Определение оптимального количества природного песка в смесях запроектированных по методу Маршалла
Введение
Часто основными типами дефектами, встречающимися на недавно построенных дорогах в России, являются дефекты, связанные с нагрузкой типа, колеи и усталость. Использование чрезмерного количества природного песка в асфальтобетонных смесях, привлекательное для местных подрядчиков, может быть одной из возможных причин недостаточных прочностных свойств асфальтобетонных смесей, приводящих к ухудшению эксплуатационных характеристик дорожного покрытия. В данной выпускной квалификационной работе будут оценены эксплуатационные свойства асфальтобетонных смесей с различным содержанием в составе асфальтобетонной смеси природным песком. Эксплуатационные свойства, включая восприимчивость к влаге, модуль упругости, постоянную деформацию и усталостные характеристики, оценивались с использованием косвенной прочности на растяжение, одноосных повторных нагрузок и повторных испытаний на устойчивость к колееобразованию. Результаты проведенных исследований продемонструруют, что смеси с высоким содержанием природного песка более восприимчивы к повреждению от влаги и образованию колей, имеют более низкий модуль упругости и некоторое повышение усталостной стойкости. Основываясь на полученных результатах, возникла необходимость пересмотреть действующую местную спецификацию для асфальтобетона, которая устанавливает пределы содержания природного песка в асфальтобетонных смесях и покрытиях на уровне 20%, в то время как для базовых смесей пока эти ограничения гораздо выше
Содержание
Введение 8
Термины и определения 10
1Общие положения 12
1.1 Колееобразование 13
1.2 Природный песок в составе асфальтобетонных смесей 14
1.3 Проектирование по методологии Маршалла 15
2 Проектирование состава асфальтобетонной смеси 18
2.1 Выбор минеральных заполнителей 18
2.2 Крупный минеральный заполнитель 19
2.2.1 Определение гранулометрического состава 20
2.2.2 Определение содержания зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы 22
2.2.3 Определение содержания дробленных зерен 24
2.2.4 Определение содержания пылевидных и глинистых частиц 24
2.2.5 Определение содержания зерен слабых пород 26
2.2.6 Определение дробимости 26
2.2.7 Определение сопротивлению дроблению и износу 28
2.2.8 Определение содержания глины в комках 28
2.2.9 Определение морозостойкости 29
2.2.10 Определение содержания органических примесей, удельной эффективной активности естественных радионуклидов, устойчивости структуры против распадов 30
2.2 Мелкий минеральный заполнитель 31
2.2.1 Песок дробленный 32
2.2.1.1 Определение гранулометрического состава и модуля крупности 32
2.2.1.2 Определения содержания пылевидных и глинистых частиц, содержания глины в комках и марки по дробимости 33
2.2.2 Песок природный 34
2.2.1.1 Определение гранулометрического состава и модуля крупности 34
2.2.1.2 Определения содержания пылевидных и глинистых частиц, содержания глины в комках 35
2.2.3 Определение физико-механических показателей минерального порошка 35
2.3 Битумное вяжущее 36
2.3.1 Глубина проникания иглы 37
2.3.2 Растяжимость 38
2.3.3 Температура размягчения 39
2.3.4 Температура вспышки 40
2.3.5 Температура хрупкости 41
2.3.6 Изменение массы битума после старения 41
2.3.7 Определение температурных интервалов смешения и уплотнения 43
2.3.8 Результаты испытаний битумного вяжущего 44
3Проектирование состава асфальтобетонной смеси А22Вн 46
3.1 Подбор первоначального зернового состава 46
3.2 Определение первоначального количества вяжущего 55
3.3 Изготовление образцов в лабораторных условиях 56
3.4 Определение объемных свойств и выбор оптимальных зерновых составов 57
3.5 Определение оптимального количества вяжущего 61
3.6 Определение физических и эксплуатационных характеристик 80
4 Экономическая часть 97
4.1 Технико-экономическое обоснование новых показателей эффективности битумов 97
Список литературы не найден
Правила проектирования являются стандартизированной процедурой, изложенной в нормативном документе в соответствии с которым будут осуществляться дальнейшие действия. После выбора исходных материалов и оценки их качественных характеристик. Необходимо подобрать первоначальные зерновые составы. Для этого выполняется проектирования составов асфальтобетонной смеси А22Вн с различным содержанием природного песка, каждый из которых проектируется в двух вариантах, что позволит выбрать оптимальный состав. Для проектирования первоначальных зерновых составов необходимо, смешать все минеральные материалы, таким образом, чтобы зерновой состав соответствовал требованиям ГОСТ Р 58406.2-2020 «Дороги автомобильные общего пользования. Смеси горячие асфальтобетонные и асфальтобетон. Технические условия». После выполнения указанной процедуры каждый состав подвергается испытаниям по определению объемных свойств, оптимальным считается тот состав, физико-механические характеристики которого будут наибольше удовлетворять требования ГОСТ. Для выполнения выбора оптимального состава необходимо в лабораторных условиях воспроизвести два различных состава с одним и тем же содержанием природного песка. На основании подбора строятся кривые зернового состава для каждой смеси.