Щма 10 и щма 15 в чем разница характеристика

Щма 10 и щма 15 в чем разница характеристика

СМЕСИ АСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ И АСФАЛЬТОБЕТОН ЩЕБЕНОЧНО-МАСТИЧНЫЕ

BITUMINOUS STONE MASTIC MIXTURES AND STONE MASTIC ASPHALT

Дата введения 2003-05-01

1 РАЗРАБОТАН ФГУП «Союздорнии», Корпорацией «Трансстрой» и Управлением технического нормирования, стандартизации и сертификации в строительстве и ЖКХ Госстроя России

ВНЕСЕН Госстроем России

2 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) 17 октября 2002 г.

За принятие проголосовали

Наименование органа государственного управления строительством

Госстрой Азербайджанской Республики

Министерство градостроительства Республики Армения

Казстройкомитет Республики Казахстан

Государственная Комиссия по архитектуре и строительству при Правительстве Кыргызской Республики

Министерство экологии, строительства и развития территории Республики Молдова

Комархстрой Республики Таджикистан

Госкомархитектстрой Республики Узбекистан

4 В настоящем стандарте учтены основные положения международных стандартов* ИСО [1, 2], европейского стандарта pr EN 13108-6 [3], финских норм на асфальт 2000 [4] и немецких технических указаний ZTV Asphalt-StB 02 [5]

5 ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ с 1 мая 2003 г. в качестве государственного стандарта Российской Федерации постановлением Госстроя России от 5 апреля 2003 г. N 33

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 8, 2004 год

Поправка внесена изготовителем базы данных

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на горячие щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси и щебеночно-мастичный асфальтобетон, применяемые для устройства верхних слоев покрытий автомобильных дорог, аэродромов, городских улиц и площадей.

Требования, изложенные в разделах 4, 5, 6 и 7, являются обязательными.

2 Нормативные ссылки

Перечень межгосударственных стандартов, ссылки на которые использованы в настоящем стандарте, приведен в приложении А.

3 Определения

В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями.

4 Основные параметры и виды

5 Технические требования

5.1 Смеси должны изготавливаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологической документации, утвержденной в установленном порядке предприятием-изготовителем.

5.2 Зерновые составы минеральной части смесей и асфальтобетонов должны соответствовать указанным в таблице 1.

В процентах по массе

Вид смесей и асфальтобетонов

Размер зерен, мм, мельче

5.3 Показатели физико-механических свойств асфальтобетонов, применяемых в конкретных дорожно-климатических зонах, должны соответствовать указанным в таблице 2.

Значение показателя для дорожно-климатических зон

Пористость минеральной части,%

Водонасыщение,% по объему:

образцов, отформованных из смесей

вырубок и кернов готового покрытия, не более

Предел прочности при сжатии, МПа, не менее:

при температуре 20 °С

при температуре 50 °С

коэффициент внутреннего трения, не менее

сцепление при сдвиге при температуре 50 °С, МПа, не менее

Водостойкость при длительном водонасыщении, не менее

1 Для ЩМА-10 допускается снижать нормы коэффициента внутреннего трения на 0,01 по абсолютной величине.

2 При использовании полимерно-битумных вяжущих допускается снижать нормы сцепления при сдвиге и предела прочности на растяжение при расколе на 20%.

3 При использовании смесей для покрытия аэродромов в местах стоянок воздушных судов нормы прочности при сжатии и сцепления при сдвиге следует увеличивать на 25%.

5.4 Смеси должны выдерживать испытание на сцепление вяжущего с поверхностью минеральной части смеси.

5.6 Смеси должны быть однородными. Однородность смесей оценивают коэффициентом вариации показателей предела прочности при сжатии при температуре 50 °С, который должен быть не более 0,18.

5.7 Температура смесей в зависимости от применяемого битумного вяжущего при отгрузке потребителю и при укладке должна соответствовать значениям, указанным в таблице 3.

Глубина проникания иглы, 0,1 мм, при температуре 25 °С

Источник

Щебеночно мастичные асфальтобетонные смеси — технология укладки

Среди разновидностей асфальтовых покрытий выделяется щебеночно-мастичный асфальтобетон, его отличает повышенные показатели упругости, водостойкости и сдвигоустойчивости. Использованные при изготовлении материала стабилизирующие компоненты делают покрытие шероховатым и стойким к расслаиванию.

Материал был разработан в 60-х годах XX века в Германии и быстро распространился по всему миру. За границей представлено более десятка видов ЩМА, в нашей стране только три — представлены ЩМА 10, 15 и 20.

Особенности

Щебеночно-мастичный асфальтобетон долговечное покрытие, которое используют по всему миру. Основа материала – каркас из щебня высокого качества, он позволит повысить стойкость к деформации готового покрытия.

Объем битумного раствора больше, чем у конкурентов. Он заполняет все доступное пространство, что снижает пористость массы. По итогу получается покрытие устойчивое к внешним воздействиям и сроком эксплуатации в несколько раз больше других видов асфальтобетона.

Основные отличия от других асфальтобетонных смесей:

Жесткие требования к размеру частиц щебня связаны с — наличием большого объема пустот, которые заполняются мастикой из битума и возведением каркаса. Частицы щебня взаимодействуют между собой, а это способствует повышению показателей сдвигоустойчивости.

Покрытие из ЩМА обладает высокими показателями износостойкости даже при использовании шипованных шин, и предохраняет дорогу от возникновения колеи.

Состав асфальтобетона ЩМА

Состав щебеночно-мастичного асфальтобетона строго регулируется ГОСТ 31015-2002 «Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон щебеночно-мастичные».

При изготовлении используются следующие компоненты:

Важно! Если при изготовлении битум можно заменить полимерно-битумных вяжущим, в этом случае стабилизирующие добавки можно не использовать.

Для используемого сырья обязательно предъявляются несколько условий:

Важно! В растворе щебеночно-мастичного асфальта количество щебня от массы 70-80%, битумного вяжущего 5,5 – 7,5%.

Смеси ЩМА используются для прокладки городских дорог и скоростных автомагистралей, так же рекомендуется их применять на аэродроме, для укладки взлетных полос и сета для посадки.

Производители предлагают три варианта щебеночно-мастичных смесей асфальтобетона, главное отличие – размер щебня:

Добавки, используемые при изготовлении ЩМА

Так как в составе щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси находится повышенный объем щебня и нефтяного битума, требуется использование специальных добавок, которые стабилизуют массу и оградят ее от расслаивания.

Использование стабилизирующих добавок позволит сохранить однородность массы, насытить раствор требуемыми качествами и удержать горячий раствор на поверхности основы из щебня.

Преимущества, которые дает применение добавок:

Тип компонентов для стабилизации имеет большое значение при изготовлении и транспортировке. Они отличаются друг от друга, но главное, что все добавки повышают качества асфальта.

Стабилизирующие добавки в виде гранул и волокон выпускаются из следующих материалов:

Так же применяют добавки из различных минеральных компонентов и термопластичных полимеров.

Производители большее предпочтение отдают именно добавкам на основе целлюлозы. Компоненты находятся в доступной ценовой категории и способны необходимое время удерживать битумный раствор на щебневой основе, что в свою очередь гарантирует защиту от расслаивания массы.

Используемые волокна обязательно должны быть очищены от примесей, иметь однородную структуру и быть одной длины.

Свойства добавки на основе целлюлозы:

Добавки в виде волокон имеют несколько отрицательных качеств — они впитывают воду их окружающей среды, в том числе воздуха, поэтому необходимо внимательно отнестись к герметичности упаковки. Так же волокно плохо распределяются по смеси, а это в свою очередь увеличивает время на замешивание.

Преимущества щебеночно-мастичного асфальтобетона

Асфальтобетон на основе щебеночно-мастичной массы широко применяется во многих странах для любых нужд. Он обладает целым рядом достоинств, которые выгодно отличают его от других типов асфальтных покрытий.

Основные плюсы материала:

Щебеночно-мастичный асфальтобетон это улучшенный вид асфальтобетона, его технические качества способствуют комфортному и безопасному движению по дороге.

Технология производства

Изготовление раствора щебеночно-мастичного асфальта предполагает смешивание предварительно нагретых щебня и песка в специальном смесителе с постепенным добавлением других компонентов:

Температура готовки массы ШМА выше на 25 – 35 градусов больше обычных растворов. Повышенная температура требуется, потому что в отличии от обычного асфальта, смесь ложится более тонким слоем.

Важно! Заранее определитесь с видом связующей добавки.

Этапы приготовления раствора ЩМА:

Полученная масса выгружается в специально оборудованные самосвалы – кузов с подогревом и защитный тент, и перевозится к месту асфальтоукладочных работ. Раствор используется в течение нескольких часов.

По технологии укладки щебеночно-мастичного асфальтобетона разрешается его применение как в мелких ручных работах при заделывании трещин и неровностей, так и полной укладки полотна дороги.

Укладка щебеночно-мастичного асфальтобетона

Согласно технологии укладки асфальта на щебеночно-песчанную смесь работы по починке или укладки дороги проводятся только в сухую теплую погоду:

Процесс укладки щебеночно-мастичной смеси асфальтобетона

Важно! ЩМА укладывается тонким слоем, при этом сохраняет все свои технологические свойства.

Возможные проблемы и причины их возникновения

При несоблюдении правил укладки, перевоза материал или его утрамбовывания могут возникнуть различные проблемы. Самые распространенные из них:

Щебеночно-мастичный асфальтобетон по праву занимает лидирующие позиции при строительных работах по укладке дорожного покрытия. Его главные свойства – износостойкость, долговечность и безопасность, за счет шершавой поверхности, позволяют использовать материал для покрытия высоконагруженных мест — скоростных магистралей, аэропортов, морских портов.

Источник

Комплекс градостроительной политики и строительства города Москвы

О применении щебеночно-мастичного асфальтобетона в дорожном строительстве

Поделиться

Подписывайтесь на Stroi.mos.ru

В последние годы в нашей стране все больше применяется щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА) для устройства верхних слоев покрытия дорожных магистралей. Этот материал имеет специфические эксплуатационные показатели, а именно : долговечность слоя, пониженный уровень шума, устойчивость к образованию колеи и др.

Кроме основных компонентов в состав ЩМА входит еще и стабилизирующая добавка.

ЩМА (ГОСТ 31015-2002) отличается от асфальтобетонных смесей по ГОСТ 9128-2013 тем, что в нем содержится больше щебня (до 80 % по массе) и битума (до 7,5% по массе).Стабилизирующая добавка позволяет удерживать в материале большое количество битума. ЩМА можно укладывать слоем меньшей толщины, чем горячий асфальтобетон, т.о. снижается расход смеси на 1 кв.м покрытия.

Для ЩМА нормируется как зерновой состав, так и содержание битума и стабилизирующей добавки.

В соответствии с ГОСТ 31015-2002 щебеночно-мастичные смеси подразделяют на виды:

Зерновые составы минеральной части смесей и асфальтобетона должны соответствовать

Смеси щебеночно-мастичные должны быть устойчивы к расслаиванию и быть однородными.

Однородность смесей оценивают коэффициентом вариации показателей предела прочности при сжатии при температуре 50° С, который должен быть не более 0,18.

Устойчивость к расслаиванию определяется методом стекания вяжущего, суть которого заключается в способности смеси удерживать битум, предельное значение которого должно быть не более 0,20 % по массе пробы, рекомендуемые пределы показателя от 0,07 до 0,15 %.

Температура смеси в зависимости от используемого битума при отгрузке потребителю и при укладке должна соответствовать значениям, приведенным в таблице

ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ

В ЩМА применяют щебень фракций 5-10, 10-15, 15-20 по ГОСТ 8267- 93

Марка по дробимости щебня из изверженных и метаморфических горных пород должна быть не менее 1200, из осадочных горных пород, гравия и металлургических шлаков не менее 1000, марка щебня по истираемости должна быть И1, и по морозостойкости должна быть не ниже F50.

Содержание зерен пластинчатой и игловатой формы должно быть не более 15% по массе.

Для ЩМАС применяется песок из отсевов дробления горных пород, который должен соответствовать требованиям ГОСТ 8736-93.

Минеральный порошок должен соответствовать требованиям ГОСТ Р 52129-2003.

В качестве стабилизирующей добавки применяют нижеперечисленные разновидности:

1) волокна и гранулы из целлюлозы,

2) гранулы на основе асбеста,

3) добавки на основе резиновых частиц,

4) высокопрочные акриловые волокна

Наибольшее применение получили стабилизирующие добавки на основе целлюлозы, которую получают путем переработки растительного сырья.

В настоящее время больше всего используются добавки на основе целлюлозы, которая используется либо в виде измельченного волокна или в виде гранул. Целлюлозное волокно должно иметь ленточную структуру нитей длиной от 0,1 мм до 2,0 мм.

Гранулы представляют собой спрессованные волокна, обработанные вяжущим.

При производстве ЩМАС можно применять битумы нефтяные дорожные вязкие (БНД) и полимерно-битумные вяжущие (ПБВ) на основе блоксополимеров типа СБС. Для II дорожно-климатической зоны рекомендован битум с глубиной проникания иглы 60-130 единиц.

Большое количество вяжущего препятствует прохождению влаги внутрь слоя, при этом увеличивается долговечность покрытия.

ЩМАС относят к самостоятельной группе дорожно-строительных материалов. ЩМА отличается от обычного а/б тем, что к нему применяется жесткий допуск по размеру щебня. Это связано с наличием большого объема пустот, которые заполняются битумной мастикой. Мастика получается на основе зерен крупностью менее 2,5 мм с содержанием минерального порошка 8-13 %. Каркас смеси составляет фракционированный щебень желательно кубовидной формы фракций 5-10 мм, 10-15 мм, 15-20 мм в количестве 70-80% по массе. Зерна щебня имеют между собой непосредственный контакт, поэтому появляется повышенная сдвигоустойчивость ЩМА. По этой причине они рекомендуются для применения в условиях интенсивного движения автомобилей. Покрытие из ЩМА характеризуется высокой износостойкостью к истирающему действию шипованных шин.

В отличие от обычных асфальтобетонов каркасная структура ЩМА имеет наивысшую жесткость, благодаря этому происходит перераспределение основной части нагрузки от верхнего слоя покрытия к нижележащим слоям. Эта особенность ЩМА ведет к повышению устойчивости к образованию колеи материала покрытия.

В 2016 году сотрудники лаборатории испытаний конструктивных слоев дорожных одежд и грунтов в своей практической деятельности часто испытывали щебеночно-мастичные асфальтобетоны, которые были использованы в верхних слоях покрытий дорожной одежды.

В лабораторных условиях исследовался зерновой состав, определялись плотность кернов, отобранных из конструктивных слоев дорожной одежды, а также водонасыщение. По результатам испытаний, проведенных специалистами лаборатории испытаний конструктивных слоев дорожных одежд и грунтов, Центром экспертиз было выдано 12 % отрицательных заключений по несоответствию показателя водонасыщения, а также 27% отрицательных заключений по несоответствию зернового состава асфальтобетонной смеси требованиям ГОСТ 31015-2002.

Водонасыщение асфальтобетона –это заполнение всех его пор влагой. Следовательно, что повышенное водонасыщение асфальтобетона характеризует его пористость, т.е. недостаточное уплотнение.

Причины повышенного водонасыщения асфальтобетона:

1) нарушение технологии устройства дорожного покрытия: несоблюдение температурного режима асфальтобетонной смеси при уплотнении, укладка ее в дождливую погоду или при отрицательных температурах, малое количество проходов катка;

2) некачественная асфальтобетонная смесь : пониженное содержание битума, зерновой состав не соответствует требованиям ГОСТ 31015-2002.

Также причиной несоответствия зернового состава могут быть как техническая неисправность на АБЗ, при которой происходят недопустимые отклонения дозирования исходных материалов на АБЗ, (погрешность дозирования не должна превышать:

для минерального порошка и битума ± 1,5%;

так и просто человеческий фактор – ошибка оператора на пульте дозирования материалов.

Таким образом, необходимо установить контроль за качеством поступающих исходных материалов, рецептурой и непосредственно за качеством выпускаемой щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси непосредственно на АБЗ.

Ведущий инженер Пагнуева Е.П.

Использованная литература:

— журнал «Строительная техника и технологии» № 3 2002 г.;

— Костин В.И. «Щебеночно-мастичный асфальтобетон для дорожных покрытий»

Источник

Асфальтобетон щебеночно-мастичный — материал для устройства дорожных покрытий

Асфальтобетон щебеночно-мастичный представляет собой оптимально подобранный состав минеральных материалов, обеспечивающий конструкции дорожных одежд высокую сдвигоустойчивость, водонепроницаемость и повышенную шероховатость поверхности.

Щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси, благодаря своей структуре, укладываются тонкими слоями, снижая тем самым удельный расход материала. И хотя цена сырья для приготовления ЩМА гораздо выше, в сравнении с производством традиционного асфальтобетона, он нисколько не уступает ему в рентабельности.

Состав смесей

Щебеночно-мастичный асфальтобетон ГОСТ 31015-2002, на первый взгляд, можно отнести к группе классических дорожных покрытий на основе нефтебитумных вяжущих, но это не так.

Своим компонентным составом и структурными особенностями он резко выделяется среди своих конкурентов.

Жесткий каркас из щебня, формирующий основу материала, обуславливает повышенную устойчивость к пластическим деформациям, а присутствие большого объема битумного вяжущего, занимающего все свободное пространство между заполнителями, снижает остаточную пористость асфальтобетона (0–1%), что позволяет получить долговечное покрытие устойчивое к интенсивным транспортным и климатическим воздействиям.

Свойства

Состав щебеночно мастичного асфальтобетона представлен следующими компонентами:

Как видим из представленных значений, в отличие от стандартных асфальтовых смесей (ГОСТ 9128-97), щебнемастичный асфальтобетон характеризуется высоким содержанием нефтяного битума и щебня. Поэтому, для защиты от расслоения и сохранения однородного состава, особенно при производстве дорожных работ, асфальтобетонная смесь щебеночно-мастичная связывается стабилизирующими волокнистыми добавками.

В зависимости от фракции используемого заполнителя, щебеночно-мастичный асфальтобетон по составу можно систематизировать следующим образом:

Асфальтобетонная щебеночная смесь вышеперечисленных марок рекомендована к применению при устройстве верхних конструкционных слоев дорожных одежд толщиной 2–6 см на городских улицах и автомобильных магистралях всех технических категорий в I-V климатических зонах.

Подсказки: при использовании ЩМА смесей для устройства аэродромных покрытий значения прочности на сжатие и коэффициент сцепления необходимо увеличивать на 25%.

Применение щебеночно-мастичного асфальтобетона на скоростных дорогах с интенсивным движением, в сравнении с обычным асфальтовым покрытием, позволяет получить ряд преимуществ:

Материалы

Технология щебеночно-мастичного асфальтобетона предусматривает следующие требования для используемых материалов:

Большой объем битумного вяжущего в структуре ЩМА предусматривает в обязательном порядке присутствие стабилизирующей добавки. Без данного компонента невозможно приготовить смесь с теми физико-механическими характеристиками, благодаря которым данный материал значительно отличается от традиционных видов асфальтобетона.

Стабилизирующая составляющая смесей

Вид и свойства стабилизирующих добавок имеют огромное значение для повышения качества асфальтобетона, его приготовления, транспортировки и укладки.

Волокнистые структурирующие добавки позволяют сохранить однородность смесей и удерживают горячий битум на поверхности щебня, что дает возможность предотвратить сегрегацию и расслоение растворов при требуемых высоких температурах производства и укладки.

В качестве стабилизаторов смесей в различное время добавляли:

Благодаря низкой себестоимости производства, наибольшей популярностью пользуются фибры из целлюлозы в виде волокон или специальных гранул на их основе. Данный материал способен удерживать долгое время большое количество битума на поверхности покрытия и предохранять его состав от расслаивания.

Целлюлозные фибры должны быть однородного состава, без примесей и иметь в своей структуре, как минимум, 50% нитей длиной от 0,1 до 2,0 мм, что, по результатам испытаний, обеспечивает оптимальную толщину пленки битума на поверхности и высокую однородность смесей.

Основные эксплуатационные свойства целлюлозного волокна, которыми должен обладать данный тип фибры, представлены в таблице ниже.

Наиболее популярна в России продукция немецкой компании JRS. Как пример можно рассмотреть стабилизирующую присадку «VIATOP 66».

Данный материал представляет собой уплотненную трехмерную структуру, состоящую из гранулированной целлюлозы покрытой битумом. При добавлении представленной добавки в асфальтобетонную смесь удается существенно повысить эксплуатационные характеристики автомагистралей, ощутимо снизить себестоимость работ и в 5 раз увеличить срок службы дорожного покрытия, в сравнении с другими аналогичными материалами.

Перечисленные выше свойства стабилизирующей добавки значительно сокращают требования к порядку дозирования и снижают время перемешивания гранул в смесителе, а наличие битумной пропитки защищает волокна целлюлозы от обгорания в момент контакта с горячим заполнителем.

Приготовление и укладка ЩМА

Приготовление щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси аналогично производству стандартного горячего асфальтобетона. Единственное отличие — это обязательное присутствие в технологической схеме установки дозирования и подачи стабилизирующей добавки.

Подбор щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси необходимо осуществлять с учетом климатических особенностей региона, где будет эксплуатироваться покрытие, интенсивности движения и проектной толщины слоя ЩМА для конкретной автомагистрали.

Расчет оптимального состава ЩМА проводиться в три этапа:

Приготовление

Щебеночно-мастичные растворы готовят в стандартных смесителях принудительного действия, путем перемешивания в нагретом состоянии песка, щебня, минерального порошка, нефтяного битума и требуемых стабилизирующих добавок, представленных в виде спрессованных волокон или полимеров.

Главной особенностью получаемой смеси является ее высокая, в сравнении с классическими асфальтобетонами, температура приготовления. ЩМА укладывается тонкими слоями, склонными к резкому охлаждению. Поэтому, температура выпуска готовой смеси должна быть выше требуемой температуры укладки асфальтобетона на 25–30°.

Технологическая инструкция приготовления щебнемастичной смеси содержит следующие операции:

Нагретые минеральные заполнители подаются в дозирующее устройство, где с помощью виброгрохотов делятся на фракции и затем складываются в бункера для хранения горячих материалов.

Из них подготовленные заполнители поступают в бункер-дозатор, работающий по весовому принципу.

Продолжительность хранения готовой смеси зависит от технологических возможностей накопительного бункера и технических характеристик ЩМА (обычно 0,5–2 часа).

Укладка

ЩМА рекомендуется укладывать на чистое основание при температуре воздуха +5°С и выше. В случае необходимости, дорожные рабочие своими руками или механизированным способом выполняют ямочный ремонт, санирование трещин, фрезерование старого покрытия и др.

Для обеспечения нужного сцепления материала с рабочей поверхностью, основание зачищают металлическими щетками, продувают сжатым воздухом и грунтуют жидким битумом.

Процесс укладки ЩМА вмещает в себя следующие операции:

Основной проблемой стандартных горячих асфальтовых смесей является предрасположенность к расслоению. Технология щебеночно-мастичного асфальтобетона позволила решить эту задачу путем добавления стабилизирующей добавки (см. видео в этой статье).

В заключение этой статьи можно сказать, что рассмотренный вид асфальтобетона можно отнести к разряду перспективных, высокоэффективных и экономичных материалов для строительства качественных автомобильных дорог.

Источник