Проектирование асфальтобетонной смеси. 2 Проектирование асфальтобетона. Проектирование состава асфальтобетона

Название	Проектирование состава асфальтобетона
Анкор	Проектирование асфальтобетонной смеси
Дата	29.09.2022
Размер	2.37 Mb.
Формат файла
Имя файла	2 Проектирование асфальтобетона.doc
Тип	Контрольная работа #704659
страница	1 из 4

1 2 3 4

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

“МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (МАДИ)”

В

ОЛЖСКИЙ ФИЛИАЛ

Контрольная работа

По дисциплине: Производственная база дорожного строительства

На тему: Проектирование состава асфальтобетона

Регистрационный №_______________ Выполнил:

Студент 3 курса

Специальность:

Дата сдачи: “___” _________20__г. Отделение: ЗФ

Проверил:

Чебоксары-20___г.

Содержание

Задание на проектирование				3
Цель проектирования				4
1	Метод проектирования			5
	1.1		Основные этапы расчёта состава асфальтобетона	6
2	Выбор вида, типа и марки асфальтобетона			7
3	Выбор и проверка качества исходных материалов и их назначение в асфальтовом бетоне			8
	3.1		Щебень	8
	3.2		Песок	8
	3.3		Минеральный порошок	9
	3.4		Битум нефтяной дорожный	9
4	Расчёт зернового состава минеральной части асфальтобетона			10
5	Определение оптимального содержания битума			13
6	Приготовление асфальтобетонной смеси и формование образцов			15
	6.1		Определение расхода материалов на лабораторный замес	15
	6.2		Приготовление асфальтобетонной смеси	15
	6.3		Формование образцов	16
7	Определение физико-механических свойств асфальтобетона			17
	7.1	Определение средней плотности асфальтобетона		17
	7.2	Определение водонасыщения асфальтобетона		17
	7.3	Определение предела прочности асфальтобетона при сжатии		18
	7.4	Определение коэффициента водостойкости асфальтобетона		20
8	Сопоставление свойств контрольных образцов с требованиями стандарта			21
Список литературы				22

Задание на проектирование
Запроектировать состав асфальтобетонной смеси для устройства верхнего слоя покрытия, уплотняемого в горячем состоянии, автомобильной дороги в районе строительства – Нижегородская область
Дорожно-климатическая зона – III
Техническая категория дороги – III
Характеристика участка дороги –
Время устройства покрытия (месяц) – август

Цель проектирования
Целью проектирования является определение оптимального соотношения исходных материалов (щебня, песка, минерального порошка и битума), обеспечивающего получение высококачественного асфальтобетона с заданными свойствами.

Проектирование асфальтобетона представляет собой комплексный процесс, позволяющий обосновать состав (или составы) асфальтобетонной смеси с учетом назначения конструктивного слоя, состава, грузонапряженности

интенсивности дорожного движения и климатических условий района строительства. При этом должны быть учтены свойства всех исходных компонентов, регламентирована последовательность и порядок производства асфальтобетонных работ с привлечением экономических соображений.

Проектирование асфальтобетона состоит из пяти этапов:

анализ условий эксплуатации;
анализ исходных материалов и возможности их использования в асфальтобетонных смесях;
разработка технологии приготовления, укладки и уплотнения асфальтобетонной смеси и назначение технологического регламента производства работ;
подбор состава асфальтобетонной смеси, включающий в себя расчетную часть и пробный замес;
экономические соображения и расчеты, позволяющие при наличии двух и более равноценных технически вариантов выбрать из них один наиболее экономичный и рекомендовать его для производства работ.

1 Метод проектирования
Метод проектирования – расчетно-экспериментальный по предельным кривым плотных смесей (метод СоюздорНИИ).

Исходные постулаты метода:
Соотношение диаметров зерен соседних фракций минеральной части:

d₁	=	d₂	=……=	d_n-1	= 2	(1)
d₂		d₃		d_n

Объемные доли последовательно уменьшающихся фракций смеси:

q₂	=	q₃	=……=	q_n	= К = 0,65…0,90	(2)
q₁		q₂		q_n-1

К- коэффициент сбега.
При таких соотношениях достигается максимальная плотность минеральной смеси.

Сумма всех фракций смеси составляет 100%:
q₁+q₂+q₃+…+q_n=100%

или

q₁(1+K+K²+К^…+Кⁿ^-1)=100%

или

q₁=	1-К	100	(3)
	1-Кⁿ

здесь q₁ – объемная доля первой фракции смеси (частный остаток), %;

n – число фракций в смеси.

Число фракций смеси находят из выражения

n = 3,32lq	d_max	(4)
	d_min

где d_mах - наибольший размер зерен смеси, мм (определяется при выборе типа смеси по крупности минеральных зерен, в зависимости от ее назначения);

d_min – наименьший размер зерен смеси, мм – принимается из расчета, что он должен быть крупнее размера частиц соответствующих глинистым (т.е. более 0,005 мм).

Таким образом зная коэффициент сбега и число фракций, можно определить объемную долю первой фракции (из уравнения 3) и затем каждую последующую как произведение предыдущей на коэффициент сбега. Суммарный объем всех фракций после округления до целых чисел должен быть равен 100%.

Объемные доли (частные остатки) всех фракций переводят в полные остатки и строят графики предельных кривых плотных смесей. Для этого полные остатки откладывают на оси ординат в масштабе натуральных чисел, а размеры сит – в логарифмическом масштабе.

Для построения кривых приняты размеры ячеек сит, последовательно уменьшающиеся вдвое; в результате сита не всегда совпадают со стандартными. Поэтому точки расположения размеров стандартных сит, откладываемые на оси абсцисс, находят по формуле

X=3,32lq	d_в	m	(5)
	d_x

где х – расстояние по оси абсцисс между точками, соответствующими размерам сит, мм;

d_б ^– размер отверстия большего сита, ближайшего к тому, местоположение которого определяется, мм

d_х – размер отверстия сита, местоположение которого определяется на ином сите, мм;

m – масштаб шкалы сит (расстояние между точками, отвечающими размерам соседних идеальных сит), мм.

Из точек, отвечающих размерам стандартных сит на оси абсцисс, восстанавливают перпендикуляры до пересечения с предельными кривыми. Расстояние по ним между предельными кривыми соответствует пределам полных остатков на стандартных ситах.
1.1 Основные этапы расчета состава асфальтобетона
Этап Ι. Выбор вида и типа проектируемого асфальтобетона;

Этап ΙΙ. Выбор и оценка качества исходных материалов(щебня,песка,минерального порошка, битума) для проектируемого асфальтобетона;

Этап ΙΙΙ. Расчет зернового состава минеральной части асфальтобетона; Этап ΙV.Определение оптимального количества битума;

Этап V. Приготовление асфальтобетонной смеси и формованиеобразцов асфальтобетона;

Этап VI.Определение физико-механических свойств контрольныхобразцов и сопоставление с требованиями ГОСТ 9128-2013 для проектируемого асфальтобетона.

Заключение по составу асфальтобетона.

2 Выбор вида, типа и марки асфальтобетона
Согласно ГОСТ 9128-2013 «Смеси асфальтобетонные, полимерасфальтобетонные, асфальтобетон, полимерасфальтобетон для автомобильных дорог и аэродромов» (приложение А) для автомобильной дороги III технической категории, строящейся в III дорожно-климатической зоне принимаем:

горячий плотный мелкозернистый асфальтобетон Тип Б марка смеси II, марка битума БДН 90/130.

Характеристики выбранного вида, типа, марки и структуры асфальтобетона

Характеристика	Показатели
Температура укладки	не менее 110 °С
Наибольший размер минеральных зерен	до 20 мм
Величина остаточной пористости	от 2,5% до 5,0%
Содержание щебня	от 40% до 50%
Предел прочности при сжатии, при температуре 50 °С, не менее	1,0 МПа
Предел прочности при сжатии, при температуре 20 °С, не менее	2,2 МПа
Предел прочности при сжатии, при температуре 0°С, не более	12,0 МПа
Водостойкость, не менее	0,85 МПа
Водостойкость при длительном водонасыщении, не менее	0,75 МПа
Сдвигоустойчивость по коэффициенту внутреннего трения, не менее	0,81 МПа
Сцеплению при сдвиге при температуре 50 °С, не менее	0,35 МПа
Трещиностойкость по пределу прочности на растяжение при расколе при температуре 0 °С и скорости деформирования 50 мм/мин: не менее не более	3,0 Мпа 6,5 Мпа
Водонасыщение для: образцов вырубок	1,5 (1,0) – 4,0 4,5
Пористость минеральной части, не более	22%
Средневзвешенное содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы в смеси фракций щебня и гравия должно быть, не более	25%
Марка щебня по дробимости, не ниже:: а) щебня из изверженных и метаморфических горных пород б) щебня из осадочных горных пород в) щебня из металлургического шлака г) щебня из гравия д) гравия	1000 800 1000 800 -
Марка щебня по истираемости, не ниже	И2
Марка щебня по морозостойкости, не ниже	F50

3 Выбор и проверка качества исходных материалов

и их назначение в асфальтовом бетоне
Выбранный асфальтовый бетон, его вид, тип, марка и структура определяем требования к физико-механическим свойствам и гранулометрии каменных материалов, и также к марке битума.
3.1 Щебень
Вид – щебень из металлургического шлака

Марка щебня по прочности – 1000 МПа

Марка щебня по износу – И2

Морозостойкость – F50

Плотность истинная – 3200 кг/м³

Плотность средняя - 3030 кг/м³

Содержание пылеватых и глинистых частиц – < 3%

Содержание пластинчатых и игловатых зерен – 1,4 %
Таблица 3.1.1

Зерновой состав щебня

Остатки	Содержание, % частиц с d, мм
Остатки	20	10	5
Частные, г	2800	51500	45700
Частные, %	2,8	51,5	45,7
Полные, %	2,9	59,4	90,5

ВЫВОД: Принятый шлаковый щебень соответствует требованиям ГОСТ 3344-83, поэтому пригоден для приготовления асфальтобетона необходимого типа и марки.

1 2 3 4