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
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)
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
cechy klasowe
ścieralność, nasiąkliwość, mrozoodporność, zawartość siarki
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
Am=Ak∗100/(Ak+100) [%] Ak=[(P±n)∗ρa]/ρo [%]
Am - % zawartość asfaltu w próbce MMA
Ak - % 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.
koleinomierz francuski (dawniej brytyjski)
pomiar kolein - „rutting test”
viscous stiffness modulus - urządzenie do pomiaru modułu sztywności
lepkiej przy pełzaniu statycznym ; kontrola prawidłowego doboru składu mieszanki
elastic stiffness modulus - urządzenie do pomiaru modułu sztywności
sprężystej przy pełzaniu dynamicznym ; oznaczenie parametru materiałowego do projektowania konstrukcji nawierzchni
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
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
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
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
podbudowa pomocnicza - wg Katalogu KTKNPP
podłoże gruntowe - wg Katalogu KTKNPP
połączenia międzywarstwowe - stosujemy kationową emulsję asfaltową
zwykłą lub modyfikowaną polimerem wg EmA-99 lub asfalt zwykły lub modyfikowany polimerem upłynniony lub na gorąco
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=Aεb
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.
7