Дорожная одежда

Авторы патента:

E01C7/18 - из щебня и битуминозного вяжущего материала

Владельцы патента RU 2332535:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Кавказский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве дорожных одежд автомобильных дорог, аэродромов и тротуаров. Технический результат: снижение теплопроводности, плотности и массы, толщины конструктивного слоя покрытия. Дорожная одежда включает основание - дренирующий слой, слой щебня из слабопрочного известняка, гравия и слой крупнозернистого асфальтобетона, на котором размещено покрытие из асфальтобетона с расположенным на нем слоем поверхностной обработки из черного щебня-клинца крупностью до 10 мм. В качестве асфальтобетонной смеси покрытия используют битумокерамзитовую композицию толщиной 60 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%: дорожный нефтяной битум - 12,0-13,0, керамзитовый песок фракции 0,14-5,00 мм - 66,0-70,0, керамзитовая пыль - остальное. 2 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве дорожных одежд автомобильных дорог, аэродромов, тротуаров.

Известна конструкция дорожной одежды, включающая основание, выполненное из щебня и высокопористого асфальтобетона и двухслойного асфальтобетонного покрытия с толщиной нижнего слоя 50 мм и верхнего слоя 40 мм (Дорожный асфальтобетон / Л.Б.Гезенцвей, Н.В.Горелышев, A.M.Богуславский, И.В.Королев. Под ред. Л.Б.Гезенцвея. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1985, с.292).

Недостатками этой конструкции являются высокая теплопроводность, плотность и масса и значительная толщина слоя покрытия.

Наиболее близким по технической сущности аналогом к предлагаемому изобретению является конструкция дорожной одежды, состоящая из основания, включающего дренирующий слой, щебень из слабопрочного известняка или гравия и крупнозернистый асфальтобетон основания, и двухслойного асфальтобетонного покрытия с толщиной нижнего и верхнего слоев 50 и 40 мм соответственно (Руководство по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий. - М.: Транспорт, 1978, с.23).

Недостатки предыдущего аналога присущи и прототипу.

Технический результат изобретения - снижение теплопроводности, плотности и массы, толщины конструктивного слоя покрытия.

Указанный технический результат достигается тем, что в качестве покрытия используется битумокерамзитовая композиция, в состав которой входят, мас.%: дорожный битум 12,0-13,0; керамзитовый песок фракции 0,14-5,00 мм 66,0-70,0; керамзитовая пыль фракции менее 0,14 мм - остальное.

Толщина покрытия составляет 60 мм.

На чертеже изображены слои дорожной одежды.

Дорожная одежда состоит из слоев основания I и покрытия II. Основание включает дренирующий слой 1, щебень из слабопрочного известняка или гравия 2 и крупнозернистый асфальтобетон 3. Покрытие состоит из битумокерамзитовой композиции 4 и слоя поверхностной обработки из черного щебня-клинца 5 крупностью до 10 мм.

Новым является то, что в качестве материала покрытия выступает битумокерамзитовая смесь приведенного состава, что позволяет уменьшить толщину покрытия за счет высоких прочностных показателей, теплостойкости, морозостойкости, трещиностойкости, сдвигоустойчивости, высокой демпфирующей способности, уменьшения веса и низкой теплопроводности предлагаемого материала.

Известны дорожные битумокерамзитовые смеси, содержащие тяжелый керамзитовый гравий с насыпной плотностью 800-1200 кг/м³, природный песок, известняковый минеральный порошок и нефтяной дорожный битум (ТУ 218 РСФСР - 564-86 Смеси битумокерамзитовые дорожные (опытно-промышленная партия), Новосибирск, СибАвтоДор, 1986, с.14-15).

Указанные смеси обладают невысокой прочностью, теплостойкостью, морозостойкостью, высокими плотностью и весом.

Пример. Были приготовлены составы битумокерамзитовых композиций (табл.1). Битумокерамзитовая композиция приготавливалась следующим образом: заполнитель, наполнитель и битум нагревались до температуры 160°С, смешивались и уплотнялись под прессом при давлении 40 МПа в течение 3 минут в цилиндрических металлических формах (размеры образцов-цилиндров 50×50 мм). Определение физико-механических свойств проводили по ГОСТ 9128-97. Морозостойкость определяли согласно ГОСТ 10060.0-95 - 10060.4-95. Оценку теплопроводности производили на измерителе теплопроводности ИТ-1. Трещиностойкость оценивалась по температуре растрескивания Т_р, определяемой на установке УОНДА 1420.

Результаты испытаний битумокерамзитовой композиции представлены в табл.2.

Как видно из табл.1 и 2, расход битума в битумокерамзитовой композиции принят в пределах 12,0-13,0 мас.%. При расходе битума менее 12,0 мас.%, например 11,5 мас.% (состав 1), снижаются прочностные показатели, повышаются температура растрескивания и водонасыщение W (табл.2). При содержании битума в смеси более 13,0 мас.%, например, 13,5 мас.% (состав 5), снижаются прочностные показатели и температура растрескивания.

Расход керамзитового песка принят в пределах 66,0-70,0 мас.%. При содержании керамзитового песка менее 66,0 мас.% и увеличении содержания керамзитовой пыли, например 64,0 мас.% (состав 6), повышается температура растрескивания. При содержании керамзитового песка более 70,0 мас.%, например 72 мас.%, и уменьшении, соответственно, содержания керамзитовой пыли (состав 9), ухудшаются прочностные показатели и водонасыщение.

Из сравнения качества предлагаемых композиций (составы 2-4, 7, 8) с прототипом (состав 10) (табл.2) видны следующие преимущества перед ним: прочность на сжатие при 20°С (R₂₀) в 3-4 раза, а теплостойкость (R₅₀) в 5-6 раз выше, значительно выше морозостойкость и трещиностойкость (более низкие температуры растрескивания Т_р), ниже водонасыщение (W) и теплопроводность (коэффициент теплопроводности λ). Плотность предлагаемых составов в среднем на 18% меньше, чем у прототипа.

Устройство дорожной одежды осуществляют следующим образом: сверху плотно укатанных дренирующего слоя и слоя из слабопрочного известняка или гравия укладывают слой крупнозернистого асфальтобетона. Битумокерамзитовая композиция с температурой 150-160°С укладывается по сформированному слою крупнозернистого асфальтобетона, разравнивается и уплотняется легкими виброкатками (прикатка), после чего доуплотняется средним катком с гладкими вальцами. По покрытию из битумокерамзитовой композиции устраивается поверхностная обработка из черного щебня-клинца крупностью до 10 мм.

Таблица 1
Компоненты	Содержание, мас.%	Прототип
Компоненты	Предлагаемые композиции
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Битум марки БНД 60/90	11,5	12,0	12,5	13,0	13,5	12,5	12,5	12,5	12,5	10,0
Керамзитовый песок фракции 0,14-5,0 мм	68,0	68,0	68,0	68,0	68,0	64,0	66,0	70,0	72,0	-
Керамзитовая пыль фракции менее 0,14 мм	остальное	-
Керамзитовый гравий фракции 0,63-20,00 мм	-	43,1
Природный песок фракции менее 0,63-0,14 мм	-	28,4
Известняковый минеральный порошок фракции менее 0,14 мм	-	остальное

Таблица 2
Показатель	Физико-механические свойства композиций
Показатель	Результаты испытаний предлагаемых композиций	Прототип
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Количество циклов замораживания-оттаивания	100	150	150	150	150	150	150	150	150	50
Коэффициент морозостойкости, k_мрз	0,98	1,00	1,01	1,02	1,05	1,01	1,02	1,03	0,98	0,80
Прочность на сжатие при 20°С, R₂₀, МПа	6,1	7,8	8,6	9,0	8,0	9,5	9,2	8,7	8,4	2,2-2,4
Прочность на сжатие при 50°С, R₅₀, МПа	4,8	5,3	5,8	6,2	5,4	6,8	6,4	6,1	5,9	1,0-1,2
Температура растрескивания, Т_р, °C	-45	-48	-50	-52	-51	-48	-51	-55	-58	-38 - -40
Водонасыщение, W, %	9,3	4,5	3,0	2,3	2,0	2,0	2,2	3,1	3,9	6,0
Плотность, ρ, г/см³	1,50	1,52	1,54	1,55	1,56	1,60	1,58	1,52	1,49	1,90
Коэффициент теплопроводности, λ, Вт/м·°С	0,097	0,098	0,098	0,098	0,098	0,100	0,095	0,093	0,092	0,163

Дорожная одежда, включающая основание - дренирующий слой, слой щебня из слабопрочного известняка, гравия и слой крупнозернистого асфальтобетона, на котором размещено покрытие из асфальтобетона с расположенным на нем слоем поверхностной обработки из черного щебня-клинца крупностью до 10 мм, отличающаяся тем, что в качестве асфальтобетонной смеси покрытия используют битумокерамзитовую композицию толщиной 60 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Дорожный нефтяной битум	12,0-13,0
Керамзитовый песок фракции 0,14-5,00 мм	66,0-70,0
Керамзитовая пыль	Остальное

Изобретение относится к дорожно-ремонтным работам и может быть использовано для регенерации асфальтобетона при ремонте дорожных одежд автомобильных и городских дорог, тротуаров, площадок и др.

Способ устройства дорожного покрытия // 2318947

Изобретение относится к устройству асфальтобетонных покрытий при ремонте и капитальном ремонте (реконструкции) цементобетонных покрытий автомобильных дорог, взлетно-посадочных полос аэродромов, покрытий мостов, а также может быть использовано при новом строительстве автомобильных дорог высоких категорий.

Способ устройства основания для автомобильных дорог и аэродромов // 2317364

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу устройства дорожного покрытия. .

Способ ремонта мощеной поверхности с трещинами // 2306380

Изобретение относится к созданию способов упрочнения и гидроизоляции мощеных поверхностей, таких как дороги и автомобильные стоянки, а более конкретно, к созданию способа ремонта мощеной поверхности с трещинами, который предусматривает использование упрочняющего мата.

Способ усиления дорожной одежды // 2301292

Изобретение относится к дорожно-ремонтным работам и может быть использовано при усилении дорожных одежд нежесткого типа с одновременным выравниванием. .

Способ регенерации слоев дорожной одежды // 2271415

Изобретение относится к дорожно-ремонтным работам и может быть использовано при повторном применении старого асфальтобетона. .

Способ холодной регенерации слоев дорожной одежды (варианты) // 2232841

Дорожное покрытие // 2202023

Изобретение относится к строительству асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог, в том числе высоких категорий, взлетно-посадочных полос аэродромов, покрытий мостов, а точнее касается дорожного покрытия и может быть использовано при ремонте и реконструкции асфальтобетонных покрытий.

Способ приготовления асфальтобетонной смеси // 2186746

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано в районах с резко континентальным климатом. .

Битумоминеральная смесь // 2167118

Изобретение относится к производству дорожно-строительных материалов, а именно к смесям из каменных материалов с противогололедной добавкой, обработанных органическими вяжущими веществами (битумом), и может быть применено для устройства покрытий с шероховатой поверхностью на автомобильных дорогах.

Способ упрочнения и гидроизоляции дорожного покрытия (варианты) // 2347031

Способ усиления дорожной одежды // 2365698

Изобретение относится к дорожно-ремонтным работам и может быть использовано при усилении дорожных одежд нежесткого типа

Способ устройства или ремонта дорожного покрытия и способ ремонта дорожного покрытия с колеями // 2369679

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано при строительстве и ремонте дорожных покрытий

Способ приготовления цементно-асфальтобетонной смеси и ее состав // 2436888

Изобретение относится к технологии приготовления цементно-асфальтобетонной смеси и ее составу и может быть использовано для дорожного строительства

Способ холодной регенерации асфальтобетонных слоев дорожной одежды // 2441961

Изобретение относится к дорожно-ремонтным работам и может быть использовано при повторном применении старого асфальтобетона

Способ теплой регенерации асфальтобетона (варианты) // 2482085

Изобретение относится к дорожно-строительной отрасли, а именно к способу теплой регенерации асфальтобетонов

Модификаторы адгезии и когезии для асфальта // 2489462

Изобретение относится к асфальтовой композиции для дорожного покрытия поверхностей дороги

Дорожная одежда // 2504612

Изобретение относится к области строительства и может применяться при строительстве дорожных одежд автомобильных дорог, автостоянок, аэродромов, мостовых переходов и тротуаров. Технический результат: повышение морозостойкости, сдвигоустойчивости, снижение плотности, теплопроводности и битумоемкости дорожного покрытия. Дорожная одежда включает основание - дренирующий слой, слой щебня из слабопрочного известняка, гравия и слой крупнозернистого асфальтобетона, на котором размещено покрытие из асфальтобетона с расположенным на нем слоем поверхностной обработки из черного щебня-клинца крупностью до 10 мм. В качестве асфальтобетонной смеси покрытия используют битумоминеральную композицию толщиной 50 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%: дорожный нефтяной битум - 10,0-11,0; керамзитовый гравий фракции 20-5 мм - 12,0-14,0; дробленый керамзитовый песок фракции 5-0,16 мм - 64,5-66,5; известняковый минеральный порошок фракции менее 0,16 мм - остальное. 2 табл., 1 ил.

Профиль асфальтобетонного полотна дороги // 2541959

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве верхних слоев дорожных одежд автомобильных дорог, шоссе, на переездах мостов. Профиль асфальтобетонного полотна дороги, характеризующийся тем, что он выполнен из асфальтобетона, содержащего микрошарики диаметром до 250 мкм из эгириновой оксидной керамики и цементированный карбид с размером, не превышающим 500 мкм, в количестве каждого из них до 25% от общей массы асфальтобетона, с геометрической его формой, имеющей по каждой линии основного движения колес транспортного средства выступ трапециевидного профиля с высотой над основным полотном до 5 мм, углом наклона боковых линий трапеции к ее основанию менее 20° при ширине верхней линии трапеции, составляющей три средних ширины шины легкового автомобиля. Технический результат - повышение износостойкости. 2 ил.

Способ устранения местных углублений на асфальтобетонном покрытии автомобильных дорог // 2554954

Изобретение относится к области дорожного строительства, в частности к способам устранения местных углублений на асфальтобетонном покрытии автомобильных дорог. Способ устранения местных углублений на асфальтобетонном покрытии автомобильных дорог включает зачистку углубления, размещение в нем гранулированной асфальтобетонной смеси из битума и наполнителя и формирование местного покрытия. Стенки и дно предварительно зачищенного местного углубления смачивают горючей жидкостью и размещают на дне углубления плоский сгораемый элемент и над зачищенным местным углублением располагают опорный элемент в виде листового сетчатого материала, например, из термостойкого полимерного волокна и минерального волокна, обеспечивая его фиксацию на дорожном покрытии, по крайней мере, с двух противоположных сторон контура местного углубления механическим поджатием, и затем на опорный элемент укладывают гранулированную асфальтобетонную смесь из битума и крупнодисперсного минерального наполнителя слоем, необходимым для заделки углубления, а перед формированием из нее уплотнением покрытия над местным углублением производят сжигание плоского сгораемого элемента в нем путем обеспечения его возгорания от поджога горючей жидкости на поверхностях углубления и подачи воздуха под опорный элемент путем нагнетания его насосом. Технический результат: упрощение технологии, снижение трудоемкости, увеличение срока службы покрытия. 2 ил.