лекция+8.2+АБ+қасиеттері (1). 8. 2 Асфальт бетонны рылымды механикалы асиеттері
Скачать 1.47 Mb.
|
8.2 Асфальт бетонның құрылымды механикалық қасиеттері Асфальт бетон температураға және деформациялық жағдайға байланысты келесі құрылымдық жағдайда болуы мүмкін: серпімді- морт, минералды тұлғасы шыныланған битум қабыршықтарымен қатаң бекітілген. Мұндай асфальт бетон қасиеті цементті бетонға және басқа да кристаллды байланысты жасанды материалдарға жақындайды; серпімді – иілмелі, минералды тұлға дәндері аққыштық шегі артпайтын кернеулерде серпімді және майысымды қасиет көрсететін, ал үлкен кернеулерде серпімді – тұтқыр қасиет көрсететін битум қабыршықтарымен қосылған; тұтқыр – иілмелі, минералды тұлға дәндері сұйық битумдар қабыршықтарымен қосылған және кернеудің аз мәнінде материалдардың деформациясына әкеліп соқтырады. Механикалық әсерлер нәтижесінде асфальт бетон қиын қасиеттер жиынтығын көрсетеді: серпімділік, иілімділік, жылжығыштық, кернеулер кернеу релаксациясы (азаюы, босауы), майысу жылдамдығына байланысты беріктілігінің өзгеруі, жүктемелердің көп әсерінен деформацияның жиналуы және т.б. Асфальт бетон сапасын сипаттайтын негізгі қасиеттер: беріктілік, майысу, жылжығыштық, релаксация, суға төзімділік, тозуға төзімділік, аязға төзімділік. Беріктілік – асфальт бетонның механикалық әсерлерге бұзылуға қарсыласу қасиеті. Бұл қасиеттің көрсеткішін қысылу және ығысудағы беріктілігі, төсемедегі жарықшаққа төзімділігі сипаттайды. Асфальт бетонның майысымдылығы асфальт бетон үлгілерін иілім немесе созуға сынағанда пайда болған салыстырмалы майысумен бағаланады. Асфальт бетонның 0°С-де салыстырмалы ұзаруы 0,004...0,008-ден, -20°С-де 0,001...0,002-ден аз болмаса (майысу жылжамдығы 5...10 мм/мин-қа жақын болғанда) төсеме жарықшақ пайда болуына орнықты болады. Жылжығыштық. Асфальт бетонды жылжығыштыққа сынау уақытқа байланысты майысудың өзгеруін белгілеуге жағдай туғызады. Жылжығыштық – ұзақ статикалық жүктеме жағдайында материалда өтетін аз иілмелі майысу процессі. Релаксация – материалдарда кернеудің азаюы, майысу шамасы тұрақты. Релаксация процессі серпімді майысуды иілімдіге айналдыру. Асфальт бетонда кернеудің азаюуы құрамында минералды материалдарға қарағанда аз беріктілігі мен аз тұтқырлы битумның болуы. Битумның температурасы мен тұтқырлығы асфальт бетон құрамындағы кернеудің азаю сипатына әсер етеді. Температура төмендегенде релаксациялық процесс азаяды, ал температура көтерілгенде материалдың релаксациялық қасиеті артады. Суға төзімділік. Асфальт бетонды жамылғы төсемелері ұзақ уақыт ылғалдану нәтижесінде құрылым байланысының босауынан минералды дәндердің бөлінуі. Осының салдарынан төсеме тозуы және ойықтар пайда болады. Суға төзімділігі асфальт бетонның тығыздығы мен адгезиялық (жабысу) байланысының тұрақтылығына байланысты. Кеуектілік асфальт бетонның суға төзімділігіне көп әсер етеді, ол әдетінше 3...7 % құрастырады. Асфальт бетонда қуыстар ашық және тұйық болады. Дәндер өлшемдерінің азаюына байланысты су кірмейтін тұйық қуыстар саны артады. Суға төзімділік суға қанығу, ісіну және суға төзімділік Кв коэффициенті шамасымен анықталынады (Кв≥ 0,9 болуы керек). Аязға төзімділік. Асфальт бетон қуыстарындағы су қыста қату әсерінен көлемі 8-9 %-ға артатын мұзға айналып, 29 МПа-дан артық қоспада қысым туғызады. Қату және еру асфальт бетонның бұзылуына ең үлкен әсер етеді, жарықшақтар пайда болуына соқтырады. 8.3 Асфальт бетон төсемесін жаю Асфальтбетонды төсемесі бар жол жамылғысының конструкциясын барлық конструкцияның беріктігіне, табиғи жағдайларға және жергілікті материалдарға қойылатын талаптарға сүйене отырып таңдайды. Жол жамылғысының конструктивтік көлденең кескінінің бейнелері 8.3.1 суретте келтірілген. 8.3.1 – сурет – Жол жамылғыларының конструктивті кескіндері (мысал): 1 – асфальтобетон, беткі қабат – 3 см; 2 – асфальтобетон, астыңғы қабат – 4 см; 3 – асфальтобетон, астыңғы қабат – 5 см; 4 – цементті бетон, 20 см; 5 – құмды қабат, 18 см; 6 – битумды минералды қоспа; 7 – цементті бетон тақталары, 8 – асфальтобетон, астыңғы қабат – 4,5 см; 9 – битуммен араластырылған қиыршықтас қабаты, битум мөлшері 2,5 л/м2 – 16 см; 10 – құмды қабат, 18 см; 11 – ақ қиыршықтас Негіз қабаты төсеменің әр жағынан 0,5 м-ге кең етіп орнатылады. I және II техникалық санаттағы жолдарда кеңейтілген негіздер-конструкцияның қажетті элементі. Жүру бөлігінің бүйір жиегінің бұзылуын болдырмау және жол жамылғысының астына судың кіруін болдырмау үшін кеңейтілген негіз үстіндегі кеңістік су өткізбейтін материалмен толтырылады. Жүру бөлігінің жиектергі бойындағы жиектік жолақтар жүру бөлігінен, әсіресе түнгі уақытта қозғалыс қауіпсіздігін арттыру үшін айрықша болуы тиіс. Асфальт бетон қоспасын МЕМСТ 9128-97 талаптары сәйкес технологиялық регламент бойынша дайындайды. Асфальтбетонды төсемелерді жаю технологиясына келесі негізгі операциялар кіреді: асфальтобетон қоспасын дайындау; қоспа жайылатын негіз бетін дайындау; қоспаны тасымалдау; қоспаны жаю және нығыздау. Дайындық жұмыстары Асфальтобетон қоспасы төселетін негіз белгіленген тәртіппен қабылдануы тиіс (тегіс, сапалы нығыздалған болуы керек). Асфальтбетонды қоспаны жаяр алдында төменгі қабаттың беті дайындалуы тиіс: қажет болған жағдайда Инженер мақұлдаған материалмен шұңқырарға жөндеу жүргізіледі; тегістеу жұмыстары орындалады (шұңқырларды, ойықтарды асфальтобетонмен толтыру және т.б.); негіз беті кірден, бөгде заттардан, қоқыстан тазартылады. Ластанған немесе ылғалданған негіз беті асфальтобетонмен ілінісу қамтамасыз етілмейді, бұл төсеме мен жол жамылғысы беріктігінің күрт төмендеуіне әкеледі. Негіз бетіндегі тегіссіздіктерді қымбат тұратын материал – асфальтобетон есебінен түзетуге тура келеді, бұл оның артық жұмсалуын және жұмыстардың қымбаттауын тудырады (8.3.2 – сурет). Сондықтан асфальтобетонды қабаттарды тегіс, құрғақ, таза және қатпаған негізде орналастыру қажет. 8.3.2 – сурет – Тегістегіш қабат, астыңғы қабаттағы тегіссіздіктерді түзету үшін Дымқыл негізді құрғату ыстық құммен (250 – 300о С-ге дейін) немесе арнайы кептіргіш-қыздырғыш агрегаттарымен жасалыныды. Негіз бетін тазалау механикалық сыпырғыштармен немесе қысылған ауамен орындалынады. Осы жұмыстарды орындағаннан кейін төсеменің жобалық ені мен көлденең еңістігін, сондай-ақ төсеме жиегінің түзулігін сақтауға мүмкіндік беретін белгілеу жұмыстарын орындау қажет (нивелирдің немесе басқа да геодезялық аспаптар көмегімен, жиектегі таспаға ақ немесе түсті сызықтарды салу арқылы және басқа да тәсілдермен). Негіз немесе астыңғы қабат беті дайындалғаннан және қабылданғаннан кейін асфальтобетон қоспасын жаюға дейін 3-5 сағат қалғанда битум эмульсиясымен (ЭБК-1 немесе ЭБПК-1) немесе сұйық битуммен өңделеді, майланады (подгрунтовка). Сцепление покрытия с нижележащим слоем усиливают за счет подгрунтовки битумной эмульсий (ЭБК-1 или ЭБПК-1) за 1-6 ч до укладки покрытия или жидким битумом за сутки до укладки покрытия – при применении жидкого битума класса СГ – и за двое суток – при применении жидкого битума класса МГ. Майлау жұмыстарын жасамауға болады, егер: төсеменің астыңғы және үстіңгі қабаттарын салу арасы 2 тәуліктен төмен болса; салынған астыңғы қабат үстімен көліктер қозғалысы болмағанда. Органикалық тұтқырғыш материалдарды пайдалану кезінде қыздыру температурасы 8.3.1 кестеде көрсетілген шектерде болуы тиіс. 8.3.1 – кесте
Материалдардың шығын нормасы, л/м2: негіз бетін битуммен өңдегенде – 0,5-0,8, астыңғы асфальтобетон бетіне – 0,2-0,3; негіз бетін 60% эмулсиямен өңдегенде – 0,6-0,9, астыңғы асфальтобетон бетіне – 0,3-0,4. Майлау жұмыстарында бақыланады: тұтқырғыштың біркелкі таралуы; температура; шығын нормасы. Автогудронаторды дұрыс баптау 8.3.3 суретте көрсетілген. 8.3.3 – сурет – Битум эмульсиясын тарату: 1 – қоспа жайылатын қабат; 2 – тұтқырғыш таратқыш сызғыш; 3 – битум эмульсиясын шашу; 4 – тұтас тұтқырғыш қабаты 23 А/б қоспасын тасымалдау
А/б қоспасын брезентпен жабу; А/б қоспасын пайдаланылған газдармен жылыту; Шанақтарды жабысудан техникалық эмульсиямен майлау. Зауытта дайындалған қоспаны төселетін жерге автомобильдермен тасымалдайды. Қоспаны жайылатын жерге қатаң түрде графикпен жеткізу қажет. Қоспа қабыршақтанбау және салқындамау үшін тасымалдау қашықтығын мүмкіндігінше шектеу керек. Қоспа тасымалдайтын машиналардың шанақтарын жылыту жүйелерімен және брезентті жылуоқшаулағыш материалдармен қамтамасыз ету қажет. Асфальтобетон қоспасының сапасы оның температурасына байланысты. 8.3.2 – кесте Тұтынушыға тиеу кезіндегі қоспаның температурасы
Ескерту: ББЗ және белсендірілген минералды ұнтақтарды пайдаланған кезде ыстық қоспалардың температурасын 20 оС-ға төмендетуге жол беріледі. Жоғары тығыздықты асфальтобетон және полимер-битум тұтқырғыштарда дайындалған асфальтобетон үшін дайын қоспалардың температурасын 20 °С-ға дейін арттыруға рұқсат етіледі. Сапалы қоспа жолға жеткізу кезінде автомобиль шанағында жадағай конус түзейді, біркелкі қара түсті, түтіндемейді, жылжымалы, битум түйіршіктері мен дақтары жоқ. Тасымалдаудың рұқсат етілген қашықтығы қоспаның түріне, климаттық жағдайларға, тасымалдау жолдарының жағдайына байланысты. Жуық мөлшермен (тәжірибе жүзінде) ыстық қоспа жолдың әрбір километріне тасымалдау кезінде 1°С-қа немесе тасымалдаудың әрбір сағаты үшін 20°С-қа салқындайды деп есептеуге болады. Тәжірибеге сүйене отырып, құрғақ ыстық ауа райында ыстық тығыз қоспаны 40...50 км-ге дейін қашықтыққа тасымалдауға болады, ал салқын ауа райында – 20...30 км-ге дейін. Асфальтобетонды қоспаларды тасымалдау ұзақтығы жаю кезінде ең аз рұқсат етілген температураны қамтамасыз ету жағдайларымен белгіленеді. Тиеу және жаю кезінде қоспаның температурасын талдау қоспаны тасымалдау процесінде жылу ысыраптарын барынша азайту қажет екендігін көрсетеді, бұл тек түрлі қорғаныс құрылғыларын пайдалану кезінде ғана мүмкін. Көлік құралдарының қозғалысы кезінде шанақтың бүйір бетінде және тасымалданатын қоспаның жоғарғы бөлігінде орналасқан қоспа қабатының температурасы конвективті жылу беру есебінен төмендейді. Бұл қоспаның кейбір көлемінің жоғары тұтқырлық түзілуіне ықпал етеді және әртүрлі температуралы қоспаларды жаюға әкеледі. Соның салдарынан нығыздау коэффициенттері мен беріктілік сипаттамалары төмен төсемелері бар телімдер пайда болады. Заыутта араластырғыштан қоспаны түсіру кезінде қоспаның қабатталуын болдырмау және біртектілігін қамтамасыз ету үшін қоспаларды тиеудің арнайы схемасы әзірленді: алдымен қоспаны шанақтың алдыңғы бөлігіне, содан кейін артқы және одан кейін ғана – ортасына төгіледі. Автосамосвал шанағының сыйымдылығы 15 т артық болған кезде шанақты бес әдіспен тиеуге болады. Автосамосвал шанағындағы қоспа салмағы салмағы көп болған сайын, оның баяу салқындағанын ескеру қажет. Сондықтан үлкен жүк көтерімділігі бар автомобильдерді қолдану қоспаны жеткізу қашықтығын арттыруға, жылжымалы асфальт-бетон зауыттарының орнын ауыстыру санын және оларды монтаждау мен бөлшектеу шығындарын азайтуға мүмкіндік береді. Үлкен жүк көтерімділікті автомобиль-самосвалдарды қолдану кезінде тасымалдаудың өзіндік құны да азаяды. А/б қоспасын жаю А/б қоспасын асфальт жайғыш бункеріне түсіру
А/самосвал қоспа түсірер алдында шанақты көтереді, а/б қоспасы артқы бортқа сырғытылады және қоспаның қатпарлануын болдырмау үшін бірыңғай массамен түсіріледі; А/самосвал а/төсегіштін қабылдау бункеріне артқы жүріспен келеді және тежегішті ажыратып, оны кері итерместен а/төсегіштің алдында тікелей жақын жерде тоқтайды; А/самосвалмен байланысқа автосамосвалды итере бастайтын а/төсегіш кіреді; А/самосвал а/төсегіштің қабылдау бункеріне қысым келтірмеуі керек. Қоспаны асфальт таратқыш бункеріне түсіру бірсарынды (плавно), жұлқынусыз, біртіндеп төгеді. Қайта тиегіштерді (перегружатель) қолдану қоспаны түсіру уақытын азайтуға мүмкіндік береді және а/төсегіштің қабылдау бункеріне құлайтын қоспаның соғылу ықтималдығын, сондай-ақ а/төсегіштің а/самосвалдармен итеруін болдырмайды, бұл төсеменің тегістілігі мен қабат қалыңдығының артуына ықпал етеді. Ыстық асфальтобетон қоспаларының жаю алдындағы температуралары кестеде келтірілген мәндерден төмен болмауы керек. 8.3.3 – кесте – Қабатты жаю кезінде асфальтобетон қоспаларына ұсынылатын температураның таралу аралығы
Ескертпе. Алымында – жел жылдамдығы 6 м/с-қа дейін, бөлімінде – жел жылдамдығы 6...13 м/с. Асфальтбетонды қоспасын қолайлы ауа райы жағдайында төсеу керек. 8.3.4 – кесте - Асфальтбетон төсемелерін жаю шарттары
Ескертпе: Жұмысты ереже бойынша екі ауысыммен ұйымдастырады; үстіңгі қабатты тек қана күндізгі уақытта, ал төсеменің төменгі қабатын кез келген ауысымда Асфальтобетон қаспаларынан жол жамылғыларының төсемелері мен негізін ауа райының құрғақ уақытында жаяды. 8.3.3 сурет – Екі қабатты асфальтобетон төсемесін жобалық ені бойынша бір ауысымда төсеу технологиялық сұлбасы 1 - автомобиль-самосвал; 2 – асфальт төсегіш; 3 – пневмо дөңгелекті каток; 4 – салмағы 11 – 18 т тегіс білікті ауыр каток; 5 – су шашқыш машина 8.3.4 – сурет – Екі қабатты ыстық а/бетоннан төсеме салу технологиялық сұлбасы Қоспаны жаю үшін механикаландырылған отрядтар жинақталады: өздігінен жүретін асфальт төсегіш (жүру бөлігі еніне байланысты біреу екеу немесе үшеу); катоктар; көмекші машиналар мен жабдықтар. Асфальтобетон қоспасын ереже бойынша бірнеше таратқышпен жамылғының бүкіл ені бойынша жаяды. Жайылатын қабат қалыңдығы таратқыштың үтіктегіш тақтасы (трамбующий брус) арқылы реттелінеді. Қалыңдықты реттеген уақытта нығыздауға қор қалтырылуы тиіс. Ыстық қоспалар үшін – 15-30%, ал суық қоспалар үшін – 40-70%. Таратқыш бункердегі қоспаны толық таратпауы керек. Таратқыштан кейін қабат бетінде ақаулар болмауы керек. Байқалған ақаулар нығыздау жұмыстары басталғанша жойылуы тиіс. Аусым аяғында және ұзақ үзілістерде таратқышта қоспа қалдырмауға тырысу қажет. Кез келген жағдайда да асфальтобетон қоспасын жеткізу бірқалыпты болуы керек. Асфальт төсегіштердің тоқтау саны минимумға дейін қысқару керек. Қоспаны тасымалдау кезінде қысқа үзілістер болған жағдайда, бункерде қалған қоспаны асфальт төсегіштен толығымен жаю ұсынылмайды (қоректегіштің (питаталь) салқындатуын және ондағы қоспаның қатаюын болдырмау үшін); қалған қоспасы бар бункер жаңа қоспа жеткенше жабылады. Таптайтын білігі және пассивті үтіктейтін плитасы бар асфальт төсегіштерді пайдаланған кезде төсегіштің жылдамдығы 2-3 м/мин құрауы тиіс. При скорости укладки больше 3…4 м/мин ухудшается ровность покрытий и повышается вероятность образования разрывов и трещин. Укладку жестких смесей целесообразно вести с включенными трамбующим брусом и виброплитой. Укладку пластичных смесей допускается механизма и при малом весе рабочей плиты. Часто укладку осуществляют на всю ширину проезжей части не одним, а несколькими укладчиками, которые движутся с некоторым отставанием от ведущего. Разрыв составляет до 30 м. При этом сопряжение полос укладки выполняют по горячему слою. При укладке смеси одним асфальтоукладчиком работу выполняют поочередно на двух полосах. Рекомендуется укладывать смесь двумя асфальтоукладчиками, работающими одновременно на двух смежных полосах, с отставанием одного от другого на 10…15 м. Если при устройстве покрытия остается узкая полоса (например, на виражах или переходно-скоростных полосах), смесь на ней укладывают вручную одновременно с работой укладчика, чтобы можно было уплотнять слой сразу по всей ширине покрытия, избежав дополнительного продольного шва. После прохода укладчика на поверхности слоя не должно быть дефектов в виде трещин, раковин, разрывов. Замеченные дефекты необходимо устранять до начала работы катков. В конце смены и при продолжительных перерывах в укладке (поломка оборудования, дождь) смесь в укладчике следует выработать полностью и устроить пандус для беспрепятственного проезда построечного транспорта. Ыстық асфальтбетонды қоспаны бір асфальт таратқышпен төсеу жолағының ұзындығы (ол кезде екі жолақтың жақсы түйісуі пайда болады) ауа температурасына байланысты (8.3.5 – кесте). 8.3.5 – кесте
Асфальт бетон төсемесін жаю технологиялық реті: -механикалық сыпырғыштармен негіз бетін кір мен шаңнан тазалау; -автогудронатормен негіз бетін сұйық битум немесе битум эмульсиясымен майлау, -асфальт бетон қоспасын автосамосвалдармен тасымалдау және асфальт таратқыш қабылдау бункеріне төгу; - асфальт таратқыштармен қоспаны жаю; - жайылған қоспаны тегіс білікті жеңіл, орташа және ауыр катоктармен нығыздау. Жұмыс жүргізуді ұйымдастыру Салынатын қабаттың қажетті сапасына қол жеткізудің қажетті шарты технологиялық тәртіптерді міндетті түрде қатаң сақтаумен бірге, жұмыс жүргізуді сауатты ұйымдастыра білу. 2. В конце смены и при продолжительных перерывах (летом при перерыве более 30...60 мин, при пониженных температурах воздуха - не более 15 мин) необходимо расходовать всю смесь, находящуюся в бункере, шнековой камере и под плитой, во избежание поломки асфальтоукладчика. Асфальтоукладчик при этом должен выдвигаться вперед, чтобы обеспечить возможность уплотнения всей уложенной смеси до ее остывания. 4. Состав звена катков зависит от скорости потока, вида асфальтоукладчиков, вида и типа асфальтобетонной смеси, характеристик катков. При использовании асфальтоукладчиков с рабочим органом, состоящим из трамбующего бруса и пассивной выглаживающей плиты, звено следует формировать не менее чем из трех катков: гладковальцового легкого, гладковальцового (или на пневматических шинах) среднего и тяжелого. Легкий и средний катки можно заменить одним вибрационным катком массой 6...8 т, так как при работе с выключенным вибратором он выполняет функции легкого катка, а с включенным - среднего. При укладке горячих асфальтобетонных смесей с содержанием щебня более 40 % в состав звена легкий каток можно не включать. При возможности выбора вида среднего катка предпочтение следует отдавать катку на пневматических шинах. В случае использования асфальтоукладчиков с рабочим органом, состоящим из трамбующего бруса и вибрационной плиты, укатку мелко- или крупнозернистых горячих смесей осуществляют звеном из средних и тяжелых катков, легкий каток необходим только при укатке песчаных смесей. Кроме основных ведущих машин бригада, работающая на укладке асфальтобетонных смесей, укомплектовывается дополнительным оборудованием, выполняющим вспомогательные операции: компрессорами с пневмомолотками или лопатками для обрубки краев ранее устроенных полос покрытия и для очистки основания от пыли сжатым воздухом; поливомоечными машинами со щеткой для очистки и промывки основания; автогудронаторами для доставки и распределения по основанию битумной эмульсии; разогревателями, использующими тепловую энергию инфракрасного излучения для разогрева мест сопряжений полос и исправления дефектных мест. Кроме того бригаде выдают следующие основные приборы, приспособления и инвентарь: нивелир и набор визирок для геодезической разбивки и переноса высотных отметок к месту укладки смеси; вибротрамбовки и ручные трамбовки для уплотнения смеси вручную в недоступных для работы катков местах; металлические рейки с уровнем, шаблоны для контроля ровности устраиваемого покрытия. Перед погрузкой кузов смазывают мыльным раствором. Для исключения расслоения смеси при выгрузке из смесителя разработана специальная схема загрузки смесей: сначала выгружают смесь в переднюю часть кузова, затем в заднюю и только после этого — в среднюю. При емкости кузова самосвала более 15 т можно загружать кузов за пять приемов. Асфальт бетон қоспасын өздігінен жүретін катоктар звеноларымен нығыздалынады. Құрамы: тегіс білікті жеңіл (8 тоннаға дейін) және ауыр (15 тоннаға дейін) катоктар немесе салмағы 4,5-8 тонналық тербелгіш катоктар және де салмағы 16-30 тонналық дөңгелекті катоктар. Жаіа жайылған асфальтобетон қабатын нығыздау жолақ шетінен ортасына қарай, 30 см-ге іздерін басып жүргізіледі. Нығыздау этаптары кезіндегі асфальтобетон қоспасының температуралары, 0С
Первый асфальтоукладчик укладывает слой по струне. Второй асфальтоукладчик движется вслед за первым на расстоянии 10...30 м, копируя ровность уже уложенного слоя «по лыже». Слои укладываются внахлест, перекрытие составляет 5...10 см. На схеме проставлены номера прохода катка при движении вперед. Полосу сопряжения уплотняет каток 4 после укладки второй полосы. Рис. 19.12. Технологическая схема укладки асфальтобетонного слоя двумя укладчиками Нығыздау кезіңдегі қоспа температурасы ыстық қоспалар типі мен маркасына байланысты 70-тен 1400С аралығында болады. |