Диссертация (1172999), страница 11
Текст из файла (страница 11)
С другой стороны, низкое содержаниенаполнителя и высокое содержание битумного вяжущего может повыситьчувствительность смеси к изгибу (Remišová, 2013).Названнымисвойствамиобладаютнаполнителиизнатуральныхизвестняковых и доломитовых пород. Помимо физико-механических свойствсмеси, они оказывают положительное влияние на адгезию между битумом изаполнителем. Применяемые наполнители имеют различные параметры градации,геометрическиесодержаниесвойства,воздушныхудельнуюпустотиповерхность,другиетекстуруповерхности;физико-механическиесвойства(Remišová, 2013).(Grabowski and Wilanowicz, 2011) пришли к выводу, что добавлениегидратированной извести в наполнители вызывает увеличение содержания болеемелких частиц, удельной поверхности и количество пустот Ригдена, а такжеуменьшение значения объемной концентрации.80При добавлении в асфальт негашеной извести она реагирует с заполнителеми укрепляет связь между битумом и поверхностью раздела заполнителя.
Известьреагируетсвысокополярнымимолекулами,препятствуяобразованиюводорастворимых мыл, которые способствуют потере прочности. При реакцияхэтих молекул с известью происходит образование нерастворимых солей,препятствующих проникновению воды (National Lime Association, 2006).Способность извести улучшать устойчивость асфальтобетонных смесей вгорячем состоянии к повреждению влагой, уменьшать окислительное старение,улучшать механические свойства и устойчивость к усталостному разрушению иокислению, является отражением ее характеристик в качестве активногоминерального наполнителя и приводит к улучшению полевых характеристикасфальтовых покрытий (Little and Epps, 2001; National Lime Association, 2006).2.4.2 Методики получения асфальтобетонной смесиРазработка рецептур и перечень нормируемых показателей формируютсущественнуючастьтребованийдлявсехасфальтобетонныхсмесей.Организация, ответственная за качество дорожного покрытия (Департаменттранспорта), обычно разрабатывает рецептуру смеси и требования к физикомеханическимпоказателям.Подрядчик/ПроизводительнесутПослетого,ответственностькакзаониустановлены,соответствиесмеситребованиям спецификации.Асфальтобетонная смесь должна быть разработана, произведена и уложенас учетом соответствия следующим требованиям: 1) Стабильность, 2) Прочность,3) Герметичность (изолирующие свойства), 4) Значительный срок службы, 5)81Упругость, 6) Устойчивость к усталостной деформациии 7) СопротивлениескольжениюСтабильностьУстойчивость асфальтового покрытия заключается в его способностипротивостоять сжатию и сдвигу под нагрузками при движении транспорта.Устойчивое дорожное покрытие сохраняет свою форму и гладкость примногократной нагрузке; на неустойчивом асфальте развиваются колеи (каналы),борозды («стиральная доска» или «гофра») и другие признаки смещения смеси.Поскольку спецификации устойчивости для дорожного покрытия зависят отпредполагаемой интенсивности движения, требования могут быть установленытолько после тщательного анализа этого фактора.
Спецификации устойчивостидолжны быть достаточно высокими для адекватной обработки покрытия, но невыше, чем того требуют условия движения. Слишком высокое значениеустойчивости приводит к тому, что дорожное покрытие становится слишкомжестким и поэтому менее долговечным, чем необходимо.Стабильность смеси зависит от внутреннего трения и когезии. Внутреннеетрение между частицами агрегата связано с характеристиками агрегата, такими,как форма и текстура поверхности.
Однородность обусловлена адгезионнойспособностью связующего. Необходимая степень как внутреннего трения, так исцепления в смеси предотвращает перемещение агрегатных частиц подвоздействием нагрузки. В общем случае, чем более сложная форма частицзаполнителя и чем шероховатее текстура их поверхности, тем выше будетстабильность смеси. На участках трасс, где ожидается малое движение, можноиспользовать более экономичные смеси на основе агрегатов с более низкимизначениями трения, при условии, что агрегаты с высокими характеристикамивнутреннего трения недоступны.Сила сцепления увеличивается с увеличением нагрузки, зависящей отинтенсивности движения. Когезия также увеличивается при увеличении вязкостисвязующего или при снижении температуры дорожного покрытия.
Кроме того,когезия будет увеличиваться с увеличением содержания связующего до82определенного предела. После этого предела дальнейшее увеличение содержаниясвязующего вызовет образование слишком толстой пленки на частицах агрегата,что приводит к потерям на трение между частицами.ДолговечностьДолговечность асфальтового покрытия заключается в его способностипротивостоять таким факторам, как изменения в связующем (полимеризация иокисление), распад заполнителя и удаление пленок связующего из заполнителя.Эти факторы могут быть результатом погоды, дорожного движения или ихсочетания.
Как правило, долговечность смеси может быть повышена тремяспособами. К ним относятся: использование максимального содержаниясвязующего, использование плотной градации стойкого к зачистке заполнителя, атакже применение нужной рецептуры смеси и её уплотнение при укладке дляобеспечения максимальной непроницаемости.Максимальноесодержаниесвязующегоповышаетдолговечность,поскольку толстые связующие пленки стареют и затвердевают медленнее, чемтонкие.Следовательно,связующеесохраняетсвоипервоначальныехарактеристики дольше. Кроме того, максимальное содержание связующегоэффективно изолирует больший процент взаимосвязанных воздушных пустот васфальте, затрудняя проникновение воды и воздуха.
Конечно, определенныйпроцент воздушных пустот должен оставаться открытым в асфальте, чтобыкомпенсировать расширение связующего в жаркую погоду.Наличие прочного, стойкогокзачистке заполнителяспособствуетдолговечности дорожного покрытия по следующим причинам. Высокая плотностьобеспечивает более тесный контакт между частицами агрегата, что повышаетнепроницаемостьсмеси.Надежный,прочныйагрегатпротивостоитрастрескиванию покрытия под нагрузкой; устойчивый к зачистке заполнительпротивостоит воздействию воды и нагрузки, которые, как правило, снимаютсвязующую пленку с частиц заполнителя и приводят к разрушению дорожногопокрытия.
В некоторых условиях устойчивость смеси к разрушению может бытьувеличена путем использования противозадирных присадок или введению83минерального наполнителя, такого как гашеная известь. Разработка и уплотнениесмеси для придания дорожному покрытию максимальной непроницаемости,сводит к минимуму проникновение воздуха и воды в дорожное покрытие.ГерметичностьГерметичность - это устойчивость асфальтового покрытия к прохождениювоздуха и воды в него или через него. Эта характеристика связана с содержаниемпустот уплотненной смеси, и даже если содержание пустот является показателемвозможности прохождения воздуха и воды через дорожное покрытие, характерэтих пустот более важен, чем их количество.
Степень герметичности определяюти размер пустот, независимо от того, взаимосвязаны ли они, и доступ пустот кповерхности дорожного покрытия. Хотя герметичность важна для определениядолговечности уплотненных дорожных смесей, практически все асфальтовыесмеси, используемые в строительстве дорог, в некоторой степени проницаемы.Длительность службыДлительность службы покрытия может быть увеличена путем изменениярецептуры смеси или введением дополнительного компонента.Жесткиесмеси(смеси,содержащиевысокийпроценткрупногозаполнителя) имеют тенденцию к разделению во время обработки, а также могутбыть трудны при уплотнении.
Благодаря использованию пробных смесей влаборатории, к жесткой смеси можно добавить дополнительный мелкийзаполнитель и, возможно, связующее, чтобы сделать ее более пластичной.Следует проконтролировать соответствие смеси всем другим требованиям, таким,как содержание пустот и стабильность. Слишком высокое содержаниенаполнителя также может повлиять на обрабатываемость - привести к тому, чтосмесь станет липкой, что затруднит ее укладку.
Длительность особенно важна,когда требуется немало ручного труда при работе в труднодоступных местах –вокруглюков, острых изгибов и других препятствий. Важно, чтобы смеси,используемые в таких областях, были легко обрабатываемыми.Смеси, которые могут быть слишком легко обработаны или засыпаны,называются нежными смесями. Нежные смеси слишком нестабильны, чтобы84правильно их укладывать и уплотнять.
Их образование часто вызвано нехваткойминерального наполнителя, слишком большим количеством песка среднегоразмера, а также гладкими, округлыми частицами заполнителя и/или слишкомбольшим количеством влаги в смеси. Поскольку температура смеси влияет навязкостьсвязующего,слишкомнизкаятемпературасделаетсмесьнеработоспособной, слишком высокая температура может сделать ее нежной.Количество и качество связующего также может повлиять на длительностьслужбы.УпругостьУпругость - это способность асфальтового покрытия приспосабливаться кпостепенным осадкам и движениям в грунте без образования трещин. Посколькупрактически все подстилающие слои либо оседают (под нагрузкой), либоподнимаются (при расширении почвы, например, при замерзании в зимнийпериод), упругость является желательной характеристикой для всех асфальтовыхпокрытий.
Смесь с высоким содержанием битумного связующего обычно болееупругая, чем смесь с низкой плотностью и низкой плотностью связующего.Иногда необходимость в упругости вступает в противоречие с требованиямистабильности, поэтому приходится искать компромисс.Устойчивость к усталостным деформациямУстойчивость к усталостным деформациям - это устойчивость дорожногопокрытия к многократным сжатиям-растяжениям под нагрузкой.
Исследованияпоказывают, что воздушные пустоты (связанные с содержанием связующего) ивязкость связующего оказывают значительное влияние на устойчивость кусталостным деформациям. По мере того, как процент пустот воздуха в дорожномпокрытии увеличивается из-за рецептуры или недостаточного уплотнения,усталостная долговечность дорожного покрытия (период времени, в течениекоторого дорожное покрытие в процессе эксплуатации достаточно устойчиво кусталости) резко сокращается.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
