Методические указания к решению задач по разделу 9

109. Интервал пластичности битума определяется по формуле

Битум, имеющий больший интервал пластичности ИПл, более предпочтителен для использования в асфальтобетоне в условиях умеренного климата.

110. Индекс пенетрации определяется согласно табл. П.17.3 по значениям глубины проникания иглы и температуре размягчения.

Более высокой теплоустойчивостью обладает битум, имеющий больший индекс пенетрации.

Для вязких нефтяных дорожных битумов индекс пенетрации ИП можно рассчитать по формуле

где А – коэффициент, определяемый по формуле

П – глубина проникания иглы при 25 ⁰, (1 мм = 10 ⁰);

Т – температура размягчения, ⁰С.

Для нефтяных дорожных битумов ИП находится в пределах -2,5…+2,9.

111. На нагрев 10 т битума от t_н до t_к потребуется:

- теплоты кДж;

- газа нм³.

112. Предварительно строится график зависимости вязкости С от процента введения разжижителя (керосина) – Пк.

Рис. 1. График зависимости вязкости битума от количества разжижителя

После построения графика по нему находят процент керосина Пк для получения жидкого битума с вязкостью С₆₀⁵ = 90 с (пунктирная линия на рис. 1).

Общее количество керосина для разжижения 10 т битума составит

т.

113. Предварительно по табл. П.17.1 находят температуры размягчения битумов БН 60/90 (Т₁) и БНД 200/300 (Т₂).

Затем устанавливают содержание в битумной мастике битума марки БН 60/90 по формуле

%.

После вычисляют количество битума марки БНД 200/300:

БНД = 100 – БН, %.

114. Определяется содержание более высокоплавкого битума по формуле

%.

Содержание второго битума

Б₂ = 100 – Б₁, %.

115. Глубину проникания иглы (условную вязкость) битума находят из формулы расчета индекса пенетрации:

где А – коэффициент, определяемый по формуле

П – глубина проникания иглы при 25 ⁰, (1 мм = 10 ⁰);

Т – температура размягчения, ⁰С.

Вычислив А, находят условную вязкость, используя таблицу логарифмов.

116. Вычисляется объем дорожного полотна с учетом заданных размеров:

V_д.п. = 1000×7×0,06, м³.

Находится масса 1 км дорожного полотна

m_д.п. = V_д.п.× ρ_д.п., кг.

Расход битума составит Б = 0,06× m_д.п., кг.

Расходы щебня, дробленного и природного песка, а также минерального порошка будут составлять

m_д.п. – 0,06× m_д.п. = 0,94×m_д.п., кг.

Суммарный расход щебня, дробленного и природного песка, а также минерального порошка принимаем за 100 %, тогда расходы составят:

- щебня Щ = 0,35(0,94×m_д.п.), кг;

- дробленного песка Пдр = 0,30(0,94×m_д.п.), кг;

- природного песка Ппр = 0,25 (0,94×m_д.п.), кг;

- минерального порошка М = 0,10(0,94×m_д.п.), кг.

117. Пористость минеральной части рассчитывают по формуле

%,

где ρ^м – истинная плотность минеральной части, г/см³;

ρ_m^м – средняя плотность минеральной части дегтебетона, г/см³; определяется по формуле

г/см³,

где ρ_m^д.б – средняя плотность дегтебетона, г/см³;

q – массовая доля дегтя в дегтебетоне, % (сверх 100 % минеральной части).

Остаточная пористость дегтебетона вычисляется по формуле

%,

где ρ – истинная плотность дегтебетона, г/см³; определяется по формуле

г/см³,

где ρ_д – истинная плотность дегтя, г/см³;

q_м – массовая доля минеральных материалов в смеси, % (принимается за 100 %).

118. Расчет состава горячего асфальтобетона проводится в соответствии с методикой расчета состава минеральной части, изложенной в [1].

119. Определяется содержание битума в асфальтобетоне сверх 100 % минеральной части:

%.

Масса минеральных составляющих М^m для приготовления 120 т асфальтобетона составит

т,

где М = 100 %.

Масса битума в смеси 120 т асфальтобетона составит

т.

120. Показатель битумоемкости рассчитывают по формуле

%.

Подставив известные значения в формулу для расчета ПБ, получим количество индустриального масла, приходящееся на 100 см³ минерального порошка, при котором смесь имеет подвижность 8 мм по прибору Вика.

121. Определяют истинную плотность смеси минерального порошка с битумом по формуле

г/см³,

где q_п – массовая доля минерального порошка в смеси, % (принимается за 100 %).

Остаточная пористость смеси минерального порошка с битумом определяется по формуле

%.

122. Средняя плотность лабораторного образца согласно ГОСТ 12801-98 может быть рассчитана по формуле

г/см³,

где g – масса образца на воздухе, г;

g₁ – масса образца, взвешенного в воде, г;

g₂ – масса образца, выдержанного в течение 30 мин в воде и затем взвешенного на воздухе, г;

ρ_в – плотность воды, равная 1 г/см³.

123. Истинная плотность минеральной части рассчитывают по формуле

г/см³,

где q_щ, q_п, q_м.п – доля щебня, песка и минерального порошка в минеральной части асфальтобетонной смеси, %.

Средняя плотность минеральной части асфальтобетона определяется по формуле

г/см³,

где ρ_m – средняя плотность образцов асфальтобетона, г/см³;

q_б – массовая доля битума в асфальтобетоне, % (сверх 100 % минеральной части).

124. Расчет пористость минеральной части асфальтобетона производят по формуле

%,

где ρ^м – истинная плотность минеральной части, рассчитывается по формуле

г/см³,

где q_щ, q_п, q_м.п – доля щебня, песка и минерального порошка в минеральной части асфальтобетонной смеси, % (значения берутся из условия задачи 123);

_щ, _п, _м.п – истинные плотности щебня, песка и минерального порошка, г/см³ (берутся из условия задачи 123);

ρ_m^м – средняя плотность минеральной части асфальтобетона, г/см³; определяется по формуле

г/см³,

где ρ_m – средняя плотность образцов асфальтобетона, г/см³ (берется из условия задачи 123);

q_б – массовая доля битума в асфальтобетоне, % (берется из условия задачи 123).

125. Остаточная пористость смеси асфальтобетона определяется по формуле

%,

где _m – средняя плотность асфальтобетона, _m = 2310 кг/м³ (см. задачу 123);

ρ – истинная плотность асфальтобетона, определяется по формуле

г/см³,

где ρ_б – истинная плотность битума, г/см³, ρ_б = 990 кг/м³;

q_м, q_б – массовые доли минеральных материалов и битума в смеси, %.

ρ^м – истинная плотность минеральной части, рассчитывается по формуле

г/см³,

где q_щ, q_п, q_м.п – доля щебня, песка и минерального порошка в минеральной части асфальтобетонной смеси, % (значения берутся из условия задачи 123);

_щ, _п, _м.п – истинные плотности щебня, песка и минерального порошка, г/см³ (берутся из условия задачи 123).

По полученной величине остаточной пористости на основании прил. 18 классифицируют асфальтобетон.

126. Предел прочности образца асфальтобетона при сжатии рассчитывается по формуле

кгс/см²,

где Р_max – разрушающая нагрузка, кгс;

S – площадь образца, см².

Предел прочности на растяжение при раскалывании

кгс/см²,

где Р_max – разрушающая нагрузка, кгс;

h, d – высота и диаметр образца, см.