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. Накопление в жаркий период года пластических деформаций в асфальтобетоне под действием колес грузовых автомобилей («пластическая колея»).

2. Накопление в расчетный период года остаточных деформаций в материалах основания под асфальтобетонным покрытием под действием колес грузовых автомобилей («скрытая колея»).

3. 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)

Показатель

Осень 2007 г. Весна 2008 г.

Левое направление

(2 полоса)

Правое направление

(2 полоса)

Левое направление Правое направление

1 полоса 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

Удельный износ а/б по данным США (Аляска) = 5,1·10-6 - 7,4·10-6 мм/авт

Тип АБ Участок КАД

Максимальная глубина колеи, мм

Число автомобилей с шипованной резиной, прошедшее по полосе движения, млн.

Удельный износ а/б,

10-6 мм/автОсень 2007 г.

Весна

2008 г.

Тип Б,

рецепт 1

1-1

1-2

4-1

4,5

9,2

17,7

13,2

16,1

27,0

1,77

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

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 AbrA(ml)

AbrA20 20

AbrA28 28

AbrA36 36

AbrA45 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 шипамив 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 26

5 Amfiboliitti 5,5 17 14

6 Graniitti 11 25 21 24

7 Vulkaniitti 6,7 16 15

8 Graniitti 14 28 24 30

9 Gabro 9,5 22 20

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, %

AN7 ≤ 7

AN10 ≤ 10

AN14 ≤ 14

AN19 ≤ 19

Сопоставление Российского и Финского методов

Параметр Метод шаровоймельницы

Полочный барабанпо ГОСТ 8269.0-97

Фракция щебня, мм 11 - 16 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

Корелляция между полочным барабаном и шаровой мельницей

Y = 0,11·x+13,21 R2 = 0,03Y – показатель износа по полочному барабануХ – показатель износа по шаровой мельнице

Требования по потере массы взависимости от марки щебня

по ГОСТ 8267-93

И1 – до 25%

И2 – св. 25% до 35%

И3 – св. 35% до 45%

И4 – св. 45% до 60%