ДОРОЖНАЯ ОДЕЖДА
ROAD PAVEMENT

Изобретение относится к области строительства и может применяться при устройстве покрытий дорожных одежд автомобильных дорог, автостоянок, аэродромов, мостовых переходов, тротуаров.
Известна конструкция дорожной одежды, включающая: основание, выполненное из щебня и высокопористого асфальтобетона, и двухслойное асфальтобетонное покрытие с толщиной нижнего слоя 50 мм и верхнего слоя 40 мм (Дорожный асфальтобетон / Л.Б. Гезенцвей, Н.В. Горелышев, A.M. Богуславский, И.В. Королев под ред. Л.Б. Гезенцвея. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1985. - С. 292).
Недостатком этой конструкции является значительная толщина слоев покрытия.
Известна стандартная конструкция дорожной одежды с использованием щебеночно-мастичных асфальтобетонов (ЩМА), включающая покрытие из слоя ЩМА (50-60 мм), основание из пористого асфальтобетона, уплотненного щебня, песка и подстилающего слоя (ГОСТ 31015-2002. - М.: 2002. - 22 с.). Недостатками материала покрытия являются невысокие сдвигоустойчивость и трещиностойкость, значительная толщина слоя покрытия, повышенное стекание битума из ЩМА-смеси.
В качестве прототипа принята конструкция дорожной одежды, состоящая из покрытия - слой ЩМА толщиной 50 мм, основания - пористый крупнозернистый асфальтобетон (70 мм), слой уплотненного щебня (300 мм), мелкий песок (360 мм) и подстилающий слой. В покрытии используется ЩМА следующего состава, мас. %: дорожный нефтяной битум - 6,0; щебень фракции 5,0-20,0 мм - 77; песок из отсевов дробления щебня 0,16-5,0 - 11,6; известняковый минеральный порошок - 10,8 стабилизирующая добавка - 0,4; смесь кристаллических солей - 0,6 (Веюков Е.В., Салихов М.Г. Технологии производства и применения антигололедных щебеночно-мастичных асфальтобетонов для покрытий лесовозных дорог. // Фундаментальные исследования. - 2012. - №11. - С. 917-921). Недостатками данной конструкции являются недостаточно высокая прочность, повышенная стоимость в сравнении со стандартными ЩМА.
Технический результат изобретения заключается в снижении толщины конструктивных слоев дорожной одежды, повышении прочности, сдвигоустойчивости, трещиностойкости, снижении стекаемости ЩМА-смеси и стоимости дорожного покрытия.
Указанный технический результат достигается тем, что в качестве конструкционного слоя покрытия используется модифицированная высокодисперсными отсевами дробления керамзита щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь, в состав которой входят, мас. %:
- заполнитель: щебень фракции 5,0-20,0 мм - 61,0-61,5;
- песок из отсевов дробления щебня 0,16-5,0 мм - 15,0-15,5;
- наполнитель: известняковый минеральный порошок - 14,5-16,0;
- высокодисперсные отсевы дробления керамзита - 1,9-2,4;
- дорожный нефтяной битум - 6,1.
Конструкция дорожной одежды представлена на фиг. 1. Дорожная одежда состоит из асфальтобетонного покрытия, основания и подстилающего слоя. Покрытие состоит из слоя предложенного ЩМА (1) - 40 мм; основание включает слой горячего крупнозернистого пористого асфальтобетона (2) - 70 мм, слой уплотненного щебня (3) - 300 мм, уплотненного песка (4) - 360 мм; подстилающий слой (5).
Новым является то, что в качестве стабилизирующей добавки в слое ЩМА применяются высокодисперсные отсевы дробления керамзита, что позволяет значительно снизить стекание битума из смеси, повысить прочностные характеристики, сдвигоустойчивость, трещиностойкость дорожного покрытия и снизить толщину покрытия. Применение высокодисперсных отсевов дробления керамзита в смеси позволяет снизить стоимость ЩМА и, следовательно, всей конструкции в целом.
Пример. Были приготовлены составы щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей (ЩМАС) (табл. 1). ЩМАС приготавливалась следующим образом: битум и минеральный заполнитель разогревались до температуры 170±2°С, затем добавлялись минеральный порошок и стабилизирующая добавка (высокодисперсные отсевы дробления керамзита); затем все компоненты смешивались в лабораторном смесителе до получения однородной массы. ЩМА смесь уплотнялась при давлении 40 МПа в течение 3 минут в цилиндрических металлических формах (размеры образцов-цилиндров 71,4×71,4 мм). Определение показателей физико-механических свойств и сдвигоустойчивости проводили согласно ГОСТ 12801-98. Результаты испытаний ЩМА представлены в табл. 2.
Согласно табл. 1 и 2, содержание битума принято в пределах 6,0-6,3 мас. %. При содержании битума в смеси более 6,1 мас. %, например 6,2-6,3 мас. % (составы 3, 4) снижаются прочностные показатели, сдвигоустойчивость (табл. 2). При содержании битума в смеси менее 6,1 мас. %, например, 6,0 мас. % (состав 1), снижаются прочностные показатели.
Содержание отсевов дробления керамзита было принято оптимальным, в пределах 2,4 мас. %. При увеличении содержания отсевов дробления керамзита повышается битумоемкость, а также жесткость смеси. При снижении содержания отсевов дробления керамзита в составах ЩМА, например 1,9 мас. % (состав 5), повышается стекаемость битума в смеси.
Из сравнения качества предлагаемых композиций (составы 2,5-9) с прототипом (состав 10) (табл. 2) выявлены повышенные прочность, теплостойкость, трещиностойкость и сдвигоустойчивость предложенного ЩМА. Показатель стекания вяжущего (состав 9) достаточно высокий и не уступает прототипу.
Процесс укладки и уплотнения дорожной одежды не отличается от устройства покрытий из традиционных щебеночно-мастичных асфальтобетонов.