TRB inz PJ8 9, Budowa Dróg i Autostrad sem. V, Technologia budowy dróg
[ Pobierz całość w formacie PDF ]2008-12-03
ZADANIA WYPEŁNIACZA
WYPEŁNIACZ
• Utworzenie wraz z asfaltem zaprawy bitumicznej
(mastyksu), wiążącej między sobą grubsze ziarna
kruszywa
•Wypełnienie wolnych przestrzeni pomiędzy grubszymi
ziarnami kruszywa
ziarnami kruszywa
• Zmniejszenie wrażliwości temperaturowej lepiszcza
• Stworzenie odpowiedniej urabialności przez masę
bitumiczną
Mączka mineralna jest to drobno
ą j
zmielony materiał skalny
przechodzący w większości przez
sito 0,074 mm, stosowany jako
wypełniacz do mas bitumicznych
TECHNOLOGIA BUDOWY DRÓG
dr inż. Piotr JASKUŁA
RODZAJE WYPEŁNIACZY
RODZAJE WYPEŁNIACZY 2
PODSTAWOWY
•Mączka kamienna pochodząca ze skał osadowych
zasadowych, co najmniej 90% węglanu wapnia.
Produkowany z wapieni, marmurów i dolomitów.
ZASTĘPCZY
ZASTĘPCZY
•Mączka kamienna pochodząca z innych rodzajów
skał lub odpadów przemysłowych:
– popioły lotne
–pyły cementowe
–mączka żużlowa
– piaski pylaste
SPECJALNY
•Spełnia dodatkowe funkcje w masie bitumicznej: nadanie
większej ciągliwości, stabilności, adhezji – np. mączka
gumowa, wapno hydratyzowane
BITUMOWANY
BITUMOWANY
• Produkowany ze skał nasyconych asfaltem, przemiał
grysów lakierowanych lub otoczenie mączki w mieszarce
STOSOWANIE WYPEŁNIACZY
BADANIA WYPEŁNIACZY
• Norma PN-61/B-96504 zaleca stosowanie wypełniacza
zastępczego:
– do 20% dla lepiszcza asfaltowego
• Inne dane:
– 25
÷
50% dla lepiszcza asfaltowego
– 25
÷
50% dla lepiszcza asfaltowego
– proporcje należy obliczać nie wagowo ale objętościowo
• uziarnienie
• wskaźnik emulgacji
• wilgotność
• powierzchnia właściwa
• zawartość cząstek pyłu drobnego
• wskaźnik aktywności
• wskaźnik chłonności asfaltu
•ciągliwość zaprawy
•pęcznienie
•nasiąkliwość
1
2008-12-03
UZIARNIENIE
• WSKAŹNIK EMULGACJI
WE
≤
0,4
• WILGOTNOŚĆ
W
≤
3%
• POWIERZCHNIA WŁAŚCIWA
S = 2500
÷
4500 cm
2
/g (określona metodą Blaina)
•ZAWARTOŚĆ CZĄSTEK PYŁU DROBNEGO
Zawartość cząstek <0,05 mm w stosunku do cząstek
<0,075 mm powinna wnosić :
–dla wypełniacza podstawowego 50%
–dla wypełniacza zastępczego
Sito #, mm
Przechodzi przez sito, %
Wypełniacz
podstawowy
Wypełniacz
zastępczy
Instrukcja
IBDiM
0,28
100
100
0,18
100
95
0,15
95
80
35%
0,075
80
55
• WSKAŹNIK AKTYWNOŚCI
Charakteryzuje siłę wiązania wypełniacza i asfaltu.
•Wypełniacz otacza się naftą, umieszcza w cylindrze.
Cylinder poddaje się wstrząsom i odstawia na 24 godziny.
• WSKAŹNIK CHŁONNOŚCI ASFALTU
Procentowa ilość asfaltu 80
°
P jaka jest potrzebna do
otoczenia wypełniacza <0,075 mm, t=175
°
C z
jednoczesnym zachowaniem go w stanie
sproszkowanym
• LICZBA OLEJOWA
Masa oleju jaka pochłania wypełniacz do stanu
urabialności w postaci pasty
urabialności w postaci pasty
V
V
1
A
=
n
(1
−
w
)
w
V
V
2
e
w
Wyniki badania Pierścienia i Kuli
•C ĄGLIWOŚĆ ZAPRAWY
Zaprawa 1:1 (wypełniacz+asfalt). Badanie jak
dla asfaltów
•PĘCZNIENIE
Bada się po 60 dniach moczenia zaprawy w
wodzie
• NASIĄKLIWOŚĆ
bada się na próbkach
φ
=h=50 mm z
wypełniacza i asfaltu w proporcjach określonych
dla wskaźnika chłonności asfaltu
-
właściwości usztywniające wypełniaczy
obliczono ze wzoru :
∆T = T
2
–T
1
°
C
15
16
15
13,9
13
14
12
9,7
10
50/70
WP
WG
WB
WMTM
8
6
4
2
0
50/70 WP WG WB WMTM
Badane próbki wypełniaczy
2
2008-12-03
DODATKI
ŚRODKI ADHEZYJNE
– substancje, które zmniejszają
napięcie powierzchniowe asfaltu, poprawiając
zwilżalność kruszywa asfaltem. Ilość – do 1% do
asfaltu. (
nazwy handlowe „Teramin”, „Wetfix
”).
Granulat – bitumowane
włókna celulozowe
STABILIZATORY
stosowane przede wszystkim w
mieszankach SMA w postaci włókien celulozowych.
Mają za zadanie utrzymanie nadmiaru mastyksu na
grubych ziarnach kruszywa i niedopuszczenie do jego
spłynięcia w czasie przechowywania SMA i transportu.
Mogą być również stosowane włókna mineralne i
odpady skórzane i włókiennicze. (rzadko!).
Włókna celulozowe - zbliżenie
Granulat – 50% włókien celulozowych, 10% bitum, 40% polimer (EVA
)
SKŁAD MMA
MIESZANKI
MINERALNO-
•
Asfalt
– dozowany w postaci płynnej: gorący lub w
postaci emulsji lub asfaltu upłynnionego,
•
Kruszywo
– dozowane po wysuszeniu, ogrzaniu i
odpyleniu,
•
Wypełniacz
dozowany na zimno bezpośrednio do
•
Wypełniacz
– dozowany na zimno bezpośrednio do
mieszalnika,
•
Dodatki
:
– modyfikatory,
– stabilizatory,
– środki adhezyjne.
KLASYFIKACJA MMA
MIESZANKA MAKADAMOWA
Ze względu na
uziarnienie:
– makadamowa
– betonowa
pośrednia
– pośrednia
• Zastosowana w 1832 r w
Szkocji przez
Johna McAdama
• uziarnienie kruszywa
jd f k j
jednofrakcyjne
• Zastosowanie:
– oddzielnie wbudowane asfalt i
kruszywo – powierzchniowe
utrwalenie,
– grysy lakierowane.
3
STABILIZATORY
– stosowane przede wszystkim w
MINERALNO
ASFALTOWE
2008-12-03
MIESZANKA BETONOWA
MIESZANKA POŚREDNIA
(NIECIĄGŁA)
• mieszanka o ciągłym
uziarnieniu kruszywa
wytworzona i
wbudowana w całości
• ziarna mniejsze
wypełniają przestrzenie
pomiędzy większymi
ale ich nie rozpychają
100
100
80
80
60
40
60
20
40
0
20
0,01
0,1
1
10
100
0
Sito kwadratowe [mm]
0,01
0,1
1
10
100
Sito kwadratowe [mm]
KLASYFIKACJA MMA 2
KLASYFIKACJA MMA 3
• Ze względu na zastosowane lepiszcze:
– Asfaltowe,
–Smołowe.
• Ze względu na sposób wytwarzania i wbudowania:
– Sporządzane i wbudowywane na gorąco
– Sporządzane i wbudowywane na gorąco,
– Sporządzane na gorąco i układane na zimno,
– Sporządzane z gorącym lepiszczem i układane na zimno,
– Sporządzane z chłodnym lepiszczem (asfalt upłynniony, emulsja
asfaltowa) i układane na zimno
• Ze względu na uziarnienie:
– drobnoziarniste – do 8 mm (6,3 mm)
– średnioziarniste – do 16 mm (12,8 mm)
– gruboziarniste – od 16 mm do 31,5 mm
• Należy pamiętać o zachowaniu odpowiednich proporcji
KLASYFIKACJA MMA 4
KLASYFIKACJA MMA 5
• Ze względu na zawartość wolnych przestrzeni
(wypełnienie):
– o strukturze zamkniętej (ścisłe) -
≤
4,5% wolnych przestrzeni.
Stosowane do warstwy ścieralnej.
– o strukturze częściowo zamkniętej (półścisłe) – 4,5
÷
8% wolnych
ę
• Ze względu na sposób wbudowania:
–
Wałowane
(wymagające zagęszczania, wałowania),
• Beton asfaltowy,
• Beton smołowy,
• Mastyks grysowy SMA,
• Asfalt piaskowy,
• Asfalt drenażowy,
• Piaski bitumowane,
• Mieszanka mineralno-cementowo-emulsyjna MCE
–
Samozagęszczalne
(zagęszczające się pod własnym
ciężarem)
• Asfalt lany,
• Mastyks izolacyjny,
• Masy zalewowe.
przestrzeni. Stosowane do warstw wiążących i podbudowy.
– o strukturze otwartej – 8
÷
20% wolnych przestrzeni.
Rzadko stosowane do podbudów oraz warstw wyrównawczych.
ę j(p
) ,
y
4
100
Należy pamiętać o zachowaniu odpowiednich proporcji
pomiędzy grubością warstwy H i wielkością
największych ziarn kruszywa h
H
min
≥
2
÷
3 h
max
2008-12-03
KLASYFIKACJA MMA 6
PROJEKTOWANIE MMA
Mieszanki mineralne
Typ betonowy
Typ makadamowy
Typ pośredni
beton asfaltowy
powierzchniowe
utrwalenie
mastyks grysowy
SMA
beton asfaltowy
o nieciągłym uziarnieniu
mieszanki do cienkich
warstw na gorąco
• JAKIE KRUSZYWO?
• JAKI ASFALT?
• JAKA OPTYMALNA KOMBINACJA A i K?
asfalt lany
asfalt piaskowy
warstw na gorąco
PROJEKTOWANIE MMA (1)
PROJEKTOWANIE MMA (2)
KONCEPCJE PROJEKTOWANIA
•
SYMULACJA
MMA musi spełniać różne wymagania, czasami
sprzeczne
•
MMA - RELACJE WAGOWO-
OBJĘTOŚCIOWE
OBJĘTOŚCIOWE
MMA musi być odporna na:
•
deformacje trwałe
•
•
s ękania
•
tr ła
•
zi łanie wody i mrozu
•
zniszczenia pogorszające eksploatację
(szorstkość, hałaśliwość itp.)
PROJEKTOWANIE MMA (3)
PROJEKTOWANIE MMA
ZMIENNE
– KRUSZYWO (typ, uziarnienie i wielkość,
ścieralność, nasiąkliwość, kształt i tekstura,
czystość)
y )
– ASFALT (rodzaj, trwałość, reologia)
– ZAWARTOŚĆ ASFALTU DO KRUSZYWA
1. Ocena przydatności materiałów przewidzianych do
zastosowania jako składniki mieszanki.
2. Ustalenie składu i uziarnienia mieszanki mineralnej
oraz ewentualna korekta składu.
3 Ustalenie rodzaju i ilości lepiszcza potrzebnego do
3. Ustalenie rodzaju i ilości lepiszcza potrzebnego do
otoczenia kruszywa, jego związania i wypełnienia
wolnych przestrzeni.
4. Ocena właściwości fizycznych i mechanicznych oraz
ewentualna korekta składu.
5
deformacje trwałe
[ Pobierz całość w formacie PDF ]