выполняется с помощью щебнераспределителя или обычного асфальтоукладчика.
Справка. Расклинцовка должна выполняться особенно внимательно, на основании проектов и точных расчетов, с учетом климатического пояса и погодных условий на момент проведения работ, местности, уровня грунтовых вод и подвижности почвы.
Средняя плотность
Для определения этого числа берутся за основу поры и пустоты внутри частиц. На показатель также влияет, сколько влаги аккумулирует материал. Навеска, что будет использоваться для контроля, высушивается до первоначальной массы, потом взвешивается.
После этого материал помещают в емкость с жидкостью на несколько часов, через несколько мгновений проводится повторное взвешивание для определения веса гранитного продукта дробления скальных горных пород. Средняя плотность немного ниже истиной, пределы 2400-2500 кг/м3.
Сделать своими руками
Черный щебень возможно изготовить и своими руками. Для этого наилучшим образом подходит известняковый щебень марки не менее М600 и размером фракций 20-40 мм. Данный выбор обусловлен способностью материалов впитывать вяжущие вещества лучше, чем другие разновидности.
Известняковый щебень 20-40 крупным планом. Фото Грунтовозов
- вяжущее вещество, в качестве которого рекомендуется использовать битум БНД 200/300 в количестве 4-5% от массы щебня;
- синтетическая жирная кислота в количестве 3% от массы битума;
- водный раствор NaOH предназначен для создания эффективной эмульсии.
В качестве оборудования рекомендуется использовать барабан с электрическим приводом, нагревателем, который позволит получить необходимую для обработки щебня температуру, и опрокидывателем для извлечения готовых материалов. Время самостоятельного производства зависит от объема емкости и сырья, а также соотношения известняка и вяжущего вещества.
Истинная плотность
Под рассматриваемой характеристикой технологи подразумевают соотношение веса рассматриваемого материала к его объемам. Стоит знать, что здесь не учитываются пустоты.
Для определение показателя работником лаборатории в полной мере высушивается контрольная навеска до постоянной массы, потом она измельчается, чтобы на выходе получить порошковое состояние.
Проводится сравнительный анализ, результаты которого становятся основой для вычисления истинной скалярной физической величины. Числа чаще всего находятся в границе 2.5-2.6 т/м3.
Удельный вес и плотность асфальтобетона в 1 м3
Асфальтовое покрытие состоит из множества компонентов, основным из которых является щебень. В зависимости от загруженности дороги для производства асфальта используются различные фракции этого материала, а также разный процент содержания в асфальтной массе. Все это, безусловно, оказывает непосредственное влияние на плотность асфальтобетона в т/м 3 , которая учитывается при расчете расходов на транспортировку материала, укладку или разборку.
Состав асфальта и его разновидности
Существует большое количество видов дорог для передвижения. Все они имеют разную нагрузку, именно поэтому качество покрытия колеблется в определенных пределах. Так, дороги могут быть предназначены:
- Для пешеходов — тротуары, парки, скверы, площади, площадки для отдыха, пешеходные мосты.
- Для велосипедистов — прогулочные дорожки в парках, вдоль трасс, велотреки на стадионах.
- Для автовладельцев — двух-восьми полосные автострады, парковки, мосты.
Плотность покрытия для пешеходных дорожек отличается наименьшей величиной ввиду относительно небольшой нагрузки на квадратный метр. С увеличением нагрузки повышают содержание в асфальтобетоне укрепляющих материалов.
Существуют следующие разновидности асфальта в зависимости от их состава и происхождения:
Типы асфальтового покрытия отличаются составом, температурой укладки, твердостью и сроком эксплуатации. Например, часто укладывают так называемый холодный асфальт — с этим типом дорожного покрытия можно работать без предварительного разогрева. К тому же оно не нуждается в дополнительном техническом оснащении — такой асфальт не нужно укатывать, достаточно просто равномерно распределить по необходимому участку. Он производится из экологичных компонентов, включает в себя известняковый порошок, который служит отличным пластификатором.
Литой асфальт, помимо увеличенного количества природных пластифицирующих порошков, содержит еще и большое количество смолы повышенной вязкости, что делает его высококачественным материалом для укладки дорог. Он обладает высоким коэффициентом прочности, устойчивостью к воздействию воды и химических веществ, не разрушается под влиянием перепадов температур и обеспечивает хорошую сцепку колес. Кроме того, литое покрытие подавляет шумы и легко ремонтируется. Однако все эти положительные качества несколько уменьшает высокая цена оборудования для его укладки.
Горячий искусственный асфальт состоит преимущественно из щебня, для связки в нем используются сырые нефтепродукты. Такое покрытие требует обязательного разогрева и утрамбовывания специальными катками. Оно считается самым распространенным и используется для укладки нижнего слоя автострад государственного и регионального значения, а также для взлетных полос и других объектов с высокой нагрузкой.
Следующим слоем покрытия может идти крупнозернистый асфальт, включающий в себя крупную асфальтовую крошку, которую получают путем дробления старого дорожного покрытия. Он также имеет жесткую структуру и служит хорошей основой для мелкозернистого верхнего покрытия.
Асфальтогранулят и асфальтовая крошка используется для укрепления асфальтового покрытия вместо обычного щебня — эти материалы получают путем вторичной переработки, поэтому они намного дешевле.
Расчет плотности по таблице
Существует следующая классификация дорожной «одежды» в зависимости от типа покрытия, состава и удельного веса асфальтобетона. Таблицей можно пользоваться при расчетах необходимого количества для ремонта дороги или нового ее строительства.
Вес асфальтобетона в зависимости от типа покрытия
| Вид асфальтового покрытия | Единицы измерения | Вес в 1 м 3 |
| Природный асфальт | кг | 1100 |
| Литой асфальт | кг | 1500 |
| Прессованный асфальт | кг | 2000 |
| Асфальтобетон | кг | 2000−2450 |
| Мелкозернистый | кг | 2330 |
| Асфальтогранулят (черный щебень) | кг | 1600−1800 |
| Асфальтовая крошка | кг | 1800−2000 |
В конструировании будущей дороги обязательно учитывается толщина накладываемого слоя покрытия, а также возможная усадка. Все эти величины контролирует государственный стандарт.
Устройство асфальтобетонных покрытий
При строительстве новой дороги нижний слой обрабатывают жидким битумом или битумной эмульсией для качественного сцепления с верхним покрытием. Его наносят в горячем виде не менее чем через 6 часов на застывший смоляной слой и укатывают при помощи катка.
При ремонте уже существующего дорожного покрытия его основание очищают от пыли обратной воздушной тягой или специальными моечными машинами. Если используется второй способ, то основание должно хорошо просохнуть перед дальнейшей обработкой битумной смесью. Далее производят выравнивание поверхности посредством нанесения слоя крупнозернистого асфальта при выбоинах глубже 6 см. Если требуемая толщина меньше, то используют мелкозернистый асфальтобетон. На мелких по площади повреждениях применяют асфальтораскладчик, а для крупных — асфальтоукладчик.
Часто высчитывают удельный вес асфальтобетонной смеси при разборке для того, чтобы асфальтный лом превратить в крошку различного размера и использовать ее для ремонта дорог. Для качественного исправления дорожных дефектов необходимо знать плотность и вес асфальтобетона в 1 м 3 как того, что используется для вторичного производства, так и основного, который ремонтируют.
Однако повторное применение демонтированного старого асфальта для полного настила дороги еще находится в разработке, пока практикуют только ямочный ремонт с использованием этого материала.
Объемный удельный вес асфальтобетона при разборке условно принимают равным 2,4 г/см 3 , что является довольно высоким показателем. Кроме того, повторное использование старого покрытия обеспечивает значительную экономию средств.
Насыпная плотность асфальта (таблица со сравнительными характеристиками)
Для тех кому интересны общие цифры насыпной плотности асфальта рекомендуем данную таблицу. С её помощью можно получить представление о насыпной плотности различных видов асфальта, производимого на заводах Екатеринбурга.
Приведенные в таблице данные имеют лишь ознакомительный характер. По ним вы можете приблизительно рассчитать вес и объем материала, который собираетесь заказать.
Делать сметы или планировать строительство по ним нельзя!
Дело в том, что насыпная плотность может меняться в зависимости от производственных и погодных факторов . Поэтому при покупке обязательно узнавайте точный показатель у продавца.
Для ознакомления с методиками более точного расчёта читайте раздел НАСЫПНАЯ ПЛОТНОСТЬ и используйте КАЛЬКУЛЯТОР
Плотность холодного асфальта и его примерный расход
Ориентировочные данные по уплотнению и расходу холодного асфальта
Холодный асфальт уплотненный в физической лаборатории прессом, коэффициент уплотнения получен максимальный 2.3 тонны на куб. метр. В естественных условиях данного уплотнения холодного асфальта можно достичь только при использовании виброкатка.
Холодный асфальт сформированный в лабораторных условиях
В основном холодный асфальт уплотняется всеми виброплитами весом от 60 до 100кг в таком случае при опытном исследовании уплотнение может быть от 1.8 до 2.0 тонн на куб. метр.
Восстановление бетонного основания в цеху
Максимальный показатель коэффициента уплотнения холодного асфальта можно достичь при условии тщательной трамбовки холодного асфальта, при этом достигается лучшее плотное основание.
На уплотнение может сказываться температурный режим хранения холодного асфальта, а также температурный режим окружающей среды при уплотнении.
Поэтому постоянного коэффициента уплотнения холодный асфальт не имеет.
При этом принято учитывать в расходе коэффициент 2.0 тонны на куб. метр.
Читайте также: