Структура асфальтобетону

Узагальнений термін «структура» а/бетону складається із уявлень про елементарні та взаємопов’язані структури цього матеріалу. До них, зокрема, відносяться структура бітуму, структура мінерального кістяку, структура асфальтового в’яжучого – дисперсної системи бітум-мінеральний порошок. Властивості кожної з перелічених елементарних структур суттєво впливають на структуру а/бетону, а отже і на його властивості.

Характерні для а/бетону при додатніх температурах в’язко-пластичні властивості обумовлюються, переважно, особливостями ДС бітум-мінеральний порошок, яка виконує роль в’яжучого. Ця ДС відноситься до коагуляційних структур, особливостями якої є те, що зчеплення структурних елементів (частинок твердої фази) здійсyюється через тонкі прошарки рідкої фази (бітуму). Міцність коагуляційних структур обумовлена порівняно слабкими молекулярними силами зчеплення між структурними елементами.

Отже, в’язко-пластичні та еластичні властивості а/бетону залежать, головним чином, від властивостей бітуму, товщини бітумних прошарків між мінеральними частинками і від особливостей взаємодії мінеральних матеріалів із в’яжучим.

Крім того, чинниками, що визначають структуру а/бетону є його щільність та особливості капілярно-порової структури.

При наявності хемосорбції, тобто хімічної взаємодії бітуму з мінеральним матеріалом і утворенням хімічних зв’язків, структура а/бетону може наблизитися до конденсаційної, яка характеризується більш високою міцністю.

Виходячи із уявлень про структуру а/бетону можна виділити чинники, що головним чином визначають його міцність:

-щільний мінеральний кістяк, який можна отримати відповідним підбором гранулометричного складу і максимальним наближенням мінеральних частинок;

-оптимальна кількість бітуму для даної мінеральної суміші та даних умов перемішування та ущільнення;

-активні мінеральні матеріали,здатні до хемосорбційної взаємодії з бітумом;

Підвищена кількість бітуму у порівнянні з оптимальною та збільшення пористості мінерального скелету призводить до збільшення кількості вільного бітуму, що послаблює структурні зв’зки в а/бетоні.

Слід відзначити, що оптимальна структура а/бетону характеризується не максимальною, а оптимально необхідною міцністю, за якої досягається достатня деформаційна здатність матеріалу при понижених температурах і необхідна корозійна стійкість. Наявність певної кількості вільного бітуму необхідна також для надання а/бетону тої оптимальної пластичності, що вигідно відрізняє його від інших дорожніх покриттів.

Підбір складу асфальтобетону

Сучасні методи підбору складу а/бетону за основний критерій використовують максимальну міцність матеріалу при додатніх температурах. Недоліками цих методів є те, що не прогнозується поведінка матеріалу при низьких температурах і не враховуються особливості технологічного процесу приготування суміші.

Підбір складу здійснюється за наступною схемою.

1.Підбір і випробування віхідних матеріалів.

2.Підбір співвідношень мінеральних матеріалів ( Щ– П– МП ).

3.Визначення оптимальної кількості бітуму для підібраної мінеральної суміші.

4.Випробування контрольних зразків.

Склад а/бетону слід проектувати на основі технічного завдання, в якому вказуються тип а/бетону, призначення та умови застосування, характеристика мінеральних і в’яжучих матеріалів. На основі цих даних необхідно чітко визначити технічні вимоги, що ставляться до а/бетону згідно з діючим державним стандартом.

Підбір співвідношень мінеральних матеріалів здійснюється таким чином, щоб їх суміш мала оптимальну щільність. За даними гранулометричного складу наявних мінеральних матеріалів розрахунковим шляхом підбирають суміш, склад якої повинен знаходитися в межах, що вказані в стандарті.

Змінюючи процеси, що відбуваються па поверхні поділу бітум – мінеральний матеріал, добавки ПАР сприяють підвищенню будівельно-експлуатаційних властивостей асфальтобетону і бітумомінеральних матеріалів, а саме: водостійкості, морозостійкості, стійкості проти старіння під дією природно-кліматичних чинників.