Проектирование состава холодного асфальтобетона
Автор: Абдуллаев И.А.
Журнал: Экономика и социум @ekonomika-socium
Рубрика: Основной раздел
Статья в выпуске: 3-2 (94), 2022 года.
Бесплатный доступ
Запроектировать холодный асфальтобетон, мелкозернистый, тип Вх, второй марки, предназначенной для устройства верхнего слоя покрытия автомобильной дороги IV технической категории, расположенной в III дорожно-климатической зоне.
Асфальтобетон, камень, заполнитель, плотность, прочность, класс
Короткий адрес: https://sciup.org/140291420
IDR: 140291420 | УДК: 691
Текст научной статьи Проектирование состава холодного асфальтобетона
Бетоном называют искусственный каменный материал, получаемый после затвердевания бетонной смеси - рационально подобранной, тщательно дозированной, перемешенной и уплотненной смеси минерального вяжущего, воды, крупного и мелкого заполнителей и различных добавок.
В строительстве дорог наибольшее применение имеет тяжелый цементный бетон плотностью 2100….2500кг/м 3 на заполнителях из плотных горных пород и некоторых промотходов. В качестве мелких заполнителей используют различные пески и отсев камнедробления.Качество бетона в большей степени зависит от используемых материалов, поэтому их правильный выбор, учитывающий, как требования к бетону, так и свойства самих материалов, имеет важное значение в технологии. При этом должны учитываться экономические условия и экономические нормативы.
Подбор состава бетона включает в себя:
-
- назначение требований к бетону исходя из вида и особенностей изготовления и последующей эксплуатации изделия;
-
- выбор материалов для бетона и определение их свойств;
-
- расчет номинального состава бетона;
-
- приготовление и испытание бетонной смеси на пробных замесах;
-
- формование и испытание бетонных образцов их пробных замесов;
-
- обработку результатов и уточнение номинального состава;
-
- переход от номинального состава к рабочему с учетом колебаний свойств заменителей;
-
- передачу в производство рабочих дозировок с учетом объёмов замеса.
В итоге подбора состава должны быть выполнены два основных условия: бетон должен иметь заданную прочность, а бетонная смесь - заданную удобоукладываемость.
Прочность бетона характеризуется классами, которые определяются величиной, гарантированной на сжатие с обеспеченностью 0.95. На производстве контролируют марку или среднюю прочность бетона. Между классом и средней прочностью имеется зависимость.Бетон подразделяется на классы: В1; В1.5; В2; В2.5; В3; В3.5; В5; В7.5; В10; В12.5; В15; В20; В25; В30; В40; В50; В55; В60. На марки бетон подразделяется следующим образом: М50; М75; М100; М150; М200; М250; М300; М350; М400; М450; М500; М600 и выше через 100.Прочность определяется пределом прочности при сжатии стандартных бетонных образцов -кубов размером 15х 15х15 см, испытанных через 28 суток твердения в нормальных условиях (температура 16-20 0С, относительная влажность окружающего воздуха 90….100%). При использовании кубов с другими размерами вводят переходной коэффициент, на который умножается полученная прочность:
Таблица №1
|
Размер ребра куба, см |
7 |
10 |
15 |
20 |
30 |
|
Масштабный коэффициент |
0,85 |
0,95 |
1,00 |
1,05 |
1,10 |
Удобоукладываемость (формуемость) - способность бетонной смеси растекаться и принимать заданную форму, сохраняя монолитность и однородность - является главным свойством бетонной смеси. Удобоукладываемость в производственных условиях оценивают через подвижность (жёсткость) двумя способами: по осадке конуса для пластичных и по времени растекания на техническом вискозиметре для жёстких смесей. Другие свойства смесей: уплотняемость, расслаиваемость, однородность, воздухововличение, вязкость и др. изучаются в научно - исследовательских лабораториях.
Щебень и песок отходы асбестовой промышленности, минеральный порошок - пыль цементного завода, битум - жидкий СГ 70/130. Все материалы по физикомеханическим свойствам отвечают требованиям ГОСТ 9128-97и могут быть использованы для приготовления холодного асфальтобетона.
Расчет минеральной части асфальтобетона
Вычисляем общее содержание щебня в проектируемой смеси по количеству частиц фракции 5-20, предлагаемых материалов. В предлагаемых материалах общее содержание частиц 5-20 составляет:
10,8+38,1+41=89,9%
Согласно ГОСТ 9128-97 для типа Б х содержание щебня составляет 50-60%.Рассчитываю нормативное содержание щебня по нижнему и верхнему пределам:
Щ н = 100*50/89,9 = 55,6%
Щ в = 100*60/89,9 = 66,7%
Вычисляем содержание минерального порошка в проектируемой смеси по фракции <0,071мм. Согласно ГОСТ 9128-97 содержание минерального порошка для типа Б х составляет 8-12%.В моем случае 77%, тогда рассчитываю нормативное содержание минерального порошка по нижнему и верхнему пределам:
МП н = 100*8/77 = 10,4%
МП в = 100*12/77 = 15,6%
Таким образом ограничения по содержанию:
55,6 < Щ < 66,7
10,4 < МП < 15,6
Для определения содержания песка следует: П = 100-(МП+Щ)
Возможные варианты составов
|
Варианты составов |
Содержание компонентов, % массы |
||
|
Щебня |
Мин. пор. |
песка |
|
|
1 |
55,6 |
10,4 |
34,0 |
|
2 |
55,6 |
13,0 |
31,4 |
|
3 |
55,6 |
15,6 |
28,8 |
|
4 |
61,2 |
10,4 |
28,4 |
|
5 |
61,2 |
13,0 |
25,8 |
|
6 |
61,2 |
15,6 |
23,2 |
|
7 |
66,7 |
10,4 |
22,9 |
|
8 |
66,7 |
13,0 |
20,3 |
|
9 |
66,7 |
15,6 |
17,7 |
В расчетную таблицу вписывают:
- зерновой состав исходных материалов (щебня, песка, минерального порошка);
- зерновой состав проектируемой смеси (ГОСТ 9128-97).
|
№ варианта состава |
Состав минеральной смеси. % массы |
Полный остаток или проход |
Содержание зерен, % массы, размером, щ |
||||||||||
|
20 |
15 |
10 |
5 |
У |
1,25 |
0,63 |
0,315 |
0,16 |
0,071 |
<0,071 |
|||
|
Исходные |
Щебень -100 |
ПОЛЕ. ОСТ. |
0 |
П.8 |
489 |
89.9 |
100 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
данные |
Пенис -100 |
ПОЛЕ. ОСТ. |
- |
- |
- |
13.9 |
51.6 |
702 |
81.4 |
97.6 |
100 |
- |
|
|
Мин. пор. -100 |
ПОЛЕ. ОСТ. |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
4 |
23 |
100 |
||
|
1 |
Щебень -55,6 |
ПОЛЕ. ОСТ. |
0 |
27.2 |
50 |
55.с |
55.6 |
55.6 |
55.6 |
55.6 |
55.6 |
55.6 |
|
|
Песок - 34.0 |
ПОЛЕ. ОСТ. |
- |
- |
- |
4,7 |
17.5 |
23.9 |
27,7 |
33.2 |
34.0 |
34.0 |
||
|
Мин. пор. -10,4 |
ПОЛЕ. ОСТ. |
- |
- |
- |
- |
0.4 |
2,4 |
10.4 |
|||||
|
ПОЛЕ. ОСТ. |
0 |
6 |
27.2 |
50 |
с 1.5 |
73.1 |
79.5 |
83.3 |
89.2 |
92.0 |
100 |
||
|
проход |
100 |
94 |
72,8 |
50 |
39,7 |
26,9 |
20,5 |
16,7 |
10,8 |
8 |
0 |
||
|
2 |
Щебень -55.6 |
ПОЛЕ. ОСТ. |
0 |
6 |
27.2 |
50 |
55.с |
55.6 |
55.6 |
55.6 |
55.6 |
55.6 |
55.6 |
|
Песок - 31.4 |
ПОЛЕ. ОСТ. |
- |
- |
- |
4,4 |
16.2 |
22.0 |
25.6 |
30.6 |
31.4 |
31,4 |
||
|
Мин. пор. -13,0 |
ПОЛЕ. ОСТ. |
- |
- |
- |
- |
0.5 |
3,0 |
13 |
|||||
|
ПОЛЕ. ОСТ. |
0 |
6 |
27.2 |
50 |
60.0 |
71.8 |
77.6 |
81.2 |
86.7 |
98 |
100 |
||
|
проход |
100 |
94 |
72,8 |
50 |
40,0 |
28,2 |
22,4 |
18,8 |
13,3 |
10 |
0 |
||
|
Щебень -55.6 |
ПОЛЕ. ОСТ. |
0 |
6 |
27.2 |
50 |
55.с |
55.6 |
55.6 |
55.6 |
55.6 |
55.6 |
55.6 |
|
|
Песок - 28.8 |
ПОЛЕ. ОСТ. |
- |
- |
- |
4 |
14.9 |
202 |
23.4 |
28.1 |
28.8 |
28.8 |
||
|
Мин. пор. -15,6 |
ПОЛЕ. ОСТ. |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0.6 |
3.6 |
15 с |
|
|
ПОЛЕ. ОСТ. |
0 |
6 |
27.2 |
50 |
59.6 |
70.5 |
75.8 |
79 |
84.3 |
88 |
100 |
||
|
проход |
100 |
94 |
72.8 |
50 |
40.4 |
29.5 |
24.2 |
21 |
15.7 |
12 |
0 |
||
|
Требовании ГОСТ 9128-97 |
проход |
90-100 |
85-100 |
70-100 |
50-60 |
33-46 |
21-38 |
15-30 |
10-22 |
9-16 |
8-12 |
0 |
|
Если кривая не вписывается в рекомендуемые пределы, производят корректировку щебня, песка и минерального порошка, либо в большую, либо в меньшую сторону, но не выходя из требований ГОСТ 9128-97. Т.к. зерновой состав проектируемой смеси отвечает ГОСТу 9128-97, то рецепт смеси такой:
Щебень фракции 5-20- 55,6%
Песок фракции -31,4%
Минеральный порошок -13%
Битум СГ70/130- 3,5-5,5%.
Контроль качества покрытия из АБ, отбор кернов, определение коэффициента уплотнения.
Приемку смеси производят партиями.
При приемке холодных смесей партий, считают количество смесей одного состава, выпускаемой заводом в течение одной смены, но не более 200т.
При приемно-сдаточных испытаниях смесей отбирают по ГОСТ 12801 одну объединенную пробу от партии и определяют температуру отгружаемой смеси при выпуске из смесителя или накопительного бункера, зерновой состав минеральной части смеси, водонасыщение всех смесей, предел прочности при сжатии при t=20 о С в т.ч. в водонасыщенном состоянии и слеживаемость для холодных смесей.
При периодическом контроле количества смесей определяют: пористость минеральной части, остаточную пористость, водостойкость при длительном водонасыщении, предел прочности при сжатии, сцепление битума с минеральной частью смесей, показатели сдвигоустойчивости и трещиностойкости.
Периодический контроль производится один раз в месяц, также при каждом изменении материалов.
Выводы .
При соблюдении требования нормативных документации и правильной соотношение асфальтобетон должен иметь заданную прочность, а асфальтобетонная смесь - заданную удобоукладываемость.
Список литературы Проектирование состава холодного асфальтобетона
- Бахромов, М. М., Отакулов, Б. А., & Рахимов, Э. Х. У. (2019). Определение сил негативного трения при оттаивании околосвайного грунта. European science, (1 (43)).
- Абдукаримов, Б. А., Отакулов, Б. А., Рахмоналиев, С. М. У., & Муродалиева, Н. А. К. (2019). Способы снижения аэродинамического сопротивления калориферов в системе воздушного отопления ткацких производств и вопросы расчета их тепловых характеристик. Достижения науки и образования, (2 (43)).
- Юсупов, А. Р., Милладжонова, З. Р., Отакулов, Б. А., & Рахимов, Э. Х. У. (2019). К расчёту неравнопрочных термогрунтовых тел на сдвигающие нагрузки. Достижения науки и образования, (2 (43)).
- Мирзажонов, М. А., & Отакулов, Б. А. (2018). ВЛИЯНИЕ НА ПРОЧНОСТЬ КОНТАКТНОЙ ЗОНЫ РАБОЧЕГО СТЫКА ВРЕМЕНИ ВЫДЕРЖКИ НОВОГО БЕТОНА. In XLIII INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE" INTERNATIONAL SCIENTIFIC REVIEW OF THE PROBLEMS AND PROSPECTS OF MODERN SCIENCE AND EDUCATION" (pp. 22-24).
- EDN: YUBBNZ
- Мирзажонов, М. А., & Отакулов, Б. А. (2018). Восстановление разрушенных частей бетонных и железобетонных конструкций. Достижения науки и образования, (13 (35)).
- Xalimjon o'gli, S. J. (2021). INFLUENCE ON DURABILITY OF CONTACT ZONE OF WORKING JOINT TIME OF THE ENDURANCE OF A NEW CONCRETE. EPRA International Journal of Environmental Economics, Commerce and Educational Management, 8(5), 1-2.
- Otakulov, B. A., Karimova, M. I. Q., & Abdullayev, I. A. (2021). Use of mineral wool and its products in the construction of buildings and structures. Scientific progress, 2(6), 1880-1882.
- Otakulov, B. A., Abdullayev, I. A., & Sultonov, K. S. O. (2021). RAW MATERIAL BASE OF CONSTRUCTION MATERIALS AND USE OF INDUSTRIAL WASTE. Scientific progress, 2(6), 1609-1612.
- Tulaganov, A., Hodjaev, S., Sultanov, A., Tulaganov, B., Otakulov, B., Hodjaev, N., & Abdasov, D. (2021). FESTIGKEITSBESCHREIBUNG DES SCHWERBETONS AUF ALKALISCHLACKEN-BINDEMITTEL. The Scientific-Practice Journal of Architecture, Construction and Design, 1(1), 5.
