Оценка влияния количества асфальтогранулята и технологии его подачи на свойства приготавливаемых асфальтобетонных смесей
В данной работе проведены исследование влияния количества АГ и технологии его подачи на свойства асфальтобетонов, на примере крупнозернистых пористых асфальтобетонных смесей и мелкозернистых плотных смесей типа «А», по специальной программе. Моделировался процесс приготовления асфальтобетонной смеси в смесительной установке АБЗ. С этой целью АГ вводили на каменный материал, нагретый до специально… Читать ещё >
Оценка влияния количества асфальтогранулята и технологии его подачи на свойства приготавливаемых асфальтобетонных смесей (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
В настоящее время в РФ актуален вопрос использования новых дорожно-строительных материалов, получаемых с использованием переработанного старого асфальтобетона (асфальтогранулята) для устройства покрытий и оснований дорожных покрытий, что вызвано увеличением цен на битум и другие составляющие битумоминеральных смесей [1]. Мировая практика применения асфальтового лома старых покрытий показывает, что такие страны, как США, Англия, Германия и Франция, повторно используют весь переработанный материал (100%), Япония, Чехия и Словакия — 80%, Венгрия — 60% и Польша — 50%.
Как показывают результаты многочисленных исследований, при переработке асфальтобетонного лома и его повторном использовании, содержащиеся в нем минеральные составляющие, сохранившие на своей поверхности пленку асфальтового вяжущего, обнаруживают свойства, характерные для активированных материалов [2]. Повторное применение старого асфальтобетона в дорожном строительстве позволяет уменьшить дефицит кондиционных минеральных и вяжущих материалов, сократить расходы на их перевозку, способствует решению проблем утилизации асфальтобетонного лома и охраны окружающей среды.
В данной работе проведены исследование влияния количества АГ и технологии его подачи на свойства асфальтобетонов, на примере крупнозернистых пористых асфальтобетонных смесей и мелкозернистых плотных смесей типа «А», по специальной программе. Моделировался процесс приготовления асфальтобетонной смеси в смесительной установке АБЗ. С этой целью АГ вводили на каменный материал, нагретый до специально рассчитанной температуры, зависящей преимущественно от его влажности и количества (рис.1) [3,5,6], позволяющей до требуемой степени разогреть фрезерованный асфальтобетон и в то же время сохранить вяжущее, находящееся в нем не состарившимся и не пережженным. При данных температурах агломераты фрезерованного асфальтобетона распадаются на составные части и равномерно распределяются в общей массе смеси. Необходимо учитывать, что мелкодисперсный заполнитель уже обработан битумным вяжущим, это значительно облегчает процесс перемешивания смеси, а так же позволяет снизить водонасыщение материала [4,10]. Согласно результатам исследований Лукашевича В. Н., для предотвращения избирательной фильтрации легких углеводородных компонентов битумного вяжущего в поры минерального заполнителя, желательно применение двухстадийной технологии обработки минерального материала вяжущим. Это связано с тем, что при исследовании разреза щебенки из гранита, обработанного битумом, установлена адсорбция компонентов нефтяного битума. Таким образом, использование АГ в качестве элемента заполняющей части смеси позволяет предотвратить избирательную фильтрацию компонентов битума в поры минерального материала, т.к., по сути, является особым видом двухстадийной технологии обработки минерального материала вяжущим [9,10].
Проведённые исследования показали, что для обеспечения хорошего качества, а также стабильных и высоких физико-механических показателей необходимо ограничить количество добавляемого АГ — не более 20% от массы минерального материала при холодной подаче АГ на разогретый каменный материал и не более 30% при подаче предварительно нагретого АГ. Также необходимо следить за влажностью АГ, т.к. ее увеличение при подаче холодного АГ ведет к значительному повышению температуры нового минерального материала, и приводит к высоким энергетическим затратам.
Рис. — 1. — Значения температуры минеральных материалов в зависимости от количества асфальтогранулята в сухом состоянии
строительный асфальтогранулят покрытие На рисунке 2 и в таблицах 1,2, показаны физико-механические свойства мелкозернистого плотного асфальтобетона типа, А и крупнозернистого пористого асфальтобетона, с добавкой АГ, при его горячей и холодной подачах.
Анализируя полученные результаты можно сделать следующие выводы:
- — снижение показателей водонасыщения и повышение коэффициента водостойкости можно объяснить тем, что в асфальтогрануляте уже содержатся, зерна обработанные вяжущим. Так же по данным А. С. Колбановской в процессе поликонденсации возрастает адсорбция битума, по мере старения асфальтобетона увеличивается, что способствует увеличению водостойкости. Следует отметить более интенсивное повышение водостойкости при предварительном прогреве АГ;
- — с увеличением количества асфальтогранулята наблюдается снижение показателей предела прочности при сжатии при 0 °C и трещиностойкости. Это связано с увеличением количества состарившегося вяжущего в составе асфальтобетона;
- — увеличение количества асфальтогранулята, ведет к падению коэффициента внутреннего трения, наблюдается повышение показателя коэффициента сцепления при сдвиге при температуре 50 °C, в результате повышения вязкости битума за счет объединения нового и старого вяжущего.
Таблица 1. Физико-механические показатели горячей крупнозернистой пористой асфальтобетонной смеси с добавлением 35% асфальтогранулята.
Наименование показателей. | Требования ГОСТ 9128–2009. | Горячая подача. | Холодная подача. | |
Средняя плотность, г/см3. | Не нормируется. | 2,390. | 2,383. | |
Водонасыщение, % по объёму. | От 4.0 до 10.0. | 4,1. | 5,2. | |
Предел прочности при сжатии, МПА,. | ||||
при 50 0С. | Не менее 0,9. | 1,43. | 1,5. | |
Коэффициент водостойкости. | Не менее 0,7. | 0,96. | 0,94. | |
Таблица 2. Физико-механические показатели плотной асфальтобетонной смеси типа «А» с применением 35% асфальтогранулята.
Наименование показателей. | Требования. ГОСТ 9128–2009. (III ДКЗ). | Горячая подача. | Холодная подача. | |
Средняя плотность, г/см3. | Не нормируется. | 2,426. | 2,411. | |
Водонасыщение, % по объёму. | От 2,0 до 5,0. | 3,42. | 4,07. | |
Предел прочности при сжатии, МПА,. | ||||
при 0 0С. | Не более 11,0. | 8,51. | 8,27. | |
при 20 0С. | Не менее 2,5. | 4,35. | 4,58. | |
при 50 0С. | Не менее 1,0. | 1,58. | 1,29. | |
Коэффициент водостойкости. | Не менее 0,85. | 0,90. | 0,81. | |
Трещиностойкость по пределу прочности на растяжение при расколе при 0 0С, МПА. | От 3,5 до 6,0. | 3,89. | 4,58. | |
коэффициент внутреннего трения, не менее сцепление при сдвиге, не менее. |
|
|
| |
— с увеличением количества асфальтогранулята, наблюдается возрастание показателя предела прочности при сжатии при температурах 20 и 50 °C. Для асфальтобетонных смесей с горячей подачей асфальтогранулята характерны более высокие значения физико-механических показателей, что обусловлено лучшей обволакиваемостью и однородностью в процессе перемешивания;
Рис. 2. а) Водонасыщение; б) Предел прочности при 50 °C; в) коэффициент водостойкости асфальтобетона типа «А» с различным количеством АГ
Минеральные материалы, содержащиеся в АГ, обладающие меньшей собственной шероховатостью совокупно с высокопрочным вяжущим уменьшают угол внутреннего трения;
С введением в состав заполняющей части АГ, в пределах до 20−30% масс, позволяет повысить теплостойкость смесей, сократить водонасыщение повысить прочность при сжатии при 200С и 500С.
Использование асфальтогранулята для приготовления асфальтобетонных смесей эффективно и целесообразно, так как с одной стороны, позволяет получить значительную экономию дорожно-строительных материалов, с другой стороны обеспечивает высокую водои теплоустойчивость асфальтобетонных смесей, приготовленных на его основе.
- 1. Костельов, М. П. Технология холодного ресайклинга способна быстрее, дешевле и больше ремонтировать покрытий на дорогах России. //Дорожная Техника. — 2004. — № 3. — с. 98−102.
- 2. Бахрах Г. С. Свойства асфальтогранулобетона (АГБ) — продукта холодной регенерации дорожных одежд с асфальтобетонным покрытием / Г. С. Бахрах // Науч.-техн. информ. сб. / Информавтодор. — М., 1999. — Вып. 12. — 32 с.
- 3. М VAG «Руководство по применению асфальтобетонной крошки» — FGSV Verlag, Кельн -2000г.
- 4. Epps, J. A., R. L. Terrel, D. N. Little, and R. J. Holmgreen. Guidelines for recycling asphalt pavements. Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, Vol. 49, 1980, pp. 144−176.
- 5. Symposium Recycling of Asphalt Pavement. Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, Vol. 49, 1997, pp. 685−802.
- 6. Kanhal, P. S., R.B. Mallick. Development of Rational and Practical Mix Design System for Full Depth Reclaimed (FDR) Mixes. University of New Hampshire. Final Report, 2002, pp.1−103.
- 7. СТБ 1705−2006 г. «Асфальтогранулят для транспортного строительства. Технические условия» — Минск, 2006 г.
- 8. Wilson G., Williams G. Pavement bearing capacity computed by theory of layered systems // Proc. ASCE. — New York, 1950. — Vol. 76. -№ 16, pp. 85−98.
- 9. Сюньи Г. К. Регенерированный дорожный асфальтобетон./ Г. К. Сюньи, К. Х. Усманов, Э. С. Файнберг — М.: Транспорт, 1984. — 118 с.
- 10. Алиев A.M. Регенерация асфальтобетона./А.М.Алиев — Б.: Азернешр, 1985. 275 с.164