Ранее в своих статья мы рассматривали следующие темы:
Сегодня мы закончим говорить таком свойстве асфальта как колееобразование. Мы предлагаем рассмотреть методы измерения стойкости к колееобразованию, требования к колееобразованию асфальта по ГОСТу, и способы повысить стойкость асфальта к колееобразованию.
Метод испытания стойкости к колееобразованию по ГОСТу
Сравнительно недавно в России были введены новые ГОСТы на асфальтобетон. В новых стандартах были взяты на вооружение наработки и методы зарубежных специалистов в области дорожного строительства. В том числе появились требования к целому ряду характеристик асфальта, которые даже не упоминались в старом ГОСТ 9128-2013.
К их числу относится и стойкость к колееобразованию. Метод оценки этого свойства описан в ГОСТ Р 58406.3-2020. В соответствии с ним по образцу асфальта многократно прокатывают нагруженное колесо и фиксируют динамику образования колеи.
На основании эксперимента определяют такие показатели:
- Среднюю глубину колеи
- Пропорциональную глубину колеи
- Угол наклона кривой колееобразования
Требования к значениям первого и последнего показателей установлены в новых ГОСТах на асфальтобетон и ЩМА – мы рассмотрим их в следующем разделе.
Для проведения испытания используются вырубки-призмы из готового дорожного покрытия или образцы в форме плит, уплотненные в лаборатории.
Процедура выглядит следующим образом:
- Образец асфальта помещают в испытательную установку и плотно фиксируют – он должен быть неподвижным. Температуру в установке поддерживают на уровне 55-65°С. Это обусловлено тем, что колея образуется быстрее при высоких температурах.
- Образец начинают испытывать, прокатывая по нему колесо. Каждые два прокатывания (вперед и назад) считаются за один цикл нагрузки.
- Испытание продолжают в течение 10 000 циклов нагрузки либо до тех пор, пока на одном из образцов (взятых из одной смеси или одного покрытия) не образуется колея глубиной 15 мм.
- После завершения опыта фиксируют глубину колеи на каждом образце и вычисляют среднеарифметическое значение. Это средняя глубина колеи RD.
- Пропорциональную глубину колеи PRD вычисляют по формуле:
6. Угол наклона кривой колееобразования WTS определяют по формуле:
Если глубина колеи достигла 15 мм еще до 20 000 прокатываний колеса, то последний параметр не определяется. Такой асфальт автоматически отбраковывается.
Требования к колееобразованию асфальта по ГОСТу
Эти показатели нормируются в ГОСТ Р 58406.2-2020 на горячие смеси и в ГОСТ Р 58406.1-2020 на ЩМА.
В них характеристики колееобразования относятся к разным группам:
- Средняя глубина колеи – к эксплуатационным
- Угол наклона кривой колееобразования – к дополнительным
Это значит, что первый показатель определяется для всех видов асфальта, а второй – только в том случае, если этого требует проектная документация.
Прежде чем мы приведем конкретные цифры, давайте скажем пару слов о классификации асфальтобетона по новым ГОСТам. В отличие от ГОСТ 9128-2013, здесь нет деления материала на виды и типы по пористости, содержанию щебня и прочим основаниям. Подробнее про эту старую систему вы можете прочитать в статье Виды асфальта.
В новых стандартах во главу угла ставится проектирование смеси под конкретные условия эксплуатации.
Асфальтобетонные смеси делятся на типы по трем основаниям:
- Максимальному размеру минерального наполнителя
- Использованию в том или ином слое дорожной одежды
- Условию дорожного движения
Каждый тип получает свое цифробуквенное обозначение. Например, А16ВТ – это смесь с размером зерен до 16 мм, предназначенная для использования в верхнем слое дороги (В) при тяжелых условиях движения (Т).
Стойкость асфальта к колееобразованию нормируется таким образом:
Более жесткие требования предъявляются к щебеночно-мастичному асфальтобетону (ЩМА) в ГОСТ Р 58406.1-2020.
Для всех видов ЩМА приводятся такие значения:
- Средняя глубина колеи – не более 4,0 мм
- Угол наклона кривой колееобразования – не более 0,15 мм/1000 циклов
Еще раз отметим, что все эти требования касаются только автомобильных дорог. Замерять показатель стойкости к колееобразованию для асфальта, который применяется для обустройства тротуаров и пешеходных дорожек, нет смысла.
Как повысить стойкость асфальта к колееобразованию
На фоне принятия новых ГОСТов специалисты-дорожники пришли к печальному выводу: стандартные рецепты асфальта времен СССР сегодня никуда не годятся. Ведь нагрузки на дороги с тех пор значительно возросли. И обычная смесь щебенки, песка и битума их просто не выдерживает.
Поэтому в современном дорожном строительстве прибегают к таким модификациям:
- Увеличению содержания щебня
Щебень образует более прочный и жесткий каркас, который лучше сопротивляется деформированию. К тому же, он менее склонен к истиранию и выносу из покрытия, чем песок и отсев. Так предотвращается появление полос наката. - Внесению адгезионных присадок
Они увеличивают сцепление компонентов смеси, благодаря чему повышается их сдвигоустойчивость. Получается более жесткое покрытие, которое лучше сопротивляется деформации. - Использованию асфальта на модифицированном битуме
Полимерные и резиновые добавки делают битум пригодным к использованию в широком спектре температур, снижая его ползучесть и повышая сдвигоустойчивость при высоких температурах. - Изготовлению ЩМА
Щебеночно-мастичный асфальт – это многощебеночная смесь, производимая на битуме с добавлением целлюлозного волокна (и часто – полимерных добавок). Она имеет высокую стойкость к колееобразованию и за счет жесткого каркаса, и за счет улучшения свойств битума.
Подведем общий итог.
Колейность на асфальтовых дорогах – это распространенная проблема, которая может иметь серьезные последствия. Она приводит к опасным дорожным ситуациям и ускоренному разрушению верхнего слоя покрытия. Причинами колееобразования могут быть износ асфальта, пластические деформации, недоуплотнение смеси на этапе укладки и проседание нижних слоев дорожного пирога.
Испытание на стойкость асфальта к колееобразованию проводится в соответствии с ГОСТ Р 58406.3-2020, а полученные значения нормируются в ГОСТ Р 58406.2-2020 и ГОСТ Р 58406.1-2020. Улучшить этот показатель можно путем увеличения доли щебня в смеси и использования модифицирующих добавок. А в долгосрочной перспективе борьба с деформациями покрытий должна включать ремонт и усиление всех слоев дорожной одежды.
Полную версию данной статьи вы найдете на нашей странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.
#асфальт #асфальтобетон #асфальтовоое покрытие #асфальтобетонное покрытие #асфальтированное покрытие #колееобразование #колея #колея на асфальте #колееобразование асфальта #полезные советы