34. Дисперсная структура битума III типа – «золь-гель». Рекомендации к применению.

Структура «золь-гель» характерна для вязких битумов при нормальной температуре, у которых одновременно проявляются вязкие и пластические свойства. Такие битумы рекомендуются для получения дорожных асфальтобетонов (III структурный тип).

Битумы III типа имеют промежуточный состав и содержат (в %):

асфальтенов 21…23;

смолы 30…34;

масла 45…49.

Соотношение асфальтенов и мальтеновой части находится в пределах:

Установлено, что битумы III типа наиболее приемлемы для дорожного строительства.

Оптимизация группового состава битумов для дорожной отрасли должна осуществляться по нормативным документам, составленным специалистами дорожного материаловедения.

Разделение битумов по структуре на указанные типы является достаточно условным, так как не только соотношение основных групп углеводородов в битуме, но и их индивидуальный состав и свойства, степень развитости боковых цепей, наличие функциональных групп и др. будут оказывать существенное влияние на физико-химические свойства битумов.

Тем не менее, такая классификация дает возможность связать воедино состав, структуру и основные свойства битумов.

35. Гранулометрический состав минеральной части асфальтобетона. Методы расчета. Коэффициент сбега.

При подборе состава асфальтобетонной смеси содержание в нем минеральной части принимают за единицу, а содержание битума рассчитывают в процентах от массы минеральной части.

При определении расхода щебня, песка и минерального порошка полагают, что частицы крупнее 5 мм содержатся только в щебне, а мельче 0,071 мм – только в минеральном порошке (содержанием указанных частиц в песке пренебрегают).

Массовую долю щебня в составе минеральной части, %, можно определить по зависимости

, (8.11)

где Щ₅ – требуемое среднее содержание частиц мельче 5 мм, %;

У₅ – содержание частиц мельче 5 мм, которое находится в исходном щебне, % (по массе);

Щ₅ – требуемое среднее содержание частиц мельче 5 мм, в %, принимают по СТБ 1033-2004:

• для плотных асфальтобетонов (верхние слои покрытий) из горячих и теплых смесей по Приложению В;

• для пористых и высокопористых асфальтобетонов (нижние слои покрытий и слои оснований) из горячих и теплых смесей по приложению Д;

• для плотных асфальтобетонов (верхние слои покрытий) из холодных смесей по приложению Г.

Для приготовления асфальтобетона с целью повышения его качества рекомендуется применять фракционированный щебень кубовидной формы.

Фракционирование осуществляют путем просевов: для крупнозернистого асфальтобетона – через сита с отверстиями 40, 20, 10 и 5 мм, для мелкозернистого – 20, 10 и 5 мм.

Массовую долю минерального порошка, % определяют по формуле

, (8.12)

где К_0,071 – требуемое среднее содержание частиц мельче 0,071 мм в минеральной части асфальтобетона, % (принимается для соответствующего вида и типа асфальтобетона по Приложениям В, Д и Г, приведенным в СТБ 1033-2004;

М_0,071 – содержание частиц мельче 0,071 мм в исходном минеральном порошке, % (по массе).

Массовую долю песка, %, определяют по формуле

П = 100 – (Щ +М_п), (8.13)

где Щ – массовая доля щебня в составе минеральной части, %;

М_п – массовая доля минерального порошка, %.

Определяют содержание каждой фракции щебня (_щ), песка (_п) и минерального порошка (_мп) – частные остатки – в составе минеральной части асфальтобетона – частные остатки каждой фракции исходного материала умножают на массовую долю его в составе минеральной части (Щ, П, Мп):

, (8.14)

где _щ, _п, _мп – содержание соответствующих фракций в исходном щебне, песке и минеральном порошке, % по массе).

В соответствии с зависимостью (8.14) вычисляют общее содержание фракции данного размера в подобранной минеральной части асфальтобетона (т.е. частные остатки на соответствующих ситах).

По полученным частным остаткам определяют полные остатки, а по ним – просевы через те же сита для запроектированной минеральной части асфальтобетона, которые наносят на график зернового состава минеральной части асфальтобетона. Если состав минеральной части асфальтобетона не соответствует области оптимальных смесей, то изменяют соотношение между щебнем, песком и минеральным порошком и расчет повторяют.

Величина, которая показывает, во сколько раз количество последующей фракции меньше предыдущей, называется коэффициентом сбега К. При коэффициенте сбега 0,8 смесь получается с наибольшей плотностью (0,7-0,9).