CC BY
21ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВА АСФАЛЬТОБЕТОНА С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕСТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
В УСЛОВИЯХ УЗБЕКИСТАНА
1 2 Мустофокулов М.М. , Хужобеков Б.Х.
'Мустофокулов Музаффар Мирзо угли - магистр; 2Хужобеков Бобур Хушбок угли - магистр, кафедра дорожной инженерии, факультет транспорта, Джизакский политехнический институт, г. Джизак, Республика Узбекистан
Аннотация: в данной статье рассматривается проектирование состава асфальтобетона с применением местных сырьевых материалов в виде композита в условиях Узбекистана. Они отличаются от большинства других материалов, применяемых для устройства дорожных покрытий. В процессе приготовления асфальтобетонной смеси также скорректирован установленный состав в зависимости от особенностей применяемых материалов и результатов текущих испытаний образцов.
Ключевые слова: асфальтобетон, дорожное покрытие, отходы, дорожная работа, деформативная способность, упругий, плотность, асфальтобетонная смесь, минеральный порошок, минеральная смесь, местные материалы.
Асфальтобетон представляет собой один из наиболее сложных строительных материалов. Эта сложность обусловлена главным образом особенностями его структуры, а также большой зависимостью свойств от многообразных факторов. Асфальтобетон резко меняет свойства в зависимости от температуры. Это отличает его от большинства других материалов, применяемых для устройства дорожных покрытий. При положительных температурах асфальтобетон обладает свойствами вязко-пластичного материала, а при отрицательных - упругого. Изменение свойств асфальтобетона может быть проиллюстрировано следующим примером: сопротивление сжатию стандартных образцов при температуре 500С обычно колеблется в пределах 10-20 кгс/см , а при температуре -350С - 180-320 кгс/см2. Таким образом, асфальтобетон в последнем случае по прочности приближается к цементобетону. Изменения температуры резко влияют на деформационные свойства асфальтобетона, которыми в основном и определяется его работоспособность в дорожном покрытии.
Эти обстоятельства затрудняют изучение и регулирование свойств асфальтобетона. Однако в настоящее время многие вопросы, относящиеся к практическому применению этого материала, достаточно изучены. Достигнутый уровень изученности асфальтобетона и накопленный опыт его применения позволяют создавать более долговечные и высококачественные дорожные покрытия. Задача заключается в том, чтобы научные достижения и опыт были полнее использованы на практике.
Для производства асфальтобетона широко использует отходы, получающиеся при дроблении камня (фракции от 0 до 5мм). Это, в свою очередь, позволяет использовать для приготовления асфальтобетона и мелкие пески.
Научные исследования аккредитованной лаборатории «Испытание строительной продукции» при Джизакском политехническом институте дают возможность при приготовлении асфальтобетона шире внедрять местные материалы, что снижает стоимость дорожных работ. Вместе с тем большое разнообразие материалов, употребляемых в настоящее время при производстве асфальтобетона, требует
тщательнее относиться к их выбору и подбору состава смеси. Для ответственных объектов следует выбирать наиболее высококачественные смеси, обладающие соответствующими физико-механическими свойствами, а для менее ответственных можно использовать смеси с более низкими показателями механических свойств.
Опыт строительства асфальтобетонных покрытий позволяет обоснование проектировать гранулометрический состав асфальтобетонных смесей с учетом различных эксплуатационных условий. Проведенные исследовательские работы лаборатории «Испытание строительной продукции» при ДжизПИ в области асфальтобетона позволили выяснить многие вопросы структурообразования в этом материале, разработать способы проектирования его состава, вскрыть некоторые присуще этому материалу закономерности, уточнить методы испытаний, обосновать требования к исходным минеральным и вяжущим материалам, уточнить элементы технологического процесса строительства асфальтобетонных покрытий.
Подбор состава, обеспечиваюшего материалу заданные показатели одна из наиболее ответственных задач технологии производств асфаьтобетона.
Советскими исследователями разработано несколько методов проектирования состава асфальтобетона, из которых распространен метод Союз Дорнии.
Критериями при подборе состава асфальтобетона являются лишь показатели, позволяющие приближенно судить о поведении материала при высоких летних температурах, а также частично о его коррозионной устойчивости. К сожалению, остается почти неизвестным поведение подобранного материала при пониженных температурах.
В основе применяемых в настоящее время методов лежит принцип подбора состава, обеспечивающего наивысшую прочность асфальтобетона при положительных температурах. Но из рассмотрения свойств асфальтобетона становится ясно, что наивысшим прочностным характеристикам при положительных температурах далеко не всегда соответствует необходимая деформативная способность этого материала при пониженных температурах.
Подбор состава смеси без должного учета поведения асфальтобетона при низких температурах является одним из существенных недостатков применяемых методов подбора состава смеси.
Другим недостатком, присущим используемым методам, является неполный учет особенностей технологического процесса приготовления смесей. Это приводит к почти неизбежным коррективам, а иногда и существенным изменениям на производстве подобранного в лаборатории состава.
Проектирование состава асфальтобетона по методу СоюзДорнии производится по следующей схеме: подбор и испытание исходных материалов: подбор соотношений минеральных материалов (щебень, песок, минеральный порошок) в зависимости от их гранулометрического состава; определение оптимального количества битума для подобранной минеральной смеси испытание контрольных образцов.
Состав асфальтобетона следует проектировать на основе технического задания, в котором указываются тип асфальтобетона, назначение и условия применения, характеристика минеральных и вяжущих материалов. На основе этих данных необходимо четко определить технические требования, предъявляемые к асфальтобетону в соответствии с действующим ГОСТ 12801-98 «Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства».
При подборе состава надо обратить особое внимание на использование местных проверенных материалов, снижающих стоимость асфальтобетона. Исходные материалы подбирают в зависимости от типа и назначения асфальтобетона. Все применяемые исходные материалы необходимо испытать в соответствии с действующими ГОСТ 9128-2013 «Смеси асфальтобетонные,
полимерасфальтобетонные, асфальтобетон, полимерасфальтобетон для
автомобильных дорог и аэродромов». Окончательная их пригодность устанавливается по результатам испытаний опытных асфальтобетонных смесей.
Подбор соотношений минеральных материалов следует подбирать таким образом, чтобы она имела оптимальную плотность. В лаборатории «Испытание строительной продукции» при Джизакском политехническом институте определено оптимальной количество битума для подобранной минеральной смеси. Из подобранной минеральной смеси и битума изготавливают опытные асфальтобетонные смеси. Изготовлено три-четыре смеси с разным содержанием битума, назначаемым в пределах, указанных в соответствующим ГОСТ 9128-2013 «Смеси асфальтобетонные, полимерасфальтобетонные, асфальтобетон,
полимерасфальтобетон для автомобильных дорог и аэродромов» Технические условия (с интервалом 0,5%). При использовании активированных минеральных порошков количество битума снижается на 0,5-1,0% от массы минеральных материалов. Смеси приготовляют в лабораторных мешалках при определенном времени перемешивания.
Из полученных смесей приготавливают стандартные цилиндрические образцы для испытаний. Для каждой смеси определяется объемное водонасыщение и сопротивление сжатию при температурах 50 и 200С. Количество битума, содержащегося в смеси, которая имеет наилучшие результаты испытаний, соответствующие техническим требованием, считается оптимальным.
После установления оптимального количества битума из выбранной смеси изготовляют контрольные образцы, подвергая их всесторонним испытаниям согласно требованиям ГОСТ 9128-2013 «Смеси асфальтобетонные,
полимерасфальтобетонные, асфальтобетон, полимерасфальтобетон для автомобильных дорог и аэродромов» Технические условия. На основании результатов испытаний устанавливают окончательный состав асфальтобетона и его соответствие техническому заданию.
В лаборатории «Испытание строительной продукции» при Джизакском политехническом институте при подборе состава асфальтобетона наряду с техническими учтено и экономические показатели. Как известно, наиболее дорогостоящими являются битум и минеральный порошок. Результатам испытаний более экономичным оказался асфальтобетон, содержащий меньше этих материалов (при безусловном соблюдении требуемых технических показателей).
Подобранный состав откорректировано на Джизакском асфальтобетонном заводе. В процессе приготовления асфальтобетонной смеси, также корректировано установленный состав в зависимости от особенностей применяемых материалов и результатов текущих испытаний образцов.
Список литературы
1. Бабков В.Ф. «Реконструкция автомобильных дорог». Москва: Транспорт, 1978.
2. ШНК 01.01.01-03 «Автомобильные дороги». Ташкент, 2007.
3. Гезенцвей Л.Б. «Дорожный асфальтобетон». Москва. «Транспорт», 1976.
4. ШНК 02.05.02-07 «Автомобильные дороги». Ташкент, 2008.
5. ГОСТ 9128-2013 «Смеси асфальтобетонные, полимерасфальтобетонные, асфальтобетон, полимерасфальтобетон для автомобильных дорог и аэродромов». Технические условия (МТНКС). Москва. Стандартинформ, 2014.
6. Хамракулов Р.Ж. «Инновационное исследование прочности бетона с учетом нелинейности деформирования численным методом». Печатный/электронный научно методический журнал № 22(100) «Вестник науки и образования». Ноябрь, 2020. Москва.
7. ГОСТ 16557-2005 «Порошок минеральный для асфальтобетонных и органо-минеральных смесей» (МТНКС). Москва.
10
8. ГОСТ 12801-98 «Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства» (МТНКС). Москва.
9. Бабков В.Ф. «Дорожные условия и безопасность движения». Москва: «Транспорт», 1993.
10. Хамракулов Р.Ж. и др. Методика улучшения долговечности бетонов в условиях сухого жаркого климата Узбекистана // Молодой ученый, 2016. № 4. С. 87-90.
11. TsarevskiyK.V. Classification of human capital in the framework of enterprise, 2018.
12. Каракулов Х.М. и др. Технологические методы улучшения долговечности бетонов в условиях сухого жаркого климата Узбекистана на примере Джизакской области //БСТ: Бюллетень строительной техники, 2020. № 8. С. 24-26.
13. Каракулов Х.М., Муродов З.М.Базальт—основа современных композитных строительных материалов // ББК 1 Р76, 2019. С. 121.
14.Хамракулов Р.Ж. и др. Методика улучшения долговечности бетонов в условиях сухого жаркого климата Узбекистана // Молодой ученый, 2016. № 4. С. 87-90.
15. Муродов З. Обеспечение теплофизических свойств оконных конструкций // Advances in Science and Technology, 2019. С. 173-174.
16. Мурадов З.М.Исследование прочности бетона с учетом нелинейности деформирования с помощью современных средств электроники // Academy, 2020. № 12 (63).
17. Каракулов Х.М. и др. Изучение основных физических характеристик грунтов Джизакского региона // Молодой ученый, 2016. № 4. С. 46-48.
18. Мирзакабилов Н.Х. Колебания трехслойных пластин частного вида, Автореферат дисс. канд. техн. наук. М., 1992.
19. Камол И., Мирзакабилов Н.Х., Нуруллаева Х.Т. Применение одного типа сингулярного уравнения для решения задачи о движении текстильного продукта с вязкоупругими характеристиками // Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации, 2015. С. 132-135.
