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

6. Klasyfikacja surowców skalnych do produkcji kruszyw łamanych:

Skały (typ):

- magmowy głębinowy(granit)

- osadowy(wapień)

- magmowy wylewny(bazalt)

- metamorficzny(gnejs)

- hydrotermalno metasomaty(kalcyt)

7. Rodzaje kruszyw z surowców kamiennych.

a). naturalne

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

- kruszone (otrzymane w wyniku kruszenia surowca skalnego litego , zawiera ziarna o powierzchniach szorstkich) - piasek kruszony (0-2 mm); grys z otoczaków (kruszywa naturalne kruszone 2-63); otoczaki (63-250 mm); mieszanki kruszone piaskowo-żwirowe

b). łamane

- zwykłe - miał(0-4 mm); kliniec(4-31,5mm); tłuczeń(31,5-63 mm); kamień łamany(63-250 mm); niesort(0-31,5 mm; 0-63 mm )

- granulowane(mają określoną objętość , stępione krawędzie) - piasek łamany(0-2 mm); grys granulowane(2-31,5 mm); mieszanki kruszywa łamanego sortowane

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)

• kamień łamany (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 (fizykochemiczne)

ścieralność w bębnie LA, nasiąkliwość, mrozoodporność, zawartość związków 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. [podział--> kruszywa mineralne: skalne(naturalne, łamane), sztuczne, z recyklingu]

EN ­­- Jest 28 cech kruszywa i do każdej cechy przyporządkowano kilka kategorii (łącznie jest 128 kategorii); [podział--> kruszywa mineralne: naturalne (w tym łamane), sztuczne, z recyklingu]

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)

• wymywanie jonów metali ciężkich

• stałość objętości dla żużla stalowniczego

12. Metody badania mrozoodporności kruszyw.

Mrozoodporność - odporność kruszywa na niszczące działanie wielokrotnego zamrażania i odmrażania .

Metody :

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 asfaltu do kruszywa) - zdolność zwilżania oraz przylegania bitumu do powierzchni ziaren kruszywa.

Wyróżniamy 2 rodzaje przyczepności:

- Mechaniczną (bierną lub względną) - zazębienie i zaklinowanie w porach powierzchni materiału mineralnego błonki lepiszcza

- Fizykochemiczną (właściwą, czynną) - wzajemne oddziaływanie sił przyciągania między cząsteczkami błonki bitumicznej i cząsteczkami powierzchni mineralnej, stanowiącej podłoże tej błonki.

Przyczepność można rozpatrywać w 2 formach:

- Bez obecności wody - zależy od czystości ziaren kruszywa

- W obecności wody - opór przeciwko usuwaniu błonki lepiszcza z kruszywa w obecności wody

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)

Asfalt rozpływa się lepiej na kruszywach zasadowych (o niskiej zawartości SiO₂).

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)

• do zmniejszenia napięcia powierzchniowego na granicy faz (ciekłej i stałej) stosujemy dodatki adhezyjne (sole powodujące zmiany w składzie chemicznym i energetycznym lepiszcza np. Teramin)

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 np. TERAMIN- zwiększa przyczepność asfaltu do kwarcytu. Zaleca się stosowanie ich w ilości 0,25-1,0%. 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

• 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)

• polepszenie adhezji asfaltu do powierzchni ziarna MMA zapewnia wodoodporność, mrozoodporność, spójność

17. Najważniejsze własności mączki wapiennej.

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

• wilgotność < 1%

• uziarnienie (80% ziaren przechodzi prze sito 0,075 mm)

• oznaczenie zawartości materiałów ilastych - wskaźnik błękitu metylowego (≤ 0,8)

• gęstość nasypowa w nafcie (0,5 do 0,9 g/cm³)

• powierzchnia właściwa wg Bleize'a ≥ 149 m²/kg

• zawartość wolnych przestrzeni w zagęszczonym wypełniaczu

• właściwości usztywniające ≤ 20°C

• zawartość części rozpuszczalnych w wodzie ≤ 1,8%

• zawartość CaCO₃

• liczba asfaltowa

18. Różnica między mączką a wypełniaczem.

Mączka wap. w 80% powinna przechodzić przez sito 0,075mm, 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 badania.

e =A/B , A- masa smoły , B- masa materiału mineralnego

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 (D20/30 , D30/45 , D35/50 , D40/60 , D50/70 , D70/100, D100/150, D160/220, D220/330)

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 niemodyfikowane *kationowe (K1,K2,K3,K4) *anoniowe

d) emulsje asfaltowe modyfikowane

d) asfalt upłynniony

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) temp. mięknienia po starzeniu

ł) zawartość składników rozpuszczalnych

m) indeks penetracji

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 lepiszczy wg metody SHRP .

Metoda SHRP służy do projektowania mieszanki mineralnej Właściwości :

• przed starzeniem:

- temp. zapłonu

- lepkość

- dynamiczne ścinanie

• po starzeniu technologicznym:

- strata masy

- dynamiczne ścinanie

• po starzeniu technologicznym i eksploatacyjnym:

- temp. starzenia

- dynamiczne ścinanie

- fizyczne stwardnienie

- sztywność pełzania

- rozciąganie bezpośrednie

24. Cel modyfikacji lepiscza asfaltowego polimerami .

Celem jest:

• poprawa właściwości użytkowych MMA

• wydłużenie okresu eksploatacji nawierzchni drogowej

Wymaga to zwiększenie odporności na :

• odkształcenia trwałe

• pękanie

• oddziaływanie czynników zewnętrznych

• zmęczenie

• starzenie

Jeżeli mieszanki mają być stosowane na mostach i estakadach :

• wzrost sprężystej odkształcalnośći w niskich temp. (ważne dla MMA przeznaczonych na mosty stalowych)

• zapewnienie wodoszczelności poszczególnych warstw

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.

Skład emulsji:

- woda

- asfalt

- emulgator

- środki stabilizujące emulsję

- ewentualnie polimer modyfikujący właściwości emulsji

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 wg rodzaju emulgatora :

• anionoaktywny (daje emulsje anoniowe - zasadowe)

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

Klasyfikacja wg czasu rozpadu :

• szybkorozpadowe ( do 20 min.)

• średniorozpadowe ( do 5 godzin)

• wolnorozpadowe (do 24 godzin)

• nadstabilne

Emulsje kationowe :

• modyfikowane elastomerami (K1-65MP, K1-70MP, K3-60SS)

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

K1 50,60,65,70- do utrwaleń powierzchniowych i sklejania warstw nawierzchni(szybkorozpadowe)

K2- do otaczania grysów i stabilizacji dróg żwirowych (śerdniorozpadowe)

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)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 250/ 400, AUN 10/15 (asf. upłynniony nawierzchniowy) do powierzchniowych utrwaleń nawierzchni(1, 2, 3- krotnych), remontów cząstkowych, wytwarzania mas bitumicznych i AUG 75/150 do stabilizacji gruntów spoistych i piaszczysto-gliniastych.

- W zależności od zastosowanego rozpuszczalnika wyróżnia się 3 typy asfaltów upłynnionych: wolnowiążące, średniowiążące, szybkowiążące.

28.Rodzaje mieszanek mineralno - asfaltowych.

a) z uwagi na uziarnienie

(drobno ≤ 6,3mm, średnio ≤ 16mm i gruboziarniste ≤ 25mm)

b) z uwagi na strukturę wyróżnia się typy MMA

• betonowy(beton asfaltowy, asfalt piaskowy, asfalt lany)

• pośredni (MNU, mestyks grysowy SMA, HRA)

• makadamowy (powierzchniowe utrwalenie)

c) ze względu na rodzaj:

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

• niezagęszczone (mastyks, asfalt lany)

29. Od czego zależy dobór składników MMA.

• typu mieszanki

• kategorii obciążenia ruchem

• lokalizacji warstwy w konstrukcji

• lokalizacji drogi w terenie

• użytych innych składników (zawartość środków adhezyjnych zależy od rodzaju kruszywa)

30. Metody projektowania składów MM dla potrzeb MMA.

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 objętościowej a tym samym minimum wolnej przestrzeni.

c) krzywe graniczne najlepszego uziarnienia - 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) trójkąt 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.Cel i metoda optymalizacji zawartości asfaltu w betonie asfaltowym.

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 odkształcenia L [mm]. Badania Marshalla wyznacza się następujące parametry:

• Stabilność [kN]

• Odkształcenie [mm]

• Gęstość strukturalną mma [g/cm³]

• Zawartość wolnych przestrzeni w mma [%]

• Wypełnienie asfaltem wolnych przestrzeni w mm [%]

• Sztywność wg Marshalla [kN/mm]

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 MMA:

Moduł sztywności przy pełzaniu statycznym charakteryzuje odporność mieszanki przy powstawaniu trwałych odkształceń.

• wskaźnik sztywności wg Marshalla

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

• moduł zespolony

Zależność pomiędzy naprężeniem i odkształceniem dla materiału liniowo lepko-sprężystego poddanego sinusoidalnemu obciążeniu w czasie, t, w którym naprężenie σsin(t) wywołuje odkształcenie *sin(*(t-)), kąt przesunięcia fazowego, ,proporcjonalny do naprężenia

• moduł sztywności lepkiej przy pełzaniu statycznym

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

ε - odczyt. z krzywej pełzania

• moduł sztywności sprężystej (bezwzględna wartość modułu zespolonego)

Sm- zmierzony moduł sztywności[Mpa]

F- wartość siły przyłożonej pionowo[N]

ν - współczynnik Poissona

h- średnia grubość próbki[mm]

z- amplituda poziomej deformacji uzyskana podczas cyklu siły [mm]

33. Nowoczesne metody badań MMA.

• MODUŁ SZTYWNOŚCI SPRĘŻYSTEJ W ROZCIĄGANIU POŚREDNIM
  Badanie określa deformację nawierzchni na skutek działania obciążenia powtarzalnego. Oznaczenie wykonujemy w aparacie NAT 10 kn sterowanym komputerowo, na próbkach wyciętych z nawierzchni lub zagęszczonych laboratoryjnie. W aparacie NAT możemy również wykonać badanie zmęczeniowe metodą rozciągania pośredniego (ITFT) lub badanie pełzania dynamicznego (RLA), pod obciążeniem powtarzalnym.

• ODPORNOŚĆ NA KOLEINOWANIE
  Badanie określa plastyczną deformację nawierzchni bitumicznej, w warunkach zbliżonych do występujących na drodze w czasie jej eksploatacji. Oznaczenie wykonujemy w MAŁYM KOLEINOMIERZU wg ustaleń normy brytyjskiej. Badanie przeprowadza się na próbkach wyciętych z nawierzchni. Oznaczenie serii próbek trwa około dwóch dni

• BADANIA ZMĘCZENIA mieszanki mineralno-asfaltowej wykonano metodą belki czteropunktowo zginanej według normy ASHTO TP8-94na stanowisku pomiarowym MTS przeznaczonym do materiałowych badań wytrzymałościowych.Badanie zmęczenia polega na cyklicznym czteropunktowym zginaniu próbki prostopadłościennej, belkowej. Badania przeprowadzono w temperaturze 10 ºC, przy częstotliwości 10 Hz, obciążeniu sinusoidalnym, w trybie kontrolowanych odkształceń na mieszankach BA25 D50 oraz BAWS20 30B przeznaczonych do warstwy podbudowy. Na podstawie wyników badań opracowano charakterystyki zmęczeniowe mieszanek mineralno-asfaltowych, które następnie wykorzystano do obliczania trwałości zmęczeniowej konstrukcji

• ŚCINANIE MIEDZYWARSTWOWE (wg Leutnera)

wykonuje się w prasie Marshalla, ze specjalną nasadką. Odporność połączenia międzywarstwowego wyraża się jako wytrzymałość na ścinanie:

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

4).NOWE ZALECENIA IBNiM:

• nowe technologie: mieszanki SMA, BAWMS, cienkie warstwy na gorąco

• trwałość zmęczeniowa MMA

• moduł sztywności MMA

• odporność na niską temp. MMA

• wodoodporność MMA

• połączenie między warstwami nawierzchni

• cechy powierzchniowe

5). Wyższe wymagania stawia się nawierzchniom dróg o wyższej klasie lub/i o wyższej kategorii ruchu.

6). Dobór asfaltu zależy od lokalizacji drogi

7). Krzywa uziarnienia - bardzo wąski przedział dla Kr 3-6

8). Połączenia miedzywarstwowe:

- wytrzymałość na ścinanie min. 1,3 MPa

- do łączenia warstw asfaltowych zaleca się wykonanie skropienia emulsją asfaltową szybkorozpadową

9). Nawierzchnie półsztywne - narażone na spękania odbite. Aby zapobiec można stosować: szczeliny dylatacyjne, mikrospękania, membrany przeciwspękaniowe

10). Zaleca się układ warstw:

- ścieralna: SMA(2-4cm),MNU(1-3,5cm)

- wiążąca: BA lub BAWMS (6-8cm)

- podbudowa: BA (grubość wg projektu)

11). Trwałość zmęczeniowa N=A*ε^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

Cienkie warstwy ścieralne nie stanowią:

• istotne wzmocnienia konstrukcji nawierzchni

• radykalnej naprawy zdeformowanych nawierzchni, wykazujące zniszczenia sięgające niżej położonych warstw

Materiały stosowane do wytworzenia

- elastomeroasfalt DE80B lub DE80C

- kruszywo grube, drobne, wypełniacz

- stabilizator lepiszcza(włókna polimerowe, mineralne lub celulozowe)

- w razie potrzeby środek adhezyjny

Nawierzchnia będąca podłożem pod cienką warstwę musi wykazywać:

- nośność odpowiednią do przewidywanego obciążenia drogi

- równość i wymagane spadki

- czystość

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

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

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

4. Odporność kamienia na niszczące działanie atmosfery przemysłowej.

5. Warunki przechowywania surowca skalnego do badań laboratoryjnych .

6. Klasyfikacja surowców skalnych do produkcji kruszyw łamanych:

7. Rodzaje kruszyw z surowców kamiennych.

8. Asortymenty kruszyw łamanych wg normy PN

9. Cechy klasyfikacyjne i gatunkowe kruszyw łamanych

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

11. Wymagania specyficzne dla kruszyw żużlowych.

12. Metody badania mrozoodporności kruszyw.

13. Rodzaje adhezji lepiszcza do kruszywa.

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

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

16. Funkcja mączki wapiennej w mieszance mineralno-asfaltowej.

17. Najważniejsze własności mączki wapiennej.

18. Różnica między mączką a wypełniaczem.

19. Co to jest wskaźnik emulgacji .

20. Pochodzenie asfaltu .

21. Rodzaje lepiszcz bitumicznych stosowanych do nawierzchni drogowych.

22. Właściwości lepiszcz asfaltowych stosowanych do naw. drogowych .

23. Właściwości lepiszczy wg metody SHRP .

24. Cel modyfikacji lepiscza asfaltowego polimerami .

25. Klasyfikacja polimeroasfaltów.

26. Skład, rodzaje emulsji asfaltowych i ich klasyfikacja

27. Co to są asfalty upłynnione.

28.Rodzaje mieszanek mineralno - asfaltowych.

29. Od czego zależy dobór składników MMA.

30. Metody projektowania składów MM dla potrzeb MMA.

31.Cel i metoda optymalizacji zawartości asfaltu w betonie asfaltowym.

32. Moduły sztywności MMA:

33. Nowoczesne metody badań MMA.

34. Składniki MMA średnioziarnistej do warstwy ścieralnej .

35. Konstrukcja nawierzchni asfaltowej o zwiększonej odporności na koleinowanie i zmęczenie

36. Zalecenia materiałowe i technologiczne nawierzchni asfaltowej o zwiększonej trwałości

37. Cienki warstwy ścieralne na gorąco

1

---