Государственный дорожный проектно-изыскательский и научно—исследовательский институт

ГИПРОДОРНИИ

РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО УСТРОЙСТВУ КОМБИНИРОВАННЫХ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ ИЗ ЧЕРНОГО ЩЕБНЯ И БИТУМНОГО ШЛАМА

Москва 1979

"Рекомендация по устройству комбинированных дорожных покштий из мерного неба., к битумного шлема* * ЗАМЕЧЕННЫЕ ОПЕЧАТКИ

Щ Стр. ц/п строка	Нацечатаяо	Слодуот читать
I. Стр.6	п.4.1.3.	3.1.3.
2. СтрЛ8 1ая формула сверху	к = SL^-X.- юоо Т ГР	И. ■?£>•— TFP
3. Стр.18 строка 11,12 сверху	Р - давление и камере, Па	f - высота столба вода, см. При давления в каме-* ре 0.1 МПа(1ат} Рс=1000см
4, Стр.19 3 строка снвэу	П.1.2.	п*Б.

покрытия из черного щебня перед введением шлама обрабатывают при помощи поливомоечной машины 2-5% водным раствором смачивателя клас    ахов    или    опанолов (моющие средства) в

4.2.5. Распределение битумного шлама по поверхности покрытия осуществляют при помощи навесного распределителя к пасгорастворовозу ПС-402, который может быть изготовлен в мастерских дорожного хозяйства (рис, I),

Могут быть использованы распределители и других

ций, например, лопастного типа с дозированной выдачей    .

4.2.6.    Расход битумного шлама зависит от глубины пропитки и составляет 20-40 кг/м^. Его регулируют скоростью передвижения пасторастворовоза и величиной выходной щели распределителя. Во время розлива битумного шлама пасторастворовоз должен двигаться с постоянной скоростью. Битумный шлам наносят на обрабатываемую полосу за один проход.

4.2.7.    Количество проходов пасторастворовоза зависит от ширины проезжей части и ширины распределителя. Желательно, чтобы соотношение этих двух величин было кратным целому числу. При розливе шлама за несколько проходов по ширине проезжей части необходимо обеспечить сопряжение смежных полос. Перекрытие кромок смежных полос не допускается.

4.2.8.    Движение транспорта по построенному участку может быть открыто, когда при пробном пропуске автомобиля смесь не прилипает к протектору. Скорость движения автомобилей в первые 3-5 дней эксплуатации ограничивают до 40 км/ч.

1)    Получено положительное решение от 19.10.78 по заявке

№ 2612244/29-33 "Способ строительства нежесткого дорожного покрытия".

2)    Реферативная информация ЦБНТИ Шшавтодора РСФСР "Строительство и эксплуатация автомобильных дорогам., 1978, Л 4,

II

5. ТЕХНИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

5.1.    В процессе строительства осуществляют контроль: качества каменных и вяжущих материалов;

-^п- битумного шлама; технологии приготовления черного щебня и битумного шлама;

-"- устройства покрытия; качества готового покрытия.

5.2.    Контроль качества каменных и вяжущих материалов осуществляют общепринятыми методами.

5.3.    Качество битумного шлама контролируют в соответствии с требованиями табл. 3 настоящих "Рекомендаций".

ЪЛш Контроль технологии приготовления и укладки черного щеоня, а также приготовления битумного шлама осуществляют согласно ВСН 123-77 и ВСН 27-76.

5.5.    При производстве работ по пропитке контролируют расход битумного шлама на единицу площади, установленную скорость передвижения пасторастворовоза и равномерность нанесения шлама.

Соответствие расхода битумного шлама на месте производства работ, уста овленного в лаборатории по п. 3.2.8., проверяют непосредственно перед розливом путем пробной пропитки участков покрытия площадью 20x20 см из расчета двух испытаний на поперечник и трех поперечников на один километр покрытия (методику см. в приложении Ш).

В случае отклонения расхода битумного шлама, определенного указанным способом, от установленного в лаборатории назначают уточненную норму нанесения шлама.

Равномерность нанесения битумного шлама оценивают по его расходу на единицу площади, а также визуально. Слой жидкого шлама не должен выступать над поверхностью щебенок более чем на 5 мм.

5.6.    На сформировавшемся покрытии контролируют глубину пропитки покрытия битумным шламом путем взятия из него кернов или вырубок. Пробы отбирают через 15 суток после открытия движения по покрытию в количестве трех штук на один километр.

12

Приложение I

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕКУЧЕСТИ БИТУМНЫХ ШЛАМОВ

Для определения текучести битумных шламов используют прибор, состоящий из деревянной подставки, стеклянной цилиндрической трубки и воронки* Воронку одевают на трубку, как показано на рис* I, фиксируя ее при помощи пластилина и резинового кольца. Длина трубки составляет 15 см, а внутренний диаметр 5 мм*

Рис. I. Прибор для определения текучести битумных шламов:

I - пластилин; 2 - резиновое кольцо; 3 - воронка; 4 - стеклянная трубка;

5 - подставка

Для имитации реальных условий взаимодействия шлама с поверхностью черного щебня внутреннюю поверхность трубки обрабатывают вязким битумом БНД-40/60. Для этого небольшой ку-

13

сочек битума при комнатной температуре раскатывают пальцами в шнур, вставляют его в трубку, а затем трубку нагревают, поворачивай ее так, чтобы расплавленный битум равномерно покрыл вою внутреннюю поверхность.

Под трубкой устанавливают лаоораторный стакан, заливают в воронку за один прием ЗОсм^ шлама и одновременно включают секундомер.

За критерий текучести принимают время в секундах, за которое первая капля шлама появится в конце трубки.

Приложение И

ЛАБОРАТОРНЫЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ФИЗЖО-ШаНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОБРАЗЦОВ КОМБИНИРОВАННОГО ПОКРЫТИЯ

I. Изготовление образцов-цилиндров и определение требуемого расхода шлама

А. Обр 1зцы-цилиндры диаметром 10 см и высотой, зависящей от вида испытания, приготавливают с помощью прибора стандартного уплотнения Союздорнии. Разогретую до температуры, соответствующей принятой марки битума, рассчитанную навеску черного щеоан засыпают в разъемный цилиндр прибора и уплотняют через резиновую прокладку толщиной 4-5 мм 10 ударами стандартной гири, падающей с высоты 30 см.

Пропитку образца пластифицированным битумным шламом осуществляют после остывания черного щебня до комнатной температуры. При высоте образца от 4 до 6 см перед нанесением битумного шлама поверхность черного щебня обрабатывают 5% раствором смачивателя (например, ОП-Ю) из расчета I л/м^. Количество битумного шлама, необходимое для пропитки, рассчитывают, исходя из пустогяости черного щебня и объемной массы шлама по формуле Р_ш -Vn у_ш >

где Р_ш- масса шлама, г; Хш - объемная масса шлама в жидком состоянии, г/см^а, определяемая по Приложению 2 ВСН 27-76;

Vn - объем пустот в образце, см³, определяемый по формуле

14

Государственный дорожный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт ГИПРОДОШИИ

РЕКОМЕНДАЦИИ по устройству комбинированных дорожных покрытий из черного щебня и битумного шлама

Утверждены Минавтодором РСФСР Протокол № 14 от 27.06.79т,

Москва 1979

ПРЕДИСЛОВИЕ

Из всех видов повреждений дорожных покрытий наиболее тяже-лым с позиций дальнейших последствий и ремонтопригодности является образование усталостных и температурных трещин.

Наблюдения показывают, что покрытия из черного щебня в отличие от других типов покрытий подвержены трещинообразованию в наименьшей степени и наиболее сдвигоустойчивы. Кроме того, они не требуют создания специального шероховатого коврика, так как обладают хорошим сопротивлением скольжению автомобиля. Недостатком, сдерживающим их применение, является высокая водопроницаемость.

С целью устранения этого недостатка и более широкого применения покрытий из черного щебня в Гипродорнии разработан способ строительства комбинированного слоя покрытия или усиления, базирующийся на пропитке слоя из черного щебня битумным шламом.

Глубина пропитки слоя черного щебня по предлагаемой ниже технологии составляет 3-6 см, что существенно отличает предлагаемый метод от применявшегося ранее метода закупорки. Повышенная трещиностойкость и сдвигоустойчивость, а также водонепроницаемость и хорошая шероховатость свидетельствуют о перспективности такого типа покрытий (особенно на жестких основаниях). Применение покрытий, устроенных предлагаемым методом, позволяет экономить дефицитный битум.

"Рекомендации" составлены канд.техн.наук Г.С.Бахрахом и инж. В.М.Ольховиковым на основе поисковых, научно-исследовательских и опытно-экспериментальных работ , проведенных в Гипродорнии.

В проведении экспериментальных работ принимал участие инж. А.П.Лупанов.

Все замечания и предложения направлять по адресу:

Москва Ж-89, набережная Мориса Тореза, 34, ГИПРОДОРНИИ.

Заместитель директора по научной работе доцент, канд. техн.наук А. П. ВАСИЛЬЕВ

3

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1* В настоящих "Рекомендациях¹¹ рассмотрены вопросы, связанные с областью применения и устройством покрытий и слоев усиления из черного щебня, укладываемого в горячем или теплом состоянии, с пропиткой битумным шламом на основе битумных паст. При дальнейшем изложении такие слои покрытия будут называться "комбинированными".

1.2.    Комбинированное покрытие используют в качестве слоя усиления существующей дорожной одежды или покрытия на строящихся дорогах 3-4 категорий во П-У дорожно-климатических зонах.

1.3.    Комбинированное покрытие укладывают на все типы основании, рекомендуемые для асфальтобетона. В то же время меньшая склонность к трещинообразованию позволяет рекомендовать этот тип покрытии для устройства на жестких основаниях (тощий бетон, грунт, укрепленный минеральными вяжущими и др.). В основаниях недопустимы слои, жесткость которых значительно уступает жесткости покрытия.

На основаниях из материалов, обработанных эмульсиями или жидкими битумами, покрытие устраивают с учетом срока формирования таких оснований.

1.4.    Толщину комбинированного покрытия и глубину пропитки назначают в зависимости от требуемой прочности дорожной одежды. Минимальная толщина покрытия 3 см, максимальная - 10 см.

Оптимальное соотношение между глубиной пропитки и толщиной комбинированного покрытия определяют экономическим расчетом.

1.5.    Работы по устройству покрытия осуществляют при температуре воздуха не ниже +Ю°С в сухую погоду. Р-аботать в дождь запрещается ввиду опасности вымывания водой вяжущего, находящегося в битумном шламе в дисперсном состоянии.

1.6.    Заканчивают работы по устройству покрытия за две недели до наступления устойчивых отрицательных температур воздуха. В течение этих двух недель с целью ускорения формирования покрытия осуществляют регулирование по ширине проезжей части движения автотранспорта. Несформировавшееся покрытие

подвергается опасности разрушения в осенне-зимний период времени от действия воды и мороза.

2. ТРЕБОВАНИЯ К ПОКРЫТИЮ

2.1. Показатели свойств комбинированного покрытия с заполнением битумным шламом пустот на всю высоту слоя должны удовлетворять требованиям, указанным в табл. I.

Таблица I

Требования к покрытию

№ п/п Показатели свойств Значения Методы показате лей испытания I Коэффициент фильтрации в сформи ыо-7 По приложению ровавшемся уплотненном состоя П.п.З настоя нии, см/с, не более 0,9 щих "Рекомендаций" 2 Модуль упругости Е (расчетный) ГПа(кгс/см^) (9000) — 3 Предельное сопротивление рас- 1.4 По приложению тяжениюрпри изгибе ЯиэМПа (кгс/смс), не менее * f * П.п.4 настоя (14) щих "Рекомендаций" 4 Предельное сопротивление растя- о жению при расколе /2р, МПа (кгс/см А* По приложению П.п.З настоя не менее (V) щих "Рекомендаций"

Примечание: предельное сопротивление растяжению определяют по п.п.З или 4 в зависимости от имеющегося оборудования

2.2. При заполнении битумным шламом по высоте части слоя значение параметра Е определяют по формуле: г    .

^L \ i к_г > где Ej , Е₂ - расчетные модули упругости заполненного шламом слоя и не заполненного, толщина которых равна /i^ и h₂ .

5

Значения параметров Я _и и Rp определяют на основании испытания образцов в лаборатории, а ^ принимают равным 0,5Ша    (5000    кгс/см²).

3, ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ 3.1.Черный щебень

3.1.1.    Марка по прочности или по дробимости должна быть не ниже 800 для щебня из изверженных пород и не ниже 600 для щебня из осадочных и метаморфических пород.

Остальные требования должны соответствовать требованиям, предъявляемым к щебню для устройства покрытий из черного щебня, согласно ВСН 123-77 Минтрансстроя СССР.

3.1.2.    Для устройства покрытия или слоя усиления используют щебень фракции 10-20 или 15-25 мм.

4.1*3. Для приготовления черного щебня применяют нефтяные дорожные вязкие битумы по ГОСТу 22245-76. Выбор марки битума осуществляют с учетом технологии приготовления черного щебня и климатических условий в соответствии с табл. 2.

Рекомендуемые марки битумов

Таблица 2

Дорожно-климатическая зона Способ приготовления черного щебня Марка битума П и Ш Горячий БНД-60/90; БНД-90/130 Теплый БНД-130/200; БНД-200/300 1У-У Горячий БНД-40/60; БНД-60/90 Теплый БНД-130/200; БНД-200/300

3.1.4. В случае неудовлетворительного прилипания вяжущего к щебню в вяжущее вводят ПАВ или щебень обрабатывают активато

ром поверхности (согласно Инструкции ВСН 59-68 Минтрансстроя СССР).

3.1.5. Массовая доля битума, необходимого для обработки щебня, зависит от размера его зерен и ориентировочно состав-

6

ляет I,5-2,5%.

3.1.6. В качестве структурирующей добавки при изготовлении черного щебня в мешалку добавляют минеральный порошок, отвечающий требованиям ГОСТа 16557-71 и табл. 15 ГОСТа 9128-76, доля которого составляет 3-5% от массы щебня.

3.2. Битумный шлам

3.2.1.    К материалам, идущим на приготовление битумного шлама, предъявляются требования, изложенные в ВСН 27-76 Мин-автодора РСФСР.

3.2.2.    Для пропитки слоя черного щебня используют малопористый или среднепористый битумный шлам типа В (согласно ВСН 27-76) с массовой долей зерен крупнее 2 мм в минеральном материале не более 10%.

3.2.3.    При подборе состава шлама придерживаются рекомендаций раздела 4.2 ВСН 27-76 с учетом пунктов, изложенных ниже.

3.2.4.    Содержание АВВ (асфальтовяжущего вещества) в 100% сухой смеси назначают в пределах 50-60% по массе, а коэффициент содержания битума Kj 0,6-0,8.

3.2.5.    Первоначально назначают минимальное значение Kj«0,6 и три значения АВВ: 50, 55 и 60%. Готовят три смеси и по шесть образцов-таблеток из каждой смеси в соответствии с ВСН 27-76.

Для производства работ выбирают состав смеси с минимальным содержанием АВВ, при котором обеспечивается соответствие свойств образцов требованиям,приведенным в табл. 3.

Таблица 3

Требования к битумным шламам

Показатели свойств Значения показа телей Методы испытания I 2 3 В жидком состоянии Текучесть смеси, с , не более 10 По приложению I настоящих "Реко мендаций"

7

Продолжение таблицы 3

I 2 3 В сформировавшемся уплотненном состоянии Коэффициент фильтрации, см/с, не более ысг8 По приложению П. п.З настоящих "Рекомендаций” Водонасыщение, объемная доля, %, не более 3 По п.7 прилож.2 ВСН 27-76 Набухание вакуумированных образцов после 15 суток выдерживания их в воде, объемная доля, %, не более 1.5 По п.9 прилож.2 ВСН 27-76

3.2.6.    С целью придания битумному шламу требуемой текучести в него вводят пластификатор (абиетат натрия, ССБ и др.), массовая доля которого в шламе составляет 0,03-0,06%.

3.2.7.    Ориентировочное содержание компонентов, состав

ляющих шлам, приведено ниже:

Компоненты    %

песок    36-25    ;

битум    15-17    ;

минеральный    порошок    с известью 25-30    ;

вода    24-28    ;

пластификатор - массовая доля в шламе    0,03-0,06,

3.2.8. В лаборатории на образцах-цилиндрах из черного щебня, приготовленных в соответствии с приложением П настоящих "Рекомендаций”, уточняют возможность пропитки образца на проектную глубину и соответствующий расход шюлш. Если не удается достичь требуемой глубины пропитки, то с учетом достигнутой величины увеличивают толщину комбинированного покрытия в соответствии с требуемым эквивалентным модулем упругости дорожной конструкции.

В случае, когда подобранный состав шлама проникает на

8

глубину, превышающую расчетную, то уменьшают пластичность шлама или общую толщину комбинированного покрытия,

4. ПРАВИЛА ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

4.1. Устройство покрытия из черного щебня

4.1 Л. Приготовление и транспортирование черного щебня осуществляют в соответствии с разделом 7 ВСН 123-77.

4.1.2.    Основание или покрытие, лспользуемое в качестве основания (в случае усиления последнего), должно отвечать общепринятым требованиям (см., например, л.л. 1,7-1.8 ВСН 123-77).

4.1.3.    Черный щебень укладывают щебне- или эсфальтоукладчи ком. Температура материала перед укладкой должна соответствовать требованиям табл. 16 ВСН 123-77.

Слой черного щебня уплотняют пневмокагком за 2-3 прохода по одному следу.

Применять для уплотнения катки с металлическими вальцами не разрешается.

4.1.4.    Проезд транспорта общего пользования по уплотненному слою запрещается. Необходимо также по возможности ограничить проезд построечного транспорта.

4.2. Пропитка слоя черного щебня битумным шламом

4.2.1.    Приготовление и транспортирование битумного шлама осуществляют в соответствии с разделом 5.2. ВСН 27-76.

4.2.2.    Отдозированный пластификатор вводят в мешалку в виде водного раствора за 10-15 с до окончания перемешивания.

4.2.3.    Пропитку уплотненного слоя битумным шламом можно осуществлять сразу после остывания черного щебня. Откладывать эту операцию на длительный срок не рекомендуется во избежание загрязнения поверхности слоя,

4.2.4.    Пластифицированный шлам обеспечивает глубину пропитки до 4 см. Для пропитки на глубину до 6 см поверхность

9