Нормативных методов измерения подвижности асфальтобетонных смесей (за исключением литой разновидности) на данный момент не существует. Это обусловлено тем, что само понятие удобоукладываемости довольно сложно описать с физической точки зрения. Для этого нужно определить, какие физико-механические свойства готовой смеси определяют ее подвижность и в какой степени. А это сложная теоретическая работа, которая требует проведения целого ряда сложных экспериментов.
Но оценивать удобоукладываемость смесей все-таки необходимо. Особенно это важно для дорожного строительства, где от этой характеристики во многом зависит качество готового покрытия.
Для этого используются такие методы:
- Температурный контроль
- Метод динамического пенетрационного испытания
- Определение подвижности литого асфальта
Давайте рассмотрим каждый из них.
Температурный контроль
Этот метод не особо надежный, но зато самый простой.
Обоснование у него такое: состав каждой смеси подбирается в том числе и с учетом ее удобоукладываемости. Для этого рассчитывается оптимальное соотношение компонентов, подбирается марка битума, вносятся специальные добавки. Результатом такой работы становится готовый рецепт пластичной либо жесткой смеси.
Но фактические характеристики материала зависят от того, насколько четко соблюдаются требования к его производству и транспортировке. А отклонения от запланированного технологического процесса случаются постоянно.
Температурный режим – это один из важнейших факторов, которые определяют подвижность АБС. И его сравнительно легко контролировать. Поэтому перед укладкой удобоукладываемость смеси косвенно оценивают путем замера ее температуры.
Температура асфальтобетонной смеси на момент начала укладки должна быть:
- Для литого – 190-250°C
- Для горячего – 100-140°C
- Для теплого – 50-100°C
- Для холодного – не ниже 10-20°C
Более точные цифры рассчитываются для конкретных смесей с учетом марки битума, соотношения компонентов в составе и других характеристик.
Этот метод имеет следующие преимущества:
- Быстрота оценки
- Для проведения замеров нужен только бесконтактный термометр – пирометр
- Дешевизна – самые простые модели пирометра стоят в пределах 2-3 тысяч рублей
В то же время у способа есть ряд серьезных недостатков:
- Не учитываются другие факторы, влияющие на подвижность смеси
- Не учитывается температурная сегрегация смеси – явление, при котором ее верхние слои остывают быстрее, чем нижние
- Человеку без специального образования сложно правильно интерпретировать результат замеров (например, какие отклонения от стандартной температуры приемлемы, а какие нет)
В бытовом строительстве такой метод можно использовать для косвенной оценки качества АБС. Если вам привезли асфальт, а его температура явно ниже требуемой для этого вида смеси – значит, где-то на этапе погрузки и транспортировки были ошибки.
Для корректной оценки следует делать несколько замеров:
- Температура верхнего слоя смеси
- Температура участков, прилегающих к стенкам кузова
- Температура в центре смеси
Разница между ними может достигать 27°C. Это обусловлено тем, что смесь сверху и по краям кучи остывает быстрее, чем в центре.
В ответственном дорожном строительстве предпочтительнее использовать метод, о котором мы поговорим ниже.
Метод динамического пенетрационного испытания
Он был разработан М. А. Завьяловым в 1999 году и был взят на вооружение Омским СоюзДорНИИ, который включил его в свои Методические рекомендации по укладке асфальтобетонных покрытий.
Обоснование его таково: чем более подвижна смесь, тем меньше сопротивления она оказывает внешнему воздействию. В связи с этим исследователь счел уместным использовать для оценки удобоукладываемости один из методов, которые уже давно применяются для исследования грунтов. Это метод динамического пенетрационного испытания, или динамического зондирования.
Для проведения замеров нужны:
- Зонд-плотномер с конусным наконечником
- Гиря или молот
В ходе эксперимента зонд помещается в массу смеси под ударами гири и молота. Замеряется количество ударов, необходимое для погружения зонда на глубину 15 см. На основании полученного результата рассчитываются энергозатраты операции зондирования. Затем они сравниваются с характеристиками асфальтоукладчика. В зависимости этого делается вывод, насколько удобоукладываемой является смесь.
Определение подвижности литого асфальта
Мы уже отмечали, что литой асфальт сильно отличается от обычных асфальтобетонных смесей. Он имеет очень текучую, почти жидкую форму. Поэтому его подвижность можно экспериментально рассчитать тем же методом, который используется для оценки бетонной смеси.
Для проведения исследования понадобятся:
- Металлическая форма в виде усеченного конуса
- Металлический лист
- Сушильный шкаф с термометром
- 2 измерительные линейки
- Секундомер
Форму разогревают до 150-170°С и устанавливают на металлический лист так, чтобы она плотно к нему прилегала. Затем в нее наливают асфальтобетонную смесь, доведенную до температуры 210°С. Далее излишки материала убирают, срезая их вровень с верхними краями формы.
После этого форму снимают и устанавливают ее рядом с конусом из литого асфальта, запускают секундомер. В течение одной минуты смесь под своим собственным весом свободно оседает. По истечении заданного времени замеряют осадку конуса.
Делается это так: на верхнее основание формы укладывают металлическую линейку. От ее нижнего ребра измеряют, на сколько миллиметров осел конус смеси. В соответствии с техническими условиями на литой асфальтобетон, значение этого показателя должно быть не менее 25-30 мм.
Всего в ходе испытаний исследуются две пробы материала. Это делается для того, чтобы увеличить точность измерения. Всего на проведение эксперимента отводится 5 минут – чтобы смесь не успела остыть и потерять свои качества.
Мы рассказали, как можно оценить удобоукладываемость смеси с разной долей точности. Теперь давайте поговорим о том, к каким способам прибегают на производстве, если подвижность спроектированного состава оказывается неудовлетворительной.
Способы повышения удобоукладываемости
Подвижность АБС играет большую роль при укладке асфальта, особенно если речь идет о строительстве дорог. Слишком жесткие смеси требуют больших затрат времени и сил на их укладку. От этого может пострадать качество готового покрытия. Поэтому перед инженерами стоит сложная задача: подобрать такой состав смеси, чтобы она не только имела максимально возможные показатели прочности и водостойкости, но и легко укладывалась.
Почему эта задача такая сложная? Дело в том, что повышение удобоукладываемости косвенно влияет на целый ряд свойств асфальтобетона. Давайте рассмотрим это на конкретном примере.
В 1932-1967 годах в СССР был курс на производство максимально подвижных АБС. Делалось это для того, чтобы сократить расходы на дорожное строительство и обеспечить качественную укладку покрытия. Асфальтобетон готовили на небольшом количестве щебня (26-45%) и с избытком асфальтовяжущего вещества – битума и минерального порошка (8-23%). Такой состав действительно был очень удобоукладываемым. Но покрытия из него оказались слишком пластичными и под нагрузкой автомобилей быстро «поплыли».
С тех пор в дорожном строительстве отдают предпочтение смесям с более высоким содержанием щебня. Они формируют прочный каркас, который хорошо выдерживает механические нагрузки. А подвижность асфальтобетона рассчитывают с учетом других важных качеств материала.
В таблице ниже вы можете увидеть, как популярные способы увеличения удобоукладываемости влияют на другие характеристики асфальта:
Как видите, проектирование состава асфальтобетонной смеси – это очень сложный процесс. В ходе его должны учитываться самые разные свойства материала и то, как они влияют друг на друга.
Давайте кратко резюмируем все сказанное по теме.
Удобоукладываемость (подвижность) определяет, сколько усилий понадобится для укладки асфальтобетонной смеси. Она зависит от ряда факторов: зернового состава наполнителя, соотношения компонентов смеси, качества перемешивания и температуры. По критерию подвижности смеси делятся на литые, пластичные и жесткие.
Удобоукладываемость оценивается:
- Для горячих и холодных смесей – методом температурного контроля или динамической пенетрации
- Для литого асфальта – по величине осадки конуса
Это технологическое свойство обязательно учитывается при проектировании составов асфальтобетонных смесей.
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 #удобоукладываемость #удобоукладываемость асфальта #удобоукладываемость асфальтобетона #полезные советы #асфальтированное покрытие