ЛАБЫ ПО ТКМ

Таблица 6

Необходимое количество щебня, ориентировочно принятое, разбиваем на части согласно зерновому составу (табл.4) и определяем остатки на ситах.

По такому принципу определяем количество каждой фракции в принятом количестве песка и минерального порошка.

Частные остатки в щебне, песке, минеральном порошке на одинаковых ситах суммируют записывают в графу 4 табл.6.

Вычисляют полные остатки (%) на каждом сите и записывают в графу 5 табл.6.

(Полным остатком на сите называют частный остаток на данном сите плюс все частные остатки на предыдущих ситах.).

Строку 6 (табл.6) подсчитывают как разность между 100% и полным остатком на данном сите.

Сравним эти результаты с пределом проходящих частиц (см. табл.

5).

Если количество частиц , прошедших через сита (см. табл. 6), будет в пределах проходящих частиц согласно табл. 5, то подобранное соотношение минеральных материалов удовлетворительное.

Для более точного подбора соотношений минеральных материалов между собой следует подобранный состав (шестая строка табл. 6) нанести на кривые оптимального зернового состава рис. 1.

Для этого на оси абсцисс откладывают размеры сит в логарифмическом масштабе по формуле:

Где Д - наибольший размер сита;

х =3,321g Дd

d - наименьший размер сита, т.е. размер предыдущего сита.

32

Полученные величины в масштабе откладывают на оси абсцисс. На оси ординат откладывают количество частиц мельче данного размера. Затем на график наносят предельные кривые , (см. табл.5).

Как видно из табл.5 ,через сито 15мм должно проходить 95-100% материала, поэтому на оси ординат над сито с отверстиями 15мм откладывают отрезок равный 95 - 100% отмечая эти проценты двумя точками. Через сито с отверстиями 10мм должно проходить 75-85%, поэтому на графике на высоте 75% наносят одну точку , а на высоте 85% другую. Таким же способом на графике откладывают пределы и для других сит . Нанесенные точки по пределам соединяют о получают две предельные кривые (верхнюю и нижнюю). Затем после построения предельных кривых на график наносят кривую подбора данного примера. Для этого по оси ординат на оси откладывают процент прошедших частиц. Полученные точки соединяют между собой, и если кривая прибора проходит между двумя предельными кривыми , то минеральные составляющие подобраны правильно.

Как видно на рис. 1, кривая подбора не выходит за пределы кривых оптимальных смесей . Если бы кривая подбора выходила над каким - нибудь ситом или над несколькими ситами ,то следовало бы изменить соотношение между минеральными материалами, снова пересчитать частные, полные остатки и прошло через сито , а затем нанести вторую кривую. Так делают до тех пор, пока кривая подбора будет проходить между предельными кривыми плавно.

Щебня …………………………….49%

Песка ……………………………..40,9%

Минерального порошка…………10,1%

____________________________________

Итого …………………………….100%

Пример:

Требуется подобрать мелкозернистую асфальтобетонную смесь III марки, предназначенную для верхнего слоя дорожного покрытия и уплотняемою в горячем состоянии из следующих материалов: щебня, песка, минерального порошка приготовленного из известняка - ракушечника, и нефтяного битума марки БНД 60/90.

33

3.3. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВОЙСТВ ГОРЯЧИХ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ .

3.3.1 Приготовление образцов.

После подбора минеральных материалов определяют необходимое количество битума. Для этого готовят асфальтобетонные образцы цилиндрической формы (табл. 7).

Количество асфальтобетонной смеси на один образец определяют по формуле:

q = πd42 hρo ,

Где πd2 / 4 - площадь образца, см2;

h - высота образца , равная диаметру , см;

ρо средняя плотность уплотненной асфальтобетонной смеси, г/см3 (при подборе берут 2,25).

Таблица 7

Затем определяют количество смеси для всех образцов .обычно готовят три четыре смеси с различным содержанием битума. Опреде-

34

ляют количество смеси для трех образцов. Эту величину округляют, чтобы получить смеси немного больше, чем требуется. Затем определяют, какое количества щебня, песка и минерального порошка содержится в этой массе.

Щебня…………………………

Песка………………………….

Минерального порошка…………..

Итого ……….

Щебень, песок и минеральный порошок высыпают в алюминиевую чашку и нагревают при постоянном перемешивании до 140 - 1600С. После нагрева в минеральные материалы предварительно выпаренный и нагретый битум с температурой 140 - 1600С. Смесь тщательно перемешивают до однородного состава. Предварительно форму с двумя вкладышами нагревают до 90 - 1000С.

После этого нижний вкладыш высотой h1 ставят на металлический лист между двумя полукольцами. На него надевают форму, а стенки слегка смазывают керосином. Затем потребное количество смеси на один образец помещают в форму, штыкуют подогретым ножом, слегка протирают керосином нижнюю плоскость верхнего вкладыша высотой h2 и вставляют его в форму. Образцы с дефектами в виде обломков и не параллельности верхнего и нижнего оснований бракуют.

Первый приготовленный образец замеряют и если его размеры отличаются от установленных, то при изготовлении следующих образцов вносят поправку по формуле:

m = mo h , ho

Где m - требуемое количество смеси на образец, г; m0 - масса пробного образца, г;

h0 - высота пробного образца, г;

h - высота образца , требуемого по техническим правилам.

Если в асфальтобетонной смеси содержится щебня более 35%, то уплотнение смеси в формах ведут комбинированным способом. Для этого формы, устанавливают на виброплощадку и закрепляют их специальным приспособлением, нижний вкладыш должен выступать из

35

формы на 2 - 2,5 см; асфальтобетонную смесь в форме подвергают вибрации в течении 3 мин . Вибрация должна передаваться на смесь через вкладыш, а груз, создающий давление должен иметь свободное крепление. По окончании вибрации форму с образцом устанавливают на плиту пресса для до уплотнения , и выдерживают при этой нагрузке 3мин. затем нагрузку снимают и образец извлекают из формы.

3.4.Испытание образцов.

3.4.1 Определение средней плотности.

Средняя плотность образцов определяется не ранее чем через 4ч после изготовления. Образцы взвешивают на воздухе и помещают в воду температурой 20+20С на 30 мин; после этого образцы вторично взвешивают на воздухе и в воде при температуре воды 20+20С.

Среднюю плотность образца вычисляют с точностью по формуле:

Где ρв - плотность воды, равная 1 г/см3. mo- масса образца на воздухе, г;

m1 – масса водонасыщенного образца на воздухе ,г ; m 2 – то же в воде, г.

За среднюю плотность принимают среднее арифметическое результатов определений трех образцов .

3.4.2. Определение водонасыщение.

Аппаратура Вакуум-прибор (рис. 2) Гидростатические весы

Сосуд для термостатирования образцов на 2,5-3,0 л.

Подготовка к испытанию и проведение испытания Для определения водонасыщения используют асфальтобетонные

образцы, на которых определяли среднюю плотность. После определения средней плотности образцы помещают в сосуд с водой, имею-

36

щий температуру 20+20С. Уровень воды над образцом должен быть не менее 3 см. затем сосуд с образцами и водой помещают под стеклянный колпак вакуум прибора, из которого насосом выкачивают воздух до остаточного давления. Если водонасыщение определяют на вакуумприборе РВУ-3, разряжение создают непосредственно в сосуде прибора. Образцы при указанном разряжении выдерживают под колпаком 1,5 ч, а затем давление доводят до нормального и образцы выдерживают в том же сосуде с водой 1 ч при температуре 20+20С.

После этого образцы вынимают из воды, вытирают мягкой тканью и взвешивают на воздухе и в воде.

Водонасыщение % вычисляют по формуле:

W= m3 −mo 100 , m1 −m2

Где m0 - масса сухого образца на воздухе, г;

m1 - масса образца, выдержанного в течение 30 мин в воде и взвешенного на воздухе,г;

m2 - масса образца в воде, г;

m3 - масса насыщенного водой образца, взвешенного на воз-

духе, г.

Водонасыщение определяют с точностью до 0,1% как среднее арифметическое результатов трех определений. Расхождение между наибольшим и наименьшим значениями водонасыщения не должно быть более 0,5 %. Водонасыщение по объему колеблется от 1,5 до

4,5%.

37

3.4.4. Определение предела прочности при сжатии .

Аппаратура Испытательная машина ; термометр; Фильтровальная бумага;

Прокладки из плотной бумаги; Сосуды на 3-5 и 7-8 л.

Подготовка к испытанию и проведение испытания .

Перед испытанием образцы выдерживают 1 ч в водяной бане при температуре (50+20С, 20+20С или 0+20С). Температуру 0+20С достигают смешиванием воды со льдом. Прочность при сжатии в водонасыщенном состоянии определяют на образцах, которые испытывались на водонасыщение и набухание. Насыщенные водой образцы после взвешивания на воздухе и в воде снова помещают на 10-15 мин в воду с температурой 20+20С. Испытание на сжатие производят на испытательных машинах .

Предел прочности при сжатии образца вычисляют по формуле:

Rсж = PS ,

где P – разрушающая нагрузка , Н (кгс);

S – площадь сечения образца, см2.

Предел прочности при сжатии асфальтобетона принимают как среднее арифметическое между результатами испытаний отдельных трех образцов.

3.4.5. Определение коэффициента водостойкости асфальтобе-

тона.

Коэффициент водостойкости асфальтобетона определяют по формуле:

Kв=Rв/R20 ,

Где Rв – предел прочности асфальтобетона при сжатии после водонасыщения, Па

(кгс/см2);

R20 – предел прочности сухих образцов асфальтобетона присжатии, Па, (кгс/см2).

39

По результатам испытаний образцов судят об оптимальном количестве битума он равен 6%. Поэтому состав асфальтобетона равен:

Щебень…………………

Песок…………………..

Мин. порошок………..

Битум…………………..

Итого ………………….

3.5. Вывод.

В результате проведения лабораторной работы необходимо расчитать состав асфальтобетонной смеси , приготовить образцы для испытания.

3.6. Оформление отчета и его защита.

Отчет должен включать краткое описание хода работы , схемы приборов и оборудования .

3.7. Список литературы.

1.ГОСТ 9128-97 Смеси асфальтобетонные, дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия.

2.Комар А.Г . «Технология производства строительных материалов».- Москва.: Высшая школа .,1990.- 445с.

3.Лучкин А. И. «Лабораторные работы по дорожно – строительным материалам». – Москва.: Транспорт., 1979.- 107с.

40