Предварительно спланированный дизайн битумной смеси для строительства тротуара помогает получить смесь, которая является пригодной для работы, долговечной, прочной и экономичной по своей природе. Одно из самых распространенных применений битума – проектирование и строительство дорожных покрытий.
При устройстве битумных дорожных покрытий существует два этапа проектирования смесей:
- проектирование сухой смеси
- мокрая смесь
При проектировании битумной смеси мы определяем:
Цель проектирования битумной смеси
Основной задачей проектирования битумной смеси является определение пропорций различных компонентов для строительства дорожного покрытия для достижения следующих целей:
Основные составляющие битумной смеси
Основными компонентами битумной смеси для строительства дорожных покрытий являются:
Крупные заполнители известны своей стойкостью к истиранию и прочностью. Эти заполнители обеспечивают прочность смеси на сжатие и сдвиг. Они также способствуют хорошему сцеплению заполнителей между собой. Примером такого типа заполнителей являются граниты.
Мелкие заполнители заполняют пустоты в смеси, образованные крупными заполнителями, и придают жесткость вяжущему. В качестве примеров мелких заполнителей используются песок и каменная пыль.
Заполнители играют роль заполнения пустот, способствуют повышению жесткости вяжущего и обеспечивают более высокую проницаемость. Примером такого типа наполнителей являются цемент, известь и каменная пыль.
Связующие вещества также играют роль заполнения пустот. Они способствуют адгезии частиц и склеиванию. Таким образом, увеличивается непроницаемость дорожного покрытия. Примером этого типа вяжущего являются битум, деготь и асфальт.
Типы битумных смесей
Существуют различные типы смесей, которые могут быть приготовлены. К ним относятся:
В случае Смесь с открытой градациейнаполнитель и мелкие заполнители отсутствуют. Эти смеси пористые по своей природе и обладают хорошими фрикционными свойствами. Это снижает прочность, если дорожное покрытие строится для высокоскоростной прокладки.
Битумная смесь с градацией зазоров: Как следует из названия, в таких смесях отсутствуют крупные крупные заполнители. Она обладает хорошими усталостными свойствами, а также прочностью на растяжение.
Смесь с хорошим гранулометрическим составом: Смесь с хорошим гранулометрическим составом – это плотная смесь. В них присутствуют все виды заполнителей и они достаточно плотно уложены. Это способствует правильному и систематическому заполнению пустот. Такие смеси обладают хорошей прочностью на сжатие и растяжение.
Слои в битумном покрытии
Битумное покрытие состоит из следующих слоев:
Слой минеральных заполнителей, таких как гравий, камни и песок, вместе образуют слой битумного основания. Этот слой рассматривается как основание для укладки вяжущего и поверхностного слоя.
Битумное вяжущее является вторым слоем над базовым слоем, который выступает в качестве первого слоя битума. Это делается при двухслойной укладке покрытия. Это также называется выравнивающим слоем.
Третий слой – это бетонная форма битума или асфальта. Битумный бетон представляет собой комбинацию заполнителей, которые непрерывно сортируются от максимального размера, который в основном составляет менее 25 мм, до мелкого заполнителя размером менее 0,075 мм, чтобы сделать смесь достаточно непроницаемой. Это обеспечивает слою приемлемые уровни диссипативных и эластичных свойств.
Основные требования к битумной смеси
Ниже приведены основные и существенные характеристики, которыми должна обладать битумная смесь:
Стабильность битумной смеси
Устойчивость дорожного покрытия к деформации под действием транспортного средства или динамической нагрузки называется стабильностью битумной смеси. Основными двумя примерами разрушения битумного покрытия из-за недостаточной устойчивости являются:
Участки в дорожном покрытии под действием ускорения приобретают жесткую деформацию в поперечном направлении. Это называется толчками. Направление движения транспорта приводит к образованию продольных гребней, которые называются желобками.
На стабильность битумного покрытия влияют следующие параметры:
Стабильность определяется достаточным сцеплением между частицами. Для этого необходимо достаточное количество вяжущего вещества, чтобы оно покрывало частицы в тот момент, когда оно обеспечивает трение. Также существует вероятность более низкого значения стабильности, если содержание вяжущего велико и частицы смеси находятся на расстоянии друг от друга без какой-либо связи.
Долговечность битумной смеси
Устойчивость смеси к внешним атмосферным воздействиям и абразивному износу можно назвать долговечностью. Колесные нагрузки с высоким абразивным воздействием на дорожное покрытие приводят к образованию растягивающих деформаций. Недостаточная прочность дорожного покрытия приводит к следующим разрушениям:
Отверстия – это местное разрушение, а вскрытие – это разрушение, при котором обнажаются все заполнители. Более высокое содержание вяжущего помогает в некоторой степени снизить вероятность разрушения.
Устойчивость битумного покрытия к скольжению
Сопротивление заносу – это сопротивление дорожного покрытия заносу транспортного средства. Это в основном связано с текстурой поверхности дорожного покрытия. Содержание битума также в значительной степени влияет на это свойство. В условиях высокоскоростного движения это важный фактор, который необходимо учитывать. Открытая крупнозернистая поверхность поможет обеспечить максимальную устойчивость к заносу.
Работоспособность битумной смеси
Битумная смесь должна быть легко обрабатываемой для ее правильной укладки и уплотнения. Это возможно только в том случае, если смесь обладает достаточной обрабатываемостью. Это свойство позволит смеси принять надлежащую форму и состояние.
Работоспособность смеси зависит от следующих факторов:
Гибкость битумной смеси
Уровень прочности на изгиб, необходимый для противодействия транспортной нагрузке, называется свойством гибкости. Именно оно помогает предотвратить растрескивание поверхности дорожного покрытия. Излом – это трещины, которые образуются на поверхности. Причиной этих трещин является усадка и хрупкость связующего.
Многократные изгибы поверхности в результате воздействия на нее транспортных нагрузок приводят к хрупкости. Гибкость увеличивается при более высоком содержании битума.
Некоторые из желательных свойств, необходимых для битумной смеси, следующие:
Читать далее:
Почему битум используется в дорожном строительстве? Свойства и преимущества битума для дорожных покрытий
Виды битумных смесей для строительства дорожных покрытий и их применение
Различные виды битума, их свойства и применение
Различные лабораторные испытания битума для строительства дорожных покрытий
Битумные материалы – виды, свойства и применение в строительстве
Процессы в битумном дорожном строительстве
- Виды битумных смесей для строительства дорожных покрытий и их применение.
- Виды битумных материалов в строительстве – применение и свойства.
- Почему битум используется в дорожном строительстве? Свойства и преимущества битума для дорожных покрытий.
- Долговечность битумных покрытий и факторы, влияющие на нее.
- Градация битума – различные методы градации битума.
- Различные виды битума, их свойства и применение.
- Виды разрушений в гибких дорожных покрытиях, их причины и методы ремонта.