Состав асфальтобетон: Состав асфальтобетона: ГОСТ, проектирование, устройство, подбор

Асфальтобетон ➤ состав, свойства, требования к асфальтобетонной смеси

Дата публикации: 08.04.2020

На самом деле асфальт и асфальтобетон – разные вещи, которые часто путают. Асфальтобетон – это скорее модифицированный вариант асфальта, несмотря на то, что у них много схожих характеристик, сфер применения и свойств.

Разница в том, что асфальт – более природный материал, который получается смешением битумов, песка и гравия. А асфальтобетонная смесь – это микс из битумов, дополнительных компонентов (которые мы знаем, как обычный асфальт) и различных веществ, в том числе химических, для получения совершенно других, улучшенных, свойств.

Состав асфальтобетона позволяет получить более высокую прочность, твердость, увеличенные показатели по износостойкости, термостойкости и нагрузке. Физико механические свойства асфальтобетона позволяют применять его для покрытия дорог с повышенным трафиком, аэродромов, полов хозяйственных и производственных помещений.

Классификация асфальтобетона

Тип асфальтобетона полностью зависит от его характеристик и компонентов, которые применяются в его составе. В первую очередь от размера наполнителя.

Так, асфальтобетон бывает:

• Крупнозернистым составом, с размерами фракций элементов наполнителя до 40 мм
• Мелкозернистым асфальтобетоном, если размер фракции не превышает 20 мм
• Песчаный асфальтобетон – с фракциями до 5 мм.

Кроме того, разновидности асфальтобетона делятся по проценту минерального наполнителя (щебня/гравия) в нем:

• Высокоплотный асфальтобетон с % наполнителя от 60%
• Асфальтобетон А-категории с 50-60% минерального наполнителя
• Асфальтобетон Б-категории – когда процент наполнителя составляет 40-50%
• Асфальтобетон В-категории, если процент наполнителя не больше 40%

Различают так же асфальтобетоны по типу основного каменного составляющего элемента (минерального заполнителя):

• Гравийные
• Щебеночные
• Песчаные

И еще одна классификация асфальтобетонных смесей зависит от остаточной его пористости:

• Высокоплотные, когда остаточная пористость не превышает 2%
• Плотные, с пористостью от 2 до 7%
• Пористые, если пористость превышает 7% и до 12%
• Высокопористые смеси – с пористостью 12-18%

Кроме того, бывает холодный, теплый и горячий асфальтобетон, который различают по типу вяжущего битумного компонента и температуре, которая требуется для укладки смеси.

• Горячий асфальтобетон укладывается при 120 °С (важно – не ниже этой температуры), сразу же после приготовления
• Теплый асфальтобетон изготавливают и сразу укладывают при температуре от 70 °С
• Холодный асфальтобетон может использоваться для укладки при температуре от -5 °С

Из чего состоит асфальтобетон

Состав асфальтобетонной смеси чаще всего самый стандартный, когда для основы берется битум (его используют в качестве вяжущего вещества) и минеральный заполнитель. В качестве заполнителя используется песок, минеральные порошки и гравий или щебень.

Задача гравия служить наикрупнейшим заполнителем, создать остов будущего покрытия, а минеральные порошки заполняют получившиеся пустоты, созданные щебнем и песком. Помимо чистых фракций щебня в производстве асфальтобетона часто используются смеси различных фракций – можно встретить комплекс и асфальтобетона категории В, и категории Б, и асфальтобетона высокоплотного. Так обычно получается самый распространенный асфальтобетон. Состав обязательно дополняется минеральными порошками, которые получают при дроблении горной породы, например, доломита или известняка.

Так же асфальтобетон состоит из смеси битума и различных компонентов, которые улучают свойства битума и улучшают общие физические и механические свойства асфальтобетона. Это могут быть как специально изготовленные добавки, так и различное сырье, например, резина в гранулах.

Чаще всего состав смеси определяется индивидуально для каждой задачи, так как для изготовления смеси асфальтобетона требуется понимать условия его будущей эксплуатации и различные погодные и нагрузочные характеристики места укладки покрытия.

Требования к асфальтобетону

Основные требования, которые выдвигают к асфальтобетону, зависят от его прочности. Так, предел прочности асфальтобетонной смеси к усилию его сжатия должен составлять не меньше 10 при температуре +50°.

Коэффициент теплоустойчивости асфальтобетона должен не превышать 3,0. Водостойкость (или отношение предела прочности смеси к усилию сжатия водонасыщенного и сухого образца конкретной смеси асфальтобетона) – не меньше 0,9. А водонасыщение по объему – 1-3% и не больше.

Все эти свойства асфальтобетона напрямую зависят от качества вяжущего составляющего и различных заполнителей, которые влияют на прочность, плотность, водо- и термостойкость асфальтобетона.

Механические свойства асфальтобетона

Основные механические и физические свойства асфальтобетона зависят от условий, в которых он будет эксплуатироваться. Кроме механического воздействия от проезжающих автомобилей, асфальтобетон подвергается воздействию атмосферных осадков, талых вод, солевых смесей от наледи, смене температуры окружающей среды.

Основное свойство асфальтобетона, на которое обращают внимание при проектировании смеси – это его прочность. Это прочность при сжатии при температуре +50°С, прочность при сжатии при температуре +20°С, прочность при сжатии при температуре в 0 градусов. Для каждого из этих температурных режимов асфальтобетон должен показывать определенную прочность.

Кроме того, для асфальтобетона важны:

• Сдвигоустойчивость, которая влияет на долговечность уложенного покрытия. Должна составлять от 0,66 до 0,91 при оценке по коэффициенту трения
• Сцепление при сдвиге, которое указывает на плотность, с которой будет сцепляться колесо и дорожное покрытие (показатели должны варьироваться в пределах 0,6 – 0,95)
• Водостойкость – это соотношение между прочностями сухого образца и такого же, но напитавшегося водой.
• Износостойкость – она же долговечность. Для асфальтобетонных смесей стандарт износа не должен превышать 0,3-1,0 мм в год.

Средняя плотность асфальтобетона

Для выполнения укладочных работ нужно понимать, какой расход потребует асфальтобетон. Вес смеси в килограммах необходимо разделить на асфальтобетон удельный вес. Так мы сможем узнать цифру расхода асфальтобетонной смеси. Показатели смеси для расчета можно узнать у производителя или из технических таблиц.

Эти расчеты позволят составить смету расходов.

Плотность асфальтобетонной смеси рассчитывается из его остаточной пористости. Типы пористости мы уже описывали ранее. Средняя плотность смеси зависит от фракции, которая используется в его составе: крупнозернистый асфальтобетон 2100 кг/м³, асфальтобетон на шлаковом и кварцевом песке 2350 кг/м³ и 2200 кг/м³ соответственно.

Состав и классификация асфальта (по содержанию основных элементов) — WordPress

Состав и классификация асфальта (по содержанию основных элементов)

Асфальтобетон — вещество, имеющее много разновидностей, отличающихся друг от друга в первую очередь составом. Состав асфальта определяет в том числе сферу его применения: дороги, которые используются с различной степенью интенсивности, имеют различные покрытия.

Общеизвестно, что в состав асфальта (битумной смеси) входят песок, щебень, битум и минеральные порошки.  Песок может быть природным и дробленым. Первая разновидность добывается из песчаных карьеров, вторая — путем размельчения камней и шлаков.

Щебень и гравий могут состоять из частичек различного диаметра, быть однородными и неоднородными. Возможно изготовление асфальтовой битумной смеси без крупного заполнителя из щебня или гравия — так называемая песчано-битумная смесь.

Битум бывает натуральным и искусственным. В производстве асфальта используется искусственный битум, который получают при нефтепереработке.

Наконец, минеральные порошки в мелкозернистом асфальтобетоне — это продукт помола карбонатных горных пород (известняк, доломит и др.) Эти добавки используются для повышения прочности асфальтобетона, так как увеличивают вязкость. Вместе с тем, стоит отметить, что  если минеральных порошков будет слишком много, асфальтобетон будет хрупким. Максимально допустимый процент порошков — 12% от общей массы, чаще встречаются смеси с 6-10 процентами минеральных элементов состава асфальта.

Кроме того, асфальтобетон часто включает в себя добавки:

вещества естественного и  искусственного происхождения и различных свойств. К естественным добавкам могут относиться сера или сажа, к добавкам искусственного происхождения —  к примеру, латексы на основе синтетического каучука.

Добавки улучшают полезные свойства материалов:

могут делать асфальтболее шероховатым (и, соответственно, более безопасным для езды, благодаря улучшению сцепления с шинами), более морозостойким, способствовать тому, что езда по асфальту будет сопровождаться меньшим шумом.

Классификация

По составу асфальта (наличию битума и минеральной составляющей) выделяют следующие группы:

1. Песчаные. Самая непрочная смесь, может использоваться для пешеходной дорожки либо тротуара.
2. Резиново-битумные. Основная сфера их использования — строительство спортивных сооружений.
3. Мелкозернистый асфальтобетон. Используется для производства междугородних трасс, а также проезжей части в городе.
4. Крупнозернистый. В отличие от мелкозернистого асфальтобетона, используется как нижний слой в двуслойном покрытии.
5. Полимерно битумные смеси. Достаточно долговечны. Широко применяются при устройстве мостовых конструкций, стоянок, паркингов.
6. Щебёночно-мастичные. Особенно долговечны и прочны. Активно используются при строительстве городских дорог (с интенсивным движением), могут использоваться в строительстве аэродромов.

В чем разница между асфальтом и асфальтобетоном?

Асфальтобетон отличается, прежде всего, особым составом. В смесь добавляются компоненты, увеличивающие прочность и долговечность будущего покрытия. Асфальт же состоит из гравия, песка и битума, иногда с добавлением порошка из минералов. Давайте разбираться в отличиях двух материалов подробнее.

Ключевые отличия

Асфальт бывает природным и искусственным. Натуральная смесь содержит только естественные компоненты: битумы, гравий, песок, органику — и образуется в природе сама. Таких месторождений в мире всего несколько. Чтобы удовлетворить растущий спрос, приходится создавать асфальт искусственным путем. Для этого смешивается щебень либо гравий, песок и минеральный порошок (для заполнения пустот). В качестве вяжущего вещества добавляются битумы и полимерно-битумные вяжущие (ПВБ).

Асфальтобетон получают только искусственным путем. Он также состоит из битумов, щебня, гравия и песка, но отличается наличием инертных компонентов, которые делают его тверже и прочнее, а сферу применения — шире. Более того, материал тщательно уплотняется перед выпуском. Поэтому асфальтобетон отличается от асфальта еще и способом укладки и требуемым оборудованием.

Преимущества асфальтобетона

Производство асфальтобетонной смеси заключается в тщательном перемешивании всех его компонентов и химических добавок. В результате получается весьма плотный состав, обладающий такими достоинствами как:

• Возможность использования смеси в любой сезон,
• Повышенная упругость, твердость и прочность,
• Готовность к использованию транспортом практически сразу после укладки,
• Простота выполнения ремонтных работ,
• Срок годности асфальтобетонной смеси доходит до 1 года.

Достоинства асфальта

Асфальт является одним из самых востребованных стройматериалов, который прочно вошел в нашу жизнь. Его популярность обусловлена такими качествами как:

• Поглощение колебаний, вызванных транспортом, отсюда стойкость к износу,
• Сравнительно низкая стоимость,
• Отсутствие коррозии и плесени,
•асфальт мелкозернистый отличается повышенной водонепроницаемостью и плотностью.
• Более гладкий, чем асфальтобетон.

Асфальтобетон и асфальт имеют схожий состав и отличаются, главным образом, прочностью и текстурой поверхности. Асфальтобетон выбирают, если предполагается высокая нагрузка на покрытие. В холодное время года также предпочтительнее использовать именно асфальтобетонную смесь. Также существует ряд отличий в условиях укладки. Однако и асфальт, в том числе и асфальт крупнозернистый  и асфальтобетон обладают высокой прочностью, долговечностью и отвечают высоким стандартам качества.

В целом специалисты рекомендуют использовать асфальт для организации пешеходных и велодорожек, а также для небольших улиц и дорог с минимальным движением. А асфальтобетон великолепно подойдет для прокладки шоссе, дорог федерального значения и для работ в холодное время года.

Узнайте больше:

Особенности производства асфальтобетонных смесей 
Отличия песчаных асфальтобетонных смесей 
Как заказать асфальт без переплаты?

типы, марки, состав и характеристики

Для строительства и ремонта всех дорожных покрытий используется асфальтобетонная смесь. Техническая характеристика материала позволяет обеспечить гладкость и необходимую шероховатость поверхности при помощи выравнивающего асфальтоукладчика. Дорожно-строительный материал изготавливается в соответствии с установленными нормами государственных стандартов, которые прописаны по ГОСТу 9128—2013.

Посмотреть «ГОСТ 9128-2013» или cкачать в PDF (1.9 MB)

Виды и типы: технические характеристики

Асфальтобетонная смесь — это дорожное покрытие, которое изготавливается искусственным путем, способом применения материалов, имеющих минеральное происхождение, таких как песок, минеральные порошки, гравий или щебень, а также с активным вяжущем веществом в виде битума или полимерно-битумного состава.

Выделяют такие разновидности асфальтобетонных смесей:

Материал может изготавливаться на основе гравия.

• В зависимости от основы состава:
  • гравий;
  • песок;
  • щебень.
• По фракционности наполнителя:
  • объемный (крупнозернистый) — используемое зерно до 35 мм;
  • мелкозернистый — до 15 миллиметров;
  • песчаный — 5,5 мм.
• По включению минеральной составляющей:
  • разряд «А» содержит 55—65% материала;
  • «Б» — 45—55%;
  • «В» — 45—35%.

Основные типы асфальтобетонных смесей по применяемому связывающему веществу и температурному режиму в момент укладки:

Материал нужно укладывать, пока его температура держится на отметке выше 100 градусов.

• Горячая. Для изготовления используются вязкие и жидкие нефтяные дорожные битумы. Механизм установки — непосредственное применение после приготовления состава. Во время усадки термометр не должен показывать температуру ниже, чем +120 градусов.
• Теплая. Температура смеси 65 градусов. Укладывается теплый состав сразу после замеса раствора.
• Холодная. Основана на жидком битуме. Готовится холодный асфальтобетон без нагревания. Готовый раствор имеет длительные сроки годности, примерно 7—9 месяцев. Температура укладки до -5 градусов.

Классификация асфальтобетонной смеси

Виды дорожного материала:

Состав такого материала делает его очень плотным и достаточно прочным.

• Щебеночно-мастичный состав. Основа смеси: минеральный материал (щебенка, песок, минеральный порошок), битумное вяжущее вещество, модификатор, который отвечает за стабилизацию материала и препятствует расслоению покрытия в момент эксплуатации.
• Литые асфальтобетонные составы (мелкозернистый асфальтобетон). Плотный и механически устойчивый вид покрытия. Отличия от других — основа из битумного вяжущего вещества, порог содержания которого равняется 10% от общего состава, содержание минерального порошка — 27%.
• Асфальтобетонный раствор на основе полимера. Активные вещества состава — битум, как продукт нефтепереработки, термоэластопласт, эластомер и другие полимерные материалы. Свойства смеси — долговечность, устойчивость.
• Цветной асфальтобетон. Состав горячего или холодного типа с применением цветных пигментов. Отличительных моментов в приготовлении смеси нет, отличие только в добавлении окрасочных компонентов. Таким составом декорируется пол или другая поверхность.
• Стеклоасфальтобетонный состав. Дорожная смесь содержит измельченные стеклянные элементы. Применяются бытовые или промышленные продукты переработки из стекла. Помогает сэкономить на крупном заполнителе и вяжущем веществе.
• Резиноасфальтобетонный вид раствора. Горячий состав, модифицированный с помощью резиновой крошки. Добавление активного компонента проводится двумя способами: сухим — вместе с заполнителем и мокрым — соединяется с битумом.
• Резиново-дренирующий асфальт. Отличается от других активным вяжущем веществом, в которое входит полимерный битум, полиэтилен с низким процентом плотности, резиновая крошка.
• Серый асфальтобетон. В состав смеси добавляется техническая сера.

Какие есть марки составов?

Марки асфальтобетона содержит информационная таблица:

Состав асфальтобетона

Компоненты материала обязательно должны связываться между собой битумом.

Классическая основа дорожной смеси:

• минеральный наполнитель;
• вяжущее вещество из битума.

Подробный состав асфальтобетонной смеси:

• Заполнитель:
  • щебень;
  • гравий;
  • керамзит для керамзитобетона;
  • шлак или продукты переработки горнорудных производств.
• Песок. Материал природного происхождения:
  • горный;
  • кварцевый.
• Минеральный порошок. Отвечает за структурную организацию асфальта. Способствует повышению вяжущих свойств битума и заполняет мелкие, образовавшиеся поры покрытия.
• Вяжущее вещество. Применяется продукт нефтепереработки — битум. Различаются такие:
  • вязкие;
  • жидкие;
  • модифицированные и плотные на основе полимерных соединений.

Материал изготавливается на основе ряда составляющих.

Технические требования к смеси

Полная характеристика смеси включает момент процентного совмещения в наполнителе минеральных пластинчатых соединений. Содержание дополнительных форм в гравии или щебне не должно превышать норм, указанных в госстандартах:

• марка 1, раствор «А» — 14,5%;
• класс Б, Бх — 24,5%;
• растворы В, Вх — 34,5%.

Существуют правила изготовления и правильная технология производства. Основное назначение существующих норм:

• нормированная плотность асфальтобетона;
• нормы расхода на 1 м кв.;
• удельный вес асфальтобетона.

Чтобы производить и использовать данный материал, нужно знать, сколько его потребуется на квадратный метр.

Важнейший аспект качества асфальтобетонной смеси — правильная транспортировка раствора и отгрузка. При неграмотно организованной погрузке, перевозке и укладке смеси возникает сегрегация материала, которая провоцирует образование неровностей, выбоин и трещин на дорожном полотне.

Где и как применяется?

Область применения:

Таким материалом покрываются велодорожки.

• Для возведения монолитного слоя дорожного покрова.
• Как выравнивающий слой уже возведенного полотна.
• Для создания асфальтовых покрытий в промышленных, торговых и хозяйственных зонах.
• В организации тротуарных, пешеходных, велосипедных частей.
• Для асфальтирования дорог различных категорий.
• В сооружении посадочно-взлетных аэродромных полос.
• При организации придомовых участков, заливки пола.

Расход материала: расчеты

Для убеждения в качестве и требуемых свойствах дорожного покрытия обязательно проводится акт пробного уплотнения и расхода 1 т/м3. Весовой коэффициент и плотность одного куба асфальтобетона зависит от содержания песка, стандартный расчет не должен превышать 2150 кг при применении кварцевого, и 2380 кг в случае шлакового материала. Удельный вес просчитать трудно, примерно весит куб 2000—2150 кг крупнозернистого, среднезернистый — 1900, определение мелкозернистого — 1650 кг.

Укладка: технология проведения

Если планируется дорога специального назначения, то в ее пироге должна присутствовать геосетка.

Для транспортировки смеси к назначенному месту используется специальная техника (самосвал). Для приема асфальтобетона с автотранспорта используется перегружатель, с помощью которого и проводится контакт раствора с асфальтоукладчиком. Первый этап укладки дороги — это подготовка площадки, мусор убирается, поверхность уплотняется и выравнивается. Если речь идет о ремонте существующего покрытия проводится демонтаж верхнего слоя, при разборке используется лом. При возведении дорог со специфическим целевым применением осуществляется усиление смеси. Для армирования асфальтобетона используется георешетка, имеющая сетчатую структуру и содержащая высокопрочные нити и специальные волокна. Укладка геосетки обязательна при устройстве автомагистралей, гоночных трасс, взлетных полос аэродромов.

Укатка материала должна проводиться в самую последнюю очередь.

Когда площадь убрана, дальнейшая технология укладки осуществляется с применением специальной техники и лома, укатка поверхности закончена, укладывается первый, выравнивающий слой из крупнозернистого асфальтобетона. Поверхность обрабатывается тонким слоем битумного вещества, проводится прогрунтовка. Далее асфальтоукладчиком делается основной слой асфальта. Укладчик асфальтобетона наносит примерное количество смеси, которое равномерно распределяется по поверхности, чтобы не было заметно устройство шва-стыка. Схема покрытия для составов аналогична, горячие и холодные смеси ложатся одинаково. Разница усадочной процедуры может отличаться только температурным режимом, не ниже, чем -5 градусов по Цельсию. Финишный этап — укатка с помощью катка для лучшего последовательного уплотнения.

Асфальт и асфальтобетон с доставкой

Все об асфальтобетоне: состав, использование, ГОСТы

От дорожного покрытия требуется прочность и надежность, оно должно выдерживать многотонную нагрузку и не деформироваться под воздействием природных явлений. Асфальтобетон обладает именно такими свойствами и поэтому используется при строительстве дорог. Асфальтобетонная смесь различается по составу, каждый вид предназначен для определенных дорожно-строительных работ. “Все об асфальтобетоне: состав, использование, ГОСТы” – так звучит тема данной статьи.

Общие сведения об асфальтобетонной смеси

Во всем мире асфальтобетон является самым оптимальным материалом для создания и ремонта пешеходных и проезжих зон, территорий при аэродромах и взлетных полос. Качество покрытия зависит от многих факторов: соблюдены ли технологии укладки и состава смеси, добавляются ли в нее дополнительные компоненты, повышающие стойкость и пластичность материала. Основу асфальтобетонной смеси составляют измельченный в крошку гравий (или щебень) и песок, связывает эти компоненты битум. Подбор компонентов неслучаен, каждый отвечает за определенные задачи:

1. Битум исполняет роль «клея», связывающего твердые и сыпучие компоненты. Получить битум можно при разработке природных асфальтовых залежей или путем химического синтеза нефтепродуктов.

1. Щебень и песок заполняют пустоты, усиливая конструкцию и обеспечивая ее долговечность. Если данных компонентов в смеси недостаточно, асфальт не держит форму уже на этапе укладки, а в дальнейшем механическая прочность становится еще меньше.

Внимание! Слишком большое количество щебня и песка также пагубно для состава асфальтобетона. В этом случае покрытие крошится и быстро изнашивается.

1. Минеральный порошок получают при размалывании известняка, шлаков и доломитов. Он необходим для придания битуму меньшей текучести. Кроме того, порошок позволяет существенно сократить расход битума.

Нужно отметить, что асфальтобетонные смеси используются не только для создания нового дорожного полотна, литой асфальт подходит для ремонта – он не требует уплотнения и выравнивания и не создает перепадов с уровнем старого покрытия.

Особенности производства

В основу асфальтобетона входят сыпучие либо твердые заполнители природного происхождения, а также вяжущие материалы. При производстве данной смеси очень важно во время смешивания ингредиентов добиться идеальной однородности, а также необходимой густоты и плотности. В этом и заключается суть изготовления асфальтобетонного раствора.

На сегодняшний день происходят постоянные работы по изобретению новых технологий изготовления асфальтобетонного материала. Производственный процесс все время совершенствуется, дабы улучшить прочность и другие характеристики композита. Практические исследования показали, что для этого отлично подходит утильсырье из машинных скатов и других резиновых материалов. Подобная производственная методика давно имеет широкий спрос за границей.

Заграничному производству асфальтобетонной смеси также свойственно усовершенствовать эстетику сего стройматериала. Осуществляется это при помощи добавления внутрь состава особых красителей. Уподобляются этой методе и наши производители, однако, из-за некоторых обстоятельств особого признания цветной асфальтобетон здесь не обрел.

Вернуться к оглавлению

Современные технологии изменили асфальтобетон

Современный мир диктует свои правила. Ремонт дорог (или укладка новых) желательно проводить быстро, без погрешностей и делать это в любую погоду. Литой асфальтобетон отвечает всем требованиям. Соответствующий ГОСТ Р 54401-2011 регламентирует технологию укладки без уплотнения.

Читать по теме: Освещение садовых дорожек своими руками

Пластичность смеси обеспечивается ее высокой температурой – 190 и повышается за счет еще большего нагревания.

Состав включает большее количество полимерных добавок и битума, но при этом уменьшается доля минералов, что минимизирует зернистость. Повышенная тягучесть позволяет не уплотнять смесь.

Для связки всех компонентов литого асфальта применяется полимерно-битумная смесь. Она также усиливает покрытие, наделяя его повышенной износостойкостью, не допуская быстрого появления трещин в течение эксплуатации.

Важно! Только неукоснительное соблюдение технологии производства литого асфальтобетона позволит получить прочное покрытие. Любое нарушение состава ведет к изменению свойств.

Технология приготовления

Рассмотрим более традиционные технологии изготовления асфальтобетонного раствора, принятые Госстандартом.

Вернуться к оглавлению

Подготовка сырья

Изменение в структуре при добавлении минерального наполнителя.
Составляющими компонентами данного материала являются:

• Песок – выступает мелким заполнителем, обеспечивающим разделение нагрузки от дорожного покрытия к почве. Если не подмешивать песок, то вяжущее вещество растечется, а щебень вытеснится на поверхность.
• Заполнитель минерального характера. Под данным составляющим могут выступать перетертые до порошковой консистенции породы: известь, мел либо песчаник. Их функция – заполнить оставшееся свободное пространство. Самый стойкий из них песчаник – выдерживает любые химические реакции, благодаря чему довольно часто применяется около промышленных химзаводов.
• Резина – измельчается до состояния миллиметровой крошки, и только так домешивается к составу. Ее задача – сделать готовый композит гибким, устойчивым к влаге. Асфальтобетонные настилы на резиновой основе намного меньше подвергаются растрескиванию, поэтому не нуждаются в частых ремонтных работах. Однако такое дорожное покрытие стоит колоссальных денег, посему используется исключительно для особо важных автодорожных отрезков с повышенными нагрузками, а также проложенных в сложных районах с агрессивной средой.

К подготовительным работам относят сушку и просев. Заполнители, как правило, приходят на производство во влажном виде. Сохранение этой влаги может нарушить прочностные качества асфальтного настила. Поэтому посредством подогрева до 200 градусов производится сушка минерального сырья.

Перед просеиванием минеральные заполнители поддаются дроблению, затем сортируются по фракциям. При необходимости просушивание может повториться после любой стадии подготовки. Это зависит от типа используемой технологии.

Вернуться к оглавлению

Перемешивание ингредиентов

Горячий асфальтобетон.
По методу изготовления асфальтобетонный композит делят на три вида:

• холодный;
• теплый;
• горячий.

Отличаются эти разновидности друг от друга температурой доведения соединяемых ингредиентов во время приготовления. Производство теплого либо горячего асфальтобетонного раствора осуществляется посредством подмешивания к сильно или умеренно подогретому вяжущему остальных ингредиентов той же температуры. Для холодных смесей нагревается лишь один компонент.

Перемешивание составляющих ингредиентов осуществляется при температурном режиме 160 градусов. Посредством ленточного механического транспортера песок и щебенку ссыпают внутрь общего приемника. Расколачивать раствор можно с заполнителями и битумом совместно. А можно сначала соединить, довести до однородности отдельно щебень с песком.

Во время процесса необходимо постоянно следить за температурой внутри бункера с материалами, чтобы она была всегда одинаковой. После того, как готовый раствор набрал желаемую густоту, его перекладывают внутрь специального контейнера на хранение. Хранится готовая смесь при температуре 150-180 градусов.

Данная емкость способна удерживать теплоту композита до четырех суток. За это время асфальтобетон необходимо доставить заказчику, так как дальше материал начнет терять свои прочностные качества. Дополнительные примеси подсыпаются во время перемешивания основных компонентов. Резиновая крошка подмешивается в уже готовую к использованию, подогретую смесь.

Вернуться к оглавлению

Декорирование дорожных покрытий, тротуаров, площадок

Асфальтобетон может использоваться не только для стандартных типов покрытий, но и при создании особого дизайна пешеходных зон. С помощью цветного асфальта наносится разметка на проезжей части.

Нестандартный вид покрытия получается путем тиснения или рифления, цвет придают минералы и цветные инертные материалы. Яркость оттенков регулируется осветлением битума или использованием искусственного.

Главным недостатком данной технологии является ее высокая стоимость. Для сокращения расходов цветные гранулы не добавляются в основную смесь на стадии изготовления. Крошку втирают в верхний слой уже положенного, но не застывшего асфальта.

Физико-механические характеристики

ГОСТ 9128-97 фиксирует нормативы физических параметров, соблюдение которых влияет на качество полученной асфальтобетонной смеси:

1. Плотность состава варьируется в зависимости от типа песка. Шлаковый дает плотность 2300 кг/м3, а кварцевый – 2100 кг/м3. Как видно, шлаковый песок лучше уплотняет смесь. Данные показатели важны при количественных расчетах материала перед его изготовлением.
2. Нормы расхода материала при укладке прописаны в СНиПе 3.06.06-88.

ГОСТ 9128-97 регулирует вес смеси, он не должен превышать 2000-2200 кг/м3.

Важно! Возможны погрешности ввиду геодезических особенностей участка и используемой марки асфальта.

Типы установок по изготовлению асфальтобетона

Заводы по производству асфальтобетона бывают двух типов: циклические, непрерывные. Различаются они процессами перемешивания, дозировкой компонентов, количеством вырабатываемого материала, методами его хранения, а также передвижными способностями.

Вернуться к оглавлению

Циклический механизм

Циклический механизм имеет добавочное техническое оснащение в виде башни и грохота, посредством которого производится сортировка сырья. Дальше материал делится на определенные доли, каждая из которых по отдельности отправляется сушиться внутрь барабана. Подобная производственная методика разрешает запросто модифицировать заданный рецепт композита.

Недостатком такого производственного процесса является стационарность и неподвижность установки, а также малые объемы выходящего продукта. Кроме того, процесс грохотания приводит к проявлению некоторого простаивания сильно разогретых бункеров – или же они пустуют, или отсутствует один из ингредиентов. Таким образом ухудшается качество композита. Это может привести к убыткам. Обычно данный тип производства асфальтобетонной смеси применяется в больших городах.

Вернуться к оглавлению

Непрерывный завод по приготовлению асфальтобетонного композита

Непрерывный завод по приготовлению асфальтобетонного композита славится своей простотой, не нуждается в наличии вышек. Устройство без проблем перевозится, легко устанавливается. Однако и у него есть свои подводные камни. Одним из таких камней считается неимение грохота. Ведь большая часть используемой щебенки нуждается во фракционировании, а без грохота это нереально. Из-за данного недостатка изменяется рецепт, ухудшаются качественные характеристики получившегося продукта.

Некоторые изготовители исправляют этот недостаток посредством доукомплектации оборудования автономным сортировальным устройством, сохраняя при этом рентабельность производственного процесса. Главным положительным моментом здесь является то, что производство осуществляется непрерывно, без остановок, что дает в итоге гораздо больше продукции, а соответственно, и дохода.

Вернуться к оглавлению

Расход дорожной смеси

При выведении средней величины расхода материала учитываются толщина слоя и площадь участка, структура исходной и конечной поверхностей.

Основная формула для горячего материала выглядит так: 1м2 участка требует 25 кг асфальтобетона для укатки слоя толщиной 1 см.

Расход холодного асфальтобетона выше в 4 раза, но это компенсируется его эксплуатационными характеристиками и особенностями укладки.

Читать по теме: Почему в ОАЭ лучшие дороги в мире?

Несмотря на наличие формулы и регулирующих стандартов, расчеты объемов производятся специалистами после тщательного изучения участка. Нередко требуется лично посетить место будущей стройки, чтобы учесть все геодезические нюансы.

Прочный асфальтобетон с низкой себестоимостью

Продлить срок службы часто используемого дорожного покрытия (например, трасса между городами) можно путем долевого изменения состава классической асфальтобетонной смеси. Увеличение количества измельченного щебня повышает износостойкость полотна и усиливает сцепление. ГОСТ 31015-2002 определяет пропорциональную составляющую щебня, она может доходить до 80%. Также в состав добавляется мастика, ее доля составляет до 7,5%. Для снижения расхода материала используются целлюлозосодержащие добавки.

Основные составляющие заявлены в названии: «щебеночно-мастичный асфальтобетон», укладка производится в горячем виде. Высокое качество дорожного полотна из ЩМА является причиной приоритетного использования именно этой смеси для укладки международных трасс и взлетных площадок аэропортов.

Как производят холодный асфальт

Холодные асфальтобетонные смеси изготавливают на асфальтных заводах из холодных битумных смол и каменных наполнителей в сочетании со специальными полимерами. Такой асфальтобетон имеет как «плюсы», так и «минусы».

Преимущества:

• укладка при низких температурах, достигающих -30°С;
• долговечность;
• отличная адгезия.

Недостатки:

• высокая стоимость;
• плохая сопротивляемость сдвигу.

Преимущества и недостатки холодного асфальта ограничивают сферу его применения лишь ямочными ремонтами автодорог и тротуаров. Масштабное автодорожное строительство с помощью холодного асфальтобетона нецелесообразно ни с экономической, ни технико-эксплуатационной точки зрения.

Холодный асфальт подходит для оперативного строительства площадок и тротуаров, на которых не предполагается воздействие сильных нагрузок. Это может быть как придомовая или приусадебная территория, так и садово-парковые дорожки.

Холодный асфальт изготавливают на том же технологическом оборудовании асфальтных заводов, на котором производят горячие классические асфальтобетонные смеси. Этапы просушки щебня, смешивания с битумом и добавления присадок с последующей отгрузкой аналогичны технологии изготовления горячего асфальта.

Что входит в состав асфальтобетона?

Состав смеси предусматривает пропорциональные изменения в зависимости от характеристик строящегося участка и используемого на нем асфальтобетона.

Вяжущее вещество

Для связки сыпучих компонентов применяется смолоподобный продукт – битум. Каждая марка асфальта предусматривает свою величину, но не более 6% битума на всю смесь. Задача битума в обеспечении прочности, пластичности и влагостойкости дорожного покрытия.

Использование битума в разных пропорциях приводит к получению асфальтобетонной смеси с различными характеристиками. Делается это для облегчения работы с материалом в разных климатических зонах, а также для повышения прочности готового дорожного полотна.

Битум может быть вязким или жидким. При нагревании материала вязкость уменьшается. Жидкий битум используется в зимнее время. Добавляются растворители и присадки, которые возвращают битум в вязкое состояние при затвердевании.

Каменный наполнитель

Основа любой асфальтобетонной смеси – это различный по фракциям щебень и гравий. На консистенцию влияет каждая мелочь: размер и форма камней, их происхождение, характеристики сопротивляемости. Не последняя роль у процентного соотношения компонентов.

• Осадочные и метаморфические породы подходят для производства материалов высокой плотности.
• Щебень из шлака или гравия невозможно использовать для высокоплотного слоя покрытия.

Зерновой состав тщательно проверяется. Соотношение зерен по диаметру, процент пыли и глины в составе влияет на качество покрытия. Недопустимо чрезмерное количество пластинчатых или игольчатых зерен. Согласно ГОСТу 8267, а также ГОСТу 3344 процентное содержание таких зерен не должно превышать 15% для плотной смеси, 25% для типа Б и 35% для типа А.

Читать по теме: 4 автомобиля, которые изменят представление о будущем

Песок

Нормативные данные прописаны в ГОСТ 8736. Песок обязательно входит в состав любой разновидности асфальтобетонной смеси. При том одинаково возможно использование отсева или карьерного материала.

• В зависимости от необходимой пористости используется материал разного класса прочности, чем выше пористость, тем ниже класс: от 800 или 1000, до 400.
• Глина в смеси влияет на морозостойкость, поэтому диаметр таких частиц не превышает 0,16 мм. Плотные смеси допускают содержание до 0,5 %, а пористые 1%.

Минеральный порошок

Цементная пыль применяется для заполнения мельчайших пустот в асфальтобетоне для обеспечения прочности покрытия. Зерна в размере не превышают 0,074 мм. Основные производители этого компонента – цементные и металлургические предприятия. Материал собирается при помощи системы пылеуловителей. ГОСТ 16557 регламентирует основные характеристики.

Дополнительные компоненты

Изменение классического состава возможно для придания асфальтобетону специфических особенностей. В этом случае добавляются компоненты, которые можно разделить на 2 типа:

1. Специально разработанные для стабилизации или продления срока эксплуатации, пластификаторы. Этот тип компонентов дороже.
2. Вторичное сырье, например, переработанные покрышки и сера. Стоимость таких компонентов ниже.

Виды и типы: технические характеристики

Асфальтобетонная смесь — это дорожное покрытие, которое изготавливается искусственным путем, способом применения материалов, имеющих минеральное происхождение, таких как песок, минеральные порошки, гравий или щебень, а также с активным вяжущем веществом в виде битума или полимерно-битумного состава.

Выделяют такие разновидности асфальтобетонных смесей:

Материал может изготавливаться на основе гравия.

• В зависимости от основы состава: гравий;
• песок;
• щебень.

Основные типы асфальтобетонных смесей по применяемому связывающему веществу и температурному режиму в момент укладки:

Материал нужно укладывать, пока его температура держится на отметке выше 100 градусов.

• Горячая. Для изготовления используются вязкие и жидкие нефтяные дорожные битумы. Механизм установки — непосредственное применение после приготовления состава. Во время усадки термометр не должен показывать температуру ниже, чем +120 градусов.
• Теплая. Температура смеси 65 градусов. Укладывается теплый состав сразу после замеса раствора.
• Холодная. Основана на жидком битуме. Готовится холодный асфальтобетон без нагревания. Готовый раствор имеет длительные сроки годности, примерно 7—9 месяцев. Температура укладки до -5 градусов.

Классификация асфальтобетонной смеси

Виды дорожного материала:

Состав такого материала делает его очень плотным и достаточно прочным.

• Щебеночно-мастичный состав. Основа смеси: минеральный материал (щебенка, песок, минеральный порошок), битумное вяжущее вещество, модификатор, который отвечает за стабилизацию материала и препятствует расслоению покрытия в момент эксплуатации.
• Литые асфальтобетонные составы (мелкозернистый асфальтобетон). Плотный и механически устойчивый вид покрытия. Отличия от других — основа из битумного вяжущего вещества, порог содержания которого равняется 10% от общего состава, содержание минерального порошка — 27%.
• Асфальтобетонный раствор на основе полимера. Активные вещества состава — битум, как продукт нефтепереработки, термоэластопласт, эластомер и другие полимерные материалы. Свойства смеси — долговечность, устойчивость.
• Цветной асфальтобетон. Состав горячего или холодного типа с применением цветных пигментов. Отличительных моментов в приготовлении смеси нет, отличие только в добавлении окрасочных компонентов. Таким составом декорируется пол или другая поверхность.
• Стеклоасфальтобетонный состав. Дорожная смесь содержит измельченные стеклянные элементы. Применяются бытовые или промышленные продукты переработки из стекла. Помогает сэкономить на крупном заполнителе и вяжущем веществе.
• Резиноасфальтобетонный вид раствора. Горячий состав, модифицированный с помощью резиновой крошки. Добавление активного компонента проводится двумя способами: сухим — вместе с заполнителем и мокрым — соединяется с битумом.
• Резиново-дренирующий асфальт. Отличается от других активным вяжущем веществом, в которое входит полимерный битум, полиэтилен с низким процентом плотности, резиновая крошка.
• Серый асфальтобетон. В состав смеси добавляется техническая сера.

Как проходит производство асфальтобетонных смесей?

Прежде, чем приступить к производству смеси, проводится анализ будущего покрытия согласно его основному назначению. Состав асфальтобетонной смеси для тротуара будет существенно различаться от смеси для автобана.

Технологический процесс состоит из следующих этапов:

1. Подготовка минеральных материалов, в нее входит сушка и нагрев.
2. Подготовка битума. При подаче вяжущее вещество распыляется для равномерного обволакивания каждой фракции.
3. Порционное деление всех компонентов.
4. Смешивание всех компонентов, длительность варьируется в зависимости от зернистости. Очередность добавления компонентов влияет на качество смеси. Лучший эффект достигается единовременным смешиванием всех составляющих.
5. Погрузка смеси в специальные бункеры или сразу в кузова самосвалов.

Требования к асфальтобетону

Для проверки качества приготовления асфальтобетонной смеси на заводе периодически отбирают пробы для испытания в лаборатории.

В лаборатории определяется сопротивление сжатию, водонасыщение, набухание, водоустойчивость и теплоустойчивость образцов, изготовленных из смеси. В табл. 1. приведены требования к асфальтобетону. Таблица 1

Примечания:

1. В южных районах, где в летний период температура воздуха, как правило, превышает 30°, показатель временного сопротивления сжатию при 50°

• для асфальтового бетона марки III должен быть не менее 10 кг/см2,
• для марки II—не мшее 12 кг/см2,
• для марки 1 —не менее 14 кг/см2.

Нижний предел водонасыщения в процентах по объему повышается на 0,5%.

2. Для грунтового асфальтобетона водонасыщение по объему может быть допущено до 5%. Для соблюдения технологического режима и постоянства состава асфальтобетонной смеси осуществляется постоянный лабораторный контроль за качеством составляющих материалов и готовой смеси, за дозированием и температурой выпускаемой смеси.

Детальные анализы каменных материалов и битума производятся в центральной лаборатории.

О замеченных изменениях качества материалов (наличие засоренности, заметное на-глаз изменение гранулометрического состава и влажности) и готовой смеси (непромешанность, образование комков, излишняя жирность) следует сообщать лаборатории и только по согласованию с ней вносить изменения в дозирование или технологический режим.

Что входит в состав асфальтобетонной смеси? | Альфа Асфальтирование

Асфальт — разновидность строительного материала, которая состоит из битума, крупных и мелких заполнителей, минерального порошка и прочих составляющих. Однако нужно понимать, что соотношение этих компонентов зависит непосредственно от типа асфальта. Давайте разбираться, что входит в состав асфальта.

Из каких базовых компонентов готовится смесь?

Существует четыре основных компонента, на основе которых создаются асфальтобетонные смеси:

1. Крупные заполнители — щебень и гравий. Главное требование к этому компоненту — высокий уровень адгезии. Поэтому в качестве крупного заполнителя используются кубовидные зерна щебня из горных и метаморфических карбонатных пород. Величина зерен может варьироваться от 10 до 40 мм.
2. Мелкий заполнитель или песок. Обычно берется карьерный песок или отсев дробления щебня. Речной песок для этих целей не подходит. Чтобы уменьшить пористость слоя, используется песок разных фракций. Песок делает асфальтобетон плотным, прочным, стойким к высоким температурам.
3. Минеральный порошок. Его объем и качество определяют степень вязкости битума и эмульсии. Однако добавлять минеральные смеси нужно аккуратно: когда их слишком много, асфальтобетон становится менее прочным.
4. Вяжущее вещество. Обычно это битум или битумная эмульсия. В технической документации указывается степень вязкости используемого материала. Например, для проведения асфальтирования в мороз до –10 градусов нужен жидкий битум с разжижающими присадками.

Вяжущее вещество. Обычно это битум или битумная эмульсия. В технической документации указывается степень вязкости используемого материала. Например, для проведения асфальтирования в мороз до –10 градусов нужен жидкий битум с разжижающими присадками.

Вяжущее вещество. Обычно это битум или битумная эмульсия. В технической документации указывается степень вязкости используемого материала. Например, для проведения асфальтирования в мороз до –10 градусов нужен жидкий битум с разжижающими присадками.

По величине фракций заполнителя выделяют несколько видов смесей:

• Крупнозернистые. Щебенка и гравий применяются для создания нижних слоев дорожного «пирога». Обычно это щебенка с фракциями 20–40 мм.
• Мелкозернистые. Создаются на основе мелкозернистого щебня 5–15 мм. Используются для обустройства верхней части дорожного основания.
• Песчаные. Используются для создания тротуаров.

Как производится асфальтобетон?

Как производится асфальтобетон?

Ключевые этапы процесса изготовления горячих смесей на заводе выглядят следующим образом:

• Просушка материалов при +150–160 градусах, а также просеивание. Если составляющие влажные, смесь будет разбрызгиваться при укладке, в итоге снизится прочность дорожного покрытия.
• Смешивание компонентов: щебня, песка и битума. После внесения вяжущего вещества смесь должна разогреваться до +160–170 градусов и поддерживаться в этом температурном диапазоне до момента укладки. Создать такие температурные условия помогают специальные бункеры, в которых смесь способна сохранять свои технические характеристики на протяжении четырех дней.
• Добавление модифицирующих компонентов. Может производиться в процессе смешивания.

Холодные смеси создаются на основе холодного битума, определенных полимеров, высокопрочной и вымытой щебенки, гравия.

Холодные смеси создаются на основе холодного битума, определенных полимеров, высокопрочной и вымытой щебенки, гравия.

Чтобы смесь получалась качественной, а покрытия из нее — прочными и долговечными, компания «Альфа-Асфальтирование» заказывает составляющие только у надежных поставщиков.

Все работы на заводе по производству асфальтобетонных смесей проводятся под строгим поэтапным контролем. Все процессы осуществляются строго по ГОСТам и общепринятым стандартам. Если хотите больше узнать о составе асфальтобетонных смесей, свяжитесь с консультантами компании «Альфа-Асфальтирование».

Асфальт, цемент и бетон: в чем разница?

Келли Комбот, коммерческий оценщик, менеджер по маркетингу

Большинство людей, вероятно, не задумываются о разнице между асфальтом, цементом и бетоном — ведь они все одинаковые, верно? При этом у вас могут возникнуть определенные ассоциации с каждым словом: асфальт может вызывать в воображении образы шоссе; бетон может натолкнуть вас на мысли о гаражах; а цемент может означать для вас тротуары.

Производственный процесс и области применения для каждого из них совершенно разные, и тип дорожного покрытия Superior, который используется для подъездной дорожки, дорожки или патио, может меняться в зависимости от местоположения, размера и многих других факторов.Если вы когда-нибудь задумывались над научными тонкостями повседневного дорожного покрытия, этот блог для вас!

Асфальт

Начнем с нашего тезки: асфальт. Асфальт, известный в некоторых частях мира как «битум», представляет собой сложный органический материал, полученный из нефти. Он черный, очень липкий, его можно найти в природных месторождениях или в виде очищенного продукта (вещество, которое мы используем). Иногда асфальт даже изготавливают из переработанного автомобильного моторного масла.

Асфальт

чаще всего используется для дорог, потому что он гибкий, экономичный и быстрый в использовании — вы можете ездить по нему в тот же день, когда он уложен! Вы увидите его либо в жидком виде (используется для герметизации дорожных швов), либо в полутвердом (большинство дорог).

Знаете ли вы?
Хотя асфальт обычно имеет черный цвет, его можно штамповать и окрашивать в великолепные узоры и привлекательные оттенки.

Цемент

Цемент

редко используется сам по себе, так как он действует больше как связующее, чем отделочный материал. Его можно использовать с мелким заполнителем (песок и гравий) для приготовления раствора для кладки или чаще использовать с песком и гравием для производства бетона.

Цемент, используемый в строительстве, обычно является неорганическим и изготавливается из извести или силиката кальция и бывает либо гидравлическим , либо негидравлическим , что указывает на то, может ли он схватываться во влажном состоянии.Негидравлический цемент должен оставаться сухим, чтобы он застыл, и после этого он становится устойчивым к химическим разливам.

Гидравлический цемент, как по волшебству, действительно может затвердевать под водой, так как активируется химической реакцией между сухими ингредиентами и водой. Этот тип цемента также химически стоек.

Забавный факт № 1: Цемент является наиболее широко используемым материалом и уступает только воде в качестве наиболее потребляемого ресурса на Земле!

Забавный факт № 2: химический процесс производства гидравлического цемента был открыт древними римлянами, которые использовали вулканический пепел с добавлением в смесь извести.

Бетон

Бетон представляет собой смесь цемента, песка, гальки или щебня и воды и является основным материалом, используемым для строительства зданий. Он имеет очень высокую «прочность на сжатие», что означает, что он может выдерживать чрезмерный вес и давление.

Хотя бетон в основном используется для больших конструкций, он также используется для строительства дорог, поскольку на самом деле он более экономичен в использовании топлива, лучше отражает свет и более долговечен, чем другие материалы для мощения.Поскольку необработанные бетонные поверхности обычно довольно пористые, что делает их восприимчивыми к химическим веществам, таким как масло и красители, для их защиты и улучшения внешнего вида можно наносить различные покрытия.

Чем Superior может помочь с вашим проектом по укладке тротуарной плитки

Наш широкий спектр услуг позволяет нам гибко работать над множеством проектов, от мелкого ремонта выбоин до полной парковки и дорог. Мы работаем с асфальтом (укладка и ремонт), герметизирующим покрытием, штампованным и цветным асфальтом, различными видами бетона, земляными работами и многим-многим другим.

Для обслуживания, оценки или экстренных ситуаций не стесняйтесь звонить нам по телефону 204-254-3737 или заказывать онлайн-консультацию прямо сейчас!

Границы | Характеристика цементно-асфальтовой эмульсионной смеси с начальной прочностью и текучестью

Введение

Цементно-битумная эмульсионная смесь (CAEM) представляет собой органо-неорганический композитный материал, образованный сочетанием гидратации цемента и деэмульгации эмульгированного асфальта. CAEM широко используется при содержании и восстановлении дорог из-за сочетания высоких механических свойств цементных материалов и гибкости асфальтовых материалов, низкого воздействия на окружающую среду и экономической эффективности (Zhong and Chen, 2002; Lu et al., 2009; Цян и др., 2011; Дойл и др., 2013; Тиан и др., 2013; Тайлер и др., 2014; Линг и др., 2016; Оуян и др., 2020). Несмотря на вышеупомянутые преимущества CAEM, существует недостаток, заключающийся в том, что углы не могут быть полностью уплотнены, что приводит к плохой адгезии между новыми и старыми материалами из-за плохих реологических свойств CAEM (Hu et al. , 2009; Dołżycki et al., 2017; Лю и Лян, 2017). При воздействии неблагоприятных погодных условий, таких как дождь или замерзание и оттаивание, на месте ремонта возникнет вторичное повреждение.Кроме того, ремонтные материалы должны соответствовать требованиям по прочности, чтобы раньше открываться для движения в различных условиях. Исследования показали, что ремонтным материалам требуется много времени, чтобы достичь полной прочности (Qiang et al., 2011; Fang et al., 2016; Liu and Liang, 2017; Du, 2018). Следовательно, для повышения прочности дороги и ее раннего открытия для движения, свойства нового САЕМ должны удовлетворять требованиям хорошей текучести и высокой прочности в раннем возрасте.

Распространено мнение, что увеличение дозировки цемента может эффективно повысить прочность САЕМ (Lu et al., 2009; Ян и др., 2017; Оуян и др., 2018). Ян и др. (2017) изучали раннюю прочность смеси битумной эмульсии с различным содержанием цемента, и результаты показали, что добавление цемента в смесь битумной эмульсии улучшило ее раннюю прочность. С увеличением содержания цемента прочность смеси увеличивается. Однако чрезмерное содержание цемента может привести к появлению трещин в дорожном покрытии. Лю и Лян (2017) сообщили, что время текучести увеличилось с увеличением отношения асфальта к цементу (A/C), в то время как прочность на сжатие и модуль упругости за 28 дней показали противоположную тенденцию.Лин и др. (2015) изучил механизм ранней прочности CAEM и пришел к выводу, что цемент играет основную роль в первые 3 дня ранней прочности, в то время как эмульгированный асфальт играет преобладающую роль как в ранней, так и в конечной прочности. Таким образом, влияние А/С на раннюю силу САЕМ важно. Исследования показали, что тип асфальта также влияет на прочность CAEM. Обычно в различных типах САЕМ используются как катионные, так и анионные битумные эмульсии. Исследования, проведенные Plank and Hirsch (2007), Tan et al.(2013), Оуян и др. (2016), Ли и соавт. (2018) и др. показали, что анионная битумная эмульсия была более подходящей, чем катионная битумная эмульсия, для составления рецептуры CAEM, когда требовалась более высокая прочность. Поэтому при выборе материалов была выбрана анионная битумная эмульсия для повышения прочности САЕМ.

Как хорошо известно, водоцементное отношение (В/Ц) оказывает большое влияние на текучесть цементного бетона и, как можно ожидать, оказывает существенное влияние на текучесть САЕМ.Оуян и др. (2019b) изучили влияние содержания воды на механические свойства смеси цементно-битумной эмульсии и рекомендовали, чтобы оптимальное содержание воды в смеси цементно-битумной эмульсии определялось максимальной косвенной прочностью на растяжение в составе смеси. Кроме того, эмульгированный асфальт содержит влагу, Оуян и Шах (2018) также сообщили, что дозировка битумной эмульсии была основным фактором, влияющим на реологические свойства свежего цементно-битумного эмульсионного раствора.Было подтверждено, что пористая структура продуктов гидратации оказывает заметное влияние на механические свойства и долговечность вяжущих материалов (Zhou et al., 2018; Zhou et al., 2020a, b) и, очевидно, зависит от соотношения В/Ц. Поэтому необходимо систематически изучать свойства высокой текучести и микроструктуру САЕМ с различным соотношением В/Ц.

В этой статье был предложен новый тип САЕМ с высокой начальной прочностью и текучестью, были исследованы текучесть, прочность на сжатие и прочность на изгиб САЕМ в разные периоды и 28-дневный модуль упругости САЕМ.Кроме того, для характеристики эволюции микроструктуры CAEM использовались рентгеновская дифракция (XRD), сканирующий электронный микроскоп (SEM) и ртутная порозиметрия (MIP). Результаты исследований позволят получить эталонные параметры для строительства дорожного покрытия.

Материалы и экспериментальные методы

Материалы

Выбор и основа материалов были перечислены следующим образом:

(1) Битумная эмульсия: битумная эмульсия с содержанием выпаренного остатка 60.0% было подготовлено. Свойства битумной эмульсии представлены в таблице 1. Методы испытаний битумной эмульсии соответствовали китайскому стандарту JTJ E20-2011.

(2) Цемент: для получения высокой начальной прочности САЕМ сульфоалюминатный цемент (SAC 42.5) и портландцемент (P.O 42.5) смешивали в соотношении 2:8 (мас.%). Свойства цемента приведены в таблице 2. Методы испытаний цемента соответствовали китайскому стандарту GB 175-2007.

(3) Заполнитель: крупные заполнители, используемые в этой статье, представляли собой измельченные природные заполнители с непрерывной сортировкой, а используемые мелкие заполнители представляли собой природный песок.Максимальный размер частиц крупных заполнителей составлял 20 мм, степень измельчения, процент осадка, процент игл и листов крупных заполнителей составляли 12,6, 0,5 и 8,5% соответственно. Модуль крупности природного песка составил 2,8, нанесенный на график в зоне II в соответствии с китайским стандартом JTG E42-2005.

(4) Добавки: исследования (Tan et al., 2013; Ouyang et al., 2019a; Ouyang et al., 2020) показали, что добавление добавок может эффективно улучшить характеристики CAEM. Единый расширитель (твердое содержание 30.1% и плотностью 2750 кг·м ^–3 ) и поликарбоксилатный суперпластификатор (коэффициент снижения содержания воды 25%) добавляли для улучшения объемной стабильности и текучести САЕМ. Кроме того, кремнийорганический пеногаситель (PH = 7) использовали для уменьшения содержания воздушных пустот в САЕМ, а составную добавку использовали для контроля времени схватывания САЕМ, которая представляла собой смесь борной кислоты (H ₃ BO ₃ ) и карбонат лития (Li ₂ CO ₃ ) в соотношении 4:1 (мас.%).

Таблица 1. Свойства битумной эмульсии.

Таблица 2. Свойства цемента.

Смешайте пропорции

Сырье смешивали в чаше в следующем порядке: сначала заполнитель и половину воды смешивали вместе в течение примерно 2 минут; Во-вторых, смешанный цемент и добавки смешивались вместе в течение примерно 2 минут, а затем оставшаяся вода и битумная эмульсия смешивались вместе в течение 5 минут до получения гомогенного КАЕМ.

Пропорции смеси CAEM перечислены в таблице 3.Вода, указанная в пропорции смеси, не включает воду в битумной эмульсии.

Таблица 3. Пропорции смеси САЕМ.

Экспериментальные методы

Текучесть

Текучесть свежего САЕМ измеряли по осадке смеси в соответствии с практическим опытом и китайским стандартом JTJ E30-2005.

Ранние механические свойства

Механические свойства САЕМ в раннем возрасте количественно определяли по прочности на сжатие и прочности на изгиб через 2 часа, 6 часов, 3 дня и 28 дней соответственно.Кубические образцы размером 100 мм × 100 мм × 100 мм использовались для прочности на сжатие. Луч образцы 100 мм × 100 мм × 400 мм были использованы для прочности на изгиб. Кроме того, на образцах размерами 150 мм × 150 мм × 300 мм (согласно китайскому стандарту JTJ E30-2005) был проведен модуль упругости CAEM в течение 28 дней. Для каждого результата испытания готовили по три образца. Образцы были подготовлены с бетонным вибратором, и все образцы были вылечены при температуре 20 ± 2 ° C и влажности 95% (RH) до даты испытаний.

XRD, SEM и MIP

В этом исследовании использовалась дифракция рентгеновских лучей

для наблюдения за гидратацией смешанных вяжущих материалов CAEM. Образцы CAEM измельчали ​​в порошок и пропускали через сито 63 мкм для рентгеноструктурного анализа (Bołtryk and Małaszkiewicz, 2013).

Сканирующий электронный микроскоп

использовали для изучения характеристик микроструктуры CAEM. Отвержденным образцам придавали форму куба с длиной стороны 1,5 см. Затем поверхность образцов покрывалась тонким слоем золота перед наблюдением с помощью РЭМ (Likitlersuang and Chompoorat, 2016; Li et al., 2018).

Совокупный объем пор и распределение пор по размерам в САЕМ измеряли с помощью Auto Pore IV 9510 MIP. Измельченные кусочки образцов замачивали в растворе абсолютного этилового спирта для прекращения гидратации перед испытанием MIP (Wang et al., 2017).

Результаты и обсуждение

Текучесть

На рис. 1 показаны результаты текучести свежего САЕМ с различными соотношениями А/Ц и В/Ц. Можно видеть, что на текучесть свежего САЕМ сильно повлияло как отношение А/Ц, так и отношение В/Ц.Как показано на рисунке 1, текучесть САЕМ снижается с увеличением соотношения А/Ц. Возможное объяснение заключалось в том, что увеличение отношения A/C привело к агрегации цементной и асфальтовой эмульсии, а затем к захвату воды, что привело к снижению текучести CAEM (Wang et al., 2015). Наоборот, текучесть САЕМ увеличивалась с увеличением отношения В/Ц, а осадка достигала почти 220 мм при соотношении В/Ц 0,32.

Рис. 1. Текучесть CAEM.

Из рис. 1 также можно сделать вывод, что для получения большей текучести САЕМ (осадка более 200 мм) соотношение А/Ц и В/Ц можно регулировать на основе экспериментального опыта.

Механические характеристики раннего возраста

Прочность на сжатие

На рис. 2 показаны результаты прочности на сжатие САЕМ с различными соотношениями В/Ц и А/Ц через 2 часа, 6 часов, 3 дня и 28 дней отверждения. Из рис. 2 можно сделать вывод, что прочность на сжатие САЕМ может достигать более 10 МПа в возрасте 2 часов благодаря использованию в смеси композиционного цемента.Также можно видеть, что значительное снижение прочности на сжатие САЕМ было получено по мере увеличения соотношения В/Ц. При увеличении отношения В/Ц с 0,30 до 0,32 прочность на сжатие снизилась на 32,1% через 2 часа и на 13,3% через 28 дней соответственно. Это указывало на то, что увеличение соотношения В/Ц оказывает негативное влияние на прочность на сжатие САЕМ.

Рис. 2. Прочность на сжатие CAEM.

Следует отметить, что тенденция изменения A/C соответствовала тенденции изменения W/C.При увеличении отношения A/C с 0,18 до 0,30 прочность на сжатие снизилась на 38,6% через 2 часа и на 23,3% через 28 дней. С увеличением А/С прочность на сжатие снижалась за счет капель битумной эмульсии, диспергированных в цементной матрице. Кроме того, прочность на сжатие через 6 ч составила примерно 79–90% от прочности на сжатие САЕМ через 28 дней, которая почти достигла 17–24 МПа. Как известно, скорость гидратации цемента на основе сульфоалюмината кальция очень высока по сравнению с портландцементом, поэтому в течение начального периода гидратации САЕМ образуется хороший запас продуктов гидратации, а пористость заполняется основными продуктами гидратации, которые способствует быстрому нарастанию ранней прочности КАЭМ.

Прочность на изгиб

На рис. 3 показаны результаты прочности на изгиб, полученные методом CAEM при различных соотношениях В/Ц и А/Ц. Из рисунка 3 видно, что прочность на изгиб САЕМ снижается с увеличением отношения В/Ц или отношения А/Ц. Увеличение A/C привело к более значительному снижению прочности на изгиб САЕМ, указывая на то, что структура, образованная гидратами цемента, может быть ослаблена добавлением битумной эмульсии. Прочность на изгиб В/Ц 0,30, В/Ц 0.31 и В/Ц 0,32 через 6 ч составляли примерно 92,8, 94,5 и 95,3% от 28-дневной прочности СЕАМ соответственно. Кривая прочности на изгиб имела тенденцию быть стабильной через 6 часов, что указывает на то, что прочность на изгиб в основном зависела от структуры, сформированной гидратами цемента до 6 часов. Тем не менее, прочность на изгиб CAEM все еще немного увеличивалась через 6 часов из-за того, что вода, присутствующая в битумной эмульсии, все еще медленно высвобождалась по мере увеличения отношения A/C, и цемент продолжал гидратироваться.

Рис. 3. Прочность на изгиб CAEM.

Прочность на сжатие — Отношение прочности на изгиб

Соотношение прочности на сжатие и прочности на изгиб (отношение C/F) может отражать ударную вязкость материала. Как правило, меньшее отношение C/F означает лучшую ударную вязкость и ударную вязкость материала. И наоборот, чем больше отношение C/F, тем более хрупким является материал и тем хуже ударопрочность по отношению к внешним воздействиям.

На рис. 4 показано соотношение C/F в САЕМ с различными соотношениями W/C и A/C.Как видно из рисунка 4, значение C/F увеличивалось по мере увеличения времени отверждения и немного увеличивалось через 6 часов. Чем выше соотношение В/Ц у САЕМ, тем ниже соотношение С/Ф, что указывает на более высокую ударную вязкость САЕМ. Точно так же, чем выше соотношение A/C у CAEM, тем ниже отношение C/F, что означает более высокую ударную вязкость CAEM.

Рис. 4. Соотношение прочности на сжатие и прочности на изгиб CAEM.

Модуль упругости за 28 дней

Из рисунка 5 ясно видно, что когда отношение В/Ц было равно 0.30, модуль упругости САЕМ через 28 дней соответствовал соотношению В/Ц, равному 0,31. Однако 28-дневный модуль упругости САЕМ внезапно уменьшился, когда отношение В/Ц было равно 0,32, что указывает на то, что оптимальное отношение В/Ц должно быть меньше 0,32. Кроме того. Как показано на рисунке 5, снижение модуля упругости САЕМ через 28 дней наблюдалось по мере увеличения отношения А/С. Когда отношение A/C увеличилось с 0,18 до 0,30, 28-дневный модуль упругости уменьшился на 11,6 и 32,5% соответственно, что указывает на то, что чем выше содержание битумной эмульсии, тем ниже 28-дневный модуль упругости САЕМ.

Рисунок 5. Модуль упругости САЕМ через 28 дней.

Характеристика микроструктуры

Анализ микроструктуры

На рисунках 6A, B показана микроструктура САЕМ при разном времени отверждения. Из рисунка 6А можно ясно видеть, что в начале процесса гидратации было большое количество кристаллов игольчатой ​​формы, которые заполнили микропоры смеси и повысили прочность САЕМ. Кроме того, гидратация цемента поглощала часть воды, которая занимала микровоздушные пустоты между битумной эмульсией и песком, что оказывало укрепляющее действие на CAEM (Fu et al., 2014). По мере того как САЕМ продолжала гидратироваться, гели C-S-H становились основной связывающей фазой в САЕМ, прочность затвердевшего САЕМ зависела от способности C-S-H эффективно связывать другие продукты гидратации и агрегаты (Fu et al., 2014). Из рисунка 6Б видно, что продукты гидратации в САЕМ соединялись между собой, в результате чего образовавшаяся структура была значительно более плотной.

Рис. 6. (A) Микроструктура САЕМ через 2 часа. (B) Микроструктура САЕМ через 28 дней.

Для получения подробной информации о структуре кристаллических веществ в данном исследовании был использован XRD для получения качественного фазового состава материалов и идентификации кристаллических фаз материалов.

На рисунках 7A, B представлены рентгеновские дифрактограммы продуктов гидратации CAEM через 2 часа и 28 дней отверждения. Из рисунков 7A,B можно ясно видеть, что продукты гидратации CAEM, включая гидраты силиката кальция (гель CSH), эттрингит (AFt), 3CaO,⋅Al ₂ O ₃ ,⋅CaSO ₄ ,⋅ nH ₂ O, (AFm), Ca(OH) ₂ , (CH) и небольшое количество частиц негидратированного цемента.Ранняя гидратация CAEM была очень быстрой, с образованием большого количества эттрингита (AFt). При продолжении гидратации количество AFt в CAEM начало уменьшаться. Напротив, количество гелей C-S-H продолжало увеличиваться.

Рисунок 7. (A) Продукты гидратации CAEM через 2 часа. (B) Продукты гидратации CAEM через 28 дней.

Анализ пористой структуры

Чтобы определить влияние соотношения В/Ц и А/Ц на структуру пор САЕМ, в этом исследовании использовали МИП для характеристики пористой структуры САЕМ для 2-часовых образцов и 28-дневных образцов.Результаты испытаний представлены на рисунках 8, 9.

Рисунок 8. Совокупный объем пор САЕМ в возрасте 2 ч и 28 дней.

Рис. 9. (A) Распределение размеров пор САЕМ с различными соотношениями В/Ц. (B) Распределение размеров пор САЕМ с различными соотношениями A/C.

На рис. 8 представлен совокупный объем пор САЕМ с различными соотношениями В/Ц и А/Ц. Из рисунка 8 видно, что совокупный объем САЕМ 2-часовых образцов и 28-дневных образцов был одинаковым, что указывает на то, что ранняя гидратация САЕМ была очень быстрой в раннем возрасте и продуктов гидратации было достаточно.Из рисунка 8 также видно, что кумулятивный объем пор САЕМ увеличивался с увеличением отношения A/C, возможно, из-за того, что битумная эмульсия привела к увеличению объема пор. С увеличением отношения В/Ц кумулятивный объем пор САЕМ показал аналогичный закон.

На рисунках 9A,B представлено распределение пор по размеру в САЕМ с различными соотношениями В/Ц и А/Ц. Ву (1988) предложил классификацию пор на безвредные поры (<20 нм), менее опасные поры (20~50 нм), вредные поры (50~200 нм) и множественные вредные поры (>200 нм) в соответствии с размер пор, и указал, что только уменьшение вредных пор и добавление безвредных пор может улучшить механические свойства и долговечность бетона.

Из рисунка 9А можно сделать вывод, что доля множественных вредных пор (> 200 нм) в САЕМ несколько увеличилась с увеличением соотношения В/Ц, что указывает на то, что чрезмерная влажность оказывала негативное влияние на распределение пор по размерам в САЕМ. Как видно из рисунка 9B, доля множественных вредных пор (> 200 нм) САЕМ увеличивалась с увеличением отношения А/С, в то время как доля безвредных пор (<20 нм) САЕМ уменьшалась с увеличением А. /С отношение.Это можно объяснить тем, что вязкость САЕМ увеличивалась с увеличением А/С, что приводило к затруднению удаления пузырьков воздуха, которые были введены САЕМ во время процесса смешивания.

Заключение

В этой статье были изучены высокая прочность и текучесть САЕМ в раннем возрасте, а эволюция микроструктуры САЕМ была проанализирована с помощью XRD, SEM и MIP, чтобы выявить механизм отверждения САЕМ. На основании экспериментальных результатов можно сделать следующие выводы:

(1) Текучесть свежего САЕМ сильно зависит как от соотношения воздух/цех, так и от отношения вода/цемент.Текучесть САЕМ снижается с увеличением отношения А/Ц, тогда как текучесть САЕМ увеличивается с увеличением отношения В/Ц.

(2) Прочность на сжатие САЕМ достигает 17–24 МПа после 6-часового отверждения, что составляет почти 79–90% прочности на сжатие САЕМ за 28 дней. Прочность на изгиб КАЭМ для 2-часовых образцов может достигать более 4 МПа. Тенденция изменения прочности на изгиб согласуется с прочностью на сжатие CAEM, что указывает на то, что увеличение отношения W/C или отношения A/C оказывает негативное влияние на механические свойства.

(3) Следует выбирать как можно меньшее значение A/C, чтобы получить высокую текучесть CAEM. По мере увеличения В/Ц текучесть САЕМ увеличивается, но прочность на сжатие САЕМ снижается, поэтому значение В/Ц должно быть умеренным, чтобы обеспечить высокую прочность САЕМ в начале старения.

(4) Из изображений СЭМ КАЭМ можно сделать вывод, что в ранний период гидратации КАЭМ продукты гидратации заполняли микропоры смеси. А при продолжении гидратации продукты гидратации соединялись друг с другом, в результате чего образовывалась более плотная структура.Кроме того, из результатов испытаний MIP видно, что доля множественных вредных пор (> 200 нм) САЕМ увеличивается с увеличением отношения В/Ц или отношения А/Ц, что указывает на то, что увеличение отношения А/Ц или Соотношение В/Ц оказывает негативное влияние на распределение пор по размерам в САЕМ.

Заявление о доступности данных

Наборы данных, созданные для этого исследования, доступны по запросу соответствующему автору.

Вклад авторов

YT и WL задумали этот проект.XY, DL, ZW, JZ и OX планировали эксперименты и проводили эксперименты. YT и XY проанализировали данные и написали рукопись. Все авторы обсудили результаты и прокомментировали рукопись.

Финансирование

Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (51878065), Фондом фундаментальных исследований центральных университетов, CHD (300102319201), Фондом естественных наук китайской провинции Шэньси (2017JM5030 и 2020JM-247), Western Transportation Construction Science и Технологическая программа (2013318J09230) и Государственная ключевая лаборатория высокоэффективных строительных материалов (2018CEM010).

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Каталожные номера

Болтрик М. и Малашкевич Д. (2013). Применение анионной битумной эмульсии в качестве добавки к бетону. Констр. Строить. Матер. 40, 556–565. doi: 10.1016/j. conbuildmat.2012.11.110

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Дожицкий, Б., Ячевский, М., и Шидловский, К. (2017). Влияние вяжущих на жесткость минерально-цементно-эмульсионных смесей. Проц. англ. 172, 239–246. doi: 10.1016/j.proeng.2017.02.103

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Дойл, Т. А., Макнелли, К., Гибни, А., и Табаковиа, А. (2013). Разработка методов оценки зрелости холодных битумных материалов. Констр. Строить. Матер. 38, 524–529. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2012.09.008

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ду, С.(2018). Влияние условий твердения на свойства цементно-битумной эмульсионной смеси. Констр. Строить. Матер. 164, 84–93. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2017.12.179

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Фанг, X., Гарсия, А., Виннефельд, Ф., Партл, М. Н., и Лура, П. (2016). Влияние быстротвердеющих цементов на механические свойства битумно-цементных эмульсий. Матер. Структура 49, 487–498. doi: 10.1617/s11527-014-0512-3

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Фу, В., Се Ю., Чжэн К., Сун Х. и Чжоу Х. (2014). Влияние асфальта на механические свойства цемента и асфальтобетонных растворов. Куэй Суан Джен Сюэ Пао Дж. Чин. Керамический соц. 42, 642–647. doi: 10.7521/j.issn.0454-5648.2014.05.14

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ху, С.Г., Ван, Т., Ван, Ф.З., и Лю, З.К. (2009). Адсорбционные свойства между цементом и битумной эмульсией в цементно-асфальтовом растворе. Доп. Цемент Рез. 21, 11–14.doi: 10.1680/adcr.2007.00034

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ли, В., Хун, Дж., Чжу, X., Ян, Д., и Мяо, К. (2018). Механизм торможения анионной битумной эмульсии при гидратации портландцемента. Констр. Строить. Матер. 163, 714–723. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2017.12.150

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ликитлерсуанг, С. , и Чомпоорат, Т. (2016). Лабораторные исследования характеристик асфальтобетонных смесей, модифицированных цементом и золой уноса. Междунар. Дж. Тротуар Рез. Технол. 9, 337–344. doi: 10.1016/j.ijprt.2016.08.002

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Линь Дж., Вэй Т., Хун Дж., Чжао Ю. и Лю Дж. (2015). Исследование механизма развития начальной прочности асфальтобетонной смеси холодного ресайклинга с использованием битумной эмульсии. Констр. Строить. Матер. 99, 137–142. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2015.09.019

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Линг, К., Ханц, А.и Баия, Х. (2016). Измерение восприимчивости холодной асфальтобетонной смеси к влаге с помощью модифицированного теста на кипячение на основе цифровых изображений. Констр. Строить. Матер. 105, 391–399. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2015.12.093

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Лю, Б., и Лян, Д. (2017). Влияние массового отношения асфальта к цементу на свойства битумно-эмульсионного раствора, модифицированного цементом. Констр. Строить. Матер. 134, 39–43. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2016.12.137

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Лу, К.Т., Куо, М.Ф., и Шен, Д.Х. (2009). Состав и механизм реакции цементно-асфальтовой мастики. Констр. Строить. Матер. 23, 2580–2585. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2009.02.014

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Оуян Дж., Хан Б., Цао Ю., Чжоу В., Ли В. и Шах С. П. (2016). Роль и взаимодействие суперпластификатора и эмульгатора в свежем цементно-битумном эмульсионном тесте посредством изучения реологии. Констр. Строить. Матер. 125, 643–653. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2016.08.085

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Оуян Дж., Ху Л., Ян В. и Хань Б. (2019a). Добавки, повышающие прочность цементно-битумной эмульсионной смеси. Констр. Строить. Матер. 198, 456–464. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2018.11.280

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Оуян, Дж., Пан, Б., Сюй, В., и Ху, Л. (2019b). Влияние содержания воды на объемно-механические свойства битумно-цементной эмульсионной смеси. Дж. Матер. Гражданский инж. 31:04019085. doi: 10.1061/(asce)mt.1943-5533.0002736

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Оуян, Дж., и Шах, С.П. (2018). Факторы, влияющие на структурообразование свежей асфальтобетонной эмульсии. Дорожный мастер. Тротуар Des. 19, 87–103. дои: 10.1080/14680629.2016.1236744

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Оуян, Дж., Ян, В., Чен, Дж., и Хань, Б. (2020). Влияние суперпластификатора и смачивающего агента на свойства дорожной одежды из смеси холодного ресайклинга с битумной эмульсией и цементом. Дж. Матер. Гражданский инж. 32:04020136. doi: 10.1061/(ASCE)MT.1943-5533. 0003194

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Оуян, Дж., Чжао, Дж., и Тан, Ю. (2018). Моделирование механических свойств цементно-асфальтового эмульсионного раствора при различных соотношениях асфальта и цемента и температуре. Дж. Матер. Гражданский инж. 30:04018263. doi: 10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002480

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Планк, Дж., и Хирш, К. (2007).Влияние дзета-потенциала ранних фаз гидратации цемента на адсорбцию суперпластификатора. Цемент Конкр. Рез. 37, 537–542. doi: 10.1016/j.cemconres.2007.01.007

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Цян В., Пейю Ю., Рухан А., Цзиньбо Ю. и Сянмин К. (2011). Механизм прочности цементно-асфальтового раствора. Дж. Матер. Гражданский инж. 23, 1353–1359. doi: 10.1061/(asce)mt.1943-5533.0000301

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Тан, Ю., Оуян, Дж., Лв, Дж. , и Ли, Ю. (2013). Влияние эмульгатора на гидратацию цемента в цементно-асфальтовом растворе. Констр. Строить. Матер. 47, 159–164. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2013.04.044

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Тянь, Ю., Джин, X.Y., Джин, Н.Г., Чжао, Р., Ли, З.Дж., и Ма, Х.Ю. (2013). Исследование формирования микроструктуры растворов, модифицированных полиакрилатным латексом. Констр. Строить. Матер. 47, 1381–1394. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2013.06.016

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Тайлер Р., Ван С., Шу Х., Хуанг Б. и Кларк Д. Б. (2014). Лабораторные исследования механических свойств цементно-эмульгированного асфальтобетонного раствора. Констр. Строить. Матер. 65, 76–83. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2014.04.113

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ван Ю., Юань К., Дэн Д., Е Т. и Фанг Л. (2017). Измерение пористой структуры цементно-битумного раствора методом ядерного магнитного резонанса. Констр. Строить. Матер. 137, 450–458. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2017.01.109

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ван, З., Шу, X., Резерфорд, Т., Хуанг, Б., и Кларк, Д. (2015). Влияние битумной эмульсии на свойства свежего цементно-эмульгированного асфальтового раствора. Констр. Строить. Матер. 75, 25–30. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2014.11.013

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ву, З. (1988). Размышления о конкретной науке и технике. Бетон 6, 4–6.

Академия Google

Ян Дж., Ленг З., Ли Ф., Чжу Х. и Бао С. (2017). Ранняя прочность и долговременная работоспособность битумно-эмульсионных смесей холодного рециклинга с различным содержанием цемента. Констр. Строить. Матер. 137, 153–159. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2017.01.114

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Чжун, С., и Чен, З. (2002). Свойства латексных смесей и модифицированных ими цементных растворов. Цем.Конкр. Рез. 32, 1515–1524. doi: 10.1016/S0008-8846(02)00813-X

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Zhou, Y., Cai, J., Chen, R., Hou, D., Xu, J., Lv, K., et al. (2020а). Разработка и оценка интеллектуального ингибитора транспорта жидкости на полимерной основе. Дж. Чистый. Произв. 257:120528. doi: 10.1016/j.jclepro.2020.120528

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Чжоу Ю., Цай Дж., Хоу Д., Чанг Х. и Ю Дж. (2020b). Ингибирующее действие и механизмы «умных» полимеров на транспорт жидкостей по наноканалам. Заяв. Серф. науч. 500:144019. doi: 10.1016/j.apsusc.2019.144019

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Чжоу Ю., Хоу Д., Цзян Дж., Лю Л., Ше В. и Ю Дж. (2018). Экспериментальные и молекулярно-динамические исследования транспорта и адсорбции ионов хлора в нанопорах фазы силиката кальция: влияние соотношения кальция и силиката. Микропористый мезопористый материал. 255, 23–35. doi: 10.1016/j.micromeso.2017.07.024

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Глава 4 VI. Записная книжка по материалам. Материалы. Материалы и строительные технологии. Тротуары

Блокнот с материалами

Глава 4 VI — Измеритель содержания асфальта для измерения содержания асфальта в смесях

Подготовлено
Кевином Блэком
Отдел материалов
Отдел строительства и технического обслуживания

Май 1994

Введение

Девяносто три процента от 2.1 миллион миль дорог с твердым покрытием в США — асфальт. Точный контроль содержания битумного вяжущего важен для обеспечения соблюдения проектных допусков смеси. Слишком низкий процент асфальта может привести к растрескиванию, сегрегации и недостаточному уплотнению. Слишком высокое содержание асфальта может привести к кровотечению, толчкам и колееобразованию.

Асфальтобетонные смеси представляют собой композиционные материалы, состоящие из заполнителя, асфальта, воздуха и других компонентов, которые в совокупности приобретают структурные характеристики, способные поддерживать движение по автомагистралям. Одним из критических факторов при разработке этих смесей является пропорция, в которой присутствует компонент асфальтового вяжущего. Многие тесты используются для оценки свойств состава смеси, таких как пустоты (содержание воздуха), содержание асфальтового вяжущего, градация, пустоты в минеральном заполнителе (VMA), жесткость и другие, чтобы гарантировать качество состава смеси.

Существует три основных метода определения содержания асфальта:

• экстракция растворителем
• ядерный датчик содержания асфальта
• методы учета (автоматическая регистрация, баковые статики)

Эти методы в целом можно разделить на прямые тесты и косвенные тесты.Прямые тесты измеряют фактическое интересующее свойство образца, в данном случае содержание битумного вяжущего. Они являются разрушающими или разлагающими, поскольку определяют количество асфальта путем разложения смеси на отдельные компоненты. Обычно они очень точны, но требуют много времени и используют опасные растворители. Опасность для окружающей среды и ограничения, связанные с этими химическими веществами, вызывают дополнительный интерес к другим методам анализа.

Косвенные тесты обычно измеряют какое-то другое свойство, которое можно соотнести с желаемым свойством.Обычно они сокращают время, необходимое для получения ответа, и часто используются, когда фактические измерения недвижимости сложно или дорого провести. В случае определения содержания битумного вяжущего важное различие между прямым и непрямым методами заключается в том, что тест на экстракцию позволяет определить градацию и содержание битумного вяжущего из одного и того же образца, тогда как косвенные тесты определяют только содержание асфальта. Градационные тесты должны проводиться отдельно, например, путем отбора проб конвейерной ленты.Хотя для замены одного метода извлечения требуются два отдельных непрямых теста, они дают одинаковую точность, выполняются быстрее и оказывают минимальное влияние на окружающую среду.

В этом документе обсуждается одно конкретное непрямое испытание, ядерное испытание, с целью предоставления точной информации о его возможностях и ограничениях и поощрения его использования. Для получения дополнительной информации об определении содержания асфальта следует обратиться к публикации Федерального управления автомобильных дорог «Руководство по определению содержания асфальта» [1].

Фон

Содержание битумного цемента является важным компонентом конструкции нежесткого дорожного покрытия. Неправильный состав смеси и количество асфальтового вяжущего являются основной причиной преждевременного выхода из строя конструкций дорожного покрытия. Если содержание цемента слишком низкое, покрытие треснет; если содержание слишком высокое, получится колейность и пихание. Влияние содержания асфальта на состав смеси можно проиллюстрировать кривыми свойств асфальта в тесте Маршалла, показанными на рис. 1.

Прямые тесты для определения содержания асфальта классифицируются как химические методы и широко известны как методы экстракции растворителем.Методы экстракции растворителем подразделяются на центрифужный метод, метод с обратным холодильником и вакуумный метод. В этих испытаниях содержание битумного вяжущего определяется с использованием растворителей, таких как метиленхлорид, трихлорэтилен или 1,1,1-трихлорэтан, для отделения битумного вяжущего от заполнителя. Эти химические вещества представляют собой летучие органические соединения (ЛОС), которые создают проблемы для здоровья, окружающей среды и утилизации. Все эти методы переоцениваются различными государствами из-за опасений, связанных с окружающей средой и здоровьем, а также из-за того, что на их использование накладываются более строгие ограничения.

В течение последних 15 лет дорожное сообщество оценивало использование непрямых методов испытаний, поскольку они не представляют проблем для окружающей среды и здоровья, связанных с методами экстракции растворителем. Косвенные тесты для определения свойств асфальтобетонных смесей включают дозировочные методы и ядерный метод. Автоматическая регистрация – это точное измерение количества битумного вяжущего, используемого в процессе дозирования, и может быть измерена тремя способами:

• показания счетчика (мгновенное значение для части партии)
• показания весового ковша (среднее для всей партии)
• Показания объема резервуара для хранения переменного тока (среднее значение по многим партиям)

Предполагается, что количество битумного вяжущего, измеренное с использованием одного из этих методов (в основном по весу или объему), было надлежащим образом перемешано с заполнителем для получения смеси требуемого состава. Эти методы используются уже более 25 лет, но до сих пор не полностью поддерживаются всеми пользователями, поскольку неясно, полностью ли добавленный асфальт покрывает заполнитель должным образом. Частота тестирования также может считаться недостаточной для выявления изменений в производстве.

Измеритель содержания асфальта в атомной энергетике — это непрямой тест, который определяет количество асфальта путем измерения количества водорода в смеси. Этот метод завоевывает все большую поддержку по мере того, как государства становятся более уверенными в его работе.

В таблице 1 представлено сравнение преимуществ и недостатков современных методов определения содержания асфальта.

Теория

Стандартный метод определения содержания асфальта можно проиллюстрировать с помощью фазовой диаграммы, представляющей соотношение веса и объема, как показано на рисунке 2(а). Это иллюстрирует компоненты, входящие в состав асфальтовой смеси, такие как заполнитель, асфальт, наполнитель и вода. Методы прямого измерения, такие как метод экстракции, вычисляют содержание битумного вяжущего на основе отношения массы (веса) асфальта к массе образца.Это выражается в соотношении:

Содержание асфальта Масса асфальта (покрытого и абсорбированного)

Сухая масса образца

В традиционных методах экстракции асфальтовая смесь физически разделяется на компоненты заполнителей и асфальта, что позволяет рассчитать вклад асфальтового вяжущего. Более конкретно, расчет производится на основе исходной массы образца W ₁ , воды в образце W ₂ , минерального наполнителя в образце W ₃ и заполнителя W ₄ .Эту связь можно найти в AASHTO T-164 и она имеет вид:

.

Содержание асфальта (%) = W ₁ — W ₂ — W ₃ — W ₄ X 100

Вт ₁ — Вт ₂

Это традиционный метод, представляющий собой макроскопическую оценку доли битума в смеси.

Ядерный метод представляет собой микроскопический анализ с измерениями, основанными на фактическом количестве атомов водорода, содержащихся в смеси.Принцип его действия тот же, что и для определения влажности в атомных влагомерах, применяемых в строительстве. Нейтроны передаются в асфальтовую смесь, и на их движение через материал влияет водород, составляющий или окружающий заполнитель. Обычно источником водорода является вода, например, при определении влажности почв. При оценке содержания асфальта источником водорода в основном является асфальтовое вяжущее, но также может быть вода в смеси и водород, содержащийся в минералах в совокупности.Концептуальное представление об этом можно увидеть на рисунке 2(b).

В процессе калибровки образцы материала тестируются для установления взаимосвязи между количеством и содержанием асфальта. Ядерный датчик «подсчитывает» нейтроны, на которые воздействует водород, когда они проходят через образец, устанавливая соотношение количества водорода и количества нейтронов, изображенное на рисунке 3. Сопоставление этих счетов с содержанием асфальта с использованием методов математической регрессии позволяет затем оценить содержание асфальта для любого образца. с таким же дизайном смеси.Это основа, по которой ядерный измеритель содержания асфальта связывает содержание водорода, показания датчика и содержание битумного вяжущего.

Оборудование

В настоящее время на рынке имеется три прибора для определения содержания асфальта. Два производятся корпорацией Troxler, модели 3241-C и 3242, и один — компанией CPN, Inc., модель AC-2. Другие производители ядерных плотномеров, Seaman и Humboldt, в настоящее время не предлагают измерители содержания асфальта.

Эти датчики состоят из блока управления, камеры для образцов и чаши для образцов.В блоке управления находится электроника, включая микропроцессор, запрограммированный на вычисление содержания асфальта на основе теории, описанной выше. Камера для образцов содержит ядерный источник и детекторные трубки, и именно в ней кювета для образцов, содержащая неуплотненный образец, подвергается воздействию источника нейтронов. На рис. 4 показаны типичные компоненты датчика.

Один производитель датчиков разработал компактный вспомогательный лоток, который позволяет определять содержание асфальта на уплотненном лабораторном образце (Marshall, Hveem, Gyratory), а не на неуплотненном материале.Еще одна дополнительная функция — это средство для переноса калибровки с одного датчика на другой. Эти дополнительные функции могут снизить вероятность определенных ошибок, но они не обязательно обеспечивают более быстрые или более стабильные результаты.

Операция

Содержание асфальта определяется в лаборатории производителя для контроля качества и в лаборатории владельца (обычно Государственного департамента транспорта) в качестве средства обеспечения качества. Обычно образцы берутся случайным образом в течение некоторого интервала времени или количества (веса, объема) на заводе HMA и помещаются в датчик для определения процентного содержания асфальта.Правильная работа прибора требует осмотра окружающей среды вокруг прибора, калибровки и контроля результатов. Он также требует, чтобы образцы были подготовлены в установленном порядке. Конкретную информацию о правильных процедурах пробоподготовки и калибровки можно найти в руководствах по эксплуатации манометра.

Подготовка проб

Процедура проведения теста описана в AASHTO T-287 и ASTM D 4125 и должна соблюдаться для обеспечения точности.В дополнение к этим испытаниям необходимо также оценить содержание влаги с помощью AASHTO T-110, чтобы убедиться, что влага не влияет на количество водорода. Каждый DOT штата должен убедиться, что тесты проводятся в соответствии с предписаниями, чтобы гарантировать воспроизводимость результатов.

Материал можно нагреть для удаления влаги путем сушки с помощью AASHTO T-255 или экстрагировать с помощью AASHTO T-110. Сушку можно проводить в микроволновой печи, если заполнитель не обладает высокой поглощающей способностью. Продолжительность нагревания может варьироваться, но не должна превышать 30 минут.Температура пробы не должна превышать 110°C в соответствии с AASHTO T 287. Определение содержания влаги путем экстракции даст процент, который затем можно вычесть из показаний содержания асфальта, чтобы получить скорректированное содержание асфальта.

Размер образца может варьироваться в зависимости от калибра, но, как правило, образец должен заполнять испытательный лоток, как показано на рис. 4. Обычно требуемое количество материала составляет около 7000 граммов. Поскольку объем является постоянным из-за размера чаши, масса должна быть очень близка к массе, рекомендованной изготовителем, чтобы обеспечить достижение надлежащей уплотненной плотности для каждого образца.Последовательная подготовка образцов по массе, плотности и температуре необходима для обеспечения точности и повторяемости.

Датчик окружающей среды

При работе с датчиком необходимо свести к минимуму влияние окружающей среды, окружающей оборудование. Это требует от оператора оценки потенциальных источников ошибок и измерения ежедневного «фонового» количества. Необходимо позаботиться о том, чтобы водородная среда была как можно более стабильной. Время, необходимое для этого, зависит от конкретного используемого датчика.

Стандартные счетчики

После оценки окружающей среды, окружающей датчик, датчик также должен быть проверен на стабильность электроники, чтобы убедиться, что они не вызывают изменения показаний. У каждого производителя датчиков есть процедура для установления «стандартного» счета и определен допустимый диапазон, в котором этот счет может варьироваться для конкретного прибора. Если датчик показывает стандартный (фоновый) подсчет за пределами этого диапазона, его нельзя использовать. Причиной такой вариации могут быть проблемы с электроникой.

Калибровка датчика

Калибровка проводится с использованием заполнителя и асфальта, которые будут использоваться в конкретном составе смеси. Каждая калибровка действительна только для одного состава смеси, для которого она была выполнена. Изменения состава смеси, источников заполнителя или источников асфальтового вяжущего потребуют повторной калибровки прибора. Важность правильной калибровки невозможно переоценить. Если датчик не откалиброван с использованием процедур, описанных в руководстве оператора, измеренное содержание асфальта не будет точным.

Для выполнения калибровки образец весом около 7000 граммов помещают в чашу для образцов и выравнивают заподлицо с верхней частью фланца чашки для образцов, как показано на рисунке 4. На рисунке 4 «желаемое» размещение должно быть заподлицо с фланца, однако эта цифра преувеличена, чтобы проиллюстрировать разницу между правильным и неправильным методом установки. Стяжка приведет к неплотному уплотнению материала в поддоне, что допустимо. Следует соблюдать осторожность, чтобы не уплотнить образец дальше.

Затем материал помещается в камеру для образцов, где он подвергается воздействию источника нейтронов. Оператор выполняет калибровку, используя как минимум три теста, каждый при известном и различном содержании битума. Содержание асфальта должно быть на 1 процент ниже расчетного целевого значения смеси, одно на расчетном содержании асфальта и одно на 1 % выше целевого значения. Каждый образец следует тестировать в течение 16 минут, чтобы получить максимальную точность. Из этого подсчета и данных о содержании асфальта датчик использует регрессионный анализ для определения уравнения кривой, наилучшим образом описывающего этот материал.Результаты этого проиллюстрированы на рисунке 3 (б). Затем соотношение сохраняется в памяти и используется для расчета содержания асфальта в других испытанных образцах. Более конкретные инструкции можно найти в руководствах по эксплуатации манометра или в AASHTO T-287 или ASTM D 4125, в которых описана процедура калибровки.

Следует отметить, что «пустой» образец (сухой, горячий заполнитель, без асфальта) должен быть помещен в датчик и измерен. Это установит базовую линию для агрегата и может быть полезно, если в процессе тестирования будут получены сомнительные показания.

Работа датчика

Датчик используется для отбора около 7000 граммов репрезентативного битумного материала в соответствии с AASHTO T 168. Затем образец помещается в чашу для образцов, неплотно утрамбовывается и счищается так, чтобы он был заподлицо с верхней частью чаши. Неправильное размещение в поддоне или стяжка могут быть источником ошибки, которую следует учитывать, поэтому следует позаботиться о том, чтобы это было сделано правильно.

Оператор помещает образец в камеру для образцов и начинает испытание.Датчик позволяет оператору выбирать время для каждого теста от 1 до 16 минут. Для достижения наибольшей точности рекомендуется выбрать время равным 16 минутам. После проведения испытания оператор записывает содержание асфальта.

AASHTO T-110 следует использовать для определения влажности смеси. Это значение необходимо вычесть из значения, предоставленного манометром, чтобы получить точное количество асфальта.

Техническое обслуживание манометра

Правильное техническое обслуживание инструментов необходимо для обеспечения высокого уровня точности.Часть этого технического обслуживания может включать источник нейтронов. В случае датчиков, использующих источник нейтронов Калифорний-252, источник имеет короткий период полураспада 2,65 года и поэтому должен периодически заменяться. Датчики, использующие америций-бериллиевые источники, имеют гораздо более длительный период полураспада (до 458 лет), и их источники не нуждаются в замене. Типичный срок службы манометра основан на механическом сроке службы прибора (около 15 лет). Руководство по эксплуатации должно содержать всю необходимую информацию по техническому обслуживанию.

Результаты испытаний

Измеритель содержания асфальта ядерный может использоваться для оценки содержания битумного вяжущего во многих типах битумных смесей, включая:

• горячая смесь (поверхность и связующее)
• переработанное асфальтовое покрытие (RAP)
• обработка поверхности
• материал, содержащий битумные добавки и модификаторы

В нескольких штатах были проведены программы испытаний [1] для подтверждения использования ядерного датчика при определении содержания асфальта. Большинство тестов были очень положительными, указывая на хорошую корреляцию с тестами на экстракцию. Результаты по трем штатам ⁽¹⁾ включены в рисунок 5, чтобы проиллюстрировать уровень согласия. На основе этих и других продолжающихся программ испытаний государства начинают принимать результаты ядерных измерителей содержания асфальта для определения содержания асфальта в вяжущем и поверхностных смесях. Таблица 2 содержит список штатов и их метод измерения битумного вяжущего. ⁽²⁾

Были проведены испытания асфальтовых вяжущих, содержащих добавки и определенные виды обработки, однако все еще требуются дополнительные испытания, прежде чем будет реализовано полное признание использования датчика на этих продуктах.Необходимы надлежащие процедуры калибровки (так же, как и для битумных смесей) для учета изменений свойств и пропорций материала. Другие добавки к материалам, требующие дальнейшей оценки, включают смеси, содержащие полимеры и противоскользящие добавки.

Источники ошибки

Изменения, вызванные источниками подачи материалов, типами заполнителей, температурой, влажностью и рабочей средой, компенсируются в процессе калибровки. Калибровка позволяет связать количество водорода с содержанием битума для всех образцов из данной смеси и поставки.Так как количество атомов водорода для любого фиксированного количества битумного цемента будет незначительно варьироваться, процесс калибровки должен учитывать влияние этого фактора на измерение. Изменения, которые происходят в совокупности (такие как удельный вес и химический состав), требуют повторной калибровки датчика для каждого нового состава смеси, чтобы обеспечить точность. Необходимо контролировать температуру, чтобы контролировать колебания, а содержание влаги необходимо измерять, чтобы учитывать его влияние на количество водорода.Рабочая среда манометра должна быть обследована, чтобы избежать помех, обнаруженных рядом с манометром, как показано на рисунке 6.

Все подходы к анализу некоторых свойств имеют ограничения, которые необходимо учитывать до начала исследования. Невыполнение этого требования приведет к неточным показаниям. Определение вероятных источников ошибок в отношении содержания асфальта привело к выявлению следующих областей:

1. Проблемы с точностью, связанные с физическими и химическими свойствами образца из-за:
   1. физически связанная влага в порах заполнителя
   2. физически связанная влага в смеси
   3. химически связанный водород в заполнителе (типы заполнителя, такие как те, которые содержат минералы слюды)
   4. источники и сорта асфальтового вяжущего (включая разные источники для одного и того же сорта)
   5. добавки, такие как гашеная известь и противоизносные добавки на основе аминов
2. Проблемы с точностью, связанные с процедурами тестирования из-за:
   1. недостаточное высыхание образца смеси
   2. температура полевых образцов значительно отличается от температуры калибровки.
   3. вариации плотности образца от чаши к чашке
   4. различная степень точности, обусловленная различными интервалами счета (1, 4, 8 или 16 минут), с которыми измеряется проба
   5. отсутствие повторной калибровки при изменении состава смеси (или при изменении источника заполнителя или асфальтового вяжущего)
   6. электронный дрейф в течение суток работы (не обнаружен из-за отсутствия периодического контроля стабильности прибора)
   7. неправильные или непоследовательные действия технических специалистов
   8. неправильная подготовка проб, например чрезмерное уплотнение
   9. неспособность отметить источники (и изменения в источниках) водорода вокруг манометра (например, водопроводные трубы, охладители воды, масляные баки, изделия из бумаги), которые могут привести к отклонению показаний прибора (см. рис. 6)
   10. несоблюдение процедур, изложенных в AASHTO T-287 и ASTM D 4125

Первая группа проблем, перечисленных выше, обычно возникает из-за ошибок калибровки или изменений в поставках материалов; второй набор вообще можно списать на ошибку оператора.Хотя выявленные проблемы представляют собой наиболее вероятные источники ошибок, связанных с использованием ядерного измерителя содержания асфальта, могут быть и другие факторы, влияющие на результаты. Следует проявлять максимальную осторожность, чтобы убедиться, что области, обсуждаемые выше, рассматриваются во избежание известных источников потенциальных ошибок.

Физически связанный водород, такой как вода в смеси или вода в порах заполнителя, может быть скорректирован путем нагревания образца для удаления воды.Эта процедура отмечена в AASHTO T-287 для калибровки и тестирования. Образцы следует контролировать во время производства, чтобы исключить колебания содержания влаги. Хотя калибровка выполняется с использованием сухого заполнителя, запасы заполнителя можно поливать водой, чтобы влажные образцы попали на завод. Если обнаружено, что содержание влаги изменяется, это отклонение необходимо вычесть из кажущегося содержания асфальта, указанного во время калибровки. Для других проблем, где устранение источника ошибки невозможно, следует выделить причину вариации, чтобы ее влияние можно было определить в относительной пропорции, а затем вычесть.

Все эти проблемы могут быть устранены или компенсированы, если техническому специалисту будут предоставлены соответствующие инструкции. Неправильная работа манометра может произойти, если оператор либо не знает о факторах, способствующих ошибочным измерениям, либо не соблюдает предписанные правила использования манометра. Например, корректирующие меры могут потребовать только перемещения манометра в относительно изолированную зону в нескольких метрах от любого объекта, о котором известно, что он имеет высокое содержание водорода.

Многие из перечисленных элементов, влияющих на неточности измерения содержания асфальта, также вызывают ошибки ядерных измерителей плотности влаги. Поскольку в большинстве государств используются измерители плотности влаги, операторы уже должны быть знакомы со многими из перечисленных причин. На рис. 6 показаны некоторые из этих потенциальных источников ошибок.

Безопасность

При обсуждении безопасности ядерного датчика важно учитывать терминологию радиации, связанную с использованием прибора. Эти термины обычно не используются, а новые метрические термины и значения еще менее понятны. Есть два типа измерений, связанных с ядерными датчиками.Один представляет уровни «воздействия» излучения, которым подвергаются операторы измерительных приборов, а другой тип используется для выражения «мощности» источника излучения.

единицы США по-прежнему являются «официальным» методом сообщения об уровнях радиационного облучения в соответствии с руководящими принципами, установленными Комиссией по ядерному регулированию (NRC). Одна из причин этого заключается в том, что термины СИ «кажутся» снижающими «риск», связанный с использованием датчиков, даже если риск низок, независимо от единиц, используемых в отчетах. Но поскольку метрические единицы имеют гораздо более низкие числовые значения, возникает опасение, что может возникнуть восприятие более низкого риска, что приведет к снижению соблюдения безопасных рабочих процедур. Поэтому единицы, описанные в таблицах, указаны в единицах США. Если желательны единицы СИ, можно выполнить преобразование с использованием единиц, которые можно найти в большинстве руководств по эксплуатации. Обычно используемые в США единицы измерения уровней воздействия — бэр и миллибэр.

Миллибэр представляет собой количество радиации, поглощаемой телом, и является единицей измерения, используемой в отчетах об уровнях облучения, которые можно найти на значках радиации или дозиметрах, которые носят операторы датчиков.Эти единицы представляют собой измерение поглощенного излучения, а не испускаемого количества. В таблице 3 приведены некоторые числа миллибэр, используемые для определения пределов безопасного воздействия ⁽³⁾ . Для справки, один рентген грудной клетки, который обычно делается при медицинском осмотре, составляет 40 миллибэр, а типичные уровни облучения для операторов ядерных датчиков составляют от 100 до 200 миллибэр радиационного облучения в течение года. В качестве сравнения в Таблицу 4 также включена информация о пределах воздействия растворителей, обычно используемых в тестах на экстракцию асфальта ⁽⁴⁾ .Информация о типичных уровнях воздействия на рабочих, использующих хлорированные растворители, недостаточно задокументирована, и каждая лаборатория потребует проведения собственного теста для определения этих значений.

Ядерные манометры десятилетиями использовались в дорожной индустрии, и не было документально подтверждено, что они наносят ущерб окружающей среде или здоровью. Курсы по технике безопасности проводятся для всех пользователей, и следует постоянно отслеживать истории радиационного облучения.

Беккерель — это единица, используемая для представления «мощности» радиоактивного источника и используемая для измерения его выхода.Это единица измерения, указанная на приборе и требуемая по закону для отображения в правилах, касающихся его транспортировки. Поскольку это не термин, связанный с безопасностью, он не регулируется правилами NRC и поэтому выражается в единицах СИ. Источники америция 241: бериллия и калифорния-252 обычно используются в ядерных измерителях содержания асфальта.

Лицензирование

DOT штата обязаны поддерживать строгие методы учета владения датчиками, обучения, использования, обслуживания и утилизации в соответствии с руководящими принципами Комиссии по ядерному регулированию (NRC).Государства обычно получают лицензии NRC, хотя правительства некоторых штатов, известные как государства-участники соглашения, получили от NRC полномочия регулировать контроль ядерных датчиков и других источников низкоуровневого излучения в своих штатах. Программы лицензирования обычно состоят из следующего:

• программа радиационной безопасности
• Контроль персонала с помощью дозиметра, ТЛД
• (Значки термолюминесцентной пленки дозиметра)
• безопасность
• хранилище
• периодическая проверка герметичности
• обучение

В некоторых датчиках используется изотоп калифорния-252, испускающий малое количество радиации, и они имеют другие конструктивные особенности, исключающие необходимость лицензии. В настоящее время только один производитель манометров производит этот тип манометров.

Экономика

Хотя основная причина поощрения использования ядерных манометров — экологическая, существуют и экономические стимулы. При проведении экономического анализа необходимо учитывать несколько факторов. К ним относятся:

• размер проекта (количество тестов, которые необходимо выполнить)
• материальные затраты (включая оборудование)
• затраты на оплату труда

Некоторые проекты могут быть слишком малы для рентабельности датчика из-за времени, необходимого для калибровки.Калибровка может занять несколько часов и должна выполняться для каждой новой смеси (т. е. для основы, связующего и поверхности) ⁽⁵⁾ . Для большинства работ требуется много тестов, и, как видно из таблицы 5, стоимость [2] использования ядерного датчика становится привлекательной по мере увеличения количества необходимых тестов ⁽⁶⁾ . Если смесь будет производиться более одного дня, использование ядерного измерителя содержания битума почти всегда может быть оправдано. Для менее чем трех испытаний на тип смеси использование ядерных датчиков, вероятно, никогда не будет рентабельным.

Новые ядерные датчики в настоящее время стоят от 5000 до 6000 долларов, в то время как оборудование для извлечения обычно стоит 1500 долларов и более. Хотя первоначальные затраты, как правило, благоприятствуют методу экстракции, самые большие затраты, связанные с процедурами экстракции, связаны с покупкой и утилизацией химикатов для каждого теста. Для лаборатории, проводящей значительное количество испытаний, стоимость «за одно испытание» для ядерных калибровочных испытаний значительно ниже, чем для испытаний на экстракцию. Некоторые значения, подтверждающие это, можно найти в таблице 6 [1].

Преимущество химических методов заключается в том, что после их завершения можно быстро и недорого провести градационный анализ. Автоматическая запись, которую можно использовать в сочетании с ядерным определением содержания асфальта, не может использоваться для обеспечения контроля градации. Некоторые исследования, однако, указывают на то, что необходимы дополнительные тесты контроля асфальта, а не тесты градации.

Резюме

Это обсуждение сосредоточилось вокруг ядерного датчика для определения содержания асфальта в битумных смесях.Он показал, что этот метод является точным и экономически эффективным. Поскольку экологические проблемы делают химические методы все более дорогостоящими, следует поощрять использование ядерного измерителя содержания асфальта.

В течение следующих нескольких лет три растворителя, которые традиционно использовались в тестах на экстракцию, попадут под дополнительное регулирование. Производство трихлорэтана постепенно прекращается, и после 1996 года его производство будет прекращено. На использование хлористого метилена и трихлорэтилена также налагаются дополнительные ограничения.Биоразлагаемые растворители являются одним из вариантов, однако многие из них все еще имеют недостатки из-за безопасности (воспламеняемости) и более длительного времени тестирования. Происходящие изменения требуют, чтобы государственные дорожные агентства приняли новые методы, способные заменить химические тесты, которые являются экологически чистыми и могут быть выполнены быстро.

В план испытаний по-прежнему должны быть включены некоторые извлечения, чтобы обеспечить проверку ядерных методов, контролировать содержание асфальта в переработанном асфальтовом покрытии (RAP), как вариант для работ, которые слишком малы, чтобы оправдать использование ядерных датчиков содержания асфальта, и как средства обеспечения градационного контроля.Однако со временем биоразлагаемые растворители или другие методы проведения этих испытаний и проверок, вероятно, заменят используемые сегодня опасные химические вещества.

Каталожные номера

1. Руководство по определению содержания асфальта, FHWA-IP-90-008, S.H. Карпентер и др., ERES Consultants, Inc., 1990.

.

2. Текущие отраслевые практики и процедуры для определения содержания битумного цемента в горячей асфальтовой смеси, Джеймс Уоррен и др. , Национальная ассоциация асфальтоукладчиков, 1991.

Библиография

• Методика определения содержания асфальта в обычном асфальтобетоне и асфальтобетоне с барабанной сушилкой, C.Р. Фарр, К.А. Миллионы и К.О. Андерсон, 1976.

.

• Ядерное определение содержания асфальта, HL Walters, Департамент автомобильных дорог штата Колорадо (не опубликовано).
• Отчет об использовании зонда Troxler 104 и датчика 115 для определения содержания асфальта, Питер Тодор, Дорожный департамент штата Флорида, 1966 г.
• Разработка метода экспресс-тестирования для определения содержания асфальта в горячих смесях для дорожного покрытия, FHWA/IN/JHRP-84/3, Хорхе Хавьер Мартинес Чавес, Совместный проект по исследованию автомобильных дорог, Департамент автомобильных дорог Индианы, 1984 г.
• Исследование ядерного датчика содержания асфальта, Луис Джон Вагнер, Департамент транспорта Мэриленда, 1988 г.
• Определение содержания асфальта и характеристик битумных смесей для дорожного покрытия, Джон Ф. Адамс, Департамент транспорта Айовы, 1988 г.
• Оценка содержания ядерного асфальта, Департамент транспорта штата Миссури, 1989 г.
• Ядерный метод определения содержания асфальта с поправкой на влажность битумной смеси, D.В. Кристенсен и Дж. П. Таррис, Пенсильванский транспортный институт, 1989 г.

.

• Руководство по определению содержания асфальта, FHWA-IP-90-008, S.H. Карпентер, А.Л. Мюллер и М.Б. Стэнли, ERES Consultants, Inc., 1990.

.

• Градационный анализ образцов холодного сырья и экстрагированных битумных смесей, Департамент транспорта штата Айова, Заключительный отчет для MLR 88-2, 1988 г.
• Прецизионность и точность ядерных измерителей содержания асфальта при определении содержания асфальта в асфальтобетонных покрытиях, Энтони
• Дж.Джордж и др., Департамент транспорта штата Орегон, 1988 г.

.

• Текущие отраслевые практики и процедуры для определения содержания битумного цемента в горячей асфальтовой смеси, Джеймс М. Уоррен и др., Национальная ассоциация асфальтовых покрытий, 1991.
• Кевин Блэк — дорожный инженер в отделе материалов отдела строительства и технического обслуживания. Он разработал эту статью как дополнение к Справочнику по материалам, который распространяется среди местных отделений FHWA для предоставления рекомендаций по вопросам, касающимся строительных материалов.

Сноски

1. Результаты неопубликованных тестов, проведенных VA, NC и MN.
2. Информация получена из Руководства по определению содержания асфальта [1] и от Troxler Electronic Laboratories.
3. Значения в таблице взяты из руководства по эксплуатации Troxler серии 3400.
4. Значения в таблице взяты из «Карманного справочника по опасным материалам», публикации Национального института безопасности и гигиены труда.
5. Взято из «Современной отраслевой практики и процедур определения содержания битумного цемента в горячей асфальтовой смеси», NAPA, 1991.
6. Цифры не включают стоимость оборудования или выполнения градаций.

Как сделать асфальтобетон и использовать его для мощения подъездной дорожки?

Три вещи, которые вы должны знать об асфальтобетоне

1. Что такое асфальтобетон?

Асфальтобетон представляет собой композиционный материал, состоящий из минерального заполнителя, связанного вместе с асфальтом.Он широко используется в дорожном покрытии после укладки слоями и уплотнения.

Обычно асфальтобетон состоит из четырех компонентов: песок, щебень, камень 5-10 мм и камень 10-15 мм.

2. Что такое асфальт?

Асфальт представляет собой липкую жидкость от темно-коричневого до черного цвета с высокой вязкостью, получаемую из остатка перегонки нефти. Асфальт очищается от тяжелого компонента сырой нефти, а не от смолы.

Несмотря на то, что асфальт используется для защиты плотин, покрытий, красок и гидроизоляции, он в основном применяется для дорожного покрытия.

3. Чем отличается асфальт от асфальтобетона

Для покрытия проезжей части применяются как асфальт, так и асфальтобетон, но они все же имеют некоторые отличия.

① Различные процессы

Асфальтобетонная дорога требует достаточной прочности и соответствующей жесткости, а также хорошей устойчивости. Усадка при высыхании и деформация усадки при температуре невелики, а поверхность должна быть гладкой и плотной.Выпуклость должна соответствовать выпуклости поверхностного слоя, а высота должна соответствовать требованиям.

Процесс асфальтирования подъездной дороги включает в себя подготовку строительства, подготовку сырья, метод мощения, уплотнение дорожного покрытия и метод строительства.

② Различные требования к ингредиентам

Для асфальтобетона градация ингредиентов должна гарантировать, что после добавления определенного количества асфальта смесь может образовывать плотное, стабильное и прочное дорожное покрытие. Диапазон градации можно рассчитать по формулам или исходя из своего опыта.

Для асфальта ингредиенты должны учитывать водостойкость, сопротивление усталости, устойчивость к высоким температурам и долговечность. Чтобы обеспечить шероховатость и долговечность, мы выбираем асфальт с лучшими противоскользящими характеристиками и определяем пропорции асфальта в зависимости от климата, температуры и топографии зоны строительства дорожного покрытия.

③ Долговечность

Асфальтобетонное покрытие более долговечно, чем асфальтобетонное покрытие , так как имеет небольшую пористость и непроницаемо для воды.

4. Различные виды асфальтобетона

① В зависимости от используемых вяжущих: Асфальтобетон делится на нефтяной асфальт и угольный асфальт.

② В зависимости от типа используемых материалов: Он делится на заполнитель, гравий и минеральный шлак.

③ В соответствии с максимальным размером частиц смеси: Она делится на следующие размеры частиц:

④ В зависимости от плотности смеси: она делится на плотную градацию, полуоткрытую градацию и открытую градацию.

Существует очень прямая зависимость между плотностью и проницаемостью. Чем выше плотность, тем ниже проницаемость. А более низкая проницаемость не пропускает воду и воздух в структуру дорожного покрытия, предотвращая повреждение влагой, что делает дорожное покрытие более прочным.

Итак, если вы получите еще один процент плотности, вы можете добавить 10 процентов к его долговечности в полевых условиях.

5. Физические свойства асфальтобетона

Стабильность

Под устойчивостью асфальта понимается его способность сопротивляться деформации.Бетонная дорога всегда трескается и ломается при повышении температуры.

В отличие от бетона, асфальтобетон выдерживает температуру от 64°С до -16°С. Поэтому асфальтобетонная дорога более долговечна.

Водонепроницаемость

Асфальт – водоотталкивающий материал. Он имеет компактную структуру и не растворяется в воде. Кроме того, он обладает хорошей пластичностью, адгезионной способностью и силой сцепления с минеральными материалами, благодаря чему асфальтобетон обладает хорошей гидроизоляцией.

Пластичность

Пластичность асфальтобетона увеличивается с увеличением состава, температуры, толщины и скорости растяжения. Чем больше удлинение, тем лучше пластичность.

Как сделать асфальтобетон?

Раскопки и транспортировка

Используйте тяжелую технику, чтобы выкопать большие блоки камней, а затем доставьте их на грузовике на завод по производству тротуарной плитки, который находится прямо на месте карьера.

Процесс дробления

Поскольку объем камня слишком велик, необходимо использовать дробилки, чтобы измельчить его на мелкие куски материала.

Процесс дробления в основном делится на три уровня:

1. Грубое дробление:

Раздавите огромный блок щековой дробилкой до размеров менее 20 см.

Затем щебень по транспортеру направляется на грохот.
пояс.После просеивания камни скатываются на серию наклонных экранов с
максимальное отверстие 10 см.

2. Среднее дробление:

Все еще крупные куски отправляются на вторичную дробилку, например, ударную каменную дробилку или конусную дробилку, чтобы уменьшить размер породы до 10 см или меньше.

3. Мелкое дробление:

Затем отправьте камни в третью или третичную дробилку, которая дополнительно измельчит их до 2 сантиметров или меньше.

Порода, которая уже достаточно мала, чтобы пройти через грохот, обойти вторичную дробилку и попасть прямо в третичную дробилку.

После последней стадии дробления наибольший размер камня составляет около 2 см. Материалы размером менее 5 мм, 5-10 мм, 10-14 мм отделяются конвейерной лентой после просеивания.

Все типы дробильных машин на продажу

Процесс сушки

После дробления материал определенного размера отправляется
в сушилку по конвейерной ленте.

С помощью сушилки влажность материала может быть
уменьшается, чтобы материал мог лучше сцепляться с асфальтом в течение периода. То
Оборудование для скрининга может снова просматривать материалы, чтобы удовлетворить потребности людей.
точные потребности.

Получить цену барабанной сушилки

Процесс смешивания

Высушенный материал необходимо полностью размешать в смесителе, предназначенном для поверхностного слоя,
а потом качать в горячий асфальт.

Эта тонкая смесь менее проницаема. Он удерживает воду от
проникая вниз и избегая образования трещин.

Узнать цену смесителя Fote

Как уложить асфальтобетонную дорожку?

Правильная установка асфальтобетонного подъездного пути означает
что вы можете использовать подъездную дорогу, которая прослужит от 20 до 30 лет, а не всего несколько лет жизни.

У вас есть только один шанс сделать работу хорошо.

Подготовка земляного полотна

Правильная подготовка основания чрезвычайно важна для подъездной дороги, которая прослужит вам всю жизнь. Чем качественнее подготовка основания, тем качественнее подъездная дорога.

Теперь наиболее важным аспектом процесса планировки является планирование дренажа. Почва должна быть выкопана в мелкую фракцию для надлежащего дренажа воды.

Здесь вы должны сделать две вещи

1. 1Убедитесь, что вода стекает с асфальта
2. 2Избегайте скопления воды и оседания на поверхности асфальта, чтобы избежать разрушения дорожного покрытия и преждевременного износа.

Такой материал, как камни или гравий, следует удалить перед выравниванием и мощением подъездной дорожки.Теперь, если подъездная дорожка состоит из любого мягкого или нестабильного материала, такого как глина, песок или верхний слой почвы, их также следует удалить.

Прочный базовый материал, такой как дорожное основание, переработанный бетон или известняк, должен быть уложен перед укладкой нового горячего асфальта. Это поможет стабилизировать земляное полотно и сделать проезжую часть более прочной и долговечной.

Установите подъездную дорожку без короны

Когда дело доходит до длинных подъездных путей, вопреки распространенному мнению, длинные подъездные пути не должны выравниваться с короной на них.Длинные подъездные пути должны быть ровными с небольшим уклоном в каждую сторону, чтобы вода могла стекать с поверхности асфальта.

Нет абсолютно никакого преимущества в установке подъездной дороги
с короной внутри. Коронация
может привести к преждевременному износу и разрушению дорожного покрытия.

Распылить гербицид

После того, как планировка завершена, грунтовое основание следует уплотнить катками перед укладкой асфальтобетона.Затем следует нанести гербицид, чтобы свести к минимуму рост растительности.

Сорняки, прорастающие сквозь асфальт, могут нанести непоправимый ущерб и, в конечном счете, разрушить дорожное покрытие, поэтому перед укладкой асфальта необходимо нанести качественный гербицид.

Уложить асфальтобетон

Следующим этапом будет укладка асфальтобетона. Асфальт следует укладывать асфальтоукладчиком, а не вручную. Это обеспечит постоянную среднюю толщину асфальта по всей подъездной дорожке и гораздо более гладкую поверхность.

Некоторые области слишком малы для оборудования, когда его необходимо установить вручную, что может немного увеличить общую стоимость.

Опытные асфальтоукладчики также являются неотъемлемой частью качественной поверхности.

Когда асфальтобетон укладывается из асфальтоукладчика, он еще не уплотнен, поэтому его необходимо уплотнить. Асфальт следует уплотнять вскоре после того, как он вынут из асфальтоукладчика, пока он еще горячий.

Если асфальт слишком сильно остынет, прежде чем его укатывать, он не будет достаточно хорошо уплотнен.

Внимание:

1. 1 Слишком слабое уплотнение позволит воде проникнуть в асфальт и вызвать его более быстрое разрушение, что резко сократит ожидаемый срок службы.
2. 2 Слишком сильное уплотнение, пока оно еще горячее, может привести к растяжению и растрескиванию асфальта, что приведет к преждевременному разрушению дорожного покрытия.

Сжать края

Уплотнение краев поможет укрепить их и сделать их менее склонными к растрескиванию и износу.

В процессе выравнивания часть материала земляного полотна должна быть оставлена ​​по краям, чтобы после завершения проезжей части этот материал можно было подтянуть к краю асфальта.

Это придает подъездной дорожке вид сидящей в почве, а не просто лежащей сверху или оставляющей открытыми края.

Это также помогает повысить прочность обеих сторон, тем самым сводя к минимуму трещины, когда автомобиль находится за пределами проезжей части.

После завершения укладки асфальта в конце подъездной дорожки следует повесить предупредительную ленту или конусы, чтобы люди не могли ездить по ней, пока она полностью не остынет.

Еще один вариант тротуарной плитки

Некоторые подрядчики также могут предложить установить подъездную дорожку в два слоя. Это означает, что они уложат один слой асфальтобетона, уплотнив его, затем снова начнут в начале проезжей части, уложат второй слой асфальтобетона и уплотнят этот слой.

Но это не обязательное требование, и в большинстве случаев это действительно излишество для подъездной дороги к жилому дому, но она обеспечивает гораздо более прочную подъездную дорожку с гораздо более плавным движением и красивой отделкой поверхности.

Хотя это стоит больше денег, поскольку требуется больше времени, труда и материалов, поэтому будьте готовы заплатить дополнительные расходы за двухслойную подъездную дорожку.

FAQ по асфальтобетону

Как рассчитать плотность асфальта/битума?

Например:

Вес пикнометра с битумом (W2) = 23 г.

Вес пустого и сухого пикнометра (W1) = 14 г

Вес пикнометра с дистиллированной водой и битумом (W4) = 50 г.

Вес пикнометра с водой при температуре 25°C (W3) = 60 г.

Формула:

Плотность битума/асфальта=(W2-W1)/(W3-W1)-(W4-W2)

Плотность асфальта = (23-14)/[(60-14) -(50-23)]

Плотность асфальта=0. 4737 г/см³

Что дешевле бетонный или асфальтовый подъезд?

Исходя из мировых рыночных цен 2019-2020 годов, асфальт стоит от 4 до 8 долларов за квадратный фут, а бетон — от 8 до 12 долларов.

Асфальтобетонная подъездная дорожка может нуждаться в обслуживании каждые 3-5 лет, но бетон очень быстро разрушается солью, всего за один или два сезона, независимо от того, применяется ли соль на тротуарах или других плоских поверхностях, или если вы строите подпорную стенку. из блока бетонной кладки.

Какую площадь можно покрыть 1 тонной асфальта?

Одна тонна асфальта может покрыть площадь 80 квадратных футов материалом толщиной 2 дюйма, что лучше всего подходит для часто используемых подъездных путей.

Одна тонна асфальта может покрыть площадь 160 квадратных футов материалом толщиной 1 дюйм, который предназначен для редко используемой подъездной дороги.

Одна тонна асфальта может покрыть площадь 320 квадратных футов материалом толщиной 1/2 дюйма, который предназначен для покраски крыши или пола.

Автор : Джордан
Джордан — автор блога, хорошо разбирающийся в этой отрасли. Большинство
главное, он искренне надеется помочь вам в ваших проектах.

7 ДОЛЖЕН ИМЕТЬ СВОЙСТВА АСФАЛЬТОБЕТОНА

Методы расчета смесей и требования к дизайну составляют неотъемлемую часть всех асфальтобетонных смесей.Агентство или орган, ответственный за строительство мощения (Министерство транспорта), обычно устанавливает метод расчета смеси и требования к дизайну.

После того, как они установлены, подрядчик/производитель и его технический специалист несут ответственность за разработку смеси в рамках требований спецификации.

Асфальтобетонная смесь должна быть спроектирована, изготовлена ​​и уложена таким образом, чтобы получить следующие желаемые свойства смеси:

1. Устойчивость
2. Прочность
3. Гибкость
4. Сопротивление усталости
5. Сопротивление скольжению
6. Герметичность
7. Удобоукладываемость

1.

Стабильность

Устойчивость асфальтобетонного покрытия – это его способность сопротивляться толканию и колееобразованию под нагрузкой (движением транспорта). Стабильное дорожное покрытие сохраняет форму и гладкость при многократных нагрузках; на неустойчивом дорожном покрытии образуются колеи (каналы), рябь (стирка или гофра) и другие признаки смещения смеси.

Поскольку характеристики устойчивости дорожного покрытия зависят от интенсивности движения, которое, как ожидается, будет проходить по этому покрытию, требования могут быть установлены только после тщательного анализа дорожного движения.Характеристики стабильности должны быть достаточно высокими для адекватной обработки трафика, но не выше, чем того требуют условия трафика. Слишком высокое значение устойчивости приводит к тому, что покрытие становится слишком жестким и, следовательно, менее прочным, чем хотелось бы.

Стабильность смеси зависит от внутреннего трения и сцепления. Внутреннее трение между частицами заполнителя (трение между частицами) связано с характеристиками заполнителя, такими как форма и текстура поверхности. Когезия является результатом связывающей способности связующего.

Надлежащая степень как внутреннего трения, так и сцепления в смеси предотвращает перемещение частиц заполнителя относительно друг друга под действием сил, создаваемых движением транспорта. В целом, чем более угловатая форма частиц заполнителя и более шероховатая текстура их поверхности, тем выше будет стабильность смеси. Там, где заполнители с высокими характеристиками внутреннего трения недоступны, можно использовать более экономичные смеси с использованием заполнителей с более низкими коэффициентами трения там, где ожидается небольшое движение.

Связующая сила сцепления увеличивается с увеличением скорости загрузки (движения). Сцепление также увеличивается по мере увеличения вязкости вяжущего или снижения температуры дорожного покрытия. Кроме того, сцепление будет увеличиваться с увеличением содержания связующего до определенного момента. После этого увеличение содержания связующего создает слишком толстую пленку на частицах заполнителя, что приводит к потерям на трение между частицами. Недостаточная устойчивость дорожного покрытия имеет много причин и следствий.

2. Прочность

Долговечность асфальтового покрытия — это его способность противостоять таким факторам, как изменения в связующем (полимеризация и окисление), разрушение заполнителя и удаление пленок связующего с заполнителя. Эти факторы могут быть результатом погоды, дорожного движения или их комбинации. Как правило, долговечность смеси можно повысить тремя способами. Они:

• Максимальное содержание связующего,
• Использование плотной градации стойкого к зачистке заполнителя и
• Разработка и уплотнение смеси для обеспечения максимальной водонепроницаемости

Максимальное содержание связующего повышает долговечность, поскольку толстые связующие пленки не стареют и не затвердевают так быстро, как тонкие.Следовательно, связующее дольше сохраняет свои первоначальные характеристики. Кроме того, максимальное содержание вяжущего эффективно изолирует больший процент взаимосвязанных воздушных пустот в дорожном покрытии, что затрудняет проникновение воды и воздуха. Конечно, определенный процент воздушных пустот в дорожном покрытии должен быть оставлен открытым, чтобы обеспечить расширение вяжущего в жаркую погоду.

Плотная градация прочного, прочного, стойкого к снятию заполнителя способствует долговечности дорожного покрытия тремя способами. Плотная градация обеспечивает более тесный контакт между частицами заполнителя.Это повышает водонепроницаемость смеси. Прочный, прочный заполнитель противостоит разрушению при транспортной нагрузке; устойчивый к снятию заполнитель противостоит воздействию воды и дорожного движения, которые имеют тенденцию сдирать связующую пленку с частиц заполнителя и приводят к растрескиванию дорожного покрытия. В некоторых условиях стойкость смеси к расслоению можно повысить за счет использования противоотслаивающих добавок или минерального наполнителя, такого как гашеная известь. Разработка и уплотнение смеси для придания дорожному покрытию максимальной непроницаемости сводит к минимуму проникновение воздуха и воды в дорожное покрытие. Отсутствие достаточной прочности дорожного покрытия может иметь несколько причин и следствий.

3. Герметичность

Водонепроницаемость – это сопротивление асфальтового покрытия проникновению воздуха и воды в него или через него. Эта характеристика связана с содержанием пустот в уплотненной смеси, и большая часть обсуждения пустот в разделах, посвященных расчету смеси, связана с непроницаемостью.

Несмотря на то, что содержание пустот указывает на возможность прохождения воздуха и воды через дорожное покрытие, характер этих пустот более важен, чем их количество.Размер пустот, независимо от того, связаны ли пустоты между собой, и доступ пустот к поверхности дорожного покрытия — все это определяет степень непроницаемости.

Несмотря на то, что водонепроницаемость важна для долговечности уплотненных смесей для дорожного покрытия, практически все асфальтобетонные смеси, используемые в дорожном строительстве, в той или иной степени являются водопроницаемыми. Это допустимо, если находится в установленных пределах.

4. Удобообрабатываемость

Удобоукладываемость описывает легкость, с которой смесь для дорожного покрытия может быть уложена и уплотнена.Смеси с хорошей удобоукладываемостью легко наносятся и компактны; те, у которых плохая работоспособность, трудно разместить и уплотнить. Удобоукладываемость можно улучшить, изменив параметры состава смеси, источник заполнителя и/или градацию.

Жесткие смеси (смеси, содержащие высокий процент крупного заполнителя) имеют тенденцию расслаиваться во время обработки, а также их трудно уплотнить. Благодаря использованию пробных смесей в лаборатории, в жесткую смесь можно добавить дополнительный мелкий заполнитель и, возможно, связующее, чтобы сделать ее более пригодной для обработки.Следует позаботиться о том, чтобы измененная смесь соответствовала всем остальным критериям проектирования, таким как содержание пустот и стабильность. Слишком высокое содержание наполнителя также может повлиять на удобоукладываемость. Это может привести к тому, что смесь станет липкой, что затруднит ее уплотнение. Удобство обработки особенно важно там, где требуется довольно много рук и сгребание (фиксация) вокруг крышек люков, крутых поворотов и других препятствий. Важно, чтобы смеси, применяемые в таких областях, обладали высокой работоспособностью.

Смеси, которые слишком легко перерабатываются или толкаются, называются нежными смесями.Тендерные смеси слишком нестабильны, чтобы их можно было правильно укладывать и уплотнять. Они часто вызваны недостатком минерального наполнителя, слишком большим количеством песка средней крупности и гладких, округлых частиц заполнителя и/или слишком большим количеством влаги в смеси. Хотя обычно асфальтовое вяжущее не вносит большой вклад в проблемы с удобоукладываемостью, оно оказывает некоторое влияние на удобоукладываемость. Поскольку температура смеси влияет на вязкость связующего, слишком низкая температура сделает смесь непригодной для обработки, а слишком высокая температура может сделать ее мягкой. Качество вяжущего также может влиять на удобоукладываемость, как и процентное содержание вяжущего в смеси.

5. Гибкость

Гибкость – это способность асфальтового покрытия приспосабливаться к постепенным осадкам и движениям грунтового основания без образования трещин. Поскольку практически все основания либо оседают (под нагрузкой), либо поднимаются (из-за расширения почвы), эластичность является желательной характеристикой для всех асфальтовых покрытий. Смесь с открытым гранулометрическим составом с высоким содержанием связующего, как правило, более гибкая, чем смесь с плотным гранулометрическим составом и низким содержанием связующего.Иногда потребность в гибкости противоречит требованиям стабильности, поэтому приходится идти на компромиссы.

6. Сопротивление усталости

Сопротивление усталости – это сопротивление покрытия многократным изгибам под действием колесных нагрузок (движения). Исследования показывают, что воздушные пустоты (связанные с содержанием вяжущего) и вязкость вяжущего оказывают значительное влияние на сопротивление усталости. По мере того, как процентное содержание воздушных пустот в дорожном покрытии увеличивается либо из-за конструкции, либо из-за отсутствия уплотнения, усталостная долговечность дорожного покрытия (продолжительность времени, в течение которого эксплуатируемое покрытие обладает адекватной усталостной устойчивостью) резко сокращается.Аналогичным образом дорожное покрытие, содержащее вяжущее, которое состарилось и значительно затвердело, имеет пониженную усталостную прочность.

Толщина и прочностные характеристики дорожного покрытия, а также несущая способность грунтового основания также имеют большое значение для определения срока службы дорожного покрытия и предотвращения растрескивания под нагрузкой. Толстые, хорошо укрепленные покрытия не так сильно прогибаются под нагрузкой, как тонкие или плохо укрепленные покрытия. Следовательно, они имеют более длительный усталостный ресурс.

7. Сопротивление скольжению

Сопротивление скольжению — это способность асфальтового покрытия сводить к минимуму проскальзывание или проскальзывание автомобильных шин, особенно во влажном состоянии. Для обеспечения хорошего сопротивления скольжению протектор шины должен поддерживать контакт с частицами заполнителя, а не скользить по водной пленке на поверхности дорожного покрытия (аквапланирование). Сопротивление скольжению обычно измеряют в полевых условиях при скорости 40 миль/ч со стандартным протектором шины при контролируемом смачивании поверхности дорожного покрытия. Шероховатая поверхность тротуара с множеством небольших пиков и впадин будет иметь большее сопротивление скольжению, чем гладкая поверхность. Наилучшее сопротивление скольжению достигается при использовании заполнителя с грубой текстурой в относительно мелкозернистой смеси с размером заполнителя около 3/8 дюйма.Максимальный размер -1/2 дюйма (10–13 мм). Помимо шероховатой поверхности, заполнители должны сопротивляться полировке (сглаживанию) в условиях движения транспорта. Известковые заполнители полируются легче, чем кремнистые заполнители. Нестабильные смеси, которые склонны к образованию колеи или вытеканию (смывает асфальт с поверхности), создают серьезные проблемы с сопротивлением скольжению.

Каковы цели процесса проектирования асфальтобетонной смеси? – М.В.Организинг

Каковы цели процесса проектирования асфальтобетонной смеси?

Основными целями процесса проектирования асфальтобетонной смеси являются следующие:

• При высокой температуре и интенсивном движении может возникнуть остаточная деформация.
• Из-за многократного приложения колесной нагрузки дорожное покрытие будет растрескиваться.

Каковы цели проектирования бетонной смеси?

Цели проектирования смеси Целью проектирования бетонной смеси является обеспечение наиболее оптимальных пропорций составляющих материалов для выполнения требований возводимой конструкции. Дизайн смеси должен обеспечивать следующие цели. 1) Для достижения запланированной/желаемой обрабатываемости на пластической стадии.

Для чего используется асфальтовый вяжущий материал?

Асфальтобетон (обычно называемый асфальтом, асфальтовым покрытием или тротуаром в Северной Америке и асфальтом, битумным щебнем или рулонным асфальтом в Соединенном Королевстве и Республике Ирландия) представляет собой композитный материал, обычно используемый для покрытия дорог, автостоянок, аэропортов, и ядро ​​насыпных дамб.

Что такое смесь асфальта?

Асфальтовые смеси: Асфальт представляет собой смесь песка, гравия, щебня, мягких материалов и асфальта. В Стандартном тесте Маршалла* для разработки асфальтобетонных смесей было обнаружено, что требуемый процент асфальта может быть уменьшен по мере увеличения плотности смеси.

Какова минимальная толщина асфальта?

Толщина 2 дюйма

Что такое расчет асфальтобетонной смеси?

Состав смеси — это процесс управления тремя переменными: (1) заполнителем, (2) содержанием битумного вяжущего и (3) соотношением заполнителя и битумного вяжущего с целью получения HMA, устойчивого к деформации, усталости, низкой температуре. трещиностойкий, прочный, влагостойкий, устойчивый к скольжению …

Что такое асфальт типа 3?

IKO Asphalt Type 3 — это проверенный гидроизоляционный материал, который подходит для использования в определенных областях гидроизоляции и гидроизоляции.Продукт представляет собой окисленный битум, предназначенный для использования со стекловолокном, модифицированными рулонами, изоляционными и облицовочными плитами с уклоном 0–3:12 (0–25%).

Можно ли смешивать бетон с асфальтом?

Наконец, бетон отлично подходит для армирования основания асфальтового покрытия. Независимо от того, начинаете ли вы с основания из чистого бетона или используете специальную асфальтобетонную смесь, это часто является экономически выгодным вариантом для создания асфальтовых покрытий, способных выдерживать интенсивное использование.

Что такое асфальт типа А?

Тип A имеет спецификацию Los Angeles Rattles, согласно которой разрушение материала составляет 10% при 100 оборотах и ​​45% при 500 оборотах.Спецификация типа B имеет только спецификацию для 50% пробоя при 500 оборотах. Эта мера прочности необходима для устойчивости дорожного покрытия.

Что такое асфальт типа 2?

IKO Asphalt Type 2 — это проверенный гидроизоляционный материал, который подходит для использования в определенных областях гидроизоляции и гидроизоляции. Продукт представляет собой окисленный битум, предназначенный для использования с органическим войлоком, стеклянным войлоком, модифицированными мембранами, изоляционными и облицовочными плитами с уклоном 0-1:12 (0-8%).

Достаточно ли 2 дюймов асфальта для подъездной дорожки?

Для обычной подъездной дороги, по которой будут ездить обычные автомобили, велосипеды и велосипеды; 2 дюйма асфальта достаточно. Как правило, для шлифовки асфальта толщиной 2 дюйма вполне достаточно, но если вы собираетесь использовать каменную поверхность и вам нужна хорошая основа, лучше укладывать слой асфальта толще, около 3 дюймов.

Какие бывают сорта асфальта?

Когда дело доходит до асфальта, у вас, как у домовладельцев, есть выбор.Существует три различных сорта асфальта. Доступны следующие сорта: I-2, также известный как базовый; I-5, известный как высший; и I-4 или коммерческий высший сорт. Разница в сортах дерева заключается в том, что I-2 или основание состоит из ¾ дюйма камня.

Какова нормальная толщина асфальтового покрытия?

Два дюйма

Асфальт – это то же самое, что асфальт?

Материалы, используемые для производства асфальта и асфальта, одинаковы. Оба изготавливаются из двух ингредиентов: битума и щебня.Разница заключается в том, как эти ингредиенты объединяются для получения конечного продукта.

Какая марка асфальта самая лучшая?

Марка 60-70 обычно используется только на тротуарах с очень интенсивным движением, таких как основные городские улицы и сельские автомагистрали с очень интенсивным движением. Второй сорт, 85-100, на сегодняшний день является наиболее широко используемым материалом для растительных смесей и подходит для большинства дорожных покрытий.

Что такое мелкозернистый асфальт HL3?

HL3 — это смесь для поверхностного покрытия, которую можно использовать на парковках или подъездных дорожках к жилым домам. Она состоит из 13 мм прозрачного, 7 мм прозрачного и 4 мм асфальтобетонного песка и асфальтобетонного цемента.

Что такое асфальт типа 6F?

Существует множество различных типов асфальта, используемых для мощения. Тем не менее, новая тенденция в коммерческом дорожном покрытии заключается в использовании так называемого материала 6F, который представляет собой комбинацию связующего и финишного покрытия 7F.

Как долго должен схватываться асфальт?

6-12 месяцев

А если на новый асфальт пойдет дождь?

Таким образом, когда дождь попадает на свежий асфальт, масло поднимается на поверхность. Это по-разному влияет на процесс отверждения асфальта и конечный результат.Трещины и серьезные повреждения также могут возникнуть в результате укладки асфальта, когда земля еще влажная после недавнего дождя.

Какой самый быстрый способ вылечить асфальт?

Даже после отверждения асфальт может иногда размягчаться в очень жаркую погоду и затвердевать при понижении температуры. Чтобы временно затвердеть горячий асфальт, вы можете полить его водой из садового шланга. Не пугайтесь, если появится мыльная пена.

Как скоро ты сможешь ходить по асфальту?

24 часа

Сколько времени нужно ждать после мощения подъездной дороги?

Первые 14 дней имеют решающее значение. Первые 14 дней вашей новой подъездной дороги являются наиболее критическим периодом, когда подъездная дорога наиболее уязвима. Не ездите по новой дороге в течение 3-5 дней. Подождите до 14 дней, прежде чем припарковаться на новой дороге. И когда вы это сделаете, паркуйтесь на нем только в прохладное время дня.

Как долго вы должны ждать, чтобы проехать по только что запечатанной подъездной дорожке?

в течение 24 часов

Через какое время вы сможете припарковаться на недавно вымощенной подъездной дорожке?

Сколько времени должен сохнуть асфальт перед дождем?

два дня

Что такое обновленный асфальт?

Замена покрытия включает полное удаление и замену верхних слоев асфальта.Любые необходимые ремонтные работы выполняются до того, как будет залит последний верхний слой асфальта, обеспечивая структурную реабилитацию и вид «новой подъездной дороги» за небольшую часть стоимости полной замены.

Насколько прочен бетон через 24 часа?

Ваш бетон должен быть достаточно прочным, чтобы по нему можно было ходить, не оставляя следов, спустя от 24 до 48 часов. К семи дням ваш бетон должен затвердеть как минимум до 70 процентов своей полной прочности.

Каково время отверждения бетона?

7 дней

Как делают асфальт | Блог о битумных дорогах

Асфальтовые покрытия широко используются для дорог, парковок, промышленных поверхностей, поверхностей для отдыха и пешеходных дорожек.Асфальтовые покрытия изготавливаются путем смешивания камней и песка по определенному рецепту с последующим добавлением асфальтового цемента в качестве черного липкого клея, скрепляющего дорожное покрытие.

Сочетание камней и песка очень важно для структуры и прочности дорожного покрытия. Рецепт должен обеспечивать плотное уплотнение дорожного покрытия и достаточную прочность, чтобы выдерживать большие транспортные нагрузки.

Асфальтовый цемент представляет собой темную тяжелую смесь углеводородов, также называемую битумом, которая извлекается как побочный продукт производства бензина (перегонки сырой нефти). Асфальтовый цемент – прочный материал, устойчивый к агрессивным химическим веществам и экстремальным погодным условиям. Различные марки асфальтового вяжущего используются для улучшения характеристик асфальтовых покрытий, поэтому обязательно спросите у Bituminous Roadways о возможных вариантах

.

Асфальтовый цемент твердый (или очень-очень вязкий) при комнатной температуре, но при нагревании асфальт превращается в жидкость. Следовательно, камни, песок и битумный цемент необходимо нагреть примерно до 300°F, прежде чем смешать вместе в большом смесителе с вращающимся барабаном.Асфальтовая смесь быстро доставляется к месту строительства и укладывается с необходимой толщиной и наклоном с помощью асфальтоукладчика до того, как она успеет остыть. Наконец, когда покрытие остывает, несколько уплотняющих катков используются для уплотнения асфальтового покрытия.

Асфальтовые покрытия

идеально подходят для мощения дорог, автостоянок, взлетно-посадочных полос аэропортов, пешеходных дорожек, теннисных кортов или любых других небольших или крупных проектов, где требуется гладкая ровная поверхность.

Каковы преимущества асфальтовых покрытий?

Сейф .Асфальтовые покрытия идеально подходят для вождения, поскольку они обеспечивают безопасное, гладкое и тихое покрытие для транспортных средств, движущихся на более высоких скоростях. Асфальт также может уменьшить разбрызгивание и брызги от шин во время осадков, уменьшая количество столкновений на шоссе.

Недорогой . По сравнению с другими типами твердых покрытий, асфальт намного более экономичен. Он служит дольше и требует меньше обслуживания. Более ровные дороги также снижают износ транспортных средств. Таким образом, они экономят деньги владельцев транспортных средств на обслуживании.

Экологичный . Асфальт является продуктом вторичной переработки. В Соединенных Штатах асфальтовая промышленность ежегодно перерабатывает почти 100 миллионов тонн асфальтового покрытия для повторного использования в других областях. Это экономит налогоплательщикам почти 2 миллиарда долларов в год на дорожных расходах.

Долговечность . Асфальтовые покрытия могут быть рассчитаны на низкую, среднюю или высокую интенсивность движения. При регулярном уходе асфальт может прослужить 15-20 лет.

Гибкость .Асфальт можно использовать для самых разных целей. Помимо дорог, парковок и троп, он также используется для кровельного материала, пандусов, велосипедных дорожек и даже мостов.

Bituminous Roadways, Inc. может помочь вам с вашим следующим проектом

Когда вы принимаете решение о запуске вашего проекта, компания «Bituminous Roadways» может помочь вам на каждом этапе пути, от разработки макета до отделки и детализации асфальтового покрытия. Благодаря более чем 700-летнему опыту работы в полевых условиях у нас есть подготовка и навыки, необходимые для выполнения любых работ, больших и малых.

Если вам требуется укладка асфальта, ремонт или замена покрытия, обращайтесь по номеру Bituminous Roadways .