Битумоминеральные смеси каркасной структуры

 

Черный щебень – это щебень, обработанный органическими вяжущими в смесительной установке с принудительным перемешиванием. При приготовлении черного щебня по горячей технологии (смешение при температуре 120…140 °С) используют вязкие битумы БНД 60/90, БНД 90/130; по теплой технологии (температура смешения 50…80 °С) – битумы БНД 130/200, БНД 200/300; по холодной технологии – жидкие битумы МГ 70/130, МГ 130/200.

Для приготовления черного щебня применяют щебень из прочных горных пород прочностью не ниже 80 МПа. Количество вяжущего в зависимости от крупности минеральных частиц составляет 2…4 % (по массе).

Слой покрытия из черного щебня толщиной 6-8 см имеет каркасную пористую структуру. Верхняя часть слоя насыщается зернами мелких фракций при укатке.

Большая пористость слоя из черного щебня вызывает необходимость его защиты от атмосферных осадков, поэтому строительство покрытия завершают слоем поверхностной обработки.

 

Битумоминеральные материалы, получаемые

При поверхностной обработке

 

Для защиты покрытия от разрушающего воздействия атмосферных осадков, талой воды, транспортных нагрузок на его поверхность наносят защитный слой методом поверхностной обработки, который одновременно является и слоем износа.

Поверхностная обработка применяется также для повышения шероховатости покрытия, поверхность которого стала скользкой под шлифующим воздействием движущихся автомобилей.

Защитный битумоминеральный слой образуется в результате розлива тонким слоем на поверхности покрытия горячего вязкого битума и россыпи на еще неостывший битум фракционированного щебня, обычного или черного.

Применение прочного трудношлифуемого узкофракционированного щебня (10-15 мм) и соблюдение установленного режима работ повышают срок службы слоя поверхностной обработки до 4-5 лет.

Щебень для поверхностной обработки должен быть получен дроблением изверженных мелкокристаллических трудношлифуемых горных пород марки по дробимости не менее 1200, желательно мытый.

Известняковый щебень, даже прочный, непригоден из-за высокой шлифуемости.

Битум для поверхностной обработки применяют марок БНД 60/90, 90/130 и 130/200. Введение в битум ПАВ обязательно. Возможно применение эмульсий.

Двойную поверхностную обработку применяют на щебеночных и гравийных покрытиях.

В свежеуложенном слое получившийся битумоминеральный материал содержит 5 % битума. Битум в промежутках между щебенками постепенно наполняется пылью и продуктами истирания выступающих из слоя щебенок, образуя со временем прочную мастику, удерживающую щебенки от вырывания их из слоя колесами даже при самом интенсивном движении.

 

Битумоминеральные материалы, получаемые

Способом пропитки

 

При способе пропитки вначале распределяется каменный материал (слои определенной толщины). По этому слою разливается разогретый битум, который заполняет межпустотное пространство уложенного щебня. Поскольку щебень фракционирован, то объем пустот в слое не менее 40 % и битум легко проникает в эти пустоты. После этого следует повторная россыпь более мелкого щебня, укатка и розлив.

При полной (глубокой) пропитке таких слоев может быть 3-4, при полупропитке – 2-3.

Мелкий щебень последующего слоя при укатке частично вдавливается в недоуплотненный предыдущий слой, расклинивая его зерна, что повышает плотность каждого слоя. Толщина слоя с глубокой пропиткой – 6-8 см, с полупропиткой – 4,5…6 см.

Схема работ при пропитке показана на рис. 8.27.

Процесс пропитки основан на способности битума смачивать поверхность зерен щебня и самопроизвольно растекаться по этой поверхности.

Применение ПАВ способствует лучшему растеканию битума, повышает сцепление и водостойкость материала.

Каркасность структуры вызывает необходимость применения щебня марки по дробимости не ниже 800 для щебня из изверженных горных пород и 600 из осадочных.

Марки вязкого битума при пропитке: БНД 60/90, 90/130, 130/200; температура битума при розливе соответственно 140-160 °С, 130-150 °С, 110-130 °С.

Свойства смесей, получившихся в результате пропитки, не нормируются, так как в лабораторных условиях изготовить образцы такой же структуры, как и материалы на дороге, практически невозможно.