Дополнительные требования к щебню для производства асфальтобетона Гл

Дополнительные требования к щебню для производства асфальтобетона Гл. специалист ЗАО «Институт «Стройпроект» Беляев Н. Н. Петрозаводск 22 сентября 2011

Колейность на а/б покрытиях – одна из острых современных проблем дорожного хозяйства РФ

Основные причины образования колеи (согласно действующим НТД): 1. 2. 3. Накопление в жаркий период года пластических деформаций в асфальтобетоне под действием колес грузовых автомобилей ( «пластическая колея» ). Накопление в расчетный период года остаточных деформаций в материалах основания под асфальтобетонным покрытием под действием колес грузовых автомобилей ( «скрытая колея» ). Круглогодичный износ асфальтобетона резиновыми шинами автомобилей всех типов ( «колея износа» ).

Динамика развития колейности на одном из участков КАД СПб (Предельно допустимая глубина колеи – 20 мм) Осень 2007 г. Весна 2008 г. Показатель Левое направление Правое направление (2 полоса) 1 полоса 2 полоса Максимальная глубина колеи, мм 26 23 28 41 27 44 Протяженность участков с недопустимой глубиной колеи, % 11, 6 11, 3 9, 7 71, 3 9, 6 85, 3

Износ а/б шипованной резиной Тип АБ Участок КАД Максимальная глубина колеи, мм Осень 2007 г. Весна 2008 г. Число автомобилей с шипованной резиной, прошедшее по полосе движения, млн. Удельный износ а/б, 10 -6 мм/авт Тип Б, рецепт 1 1 -2 4 -1 4, 5 9, 2 17, 7 13, 2 16, 1 27, 0 1, 77 2, 3 4, 92 3, 9 4, 04 Тип Б, рецепт 2 2 -1 6 -1 14 -1 7, 9 21, 5 21, 7 22, 3 43, 1 40, 6 1, 77 2, 88 2, 3 8, 13 7, 5 8, 3 Тип А 5 -1 (участок з/п) 22, 2 28, 9 2, 88 2, 32 ЩМА 1 Очередь вантового моста 16, 9 19, 6 1, 79 1, 51 Литой АБ 2 очередь вантового моста 5, 3 13, 7 1, 1 7, 63 Удельный износ а/б по данным США (Аляска) = 5, 1· 10 -6 - 7, 4· 10 -6 мм/авт

Результаты проверочного расчета глубины колеи

Метод PRALL. Технология испытаний. 1. Общий вид установки PRALL с подключенным к ней холодильником для охлаждения воды (используется вода с температурой +5°С). 2. Образец а/б диаметром 100 мм и толщиной 40 мм помещен в обойму испытательной установки.

3. На образец уложены стандартные стальные шарики. 4. К крышке обоймы подсоединяются шланги для подачи и отвода холодной воды.

5. Крышка прижимается к обойме. 6. Обойма с образцом и шариками встряхивается с большой частотой.

7. Образец сразу после испытания. 8. Образцы различных а/б, подвергшихся испытанию методом PRALL.

Классы износостойкости а/б по методу PRALL (EN 12697 -16, метод A). Класс абразивной стойкости а/б по Финским нормам на асфальт 2008 г. Результат испытания по PRALL Abr. A(ml) Abr. A 20 Abr. A 28 Abr. A 36 Abr. A 45

Основные результаты исследований по Финской программе «АСТО» . Учитывая острую для Финляндии проблему колееобразования под действием шипованных шин, особое внимание было уделено изучению износостойкости а/б. В частности, был установлен приблизительный вклад различных факторов в обеспечение износостойкости: - Качество каменных материалов – 60% - Гранулометрический состав смеси – 20% - Качество битумного вяжущего – 20%

Метод испытания щебня на износ шипами в шаровой мельнице ( «нордик – тест» по EN 1097 -9) Метод основан на использовании шаровой мельницы, применяемой в Финляндии (а теперь уже включенной в европейский стандарт) для испытания щебня на износ шипами. Без такой проверки в Финляндии ни одна партия щебня не допускается для приготовления асфальтобетона. Для дорог с высокой интенсивностью движения показатель износа по шаровой мельнице не должен превышать 7% потери массы. Финская практика показывает, что только 15% горных пород соответствуют этому требованию. Причем отсутствует корреляция с типом горной породы, поэтому необходимо проверять образцы из каждого карьера и каждого забоя в карьере.

Стандартная финская шаровая мельница для испытания щебня на износ шипами

№ пробы Горная порода Результаты испытаний Глубина колеи через 4 года Шаровая мельница (щебень) Prall (а/б) SMA 16 AB 16 % ml mm mm 1 Graniitti 6, 5 18 15 22 2 Graniitti 6, 0 15 13 20 3 Graniitti 6, 5 17 18 4 Vulkaniitti 7, 0 18 18 5 Amfiboliitti 5, 5 17 14 6 Graniitti 11 25 21 7 Vulkaniitti 6, 7 16 15 8 Graniitti 14 28 24 9 Gabro 9, 5 22 20 26 24 30

Классы устойчивости щебня к износу шипами по EN 1097 -9 Класс износостойкости щебня по Финским нормам на асфальт 2008 г. Результат испытания в шаровой мельнице, % AN 7 ≤ 7 AN 10 ≤ 10 AN 14 ≤ 14 AN 19 ≤ 19

Сопоставление Российского и Финского методов Параметр Метод шаровой мельницы 11 - 16 Полочный барабан по ГОСТ 8269. 0 -97 10 - 20 Масса пробы, кг 1, 0 5, 0 Диам. шара, мм 15 48 Число шаров, шт. 525 11 Скорость вращения, об/мин 90 30 Число оборотов, шт. 5400 500 Количество воды, л 2, 0 нет Фракция щебня, мм

Корелляция между полочным барабаном и шаровой мельницей Y = 0, 11·x+13, 21 R 2 = 0, 03 Y – показатель износа по полочному барабану Х – показатель износа по шаровой мельнице

Требования по потере массы в зависимости от марки щебня по ГОСТ 8267 -93 И 1 – до 25% И 2 – св. 25% до 35% И 3 – св. 35% до 45% И 4 – св. 45% до 60%