24. Физико-механические свойства асфальтобетонных смесей и асфальтобетона. Марки асфальтобетона.

Асфальтобетон в зависимости от температуры и условий деформирования может находиться в следующих структурных состояниях:

упругохрупком (минеральный остов строго фиксирован застеклованными прослойками битума. в этом случае асфальтобетон по свойствам приближается к цементобетону и другим искччтвенным материалам с кристаллизационными связями), упругопластичном (зерна минерального остова соединены прослойками битума,которые проявляют при напряжениях, не превышающих предел текучески, упругие и эластические свойства, а при больших напряжениях - упруговязкие свойства), вязкопластичном (зерна минерального остова соединены полужидкими прослойками битума и небольшое напряжение приводит к деформированию материала).

Под механической нагрузкой асфальтобетон проявляет комплекс сложных свойств: упругость, пластичность, ползучесть, релаксацию напряжений, изменение прочности в зависимости от скорости деформирования, накопление деформации при многократных приложениях нагрузки и тд.

Прочность.

Свойство асфальтобетона сопротивляться разрушению под действием механических напряжений. Для асфальтобетона различают два вида потери прочности :в упругой стадии, приводящую к разрушению покрытий, в пластической стадии, приводящую к возникновению деформаций, нарушающих нормальную эксплуатацию конструкции. Разрушение асфальтобетона обуславливается зависимостью прочности от времени действия нагрузки и температуры. чем больше значение действующих напряжений, тем быстрее протекает процесс разрушения. таким образом механические свойства асфальтобетона характеризуются разрушающим напряжением и значением длительной прочности.

Усталость бетона - постепенное снижение работоспособности при длительно действующих или многократно повторяющихся нагрузках. Статическая усталость - снижение долговечности материала при многократных циклически длительных нагрузках( характеризуется числом циклов до разрушения). Сдвигоустойчивость - прочность при сдвиге асфальтобетона при повышенных температурах. При больших значениях внутреннего трения и зацепления минерального остова заданную прочность на сдвиг можно достичь при относительно небольшом сцеплении, обусловливаемом высокой вязкостью битума, а также путем применения минеральных материалов с малыми значениями угла внутреннего трения и зацепления зерен при сдвиге асфальтобетона. Испытание на сдвиг является достаточно громоздким, поэтому вместо этого испытания сдвигоустойчивость оценивают косвенно по результатам испытания прочности при сжатии. Прочность при сжатии определяют при температурах 20,50 и 0 градусах и скорости деформирования 3 мм в минуту.

Пластичность.

Для характеристики пластичности служит показатель пластичности(К). Асфальтобетон считают непластичным, если при 50 градусах К <=0,10, нормальной пластичности при К=0,150,24, и пластичными при К>0,25.

Прочность асфальтобетона при растяжении.

Деформативность асфальтобетона.

Оценивают по относительной деформации асфальтобетонных образцов при испытании на изгиб или растяжение.

Реологические свойства асфальтобетона. - (реология - раздел механики, охватывающий вопросы деформирования разнообразных материалов.) Упругость, вязкость, пластичность, ползучесть.

Ползучесть.

Процесс малой непрерывной пластической деформации, протекающий в материалах в условиях длительной статической нагрузки.

Статический модуль упругости. Определяют при приложении единичной нагрузки в середине пролета образца-балочка.

Кратковременный (динамический) модуль упругости. Определяют при продолжительности действия нагрузки 0,1 с. Значение кратковременного модуля упругости понижается с повышением температуры.

Релаксация напряжений.

Релаксация-уменьшение напряжений в материале, значение деформаций в котором поддерживается постоянным. связана с наличием битума, обладающим гораздо меньшими прочностью и вязкостью.

Релаксационные процессы зависят от скорости деформации (нагружения). Для удовлетворительной работы при высоких температурах необходимо, чтобы релаксация напряжений протекала медленно. При низких температурах возникновение трещин можно предупредить, если напряжения будут быстро рассасываться.

При высоких положительных температурах интенсивность снижения напряжений служит показателем деформационной устойчивости асфальтобетона, а при низких отрицательных - показателем трещиноустойчивости.

Устойчивость к атмосферным факторам.

При длительном увлажнении изнашивается. Водостойкость зависит от плотности и устойчивости адгезионных связей. Пористость оказывает огромное влияние на водостойкость асфальтобетона. Водонасыщение, набухание, коэффициент водостойкости.

Морозостойкость.

Снижение прочности при растяжении после определенного числа циклов замораживания и оттаивания. (не менее 25 циклов). Морозостойкость взаимосвязана с характером взаимодействия битума с минеральным материалом.

Характеристики асфальтобетонного покрытия.

Ровность, Износостойкость, шероховатость( коэффициент сцепления), светоотражательные(рефлекторные) свойства, шум при движении по покрытию.

Марки асфальтобетона.

Горячие смеси, щебеночные и гравийные, и плотные асфальтобетоны по содержанию в них щебня (гравия) делятся на типы:

А (содержание щебня (гравия) св. 50 до 60%);

Б (содержание щебня (гравия) св. 40 до 50%);

В (содержание щебня (гравия) св. 30 до 40%).

Холодные щебеночные и гравийные смеси и соответствующие асфальтобетоны по содержанию щебня (гравия) делятся на типы Бх и Вх.

Смеси песчаные, горячие и холодные, и соответствующие асфальтобетоны по виду песка делятся на следующие типы:

Г и Гх — приготовленные на песках из отсевов дробления (остаточный материал, получаемый в результате дробления и фракционирования горных пород) или на их смесях с природным песком при содержании последнего не более 30% по массе;

Д и Дх — приготовленные на природных песках или смесях природных песков с отсевами дробления при содержании последних менее 70% по массе.

В зависимости от применяемых материалов и физико-механических показателей асфальтобетонные смеси и асфальтобетоны подразделяются на следующие марки:

горячие высокоплотные — МI;

плотные типов:

А — МI, МII;12

Б,Г — МI, МII, МIII;

В,Д — МII, МIII;

пористые — МI, МII;

высокопористые щебеночные — МI, МII;

высокопористые песчаные — МII;

холодные типов:

Бх,Вх — МI, МII;

Гх — МI, МII;

Дх — МII

высокопористые щебеночные — МI