1 Требования к нежестким дорожным одеждам автомобильных дорог Государственной компании «Российские автомобильные дороги» РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ. - презентация

1 1 Требования к нежестким дорожным одеждам автомобильных дорог Государственной компании «Российские автомобильные дороги» РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

2 Особенности приготовления асфальтобетонных смесей по отечественным и зарубежным нормативно-техническим документам Предпосылки и актуальность разработки СТО АВТОДОР Основные требования к органическим вяжущим веществам (битумам и ПБВ) Требования к качеству минеральных материалов, регламентируемых на территории РФ и в зарубежных странах Типы асфальтобетонов, применяемые в конструктивных слоях дорожной одежды автомобильных дорог, находящихся в ведомстве ГК «Автодор» I занятие II занятие III занятие IV занятие Физико-механические показатели, определяющие качество асфальтобетона на территории РФ и в зарубежных странах Зарубежные методы испытаний асфальтобетона

3 Протяжённость автомобильных дорог с асфальтобетонным покрытием в мире(тыс. км.) СШАЕвросоюз (EU28) Китай Япония Российская Федерация Автомобильные дороги с асфальтобетонным покрытием 7,7134,8011,7011,172610

4 Дефекты выявленные в 2010 г. на участках автомобильной дороги М-4 «ДОН» Сетка трещин (км 1132-км 1134) Поперечная трещина (км 347-км 349) Шелушение (км 377-км 379) Выпотевание (км 1154-км 1156) Выбоина (км 964-км 965)

5 - увеличение индивидуальной мобильности; - ускоренное оказание медицинской помощи; - улучшение национальной безопасности; - уменьшение розничных цен; - увеличение грузаоборотов Влияние сети автомобильных дорог на экономику страны - РФ теряет ежегодно 3% ВВП; - снижение качества инфраструктуры страны (Россия занимает 111 место в мире); - по вине дорожных служб в РФ происходит ежегодно до аварий; - увеличение стоимости груза- и пассажироперевозок; Плюсы при развитии Минусы при застое

6 Компонентный состав асфальтобетонной смеси Минеральный материал Органическое вяжущее щебень и щебень из гравия отсев дробления щебня природный песок минеральный порошок для приготовления горячих асфальтобетонных смесей: - вязкий нефтяной дорожный битум; - битум нефтяной дорожный улучшенный; - полимерно-битумное вяжущее для приготовления холодных асфальтобетонных смесей: - жидкие битумы; - битумные эмульсии для приготовления горячих асфальтобетонных смесей: - вязкий нефтяной дорожный битум; - битум нефтяной дорожный улучшенный; - полимерно-битумное вяжущее для приготовления холодных асфальтобетонных смесей: - жидкие битумы; - битумные эмульсии

7 Вязкий дорожный битум марок: - БНД 40/60 - БНД 60/90 - БНД 90/130 - БНД 130/200 - БНД 200/300 Вязкий дорожный битум марок: - БНД 40/60 - БНД 60/90 - БНД 90/130 - БНД 130/200 - БНД 200/300 Жидкий дорожный битум: -быстрогустеющий (БГ 25/40, БГ 40/70) -среднегустеющий (СГ 15/25, СГ 25/40, СГ 40/70, СГ 70/130) -медленногустеющий (МГ 15/25, МГ 25/40, МГ 40/70, МГ 70/130) Жидкий дорожный битум: -быстрогустеющий (БГ 25/40, БГ 40/70) -среднегустеющий (СГ 15/25, СГ 25/40, СГ 40/70, СГ 70/130) -медленногустеющий (МГ 15/25, МГ 25/40, МГ 40/70, МГ 70/130) Модифици рованный битум Органические вещества Битумные эмульсии: - катионоактивные (ЭБК-1, ЭБК-2, ЭБК-3) -анионоактивные (ЭБА-1, ЭБА-2, ЭБА-3) Битумные эмульсии: - катионоактивные (ЭБК-1, ЭБК-2, ЭБК-3) -анионоактивные (ЭБА-1, ЭБА-2, ЭБА-3)

8 Устойчивость к высоким летним температурам (теплостойкость) Устойчивость к высоким летним температурам (теплостойкость) Наличие эластичных свойств и высокая устойчивость к процессам старения Наличие упруго- пластичных свойств при отрицательных температурах (трещиностойкость) Высокая прочность сцепления с поверхностью каменных материалов (адгезия) Высокая прочность сцепления с поверхностью каменных материалов (адгезия)

9 Групповой состав битума: Масла - придают подвижность и текучесть (45-60% по массе). Смолы -придают битумам вяжущие свойства и пластичность (20-40% по массе). Асфальтены - придают твердость и повышают температуру размягчения битумов (не более 25% по массе). Карбены и карбоиды - придают вязкость и хрупкость битумам (1-3% по массе). Асфальтогеновые кислоты и их ангидриды - способствуют стабилизации коллоидной структуры битумов и их высокой адгезии к поверхности минеральных материалов (не более 3% по массе). Элементный химический состав битума: Углерод 80-89% Водород 7-8,5% Сера 1-8,5% Азот 1-3% Кислород 3-5% Состав и структура вязкого дорожного битума

10 Классификация битумов по способу производства Остаточные Окисленные Компаундированные Концентрирование тяжёлых нефтяных остатков путём перегонки под вакуумом Окисление кислородом воздуха различных тяжёлых нефтяных остатков Смешение остаточных или окисленных битумов и различных тяжёлых нефтяных остатков

11 Физико-химические показатели битумов в РФ и в Европе

12 Результаты испытаний битумов марки БНД 60/90 различных НПЗ на соответствие требованиям ГОСТ

13 Наименование показателя Марки битумов В 80В 65 Глубина проникания иглы, 0,1 мм при 25°С Температура размягчения, °С Температура хрупкости, °С, не выше-10-8 Растяжимость при 25°С, см, не менее 100 Зольность,% масс., не более 0,5 Содержание парафинов, % масс., не более 2,0 Относительная плотность при 25°С, г/см 3, не менее 1,01-1,041,02-1,05 Температура вспышки, °С, не менее Изменение свойств после прогрева при 163°С в течение 5 часов Потеря массы, % масс., не более 1,0 Изменение температуры размягчения, °С, не более 10 Изменение пенетрации при 25°С, не более Температура хрупкости, °С, не выше-8-6 Основные физико-химические показатели, определяющие качество битумов, применяемых в Германии

14 Наименование показателя Марки битумов ВIT 80ВIT 65 Глубина проникания иглы, 0,1 мм при 25°С Температура размягчения, °С Температура хрупкости, °С, не выше-- Динамическая вязкость при 60°С, Па*с, не менее Кинематическая вязкость при 135°С, мм 2 /с, не менее Растворимость,% масс., не менее 99.5 Температура вспышки, °С, не менее Изменение свойств после прогрева при 163°С в течение 5 часов Потеря массы, % масс., не более 1.0 Растяжимость при 25°С, см, не менее 5025 Динамическая вязкость при 60°С, Па*с, не более Температура хрупкости, °С, не выше-10-8 Остаточная пенетрации при 25°С, не более 6570 Основные физико-химические показатели, определяющие качество битумов, применяемых в Финляндии

15 Наименование показателя Марки битумов B70/100B50/70 Глубина проникания иглы, 0,1 мм при 25°С Температура размягчения, °С Температура хрупкости, °С, не выше-10-8 Динамическая вязкость при 60°С, Па*с, не менее Кинематическая вязкость при 135°С, мм 2 /с, не менее Растворимость,% масс., не менее 99 Плотность при 25°С г/см 3, не менее 1.0 Температура вспышки, °С, не менее 230 Изменение свойств после прогрева при 163°С в течение 5 часов Потеря массы, % масс., не более Изменение температуры размягчения, °С, не более 9 9 Растяжимость при 25°С, см, не менее 5025 Остаточная пенетрации при 25°С, не более 4650 Основные физико-химические показатели, определяющие качество битумов, применяемых в Литве

16 Наименование показателя Марки битумов 70/10050/70 Глубина проникания иглы, 0,1 мм при 25°С при 0 °С Температура размягчения, °С Температура хрупкости, °С, не выше-10-8 Динамическая вязкость при 60°С, Па*с, не менее Кинематическая вязкость при 135°С, мм 2 /с, не менее Зольность,% масс., не более-- Содержание парафинов, % масс., не более 3,0 - Растворимость,% масс., не менее 99,0 Температура вспышки, °С, не менее 240 Изменение свойств после прогрева при 163°С в течение 5 часов Потеря массы, % масс., не более 0,8 0,5 Изменение температуры размягчения, °С, не более 9 9 Остаточная пенетрации при 25°С, не более 4650 Основные физико-химические показатели, определяющие качество битумов, применяемых в Республике Беларусь

17 Недостатки вязких дорожных битумов Низкая устойчивость к высоким летним температурам (КиШ о С, однако покрытие может прогреться и до 70 о С); Повышенная хрупкость при низких температурах (Тхр= -15-(-20) о С, хотя в зимних условиях температура верхних слоев дорожной одежды может достигать -30 о С); Интенсивное старение битума в процессе приготовления и укладки асфальтобетонных смесей; Недостаточная прочность сцепления относительно поверхности минеральных материалов; Отсутствие эластических свойств; Отсутствие параметров, отражающих поведение битума в составе асфальтобетона при эксплуатации. Низкая устойчивость к высоким летним температурам (КиШ о С, однако покрытие может прогреться и до 70 о С); Повышенная хрупкость при низких температурах (Тхр= -15-(-20) о С, хотя в зимних условиях температура верхних слоев дорожной одежды может достигать -30 о С); Интенсивное старение битума в процессе приготовления и укладки асфальтобетонных смесей; Недостаточная прочность сцепления относительно поверхности минеральных материалов; Отсутствие эластических свойств; Отсутствие параметров, отражающих поведение битума в составе асфальтобетона при эксплуатации.

18 Полимерно-битумные вяжущие(ПБВ) – это вяжущие приготовленные на вязком дорожном битуме с добавлением полимерных модификаторов, преимущественно СБС, и поверхностно-активных веществ. Способы приготовления ПБВ: К вязкому дорожному битуму добавляют пластификатор, чаще индустриальное масло для получения более жидкой среды и затем полимерный модификатор Первоначально используется более жидкое нефтяное сырье в которое вводится полимерный модификатор Недостатки технологии приготовления ПБВ при применении пластификаторов: Отсутствие термодинамической устойчивости из-за нарушение компонентного состава битума; Снижение когезионной прочности и его модуля упругости; Снижение жесткости асфальтобетона и его модуля упругости, ухудшение устойчивости к колее образованию Недостатки технологии приготовления ПБВ при применении пластификаторов: Отсутствие термодинамической устойчивости из-за нарушение компонентного состава битума; Снижение когезионной прочности и его модуля упругости; Снижение жесткости асфальтобетона и его модуля упругости, ухудшение устойчивости к колее образованию Полимерно-битумные вяжущие

19 Модификаторы применяемые для приготовления полимерно-битумных вяжущих Термопластичные эластомеры (СБС, Элвалой, бутадиен стирольный каучук) Термопластичные пластомеры (этилен-винил-ацетат, полипропилен, полиэтилен) Химические модификаторы (сера, металлсодержащие соединения) Резиносодержащие полимеры

20 Не модифицированный остаточный битум Окисленный EVA СБС ПЭ SBR

21 Наименование показателя Норма для вяжущего марки Фактические показатели пробы ПБВ 60Альфабит 60 ПБВ 60 Рязанский НПЗ ПБВ 60 Полигум ПБВ 60 Техпрогресс 1 Глубина проникания иглы,, не менее, при температуре 25 °С 0 °С Растяжимость, см, не менее, при температуре 25 °С 0 °С Температура размягчения по кольцу и шару, °С, не ниже Температура хрупкости по Фраасу, °С, не выше Эластичность, %, не менее, при температуре 25 °С 0 °С Изменение температуры размягчения после прогрева, °С, не более (по абсолютной величине) Температура вспышки, °С, не ниже Сцепление с мрамором или песком Выдерживает по контрольному образцу 2 9 Однородность Однородно Результаты испытаний ПБВ различных производителей на соответствие требованиям ГОСТ Р Наименование показателя Норма для вяжущего марки Фактические показатели пробы ПБВ 60Альфабит 60 ПБВ 60 Рязанский НПЗ ПБВ 60 Полигум ПБВ 60 Техпрогресс 1 Глубина проникания иглы,, не менее, при температуре 25 °С 0 °С Растяжимость, см, не менее, при температуре 25 °С 0 °С Температура размягчения по кольцу и шару, °С, не ниже Температура хрупкости по Фраасу, °С, не выше Эластичность, %, не менее, при температуре 25 °С 0 °С Изменение температуры размягчения после прогрева, °С, не более (по абсолютной величине) Температура вспышки, °С, не ниже Сцепление с мрамором или песком Выдерживает по контрольному образцу 2 9 Однородность Однородно Результаты испытаний ПБВ различных производителей на соответствие требованиям ГОСТ Р

22 Контроль температурной деградации (180°С, 24 ч) Стабильность при хранении (180°С, 24 ч)

23 Устойчивость к старению вяжущего по методике RTFOT Устойчивость к старению (163°С, 75 мин., 4000 мл/мин.) Изменение массы: 0,3 Изменение температуры размягчения: 5 Остаточная эластичность: 80% Изменение массы: 0,3 Изменение температуры размягчения: 5 Остаточная эластичность: 80%

24 Контроль динамической вязкости ротационным вискозиметром 180°С – температура получения а/б смеси 160°С – температура укладки а/б смеси 135°С – минимальная температура для перекачивания насосом вяжущего 180°С – температура получения а/б смеси 160°С – температура укладки а/б смеси 135°С – минимальная температура для перекачивания насосом вяжущего

25 Определение сродства между щебнем и органическим вяжущим EN : 2009 Контроль адгезионных свойств органического вяжущего

26 битум нефтяной дорожный улучшенный (БНДУ) по СТО АВТОДОР , модифицированный полимерными добавками по стандартам организации, согласованным с Государственной компанией «Автодор» либо по отраслевым дорожным методическим документам (ОДМ); полимерно-битумные вяжущие (ГОСТ Р 52056), приготовленные на основе БНДУ без использования индустриального масла, по стандартам организаций, согласованным с Государственной компанией «Автодор». битум нефтяной дорожный улучшенный (БНДУ) по СТО АВТОДОР , модифицированный полимерными добавками по стандартам организации, согласованным с Государственной компанией «Автодор» либо по отраслевым дорожным методическим документам (ОДМ); полимерно-битумные вяжущие (ГОСТ Р 52056), приготовленные на основе БНДУ без использования индустриального масла, по стандартам организаций, согласованным с Государственной компанией «Автодор». К заключению лекции Для устройства верхних слоев покрытий в асфальтобетонных смесях согласно СТО необходимо применять:

27 Минеральные материалы Щебень и гравий по ГОСТ «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия» Природный песок по ГОСТ «Песок для строительных работ. Технические условия» Песок из отсевов дробления и отсев дробления по ГОСТ «Материалы строительные нерудные от отсевов дробления плотных горных пород при производстве щебня. Технические условия» Минеральные порошок по ГОСТ «Порошок минеральный для асфальтобетонных и органоминеральных смесей. Технические условия» Исходные минеральные материалы испытывают по следующим нормативным документам: Щебень – неорганический, зернистый, сыпучий материал с зернами крупностью свыше 5 мм (по европейским стандартам – более 3 мм) получаемый дроблением горных пород, гравия и валунов. Природный песок - неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм, образовавшии ̆ ся в результате естественного разрушения скальных горных пород и получаемый при разработке песчаных и песчано- гравии ̆ ных месторождении ̆ без использования или с использованием специального обогатительного оборудования. Песок из отсевов дробления – неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм, получаемый из отсевов дробления горных пород при производстве щебня и из отходов обогащения руд черных и цветных металлов и неметаллических ископаемых и других отраслей промышленности. Минеральный порошок – Материал, полученный при помоле горных пород или твердых отходов промышленного производства. Минеральный порошок – Материал, полученный при помоле горных пород или твердых отходов промышленного производства.

28 Нормируемые показатели свойств щебня для дорожных конструкций Показатели свойств щебня в соответствии с требований ГОСТ , РФ Показатели свойств щебня в соответствии с требованиями европейских нормативов (TL Gestein- StB04: 2004 ФРГ; PANK ry Финляндия; по методике ASTM США) Содержание зерен пластинчатой и игловатой формы; Марка щебня по дробимости; Марка по истираемости; Содержание зерен слабых пород; Марка по морозостойкости; Содержание пылевидных и глинистых частиц; Содержание глины в комках; Плотность истинная; Плотность средняя; Плотность насыпная; Пористость; Пустотность; Водопоглощение Доля дробленых зерен: - Доля полностью раздробленных зерен - Доля полностью раздробленных и частично дробленых зерен - Доля полностью скругленных зерен; Содержание пылевидных и глинистых частиц; Класс лещадности; Морозостойкость; Содержание пылевидных и глинистых частиц; Дробимость по коэффициенту ударного раздробления; Дробимость по коэффициенту Лос-Анджелеса; Плотность истинная; Плотность средняя; Устойчивость щебня к истиранию; Водопоглощение

29 Отличительные особенности требований нормативных документов к каменным материалам Показатели Испытания щебня в соответствии с требованиям ГОСТ в РФ Испытания щебня в соответствии с требованиям TL Gestein- StB04: 2004 в ФРГ Испытания щебня в соответствии с требованиям PANK ry в Финляндии Испытания щебня в соответствии с требованиям ASTM в США Содержание зерен пластинчатой и игловатой формы +++ Содержание пылевидных и глинистых частиц +++ Истираемость щебня +++ Содержание зерен слабых пород +-- Дробимость по коэффициенту ударного раздробления -++ Дробимость по коэффициенту Лос- Анджелеса -++ Содержание глины в комках +-- Водопоглощение +++ Плотность средняя +++ Плотность истинная ++- Марка щебня по дробимости +-- Пористость +-- Пустотность +-- Морозостойкость +++

30 Щебень Щебень – неорганический, зернистый, сыпучий материал с зернами крупностью свыше 5 мм ( по европейским стандартам – более 3 мм), получаемый дроблением горных пород, гравия и валунов, попутно добываемых вскрышных и вмещающих пород или некондиционных отходов горных предприятий по переработке руд (черных, цветных и редких металлов металлургической промышленности) и неметаллических ископаемых других отраслей промышленности и последующим рассевом продуктов дробления. Разновидности щебня Гранитный щебень – это щебень из твердой горной породы зернистого строения, которая является самой распространённой на Земле. Гранитная скала представляет собой магму, застывшую на больших глубинах. Глыбы обычно получают путем взрыва монолитной скалы, затем они дробятся в машине, а полученный щебень просеивают по фракциям. Гравийный щебень – щебень, получаемый путем просеивания карьерной породы, а также путем дробления природной каменной скалы. По прочности гравийный щебень уступает гранитному щебня, но есть и преимущества – радиоактивный фон его обычно очень низкий и цена ниже, чем на гранитный. Известняковый щебень – продукт дробления осадочной горной породы – известняка, состоящего, главным образом, из кальцита (карбонат кальция – CaCO 3 ). Известняковый щебень – один из основных видов щебня, который помимо дорожного строительства, применяется и при изготовлении ж/б изделий. Шлаковый щебень получают дроблением отвальных металлургичес- ких шлаков или специальной обработкой огненно-жидких шлаковых расплавов. В Настоящее время разработаны и применяются в строительстве разнообразные виды бетонов с применением как вяжущих, так и заполнителей на основе металлургических шлаков, а также для укреплений оснований и устройства а/б покрытий. Вторичный щебень получаемый при дроблении строительного мусора ( кирпича, бетона, асфальта). Главное достоинство вторичного щебня – дешевизна, в среднем он в два раза дешевле гранитного. Стандарты описаны в ГОСТ

31 Используемые фракции щебня Стандартные фракции щебня используемого в Российской Федерации: Св. 80 мм от 40 до 80 мм от 20 до 40 мм от 15 до 20 мм от 10 до 15 мм от 5 до 10 мм Стандартные фракции щебня используемого в Европе: Св. 56 мм от 45 до 56 мм от 45 до 56 мм от 32 до 45 мм от 32 до 45 мм от 22 до 32 мм от 22 до 32 мм от 16 до 22 мм от 16 до 22 мм от 11 до 16 мм от 11 до 16 мм от 8 до 11 мм от 8 до 11 мм от 5 до 8 мм от 5 до 8 мм от 2 до 5 мм от 2 до 5 мм Основные фракции щебня, применяемые в Европе Стандартные фракции щебня используемого в США согласно ASTM: 25,0 19,0 12,5 9,5 4,75 2,36 1,18 0,600 0,300 0,150 37,5 0,075

32 Определение содержания зерен пластинчатои ̆ (лещаднои ̆ ) и игловатои ̆ форм Содержание в щебне (гравии) зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм оценивают количеством зерен, толщина которых менее длины в три раза и более. Наличие в щебне зерен пластинчатой и игловатой форм приводит к увеличению межзерновой пустотности в смеси. При содержании в асфальтобетонной смеси «лещадки» (более 15%), она при уплотнении катками ломается. В изломе покрытие становится водопроницаемым, неморозостойким и быстро разрушается. Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм По требованиям СТО АВТОДОР 2.6 – 2013 РФ для верхних слоев покрытий не более 10%. По требованиям TL Gestein-STB 04 ФРГ, определяется как показатель плоскостности по DIN EN 933 – 4. Определяемый по DIN EN 933 – 4 показатель плоскостности должен соответствовать следующим требованиям : 15% – для дренирующего пористого асфальтобетона в качестве верхнего слоя покрытия; 20% – для верхних и связующих слоев покрытий; По требованиям TL Gestein-STB 04 ФРГ, определяется как показатель плоскостности по DIN EN 933 – 4. Определяемый по DIN EN 933 – 4 показатель плоскостности должен соответствовать следующим требованиям : 15% – для дренирующего пористого асфальтобетона в качестве верхнего слоя покрытия; 20% – для верхних и связующих слоев покрытий; По требованиям PANK ry Финляндия определяемый по стандарту SFS-EN должен соответствовать следующим требованиям: 10% 15% 20% По требованиям PANK ry Финляндия определяемый по стандарту SFS-EN должен соответствовать следующим требованиям: 10% 15% 20% По требованиям ГОСТ РФ содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы в смеси фракции ̆ щебня и гравия не должно быть, более: 15% для смесей типа А и высокоплотных; 25% для смесей типов Б, Бх и высокопористых; 35% для смесей типов В, Вх и пористых. По требованиям ГОСТ РФ содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы в смеси фракции ̆ щебня и гравия не должно быть, более: 15% для смесей типа А и высокоплотных; 25% для смесей типов Б, Бх и высокопористых; 35% для смесей типов В, Вх и пористых.

33 Определение содержания дробленых зерен в щебне из гравия Содержание дробленых зерен в щебне из гравия оценивают количеством зерен, поверхность которых околота более чем наполовину. Щебень из гравия по ГОСТ должен содержать дробленые зерна в количестве не менее 80 % по массе. Форма зерен оказывает значительное влияние на сдвигоустойчивость асфальтобетона: чем меньше окатаны зерна щебня, тем выше сдвигоустойчивость. В связи с этим на федеральных дорогах Государственной компании АВТОДОР в асфальтобетонных смесях предназначенных для устройства верхних слоев покрытий не допускается применение недробленого гравия. Содержание дробленых зерен в щебне из гравия оценивают количеством зерен, поверхность которых околота более чем наполовину. Щебень из гравия по ГОСТ должен содержать дробленые зерна в количестве не менее 80 % по массе. Форма зерен оказывает значительное влияние на сдвигоустойчивость асфальтобетона: чем меньше окатаны зерна щебня, тем выше сдвигоустойчивость. В связи с этим на федеральных дорогах Государственной компании АВТОДОР в асфальтобетонных смесях предназначенных для устройства верхних слоев покрытий не допускается применение недробленого гравия. Кубовидная форма Окатанная форма В Германии доля дробленых зерен, определенная по DIN EN 933-5, включает полностью раздробленные ( и частично) зерна и полностью скругленные зерна. В соответствии с TL Gestein-STB 04 для устройства верхних слоев покрытий доля дробленых зерен должна соответствовать следующим требованиям: доля полностью раздробленных и частично дробленных зерен %; доля полностью скругленных зерен %. В Германии доля дробленых зерен, определенная по DIN EN 933-5, включает полностью раздробленные ( и частично) зерна и полностью скругленные зерна. В соответствии с TL Gestein-STB 04 для устройства верхних слоев покрытий доля дробленых зерен должна соответствовать следующим требованиям: доля полностью раздробленных и частично дробленных зерен %; доля полностью скругленных зерен %.

34 Определение содержания пылевидных и глинистых частиц Метод отмучивания Содержание пылевидных и глинистых частиц в щебне (гравии) определяют по изменению массы пробы после отмучивания пылевидных и глинистых частиц (размер частиц менее 0,05 мм). Метод отмучивания Содержание пылевидных и глинистых частиц в щебне (гравии) определяют по изменению массы пробы после отмучивания пылевидных и глинистых частиц (размер частиц менее 0,05 мм). Пипеточный метод Содержание пылевидных и глинистых частиц определяют путем выпаривания отобранной пипеткой пробы суспензии, полученной при промывке щебня (гравия), и взвешивания остатка. Пипеточный метод Содержание пылевидных и глинистых частиц определяют путем выпаривания отобранной пипеткой пробы суспензии, полученной при промывке щебня (гравия), и взвешивания остатка. Метод мокрого просеивания Содержание пылевидных и глинистых частиц в щебне (гравии) определяют процеживанием через сито суспензии, полученной при промывке щебня (гравия), и вычислением разности в массе пробы до и после испытания. Метод мокрого просеивания Содержание пылевидных и глинистых частиц в щебне (гравии) определяют процеживанием через сито суспензии, полученной при промывке щебня (гравия), и вычислением разности в массе пробы до и после испытания. Ускоренный фотоэлектрический метод Метод основан на сравнении степени прозрачности чистой воды и суспензии, полученной при промывке щебня (гравия). Ускоренный фотоэлектрический метод Метод основан на сравнении степени прозрачности чистой воды и суспензии, полученной при промывке щебня (гравия). Содержание пылевидных и глинистых частиц в РФ Количество глинистых и пылевидных частиц в щебне и гравии по распоряжению СТО АВТОДОР для устройства верхних слоев покрытий из ЩМА, плотных и высокоплотных не должно быть более 0,5 %. Для устройства нижних слоев покрытий следует применять щебень с содержанием пылевидных и глинистых частиц не более 0,8%. Большее содержание глинистых и пылеватых частиц ведет к уменьшению сцепления битума с наполнителем, а также способность глинистых частиц набухать в воде, что сказывается на физико-механических свойствах асфальтобетона. Содержание пылевидных и глинистых частиц в РФ Количество глинистых и пылевидных частиц в щебне и гравии по распоряжению СТО АВТОДОР для устройства верхних слоев покрытий из ЩМА, плотных и высокоплотных не должно быть более 0,5 %. Для устройства нижних слоев покрытий следует применять щебень с содержанием пылевидных и глинистых частиц не более 0,8%. Большее содержание глинистых и пылеватых частиц ведет к уменьшению сцепления битума с наполнителем, а также способность глинистых частиц набухать в воде, что сказывается на физико-механических свойствах асфальтобетона. Содержание пылевидных и глинистых частиц в Европе В Германии количество глинистых и пылевидных частиц (содержание мелочи в зернистых фракциях) определяется по стандарту DIN EN в соответствии с требованиями TL Gestein-StB 04 для устройства верхних слоев покрытий должно быть не более 2%. Содержание пылевидных и глинистых частиц в Европе В Германии количество глинистых и пылевидных частиц (содержание мелочи в зернистых фракциях) определяется по стандарту DIN EN в соответствии с требованиями TL Gestein-StB 04 для устройства верхних слоев покрытий должно быть не более 2%.

35 Виды песка и его применение в дорожном строительстве Песок – осадочная горная порода, а также искусственный материла, состоящий из зерен горных пород. Очень часто состоит из почти чистого минерала кварца (вещество – диоксид кремния). Природный песок – рыхлая смесь зерен крупностью до 5 мм образовавшаяся в результате разрушения твёрдых горных пород Искусственный песок – рыхлая смесь зерен, получаемая дроблением твердых и плотных горных пород. Виды песка Речной песок это строительный песок, добытый из русла рек, отличающийся высокой степенью очистки и отсутствием посторонних включений, глинистых примесей и камушков. Широко используется в составе строительных материалов, для намывки участков под строительство, для пескоструйной обработки, при возведении дорог, насыпей, в жилищном строительстве для обратной засыпки, при благоустройстве дворовых территорий, при производстве раствора для кладки, штукатурных и фундаментных работ, используется для бетонного производства. Карьерный мытый песок это песок, добытый в карьере путём промывки большим количеством воды, в результате чего из него вымывается глина и пылевидные частицы. Карьерный сеяный песок это добытый в карьере просеянный песок, очищенный от камней и больших фракций. Карьерный сеяный песок широко применяется при производстве раствора для кладки, штукатурных и фундаментных работ. А также в приготовлении асфальтобетонных смесей. Строительный песок Согласно ГОСТ строительный песок это неорганический сыпучий материал с крупностью зёрен до 5 мм, образовавшийся в результате естественного разрушения скальных горных пород и получаемый при разработке песчаных и песчано-гравийных месторождений без использования или с использованием специального обогатительного оборудования.

36 Классификация песка по способу получения Песок из отсевов дробления Неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм, полученный при производстве щебня. Песок из отсевов дробления Неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм, полученный при производстве щебня. Обогащенный песок из отсевов дробления Неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм, улучшенным зерновым составом и меньшим содержанием зерен слабых пород и пылевидных и глинистых частиц, полученный с использованием специального оборудования. Обогащенный песок из отсевов дробления Неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм, улучшенным зерновым составом и меньшим содержанием зерен слабых пород и пылевидных и глинистых частиц, полученный с использованием специального оборудования. Фракционированный песок из отсевов дробления - Песок, разделенный на две или более фракции, полученный с использованием специального оборудования. Фракционированный песок из отсевов дробления - Песок, разделенный на две или более фракции, полученный с использованием специального оборудования. Щебень из отсевов дробления - Неорганический зернистый сыпучий материал с крупностью зерен более 5 мм, извлекаемый из отсевов дробления горных пород, гравия и валунов путем рассева. Пылевидная составляющая (каменная мука) из отсевов дробления - Неорганический сыпучий материал с крупностью зерен от 0,16 мм и менее, полученный при рассеве песков на узкие фракции или из аспирационных систем предприятия при их очистке и применяемый в качестве наполнителя при производстве строительных и других материалов. Песок, обогащенный песок и фракционированный песок характеризуют следующими показателями качества: зерновым составом и модулем крупности (для песка и обогащенного песка); содержанием пылевидных и глинистых частиц, в т.ч. глины в комках; маркой по дробимости при сжатии (раздавливании) в цилиндре, определяемой маркой по дробимости щебня фракции от 5 до 10 мм; формой зерен, определяемой по фракции от 2,5 до 5 мм. Песок, обогащенный песок и фракционированный песок характеризуют следующими показателями качества: зерновым составом и модулем крупности (для песка и обогащенного песка); содержанием пылевидных и глинистых частиц, в т.ч. глины в комках; маркой по дробимости при сжатии (раздавливании) в цилиндре, определяемой маркой по дробимости щебня фракции от 5 до 10 мм; формой зерен, определяемой по фракции от 2,5 до 5 мм. Щебень характеризуют следующими показателями качества: зерновым составом; содержанием пылевидных и глинистых частиц, в т.ч. глины в комках; маркой по дробимости при сжатии (раздавливании) в цилиндре; формой зерен; содержанием зерен слабых пород. Щебень характеризуют следующими показателями качества: зерновым составом; содержанием пылевидных и глинистых частиц, в т.ч. глины в комках; маркой по дробимости при сжатии (раздавливании) в цилиндре; формой зерен; содержанием зерен слабых пород. Пылевидную составляющую характеризуют химическим составом и влажностью.

37 Песок из отсевов дробления Песок из отсевов дробления – неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм, получаемый из отсевов дробления горных пород при производстве щебня и из отходов обогащения руд черных и цветных металлов и неметаллических ископаемых и других отраслей промышленности. Материалы из отсевов дробления получают в виде песка, обогащенного песка, фракционированного песка, щебня и пылевидной составляющей (каменной муки). Песок из отсевов дробления в зависимости от значении ̆ нормируемых показателей качества (зернового состава, содержания пылевидных и глинистых частиц) подразделяют на два класса: I класс - очень крупный (песок из отсевов дробления), повышенной крупности, крупный, средний и мелкий; II класс - очень крупный (песок из отсевов дробления), повышенной крупности, крупный, средний, мелкий, очень мелкий, тонкий и очень тонкий. Пески из отсевов дробления в зависимости от прочности горной породы и гравия разделяют на марки. Изверженные и метаморфические горные породы должны иметь предел прочности при сжатии не менее 1000, из гравия и валунов – не ниже 600, из карбонатных пород - не менее 400. Материалы из отсевов дробления получают в виде песка, обогащенного песка, фракционированного песка, щебня и пылевидной составляющей (каменной муки). Песок из отсевов дробления в зависимости от значении ̆ нормируемых показателей качества (зернового состава, содержания пылевидных и глинистых частиц) подразделяют на два класса: I класс - очень крупный (песок из отсевов дробления), повышенной крупности, крупный, средний и мелкий; II класс - очень крупный (песок из отсевов дробления), повышенной крупности, крупный, средний, мелкий, очень мелкий, тонкий и очень тонкий. Пески из отсевов дробления в зависимости от прочности горной породы и гравия разделяют на марки. Изверженные и метаморфические горные породы должны иметь предел прочности при сжатии не менее 1000, из гравия и валунов – не ниже 600, из карбонатных пород - не менее 400.

38 Нормируемые показатели свойств песка из отсевов дробления для дорожных конструкций Показатели свойств песка из отсевов дробления в соответствии с требований ГОСТ , РФ Показатели свойств мелкого заполнителя в соответствии с требованиями европейских нормативов (TL Gestein-StB04: 2004 ФРГ; PANK ry Финляндия; по методике ASTM США) Модуль крупности; Содержание пылевидных и глинистых частиц; Содержание глины в комках; Содержание глины по набуханию в цилиндре; Марка по морозостойкости; Плотность истинная; Плотность насыпная; Полный остаток на сите 063; Содержание зерен крупностью свыше 10 мм ; Содержание зерен крупностью свыше 5 мм ; Содержание зерен крупностью менее 0,16 мм Модуль крупности; Содержание пылевидных и глинистых частиц; Содержание глины в комках; Содержание глины по набуханию в цилиндре; Марка по морозостойкости; Плотность истинная; Плотность насыпная; Полный остаток на сите 063; Содержание зерен крупностью свыше 10 мм ; Содержание зерен крупностью свыше 5 мм ; Содержание зерен крупностью менее 0,16 мм Доля мелочи; Содержание пылевидных частиц; Содержание воды в иногородных наполнителей ; Коэффициент текучести; Содержание грубых органических включений; Плотность средняя; Плотность насыпная; Водопоглощение; Органические примеси; Доля мелочи; Содержание пылевидных частиц; Содержание воды в иногородных наполнителей ; Коэффициент текучести; Содержание грубых органических включений; Плотность средняя; Плотность насыпная; Водопоглощение; Органические примеси;

39 Определение глины в комках в песке из отсевов дробления Сущность метода заключается в определении содержания глины в комках путем отбора частиц, отличающихся от зерен песка вязкостью. Содержание комков глины в пробе песка «Гл» в процентах вычисляют по формуле: Сущность метода заключается в определении содержания глины в комках путем отбора частиц, отличающихся от зерен песка вязкостью. Содержание комков глины в пробе песка «Гл» в процентах вычисляют по формуле: По распоряжению СТО АВТОДОР 2.6 –2013 в составе щебеночно-мастичных, плотных и высокоплотных асфальтобетонных смесей для устройства верхних слоев покрытий следует применять песок из отсевов дробления по ГОСТ с содержанием глины в комках - не допускается.

40 Определение глины по набуханию в цилиндре в песке из отсевов дробления Сущность метода заключается в определении величины приращения объема глинистых частиц в течение не менее 24 ч с момента отстаивания и расчета содержания глинистых частиц по средней величине приращения объема. Метод распространяется на природные пески и пески из отсевов дробления горных пород, из шлаков черной и цветной металлургии и фосфорных шлаков, применяемые для дорожного строительства. Сущность метода заключается в определении величины приращения объема глинистых частиц в течение не менее 24 ч с момента отстаивания и расчета содержания глинистых частиц по средней величине приращения объема. Метод распространяется на природные пески и пески из отсевов дробления горных пород, из шлаков черной и цветной металлургии и фосфорных шлаков, применяемые для дорожного строительства. По распоряжению СТО АВТОДОР 2.6 – 2013 в составе щебеночно-мастичных, плотных и высокоплотных асфальтобетонных смесей для устройства верхних слоев покрытий следует применять песок из отсевов дробления по ГОСТ с содержанием глины по набуханию в цилиндре не более: для метаморфических и изверженных пород – 0,4%, для осадочных пород - 0,1%.

41 Природный песок – неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм, образовавшии ̆ ся в результате естественного разрушения скальных горных пород и получаемый при разработке песчаных и песчано-гравии ̆ ных месторождении ̆ без использования или с использованием специального обогатительного оборудования. Природный песок По минеральному составу природный песок различают: Кварцевые пески материал, получаемый дроблением и рассевом молочно-белого кварца. Обладает высокой стойкостью к механическим, химическим, атмосферным воздействиям. Применяется в производстве декоративно- отделочных материалов, в фасадных и интерьерных штукатурках, ландшафтном дизайне. Кварцевые пески материал, получаемый дроблением и рассевом молочно-белого кварца. Обладает высокой стойкостью к механическим, химическим, атмосферным воздействиям. Применяется в производстве декоративно- отделочных материалов, в фасадных и интерьерных штукатурках, ландшафтном дизайне. Полевошпатовые пески, образующиеся при разрушении кислых магматических пород, неустойчивы, они свойственны пустынным и полярным областям, в которых преобладает физическое выветривание; распространены в значительно меньшей степени, чем кварцевые пески. Известковые и гипсовые пески связаны с исходными породами. В континентальных условиях они приурочены к засушливой зоне, в море образуются за счет разрушения берегов, сложенных известняками и гипсами.

42 Основные параметры и область применения природного песка Размеры частиц песка характеризуются модулем крупности, который рассчитывают после просеивания песка через сита, размером 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,14. По крупности песок строительный подразделяется на: Крупный модуль крупности 3,5-2,5 Средний модуль крупности 2,5-2 Мелкий модуль крупности 2-1,5 Очень мелкий модуль крупности менее 1,5 Размеры частиц песка характеризуются модулем крупности, который рассчитывают после просеивания песка через сита, размером 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,14. По крупности песок строительный подразделяется на: Крупный модуль крупности 3,5-2,5 Средний модуль крупности 2,5-2 Мелкий модуль крупности 2-1,5 Очень мелкий модуль крупности менее 1,5 Природный песок используется практически при любых строительных работах. Основные сферы применения природного песка: Использование в качестве насыпного грунта для выравнивания рельефа участка строительства; Формирование песчаной подушки искусственного основания под фундаменты при природных неустойчивых грунтах; Подсыпка выравнивающего слоя под фундаменты; В качестве мелкого заполнителя при приготовлении цементобетонов, асфальтобетонов и строительных растворов. По распоряжению ГК «Российские автомобильные дороги» от 19 июля 2013 г., природный песок следует применять (только в высокоплотных и плотных смесях типа А) по ГОСТ 8736 I класса с модулем крупности не менее М к = 2 в сочетании с песком из отсевов дробления в соотношении не ниже 1:1. Содержание глины в комках не допускается. Природный песок используется практически при любых строительных работах. Основные сферы применения природного песка: Использование в качестве насыпного грунта для выравнивания рельефа участка строительства; Формирование песчаной подушки искусственного основания под фундаменты при природных неустойчивых грунтах; Подсыпка выравнивающего слоя под фундаменты; В качестве мелкого заполнителя при приготовлении цементобетонов, асфальтобетонов и строительных растворов. По распоряжению ГК «Российские автомобильные дороги» от 19 июля 2013 г., природный песок следует применять (только в высокоплотных и плотных смесях типа А) по ГОСТ 8736 I класса с модулем крупности не менее М к = 2 в сочетании с песком из отсевов дробления в соотношении не ниже 1:1. Содержание глины в комках не допускается.

43 Минеральный порошок Материал, полученный при помоле горных пород или твердых отходов промышленного производства. Виды минерального порошка Порошок минеральный активированный: Материал, полученный при помоле горных пород или твердых отходов промышленного производства с добавлением активирующих веществ, при помоле битуминозных пород, в том числе горючих сланцев. Активирующие вещества: Смесь поверхностно-активных веществ (ПАВ) или продуктов, содержащих ПАВ, с битумом, рационально подобранная применительно к химической природе сырья для производства минерального порошка. Порошок минеральный активированный: Материал, полученный при помоле горных пород или твердых отходов промышленного производства с добавлением активирующих веществ, при помоле битуминозных пород, в том числе горючих сланцев. Активирующие вещества: Смесь поверхностно-активных веществ (ПАВ) или продуктов, содержащих ПАВ, с битумом, рационально подобранная применительно к химической природе сырья для производства минерального порошка. Порошок минеральный неактивированный: - это наполнитель, получаемый путем дробления, помола и последующей сушки карбонатных минералов. порода карбонатная: Осадочная порода, состоящая более чем на 50 % из одного или нескольких карбонатных минералов, например известняков, доломитов и переходных между ними разновидностей. Порошок минеральный неактивированный: - это наполнитель, получаемый путем дробления, помола и последующей сушки карбонатных минералов. порода карбонатная: Осадочная порода, состоящая более чем на 50 % из одного или нескольких карбонатных минералов, например известняков, доломитов и переходных между ними разновидностей. Порошковые отходы промышленного производства: Отходы промышленного производства, не требующие измельчения, например золы- уноса и золошлаковые смеси тепловых электростанции ̆, пыль уноса цементных заводов, металлургические шлаки и др. Порошковые отходы промышленного производства: Отходы промышленного производства, не требующие измельчения, например золы- уноса и золошлаковые смеси тепловых электростанции ̆, пыль уноса цементных заводов, металлургические шлаки и др.

44 Марки и сорта минерального порошка Минеральные порошки подразделяют на две основные марки - МП-1 и МП-2. Минеральный порошок МП-1 может быть активированным или неактивированным и получается путем размола карбонатных пород, а также битуминозного сырья. Минеральный порошок МП-2 производится из некарбонатных пород, а также из вторичных отходов промышленного производства - металлургических шлаков, золы уноса ТЭЦ, цементной пыли уноса и др. Сорта минерального порошка : 1 сорт - получают помолом карбонатных пород точной фракции мкм. 2 сорт - Получают переработкой отходов основного производства карбонатных пород фракции мкм с включениями. Область применения минеральных порошков Марка минерального порошка Вид минерального порошка Область применения МП-1Активированный и неактивированный из карбонатных горных пород Смеси асфальтобетонные по ГОСТ , Смеси асфальтобетонные щебеночно-мастичные по ГОСТ , Смеси органоминеральные по ГОСТ МП-2 Из некарбонатных горных пород и твердых отходов промышленного производства Смеси асфальтобетонные по ГОСТ марок II и III, смеси органоминеральные по ГОСТ Порошковые отходы промышленного производства Смеси асфальтобетонные по ГОСТ марки III, смеси органоминеральные по ГОСТ

45 Нормируемые показатели свойств минерального порошка для дорожных конструкций Показатели свойств минерального порошка в соответствии с требований ГОСТ Р , РФ Показатели свойств минерального порошка в соответствии с требованиями европейских нормативов (TL Gestein-StB04: 2004 ФРГ; PANK ry Финляндия; по методике ASTM США) Зерновой состав; Пористость; Набухание образцов из смеси порошка с битумом ; Гидрофобность; Плотность истинная; Зерновой состав; Пористость; Набухание образцов из смеси порошка с битумом ; Гидрофобность; Плотность истинная; Зерновой состав; Пористость сухого уплотненного порошка ; Влажность ; Плотность истинная; Зерновой состав; Пористость сухого уплотненного порошка ; Влажность ; Плотность истинная;

46 РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ТИПЫ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ И ВЯЖУЩЕГО В РАЗЛИЧНЫХ СЛОЯХ ДОРОЖНОЙ КОНСТРУКЦИИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СУММАРНОГО КОЛИЧЕСТВА ПРИЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТНОЙ НАГРУЗКИ

47 МАРКИ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЯЖУЩИХ, ДЛЯ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ НАГРУЗКИ И НАЗНАЧЕНИЯ СЛОЯ (НОРМАТИВНЫЙ ДОКУМЕНТ ГЕРМАНИИ ZTV ASPHALT-STB 07) Строительные классы/Вид покрытия А/б несущий слой А/б связующий слой А/б несущий слой покрытия Слой покрытия из А/бЩМА Литого а/б Дренирующе го а/б SV и I 50/70 (30/45) ПБВ 45 30/45 (ПБВ 25) - - ПБВ 45 20/30 (ПБВ 25) ПБВ 40 IIПБВ 45 20/30 ПБВ 45 III ПБВ 45 50/70 ПБВ 45 50/70 IV 70/100 (50/70) 50/70 30/45- V 70/ /70 70/100 VI 70/100 Велосипедные и пешеходные дорожки 70/100