Применение щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси при строительстве покрытий в Алтайском крае | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 6 апреля, печатный экземпляр отправим 10 апреля.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №12 (116) июнь-2 2016 г.

Дата публикации: 15.06.2016

Статья просмотрена: 900 раз

Библиографическое описание:

Великанова, В. А. Применение щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси при строительстве покрытий в Алтайском крае / В. А. Великанова, В. Г. Степанец. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 12 (116). — С. 226-230. — URL: https://moluch.ru/archive/116/31564/ (дата обращения: 29.03.2024).



В статье кратко рассматривается проблема повышения эффективности и качества дорожных покрытий, а так же актуальность проблемы обеспечения высоких эксплуатационных характеристик покрытия, которая подтолкнула учёных к разработке и внедрению современных композиционных материалов при строительстве верхних слоёв покрытия автомобильных дорог.

Ключевые слова: щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь, щебеночно-мастичный асфальтобетон, стабилизирующая добавка

Верхний слой покрытия является самостоятельным и важнейшим конструктивным элементом дороги. Он должен обеспечивать повышенный уровень безопасности, устойчивости и комфортности движения, требуемую скорость, простоту содержания и сохранность дорожных покрытий.

В настоящее время применение щебеночно-мастичного асфальтобетона является самым прогрессивным методом восстановления асфальтобетонного покрытия.

ЩМА используется в качестве верхнего дорожного покрытия в аэропортах, на мостах и в речных портах в таких странах, как США, ЮАР, Китай, Норвегия, Финляндия, Швеция, Франция, Германия и множестве других

Щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА) — это горячая асфальтобетонная смесь, состоящая из щебеночного каркаса, в котором все пустоты между крупным щебнем заполнены смесью битума с дробленым песком и минеральным порошком [1].

В структурном отношении щебеночно-мастичный асфальтобетон отличается от других типов смесей на столько, что его относят к самостоятельной группе дорожно-строительных материалов.

Основное отличие ЩМА от обычных асфальтобетонов заключается в его жесткой каркасной структуре в слое покрытия. Такая структура обеспечивает передачу нагрузки с поверхности в нижележащие слои через непосредственно контактирующие друг с другом отдельные крупные частицы каменного материала. Тем самым достигается существенное снижение деформаций слоя покрытия. В ЩМА основную структуру составляет фракционированный щебень (70–80 % по массе) с улучшенной (кубовидной) формой зерен, а мелкий служит только для образования мастики, заполняющей межкаменное пространство в щебеночном каркасе. Кроме того, высокое содержание крупной фракции каменного материала в ЩМА позволяет получить шероховатую поверхность покрытия, что обеспечивает требуемые значения коэффициента сцепления колеса с покрытием.

Сдвигоустойчивость покрытия из ЩМА, характеризующая сопротивление колееобразованию, обеспечивается требуемым значением коэффициента внутреннего трения. Поэтому в песчаной части смеси используется только песок из отсевов дробления горных пород, так как природный песок снижает коэффициент внутреннего трения.

Еще одной особенностью ЩМА является повышенное содержание битума (5,5….7,5 %). Большое количество вяжущего препятствует проникновению влаги внутрь слоя, повышает трещиностойкость, водоморозостойкость и увеличивает срок эксплуатации покрытия.

Однако повышенное содержание битумного вяжущего в смеси нужно стабилизировать, то есть предотвратить его отслоение и стекание с поверхности зерен щебня при высоких технологических температурах приготовления, хранения, транспортирования и укладки. Данная проблема легко решается введением в смесь стабилизирующей добавки. Основная цель применения стабилизирующих добавок заключается в повышении толщины битумных пленок, обеспечивающих присутствие свободного битума и однородности ЩМАС, например целлюлозного волокна.

Так же спецификой смеси ЩМА является, в частности, более высокая, по сравнению с обычными асфальтобетонными смесями, температура приготовления. Это связано с температурной чувствительностью смеси и с тем, что ЩМА укладывается в основном тонкими слоями, склонными к быстрому охлаждению.

Щебеночно-мастичный асфальт положительно зарекомендовал себя во всем мире во всех климатических зонах в течение более 25 лет как долговечный износостойкий вариант асфальтового покровного слоя на дорогах с интенсивным движением.

В данной статье рассматривается вопрос использования ЩМА на федеральной автомобильной дороге «А-322 Барнаул — Рубцовск» в Алтайском крае. Автомобильная дорога идёт изБарнаулав юго-западном направлении вдоль левого берега рекиАлейдо границы сКазахстаномв 40 км к югу отРубцовска.

Климат Алтайского края имеет ярко выраженные черты континентальности: здесь холодная, длительная, снежная зима и короткое, теплое, иногда жаркое лето.

Наибольшее количество осадков выпадает в Красногорском, Алтайском и Солонешенском районах, наименьшее — в Угловском и Рубцовском (западная часть) районах. Для северной части типично недостаточное увлажнение, теплое лето и умеренно суровая малоснежная зима. Южная (горная) часть достаточно увлажнена, лето умеренно теплое, зима умеренно суровая, снежная.

Рубцовский район, через который и проходит автомобильная дорога отличается равнинной местностью, по правую сторону реки расположены низменные и заливные луга. Так же в Рубцовском районе добываютсяпесок,гравий,щебень,полиметаллические руды, что очень благоприятно сказывается при использовании в строительстве щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей.

Данная автомобильная дорога является федеральной трассой, следовательно интенсивность движения транспорта, включая большегрузные автомобили, очень высока. Результатом этого является возникновение колейности, истирание дорожного покрытия, появление сетки трещин, шероховатость покрытия уменьшается.

Применение ЩМА значительно улучшает транспортно-эксплуатационные показатели данной автомобильной дороги.

Конструкция дорожной одежды при капитальном ремонте представлена на рисунке 1.

C:\Users\Лера\Desktop\Диссертация\1.png

Рис. 1.

Щебеночно-мастичные асфальтобетоны обладают:

− высокой устойчивостью к переменным деформациям;

− высокой устойчивостью к разрушениям под воздействием транспортного движения и климатических условий;

− великолепными эксплуатационными характеристиками (коэффициент сцепления, отсутствие неровностей и т. п.);

− при определенных условиях ЩМА уменьшает шум от движения транспорта по сравнению с альтернативными материалами.

Известно, что стоимость щебеночно-мастичных смесей больше, чем стоимость традиционных асфальтобетонных смесей на 30-35 %, но в покрытии используется слой ЩМА на 35-40 % меньше, что обеспечивает снижение расхода смеси. Поэтому стоимости сравниваемых покрытий практически равны. Кроме того при должном качестве строительства, применение ЩМА обеспечивает снижение затрат на содержание и ремонт дорожных покрытий в 2...4 раза, повышение их долговечности в 2-3 раза [4].

Производство ЩМА ведется на стандартном оборудовании для получения горячих асфальто-бетонных смесей, но тем не менее производство и укладка имеют свои специфические особенности.

Нами на кафедре строительства и эксплуатации дорог СибАДИ совместно с лабораторией ОАО «Стройсервис» были выполнены работы по подбору состава смеси ЩМА-15.

Данные по подбору состава приведены в таблице 1 и представлены на рисунке 2.

Таблица 1

C:\Users\Лера\Desktop\Безымааянный.png

На основании подбора состава установлено процентное соотношение между компонентами щебеночно-мастичной смеси, при этом, количество щебня составило — 70 %, песка из отсевов дробления – 18 %, а минерального порошка — 12 %.

C:\Users\Лера\Desktop\Безымянный.png

Рис. 2.

Дозировка битума марки ПБВ 90 составляет 6,3 %, и стабилизирующей добавки, марки WetfixBE составляет 0,2 %.

Показатели физико-механических свойств данной смеси, приведены в таблице 2

Таблица 2

Физико-механические показатели щебеночно-мастичного асфальтобетона

C:\Users\Лера\Desktop\физ.png

Потребность материала для приготовления 1 тонны смеси, кг. представлена на рисунке 3

C:\Users\Лера\Desktop\Безымянныммимимй.png

Рис. 3. Примечание:1-щебень,2-песок из отсевов дробления

Количество материалов по фракциям на 1 замес представлена на рисунке 4

C:\Users\Лера\Desktop\Безымянньььый.png

Рис. 4. Примечание: Величина замеса составляет 1000 кг

На основе выполненных исследований, подобран состав ЩМА-15 который рекомендуется при строительстве верхнего слоя покрытия на федеральной автомобильной дороге «А-322 Барнаул — Рубцовск» в Алтайском крае.

Литература:

1. ГОСТ 31015–2002.Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон щебеночно-мастичный. Технические условия.

  1. СНиП 3.06.03–85.Автомобильные дороги.
  2. ГОСТ 12801–98. Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний.
  3. Щебеночно-мастичный асфальтобетон для дорожных покрытий. Учебное пособие. Костин В. И.
Основные термины (генерируются автоматически): щебеночно-мастичный асфальтобетон, Алтайский край, отсев дробления, покрытие, Рубцовск, смесь, стабилизирующая добавка, внутреннее трение, высокая устойчивость, Рубцовский район.


Ключевые слова

щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь, щебеночно-мастичный асфальтобетон, стабилизирующая добавка

Похожие статьи

К вопросу обеспечения качества щебеночно-мастичных...

Щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА) - это горячая асфальтобетонная смесь, состоящая из щебеночного каркаса, в котором все пустоты между крупным щебнем

- более высокая устойчивость к разрушениям от транспортных средств и климатических воздействий

Анализ целесообразности строительства асфальтобетонных...

Асфальтобетон — искусственный строительный материал, полученный в результате уплотнения рационально подобранной и специально приготовленной смеси

На рисунке 1 представлен схематичный разрез асфальтобетонного покрытия на щебеночном основании.

Преимущества щебеночно-мастичных асфальтобетонов...

Ключевые слова: щебеночно-мастичный асфальтобетон, дорожное покрытие, сдвиг, растяжение при изгибе.

Кроме того, для ЩМА разработано большое количество стабилизирующих добавок, служащих для повышения или уменьшения пластичности и ее...

Перспективы получения резино-битумных вяжущих для...

Количество вводимого в асфальтобетонную смесь модификатора составляет около 10 % от массы вяжущего. Введение в состав щебеночно-мастичного асфальтобетона модификатора «УНИРЕМ» позволяет полностью отказаться от введения стабилизирующей добавки.

Методика получения минерального порошка из углеродистого...

Отличие таких смесей от высококачественных асфальтобетонных нередко связано только качеством применяемых минеральных порошков и добавок.

ГОСТ 9128–2009 «Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон» (МТНКС) Москва.

Сдвигоустойчивость и трещиностойкость асфальтобетона...

тип Б, асфальтобетон, смесь, график плотности вероятности значения, доля несоответствия, ГОСТ, Кемеровская область, внутреннее трение, POCC, срок службы покрытий.

Применение в асфальтобетонных смесях минерального порошка...

Применение их в асфальтобетонных композициях позволяет получить асфальтовое вяжущее и асфальтобетон с высокими физико-механическими и эксплуатационными

Из таблицы видно, что минеральный порошок существенно повышает качество асфальтобетонной смеси.

Повышение качества дорожного покрытия путем применения...

- Высокая прочность цементобетона и общая жесткость дорожных одежд с цементобетонными покрытиями, способными выдерживать нагрузки, намного превышающие проектные для асфальтобетона, при одинаковых условиях и требованиях

Похожие статьи

К вопросу обеспечения качества щебеночно-мастичных...

Щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА) - это горячая асфальтобетонная смесь, состоящая из щебеночного каркаса, в котором все пустоты между крупным щебнем

- более высокая устойчивость к разрушениям от транспортных средств и климатических воздействий

Анализ целесообразности строительства асфальтобетонных...

Асфальтобетон — искусственный строительный материал, полученный в результате уплотнения рационально подобранной и специально приготовленной смеси

На рисунке 1 представлен схематичный разрез асфальтобетонного покрытия на щебеночном основании.

Преимущества щебеночно-мастичных асфальтобетонов...

Ключевые слова: щебеночно-мастичный асфальтобетон, дорожное покрытие, сдвиг, растяжение при изгибе.

Кроме того, для ЩМА разработано большое количество стабилизирующих добавок, служащих для повышения или уменьшения пластичности и ее...

Перспективы получения резино-битумных вяжущих для...

Количество вводимого в асфальтобетонную смесь модификатора составляет около 10 % от массы вяжущего. Введение в состав щебеночно-мастичного асфальтобетона модификатора «УНИРЕМ» позволяет полностью отказаться от введения стабилизирующей добавки.

Методика получения минерального порошка из углеродистого...

Отличие таких смесей от высококачественных асфальтобетонных нередко связано только качеством применяемых минеральных порошков и добавок.

ГОСТ 9128–2009 «Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон» (МТНКС) Москва.

Сдвигоустойчивость и трещиностойкость асфальтобетона...

тип Б, асфальтобетон, смесь, график плотности вероятности значения, доля несоответствия, ГОСТ, Кемеровская область, внутреннее трение, POCC, срок службы покрытий.

Применение в асфальтобетонных смесях минерального порошка...

Применение их в асфальтобетонных композициях позволяет получить асфальтовое вяжущее и асфальтобетон с высокими физико-механическими и эксплуатационными

Из таблицы видно, что минеральный порошок существенно повышает качество асфальтобетонной смеси.

Повышение качества дорожного покрытия путем применения...

- Высокая прочность цементобетона и общая жесткость дорожных одежд с цементобетонными покрытиями, способными выдерживать нагрузки, намного превышающие проектные для асфальтобетона, при одинаковых условиях и требованиях

Задать вопрос