книги из ГПНТБ / Гезенцвей, Лев Борисович. Дорожный асфальтовый бетон
.pdfЛ. Б. ГЕЗЕНЦВЕЙ
канд. техн, наук
ДОРОЖНЫЙ АСФАЛЬТОВЫЙ БЕТОН
Издание третье, дополненное и переработанное
ИЗДАТЕЛЬСТВО
МИНИСТЕРСТВА КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА РСФСР
Москва — 1960
_Ai
Н/ГуЧН’ТЕХНИЧ^ИАЯЬй
БЦе.ДШ>Т£ИА CCgg—J
Л1ьб*’
В книге излагаются основные сведения об асфальтовом бетоне и исходных материалах, способах производства ра бот по приготовлению, укладке и уплотнению асфальтобе тонных смесей. Книга рассчитана на инженерно-технических работников, занимающихся строительством асфальтобетон ных покрытий.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Асфальтовый бетон является одним из наиболее распрост раненных материалов для устройства усовершенствованных дорожных покрытий.
Асфальтовым бетоном принято называть искусственный ма териал, получаемый в результате уплотнения специально при готовленной смеси, состоящей из битума, минерального порош ка, песка и щебня. В дорожном строительстве, а также и в других отраслях промышленности применяются и естествен ные асфальтовые породы, залежи которых имеются во мно гих местах Советского Союза. Но с развитием нефтяной и неф теперерабатывающей промышленности наиболее рациональным
оказалось использование асфальтового бетона, приготовляе мого искусственным путем на базе нефтяных битумов. Послед ние получают в результате переработки остатков от перегон
ки нефтей.
Начиная С’ 1928 г. асфальтовый бетон становится одним из наиболее распространенных материалов для строительства по крытий как городских, так и магистральных дорог.
Сооружение дорог с асфальтобетонными покрытиями при вело к развитию новой отрасли производства строительных материалов — асфальтового бетона. Помимо временных, соз даваемых только на период строительства магистральных до рог, во многих городах нашей страны созданы постоянно дей ствующие асфальтобетонные заводы.
Дорожное покрытие из асфальтового бетона имеет ряд по ложительных особенностей. К ним относится достаточная ме ханическая прочность, благодаря чему дорожное покрытие хо рошо воспринимает усилия, возникающие при прохождении транспорта. Кроме того, такое покрытие способно к упругим и пластическим деформациям. Поэтому возникающие в дорожной одежде напряжения воспринимаются без разрушения покрытий.
Хорошее сцепление автомобильных шин с асфальтобетонным
покрытием обеспечивает безопасность движения. В необходи
мых случаях сцепление может быть увеличено за счет обога щения поверхности покрытия каменным материалом или пу тем его поверхностной обработки.
3
Из асфальтобетона можно получить ровную поверхность при сравнительно небольшой жесткости покрытия. Этим обес печивается бесшумное и скоростное движение транспорта.
Асфальтобетонные покрытия гигиеничны, легко поддаются очистке и промывке. Такая особенность придает им особую ценность для городских дорог.
Благодаря способности к хорошему поглощению колебаний
асфальтобетонные покрытия разрушаются от вибрации мень
ше, чем, например, бетонные. В условиях современного, ин тенсивного движения транспорта это имеет немаловажное зна чение.
Ремонт асфальтобетонных покрытий сравнительно прост.
Старый асфальтобетон после снятия используют повторно. Ра боты по изготовлению асфальтового бетона, устройству и ремон
ту покрытий из этого материала можно широко механизиро
вать.
Вместе с тем необходимо отметить и отрицательные особен
ности асфальтобетонных покрытий: сравнительно малый срок службы при большой стоимости их строительства, значитель
ные затраты на текущий ремонт.
Опыт эксплуатации асфальтобетонных покрытий показыва ет, что зачастую они выходят из строя гораздо раньше срока,
определяемого износом. Причина этого—возникновение различ ных деформаций и разрушений: наплывов, волн, трещин, вы крашивания.
Анализ случаев сокращения сроков службы асфальтобетон ных покрытий показывает, что причины этого часто обуслов лены различными нарушениями <в подборе материалов, а также правил производства работ при приготовлении асфальтового
бетона и устройстве покрытия. Поэтому наряду с дальнейши-' ■ми исследованиями, направленными на улучшение свойств ас фальтового бетона, необходимо усовершенствовать технологи ческий процесс его приготовления, укладки и уплотнения.
Особое значение, по нашему мнению, приобретает повыше ние культуры асфальтобетонного производства. До сих пор большую часть асфальтового бетона продолжают выпускать на явно устарелом оборудовании, не отвечающем современным требованиям. На ряде асфальтобетонных заводов не обеспечи вают необходимую точность в соблюдении установленного тех нологического процесса (дозировка материалов, температур
ный режим, равномерность перемешивания). Это приводит к
выпуску неоднообразного по своим свойствам, а порой и недоб рокачественного асфальтового бетона.
Интересы дальнейшего развития и улучшения дорожного
хозяйства страны требуют создания более совершенной инду стрии асфальтобетонного производстваНормальный срок служ бы правильно построенного асфальтобетонного покрытия в ус ловиях движения современного транспорта должен быть не ме-
4
нее 20 лет. Реальность и техническая обоснованность этого сро ка подтверждаются опытом эксплуатации старых асфальтобе тонных покрытий в городах и на магистральных дорогах. В Москве, например, имеются улицы, асфальтобетонные покры тия которых служат в течение 20—25 лет и находятся в удо влетворительном состоянии (за исключением участков, где про
изводился ремонт подземных коммуникаций).
Реальность этого срока подтверждается также и зарубеж ным опытом эксплуатации асфальтобетонных покрытий, напри мер, в Нью-Йорке и других городах США.
Возможности, заложенные в асфальтовом бетоне как до рожно-строительном материале, нами еще далеко не исчерпа ны. Использовать эти возможности можно только при пра вильном, точно соблюдаемом технологическом процессе про
изводства асфальтового бетона.
В настоящей работе излагаются основы технологии произ водства асфальтового бетона и строительства покрытий с уче том научных достижений в этой области и опыта некоторых дорожно-строительных организаций.
Раздел I
КЛАССИФИКАЦИЯ АСФАЛЬТОВОГО БЕТОНА
Глава 1. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ
Асфальтовым бетоном называется материал, получающий
ся в результате уплотнения специально приготовленной смеси, состоящей из щебня, песка, минерального порошка и битума в рационально /подобранных соотношениях. Асфальтовый бе тон приобретает необходимые физико-механические свойства лишь после надлежащего уплотнения.
Проф. П. В. Сахаров рассматривал асфальтовый бетон как
материал, состоящий из каменного остова и асфальтовяжуще го вещества. Асфальтовяжущим веществом П. В. Сахаров наз вал смесь битума с минеральным порошком. Асфальтовяжу щее вещество обволакивает и склеивает между собой частицы каменного остова. Минеральный порошок, способствующий превращению битума в асфальтовяжущее вещество, П. В- Са харов назвал «асфальтирующей добавкой».
При объединении минеральных материалов с битумом про исходят сложные физико-химические процессы, характер кото рых в значительной степени зависит от свойств и особенностей составляющих материалов. Взаимодействие вяжущего и мине рального материала является главным фактором, определяю щим свойства асфальтового бетона.
Заданные свойства асфальтового бетона могут быть полу чены только при правильном подборе его состава как по ха рактеру исходных материалов, так и по их соотношениям. Свой ства асфальтового бетона в немалой степени зависят и от тех нологического процесса его приготовления. Здесь следует осо бенно подчеркнуть три важнейших элемента технологического
процесса:
тщательное соблюдение заданного состава, т. е. точность дозирования всех материалов;
хорошее перемешивание минеральных материалов с вяжу
щим, обеспечивающее равномерное и полное обволакивание ми неральных частиц слоем битума. Дефекты перемешивания при водят к получению недоброкачественного асфальтового бетона.
7
соблюдение требуемого температурного режима. При этом особое внимание должно быть уделено полному удалению вла
ги из минеральных материалов и битума к моменту их объеди нения.
Асфальтовый бетон представляет собой один из наиболее
сложных строительных материалов. Эта сложность обусловле на главным образом особенностями формирования его струк туры, а также большой зависимостью овойств от многообраз ных факторов. Асфальтовый бетон резко 'меняет свойства в за висимости от температуры. Это отличает его от большинства других материалов, применяемых для устройства дорожных
покрытий. При положительных температурах асфальтовый бе тон обладает свойствами вязко-пластичного материала, а при отрицательных — упругого материала. Степень изменения свойств асфальтового бетона может быть проиллюстрирована следующим примером: сопротивление сжатию стандартных об разцов при температуре +-50° С обычно колеблется в пределах от 10 до 20 к,г!см2, а при температуре—35° в пределах от 180
до 320 кг/см2. Таким образом, асфальтовый бетон в последнем случае по прочности приближается к цементному бетону. Изме нения температуры резко влияют на деформационные свой ства асфальтового бетона, которыми в основном и определяет
ся его работоспособность в дорожном покрытии.
Все эти обстоятельства затрудняют 'изучение и регулирова ние свойств асфальтового бетона. Однако в настоящее время
многие вопросы, |
относящиеся |
к |
практическому примене |
||||
нию этого |
материала, |
достаточно |
изучены. Достигнутый |
||||
уровень |
изученности |
асфальтового |
бетона и |
||||
накопленный |
опыт |
его |
применения |
позволя |
|||
ют уже |
сейчас |
создавать |
высококачествен |
ные дорожные покрытия. Задача заключает ся в том,чтобы научные достижения и опыт бы ли полнее использованы на практике.
Вначале для приготовления асфальтобетона применяли срав нительно. ограниченное количество разновидностей каменных материалов. Скелетная часть асфальтобетона состояла, как пра
вило, из различных фракций гранитного щебня. Минеральный порошок представлял собой продукт грубого измельчения из вестняков в молотковых дробилках. В минеральном порошке
фракций мельче 0,074 мм содержалось не более 40—50%. В ка честве вяжущего материала применяли преимущественно нефтя ной битум высокой вязкости (глубина проникания 40—60).
В настоящее время ассортимент каменных материалов зна чительно расширился. Для получения скелетной части асфаль тового бетона широко используют известняки.
Применяемый сейчас минеральный порошок является про дуктом более тонкого измельчения известняков и отличается,
как правило, значительно большим содержанием мелких фрак-
8