книги / Техническое нормирование макрошероховатости дорожных покрытий автомобильных и лесовозных дорог

логических машин и оборудования модификация битума осуществляется в поисковом режиме методом проб и ошибок и методом последовательного подбора оптимального варианта. Подбор битума и модификатора осуществляется по схеме (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Схема последовательности приготовления и использования модифицированного битума

Песок для приготовления асфальтобетона и других битумоминеральных смесей должен соответствовать требованиям ГОСТ 8736–93. Для устройства поверхностных шероховатых слоев рекомендуем при-

221

менять дробленые пески из прочного известняка. Содержание частиц пыли и глины в песках не должно быть более 1 % от массы. Пески необходимо активировать.

Минеральный порошок для приготовления асфальтобетона и других битумоминеральных смесей должен соответствовать требованиям ГОСТ 16557–78. Для поверхностных слоев рекомендуется применять активированный минеральный порошок.

Щебеночно-мастичный асфальтобетон, используемый для устройства поверхностных слоев, должен соответствовать требованиям ТУ-5718.030.0139993697–99. Составляющие материалы должны соответствовать тем же требованиям, что и для асфальтобетона.

Возможны и другие стабилизирующие волокнистые добавки, однако их использование и дозировки следует проверять испытаниями по ГОСТ 12801–98.

Кроме перечисленных традиционных материалов, для приготовления щебеночно-мастичной смеси используют стабилизирующие добавки – однородные короткофиберные целлюлозные волокна, характеризуемые коротковолокнистыми структурами (длину фибры определяют лупой и микроскопом) – содержание фибр по длине меньше 1,2–1,9 мм должно составлять не меньше 80 % от масс волокон, а содержание фибр по длине меньше 0,5–0,9 мм должно составлять не более 20 %.

Материалы для устройства поверхностных обработок должны соответствовать СНиП 3.06.03–85, ВСН 123–77, пособию об устройстве поверхностной обработки на автомобильной дороге (к СНиП 3.06.03–85). При этом к щебню следует предъявлять дополнительные требования к его адгезионной активности, к форме щебня и цвету. Битум для устройства поверхностных обработок следует применять модифицированный.

Материалы для устройства литых эмульсионно-минеральных смесей (ЛЭМС) должны соответствовать требованиям ВСН 27-76, ТУ 218РСФСР 536–85, методическим рекомендациям по составу битумной эмульсии для приготовления плотной эмульсионно-минераль- ных смеси, пособию для приготовления и применения битумной дорожной эмульсии (к СНиП 3.06.03–85).

222

4.5. Принципы проектирования вида и состава материала для устройства шероховатых слоев покрытия

Зная толщину шероховатого слоя покрытия, уровень шероховатости, максимальный диаметр структурообразующих элементов, рассматривают возможные варианты технологического метода устройства и вид конструктивного материала (табл. 4.11). Осуществляется логикоэкономический анализ различных вариантов технологий и соответствующих им видов материалов (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Схема логико-экономического анализа альтернативных вариантов технологий по устройству шероховатых слов

223

По выбранному виду технологии устройства и виду конструкционного материала осуществляется оптимизационное проектирование состава материала. Под оптимизационным проектированием понимается алгоритм анализа закономерностей изменения качественных характеристик конструктивного слоя в зависимости от состава материала и способов его получения и укладки, результатом которого является получение максимального положительного (или минимально допустимого) эффекта при минимуме затрат на реализацию этого качества. Получение закономерностей изменения качественных характеристик конструктивного слоя возможно только на основе лабораторного исследования свойств материалов и соответствующих этим свойствам качественных характеристик конструктивного слоя.

Лабораторные исследования проводятся в несколько этапов. Подготовительный этап включает в себя:

–формулировку цели и задач исследования (например, установить оптимальный расход битума БНД 90/130 и температуру распределения

взависимости от температуры воздуха и времени распределения минерального материала при поверхностной обработке);

–исследования в производственных условиях; на лабораторных стендах (на образцах большой формы, где имитируются производственные условия устройства и воздействия колесной нагрузки от автомобиля), на малых лабораторных образцах и лабораторных приборах;

–подбор лабораторных приборов и оборудования, их поверка, установление точности измерения и подготовка необходимых приспособлений для проведения исследования;

–подготовка формы для изготовления образцов или шаблонов для ограничения испытательной площади. Если испытания проводятся по стандартной (по ГОСТу) методике, то осуществляется анализ всех позиций на предмет соответствия поставленной задаче;

–подготовка исходных материалов (минеральных, вяжущих, композитных материалов) в необходимом количестве, и проведение испытаний их свойств по стандартной методике;

–обучение лаборантов методике проведения испытаний;

–определение этапов исследований, на которые следует обратить особое внимание;

–подготовка методики обработки результатов и получения расчетных характеристик.

224

Этап исследований.

Изготовление и испытание стандартных образцов по стандартной методике в соответствии с нормативно-техническими документами, регламентирующими данный вид материалов (например, материал для асфальтобетонных смесей испытывают по ГОСТ 12801–98, дозировки составляющих по ГОСТ 9128–97, для поверхностных обработок по СНиП 3.06.03–85), для установления начальных параметров оптимизации. Устанавливается требуемый критерий качества поверхностного слоя и его нормативные или проектные значения (минимально допустимая величина или минимально допустимые и максимально допустимые величины) согласно табл. 4.14.

225

Испытываемые образцы изготавливаются с учетом ряда принципов. 1) Выбирается интересующая характеристика состава материала, влияющая на критерии качества конструкции. При этом следует учитывать, что на критерии качества влияет довольно много характеристик состава и условий изготовления смеси, поэтому необходимо выбрать одну характеристику состава (например, расход и вид вяжущего) и соответствующую ей технологию введения (например, температура

идлительность перемешивания). Кроме того, необходимо учитывать реальные технологические возможности, обеспечивающие реализацию соответствующего режима приготовления. Поэтому предварительно необходимо просмотреть и взвесить возможные способы улучшения свойств материала исходя из реальных возможностей производства согласно табл. 4.15.

2)Режим изготовления образцов должен соответствовать реальному режиму и условиям изготовления смеси на заводе и реальному технологическому режиму и условиям укладки смеси на трассе. Количество (партия) образцов одного и того же состава, изготовленных в одних

итех же условиях и сформированных при одних и тех же режимах, определяется в зависимости от требуемой точности измерения характеристик и статистического разброса (согласно ГОСТ 20522-96). Количество партий образцов определяется требуемым диапазоном изменения исследуемого параметра состава, условий и шага чувствительности характеристик качества конструкции на удельное изменение параметра состава. В каждой партии варьируется только один исследуемый параметр состава или только один параметр технологии, остальные параметры состава и технологии должны быть одинаковыми и соответствовать стандартному образцу.

3)Режим хранения (выдерживания) образцов должен соответствовать реальным температурно-влажностным условиям и длительности проявления этих условий в той местности, где строительство дороги. Испытание образцов осуществляется на приборе, имитирующем воздействие колеса автомобиля на дорогу, комплексно или по элементам усилий. Скорость приложения и условия воздействия нагрузки (температура, влажность) должны быть одинаковыми и соответствовать реальным условиям работы покрытия при испытании всех партий образцов.

226

Результаты испытаний заносятся в таблицу на рис. 4.4.

Журнал испытаний образцов

наименование конструкционного слоя

наименование параметра качества на приборе ________________________________________________________________

наименование прибора

Скорость приложения нагрузки, м/c___________________________________________

Условия испытаний ________________________________________________________

температура, влажность_____________________________________________________

Рис. 4.4. Журнал испытаний образцов

После обработки результатов испытаний и получения расчетных значений показателей качества строится график зависимости показателя качества покрытия от варьируемого показателя состава материала (рис. 4.5). График используется для обоснования расчетного (оптимального) значения показателя состава материала.

На заключительном этапе лабораторных исследований формируются окончательные выводы о составе, технологических параметрах изготовления материалов и устройства конструктивного слоя.

228

230