Уплотняемость – это способность асфальтобетонной смеси (АБС) к формированию цельного слоя заданной плотности.
На практике это свойство проявляется двояко. С одной стороны, оно показывает, сколько усилий будет затрачено на трамбовку и укатку готового покрытия. То есть чем выше уплотняемость, тем легче укатывается покрытие и тем меньше времени занимают работы по его укладке. С другой стороны, высокая уплотняемость означает, что материал легко деформируется от внешнего воздействия. Это может быть минусом. Такое покрытие будет пластично и склонно к колееобразованию.
От чего зависит уплотняемость
Формуемость – это сложное свойство, которое зависит от целого ряда факторов.
Вот основные из них:
- Вязкость битума
- Содержание битума
- Размер зерен
- Соотношение фракций наполнителя (коэффициент сбега)
- Форма зерен
- Пористость наполнителя
- Температура смеси
Давайте кратко о них поговорим.
Вязкость битума
Вязкий битум в составе АБС оказывает так называемое вязкое сопротивление уплотнению.
Это качество вещества зависит от:
- Температуры смеси: чем она выше, тем более текучим становится битум
- Марки вяжущего: чем она выше, тем менее вязким является материал
- Наличия или отсутствия разжижающих добавок (пластификаторов)
Таким образом, асфальт с добавлением пластификаторов или приготовленный на менее вязком битуме будет иметь более высокую уплотняемость.
Содержание битума
Увеличение доли вяжущего на 10-15% от оптимального улучшает уплотняемость асфальта.
Необходимо отметить, что избыток битума при этом может негативно сказаться на другом важном технологическом свойстве АБС – удобоукладываемости. Подробнее о нем можно прочитать в нашей статье Удобоукладываемость асфальта.
Размер зерен
Этот фактор обусловлен тем, что крупный материал трамбовать сложнее, чем мелкий. Ведь все зерна щебня имеют разную – часто неправильную – форму. Поэтому в составе смеси они неплотно прилегают друг к другу, между ними образуются воздушные поры.
А вот асфальтобетон на основе песка или отсева уплотняется легко благодаря мелкому размеру песчинок.
Форма зерен
Асфальтобетонная смесь демонстрирует такое явление как внутреннее трение – это сопротивление одной части материала перемещению относительно другой. Соответственно, чем выше внутреннее трение, тем менее податлив материал – и тем сложнее его уплотнять.
Сыпучие материалы, которые получаются путем дробления породы (щебень и отсев) имеют зерна угловатой формы и с шероховатой поверхностью. Это повышает их адгезию – то есть сцепление. В то же время природные материалы – гравий и песок – наоборот, имеют достаточно окатанную форму и гладкие зерна. В составе смеси они перемещаются относительно друг друга с минимальным трением.
Впрочем, здесь есть и обратная сторона. Окатанные природные песчинки в смеси могут играть роль своеобразных «шарниров», по которым будут перекатываться более крупные зерна. То есть вместо трамбовки они будут просто перемещаться по укладываемой массе. Это, наоборот, усложнит уплотнение.
Соотношение фракций наполнителя (коэффициент сбега)
В состав щебеночного асфальта входят зерна разных размеров. При этом крупные камни образуют жесткий каркас покрытия, а мелкие заполняют пустоты между ними.
Коэффициент сбега показывает, какую долю частицы меньшей фракции составляют от соседней большей. Рекомендуется применять составы с коэффициентом сбега от 0,65 до 0,9.
Давайте для наглядности рассмотрим это на конкретном примере.
Допустим, для приготовления крупнозернистого асфальта (размер зерен до 40 мм) берется 100 кг щебня фракции 20-40.
При коэффициенте сбега 0,65 состав наполнителя будет таким:
- Щебень 20-40 – 100 кг
- Щебень 10-20 – 65 кг
- Щебень 5-10 – 42,25 кг
- Песок – 27,5 кг
Эксперименты показывают, что с увеличением коэффициента сбега уменьшается внутреннее трение смеси – следовательно, повышается уплотняемость. Поэтому для облегчения укатки рекомендуется подбирать такие составы, у которых этот показатель ближе к верхней границе (0,9).
Пористость наполнителя
Этот фактор определяет степень диффузии жидких компонентов битума в смеси. Повышение пористости приводит к увеличению диффузии – от этого повышается вязкость битума и его сопротивление уплотнению.
Таким образом, асфальт на щебне плотных пород имеет более высокую уплотняемость, чем на пористом щебне.
Температура смеси
Битум имеет свойство размягчаться с увеличением температуры, становиться более текучим и податливым. Соответственно, разогрев асфальтобетонной смеси повышает ее уплотняемость.
Однако здесь есть важный нюанс. Очень горячая смесь становится слишком пластичной. Под колесами катков она не уплотняется, а сдвигается и деформируется.
В методических документах приводятся такие рекомендуемые температуры уплотнения:
Мы рассмотрели основные факторы, определяющие формуемость АБС.
Полную версию данной статьи вы найдете на нашей странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.
#асфальт #асфальтобетон #асфальтовое покрытие #асфальтобетонное покрытие #асфальтированное покрытие #уплотняемость асфальта #формуемость асфальта #полезные советы #уплотняемость #формуемость