Semestrovaya_a_b
.pdf1
МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (МАДИ)
ЗАОЧНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ
Кафедра дорожно-строительных материалов
СЕМЕСТРОВАЯ РАБОТА «ПРОЕКТИРОВАНИЕ АСФАЛЬТОБЕТОНА»
Студент ________________________
Группа ___________________
Дата выдачи задания _____________
Срок выполнения ________________
Задание выдал __________________
МОСКВА 2012
http://rukamen.ru
2
ЛИТЕРАТУРА: Т.Н. Акимова, Н.В. Быстров, Э.В. Котлярский. Лабораторный практикум по дорожно-строительным материалам. Битумы. Асфальтобетон. М.: МАДИ. 2006. -63 С (Шифр библиотеки МАДИ 425)
ГОСТ 9128-2009 «Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия» (см. ГОСТ и приложения А, Б, В, Г).
КЛАСИФИКАЦИЯ АСФАЛЬТОБЕТОНА
ВИД МИНЕРАЛЬНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ
ЩЕБЕНОЧНЫЙ, ГРАВИЙНЫЙ, ПЕСЧАНЫЙ
ВЯЗКОСТЬ БИТУМА И ТЕМПЕРАТУРА ПРИ УКЛАДКЕ
ГОРЯЧИЙ |
|
|
ХОЛОДНЫЙ |
|
Вязкие и жидкие битумы, |
оС |
|
Жидкие битумы, |
оС |
Температура укладки не менее 120 |
Температура укладки не менее 5 |
|||
НАИБОЛЬШИЙ РАЗМЕР МИНЕРАЛЬНЫХ ЗЕРЕН |
|
|||
|
|
|
|
|
крупнозернистые - до 40 мм |
|
|
мелкозернистые - до 20 мм |
|
мелкозернистые - до 20 мм |
|
|
|
|
|
|
песчаные - до 5 мм |
|
|
песчаные - до 5 мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОСТАТОЧНАЯ ПОРИСТОСТЬ |
|
|||
|
|
|
|
|
высокоплотные - от 1 до 2,5% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
плотные - св. 2,5 до 5% |
|
|
свыше 6 до 10 % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пористые - св.. 5% до 10% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
высокопористые - св.10 до 18% |
|
|
|
|
|
|
|
||
СОДЕРЖАНИЕ ЩЕБНЯ |
|
|||
А - свыше 50 до 60% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б - свыше 40 до 50% |
|
|
Бх - свыше 40 до 50% |
|
|
|
|
|
|
В - свыше 30 до 49% |
|
|
Вх - свыше 30 до 49% |
|
|
|
|
|
|
ВИД ПЕСКА
Г и Гх - на песках из отсевов дробления, а также на их смесях с природным песком при содержании последнего не более 30% по массе
Д и Дх - на природных песках или смесях природных песков с отсевами дробления при содержании последних менее 70% по массе
марки I, II, III |
|
марки I, II |
http://rukamen.ru
3
ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ ДЛЯ АСФАЛЬТОБЕТОНА
1. Щебень из плотных горных пород и гравий , щебень из шлаков должны соответствовать требованиям ГОСТ 8267 и ГОСТ 3344.
Содержание лещадных и игловатых зерен - не более, % по массе: - 15 – для смесей типа А и высокоплотных; - 25 - для смесей типов Б и Бх; - 35 - для смесей типа В и Вх
Гравийно-песчаные смеси по зерновому составу должны соответствовать требованиям ГОСТ 23735, а гравий и песок, входящие в состав этих смсей, - ГОСТ 8267 и ГОСТ 8736 соответственно.
Для приготовления смесей и асфальтобетонов применяют щебень и гравий фракций 5-10, 10-20(15), 20-40, а также смеси указанных фракций.
Прочность и морозостойкость щебня и гравия для смесей и асфальтобетонов конкретных марок и типов должны соответствовать указанным в табл. 10 ГОСТа 9128-2009. Для горячих смесей см. табл. ниже.
ЩЕБЕНЬ И ГРАВИЙ ДЛЯ ГОРЯЧИХ \АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ
|
|
|
|
Значение для смесей марки |
|
|
||
|
|
I |
|
|
II |
|
|
III |
Показатели |
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
высок |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о- |
Б |
А |
Б |
В |
Б |
В |
|
|
плотн |
|
|
|
|
|
|
|
|
ых |
|
|
|
|
|
|
Марка не ниже: |
|
|
|
|
|
|
|
|
по дробимости |
|
|
|
|
|
|
|
|
а) щебня из изверженных и |
|
|
|
|
|
|
|
|
метаморфических |
горных |
1200 |
1200 |
1000 |
1000 |
800 |
800 |
600 |
пород |
|
|
|
|
|
|
|
|
б) щебня из осадочных пород |
1200 |
1000 |
1000 |
800 |
600 |
600 |
400 |
|
в) гравия |
|
- |
- |
- |
- |
600 |
600 |
400 |
по износостойкости |
|
|
|
|
|
|
|
|
а) щебня из изверженных и |
|
|
|
|
|
|
|
|
метаморфических |
горных |
И1 |
И1 |
И2 |
И2 |
И3 |
И3 |
И4 |
пород |
|
|
|
|
|
|
|
|
б) щебня из осадочных пород |
И1 |
И2 |
И1 |
И2 |
И3 |
И3 |
И4 |
|
в) гравия |
|
- |
- |
|
|
|
|
|
по морозостойкости: |
|
|
|
|
|
|
|
|
для всех видов щебня и гравия: |
|
|
|
|
|
|
|
|
а) для дорожно-климатических |
F50 |
F50 |
F50 |
F50 |
F25 |
F25 |
F25 |
|
зон I, II, III |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б) для дорожно-климатических |
F50 |
F50 |
F50 |
F25 |
F15 |
F15 |
F15 |
|
зон IV, V |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Марки щебня и гравия по износостойкости в полочном барабане
http://rukamen.ru
4
марка по износостойкости |
потеря массы при испытании, % |
|
щебня и гравия |
|
|
щебня |
гравия |
|
И-I |
по 25 включит. |
по 20 включит. |
И-II |
25 - 35 |
20 - 30 |
И-III |
35 - 45 |
30 - 40 |
И-IV |
45 - 60 |
40 - 50 |
содержание пыли и глины
-не более 2 %;
форма зерен приближена к тетраидной и кубовидной;
характер поверхности – шероховатый;
2.Песок природный и из отсевов дробления горных пород должен соответствовать требованиям ГОСТ 8736 (содержание пыли и глины – не более 0,5-1%, прочность исходной горной
породы для дробленого песка – марки 1000, 800, 600 и 400; гранулометрический состав - средне- и крупнозернистый в зависимости от типа и марки асфальтобетона – табл. 11 ГОСТа 9128-2009)
3.Минеральный порошок (ГОСТ Р 52129-2003) – тонкоизмельченные известняки, доломиты, битуминозные известняки и т.п.;
|
|
|
Значения для порошка марки |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Показатели |
|
МП-1 |
|
|||
|
|
|
МП-2 |
|||
|
|
|
неактиви- |
активи- |
||
|
|
|
рованный |
рованный |
|
|
|
|
|
порошок |
порошок |
|
|
Зерновой |
состав, % |
по |
|
|
|
|
массе: |
|
|
|
|
|
|
мельче 1,25 мм |
|
Не менее 100 |
Не менее 100 |
Не менее 95 |
||
мельче 0,315 мм |
|
Не менее 90 |
Не менее 90 |
От 80 до 95 |
||
мельче 0,071 мм |
|
От 70 до 80 |
От 70 до 80 |
Не менее 60 |
||
Пористость, %, не более |
35 |
30 |
40 |
|||
Набухание образцов |
из |
|
|
|
||
смеси |
порошка |
с |
2,5 |
1,8 |
3,0 |
|
битумом, %, не более |
|
|
|
|
||
Водостойкость образцов |
|
|
|
|||
из смеси |
порошка |
с |
Не нормируется |
0,7 |
||
битумом, %, не более |
|
|
|
|
||
Показатель |
|
Не нормируется |
80 |
|||
битумоёмкости на |
100 |
|||||
|
|
|
http://rukamen.ru
5
см3 порошка, г, не более |
|
|
|
|
Влажность,% по массе, |
1,0 |
Не нормируется |
2,5 |
|
не более |
||||
|
|
|
прочность исходной горной породы - не менее 20 МПа;
содержание глины в исходной горной породе – не более 5%;
пустотность при уплотнении в специальной форме нагрузкой 40 МПа не более 35%;
коэффициент гидрофильности – отношение набухания минерального
порошка в воде (полярная среда) к набуханию в обезвоженном керосине (неполярная среда): > 1, < 1; для а/б - < 1
набухание в воде смеси порошка с битумом (при остаточной пористости образцов 5…6%) – не более 2,5%.
могут применяться (для пористого и высокопористого а/б, а также для плотного а/б II и III марок):
-измельченные основные металлургические шлаки,
-золы-уноса,
-золошлаковые смеси,
-пыль-уноса цементных заводов
4.Битумы
для горячих смесей:
БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130, БН 60/90;
СГ 130/200, МГ 130/200 , МГО 130/200
ДЛЯ ХОЛОДНЫХ СМЕСЕЙ:
СГ 70/130, МГ 70/130, МГО 70/130
5. Поверхностно-активные вещества улучшают сцепление с поверхностью каменных материалов
анионные (АПАВ) – железные соли карбоновых кислот, (для известняков, доломитов); оказывают структурирующее действие на битум, в результате чего необходимо повышение температуры при приготовлении и укладке а/б;
0,25-1,5%
катионные (КПАВ) – для гранитов, песчаников, кварцитов; оказывают деструктурирующее действие на битум, уменьшают
расход битума, значительно улучшают смачивание каменного материала битумом, снижают температуру приготовления и укладки а/б; затормаживают структурообразование а/б;
3-6%
http://rukamen.ru
6
неионогенные (нпав) – торфяной и каменноугольный деготь - пластифицирующее действие, в результате …..
5-8%
Дорожно-климатические зоны
I. ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ.
Запроектировать состав асфальтобетона для устройства слоя дорожной одежды (нужное подчеркнуть):
-верхнего – нижнего - слоя покрытия автомобильной дороги;
-основания автомобильной дороги;
- категория дороги I, II, III, IV (нужное подчеркнуть);
-Район строительства ________________________________, климатическая зона I, II, III, IV, V (нужное подчеркнуть);
Для выбора вида и типа асфальтобетона пользуемся таблицами Приложения 2 «Лабораторного практикума по дорожно-строительным материалам. Битумы.
Асфальтобетон», - М.: МАДИ, 2006, ГОСТом 9128-2009.
Выбираем (подчеркнуть):
горячий |
холодный |
http://rukamen.ru
|
7 |
|
|
|
|
щебёночный, гравийный, песчаный |
щебёночный, гравийный, песчаный |
|
крупнозернистый, мелкозернистый, |
крупнозернистый, мелкозернистый, |
|
песчаный |
песчаный |
|
высокоплотный, плотный, |
- |
|
пористый, высокопористый |
||
|
||
тип А, Б, В, Г, Д |
Бх, Вх, Гх, Дх |
|
марка I, II, III, |
Марка I, II, |
|
гранулометрия непрерывная, |
гранулометрия непрерывная, |
|
прерывистая |
||
|
Ведём расчёт для асфальтобетона ___________________________________________
_______________________________________________________________________________
1. Исходные материалы
Щебень /или гравий/гранулометрический состав
Остатки на |
|
Единицы |
|
Размеры отверстий сит, мм |
|
Мельче |
||||||||||||
ситах |
|
|
измерения |
40 |
|
20 |
|
15 |
|
10 |
|
5 |
5 мм |
|||||
Частные остатки |
|
|
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Полные остатки |
|
|
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Физико-механические свойства щебня |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Наименование показателя |
|
|
|
|
|
|
Показатель |
|
|||||||||
Плотность исходной горной породы, |
кг/л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Средняя насыпная плотность, |
кг/л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Пустотность, |
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Прочность (марка по дробимости в цилиндре), кгс/см2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Износостойкость в полочном барабане, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Содержание пыли и глины |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Морозостойкость, |
циклы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Содержание лещадных частиц, |
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Наибольшая крупность, |
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Песок |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гранулометрический состав |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Остатки на |
Единицы |
|
|
|
|
Размеры отверстий сит, мм |
|
Мельче |
||||||||||
ситах |
измерения |
|
5 |
|
|
2,5 |
1,25 |
0,63 |
0,315 |
|
0,16 |
0,16 мм |
||||||
Частные |
|
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Полные |
|
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Физико-механические свойства песка
Показатель |
Свойства |
http://rukamen.ru
8
Плотность исходной горной породы, кг/л
Средняя насыпная плотность, кг/л
Пустотность, %
Гравелистость Гр 10, %
Гравелистость Гр 5, %
Модуль крупности
Содержание глинистых частиц, %
Минеральный порошок
гранулометрический состав
Остатки на |
Единицы |
|
|
Размеры отверстий сит, мм |
|
Мельче |
||||||
ситах |
измерения |
|
1,25 |
|
0,63 |
|
0,315 |
0,16 |
0,071 |
0,071 мм |
||
Частные |
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Полные |
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Физико-механические свойства минерального порошка. |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Наименование |
|
|
|
|
|
|
Показатель |
|
|||
Вид минерального порошка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Насыпная плотность, г/см3 (кг/л) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Средняя плотность в уплотненном состоянии, г/см3 |
(кг/л) |
|
|
|
|
|
||||||
Пористость порошка в уплотненном состоянии, % |
|
|
|
|
|
|
||||||
Прочность (марка) исходной горной породы, кгс/см2 |
|
|
|
|
|
|
||||||
Набухание в смеси с битумом, |
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Битум марки ___________
Наименование показателя |
Требования |
||
ГОСТ 22245-90 |
|||
|
|
||
Глубина проникания иглы |
|
||
при |
25 оС |
|
|
при |
0 оС |
|
|
Температуры размягчения битума, оС |
|
||
Растяжимость битума |
25 оС |
|
|
при |
|
||
при |
0 оС |
|
|
Температура хрупкости, при 0 оС |
|
||
Температура вспышки, оС |
|
||
Изменения температуры размягчения после прогрева, оС |
|
||
Индекс пенетрации |
|
|
|
Сцепление с каменным материалом |
|
II. Подбор состава минеральной части асфальтобетонной смеси по предельным кривым гранулометрического состава минеральной части
http://rukamen.ru
9
Последовательность расчета:
Зерновые составы исходных материалов записываем в таблицу А (графы 2, 3, 4).
Определение количества щебня в смеси минеральных материалов:
Расчёт:
Определение содержания каждой фракции щебня в смеси минеральных материалов (заносится в графу 5 таблицы А).
Определение количества минерального порошка в смеси минеральных
материалов:
Расчёт:
Определение содержания каждой фракции минерального пороша в смеси каменных материалов (заносится в графу 7 таблицы А).
Количество песка в смеси:
Расчёт:
Определение содержания каждой фракции песка в смеси каменных материалов (заносится в графу 6 таблицы А).
Полученные значения частных остатков минеральных материалов в проектируемой смеси записываются графу 8 таблицы А, после чего рассчитываются величины полных остатков на ситах (графа 9). Сравниваются с рекомендуемыми по ГОСТ 9128-97.
http://rukamen.ru
10
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Размер |
Гранулометрический состав |
Гранулометрический |
Сумма |
Пол- |
|
Рекомендуемые |
||||||
частиц, |
исходных материалов, |
состав материалов в |
частных |
ные |
% |
пределы по |
||||||
мм |
частные остатки, % |
проектируемой смеси, |
остатко |
остат |
Полныепроходы, |
ГОСТ 9128-97, % |
||||||
|
Щебень |
Песок |
Минеральный порошок |
Щебень |
Песок |
Минеральный порошок |
в на |
ки на |
|
|
|
|
|
|
|
|
частные остатки, % |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
ситах в |
ситах |
|
В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
проекти |
в |
|
полных |
|
В полных |
|
|
|
|
|
|
|
руемой |
проек |
|
остатках |
|
проходах |
|
|
|
|
|
|
|
смеси, |
тируе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
% |
мой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
смеси |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
%, |
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,63 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,315 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,071 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<0,071 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
Итого: |
100 |
100 |
100 |
|
|
|
100 |
- |
|
- |
|
- |
http://rukamen.ru