автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Повышение прочности холодного асфальтобетона для дорог САР

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ --¿а? МАЛИ

АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ Т..Т (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

На правах рукописи

САЙЕЦ ХЕССО ЗИЯД

ПОВЫШЕНИЕ ПРОЧНОСТИ холодного АСФАЛЬТОБЕТОНА ДЛЯ ДОРОГ САР

сгтецпаль-ность 05; 23-05--- "Строительные'материалы и изделия"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени Кандидата технических наук

Москва, 1994

Работа выполнена на кафедре "Дорожно-строительные материалы Московского государственного автомобильно-дорожного института /техн ческни университет/.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Н.Б.Горелышев.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Я.Н.Ковалев

кандидат технических наук М.Б.Сокальская

Ведущая организация - МОСАСФАЛЬТСТРОЙ

Защита состоится " 10 " июня 1994 г. в /й^ часов на заседании специализированного совета К 053.30.13 В. России при Московском государственном автомобильно-дорожном институ /технический университет/ по адресу:

125829, ГСП-47, • Москва, А-319, Ленинградский проспект, 64, аудитория 42.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан "_" _ 1994 г.

Отзывы просим представлять в двух экземплярах с подписью, зав ренной печатью.

Телефон для справок 155-08-60.

Ученый секретарь ' '

специализированного совета кандидат технических наук,

доцент .. Л.П.Бессонова

АКТУАЛЬНОСТЬ ДИССЕРТАЦИИ

Основное преимущество холодного ' асфальтобетона''при сравнении с зрячим заключается в возможности приготовления смеси впрок, длительно ее хранения в рыхлом состоянии, в укладке при любой положительной гмпературе, что обеспечивается применением жидкого бптумз с зяв-эстью, редко превышающей 100с.

Холодные асфальтобетонные смеси применяют на дорогах НЫУ кате- • зрий для устройства верхнего слоя покрытий, при этом сроки службы тага покрытий как правило не превышают 6-8 лет.

В диссертационной работе исследована возможность применения более ззких битумов, вплоть до 300с, для повышения прочности асфальтобетона сохранением рыхлости смесей при складировании, что актуально для ус-эвий Сирии.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

1. Найдена температурная граница между рыхлостью и слеживаемостью лесей с жидким битумом всех марок.

2. Разработан и теоретически обоснован нозый метод хранения в габеле холодных асфальтобетонных смесей с сохранением их рыхлости геслежизаемости) в течение заданного срока, 'основанный на поддержании гмпературы смеси на уровне, превышающем температурную границу слежи-

16м0сти.

3. Показана возможность применения метода термоса для поддержания ¡мпературы смеси на требуемом уровне.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ

1. Разработан метод применения битумов повышенной вязкости ш сравнению с обшно применяемой вязкостью с целью повышения прочност; холодного асфальтобетона.

2. Обоснована технология длительного хранения холодных асфальто' бетонных смесей с сохранением их рыхлости, применительно к климатичес ким условиям Серии.

3. Предлагай метод определения объема штабеля, необходимого для хранения смеси в течение заданного срока.

АПРОБАЦИЯ'РАБОТЫ

Диссерта1?я доложена на заседании кафедры дорожно-строительны материалов МАДП.

Объем работы. Диссертация состоит из .введения, 6- глав, списка литературы, 95 стрзниц текста, 16 таблиц, 22 рисунков.

Отличительная особенность асфальтобетонных смесей, укладываемых холодном состаиии, по сравнению со смесями, применяемыми в горяче состоянии, занимается в их способности сохранять рыхлость ■ длит ель не время после изготовления и уплотняется в покрытии при температуре, сс ответствующей температуре окружающего воздуха, под- воздействием легга катков и колес автомобилей. Это обстоятельство-позволяет организован круглогодичное производство смесей и транспортировать их на значитеш ные расстояния. Однако, при этом холодный асфальтобетон имеет ряд с} щественных недостатков,. которые обусловлены применением в нем жидко! битума малой еязкости, не более 100 с - невысокая прочность, -водос: кость, износостойкость и т.п.

Применение жидких битумов большей вязкости не практикуется, так зк при этом смесь при хранении слипается ( слеживается ) и становится эпригодной для устройства дорожных покрытий.

Исследованиями холодного асфальтобетона занимался рнд советских и зрубежных исследователей.

Практически не было попыток применения более вязких битумов вяз-эстьга Сс- 70-130с. Наиденные 40 лет тому назад способы уменьшения

О

пеживаемости за счет обработки готовой смеси специальными веществами яеживаемости, не совершенствуются, использование для этих целей ПАВ граничивается лишь одной работой М.Б.Сокальской, применившей активи-эванный минеральный порошок.

Всё это не мешает реализовать возможность применения холодного сфадьтобетона в гораздо больших объемах, чем горячего, на дорогах с евысокой интенсивностью движения. ' ;

Сирия расположена в V дорожно-климатической зоне ( по российской пассификации) со среднесуточной температурой наиболее паркого месяца Э'С и наиболее холодного месяца 6'С. Дожди редкие и нерегулярны и злько в течение декабря, января и февраля.

В дорожной сети Сирии более половины автомобильных дорог с напря-энносгью не более 600 автомобилей в сутки. Это местные и сельские до-оги, на которых по условиям.движение возможно и целесообразно уст-зйстео покрытий из холодного асфальтобетона.

Холодный асфальтобетон в большей степени соответствует не только вижению, но и климатическим условиям Сирии, однако его сравнительно ебольшая долговечность в покрытиях делает актуальной задачу повышения-рочности холодного асфальтобетона и его срока службы в дорожных понятиях невысоких технических категорий.

Обзор литературы, приведенный в диссертации, свидетельствует о-асокой экономической эффективности холодного асфальтобетона на доро-

гах низких категорий, тем не менее попытки повышения его прочности без увеличения слеашзаемости ведутся непрерывно. Однако реальные результаты к настоящему времени получены только от применения-' минеральных порошков, 'активированных специальными веществами .

Поэтому темэй диссертации выбран холодный асфальтобетон, а основной целью исследований является повышение прочности покрытий из холодного асфальтобетона..

Пути достижения поставленной цели могут быть различными, однако, наиболее простыл и целесообразным в климатических условиях Сирии является использование битумов с большей вязкостью, чем обычно используют

в холодных смесзх России. Обычно холодные асфальтобетонные смеси гото!

60

с битумом, характеризующимся вязкостью С5 - 70-120. Известно, чте

повышение вязкости битума на одну марку в данном случае до вязкоси £0

С 5 - 130/200 прочность асфальтобетона увеличивается на 12-15%, г в результате несомненно . повышается срок службы покрытия. Если в результате повышения вязкости битума в диссертационном исследование удасться повысить ирочность холодного асфальтобетона на 15%, то можне с достаточной степенью достоверности прогнозировать повышение долговечности покрыли. Однако, при этом неизбежно повышение слеживаемоси холодной смеси при хранении, поэтому в числе задач, которые следуе' решить для достижения.поставленной цели, главной задачей будет нахождение способа повышения прочности с сохранением способности смеси н* слеживаться при хранении.

Известно, что согласно ' теории аутогезии, развиваемой Вашцкм (15), образование прочной связи между контактирующими поверхностям: появляется в случай если при соприкосновении происходят их слипа ние-коалесценц^а - с повышением когезионной'прочности: Аутогезия имее диффузионную щироду, согласно которой для полного слипания поверхнос тей необходимо исчезновение грапз'цу р-здога ними.

- Б -

Из этого следует, что при хранении смесей в птаЭеле надо стре-1ться к тому, чтобы либо вероятность слипания, диффугзи и слияние !енок вяжущего была .минимальной, .либо когезионная прочность слипшихся тоев была бы невелика.

Для первого условия рядом исследователей был предложен целый ряд гроприятий : охлаждение готовой смеси до температуры 30'С перед ее сладированием, ограничение высоты штабеля, обработка горячей смеси здными. растворами органических соединении, уменьшение содержания бита в смеси, изменение зернового состава в сторону увеличения содер-шия минерального порошка.

Второе условие практически может быть исполнено только одним пу-;м - снижением вязкости битума, что в свою очередь приводит к снижено прочности и ухудшению условий формирования покрытия

В последние годы интересные работы, связанные с хранением холод-¿х смесей были проведены В.П.Леонтьевым. Выло показано, что высота габеля и температура укладки '"смесей в штабель позвсггет увеличить зоки хранения смесей без слеживаемости.

Однако эти исследования выполнены применительно к условиям Урала не могут быть прямо применены для условий Сирии, кроме того, приме-шие битумов повышенной вязкости не предусматривалось.

В соответствии с поставленной целью исследований и на основании гзультатов исследований холодного асфальтобетона на битшах различной ¡экости необходимо теоретически рассчитать условия скл^зрования сме-гй и подтвердить этот расчет результатами исследования слеживаемости йодных асфальтобетонных таесей на битумах различной вязкости.

Учитывая жаркий климат Сирии, можно предположить, что и критерии юживаемости и методы их сценки должны быть инши, чем разработанные и районов с умеренным климатом, поскольку Еысокая температура окру-изщего воздуха будет способствовать сохранения в птзбелэ такой темпе-

ратуры смеси при которой она не будет слеживаться.

В последние годы предлагается принципиально иной подход, при котором устраиваются штабели высотой до 10 м без предварительного охлзж-* дения. Таким образом сохраняется низкая- когезионная прочность в течении длительного хранения смеси в штабеле.

С учетом наложенного, можно сформулировать цель исследований; повышение прочности и долговечности холодного асфальтобетона за счет повышения вязкости приьгеняеАиго жидкого битума.

Глазной задачей для достижения этой цели будет доказательство, что температурные условия Сирии позволяют складировать в штабеля без слеживания смеси с битумои более вязким (200/300), чем обычно используется е холодном асфальтобетоне (70/130), определить условие складирования и сроки хранения смесей.

Для приготовления холодных асфальтобетонных смесей в качестве минерального материала (щебня, песка и минерального порошка) использовали известняк месторскдения Обидимо (Тульская область).

Марка по дробкысоти (раздавливании в цилиндре) щебня Обидимского месторождения - 800. Марка по износу - И-2.

В качестве вяжуцего был использован среднегустеющий жидкий битум,

полученный разжиганием вязкого битума БНД 90/130 керосином: Для провело

дения исследований были использованы битумы с вязкостью С- 74,126, 193 и 290с.

Использованные для исследований материалы весьма схожи с используемыми для страгтельства дорог в Сирии.

Для проведения исследований принят асфальтобетон Ех с содержанием щебня 45%, песка - 45%, кшерального порошка - 10%, битума - 4,5%.

Исследование холодных асфальтобетонов на битумах различной вяз-гости выявил определенные особенности изменения качества этого материала, связанные с изменением свойств' применяемого вяяущего ' (табл. 1 шс.1).

На рис.1 приведены зависимости пористости минерального остова [1а), прочности при сжатии (16), коэффициенты водостойкости (1в) и ко-)ффициента длительной водостойкости (1г) холодного асфальтобетона от шзкости применяемого битума

зальтобетон Бх с содержанием вязкости применяемого битума, фракции юльче 0,071) - 10%, битума - 4,5%.

Исследование холодных асфальтобетонов на битумах различной вяз-;ости выявил определенные особенности изменения качества этого матери-ша, связанные с изменением свойств применяемого вяяущего (табл.1 шс.1).

На рис.1 приведены графики зависимости пористости минерального гстова (1а)., прочности при сжатии (16) , коэффициенты .водостойкости (1в) [ длительности водостойкости (1г) от вязкости битума.

ПОКАЗАТЕЛИ ОЗОЙОТВ ХОЛОДНЫХ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ЛИНИИ

;? кость о -1 ~ Пористость Остаточная по-риотооть. 7. объема Средняя плотность 'г/смЗ Водона-сыщение 7. объема Нзбу-. хание 7. объемз Прочность при сжатии при 20'С МПа Коэфф. циент водо-стой- Коэфф. водостойкости при длительном ЕОДО- нзсыщ. После прогрева в течение 2 ч. при 60'С.

рмьно-го осто- ьс % объема водона-сьщение Г. объема набухание я: объема прочность-при сжатии при 20'С МПа коэфф. водостойкости коэфф. водостойкости при длительном водона-сыщежш

71 ?0,0 10,1 2,25 8,9 1,6 1,67 0,54 0^30 7,8 0,8 2,07 0,79 0,49

1 г 19,4 9,9 2,26 8,2 1,3 1,78 ; 0,63 0,39 7,1 0,7 2,24 0,82 0,69

1Са 18,9 9,1 2,28 7,6 1,1 1,88 0,76 0,48 6,9 0,5 2,36 0,84 0,75

гзп 18,5 8,8 . 2,29 7,9 0.8 1,95 0,80 0,51 6,8 0,4 2,40 0,89 0,80

ОЯ

ОЬ

07

а«-

05

74 126

196 290

ьдаость,с

155 293

ВЯЗКОСТЬ,С

Б:

2,4-

■Ю

1,8-

20-

О 1— о

О

с

19

74 126 196 290

Ь»ШСТЬ,С

74

116

196 290

ВЯЗКОСТЬ,с

Рис. 1 Зависимость свойств холодного асфальтобетона ' "от вязкости ппименяемого битума

1 - после тзогтева

2 - ло ггоотева

В первую очередь обращает на себя вниманиечто пористость минерального остова холодного асфальтобетона уменьшается с увеличением вязкости применяемого битума, что свидетельствует о Солее плотной упаковке зерен минерального остова.

Из приведенных данных также видно, что с увеличением вязкости битума прочность холодного асфальтобетона растет и при использовании би-ео

тума с вязкостью С 5 - 290с, она приближается к величинам, характерным для теплого асфальтобетона. (Горизонтальная линия на уровне 20 кг/см2 на рис. 16 соответствует нижней границе нормативной прочности теплого асфальтобетона марки II и горячего а/б марки III). После прогрева образцрв в течение 2-х часов при 90'С прочность увеличивается в среднем на 202 и достигает величин, превышающих 2 МПа. Учитывая жаркий климат Сирии можно полагать, что формирование покрытий из холодного асфальтобетона будет протекать интенсивно и упомянутая прочность будет достигаться уже в течение первого месяца эксплуатации.

.Наибольший интерес вызывает влияние вязкости-применяемого битума

на водостойкость холодного асфальтобетона. Если при использовании би-60

тума с вязкостьв С с - 74с коэффициент водостойкости невысок, то же

СР •

при использовании битума с вязкостью С 5- - 198с, они значительно Еыше и отвечают требованиям ГОСТ 9123-84.

После прогрева в течение 2-х часов при 90'С водостойкость холодного асфальтобетона существенно возрастает. Особенно заметно это пс величине коэффициента водостойкости при 15-ти суточном водонасыщенш: этот показатель увеличился более чем на 60%. >

Если внимательно проанализировать изменение всех свойств холодного асфальтобетша с повышением вязкости применяемого битума, то нетрудно заметить, что основное изменение происходит при увеличении вяз-£О

кости Cr до гоос.пргаечательно, что уже при использовании битума с вя; со

костью С5 - 200с, показатели сг.о;:отб холодного асфальтобетона таков!

¡то этот материал можно использовать наравне с теплым асфальтобетоном, \е. ка дорогах со средней интенсивностью движения.

Приготовление образцов и их испытания на слеживаемость проводили I соответствии с ГОСТ 12801-84: . температура изготовления образцов -Ю'С, испытание образцов - на приборе, основанном на разрушении образцов ударами конусного копра массой 0,5 кг, падающего с высоты 0,2 м.

Содержание битума в'смеси назначалось таким же, что и при определили показателей физико-механических свойств холодного асфальтобето-[а. Из каждой смеси готовили по 15-20 образцов, которые выдерживали до юпытания в течение 1 суток. Через сутки образцы выдерживали при за-¡анной температуре (Ю'С, 20'С, ЗО'С, 40'С, 50'С) в течение 2-х часои I воздушной бане, после чего проводили испытания'на приборе для опре-;еления слеживаемости по ГОСТ 12801-84.

Результаты исследований приведены в,таблице 2 и на рис.2.

Как видно из приведенных данных, при температуре Ю'С смеси, приставленные на всех битумах, имеют высокую слеживаеность: показатель леживаемости - 12 -22 ударов. При температуре испытания 20'С имеют

сказатель слеживаемости по 10 ударов смеси на битуме с вязкостью ео.

90'С. При температуре испытания ЗО'С приемлемой по слеживаемости 5 £0

ожно считать на битуме с вязкостью С^ до 110с. Применение битума еще олее высокой вязкости до 170с позволяет получать требуемый показатель леживаемости при температуре 40'С и до 250с - при температуре 50'С.

На основании полученных данных была построена зависимость, позво-яющая определить температурную границу рыхлого состояния смеси, кото-ая дает возможность назначить температуру, до которой возможно допус-ить остывание смеси в штабеле, .до его разработки, погрузки смеси и кладки ее в покрытие ( рис.3).

Табдгща 2

Еягкосгь I Количество ударог при температуре

битума !-—-1-1-;-

С ! 10' I 20' I 30' ! 40' I 50'

74 12 9 7 4 -

126 19 14 12 8 5

158 25 13 _ .15. . . 11 о

290 - 23 18 14 12

<п о

о ¡а (и . ш : т £ ■ С о

20

15

10

Ю°С

11

178

/

О" 1/ / У/ /и/ 110/ / С о ___________—

1 с Г 1 1 1

1 ! ! } 1 1 • 1 ! 1 1 1, 1

20°С 40°С

50°С

^55

2?0

Вязкость битума, с.

Рис.. 2 Зсдасимос'.'ь салчк^эл-'гти хешами асфальтобетонах с,-есеИ г? гхсгс:л тая тазами". темкагглйх

Вязкость С

Рис. "з Огтоел&пение темпеоатувной зоны тыхлого состояния смеси.

По традиционной технологии, которую применяют без изменений несколько десятилетий, Свежеприготовленную асфальтобетонную смесь, темпе-рзтура которой равна 60-90'С, укладывают в штабель высотой 2-3 м после охлаждения смеси до 30'С и ниже. .

Если неостывшую смесь сложить в штабель и она будет остывать уже в штабеле - смесь слипнется (слежится), погрузка её экскаватором или фронтальным погрузчиком в кузов самосвала или на железнодорожную платформу будет затруднительной, разгрузка еще труднее, а укладка ровным тонким слоем будет невозможной.

Поскольку смесь в штабеле слеживается только остыв до температуры ниже ЗО'С, постольку становится реальной новая технология складирования смеси с сохранением её рыхлости в течение продолжительного времени: надо складировать смесь до её остывания и не давать ей остыть до температурной границы, отделяющей рыхлость от слеживаемости.

Следствием такой технологии хранения является возможность использования в холодном асфальтобетоне более вязкого, чем обычно, битума, без опасности слеживания, которое неизбежно при обычной технологии, а это позволит 'В свою очередь повысить прочность и водостойкость холодного асфальтобетона на 15-17, а водостойкость более чем на 50%.

И еще одно следствие:

- прогрев этой смеси в течение 2-х часов при 90'С повышает прочность асфальтобетона на 18-20% (см.рис.1 и табл.5 стандарта).

Поддержание достаточно-высокой температуры в штабеле длительное время повлияет на повышение прочности также, как применение более вязкого битума.

Поскольку слеживаемость холодной асфальтобетонной смеси при хранении в штабелях является важнейшим технологическим' показателем, ему посвящен специальный раздел работы.

Смеси с битумом любой вязкостью, вплоть до самых вязких, БНД'

40/60, остаются рыхлыми до тех пор, пока температура смеси не понизилась до критического значения, ниже которой смесь слепается (слеживается) и становится непригодной, для использования.

Чем меньше вязкость битума тем ниже критическая температурз. При СО

вязкости С^ -70с смесь остается рыхлой при температуре вше 20 С, при £0

вязкости С-300с - выше 55'С.

Для поддержания температуры смеси в штабеле выше критической в течение длительного времени, можно использовать 2 способа:

1. Назначить объем штабеля таким, чтобы теплоотдача была согласована со временем хранения смеси до ее использования строительства покрытий.

2.Применить способ термоса.

В соответствии с поставленной задачей необходимо было определить условие складирования смесей в штабеле, для чего сделан теплотехнический расчет остывания смеси в штабеле.

Определено время остывания асфальтобетонного тела (штабеля), отдающего тепло всесторонней конвекцией в воздух с учетом солнечного облучения его поверхности. Для этого использованы известные в теории теплообмена выражения, описывающие динамику температуры в центре прямоугольного тела,' расположенного в начале координат: при х - О, у - 0, г - 0 :

= еМ-ЭгЮ-Взеу

где:

7 - начальная температура штабеля и температура его поверхности в ходе остывания ('С); -¿Й " температура воздуха ('С);

^ ц ^ - радиционкый баланс поверхности штабеля и величина теплового

потока изнутри штабеля к его поверхности (ккал); (¿ к - -коэффициент конвективной-теплоотдачи от поверхности штабеля в воздух (ккад/м2.ч.'С);

X - время (ч);

0-\92 &5 ~ Функция температуры контакта в зависимости от величины критерия Фурье

Определение осредненной величины теплового потока из асфальтобетонного штабеля в грунт ( ^ ,ккал/м2.ч) является решение известной задачи об остывании бесконечно протяженного тела толщиной Р, отдающего тепло в воздух и грунт одновременно с учетом радиационного облучения его поверхности. Тепловая ситуация на контакте такого тела с грунтом (г—Н) описывается математически следующим образом:

где:

■¿й/т) " температура контакта тела с грунтом ('С); Лги Яг - теплопроводность (ккал/м.ч.'С) и температуропроводность (м2/ч) грунта;

Нэ - толщина слоя грунта (и), эквивалентная в тепловом отношении

слою асфальтобетона толщиной Н; И* - - конечное время остывания тела, устанавливаемое по условию

■ 2 - координата (м). Для уложенного на грунт штабеля значения по--

кззателя } рассчитанные па формуле (3), являются приблтаен-ными. Они близки к истинным значениям - в центре штабеля и . . отклоняются от. таковых - на краях.

Определение конечного времени остывания асфальтоб е тонного штабеля .считывает теплоотвод в грунт Ле ч). Далее, находим коэффициент влияния этого теплоотЕода , доли ед.):

с-У-(1о-и)

чде: ^и площади контакта поверхности штабеля с грунтом и воздухом (м2).

Если о рассматриваемом процессе судить по изменению средней тем-1ературы штабеля ('С), то для расчета динамики его остыаания и конеч-юго времени остывания с учетом теплоотвода в грунт, т.е показателей Ь [Т) и Т^,.рекомендуется использовать следующие известные в теплофизике зырачения:

■¿о~£ п

По предложенным фсрлулам выполнены расчеты остывания двух асфальтобетонных штабелей шириной В - В -10 м, длиной -30 м, высотой Ь -3 м 1 -6 м, что показано на графике (рис.5). Рассмотрены климатические ус-:озия г.Дамаска (С.т:рия). Начальная температура асфальтобетонной смеси 5 штабеле - 80'С. Период штабелирования - с апреля по сентябрь.

Сопоставление данных теплотехнического расчета и результатов, фиведенных исследований позволяет определить сроки хранения в штабеле голодных асфальтобетонных смесей, приготовленных на битумах различной ¡явкости (рис.4).

!

Рис. 4|'">! Динамика средней температуры штабеля асфальтобетон ной смеси прямоугольной формы, уложенного на грунт ...для условий Сирии ( в период с апреля по сентябрь)

1- Н=6м

2- Н=3м .1

Сроки хранения зависят от высоты.штабеля. Так, в условиях г.Дамаска сроки хранения смесей в-штабеле высотой 4 м при применении битума г. вязкостью с® 200с смесь можно хранить в штабеле около 2-х недель.

Если смеси складывают в штабель высотой до 10м, то сроки хранения змесей можно увеличить на 30-60% е зависимости от вязкости применяемо-•о битума.

Крпме того, можно допускать складирование смесей при более высо-шй температуре (до 100-110'С). Это, в свою очередь, позволит допустить достаточно длительное хранение"в штабеле смесей, приготовленных с

Рис.5 Зависимость времени остывания смеси в штабеле от его объёма. 33'С - температурная граница зоны рыхлости смеси.

График кинетики остывания штабелей объемом 900 и 1800 мЗ применительно к климатически.! условиям Сирии приведен на рис. 5 , где видно, что в штабеле меньшего объема смесь сохранит рыхлость 30 суток, в штабеле объемом 1800 мЗ - около 100 суток.

Графиком на рис.5 можно пользоваться для ориентировачного определения объема штабеля для сохранения рыхлости смеси заданное время до использования смеси.

Увеличить время хранения смеси в штабеле можно используя метод "Термоса", который заимствован из практики возведения земляного полотна в зимнее время. Теплообменные процессы между штабелями асфальтобетонной смеси и окружающим воздухом предлагается регулировать с помощью теплоизолирующего слоя, устраиваемого из быстро-твердеющего пенопласта БТП, состоящего из 30-33% карбомидформальдегидной смолы, 1-4% пенообразователя и 4-5% отвердителя. Отверждение изолирующего слоя начинается через несколько секунд после его нанесения на штабель и заканчивается через 30-40 мин.

Разработка штабеля покрытого таким теплоизолирующим слоем не вызовет особых трудностей, поскольку прочность этого слоя не превышает 0,5 Míla.

В результате исследований в диссертации предложена технология холодного асфальтобетона повышенной прочности, а следовательно и работоспособности, что достигнуто применением более еязкого чем обычно, жидкого битума.

Гранулометрия минеральной части предлагаемого асфальтобетона такая, как у стандартного холодного асфальтобетона, вязкость примениемо-

ÍO

го битума до Cg- 300с, технология приготовления и укладки в слой покрытия такое же, что и для традиционных' смесей, прочность холодного асфальтобетона на 15-17% выше, чем у стандартного, и не меньше, чем у

теплого асфальтобетона, технология укладки смеси в штабель и хранение в штабеле принципиально отличается от обычной'для холодных смесей.

Новым в диссертации является принцип сохранения рыхлости смеси в штабеле долгое время.

Предлагается новый принцип: складирование в штабель неостывшей смеси и сохранение высокой температуры столько времени, сколько требуется до отправки смеси к месту укладки.

Смесь;"температура которой выше критической, сохраняет рыхлость

сколь угодно долго. Критической, в этом случае, названа температура,

60

остывая ниже которой смесь слеживается. При вязкости С^- - 70с смесь сс-

60

тается рыхлой при температуре выше 20'С, при вязкости Су -300с -выше 55'С.

Для поддержания температуры смеси в штабеле выше критической столько Бремени, сколько необходимо,, предлагается использовать 2 способа:

1. Назначить объем штабеля таким, чтобы теплоотдача была согласована с временем использования смеси. ■ 2. Применить способ термоса.

ВЫВОДЫ

1. Показана целесообразность строительства в САР дорожных покрытии из холодных, асфальтобетонных смесей при условии повышения их прочности и водостойстойкости.

2. Установлена температурная граница между рыхлостью и слеживае-мостью холодных асфальтобетонных смесей, приготовленных на жидком битуме всех марок.

3. Разработан и теоретически обоснован новьш метод длительного хранения холодных асфальтобетонных смесей, основанный на поддержании такой температуры смеси, которая обеспечивает ее рыхлость (неслеживае-мость) даже при использовании жидких битумов, вязкость которых выше вязкости, нормированной стандартом ГОСТ 9123-84.

•4. Определена степень повышения прочности-и водостойкости холодного асфальтобетона с жидким битумом повышенной вязкости.

5. Теплотехническим расчетом- установлена зависимость между объемом штабеля и Бременем его остывания до уровня, соответствующего рыхлому 'состоянию асфальтобетонной смеси. •

6. Показана возможность применения метода термоса для поддержания температуры смеси в штабеле в течение заданного времени хранения.