МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПОВЫШЕНИЮ ДЕФОРМАТИВНОСТИ И МОРОЗОСТОЙКОСТИ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ (ДО МИНУС 50 °С)

УТВЕРЖДЕНЫ зам. директора Союздорнии канд. техн. наук В.М.Юмашевым

ОДОБРЕНЫ научно-техническим советом Минтрансстроя СССР (решение к протоколу N 5 (1847) от 05.07.89 г.)

На основании теоретических, лабораторных и опытно-экспериментальных исследований выявлены основные пути повышения работоспособности асфальтобетонных покрытий в условиях низких температур.

Рассмотрены условия работы асфальтобетонных покрытий в различных климатических зонах и особенности рационального конструирования покрытий в зависимости от климатических условий района строительства, вида основания, типа асфальтобетонной смеси и марки применяемого битума.

Даны предложения по повышению качества асфальтобетона, в том числе добавками полимеров.

Изложены технология строительства дорожных покрытий из асфальтобетона повышенной плотности на основе жидкого битума и требования к этому материалу.

Предлагаемые технические решения дифференцированы по условиям работы покрытий и взаимоувязаны по технико-экономическому эффекту.

Предисловие

Асфальтобетонные покрытия автомобильных дорог устраивают в различных регионах страны, в том числе в районах Севера и Сибири. Однако из-за недостаточной деформативности и морозостойкости асфальтобетона при низких температурах фактические сроки службы покрытий часто ниже нормативных. Чтобы увеличить срок службы таких покрытий, необходимо разработать комплексные технические решения.

В последние годы в Союздорнии, его Омском и Ленинградском филиалах, Киевском автомобильно-дорожном институте (КАДИ) и Сибирском автомобильно-дорожном институте (СибАДИ) проведены исследования, направленные на повышение трещино- и морозостойкости асфальтобетонных покрытий в суровых климатических условиях и включающие способы совершенствования структуры асфальтобетона, а также конструктивные мероприятия по снижению температурных напряжений в слоях покрытий при его охлаждении.

Настоящие Методические рекомендации разработаны на основе теоретических и лабораторных исследований, результатов строительства экспериментальных участков и обследования существующих дорог с асфальтобетонными покрытиями. Рекомендации предназначены для внедрения в практику дорожного строительства в районах с различными климатическими условиями.

Изучена область применения асфальтобетонных смесей разных видов, типов и марок в зависимости от марки применяемого битума, климатических условий района строительства и категории дороги; приведены дополнительные требования к асфальтобетонам по морозостойкости.

Для улучшения свойств асфальтобетонов рекомендованы полимерно-битумные вяжущие, жидкие битумы в специальных составах смесей и другие материалы.

При составлении настоящих Методических рекомендаций использованы авторские свидетельства N 272881, 833725, 983105, 1279992.

Методические рекомендации составили кандидаты технических наук Г.Н.Кирюхин, Л.М.Гохман (Союздорнии), Ю.Е.Никольский (Ленинградский филиал Союздорнии), О.Г.Бабак (Омский филиал Союздорнии), В.В.Мозговой, д-р техн. наук Б.С.Радовский (КАДИ).

В работе использованы данные кандидатов технических наук В.Н.Шестакова (СибАДИ), А.С.Баранковского (Омский филиал Союздорнии), инженеров О.Э.Цеханского и И.И.Свистулы (КАДИ), И.В.Басурмановой и И.П.Гомеляка, а также канд. техн. наук А.Е.Мерзликина (Союздорнии).

Внедрение положений настоящих Методических рекомендаций позволит:

увеличить срок службы асфальтобетонных покрытий с сохранением требуемых транспортно-эксплуатационных показателей;

уменьшить объем работ по текущему и среднему ремонтам;

получить экономический эффект по строительной стоимости до 0,8 тыс. руб. и по приведенным затратам до 15 тыс. руб. на 1 км покрытия.

1. Общие положения

1.1. "Методические рекомендации по повышению деформативности и морозостойкости асфальтобетонных покрытий при низких температурах (до минус 50 °C)" разработаны в дополнение к действующим нормативно-техническим документам и предназначены для внедрения при проектировании и строительстве асфальтобетонных покрытий нежестких дорожных одежд, а также при строительстве покрытий на основаниях из сборных железобетонных плит на автомобильных дорогах общего пользования I-IV категорий, а также дорог сельскохозяйственного назначения Iс и IIс категорий.

Надежность работы асфальтобетонных покрытий может быть обеспечена только при соблюдении технологии производства работ и использовании материалов, отвечающих требованиям нормативных документов (СНиП 2.05.02-85, СНиП 3.06.03-85, СНиП 2.05.11-83, действующих ГОСТов и ведомственных строительных норм).

1.2. В соответствии с настоящими Методическими рекомендациями срок службы асфальтобетонных покрытий можно увеличить путем реализации ряда конструктивных и материаловедческих решений, а также их комбинаций.

1.3. В каждом конкретном случае решения выбирают исходя из наличия материалов и условий работы асфальтобетонных покрытий в данном регионе на основе технико-экономического обоснования.

2. Условия работы асфальтобетонных покрытий

2.1. Условия работы асфальтобетонных покрытий, предопределяемые климатом, характеризуются расчетными летними и зимними температурами покрытий и количеством циклов замораживания-оттаивания, приведенных к температуре покрытия минус 10 °С.

2.2. Значения расчетных летних температур асфальтобетонных покрытий используют для проверки соответствия свойств выбранной асфальтобетонной смеси условию сдвигоустойчивости материала в покрытии по методике расчета, изложенной в "Инструкции по проектированию дорожных одежд нежесткого типа" ВСН 46-83* (М.: Транспорт, 1985).

__________________

* Заменены на ОДН 218.046-01, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

2.3. Значения расчетных зимних температур асфальтобетонных покрытий применяют для выбора асфальтобетонной смеси, позволяющей повысить трещиностойкость покрытий в холодный период года.

2.4. Расчетное количество приведенных циклов замораживания-оттаивания асфальтобетона в покрытии необходимо для назначения состава асфальтобетонной смеси, обеспечивающей морозостойкость покрытия.

2.5. Расчетные параметры температурного и влажностного режимов работы асфальтобетонного покрытия в I-III дорожно-климатических зонах приведены в табл.1

Таблица 1

2.6. Уровень температурных напряжений в покрытии и процесс трещинообразования существенно зависят от вида основания. По характеру образования трещин в покрытии рекомендуется дорожное основание разделить на два вида - блочное и неблочное: к блочным относятся основания из сборного и монолитного железобетона, цементогрунта и других материалов, укрепленных неорганическими вяжущими, а также существующие асфальто- или дегтебетонные покрытия с температурными трещинами, к неблочным - основания из асфальто- и дегтебетонов без трещин, из черного щебня, щебня с пропиткой из других материалов, обработанных органическими вяжущими, а также щебеночные, гравийные и т.п.

3. Особенности конструирования дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями

3.1. Конструкции дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями необходимо проектировать в соответствии с действующими нормативными документами (СНиП 2.05.02-85, ВСН 46-83, а также нормами проектирования и строительства автомобильных дорог в районах распространения влагомерзлых грунтов) с учетом положений настоящих Методических рекомендаций и технико-экономическим обоснованием.

3.2. При проектировании дорожной одежды необходимо стремиться к обеспечению максимальной устойчивости асфальтобетонного покрытия, чтобы предотвратить образование температурных трещин в холодный период года, используя рекомендуемые приемы ее рационального конструирования и выбирая оптимальные составы асфальтобетона.

При оптимизации составов асфальтобетона, наряду с улучшением низкотемпературных свойств, необходимо обеспечить его морозостойкость и сдвигоустойчивость в покрытии.

3.3. Чтобы повысить температурную трещиностойкость асфальтобетонных покрытий, рекомендуется проводить следующие конструктивные мероприятия, снижающие уровень температурных напряжений в покрытии:

применять вместо блочных неблочные основания из щебня, щебня с пропиткой, черного щебня, пористого и высокопористого асфальтобетона и т.п.;

уменьшать модуль упругости блочного основания;

увеличивать толщину покрытия;

уменьшать длину плит блочного основания;

устраивать между покрытием и блочным основанием трещино-прерывающую прослойку из высокодеформативных или зернистых материалов.

3.4. Толщину асфальтобетонных покрытий на неблочных основаниях назначают, руководствуясь табл.2. Если основание устраивается из пористого, высокопористого асфальтобетона, эмульсионно-минеральных и других органоминеральных материалов, то толщину покрытия допускается уменьшать, но не более чем на 2/3 толщины основания.

Таблица 2