1. Z jakich skał prod. się kruszywo łamane do nawierzchni drogowych.

• bazalt (mało nasiąkliwy, choruje na zgorzel bazaltową)

• granit, sjenit (drobno krystaliczne, odporne na uderzenia, wymaga stosowania dodatków adhezyjnych)

• porfir , dolomit (dobre właściwości, polerują się)

• diabaz, wapień, gabro, melafir, kwarcyt, szarogłaz

2. Z jakich skał produkuje się grysy do mieszanek min.-asfaltowych.

bazalt, dolomit, diabaz, melafir, kwarcyt, szarogłaz

3. Kruszywa odporne i nie odporne na polerowanie - dlaczego odporność na polerowanie jest cechą ważną dla kruszyw drogowych ?

Współczynnik tarcia kół samochodowych o nawierzchnię zmniejsza się z czasem i wzrostem natężenia ruchu. Następuje to na skutek polerowania ziaren kruszywa. Występuje najszybciej tam, gdzie jest hamowanie. Niektóre materiały polerują się szybciej a niektóre wolniej, dlatego do produkcji warstw ścieralnych stosujemy materiały o wysokiej odporności na polerowanie. W tym celu wprowadzono odpowiednie badania przyśpieszonego polerowania. Naśladują one polerujące działanie opon samochodowych i pyłu. Wynikiem jest współczynnik polerowania kamienia (= wartości współczynnika tarcia).

Ranking odporności grysów na polerowanie:

• kwarcyt (67,8)

• szarogłaz (63,6)

• melafir (61,5)

Nie dające się polerować : porfir , melafir , piaskowiec , szarogłaz , kwarcyt , keratofir , łupek , wapień lekki , arkoza , tuf wulkaniczny

Dające się polerować : granit , sjenit , dioryt , andezyt , bazalt , diabaz , gabro , wapień , dolomit , trawertyn , alabaster , gnejs , marmur , serpentynit

4. Odporność kamienia na niszczące działanie atmosfery przemysłowej.

Odporność kamienia na niszczące działanie atmosfery przemysłowej uzależniona jest od składu i zawartości poszczególnych minerałów. Odporne są materiały, które nie zawierają w swoim składzie związków reagujących z H₂SO₄ , który tworzy się z zanieczyszczeń powietrza i spada na ziemię w postaci tzw. kwaśnych deszczy. Kwas siarkowy niekorzystnie działa na materiały zawierające w swoim składzie wapń, glin, żelazo, sód i potas .

Skały całkowicie odporne : magmowe (granity , sjenity , bazalty , porfiry) o fakturze niepolerowanej

Średnio odporne : magmowe o fakturze polerowanej , piaskowce o lepiszczu krzemionkowym

Mało odporne : marmury, wapienie, trawertyny, dolomity , pozostałe piaskowce

5. Warunki przechowywania surowca skalnego do badań laboratoryjnych .

Wytrzymałość bada się na próbkach w stanie :

• pełno suchym

• nasycenia wodą

• po bad. mrozoodporności, przechowywanie: wilgotność naturalna do 70 %, nasycone do stałej masy

7. Rodzaje kruszyw z surowców kamiennych.

a) naturalne - piaski (do 2mm) , żwir (2-63 mm) , pospółka (0-63 mm) , otoczaki (63-250 mm) , mieszanina kr. naturalnego (piasek + żwir)

b) uszlachetnione - kruszywo uzyskane w wyniku przeróbki mechanicznej (sortowane, rozdrabniane, płukane, wzbogacane, odwadniane)

c) naturalne kruszone - otrzymane w wyniku kruszenia surowca skalnego litego , zawiera ziarna o powierzchniach szorstkich

• piasek kruszony (z domieszką najdrobniejszej frakcji)

• grys z otoczaków (kruszywa naturalne kruszone o uziarnieniu 2-31,5)

• mieszanka z kruszonych otoczaków

d) łamane

• zwykłe (kruszone raz , ostre krawędzie o nieregularnych kształtach)

• granulowane (po kruszeniu idą do granulatora , gdzie nabierają kształtów kubicznych (mają określoną objętość , stępione krawędzie)

8. Asortymenty kruszyw łamanych wg normy PN

1. zwykłe - uzyskane w wyniku jednokrotnego przekruszenia skał (ostre krawędzie i nieregularne kształty)

• niesort - otrzymany w wyniku mechanicznego rozdrobnienia surowca, przeznaczonego do prod. łamanego kr. zwykłego (0-31,5 ; 0-63)

• miał (0-4 mm)

• kliniec (4-31,5 mm)

• tłuczeń (31,5-63 mm)

• otoczaki (63-250 mm)

• mieszanka kruszywa łamanego zwykłego (0-31,5 ; 0-63 mm)

2. granulowane - po wyjęciu z kruszarki dajemy do granulatora , otrzymujemy ziarna o kształtach kubicznych (określona objętość , chropowate o stępionych krawędziach)

• grys (2-4 / 4-6,3 / 6,3-12,8 / 12,8 - 16,0 / 16,0 - 20,0 )

• piasek łamany : kruszywo łamane granulowane (0,075 - 2)

• kruszywo drobne granulowane (0,075 - 4)

9. Cechy klasyfikacyjne i gatunkowe kruszyw łamanych

1. cechy klasowe

ścieralność, nasiąkliwość, mrozoodporność, zawartość siarki

2. cechy gatunkowe (charakteryzują jakość procesu produkcji)

skład ziarnowy ,zawartość zanieczyszczeń obcych, ziaren nieforemnych, zawartość części organicznych

10. Różnice między podejściem do oceny kruszyw wg PN i EN-PN.

PN - Występują 3 kategorie kruszywa i do każdej kategorii jest przyporządkowane kilkanaście cech.

EN ­­- Jest 28 cech kruszywa i do każdej cechy przyporządkowano kilka kategorii (łącznie jest 128 kategorii).

Dodatkowe badania w normie EN:

• odporność na polerowanie dla kruszywa grubego

• ścieranie powierzchniowe

• odporność na ścieranie abrazyjne przez oponę z kolcami

11. Wymagania specyficzne dla kruszyw żużlowych.

• promieniotwórczość naturalna

• reaktywność alkaiczna

• rozpad krzemianowy

• rozpad żelazowy (zwiększa objętość i rozpada się)

12. Metody badania mrozoodporności kruszyw.

Mrozoodporność - odporność kruszywa na niszczące działanie wielokrotnego zamrażania i odmrażania . Oznacza się ją dwiema metodami :

a) met. bezpośrednia - polega na nasyceniu próbek wodą i poddaniu ich kolejnym cyklom zamrażania i rozmrażania (1 cykli = zamrażanie + rozmrażanie) . Badania przeprowadza się w temperaturze -18°C (zamrażanie) i +18°C (rozmrażanie) . Miarą mrozoodporności jest stwierdzenie uszkodzenia próbek i ubytek masy w procentach .(25 cykli ; 150 dla betonu cementowego)

Metoda bezpośrednia zmodyfikowana j.w. ale nie w wodzie tylko w 2% roztworze NaCl.

b) met. pośrednia - polega na badaniu odporności materiałów na niszczące działanie krystalizacji siarczanu sodowego . Badanie to przeprowadza się jako zastępcze , gdy brak warunków do wykonania badania metodą bezpośrednią (metoda przyśpieszona , mniej dokładna) . Nasycamy próbkę roztworem siarczanu sodu i suszymy - badamy czy nie ma rys , pęknięć , rozwarstwień a po 5 cyklach określamy ubytek masy . Metoda ta nie nadaje się do skał wapiennych tylko magmowych i osadowych , ale nie o lepiszczu wapiennym .

13. Rodzaje adhezji lepiszcza do kruszywa.

Adhezja -(przyczepność lepiszcza bitumicznego do kruszywa) - zdolność zwilżania oraz przylegania bitumu do powierzchni ziaren kruszywa.

a) mechaniczna - ciecz (bitum) zazębia się w nierównościach (porach) kruszyw

b) fizykochemiczna - następuje gdy na powierzchni ziaren kruszywa występują przeciwne ładunki elektryczne niż ładunki cząstek asfaltu . Wzajemne siły przyciągania pomiędzy kruszywem a asfaltem mają największy wpływ na przyczepność.

Asfalt ma najczęściej ładunek „-” korzystne jest więc stosowanie kruszywa o ładunku „+” z małą ilością krzemionki SiO2 (do 45% - bazalt, dolomit, wapień).

c) czynna - gdy lepiszcze wypiera wodę z powierzchni kruszywa ; energia zwilżania powierzchni przez lepiszcze >energii zwilżania pow. przez wodę

d) bierna - gdy w stanie wilgotnym przyczepność lepiszcza bitumicznego do powierzchni materiału mineralnego jest słaba i ulega oderwaniu pod wpływem wody , natomiast na sucho jest silna i nie ulega oderwaniu pod wpływem wody

e) względna - przyczepność lepiszcza bitumicznego do powierzchni materiału mineralnego w stanie wilgotnym jest nikła a w stanie suchym - słaba.

14. Co to jest kąt zwilżania i w jaki sposób się go zmienia.

Zwilżalność - zdolność cieczy (lepiszcza) do pokrywania powierzchni ciała stałego (kruszywa) , jej miarą jest :

Kąt zwilżania - kąt między powierzchnią fazy stałej a styczną do cieczy

• α<90° - dobre zwilżanie (kruszywo hydrofobowe)

• α=90° - słabe zwilżanie

• α>90° - brak zwilżania (kruszywo hydrofilowe)

Zdolność zwilżania kruszywa przez lepiszcze zależy od napięcia powierzchniowego na granicy faz i od ciekłości lepiszcza . Zmiana kąta zwilżania :

• regulujemy ciekłość lepiszcza (ogrzewamy asfalt do temp. 160-180 °C, upłynniamy , wytwarzamy emulsję)

• aby zmniejszyć napięcie powierzchniowe na granicy faz (ciekłej i stałej) stosujemy dodatki adhezyjne (sole powodujące zmiany w składzie chemicznym i energetycznym lepiszcza)

15. Środki adhezyjne : cel i zakres stosowania , nazwy handlowe.

Zmniejszają napięcie pow. na granicy faz (sole powodujące zmiany w składzie chem. i energetycznym lepiszcza). Zwiększają przyczepność lepiszcza do kruszywa . Produkowane są np. w Kędzierzynie Koźlu TERAMIN 10 (10c , 12 , 14 , 16). Zaleca się stosowanie ich w ilości 0,2-1,2% (przeważnie 0,2-0,5%). Wg zalecenia GDDKiA środki adhezyjne stosuje się jako dodatki do wszystkich mieszanek mineralno-asfaltowych, niezależnie od rodzaju kruszyw.

16. Funkcja mączki wapiennej w mieszance mineralno-asfaltowej.

Zasadniczym przeznaczeniem jest :

• wypełnienie wolnych przestrzeni w kruszywie oraz minimalizacja objętości porów mieszanki ; zaprawa asfaltowa = wypełniacz + lepiszcze

• stopniowe dodawanie wypełniacza podwyższa wytrzymałość zaprawy przez usztywnienie lepiszcza, a tym samym podwyższa się też wytrzymałość mieszanki (1% wypełniacza podnosi wytrzymałość mieszanki o 100kG)

• zaprawa reguluje właściwości reologiczne MMA (pełzanie, lepkość)

• zaprawa wiąże ze sobą ziarna MMA zapewnia wodoodporność, mrozoodporność, spójność

17. Najważniejsze własności mączki wapiennej.

Klasyfikacja na podstawie badań (gatunek I, II , III)

• wilgotność < 3%

• uziarnienie (górna granica wielkości ziaren 0,5-2 mm w Polsce)

• wskaźnik emulgacji (<0,40)

• pow. właściwa wypełniacza (2500-4500 cm²/g)

• oznaczenie zawartości materiałów ilastych

• oznaczenie właściwości usztywniających wypełniacza

• oznaczenie części rozpuszczalnych w wodzie

• zawartość cząstek pyłu drobnego - % zawartość cząstek o średnicy 0,05 w stosunku do zawartości cząstek przechodzących przez sito 0,07 powinna być nie mniejsza niż :

- 50% dla wypełniacza podstawowego

- 35% dla wypełniacza zastępczego

18. Różnica między mączką a wypełniaczem.

Mączka wap. w przeważającej części przechodzi przez sito 0,074 wypełniacz w 100%. Drobno zmielona mączka to wypełniacz .

Rodzaje wypełniacza :

• podstawowy (mączka kam. ze skał osadowych zasadowych CaCO₃>90 %)

• zastępczy (ze skał magmowych o charakterze zasadowym kwaśnym )

• wypełniacz bitumiczny - zawiera pewną ilość bitumu

19. Co to jest wskaźnik emulgacji .

Właściwością emulgacyjną kruszywa nazywa się jego zdolność wytwarzania z bitumem i wodą emulsji łatwo wymywalnej wodą. Wskaźnik emulgacji jest to wagowy stosunek maksymalnej ilości smoły drogowej zwykłej, utrzymującej się w stanie emulsji w mieszaninie odpowiednio rozdrobnionego materiału kamiennego z wodą do ilości tegoż materiału użytego do próby.

E=A/B , A-ilość smoły , B-ilość mączki

20. Pochodzenie asfaltu .

Asfalty naturalne : jeziora asfaltowe (Wenezuela , Kanada , Albania) , skały bitumiczne , złoża piasków bitumicznych. Asfalty ponaftowe : destylacja ropy naftowej (asfalty upłynnione drogowe utlenione), bezpośrednio z ropy naftowej w procesie zachowawczym. Odpowiednia destylacja pozostałości destylacyjnej w instalacjach takich jak wieże próżniowe lub próżniowo-asfaltowe umożliwia otrzymanie gotowych produktów (asf. drogowych) o wymaganej penetracji i temp. mięknienia. Dalsze oddestylowywanie olejów powoduje obiżenie penetracji i podwyższenie temp. mięknienia.

21. Rodzaje lepiszcz bitumicznych stosowanych do nawierzchni drogowych.

a) asfalty drogowe - głównie asfalty podestylacyjne (D35 , D50 , D70 , D100 , D150 , D200)

b) asfalt drogowy modyfikowany

• asfaltem naturalnym - mniejsza wrażliwość na temperaturę , lepsza adhezja , stabilność , twardość

• sole organo-metalliczne - mniejsza wrażliwośc na temperaturę, lepsza adhezja i kohezja , wyższa temperatura łamliwości

• elastomery - mniejsza wrażliwość na temperaturę, wyższa temperatura mięknienia , niższa temp. łamliwości , lepsza kohezja

• elastomery termoplastyczne - wyższa temp. mięknienia, niższa temp. łamliwości, lepsza adhezja i kohezja, lepsza wytrzymałość zmęczeniowa i na rozciąganie

• plastomer termoplastyczne - lepsza odporność na koleinowanie, rozciąganie, oleje, lepsza adhezja i stabilność, mniejsza wrażliwość temperaturowa, wyższa temperatura mięknienia

c) emulsje asfaltowe *kationowe (K1,K2,K3,K4) *anoniowe (pyt.26)

d) emulsje asfaltowe modyfikowane (pyt. 26)

d) asfalt upłynniony (pyt. 27)

22. Właściwości lepiszcz asfaltowych stosowanych do naw. drogowych .

Asfalty

a) penetracja - jest to głębokość, na jaką zanurzy się w badanej próbce igła znormalizowana o masie 100g w temp. 25°C w czasie 5 sek. Jednostką penetracji jest liczba mianowana odpowiadająca zagłebieniu igły na głębokość 0,1 mm. Badamy w penetrometrze i dzielimy asfalty na twarde i miękkie .

b) temp. mięknienia - temp. , przy której asfalt umieszczony w sposób normowy w pierścieniach normowych dotknie pod wpływem ciężaru stalowych kulek podstawy aparatu. Aparat „Pierścień i kula” [°C].

c) temp. łamliwości - temp. , w której warstewka asfaltu o grubości 0,5 mm nałożona na blaszkę stalową o ustalonych wymiarach pęknie lub zarusuje się na ugięciu . Charakteryzuje odporność asf. na działanie mrozu . Aparat Frassa [°C].

d) ciągliwość - długość do jakiej daje się rozciągnąć próbka asfaltu w duktylometrze . Charakteryzuje zdolność asfaltu do odkształceń plastycznych.

e) lepkość dynamiczna w 60°C

f) lepkość kinematyczna w 135°C

g) temperatura zapłonu

h) zawartość parafiny

i) nawrót sprężysty

j) penetracja po starzeniu

k) zmiana masy po starzeniu

l) wzrost temp. mięknienia po starzeniu

Emulsje

a) zawartość lepiszcza [%] e) sedymentacja

b) lepkość wg Englera f) przyczepność do kruszywa

c) lepkość BTA ∅ 4mm g) indeks rozpadu

d) jednorodność [%] h) stabilność

23. Właściwości lepiszcz wg metody SHRP .

Metoda SHRP służy do projektowania mieszanki mineralnej . Właściwości :

• dynamiczne ściskanie w średnich i wysokich temp. eksploatacji

• starzenie się pod działaniem ciśnienia , powietrza i wody

• lepkość

• starzenie , twardnienie lepiszcza podczas produkcji i budowy nawierzchni

• rozciąganie w niskich temperaturach

• zginanie w niskich temperaturach

24. Cel modyfikacji lepiscza asfaltowego polimerami .

• wzrost odporności na deformacje plastyczne

• wzrost odporności na spękania

• opóźnienie procesu starzenia w czasie produkcji i eksploatacji drogi

Jeżeli mieszanki mają być stosowane na mostach i estakadach :

• wzrost sprężystej odkształcalnośći w niskich temp. (ważne dla mieszanek przeznaczonych na płyty ortotropowe mostów stalowych)

• zapewnienie wodoszczelności poszczególnych warstw

Istotną a często też decydującą rolę odgrywają względy ekonomiczne :

• wzrost kosztów budowy spowodowany modyfikacją asfaltu powinien być zrekompensowany obniżeniem kosztów utrzymania drogi i kosztów ruchu

• modyfikowane mieszanki powinny być wytwarzane i wbudowywane przy użyciu tradycyjnych maszyn, a proces modyfikacji powinien być możliwie jak najprostszy.

25. Klasyfikacja polimeroasfaltów.

a) wg rodzaju

• do nawierzchni (DE30 , DE80)

• do emulsji (DE150 , DE250)

b) wg klasy

• A - niskomodyfikujące 2-3%

• B - średniomodyfikujące 4-5%

• C - wysokomodyfikujące 6-7%

c) wg rodzaju środka , którym modyfikujemy

Elastomery

• nieusieciowane (-emulsja wodna , -ciało stałe)

• usieciowane (-fizycznie lub chemicznie sieciowane , wulkanizowane wstępnie lub na miejscu)

Plastomery

• krystaliczność średniowysoka (polichlorek winylu PCV)

• krystaliczność średnioniska

26. Skład, rodzaje emulsji asfaltowych i ich klasyfikacja .

Emulsja - mieszanina dwóch cieczy, które nie rozpuszczają się w sobie . Jedna z cieczy jest rozproszona w drugiej w sposób mechaniczny w postaci drobnych kuleczek w młynkach szybkoobrotowych.

Zadania emulgatora :

• zmniejsza napięcie między cząsteczkami wody i asfaltu przez co umożliwia rozproszenie asfaltu w wodzie

• zabezpiecza stabliność wytworzonej emulsji na czas niezbędny do jej przechowywania (aby asfalt nie skoagulował, emulsja się nie rozpadła)

• współdziała podczas wytwarzania się błonki asfaltowej na powierzchni ziaren kruszywa

• zwiększa przyczepność błonki lepiszcza do powierzchni ziaren

Klasyfikacja emulgatora :

• anionoaktywny (daje emulsje anoniowe - zasadowe)

• kationoaktywny (daje emulsje kationowe K1,K2,K3,K4 - kwaśne)

Ze względu na czas rozpadu :

• szybko (K1 ; do 5 min.)

• średnio (K2 ; do 5 godzin)

• wolno (K3 ; do 24 godzin) nadstabilne (K4)

Emulsje kationowe :

• modyfikowane elastomerami

• niemodyfikowane (K1 50,60,65,70 zawartość asf. w % , nierozpadowe)

K1 70 - stosowana w temp. 75-85°C na spadku drogi

K1 50 - do łączenia warstw i tworzenia warstw ochronnych

K1 - do utrwaleń powierzchniowych i napraw spękań

K2 - mają zwolniony czas rozpadu aby umożliwić połączenie z kruszywem (utrwalenia wgłębne)

K3 - wolnorozpadowe, do MMA oraz recyklingu na zimno (zrywanie głębokich warstw i ponowne ich użycie), stabilizowania nawierzchni gruntowych, żwirowych i żużlowych, do mieszanek mineralno - emulsyjnych typu GE.

K4 - nadstabilna ,bardzo zwolniony czas rozpadu ,do miesz. min - emulsyjnych na warstwy nawierzchni, stabilizacja dróg gruntowych i żwirowych.

27. Co to są asfalty upłynnione.

Nie są przyjazne dla środowiska. Asfalty upłynnione (cut back) otrzymywane są z asfaltów drogowych o penetracji 60-120 przez zmieszanie ich ze środkami upłynniającymi o różnej lotności pochodzenia naftowego lub węglowego (oleje, węglopochodne rozpuszczalniki). Do produkcji asf. upłynnionych nie nadają się asf. drogowe miękkie (pen>160). Stosowane środki upłynniające zmniejszają przyczepność asf. do kruszywa co pociąga za sobą konieczność stosowania środków adhezyjnych. Asfalty upłynnione mogą być użyte do robót drogowych bez podgrzewania lub z nieznacznym podgrzaniem. Produkowane są jako AUN (asf. upłynniony nawierzchniowy) do powierzchniowych utrwaleń nawierzchni(1, 2, 3- krotnych), remontów cząstkowych, wytwarzania mas bitumicznych i AUG do stabilizacji gruntów spoistych i piaszczysto-gliniastych.

28.Rodzaje mieszanek mineralno - asfaltowych.

a) z uwagi na uziarnienie

(drobno, średnio i gruboziarniste)

b) z uwagi na przebieg krzywej uziarnienia

• mieszanki o uziarnieniu ciągłym

• mieszanki o uziarnieniu nieciągłym (MNU, SMA, HRA)

• mieszanki makadamowe (warstwy jednofrakcyjne kruszywa ułożone 1 na 2 od frakcji najgrubszej do najdrobniejszej, klinują się nawzajem)

c) zagęszczone (betony asfaltowe, mastyks grysowy SMA, HRA, mieszanki o nieciągłym uziarnieniu - MNU)

d) niezagęszczone (mastyks, asfalt lany)

29. Od czego zależy dobór składników MMA.

• typu mieszanki

• kategorii obciążenia ruchem

• lokalizacji warstwy w konstrukcji

30. Metody projektowania składów MM dla potrzeb MMA.

Różne rodzaje asfaltu różne metody projektowania MM:

• asfalty lane i twardolane (metoda min. wolnej przestrzeni, sprawdzenie metodą krzywych granicznych)

• asfalt piaskowy (metoda trójkąta Fereta)

• inne mieszanki (metoda krzywych granicznych , ewentualne sprawdzenie frakcji piaskowych w trójkącie Fereta)

a) modelowa krzywa uziarnienia - doboru modelowej krzywej uziarnienia dokonuje przyjęty program komputerowy mając dane uziarnienie i wymagania stawiane mieszance mineralnej

b) minimum wolnej przestrzeni - poszczególne kruszywa zestawiamy w takim stosunku wagowym aby uzyskać max. gęstość pozorną a tym samym minimum wolnej przestrzeni.

c) krzywe graniczne - znając skład granulometryczny poszczególnych mat. kamiennych określamy ich % zawartość w mieszance a następnie wykreślamy krzywą uziarnienia, jeśli mieści się ona wew. krzywych granicznych to taka mieszanka może być użyta do celów budowlanych.

d) wielobok najlepszego uziarnienia wyznaczony na trójkącie Fereta

Wyznaczamy uziarnienie frakcji piaskowych (0,075-2mm). Dobieramy, co najmniej 2 rodzaje piasku tak, aby pkt ilustrujący uziarnienie frakcji piaskowej mieścił się wew. wieloboku najlepszego uziarnienia wyznacz na trójkącie Fereta

31.Dobór optymalnej ilości asfaltu wg metody Marshalla.

Metoda Marshalla służy do mechanicznego określania optymalnej ilości asfaltu w projektowanej MMA. Służy też do sprawdzenia właściwości mechanicznych projektowanej mieszanki oraz do kontroli produkcji. Polega na określeniu maksymalnej siły S zwanej stabilnością [kN] w chwili zniszczenia próbki lub osiągnięcia przez nią maksymalnego dopuszczalnego przez normę płynięcia L [mm]. W metodzie tej oprócz stabilności i płynięcia określamy też:

• gęstość strukturalną (g/cm³)

• gęstość objętościową (g/cm³)

• oznaczenie wolnych przestrzeni w próbce MMA

• oznaczenie wypełnienia wolnych przestrzeni w próbce MMA

• sztywność wg Marshalla

A_m=A_k∗100/(A_k+100) [%] A_k=[(P±n)∗ρ^a]/ρ^o [%]

A_m - % zawartość asfaltu w próbce MMA

A_k - % zawartość asfaltu w próbce MM

P - zawartość wolnych przestrzeni (próżnia)

n - nadmiar lub niedomiar lepiszcza w stosunku do wolnych przestrzeni

32. Moduły sztywności mieszanek mineralno - asfaltowych.

Moduł sztywności przy pełzaniu statycznym charakteryzuje odporność mieszanki przy powstawaniu trwałych odkształceń. Określa się go przy badaniu laboratoryjnym przy projektowaniu składu mieszanki lub przy kontroli własności istniejących warstw bitumicznych. Przy pełzaniu statycznym moduł sztywności lepkiej → do projektowania mieszanek o zwiększonej wytrzymałości na odkształcenia trwałe. Przy pełzaniu dynamicznym (obciążenia powtarzalne) moduł sztywności sprężystej→ do projektowania konstrukcji nawierzchni bitumicznych.

Moduł sztywności zależy od czasu trwania obciążenia i temperatury.

• wskaźnik sztywności

SW = S/L [kN/mm] S - stabilność , L - odkształcenia

• moduł sztywności lepkiej S

S = σ/ε_(t,T) [Mpa] T = 40°C lub 60°C , t = 1h

ε - odczyt. z krzywej pełzania

• moduł sztywności sprężystej E

E = [L *(ν + 0,27)]/D*t [MPa]

L - największa wartość siły przykładanej do próbki [N]

D - największe przemieszczenie poziome próbki [mm]

t - grubość próbki [mm]

ν - współczynnik Poissona

33. Nowoczesne metody badań MMA.

1. koleinomierz francuski (dawniej brytyjski)

pomiar kolein - „rutting test”

2. viscous stiffness modulus - urządzenie do pomiaru modułu sztywności

lepkiej przy pełzaniu statycznym ; kontrola prawidłowego doboru składu mieszanki

3. elastic stiffness modulus - urządzenie do pomiaru modułu sztywności

sprężystej przy pełzaniu dynamicznym ; oznaczenie parametru materiałowego do projektowania konstrukcji nawierzchni

4. belka 4-punktowo cyklicznie zginana , do pomiaru :

• właściwości zmęczeniowych (liczba cykli do zmęczenia , odkształcenie po 10⁶ cyklach obciążeń

• modułu zespolonego w 10°C , 10Hz ; (moduł sztywności przy zginaniu , pomiar energii dyssypacji )

34. Składniki MMA średnioziarnistej do warstwy ścieralnej .

Dla kategorii KR3-KR6 : mączka wapienna ; piasek łamany 0,074/2 ; kruszywo drobne granulowane 0,074/4 ; grys 2/4 4/6,3 6,3/10 10/12,8 12,8/16 ; lepiszcze asfaltowe D-50 , DE-35

35. Konstrukcja nawierzchni asfaltowej o zwiększonej odporności na

koleinowanie i zmęczenie

1. warstwa ścieralna - grubość 3 cm , należy stosować:

• mieszanki MNU lub SMA z elastomeroasf. , polimeroasf. DE 80 lub De 150

• piasek łamany , kruszywo drobne granulowane , grysy klasy I

• wypełniacze wapienne wg normy

• stabilizator mastyksu wg Aprobaty Technicznej

2. warstwa wiążąca - grubość od 6 do 10 cm , wyk. „na gorąco”, stosujemy :

• asfalty specjalne , wielorodzajowe (multigrade) wg Aprobaty Technicznej lub polimeroasfalt DE 30 lub DP 30

• piasek łamany , kruszywo drobne granulowane oraz grysy klasy I lub II lub grysy z żużla stalowniczego klasy A wg Aprobaty Technicznej

• wypełniacz wapienny wg normy

3. podbudowa asfaltowa - grubość wg projektu ,wyk. „na gorąco”

• asfalty specjalne , wielorodzajowe (multigrade) wg Aprobaty Technicznej lub polimeroasfalt DE 30 lub DP 30

• piasek łamany , kruszywo drobne granulowane oraz grysy klasy I lub II lub grysy z żużla stalowniczego klasy A wg Aprobaty Technicznej

• wypełniacz wapienny wg normy

4. podbudowa pomocnicza - wg Katalogu KTKNPP

5. podłoże gruntowe - wg Katalogu KTKNPP

6. połączenia międzywarstwowe - stosujemy kationową emulsję asfaltową

zwykłą lub modyfikowaną polimerem wg EmA-99 lub asfalt zwykły lub modyfikowany polimerem upłynniony lub na gorąco

7. złącza - stosujemy :

• w styku z warstwą ścieralną - topliwą taśmę asfaltową wg Aprobaty Techn.

• w styku z warstwą wiążącą - topliwą taśmę asfaltową wg Aprobaty Technicznej lub asfalt na gorąco

• w styku z podbudową asfaltową - asfalt na gorąco

36. Zalecenia materiałowe i technologiczne nawierzchni asfaltowej o zwiększonej trwałości
Dobór i układ warstw:

1). cechy mechaniczne:

• odporność na deformacje

• nośność

• odporność na pękanie

2). Komfort i bezpieczeństwo użytkowania

• równość

• szorstkość

3). Wpływ na otoczenie

• hałaśliwość

Warstwy:

Ścieralna - SMA 2-4cm, MNU 1-3,5cm

Wiążąca - BA 6-8cm

Podbudowa - BA

Trwałość zmęczeniowa N - liczba cykli obciążeń próbki, odpowiadająca konwencjonalnemu kryterium zniszczenia w wybranych warunkach badania (temperatura, częstotliwość, tryb obciążeń) N=Aε^b

37. Cienki warstwy ścieralne na gorąco

Cienka warstwa ścieralna na gorąco jest warstwą ścieralną nawierzchni o grubości nie większej niż 3,5cm, ze względu na grubość wyróżnia się:

• cienką warstwę (2,5 - 3,5cm)

• bardzo cienką warstwę (1,5 - 2,5cm)

• ultracienką warstwę (<1,5cm)

Zakres stosowania:

Podstawowy zakres jej stosowania wynika z możliwości regeneracji oraz napraw warstw ścieralnych nawierzchni drogowych, zwłaszcza w następujących przypadkach:

• odnowienia cech powierzchniowych nawierzchni - szorstkości i szczelności

• ograniczenia możliwości zmiany niwelety drogi, skrajnia obiektu inżynierskiego, krawężniki

• konieczności zmniejszenia masy nawierzchni: nawierzchnie na obiektach inżynierskich

Uziarnienie mieszanek:

Dobór MMA, zastosowanych kruszyw i lepiszcza powinien uwzględnić grubość wykonywanej warstwy oraz obciążenie ruchem i zalecenia wobec szorstkości nawierzchni.

Lepiszcza:

Do wykonywania cienkich warstw ścieralnych należy używać wyłącznie mieszanki z asfaltami modyfikowanymi polimerami, które zapewniają odpowiednią kohezję i trwałość warstwy.

1

---