Дорожная одежда


 


Владельцы патента RU 2504612:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования " Северо-Кавказский федеральный университет" (RU)

Изобретение относится к области строительства и может применяться при строительстве дорожных одежд автомобильных дорог, автостоянок, аэродромов, мостовых переходов и тротуаров. Технический результат: повышение морозостойкости, сдвигоустойчивости, снижение плотности, теплопроводности и битумоемкости дорожного покрытия. Дорожная одежда включает основание - дренирующий слой, слой щебня из слабопрочного известняка, гравия и слой крупнозернистого асфальтобетона, на котором размещено покрытие из асфальтобетона с расположенным на нем слоем поверхностной обработки из черного щебня-клинца крупностью до 10 мм. В качестве асфальтобетонной смеси покрытия используют битумоминеральную композицию толщиной 50 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%: дорожный нефтяной битум - 10,0-11,0; керамзитовый гравий фракции 20-5 мм - 12,0-14,0; дробленый керамзитовый песок фракции 5-0,16 мм - 64,5-66,5; известняковый минеральный порошок фракции менее 0,16 мм - остальное. 2 табл., 1 ил.

 

Изобретение относится к области строительства и может приниматься при строительстве дорожных одежд автомобильных дорог, автостоянок, аэродромов, мостовых переходов, тротуаров.

Известна конструкция дорожной одежды, состоящая из дренирующего песчаного слоя толщиной 30 см, слоя из гравийной смеси толщиной 12 см, слоя щебня, обработанного вяжущими материалами, толщиной 8 см, слоя крупнозернистого пористого асфальтобетона толщиной 6 см и покрытия из мелкозернистого плотного асфальтобетона толщиной 5 см (Типовые строительные конструкции, изделия, узлы. Серия 3.503-71. Дорожные одежды автомобильных дорог общего пользования. Материалы проектирования. - М.: ГПИ «Союздорпроект», 1988. - С.53).

Конструкция обладает следующими недостатками: повышенными теплопроводностью, плотностью и массой и значительной толщиной слоя покрытия.

Наиболее близким по технической сущности аналогом к предлагаемому изобретению является конструкция дорожной одежды, состоящая из основания, включающего дренирующий слой, щебень из слабопрочного известняка, гравия и крупнозернистый асфальтобетон, и слоя покрытия, состоящего из битумокерамзитовой композиции толщиной 60 мм и слоя поверхностной обработки из черного щебня-клинца крупностью до 10 мм (Патент РФ 2332535, МПК Е01С 7/18. Опубл. 27.08.2008 Бюл. №24).

Часть недостатков предыдущего аналога присущи и прототипу. Кроме того прототип обладает невысокой морозостойкостью, повышенными битумоемкостью и толщиной слоя покрытия.

Технический резальтат изобретения - повышение морозостойкости, сдвигоустойчивости, снижение плотности, теплопроводности и битумоемкости дорожного покрытия.

Указанный технический результат достигается тем, что в дорожной одежде, включающей основание - дренирующий слой, слой щебня из слабопрочного известняка, гравия и слой крупнозернистого асфальтобетона, на котором размещено покрытие из асфальтобетона с расположенным на нем слоем поверхностной обработки из черного щебня-клинца крупностью до 10 мм, согласно изобретению в качестве асфальтобетонной смеси покрытия используется битумоминеральная композиция толщиной 50 мм, в состав которой входят, масс.%: дорожный битум - 10,0-11,0; керамзитовый гравий фракции 20-5 мм - 12,0-14,0; дробленый керамзитовый песок фракции 5-0,16 мм - 64,5-66,5; минеральный порошок фракции менее 0,16 мм - остальное. На фиг.1 изображены слои дорожной одежды.

Дорожная одежда состоит из слоев основания I и покрытия II. Основание включает дренирующий слой 1, щебень из слабопрочного известняка или гравия 2 и крупнозернистый асфальтобетон 3. Покрытие состоит из битумокерамзитовой композиции 4 и слоя поверхностной обработки из черного щебня-клинца 5 крупностью до 10 мм.

Новым является то, что в качестве материала покрытия выступает битумоминеральная смесь приведенного состава, что позволяет уменьшить толщину покрытия за счет высоких прочностных показателей, теплостойкости, морозостойкости, трещиностойкости, сдвигоустойчивости, высокой демпфирующей способности, а так же снижения температурных напряжений, теплопроводности и веса предлагаемого материала.

Известны дорожные битумокерамзитовые смеси, содержащие тяжелый керамзитовый гравий с насыпной плотностью 800-1200 кг/м3, природный песок, известняковый минеральный порошок и нефтяной дорожный битум (ТУ 218 РСФСР-564-86 Смеси битумокерамзитовые дорожные (опытно-промышленная партия). - Новосибирск, СибАвтоДор, 1986. - С.14-15).

Указанные смеси обладают невысокими прочностью, теплостойкостью, морозостойкостью, высокими плотностью и весом.

Пример. Были приготовлены составы битумоминеральных композиций (табл.1). Битумоминеральная композиция приготавливалась следующим образом: заполнитель, наполнитель и битум нагревались до температуры 160±20С, смешивались и уплотнялись под прессом при давлении 40 МПа в течении 3 минут в цилиндрических металлических формах (размеры образцов-цилиндров 71,4×71,4 мм). Определение показателей физико-механических свойств и сдвигоустойчивости проводили согласно ГОСТ 9128-97. Морозостойкость определяли согласно ГОСТ 10060.0-95-10060.5-95. Оценку теплопроводности производили на измерителе теплопроводности ИТ-1.

Результаты испытаний битумоминеральной композиции представлены в табл.2.

Как видно из табл.1 и 2, расход битума в битумокерамзитовой композиции принят в пределах 10,0-11,0 мас.%. При расходе битума менее 10,0 мас.%, например 9,5 мас.% (состав 1), снижаются прочностные показатели и морозостойкость, повышаются водонасыщение W (табл.2). При содержании битума в смеси более 11,0 мас.%, например, 11,5 мас.% (состав 5), снижаются прочностные показатели, сдвигоустойчивость.

Расход керамзитового гравия принят в пределах 12-14 мас.%. При увеличении содержания керамзитового гравия, например 16 мас.% (состав 9), снижаются коэффициент морозостойкости и показатели сдвигоустойчивости. При снижении содержания керамзитового гравия в смеси, например 10% масс, (состав 6), снижается теплостойкость и морозостойкость, повышается водонасыщение.

Из сравнения качества предлагаемых композиций (составы 2-4, 7, 8) с прототипом (состав 10) (табл.2) выявлены следующие преимущества перед ним: при сопоставимых значениях коэффициентов морозостойкости Kмрз количество циклов замораживания-оттаивания предложенных композиций на 25 выше прототипа, несколько ниже водонасыщение (W), в среднем на 0,8% ниже плотность (ρ), на 22,5-27,5% ниже теплопроводность (коэффициент теплопроводности λ), прочность и теплостойкость удовлетворяют требованиям ГОСТ. Кроме того, за счет достаточно значительного снижения теплопроводности и высоких показателей сдвигоустойчивости толщина слоя покрытия из предложенной битумоминеральной композиции уменьшена на 10 мм по сравнению с прототипом.

Устройство дорожной одежды осуществляют следующим образом: сверху, по плотно укатанным дренирующему слоя и слою из слабопрочного известняка или гравия, укладывают слой крупнозернистого асфальтобетона. Битумоминеральная композиция с температурой 150-160°С укладывается по сформированному слою крупнозернистого асфальтобетона, разравнивается и уплотняется легкими виброкатками (прикатка), после чего доуплотняется средним катком с гладкими вальцами. По покрытию из битумоминеральной композиции устраивается поверхностная обработка из черного щебня-клинца крупностью до 10 мм.

Таблица 1
Компоненты Содержание, мас.% Прототип
Предлагаемые композиции
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Битум марки БНД 60/90 9,5 10,0 10,5 11,0 11,5 10,5 10,5 10,5 10,5 12,0-13,0
Керамзитовый гравий фракции 20,0-5,0 мм 13 13 13 13 13 10 12 14 16 -
Дробленый керамзитовый песок фракции 5,0-0,16 мм 65,5 65,5 65,5 65,5 65,5 68,5 66,5 64,5 62,5 -
Керамзитовый песок фракции 5,0-0,14 мм - 66,0-70,0
Известняковый минеральный порошок фракции менее 0,16 мм остальное
Керамзитовая пыль фракции менее 0,14 мм - остальное
Таблица 2
Показатель Физико-механические свойства композиций
Результаты испытаний предлагаемых композиций Прототип
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Количество циклов замораживания-оттаивания 150 175 175 175 175 150 175 175 175 150
Коэффициент морозостойкости, kмрз 0,98 0,99 1,02 1,03 1,05 1,04 1,02 0,99 0,96 1,00-1,02
Прочность на сжатие при 20°С, R20, МПа 5,2 6,4 6,5 6,0 5,5 6,2 6,3 6,5 6,6 7,8-9,0
Прочность на сжатие при 50°С, R50, МПа 2,1 3,1 2,9 2,6 2,2 2,1 2,4 3,0 3,2 5,3-6,2
Водонасыщение, W, % 7,2 3,8 3,0 2,3 2,2 4,6 4,0 2,9 2,7 4,5-2,30
Плотность, ρ, г/см3 1,49 1,51 1,53 1,54 1,55 1,56 1,54 1,52 1,49 1,52-1,55
Коэффициент теплопроводности, λ, Вт/м·°С 0,072 0,074 0,074 0,075 0,078 0,078 0,076 0,071 0,067 0,098
Коэффициент внутреннего трения, tg φ 0,97 0,96 0,96 0,95 0,93 0,98 0,98 0,94 0,91 -
Показатель сцепления, Сπ, МПа 0,39 0,41 0,43 0,42 0,40 0,46 0,44 0,41 0,40 -

Дорожная одежда, включающая основание - дренирующий слой, слой щебня из слабопрочного известняка, гравия и слой крупнозернистого асфальтобетона, на котором размещено покрытие из асфальтобетона с расположенным на нем слоем поверхностной обработки из черного щебня-клинца крупностью до 10 мм, отличающаяся тем, что в качестве асфальтобетонной смеси покрытия используют битумоминеральную композицию толщиной 50 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%:

дорожный нефтяной битум 10,0-11,0
керамзитовый гравий фракции 20-5 мм - 12,0-14,0
дробленый керамзитовый песок фракции 5-0,16 мм - 64,5-66,5
известняковый минеральный порошок фракции менее 0,16 мм остальное



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к асфальтовой композиции для дорожного покрытия поверхностей дороги. .

Изобретение относится к дорожно-строительной отрасли, а именно к способу теплой регенерации асфальтобетонов. .
Изобретение относится к дорожно-ремонтным работам и может быть использовано при повторном применении старого асфальтобетона. .

Изобретение относится к технологии приготовления цементно-асфальтобетонной смеси и ее составу и может быть использовано для дорожного строительства. .
Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано при строительстве и ремонте дорожных покрытий. .
Изобретение относится к дорожно-ремонтным работам и может быть использовано при усилении дорожных одежд нежесткого типа. .

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве дорожных одежд автомобильных дорог, аэродромов и тротуаров. .

Изобретение относится к дорожно-ремонтным работам и может быть использовано для регенерации асфальтобетона при ремонте дорожных одежд автомобильных и городских дорог, тротуаров, площадок и др.

Изобретение относится к устройству асфальтобетонных покрытий при ремонте и капитальном ремонте (реконструкции) цементобетонных покрытий автомобильных дорог, взлетно-посадочных полос аэродромов, покрытий мостов, а также может быть использовано при новом строительстве автомобильных дорог высоких категорий.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве верхних слоев дорожных одежд автомобильных дорог, шоссе, на переездах мостов. Профиль асфальтобетонного полотна дороги, характеризующийся тем, что он выполнен из асфальтобетона, содержащего микрошарики диаметром до 250 мкм из эгириновой оксидной керамики и цементированный карбид с размером, не превышающим 500 мкм, в количестве каждого из них до 25% от общей массы асфальтобетона, с геометрической его формой, имеющей по каждой линии основного движения колес транспортного средства выступ трапециевидного профиля с высотой над основным полотном до 5 мм, углом наклона боковых линий трапеции к ее основанию менее 20° при ширине верхней линии трапеции, составляющей три средних ширины шины легкового автомобиля. Технический результат - повышение износостойкости. 2 ил.

Изобретение относится к области дорожного строительства, в частности к способам устранения местных углублений на асфальтобетонном покрытии автомобильных дорог. Способ устранения местных углублений на асфальтобетонном покрытии автомобильных дорог включает зачистку углубления, размещение в нем гранулированной асфальтобетонной смеси из битума и наполнителя и формирование местного покрытия. Стенки и дно предварительно зачищенного местного углубления смачивают горючей жидкостью и размещают на дне углубления плоский сгораемый элемент и над зачищенным местным углублением располагают опорный элемент в виде листового сетчатого материала, например, из термостойкого полимерного волокна и минерального волокна, обеспечивая его фиксацию на дорожном покрытии, по крайней мере, с двух противоположных сторон контура местного углубления механическим поджатием, и затем на опорный элемент укладывают гранулированную асфальтобетонную смесь из битума и крупнодисперсного минерального наполнителя слоем, необходимым для заделки углубления, а перед формированием из нее уплотнением покрытия над местным углублением производят сжигание плоского сгораемого элемента в нем путем обеспечения его возгорания от поджога горючей жидкости на поверхностях углубления и подачи воздуха под опорный элемент путем нагнетания его насосом. Технический результат: упрощение технологии, снижение трудоемкости, увеличение срока службы покрытия. 2 ил.
Изобретение относится к области дорожного строительства и ремонта дорог и может быть использовано для устройства слоев износа и ремонта покрытий. Предложен способ производства слоя износа, включающий приготовление композиции, имеющей в своем составе щебеночно-песчаную смесь, цемент, органическое вяжущее, регулятор скорости распада, воду, и укладку, в котором в качестве органического вяжущего используют эмульсию битумную катионную и в смесь дополнительно вводят армирующий компонент - стекловолокно с длиной нити 12-16 мм, укладку дорожного покрытия осуществляют непосредственно после приготовления композиции, через 15-60 минут после окончания укладки по отремонтированному участку открывается движение, и дальнейшее формирование уложенного слоя износа проходит под воздействием транспортной нагрузки. Технический результат: повышение износостойкости дорожного покрытия.

Изобретение относится к области дорожного строительства, а именно к способам устранения местных углублений на асфальтобетонном покрытии автомобильных дорог. Технический результат - упрощение реализации способа, снижение материалоемкости и трудоемкости. Способ устранения местных углублений на асфальтобетонном покрытии автомобильных дорог включает зачистку углубления, размещение в нем гранулированной асфальтобетонной смеси из битума и наполнителя и формирование местного покрытия. При этом стенки и дно предварительно зачищенного местного углубления смачивают горючей жидкостью и размещают на дне сгораемый элемент из гофрированного листового материала, например картона, располагая после на нем, подобно покрывалу, опорный элемент из листового сетчатого материала, например полимерного волокна или стеклоткани, и затем на опорный элемент укладывают гранулированную асфальтобетонную смесь из битума и крупнодисперсного минерального наполнителя слоем, необходимым для заделки углубления, а перед формированием из нее уплотнением покрытия на месте углубления производят сжигание гофрированного сгораемого элемента в нем путем обеспечения его возгорания от поджога горючей жидкости на поверхностях углубления и подаче воздуха под опорный элемент путем нагнетания его насосом. 1 ил.
Изобретение относится к области дорожного строительства, в частности к способам устранения местных углублений на асфальтобетонном покрытии автомобильных дорог. Технический результат - обеспечение возможность приготовления асфальтобетонной смеси круглогодично и пластифицирования ее слоя непосредственно после укладки на дорожном полотне без применения энергоемкого оборудования, а также снижение материалоемкости и трудоемкости. Способ устранения местных углублений на асфальтобетонном покрытии автомобильных дорог включает зачистку углубления, укладку слоя гранулированной асфальтобетонной смеси, обеспечение пластифицирования битума в ней и последующее уплотнение слоя из асфальтобетонной смеси. Слой дорожного покрытия формируют однослойно или при необходимости послойно путем укладки на дно углубления слоя или очередного подслоя над ним из гранулированной асфальтобетонной смеси с добавлением к ней частиц из сгораемого вещества, например торфа, в количестве, необходимом для пластифицирования битума в ней и обеспечения сгорания частиц в нем с последующим его или их уплотнением в целом.
Наверх