Требования СТО АВТОДОР 2.6. – 2013 предъявляемые к асфальтобетонам. - презентация

1 Требования СТО АВТОДОР 2.6. – 2013 предъявляемые к асфальтобетонам

2 Требования к асфальтобетонам регламентируемые СТО АВТОДОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛУ Использование следящих 3D – систем на строительной технике Использование перегружателей типа «Shutlle Bugge» Использование широкозахватных асфальтоукладчиков Применение добавок снижающих температуру уплотнения асфальтобетона в зимнее время Повышение прочностных показателей при высокой температуре Повышение показателей водостойкости

3 Асфальтобетоны используемые на дорогах ГК «Автодор» ВЕРХНИЙ СЛОЙ ПОКРЫТИЯ Щебеночно- мастичный асфальтобетон Плотный горячий мелкозернистый асфальтобетон типа А, I марки НИЖНИЙ СЛОЙ ПОКРЫТИЯ Горячий плотный мелкозернистый асфальтобетон типа А Горячий плотный крупнозернистый асфальтобетон типа А Горячий плотный крупнозернистый асфальтобетон типа Б ВЕРХНИЙ СЛОЙ ОСНОВАНИЯ Горячий пористый крупнозернистый асфальтобетон

4 Типы асфальтобетонов применяемые в ФРГ AC -для всех асфальтобетонов SMA - для щебеночно-мастичного асфальтобетона MA -для литого асфальтобетона PA -для пористого асфальтобетона Принятые в Германии обозначения для классификации асфальтобетонной смеси асфальтобетона (AC): T - асфальтобетонные смеси для несущих слоев покрытия B - асфальтобетонные смеси для связующих слоев покрытия D - асфальтобетон для верхних слоев покрытия TD - асфальтобетонная смесь для комбинированных слоев покрытия Принятые в Германии обозначения для загруженности дороги: L – легкая N – нормальная S – особая Пример: AC 32 T S: асфальтобетон для несущих слоев дорожного покрытия с наибольшей величиной зерен 32 мм для использования на дорогах с особой загруженностью

5 Горячий пористый крупнозернистый асфальтобетон на битуме БНД 60/90 h=7 см Горячий пористый крупнозернистый асфальтобетон БНД 60/90 h=8 см ЩПЦС М75 h =20 см Щебень, уложенный по способу заклинки h=33 см Щебеночно-мастичный асфальтобетон на битуме БНД 60/90 h=5 см Щебеночно-мастичный асфальтобетон h=5 см Горячий плотный крупнозернистый полимерно- дисперсно армированный асфальтобетон h=7 см Горячий пористый полимерно-дисперсно армированный крупнозернистый асфальтобетон ЩПЦС М75 Щебень, уложенный по способу заклинки Песок Конструкция дорожной одежды предложенная ГК «Автодор» Конструкция дорожной одежды до появления ГК «Автодор» h=8 см h =20 см h=33 см

6 Зем. полотно

7 Нормируемые показатели свойств асфальтобетонов для дорожных конструкций Верхний слой основания СТО ) Гранулометрический состав 2) Водонасыщение 2) Остаточная пористость 3) Водостойкость 4) Длительная водостойкость 5) Предел прочности при сжатии при температуре 50 С ЕВРОПЕЙСКИЕ НОРМЫ 1) Гранулометрический состав 2) Пористость минеральной части 3) Водостойкость 4) Содержание вяжущего 5) Однородность 6) М одуль упругости 7) Определение усталостного сопротивления

8 Сравнение требований предъявляемых к крупнозернистым пористым асфальтобетонам СТО АВТОДОР ГОСТ ) Гранулометрический состав 2) Водонасыщение 2) Остаточная пористость 3) Пористость минеральной части 4) Водостойкость 5) Водостойкость длительная 6) Предел прочности при сжатии при температуре 50 С 1) Гранулометрический состав 2) Водонасыщение 3) Остаточная пористость 4) Пористость минеральной части

9

10 Сравнение зерновых составов крупнозернистого пористого асфальтобетона по отечественным нормативным документам и асфальтобетона для несущих слоев покрытия по немецким стандартам Зерновой состав пористого асфальтобетона (ГОСТ ) Зерновой состав пористого асфальтобетона (ГОСТ ) Зерновой состав асфальтобетона AC 32 TS (TL Asphalt-StB-07) Зерновой состав пористого асфальтобетона (ГОСТ ) Зерновой состав пористого асфальтобетона (ГОСТ ) Зерновой состав асфальтобетона AC 32 TS (TL Asphalt-StB-07)

11 Адаптация европейских норм проектирования дорожных одежд 11 СОСТАВЫ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ ОПТИМИЗИРОВАНЫ ПО КРИТЕРИЮ НАКОПЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ НА УСТАНОВКЕ ДИНАМИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННОЙ КОМПАНИИ (патент РФ ) Керны из к/з пористого асфальтобетона по ГОСТ Керны к/з асфальтобетона AC 32 TS по нормативам Германии

12 Сравнение физико-механических показателей отечественных и зарубежных асфальтобетонов для верхних слоёв оснований Наименование показателя Требования СТО АВТОДОР и ГОСТ Фактические показатели смеси AC 32 TS Крупнозернистый пористый асфальтобетон Средняя плотность, г/см 3 не нормируется 2,3442,353 Остаточная пористость, %5,0-10,06,86,1 Водонасыщение, % по объему 4,0-10,06,356,22 Водостойкость, не менее не менее 0,800,920,72 Предел прочности при сжатии, МПа при: 20 ºС 50 ºС не нормируется не менее 1,1 3,53 1,23 1,75 0,75 Сцепление битума с минеральной частью а/б смеси Соответствие требованиям ГОСТ выдерживает

13 Физико-механические показатели крупнозернистых пористых асфальтобетонов

14 Нормируемые показатели свойств асфальтобетонов для дорожных конструкций Нижний слой покрытия СТО ГОСТ ) Гранулометрический состав 2) Пористость минеральной части 3) Водостойкость 4) Водостойкость длительная 5) Водонасыщение 6) Предел прочности при сжатии при температуре 50 С 7) Предел прочности при сжатии при температуре 20 С 8) Предел прочности при сжатии при температуре 0 С ЕВРОПЕЙСКИЕ НОРМЫ 1) Гранулометрический состав 2) Максимальное содержание пустот 3) Минимальное содержание пустот 4) Степень заполнения пустот 3) Водостойкость 4) Содержание вяжущего 5) Однородность 6) Модуль упругости 7) Тест на колееобразование

15

16 Сравнение зернового состава крупнозернистого плотного асфальтобетона типа А по отечественным нормативным документам с асфальтобетоном для связующих слоев покрытия по немецким стандартам Зерновой состав плотного асфальтобетона (ГОСТ ) Зерновой состав плотного асфальтобетона (ГОСТ ) Зерновой состав асфальтобетона AC 22 ВS (TL Asphalt-StB-07) Зерновой состав плотного асфальтобетона (ГОСТ ) Зерновой состав плотного асфальтобетона (ГОСТ ) Зерновой состав асфальтобетона AC 22 ВS (TL Asphalt-StB-07)

17 Сравнение физико-механических показателей отечественных и зарубежных асфальтобетонов для нижних слоёв покрытий Наименование показателя Требования СТО АВТОДОР ГОСТ Фактические показатели смеси AC 22 ВS Крупнозернис тый плотный асфальтобетон Крупнозернис тый плотный полимерно- дисперсно армированный асфальтобетон Средняя плотность, г/см 3 не нормируется 2,4092,392,41 Остаточная пористость, %2,5 – 54,353,63,5 Водонасыщение, % по объему 1,5-4,03,63,12,37 Водостойкость, не менее не менее 0,800,910,900,92 Предел прочности при сжатии, МПа при 0 ºС 20 ºС 50 ºС не больше 11 не менее 3 не менее 1,5 9,37 3,31 1,5 8,7 2,4 1,15 9,33 3,67 1,7 Сцепление битума с минеральной частью а/б смеси Соответствие требованиям ГОСТ выдерживает

18 Нормируемые показатели свойств асфальтобетонов для дорожных конструкций Верхний слой покрытия СТО ГОСТ , ГОСТ ) Гранулометрический состав 2) Пористость минеральной части 3) Водостойкость 4) Водостойкость длительная 5) Водонасыщение 6) Предел прочности при сжатии при t = 50 С 7) Предел прочности при сжатии при t = 20 С 8) Предел прочности при сжатии при t = 0 С 9) Сдвигоустойчивость при 50 С по коэффициенту внутреннего трения; по сцеплению при сдвиге 10) Трещиностойкость по пределу прочности при расколе при температуре 0 С 11) Стекание ЕВРОПЕЙСКИЕ НОРМЫ 1) Гранулометрический состав 2) Пористость минеральной части 3) Водостойкость 4) Содержание вяжущего 5) Однородность 6) Устойчивость к истиранию 7 ) Модуль упругости 8) Тест на колееобразование

19 Сведения о применяемых смесях ЩМА в различных странах Наименование страны Марка смеси по крупности щебня в, мм Стандарт Великобритания ВенгрияǗT ГерманияZTV Asphalt-StB, 1998 Дания Европейский СоюзprEN Индонезия Испания Италия Корея НидерландыRAW-Standaard 1995 Норвегия ПортугалияJAE/NORMAS (DSAT) РоссияГОСТ США ФинляндияPANK (2000) ФранцияNF P /132 Чешская республикаĚSN (1994) ШвецияVAG 94

20 Сравнение пределов зерновых составов ЩМА по ГОСТ , EN и AASHTO D MP 8-04

21 Минимальная и максимальная температура асфальтобетонной смеси в °C по требованиям ФРГ Тип и марка вяжущего в асфальтобетонной смеси Асфальтобетон (AC) Щебеночно- мастичный асфальтобетон (SMA) В России ЩМА Тип А 20/ /45155 до /70140 до до / до до до / до / **) / до / до / до *) Нижние граничные значения действительны для асфальтобетонной смеси при доставке на строительную площадку, если доставка осуществляется производителем; верхние значения действительны при изготовлении и выходе асфальтобетонной смеси из асфальтосмесительной установки или бункера хранения. **) Дополнительно следует учитывать данные, приводимые производителем.

22 Требования к асфальтобетонной смеси для несущих слоев дорожного покрытия по требованиям ФРГ Обозначение Единица AC 32AC 22AC 16 TS Строительные материалы Зернистые заполнители (поставляемые фракции) Доля дробленых зерен C 50/30 Миниальная доля мелких фракций с E CS 35 % 50 Вяжущее вещество, тип и марка 50/70; 30/45 Состав асфальтобетонной смеси Смесь зернистых заполнителей Проход через сито при M.-% 100 M.-%90 до M.-%75 до 9090 до M.-%75 до 9090 до 100 M.-%75 до 90 M.-%25 до 40 M.-%4 до 14 M.-%2 до 9 Минимальное содержание вяжущего вещества B мин. 3,8 B мин. 4,0 Асфальтобетонная смесь Минимальное содержание пустот MPK Максимальное содержание пустот MPK V мин. 5,0 V макс. 10,0

23 Рекомендуемое содержание битума в асфальтобетонных смесях Нормативные документы РФНормативные документы ФРГ Для верхних слоев покрытия применяют асфальтобетонные смеси: Горячие: -Высокоплотные 4,0-6,0% -Плотные 4,5-6,0% -ЩМА 10 6,5-7,5% -ЩМА 15 6,0-7,0% -ЩМА 20 5,5-6,0% Для нижних слоев покрытия применяют горячие асфальтобетонные смеси: -тип А 4,5-6,0% -тип Б 5,0-6,5% -Высокопористые щебеночные 3,5-5,5% Для верхних слоев покрытия применяют асфальтобетонные смеси: SMA 8, SMA 11 – 6,6-7,4% MA 5, MA 8, MA 11 – 6,8-7,5% PA 8, PA 11 – 5,5-6,5% Для нижних слоев покрытия и верхнего слоя основания: ACT – 3,8-4,2% ACB – 4,2-4,6%

24 Физико-механические показатели щебеночно-мастичного асфальтобетона п/п Наименование показателей ГОСТ ЩМА-10 на БНД 60/90 + 0,4% VIATOP ЩМА-10 на БНД 60/90 +0,3% РТЭП+0,4% VIATOP SMA11 на БНД 60/ ,4% VIATOP 1 Средняя плотность образца асфальтобетона, г/см 3 не нормируется 2,4022,4212,412 2 Предел прочности при сжатии при температуре 50 °С, МПа, не менее:0,651,031,541,42 3 Предел прочности при сжатии при температуре 20 °С, МПа, не менее:2,23,754,894,41 4 Предел прочности при сжатии при температуре 0 °С, МПа, не более:не нормируется 8,4810,279,89 6Коэффициент водостойкости 0,850,820,880,87 7 Сдвигоустойчивость по коэффициенту внутреннего трения, не менее:0,930,830,880,86 8 Сдвигоустойчивость по сцеплению при сдвиге при температуре 50 °С, Мпа, не менее: 0,180,210,270,25 9 Трещиностойкость, МПа, не менее не более: 2,5 6,0 2,94,23,7 10Водонасыщение, %от 1,0 до 4,02,422,152,82

25 Влияние полимерной модификации на свойства ЩМА

26 Температурная сегрегация асфальтобетонной смеси

27 Снижение температурной сегрегации при использовании перегружателей «Shutlle Bugge»

28 Использование широкозахватных асфальтоукладчиков Преимущества: - Высокая производительность - Повышение однородности асфальтобетонной смеси - Отсутствие продольного шва - Отсутствие необходимости использования дополнительных технологических операций и материалов для обеспечения качественного сопряжения параллельных полос Недостатки: - Усложнение организации движения в зоне работ

29 Использование техники оборудованной 3D-системами автоматического управления Преимущества: - Автоматизация процесса формирования проектной поверхности - Повышение производительности работ - Повышение качества работ - Повышение эффективности использования строительной техники - Экономия затрат на топливо и ГСМ - Экономия трудозатрат - Минимизация геодезического сопровождения Недостатки: - Дополнительные затраты на приобретение оборудования

30 Способы снижения концентрации пылевидных частиц в каменных материалах Способы снижения концентрации пылевидных частиц в каменных материалах - приготовление смесей на установках оборудованных системами сбора и утилизации пылевидных частиц и системы очистки отходящих газов - приготовление смесей на установках оборудованных системами сбора и утилизации пылевидных частиц и системы очистки отходящих газов - исключение из состава асфальтобетонной смеси пылевидных частиц, собираемых в системах очистки отходящих газов «собственной пыли» - исключение из состава асфальтобетонной смеси пылевидных частиц, собираемых в системах очистки отходящих газов «собственной пыли» Требования : Оборудование для промывки каменного материала

31 Использование добавок снижающих температуру укладки асфальтобетонной смеси Rediset Warm Mix Asphalt - Сокращение энергопотребления при производстве асфальта на 20-25%, так как появилась возможность понизить температуру приготовления смеси до 120°С, не меняя характеристик асфальтобетона. - Значительное (до 90%) уменьшение выбросов газа. -Возможность укладки смеси при температуре 100°С и ниже, что позволяет продлить сезон дорожных работ - увеличение расстояния транспортировки к месту работ -Улучшение условий труда: снижение температуры на рабочем месте, уменьшение количества испарений и аэрозолей в воздухе - Более раннее открытие движения Evotherm J1 Образцы добавок: Agrimex CECABASE ® RT ZycoTherm

32 Beartooth шоссе, штат Колорадо, ноябрь 2013 г. 30 тыс. тонн Применение тёплых смесей в США и странах Европы Шоссе 56 недалеко от Амхерст, штат Вирджиния, март, 2013 г. 45 тыс.тонн

33 Причины образования колеи 2) Абразивное (истирающее воздействие шин автомобилей). 3) По всей ширине дорожной одежды – вследствие ее недостаточной прочности, в том числе несущего слоя, вследствие дробления и доуплотнения щебёночных слоёв. Последняя проблема очень часто встречается на дорогах России. 1)Пластическое (из-за накопления незначительных деформаций, в основном в верхнем слое покрытия). Выделяют три вида колееобразования:

34 Способы повышения устойчивости покрытий к образованию колеи СОЗДАНИЕ ПРОЧНОГО МИНЕРАЛЬНОГО ОСТОВА ПОВЫШЕНИЕ ВЯЗКОСТИ БИТУМА ВВЕДЕНИЕ АРМИРУЮЩИХ, ПОЛИМЕРНЫХ ДОБАВОК И Т.Д ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕОРЕЩЁТОК

35 1. Нерасчетное количество приложении ̆ расчетной нагрузки; 2. Маленький отпечаток колеса по отношению к максимальному размеру фракции щебня; 3. Время приложения нагрузки, не соответствующее времени приложения нагрузки в реальных условиях эксплуатации 4. Высокая стоимость 1. Нерасчетное количество приложении ̆ расчетной нагрузки; 2. Маленький отпечаток колеса по отношению к максимальному размеру фракции щебня; 3. Время приложения нагрузки, не соответствующее времени приложения нагрузки в реальных условиях эксплуатации 4. Высокая стоимость French Rutting Tester (FRT) Франция Georgia Loaded Wheel Tester (GLWT) США Hamburg Wheel Tester Device (HWTD) Германия

36 1. Датчик силы; 2. Оптико-электронные растровые преобразователи линейных перемещений; 3. Инфракрасные нагреватели; 4. Образец испытываемого материала; 5. Шаговый двигатель; 6. Температурный регулятор; 7. Частотный регулятор

37 Устойчивость различных типов асфальтобетона к развитию колеи

38 полимерно-дисперсно армированный на БНД 60/90 ЩМА - 15 На ПБВ 60 Влияние полимерного - армирования на устойчивость различных типов асфальтобетона к развитию колеи

39 Спасибо ! Вопросы и комментарии