Залежність об’ємних властивостей асфальтобетону від найбільшого номінального розміру зерен заповнювача та методу ущільнення

Опубліковано:
Номер: Випуск 27(2023)
Розділ: Будівництво та цивільна інженерія
Cторінковий інтервал статті: 91–110
Ключові слова: асфальтобетон, бітум, заповнювач, об’ємні властивості, оптимальний вміст бітуму
Як цитувати статтю: Копинець І. В., Соколов О. В., Желтобрюх А. Д., Головченко В. С., Залежність об’ємних властивостей асфальтобетону від найбільшого номінального розміру зерен заповнювача та методу ущільнення. Дороги і мости. Київ, 2023. Вип. 27. С. 91–110.
Як цитувати статтю (references): Ivan Kopynets, Oleksii Sokolov, Anton Zheltobriukh, Vasyl Holovchenko. Dependence of asphalt concrete volumetric properties on the largest nominal aggregate grain size and compaction method. Dorogi і mosti [Roads and bridges]. Kyiv, 2023. Iss. 27. P. 91–110 [in Ukrainian].

Автори

Державне підприємство «Державний дорожній науково-дослідний інститут імені М.П. Шульгіна» (ДП «ДерждорНДІ»), м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0001-5078-8682
Державне підприємство «Державний дорожній науково-дослідний інститут імені М.П. Шульгіна» (ДП «ДерждорНДІ»), м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0003-0764-8793
Державне підприємство «Національний інститут розвитку інфраструктури» (ДП «НІРІ»), м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0002-0908-4795
Державне підприємство «Національний інститут розвитку інфраструктури» (ДП «НІРІ»), м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0002-4694-9647

Анотація

Вступ. Одним з аспектів євроінтеграції України є впровадження європейських підходів до проєктування складу асфальтобетонних сумішей. В Україні, як і в інших європейських країнах, під час проєктування складу асфальтобетонних сумішей виготовляють зразки асфальтобетону ущільненням в лабораторних умовах, однак з цією метою використовують різні методи ущільнення.

Проблематика. В Україні для ущільнення асфальтобетонних сумішей в лабораторних умовах використовують метод пресування за тиску (30,0 ± 0,3) МПа, якщо вміст щебеню у суміші  більше або дорівнює 35 %, або за тиску (40,0 ± 0,4) МПа, якщо вміст щебеню в суміші становить до 35 %. У країнах Європейського Союзу з цією метою переважно використовують метод ударного ущільнення Маршала за 100 ударів (по 50 ударів з кожного боку). Тому, доцільно установити вплив методу ущільнення асфальтобетонних сумішей на об’ємні властивості асфальтобетону залежно від найбільшого номінального розміру зерен заповнювача та методу ущільнення.

Мета. Встановити залежність об’ємних властивостей асфальтобетону від найбільшого номінального розміру зерен заповнювача та методу ущільнення.

Матеріали і методи. Аналізування літературних джерел та проведення лабораторних досліджень.

Результати. Під час збільшення вмісту бітуму має місце зменшення максимальної щільності асфальтобетонної суміші та зростання об’ємної щільності асфальтобетону. Збільшення об’ємної щільності асфальтобетону пов’язано як із поліпшенням ущільнення асфальтобетонної суміші в результаті збільшення вмісту бітуму, так і з більшим заповненням повітряних пор, про що свідчать значення вмісту пор у мінеральному заповнювачі. Винятком є тільки асфальтобетонна суміш АС 16, для якої значення вмісту пор у мінеральному заповнювачі є незмінними, тобто у даному випадку збільшення об’ємної щільності відбувається виключно заповненням пор у мінеральному заповнювачі. Найбільший номінальний розмір заповнювача у складі асфальтобетонної суміші впливає на загальний вміст пор у мінеральному заповнювачі. Це дозволяє стверджувати, що збільшення необхідного вмісту бітуму в асфальтобетонній суміші із зменшенням найбільшого номінального розміру заповнювача значним чином пов’язане з необхідністю заповнення більшої кількості пор, а не із збільшенням загальної питомої поверхні заповнювача.

Висновки. Об’ємні властивості асфальтобетонів залежать від вмісту бітуму в асфальтобетонній суміші та найбільшого номінального розміру заповнювача. Збільшення вмісту бітуму призводить до зменшення максимальної щільності асфальтобетонної суміші, залишкової пористості та водонасичення асфальтобетону, а також збільшення вмісту пор, заповнених в’яжучим. При цьому вміст бітуму практично не впливає на відсоток пор у мінеральному заповнювачі. Зменшення найбільшого номінального розміру заповнювача призводить до збільшення відсотку пор у мінеральному заповнювачі.

Посилання

  1. Звіт про науково-дослідну роботу «Провести комплексні дослідження з установлення оптимального методу лабораторного ущільнення асфальтобетонних сумішей та визначення ступеня їх ущільнення в шарах дорожнього одягу та підготувати пропозиції щодо необхідності внесення змін у відповідні нормативно-технічні документи». ДП «ДерждорНДІ». Київ, 2021.
  2. Asphalt Design Mix Methods. 7th Edition. USA, 2014. 188 p.
  3. ДСТУ Б В.2.7-119:2011 Суміші асфальтобетонні і асфальтобетон дорожній та аеродромний. Технічні умови. Київ, 2012. 49 с. (Інформація та документація).
  4. ДСТУ EN 12697-35:2019 Бітумомінеральні суміші. Методи випробування. Частина 35. Лабораторне змішування. Київ, 2019. (Інформація та документація).
  5. ДСТУ EN 13108-1:2019 Бітумомінеральні суміші. Технічні вимоги до матеріалів. Частина 1. Асфальтобетон. Київ, 2019. (Інформація та документація).
  6. ДСТУ EN 12697-30:2020 Бітумомінеральні суміші. Методи випробування. Частина 30. Готування зразків ударним ущільнювачем. Київ, 2020. 22 с. (Інформація та документація).
  7. ДБН В.2.3-4:2015 Автомобільні дороги. Частина I. Проектування. Частина II. Будівництво. Київ, 2016. 91 с. (Інформація та документація).
  8. ДСТУ Б В.2.7-319:2016 Суміші асфальтобетонні і асфальтобетон дорожній та аеродромний. Методи випробувань. Київ, 2016. 87 с. (Інформація та документація).
  9. ДСТУ EN 12697-6:2019 Бітумомінеральні суміші. Методи випробування гарячих асфальтобетонних сумішей. Частина 6. Визначення об’ємної щільності бітумомінеральних зразків. Київ, 2019. 13 с. (Інформація та документація).