Способ проектирования состава асфальтобетона

 

Использование: дорожно-строительные материалы . Сущность изобретения: способ проектирования состава асфальтобетона заключается в определении плотности и насыпной плотности щебня (гравия), песка и минерального порошка, определении их гранулометрического состава, расчете объемных коэффициентов раздвижки зерен с учетом гранулометрического состава и толщины прослойки битума с последующим определением расхода щебня (гравия), песка, минерального порошка и битума на приготовление 1 м уплотненного асфальтобетона по формулам, учитывающим плотность и насыпную плотность щебня (гравия), песка и минерального порошка, и толщину прослойки битума и объемные коэффициенты раздвижки зерен щебня (гравия) песком, минеральным порошком, зерен песка минеральными порошком, прослойкой битума и зерен минерального порошка прослойкой битума. Способ позволяет упростить проектирование смеси и обеспечить формирование оптимально упакованного зернового каркаса

(в) RU (и) (51) 5 СО4В26 26

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ",, аа

К ПАТЕНТУ (21) 4921765/33 (22) 25.03.91 (46) 15.10.93 Бюл. ¹ 37-38 (76) Голубев Александр Иванович (54) СПОСОБ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СОСТАВА

АСФАЛЬТОБЕТОНА (57) Использование: дорожно-строительные материалы. Сущность изобретения: способ проектирования состава асфальтобетона заключается в определении плотности и насыпной плотности щебня (гравия), песка и минерального порошка, определе— нии их гранулометрического состава, расчете объемных коэффициентов раздвижки зерен с учетом гранулометрического cocraRa и толщины прослойки битума с последующим определением расхода щебня (гравия), песка, минерального порошка и биэ тума на приготовление 1 м уплотненного асфальтобетона по формулам, учитывающим плотность и насыпную плотность щебня (гравия), песка и минерального порошка, и толщину прослойки битума и объемные коэффициенты раздвижки зерен щебня (гравия) песком, минеральным порошком, зерен песка минеральными порошком, прослойкой битума и зерен минерального порошка прослойкой битума.

Способ позволяет упростить проектирование смеси и GGàñïå÷èòü формирование оптимально упакованного:-ер нового каркаса

2001032 э

20 0щ п мп + Ь гхБ = г1щ1 п мп< где Q6 — объемный коэффициент раздвижки зерен щебня (гравия), песка и минерального порошка прослойкой битума, безразмерная величина;

d i ni Mni размер зерен щебня (гравия), песка и минерального порошка соответственно, м;

Ь| — толщина прослойки битума, м, а расход сырьевых компонентов определяют соответственно по формулам: щебня (гравия) Чщ(г1 =

35 = м, 1 з

Г щп %цмп %цБ песка

1. 1

put Г щп Г щмп ЯцБ % мп % Б

А з

1 минерального порошка

4 5

"г и 3

Pn (Хпмп йпБ/ Г пмБ

50 з 55 п Д dug п + dr>i мп; а= q — — Oiiim Ч 1п l1 ns

dllll n

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в лабораториях дорожно-строительных организаций и асфальтобетонных заводов.

Известен способ подбора соотношений минер щуьщфомпонентов для приготовления смеси„асфальтобетона.

Однако известный способ имеет существенные недостатки: длительность проведения испытаний сырья и образцов, недостаточная точность подбора соотношений компонентов, отсутствие оптимальности в упаковке зерен подобранной асфальтобетонной смеси.

Наиболее близки л по технической сущности к предлагаемому является способ проектирования асфальтобетона.

Недостатками известного способа проектирования состава асфальтобетонной смеси являются: длительность и многооперационность испытаний сырья и образцов, сложный и длительный расчет состава смеси, основанный на использовании величин, полученных эмпирическим путем (коэффициенты раздвижки), отсутствие оптимальности в формировании зернового каркаса заполненной системы.

Цель изобретения — упрощение проектирования, снижение материальных, энерго- и трудозатрат на испьпание материалов, получение оптимально упакованной системы с учетом физических показателей конкретного сырья. ,Достигается это rely, что в способе проектирования состава асфальтобетона, включающем определение плотности и насыпной плотности щебня (гравия), песка и минерального порошка, их грануломегрического состава. расчет обьемных коэффициентов раздвижки зерен с учетом гранулометрического состава, on ределение расхода сырьевых компонентов — щебня (гравия), песка, минерального порошка и битума для приготовления 1 м уплотненной

3 асфальтобетонной смеси, определяют обьемные коэффициенты раздвижки зерен щебня (гравия) зернами песка и минерального порошка и песка — минеральным порошком по формуле:

a — объемный коэффициент раздвижки зерен щебня (гравия) зерна ли песка и минерального порошка. зерен песка — частицами минерального порошка, безразмерная величина;

Ощ nl размер зерен щебня (гравия) и песка соответственно, м;

dÄl мп - разМЕр ЗЕРЕН ПЕСКа И ЧаСтИц МИнерального порошка соответственно, м;

m, n, s — число узких фракций соответственно щебня (гравия), песка и минерального порошка;

9 m „„„„, — массовая доля узких фракций соответственно щебня (гравия), песка и минерального порошка, безразмерная величина. оп pедеnяют объемные коэффициенты раздвижки зерен щебня (гравия), песка и минерального порошка прослойкой битума по формуле: биту лаМБ= А В 1 — "" 1 м, Рмп Глемп Б/ где рщ „и — плотность соответствующего щебня (гравия), песка и минерального порошка, кг/м; з, уц и n — насыпная плотность соответственно щебня (гуавия), песка и минерального порошка, кг/м;

2001032 ащп — объемный коэффициент раздвижки щерен щебня (гравия) песком; ащ, — объемный коэффициент раэдвижки зерен щебня (гравия) частицами минерального порошка; 5 ащб- объемный коэффициент раэдвижки зерен щебня (гравия) прослойкой битума; а(1н 1 — объемный коэффициент раэдвижки зерен песка частица ли минерального порошка;

10 стлБ — объемный коэффициент раздвижки зерен песка прослойкой битума; аь — объемный коэффициент разI движки частиц минерального порошка битумом, 15

Результаты ситового анализа след. 1«liie, 2,5 1,25 С,63 1,315 0,14

О 15,0 15 30 35

< 0,14

5,0

10-l О..":l5 з (. 1» -= (- — ; —,—,- -"- — ) =- 1,096;

30 l0+0,14 з ((« =(— —; — — — ) = 1.043;

10-! 0,07 з ((ю = (-- — — "--) = 1,021;

5- Ы5з

;.-, =(— - -- -) -=1,953 (Определяют объемные коэффициенты раздвижки зерен щеб11я зерна ли песка по 40 5 формуле:

5 -1- 0,315 (в =(- — — — -) =- l,201;

45 .5 + 0,1 1 q

-= (- - —; — — ) = 1,086;

5 а =("О+- -25)., 1424.5+0,07 з ((. =- (- — — — - =-) = 1,043;

1о =(10

10 + О 63 з

Способ осуществляют следующим образом.

Пример 1, Для приготовления состава асфальтобетона используется следу1ощее сырье: щебень гранитный; песок природный кварцевый; минеральный порошок известняковый; битум марки 6l4Д90/130.

Размер зерен, м

Остатки на ситах, %

Плотность песка 2,66 т/м; з.

Насыпная плотность песка 1,44 т/м . .з

Для расчетов используется минеральный порошок с фракцией < 0,071 мм, плотностью 2,70 т/м, насыпной плотностью з

1,86 т/м (фракция < 0,071 выделена из-известнякового минерального порошка с тонкостью помола, мас.% 85).

Характеристики битума БНД 90/130 взяты из источника (1, с. 225), Проектирова11ие состава всфальтобетона объемом 1 м производится в следующей з последовательности.

Щебень гранитный подвергается разделению на узкие фракции на вибростоле на ситах 15. 10, 5 и 2.5 мм (no ГОСТ 8269-64), Щебень из естественного камня и гравия для строительных работ. Методы испытаний).

Результаты силового анализа щебня следую1цие: размер зерен

15 мм О

10 мм 357ь

5 мм 60",(25мм 5

Плотность и насыпная плотность гранитного щебня, определенные по ГОСТ

8269-64 (Щебень из естественного камня и гравий для с1роительнь1х работ. Методы испытаний), имеют величины соответственно

2,70 и 1,51 т/t1 з

Определение гранулометрического состав», 1! лот ност11 и насыпной Гlлотност11 природного песка н порошка проводи1ся по

ГОС Г 8735-75, (Песок для строительных работ, 1Ле годы испытаний). По результатам испыта11ий получе11ы следующие физические показа(ели песка:

2001032 ащп = 1,263.

10 з

4щ + 4мп ащпм—

4 а -= (- — - ) =-1,043;

5+0,71 з

20 г."= " 088 0,05 = 1 037

0,054

I ащмп = 1,037.

45 а.;= (- ) =1,020; з+ 0,0ЗЗ з

Г5

2,5+1,25 з, г.

Qg5 =(— — — — — ) 3,375, 2,5

25+0 63 з а2,5 = (— — — -- — ) =- 1,963;

2.5 ать =- (- — — — — . — ) = 1 428.2,5 + 0,315 з

2,5

CX 2,5 = (—,— — - --) = 1,178, 2,5 4- 0,14 з

2,5 аг,в = (— > < — ---) = 1,086; .2,5+0,07 з

Определяют долю участия зерен песка 15 в обьемном коэффициен е раздги к хи зерен щебня с у IeToM устных огтл«о.»н:l ситах; а io = 1.424 0,15 =- 0.214: а

0.051 а >o — 1,021 0 05 =- —

1,1 39 а 5 =- 1,953 П,15 - 0.293, а5 = 1,428 0,15 == 0,211;

a5 -= 1,201 . О,:30 — 0,360: а q == 1,086 0,35 — 0,380

0,052 а - = 1.043 005 — — ——

1,299 а,5= 3375 0,15 — 0,506: а2,5 =- 1,963 0,15 = 0.29 1 ар, = 1,428 О.:30 =- 0,428; а 2,5 =- 1,178 0,35 =- 0.412.

0,054 аг,5 = 1,086 0,05 -- - -;—

Определяют долю у ас ич .. Оен песка вобьемном коэффициенте рлздпи. хи зерен щебня с учетом частных оста fкоп на ситах зерен щебня: а о =- 1,139 0,35 . 0,39<3, а g =- 1,299 0,60 = 0 т ". . и (1 ) а =- 1,694 0.05 .),- ...

Общий объемный коэффициент раэдвижки зерен щебня зернами песка равен

Определяют объемный коэффициент раздвижки зерен щебня частицами минерального порошка по формуле: аю= () =1,021;

10+0,71 з ар,g =- (-- - ) - 1,088;

25+071 з а >o = 1,021 0,35 = 0,357; а g =- 1,043 0,60 = 0,626;

Общий коэффициент раэдвижки зерен щебня частицами минерального порошка:

Определяют объемный коэффициент раздвижки зерен щебня битумной прослойкои оо формуле: а io= (— ) =1,016;

10+ 05 3 а (2,5 + 0,014)з 1,017; а >o = 1,016 . 0,350 = 0.356; а; =- 1,020 0,600 = 0,612; а з q = 1,017 0,050 = —

0,051

1,019

Общий объемный коэффициент раэдвижки зерен щебня битумной прослойкой равен ащг, =- 1,019.

2001032

dn + dMn (1,25+ 0,071)з 1 180 (0,63 + 0,071)з = 1 378

3

<1«n + 11 (<

d<лп

25 (".пь — 1 011, а<цп (т««лп (Х<цГ<

45

< nv«апг, 50

" 1 1 053

Толщина битумной пленки на поверхности частиц приведена в известных работах.

Определяют объемные коэффициенты раздвижки зерен песка частицами минерального порошка по формуле:

0,315+ 0,071 3 ао,з15 = (— — - — -) =- 1.840; а 0,14 = (— — - - — ) = 3,423;

0,14 + 0,071 3 ао,о7 = (— — 0-07- - — ) = 8,000;

0,07+ 0,07 3 а 1,2s = 1,180 0,15 = 0,177; а о,бз = 1,378 0,15 = 0,207; а о,з1ь = 1.840 0,30 = 0,552; ао,14 = 3,423 0,35 = 1,198; а о,о7 = 8,000 0.05 =- — — —.

0,400

2,534

Общий обьемный коэффицие<<т раздвижки зерен песка частицами минерального порошка равен а, = 2,534.

Определяют обьемные коэффициенты раздвижки зерен песка битумной прослойкой Г1о формуле:

1,25+ 0,014 3 а1,2q = (-1-75- — — ) = 1,034; а0,53 = (— - — 0-63- — — ) =- " 043

0,63+009 з ао,31 = (— — 0-3, — ) = 1,042;

0,315 + (),00 14 3

0,3155 ао,14= (— — 0 — 14 — — ) = 1,079;

0,14 + 0036 3

0,07 1- 0.00026 3 (х 0,07 = (— — — g 07- — - — ) =- 1.011 а1щ = 1,034 0,15 = 0,155 и о,бз = 1,043 0.15 = 0,15б а о,з1 = 1,042 0.30 - 0,313 а p,14 = 1,079 0,35 = 0.378

10 аоo7=1011 005 10 3

0,0051

Общий объемный коэффициент раэдвижКи зерен (частиц) песка битумной прослойкойй равен апь = 1,053.

Определяют объемный коэффициент раздл<1жки час7Г<ц Г1и1<ерального порошка битумной прослойкой по формуле:

0,071 + 0.00026, (<<п< (- — - - — n-n- < — — — — ) = 1,01 1, 0,07 Ã

О;1о<1д<<ляют потребность щебня для

3р приготооле<1<1Г< 1 м" смеси асфальтобетпна

Г10 фор<1уле — 0749 м

1,2 83 1,0.1 7 1,019

Ог<ределя<от <<отребность песка по

Vn-: 1 !

Р <1 EL

1,51 (1 2;7 >263 1,0-„g.,0Б)

= 0.581 0.375 =- 0,218 мз;

55 ОГ<Г ед .л«1от .1отребность Mli

1 ас<11альтобетона по формуле: « лп = 1 — — — — 1 х

"" (/31ц (Х<цП а<ц<лп (Х<цБ /

2001032

) — =

1,011

1,44 х (1

1,86 (1 г 7 011) (I = (— ") 30 (30 + 20)3 4 63

1,51

- (1 2-7 — - щ- — -щ 7- — О т)) х

- (1 — 0,419) (1 — 0,203) 0.989 =

0,581 0,797 0,989 - 0,458 м .

Определяют потребность битума для приготовления 1 м смеси асфальтобетона по формуле:

ЧБ 1

pui Гтщп 0 щмп ГУБ r

= 0,581 . 0,797 0,319 = 0,147 мз.

Определяют объем монолитных зерен (частиц) минеральных компонентов в составе смеси асфальтобетона по формуле;

Чмон.см =(Чщ — Чщ ЧпиД+ (Vn — Чп Vnn)+

+ (Чмп Vìï Vïìï) = (0,749 — 0,749 0,441)+

+ (0,218 — 0,218 0,459) + (0.458— — 0,458 0,311) = (0,749 — 0,330) + (0,218— — 0.100) + (0,458 — 0.142) =- 0,419 + 0,118 +

+0,316 = 0,853 мз, где Ynщ=1 — — - =1 — — 0,441 м;

10 1,51 3, 2,7

V =1 — — =1 — =0459м;

v> 1,44 з, п = р

Vn„ù 1 — 1 0,311 м .

1 ми 1,86 3

Рми

Объем планируемого асфальтобетона равен:

ЧА - 0,853 + 0.147 = 1.000 мз.

Плотность (объемная Macca) проектируемого асфальтобетона определяется по формуле: гд =/7щ Чмон.щ + pn Чмои и +

+ n Чмон.мп +Pb ЧБ =

=2,7 0,419+ 2,66 0,118+ 2,7 0,316+

+ 1,02 0,147- 1,31+ 0.314+ 0.853+

5 + 0,153 - 2.451 т/м .

Содержание компонентов в планируе oì составе асфальтобетона, $:

Щебень 46

Песок 13

10 Минеральный порошок 35

Битум 6.

Пример 2. Аналогично примеру 1 выделяют фракции щебня с размерами зерен 30, 20 и 10 мм, плотностью материала

15 щебня — 2,7 т/м, насыпной плотностью

3 фракции с размерами зерен 30 мм — 1,72 т/м, фракции с размерами зерен 20 мм— з

1,61 т/м, фракции с размерами зерен — 10

3 мм — 1,56 т/м .

20 Определяют соотношение фракций с размерами зерен 30. 20 и 10 м для получения оптимально упакованной зерновой смеси щебня.

Определяют коэффициенты раздвижки

25 зерен большего размера зернами меньшего размера по формуле:

35 =() =2370;

30 (20 + 10)3 3 375.

Определяют потребность фракции с размерами зерен 30 мм для приготовления

1 м смеси щебня с оптимально упакованной структурой сыпучей смеси по формуле;

1 1 з.

45 Йзо = а а2 4 63 2.37 0,091 м;

Определяют потребность фракции с размерами зерен 20 мм для указанной цели по

1,72 1

=(1 — — — и — ) = (1 — 0,058) 0,296 = 0.942 . 0,296

=0,279 м .

2001032 (1 2гдь 2:О) (27 75)

1,72 . 1,61

0 +с 3

Vo.n. = Vd10 Чп d 10, (30 +1,25)з »30.

20 (30 + 0,63)з 1 064

25 г (30 + 0,315)з 1 032 где Чмзо = 1 — = 1 — = 0,363 м

У1зо 1,72 з 30

Разо 27

Уп20 1,61 З

Чпн20 = 1 .— — = 1 — = 0,404 м .

Р«2о 2,7

Чмон.см = (0,091 — 0,091 0,303) +

+(0.279 — 0,279 0,404) + (0,775— — 0;775 0,422) = (0,091 — 0,033) +

+ ((0,279 — 0,113) + (0,775 — 0,327 =

= 0.058 + 0,166 + 0,448 = 0,672 м .

Определяют объем планируемой смеси 40 щебня:

Чщ = Чмон.см + Чоп = 0,672 + 0,327 - 0,999 з

Таким образом, смешав 0.091 м фракции с размерами зерен 30 мм, 0,279 м фрак- 45 з ции с размерами зерен 20 мм и 0,775 м фракции с размерами зерен 10 мм, получим

1 м смеси с оптимально упакованными зернами(арифметическая сумма насыпных объемов всех трех фракций равна 1,145 мз), значит, произошло увеличение насыпной плотности смеси на (1.145 — 1) = 0,145 м

3 (10 + 1,25) 1,424;

Ус ш =Рщ v o .1зо +

Определяют потребность фракции с размерами зерен 10 мм для указанной цели по формуле:

= (1 — 0,058) (1 — 0,177) = 0,942 0,823

- 0,775м.

Определяют остаточную пустотность смеси зерен щебня по формуле:

Чпд10 = 1 — — = 1 — =0,422

У110 1.56

pdi0 2,7 где з

Чо.п. = 0.775 0,422 = 0,327 M .

Чмон.см = (Ъзо Чозо Чп<1зо) +

+ (VdZ0 Vq20 Voс120) +

+ (Vd10 Чо!0 Vo(f10) +Рщ Чмон.420 +pll Чмон.d10 =

=0,058 2,7 i 0.166 2.7+ 0,448 2,7=0,157 + 0,448 + 1,210 - 1,815;

ЛУсм - 0,145 1.815 0.263 т/м .

Проектирование состава асфальтобетона на основе смеси щебня (30, 20 и 10 мм), песка природного, минерального порошка и битума производят в следующей последовател ь ности.

Определяют объемные коэффициенты раздвижки зерен щебня зернами песка по формуле: азо = (— ) — -) = 1.014;

30+0,14 з азо =(— ) = 1,007;

30+0,07 з

30 а - (20 + 1,25)з - 1,199

20 а го = (, — ) =- 1,098;

20+0,63 з а20 =() =1048;

20+0,315 з

az0=(, ) =1021;

20+0,14 з а 20 (27Г ) 1 011

20 1-0,07 з а10 =() -1,201;

10+063 з а о =(— ф — ) -1,098;

10 + 0,315 з а 10 =() 1,043;

10+0,14 з

2001032

16

= (30+ О.О71)з, ОО (10 + 0,071)з

10 ацб=ф

25 (30 + 0,075)з 1 008

30 (2p + 0 p66)3 1 р1р (10 + 0,054)3 1,016, 10

40 содержащие в смеси щебня озо — 8,7%. о2о — 24,7%, 01о = 66-6%

Общий объемный коэффициент раэдвижки зерен щебня битумной прослойкой а„д= 1,014.

50 Определяют объемный коэффициент раздвижки зерен песка частицами минерального порошка (аналогично примеру 1):

55 развижки зерен песка битумной прослойкой (аналогично примеру 1): и„ь = 1,053.

Определяют обьемный коэффициент развижки частиц минерального порошка битумной (1рс с.лейкой (аналогично примеру 1); (zM11(2= 1,0 l 1. а(цмто = а10=() =1,021.

10+007 з

Определяют долю участия зерен песка в раэдвижке с учетом частных остатков на ситах азо=1,130 0,15=0,17; а zo= 1,99 0,15 = 0,180: а1о-1424 . 0,15= 0.214 а зо = 1,064 0,15 = 0,160: а о= 1,098 0,15=0,165; а 1о - 1,201 0,15 = 0,180 а зо = 1,032 0,30 = 0,310; а го = 1,048 0,30 = 0,314; а 1о = 1,098 0,30 = 0,329 а зо= 1,014 0,35 = 0,400; а го = 1,021 0,35 = 0,357; а 1о = 1.043 0,35 = 0,365 а зо = 1,007 0,05 = —

0,050, 1,090 а2о = 1,011 0,05 = 1 066, 0,050, а 1о = 1,021 0,05 = 1 139

0,051

1 а зо = 1,090 0,087 = 0,095; а zo = 1,066 0,247 = 0,263; а 1о = 1.139 0,666 = —

0,759.

1,1 17

Общий коэффициент раэдвижки зерен щебня зернами песка равен ащ = 1,117.

Определяют объемный коэффициент раэдвижки зерен щебня частицами минерального порошка по формуле: а ю = (— 20- — ) - 1,О11, 20+0,071 з а за= 1,007 0,087 = 0,088; и zo = 1,011 0,247 = 0,250; а 1о - 1.021 0,666 —

0,680

1,018

Общий объемный коэффициент раэдвижки зерен щебня частицами минерального порошка равен ащ1 = 1,018.

Определяют объемный коэффициент развижки зерен щебня битумной прослойкой по формуле:

Толщина битумной пленки по данным (1, с, 225 и 2, с. 64 — 65). и зо = 1,008 0,087 = 0,088;

a zp = 1,010 0,247 = 0,249; о = 1,016 0,666 — 1 014

0,677

2001032

Vlll1

%цп %цмп йщБ

0,867 м;

15

1 х

СГпмп Г пБ

-(1

)х

1 х 2,534 1,053 (1 — 0.583) 0,37525

=0,417 0,375 - 0,156 м .

Определяют потребность минерального порошка по формуле;

30 х (1 — — — — ) 35

= 2,7 . 0,503 н 2,66 0,084+ 2,7 0,227+

1- I,02 О, 106 == 1,574 + 0,223 + 0,613 +

1,44 1 ,534 1, 53) 1,011 х (1

1Линеральный порошок 0,329 0,613 24,3

Битум 0,106 0,108 4 3

Результаты расчетов состава смеси ас50 фальтобетона приведены в табл, !.

fi р и м е р 3. Каркасная структура асфэльтобетона. Исходные данные аналогичны примеру 2.

Определяют потребность смеси щебня для приготовления 1 м смеси асфальтобетона по формуле:

Определяют потребность песка по формуле:

/ (/Рщ (?щп (Ущмп ыщБ) ()Зщ щщл С щ о УШБ) = 0,417 0,797 0,989 = 0,329 м .

Определяют потребность битума для приготовления 1 м смеси асфальтобетона

3 по формуле:

ЧБ= 1 1Х

Рщ %цп Г щмп %цБ/ х 1 — 1—

1,86

0,417 0,797 (1- 2.7 1,011 ) - 0,417 0,797 0,319 м = 0.106 м, Определяют объемы монолитных зерен (частиц) минеральной смеси асфальтенобетона по формуле;

Чмон - (Чщ — Чш Vn!II) + (Vn — Vn Vnn) +

+(Чмп Чмп Vnun), где V - 1 — = 1 — 2 7 — 0.328 м; и 1,815 3.

Нп.п. = 1 — — = 1 — — — 0,459 М;

1п 1,44

Рп 2,66

Чп мп-1 — — и =1 — — 0,311 М;

1,86

/Ъп 2,7

Чмон " (0,867 — 0,867 0,328) +

+ (0,156 -0,156 0,459) +

1 (0,329 — 0,329 0,311)=-(0,867 — 0,284) + (0.156 — 0,072) + (0,329 — 0,102) - 0,583+ 0,084+

- 0,227 = 0,894 м, Обьем планируемого асфальтобетона равен:

Чд =- Чмон + Vnyc,I ì. = 0,894 + 0,106 1,000

Плотность (объемная масса) проектируемого асфальтобетона определяется по формуле:

) л — /1см., Нмон.щ f Pn Чмон.п +

+/Ъп Нмон.мп +РБ НБ =

-I 0,108 = 2518 т/м .

Спдержанне II0IIIIOIIpHToB в планируемом составе эс

П .сок 0.156 0,223 8,9

Расход сырьевых компонентов для приготов IQIIL1sl 1 м уплотненной асфальтобе3 тонной смеси составляет:

2001032

1» з

1 з, 053 0,33

10 минерального порошка:

1,815 () 2ТM ))) 1,44 1 15 х(1 266 1 1053) 1011 = О, 68 з, битума

-)) — — Д)

1,815

1,44 1,86

2 66 1 1 053) (2 7 1 011 25

-0,054 м .

Плотность смеси равна:

0,969 1 815 + 0,331 . 1,44 + 30

+0,168 1,86 + 0,05 1,02 =

- 2,602 10 кг/м . (56) Дорожный асфальтобетон /Под ред. Л, Б. Геэенувея, Иэд, 2-е. М.; Транспорт, 1985, с. 273-275.

Рыбьев И. А. Асфальтовый бетон. — М.:

Высшая школа, 1969, с. 325 — 328.

0,969 м 1,759 т 67,6% (масс.)

0,331 м 0,476 т 18,3% 40

Таблица 1

Зависимость состава смеси асфальтобетона от гранулометрического состава щебня (при постоянстве физических показателей основный компонентов), 35

Расход компонентов для приготовления асфальтобетронной смеси составила;

Щебень

Песок

Минеральный порошок 0,168 м 0,312 т 12,0%

Битум 0,054 м 0,054 м 2,1%

Результаты испытаний образцов приведены в табл. 2.

Применение предлагаемого способа проектирования состава асфальтобетона по сравнению с прототипом обеспечивает воэможность точного определения соотношения компонентов для приготовления единицы объема планируемого состава асфальтобетона на основе ограниченного числа исходных физических показателей минеральных компонентов (гранулометрический состав, плотность и насыпная плотность), сокращение объема экспериментальных испытаний, точного учета свойств производственных материалов на состав и через состав и структуру— на эксплуатационные свойства альфальтобетона.

Предлагаемый способ проектирования состава асфальтобетона, основанный на математическом описании физической сущности явлений и процессов уплотнения сыпучих и наполненных систем, может быть использован в качестве основы для управления составом и структурой асфальтобетона с применением современной вычислительной техники.

Предлагаемый способ готов для проведения широких производственных испытаний, не требующих капитальных затрат, 22

2001032

Продолжение табл.1

Таблица 2

2001032

Составитель A.Ãîëóáüåâ

Редактор Е.Полионова Техред М.Моргентал Корректор О.Густи.Заказ 3108

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

СПОСОБ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СОСТАВА АСФАЛЬТОБЕТОНА, ВКЛЮЧаЮщий ОпределЕнИЕ плОтнОсти и насыпной плотности щебня (гравия), песка и минерального порошка, их гранулометрического состава, расчет обьемных коэффициентов раэдвижки зерен с учетом гранулометрического состава, определение расхода сырьевых компонентов щебня (гравия), песка, минерального порошка и

3 битума для приготовления 1 м уплотненной асфальтобетонной смеси, отличающийся тем, что объемные коэффициенты и раздвижки зерен щебня (гравия) зернами песка и минерального порошка и песка минеральным порошком определяют по формуле

in,n,s Ч„Г„.+di, Мгт, а, Чщ и МП щ;и пп и .ъ

20 ! i где d п - размер зерен щебня (гравия) и песка соответственно,м;

dn мп - размер зерен песка и частиц минерального порошка, м; 25

m,ï,s - число узких фракций соответственно щебня (гравия), песка и минерального порошка;

Ощщ пп мп - массовая доля узких фракций соответственно щебня (гравия) пе- 30 ска и минерального порошка, безразмерная величина, а объемные коэффициенты иб раздвижки зерен щебня (гравия) песка и минерального порошка прослойкой битума определя- 35 ют по формуле

3 щ,...мп;+

4 б тщ;л;мп; где бщ п мп - размер зерен щебня (гравия), 40 песка и частиц минерального порошка соответственно,м;

hi - толщина прослойки битума, м, и расход сырьевых компонентов определяют по формулам: щебня г авия (v )

Чщ, =, м ащп ащмп ащб песка; \/и= 1 Ущ 1 х и=(Pin ащп ищмп ищб/

1 х, м ипмп ипб минерального порошка; ()

Рп ипмп апб/ ампб ™ битума: ЧБ= 1

=(Ущ

Рщ ищп ащмп ищб х1 — " 1х

Уп

Рп апмп апб/

Умп 3 (P 6) где рщ „„„- плотность соответственно щебня (гравия), песка и минерального порошка, кгlмэ; ущ,п,мп - насыпная плотность соответственно щебня (гравия), песка и минерального порошка, кг/м; ащп - объемный коэффициент раздвижки зерен щебня (гравия) песком; ащмп - объемный коэффициент раздвижки зерен щебня (гравия) частицами минерального порошка; ищб - объемный коэффиЦиент РазДвижки зерен щебня (гравия) прослойкой битума; ипмп - обьемный коэффициент раэдвижки зерен песка частицами минерального порошка; n6 - объемный коэффиЦиент РазДвижки зерен песка прослойкой битума; импб - ОбЪЕМНЫй КОЭффИЦИЕНт РазДВИжки частиц минерального порошка битумом,