МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

СССР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ (СОЮЗДОРНИИ )

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ПОВЫШЕНИЮ ТРЕЩИНОСТОИКОСТИ ЧЕРНЫХ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ В УСЛОВИЯХ РЕЗКО КОНТИНЕНТАЛЬНОГО КЛИМАТА

Москм— 1972

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

(СОЮЗДОРНИИ)

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ПОВЫШЕНИЮ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ ЧЕРНЫХ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ В УСЛОВИЯХ РЕЗКО КОНТИНЕНТАЛЬНОГО КЛИМАТА

Одобрены Техническим Управлением Минтрансстроя СССР

Москва- 1972

Т аблипа 1

Рекомендуемые составы асфальтобетона в зависимости от расчетной зимней температуры покрытия и категории дороги

w;kl S1& Категория дороги Марка битума 1 . П _ш_ _1У os к йги Типы асфальтобетонной смеси БН Д-90/130 А. Б А, Б А , А1, Б, Б1 а', б' БНД-130/200 А, Б А , Б А , А', Б , Б^ В. В' -30 БНД-200/300 — А. Б, В А , А', Б, б; В, в'. Г Б,В,Г СГ-130/200 - - А, Б, В Б', В', Г БНД-90/130 А , Б А,Б _ - БНД-130/200 А, Б А, Б А , А7, Б , Б* -35 БНД-200/300 - А , Б,В А , А', Б, Б, В,В' Б, В , Г / / СГ-130 200 “ - А , Б, В Б,В,Г БНД-90/130 А А — - БНД-130/200 А , Б А , Б А , А*, Б , Б* -40 БНД-200/300 _ А , Б а.а'.б.б а', б', в СГ-130/200 — “ А , Б, В А', Б', В,' Г БНД-130/200 А А - -45 БНД-200/300 А А , Б А , А*, Б, Б А , Б' СГ-130/200 - - А , Б А', Б' -50 БНД-200/300 А А А , А* / А СГ-130/200 - А , Б А,Б

Примечание. А, Б, В, Г - асфальтобетоны 1 марки; А, Б', В' - асфальтобетоны II марки.

ся устраивать из теплых асфальтобетонных смесей П марки.

19.    Гранулометрические составы минеральной части смесей приведены в табл.2. Состав черных щебеночных (гравийных) смесей назначают по табл.З в зависимое -ти от расчетной зимней температуры покрытия и категории дороги.

20.    Покрытия из горячих черных щебеночных смесей 1 марки с битумом БНД-90/130 рекомендуется устраи -вать на дорогах П категории в районах с расчетной температурой покрытия не ниже -40°С. На дорогах Ш категории устройство покрытий из горячих смесей допускается только в районах с расчетной температурой покрытий не ниже -30°С.

21.    Покрытия из теплых черных щебеночных (гравийных). смесей рекомендуется устраивать на дорогах Ш-У категорий. При -этом для устройства покрытий дорог Ш категории содержание щебня в минеральной части смесей должно быть не менее 35%.

22.    Для устройства покрытий дорог У категории ре -комендуется применять битумы по вязкости не выше марки БНД-200/300 в районах с расчетной температурой до -40°С, а в районах, где температура покрытий ниже -40°С, следует применять только жидкие битумы.

23.    Для улучшения деформативных свойств битумоминеральных материалов при отрицательных температурах рекомендуется применять следующие добавки:

а)    кубовые остатки производства оС -метилстирола;

б)    кубовые остатки производства этилбензола и бу -ти/i бензол а;

в)    синтетический каучук СКМС-30.

Характеристика указанных добавок приведена в таблЛ.

Применение указанных добавок в составе битумоми -неральных материалов понижает значения их критичес -ких температур (рис.2).

24.    Добавки выбирают с учетом наличия материалов

Гранулометрический состав минеральной части ства верхнего слоя

Тип смеси	Виды гранулометрии	Процентное
		25	20	15
1	Среднеэернистый	95-100		55-65
п	я	-	95-100	85-91
ш	М елкозернистый	-	-	95-100
1У	ш	—	-	95-100
У	»	-	—	-
У1	ш	-	-	95-100
УП	т	-

Рекомендуемые составы черных щебеночных зимней температуры покрытий и

Расчетная температура покрытия, Марка битума 11 °с Типы -30 БНД-90/130 БНД-130/200 БНД-200/300 СГ-130/200 1, II, Ш МГ-130/200 - -35 БНД-90/130 БНД-130/200 БНД-200/300 СГ-130/200 МГ-130/200 I. II, Ш

12

Таблица 2 черных щебеночных (гравийных) смесей для устрой-покрытия содержание зерен минерального материала мельче, мм

10 5 3 1,25 0,63 0,315 0,14 0,071 _ 32-45 27-37 19-27 13-20 9-15 7-12 4-7 70-80 50-65 40-55 28-39 20-29 14-22 9-15 6-10 W 35-60 30-43 22-28 19-24 14-18 9-12 4-7 75-85 50-65 40-55 28-39 20-29 14-22 9-15 8-10 95-100 50-65 40-55 28-39 20-29 14-22 9-15 6-10 85-93 65-80 57-70 39-53 29-40 20-28 12-19 8-12 95-400 65-80 57-70 39-53 29-40 20-28 12-19 8-12

Таблица 3 (гравийных) смесей в зависимости от расчетной категории дороги Категория дороги

га 1У У черной щебеночной (гравийной) смеси 1, II, Ш _ _ 1, И. Ш, 1У 1, П, III, 1У - 1, И, Ш, 1У, У И, 1У, У, У1, УП И, 1У, У 1. II И, 1У, У, У1, УН И, 1У, У, У1, УП - - II, 1У, У — _ 1, II, III, 1У — - 1, п, in, iy, у II, 1У, У1 II. 1У. у 1, н, га, 1У П,1У,У, У1 П,1У,У,У1.УН - - II, 1У.У

13

Расчетная температура ПОКРЫТИЯ 1р4СЯ 9 °с г '	Марка битума
		II
		Типы
	БНД-90/130	1 , III
	БНД-130/200
-40	БНД-200/300
	СГ-130/200
	МВ-130/200	-
	БНД-130/200	_
	БНД-200/ 300	_
-45	СГ-130/200	—
	МГ-130/200	-
	БНД-200/300
-50	СГ-130/200	_
	МГ-130/200	-

для приготовления битумоминеральных смесей и расчетной зимней температуры покрытия в данном районе.

Пример. Для строительства покрытия в пос.Нагорный Якутской АССР, где расчетная температура покрытия составляет -36°С, запроектирован состав малощебенистого асфальтобетона типа В с битумом БНД-90/130 (П₂₅-85). Необходимо выбрать добавку таким образом , чтобы Т#р была равна -36° или была ниже Трасу.

По номограмме (см.рис.1) определяем критическую температуру материала без добавки (-34°С). Затем на номограмме (см.рис.2) находим точку пересечения линии с ординатой -36°С и абсциссой -34°С, удовлетворяю-

14

Продолжение табл. 3

Категория дороги

ш 1У 1 У черной щебеночной (гравийной) смеси 1, II, III lf II, Ш, 1У 1,'И, Ш, 1У 1, И, III, 1У П, 1У, У, У1 II, 1У, У, У1 II, 1У,У, У1,УН И,1У, У 1, II, III 1,- II, III, 1У 1, И, III 1, 11,111, 1У, У1 1, II, lit, 1У П, Ш, 1У И, Ш, 1У, У1 1, III I, И, III 1, ш 1, II, III, 1У 1, II, III П, 1У. У II, 1У

щую поставленному требованию. В данном случае может быть применена любая из рекомендуемых добавок. Аналогичным образом выбирают добавки для битумоминеральных смесей и других составов с различными битумами.

25. Введение 2-4% добавки кубовых остатков произ -водства сК. -метилстирола в битум наряду с улучше -нием низкотемпературных свойств битумоминерально г о материала улучшает сцепление битума с поверхностью минеральных материалов основных и карбонатных пород. Добавку вводят в битум при его температуре от 70 до 110°С (в зависимости от марки битума) при постоян -ном перемешивании. Температура добавки должна быть 20ч40°С.

15

УДК 625.855/571.5/

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОВЫШЕНИЮ ТРЕШИНОСТОЙКОСТИ ЧЕРНЫХ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ В УСЛОВИЯХ РЕЗКО КОНТИНЕН ТАЛЬНОГО КЛИМАТА. Союэдорнии, М.. 1972.

Указаны пути повышения трешиностойкости по -крытий за счет снижения вязкости битума, повы -шения содержания щебня, уменьшения концентрации минерального порошка в асфальтовяжущем и при -менения добавок.

Рекомендованы типы битумоминеральных сме -сей по гранулометрическим составам минеральной части и марки битумов для их приготовления для устройства дорожных покрытий в районах с резко континентальным климатом в зависимости от рас -четной зимней температуры покрытий и категории дорог.

Рис.-2, табл.-4.

УДК 625.855(571.5)

Предисловие

Дорожные покрытия из битумоминеральных материа -лов в районах с суровым климатом в течение длитель -ного времени работают в условиях низких отрицатель -ных температур. Это вызывает образование трещин на покрытиях, что ухудшает транспортно-эксплуатационн ы е показатели и снижает несущую способность дорожно й одежды.

В Омском филиале Союздорнии проведены лабораторные и опытно-экспериментальные исследования по воп -росам повышения трешиностойкости дорожных покрытий . Опытные работы проведены на объектах строительст в а УС-19 Главдорстроя Дорожного управления при СМ Якутской АССР и Дорожного управления при СМ Бурятской АССР.

На основании результатов этих исследований и опьп>-ных работ составлены настоящие 'Методические ре -комендации по повышению трешиностойкости черных дорожных покрытий в условиях резко Континенталь ного климата'. В них даны рекомендации по выбору соста -вов битумоминеральных смесей и марки битумов для их приготовления в зависимости от климатических факторов и категории дороги из условий трешиностойкости покрытий.

'Методические рекомендации' содержат также основ-ные положения по применению некоторых добавок с целью улучшить деформативную способность битумоми -неральных материалов при отрицательных температурах.

'Методические рекомендации' разработаны в разви — тие действующих нормативно-технических документов (СНиП Ш-Д.5-62, ГОСТ 9128-67, ВСН 93-63,ВСН 1586а ВСН 123-65) и в дополнение 'Предложений по рацио -нальным материалам, типам дорожных одежд и технологии их сооружения в зоне вечной мерзлоты'.

^Методические рекомендации' составили кандидаты технических наук Ю.Е.Никольский, Н.В.Матлаков и инж . А.Г.Широков.

Все замечания просьба направлять по адресу :143900 Московская обл., Балашиха-6, Союздорнии или Омск-80, проспект Мира, 3, Омский филиал Союздорнии.

ДИРЕКТОР СОЮЗДОРНИИ доктор технических наук профессор

В.В.Михайлов

Общие положения

1.    Настоящие 'Методические рекомендации' предназначены для руководства при проектировании битумоминеральных смесей при строительстве дорожных покрытий в районах с резко континентальным климатом, где основным видом деформаций покрытий являются температурные трещины, образующиеся в зимний период в пер -вые годы эксплуатации дороги.

Наряду с этим положения настоящих 'Методическ и х рекомендаций" могут быть распространены и на другие районы, в которых деформации покрытия в виде темпе -ратурных трещин являются характерными.

2.    Под битумоминеральными материалами следует понимать асфальтобетон, а также материалы из черных щебеночных (гравийных) смесей, приготовленных в установке. Свойства битумоминеральных материалов и технология устройства покрытия из них должны отве -чать требованиям нормативно-технических документов (СНиП Ш-Д.0-62, ГОСТ 9128-67, ВСН 93-63, ВСН 15S68, ВСН 123-65). Свойства битумов, применяемых для приготовления битумоминеральных смесей, должны соответствовать требованиям ГОСТ 11954-66 и ГОСТ 11955-66.

В рассматриваемых районах не рекомендуется устраивать черные дорожные покрытия методом смешения на дороге.

3.    К районам с резко континентальным климатом относятся Горно-Алтайская автономная область, Тувинс -кая АССР, Эвенкийский национальный округ Красноярского края, Иркутская область, Бурятская АССР, Читинская и Амурская области, Якутская АССР (исключая прибрежные районы), Магаданская область и Хабаровский край (исключая прибрежные районы).

4.    Условия работы дорожных покрытий в зимн ий период года характеризуются расчетной зимней темпе -

ратурой покрытия Гр_0сч • (приложение 1), Значения расчетных зимних температур покрытия в районах с резко континентальным климатом определяют по приложе -нию 1 или по формуле

Траси - °’⁸²    ,    »>

где i f - расчетная зимняя температура воздуха , ^и равная средней температуре наиболее холодных суток, °С.

Для некоторых крупных населенных пунктов, не входящих в район с резко континентальным климатом, рас -четные зимние температуры покрытий приведены в приложении 2.

5.    Повышение трешиностойкости покрытий из битумоминеральных материалов может быть достигнуто:

а)    улучшением деформативных свойств материала покрытия при низких отрицательных температурах;

б)    рациональным конструированием дорожной одежды в целом.

В настоящих 'Методических рекомендациях'рассматриваются только вопросы повышения деформативной способности материала покрытия.

6.    ТрешиностоЙкость битумоминеральных покрытий характеризуется условием

Трасч 5s T_Kf) j    (2)

где Тdqcu    ~ расчетная зимняя температура битумо-

^г    минеральных покрытий в конкретно м

районе, °С;

Т#р - критическая температура битумомине -'    рального материала покрытия, обуслов

ленная свойствами этого матер нала при отрицательных температурах; определяющими показателями в этом слу -

6

чае являются: динамическая вязкость ненарушенной структуры битумоминерально г о материала; коэффициент линейного темпера -турного расширения; коэффициент поперечно -го расширения и предел прочности на растя -жение, определенный при скорости деформи -рования, соответствующей максимально воз -можной скорости охлаждения покрытия в данном районе.

Условие трешиностойкости битумоминеральных покрытий основывается на соответствии свойств материала покрытия климатическим факторам района строительства . При этом имеется в виду, что основание, на котором устраивают покрытие, устойчиво и выполнено из несвязных материалов (шебень или гравий) или из материалов с применением органических вяжущих.

7. Из биту мо минеральных материалов, рассматриваемых в настоящих 'Методических рекомендациях',устраивают верхние слои усовершенствованных капитальных покрытий на дорогах 1-Ш категорий и однослойные или верхние слои двухслойных усовершенствованных облег -ченных покрытий на дорогах П-У категорий.

Способы повышения трещиностойкости битумоминеральных покрытий

8. Деформативные свойства битумоминерального материала, обусловливающие трешиностойкость покрытий , можно регулировать:

-    применением битумов различной вязкости;

-    изменением содержания щебня в составе битумоминеральных материалов;

-    соотношением минерального порошка и битума в асфальтовяжущем;

-    применением добавок.

Б зависимости от климатических условий и наличия материалов трешиностойкость покрытия может быть

7

обеспечена или одним из этих способов , или их совокупностью.

9.    Деформативные свойства битумоминеральных материалов находятся в обратной зависимости от вязкости применяемого для их приготовления битума, т.е. с по -нижением вязкости битума повышается деформат и вн а я способность битумоминерального материала. Исходя из этого для устройства покрытий в рассматриваемых районах следует отдавать предпочтение теплым битумоминеральным смесям.

10.    Лучшими деформативными свойствами характеризуются битумоминеральные материалы с повышенным содержанием щебня. Для строительства покрытий в рассматриваемых районах, как правило, следует применять составы битумоминеральных материалов с содержани -ем шебня не менее 35%.

11.    При увеличении содержания минерального порошка в составе битумоминеральных материалов деформа -тивная способность их уменьшается. Вследствие этого объемное наполнение асфальтовяжущего минеральн ы м порошком должно быть не более 0,45, т.е. применение песчаных битумсминеральных материалов следует ограничивать.

12.    Значения критических температур битумомине -ральных материалов Тщ определяют по номограмме (рис.1) с учетом вязкости битума и типа грануломет -рии минеральной части смеси.

П ри м ер. Необходимо определить значение    ас

фальтобетона типа В, приготовленного на битуме БНД-60/90 с глубиной проникания иглы при 25°С, равной 85. Для этого из соответствующего значения глу -бины проникания иглы восстанавливаем перпендикул я р до пересечения с кривой типа В. Координата точки пересечения по оси ординат и будет соответство в а т ь значению критической температуры. В данном случае Т_Кр =-34°С.

8

13.    Состав асфальтобетонных смесей в зависимости от расчетной зимней температуры покрытия и категории дороги назначают

по табл.1.

14.    В районах с расчетной зим -ней температу рой покрытий до -35°С горячий асфальто -бетон 1 марки типов А и Б с биту -мом БНД-90/130 рекомендуется применять на дорогах 1 и П категорий.В районах с расчет -ной температурой покрытий до -30°С допускается уст -ройство покрытий из горячих смесей 1 и П марок на дорогах Ш категории.

15.    В районах с расчетной температурой покрытий ниже -40°С горячие асфальтобетонные смеси применять не рекомендуется.

18. На дорогах 1-Ш категорий покрытия из теплых асфальтобетонных смесей 1 марки рекомендуется устраивать во всех рассматриваемых районах. При этом содержание шебня в районах с расчетными температурами ниже -40°С должно быть не менее 35%.

17.    Применение жидких битумов для устройства покрытий дорог 1-П категорий не допускается.

18.    На дорогах 1У категории при соответствующем технико-экономическом обосновании покрытия допускает-

9