При обсуждении этих трех элементов мы будем говорить о жилом асфальтовом покрытии и коммерческом асфальтовом покрытии – другими словами, о ваших подъездных дорожках и о вашей парковке. В этом блоге мы сосредоточимся на толщине асфальта (посмотрите наш предыдущий блог из серии о подготовке земляного полотна и следите за последним разделом — дренажом).

Основание:

Жилые –

Хорошая подъездная дорога начинается с грунта (грунта), который должен быть ровным, прочным и иметь ровные контуры.

• Для проезжей части вы должны использовать от 6 до 8 дюймов должным образом уплотненного гранулированного заполнителя поверх земляного полотна.

Коммерческий –

• Толщина парковки в значительной степени зависит от количества и типа движения на этой конкретной стоянке.
• Для стандартных коммерческих работ слой плотного гранулированного заполнителя обычно имеет толщину около 8 дюймов.
• Поверх основания мы обычно рекомендуем наносить два 1,5-дюймовых слоя асфальта. Первый связующий слой толщиной 1,5 дюйма будет более толстым камнем.
• Для интенсивного движения, такого как грузовики, погрузочные доки или дороги, мы рекомендуем 2-дюймовый связующий слой.

Толщина асфальта:

Жилой дом –

• Асфальт подъездных дорог должен иметь толщину не менее 2 дюймов и обычно 3 дюйма (уплотненный).

Коммерческий –

• Отделочный слой парковки, следующий за связующим слоем, должен быть более мелким и гладким камнем толщиной 1,5 дюйма, всего 3 дюйма.
• Для интенсивного движения, такого как грузовики, погрузочные доки или проезжие части, мы рекомендуем 2-дюймовый финишный слой поверх 2-дюймового вяжущего, что в сумме составляет 4 дюйма.

Легковые автостоянки и большегрузные парковки:

• Для полноразмерных легковых коммерческих парковок рекомендуется нанести на основание уплотненный слой горячей асфальтобетонной смеси толщиной около 4 дюймов.
• Для тяжелых коммерческих участков на полную глубину рекомендуется наносить на земляное полотно слой горячей асфальтобетонной смеси толщиной около 7,5 дюймов.
• Для парковки малотоннажных транспортных средств с основанием из заполнителя рекомендуется слой горячей асфальтобетонной смеси толщиной 3 дюйма на основании из заполнителя толщиной 6 дюймов.
• Для парковки большой грузоподъемности с основанием из заполнителя рекомендуется укладывать слой горячей асфальтобетонной смеси толщиной 6 дюймов на слой основания из заполнителя толщиной 3 дюйма.

Если ваша подъездная дорожка или парковка не вымощены до необходимой толщины, ваш асфальт, скорее всего, начнет преждевременно портиться. Подготовка основания, способ нанесения и толщина основания, а также толщина асфальта чрезвычайно важны для обеспечения качественного покрытия с длительным сроком службы. Правильный дренаж является последним важным элементом в принятии этого решения, которое мы обсудим в нашей заключительной части этой серии.

Толщина асфальтового покрытия и состав смеси

Хотя можно задать бесконечное количество вопросов, мы составили список тех вопросов, которые нам задавали чаще всего. Эти часто задаваемые вопросы сгруппированы по тематическим областям, перечисленным в раскрывающемся списке ниже.

Мы постарались сделать вопросы и ответы краткими. Дополнительная информация приводится там, где это применимо, для тех, кто ищет более подробную информацию по данному вопросу.

Дополнительную информацию см. в документах по проектированию толщин и смесей, в других технических областях, в журнале Asphalt и на веб-сайтах APA, а также на странице ссылок для получения другой информации, относящейся к этим темам.

Мы также рекомендуем вам посещать наши курсы Академии Асфальта на объектах по всей стране, чтобы получить квалифицированные инструкции по темам асфальта.

Существуют ли какие-либо практические правила для асфальтового покрытия контейнерного терминала в отношении максимальной нагрузки, не вызывающей повреждений?

Практических ответов на ваш вопрос нет, но следует учитывать два вопроса:

• Достаточна ли конструкция дорожного покрытия (земляное полотно, основание, основание и все слои асфальта) для восприятия нагрузок? Вам необходимо приобрести наше Руководство MS-23, Расчет толщины асфальтовых покрытий для тяжелых колесных нагрузок.
• Является ли поверхность горячей асфальтовой смеси достаточно жесткой, чтобы сопротивляться деформации (колеям или вмятинам)? Это зависит от многих факторов, таких как жесткость исходной смеси, возраст смеси (со временем становится все более жесткой), температура смеси во время загрузки, сама загрузка, продолжительность приложенной нагрузки и т. д. Обычно это не проблема, когда бывает, что ее обычно можно решить, поместив несколько пластин из стали (или другого жесткого материала) под точечной нагрузкой, чтобы распределить нагрузку по более широкой области.

Возникают ли проблемы с измельчением и переработкой асфальтобетонных смесей, в которых использовались модифицированные полимерами вяжущие?

Вообще говоря, особых проблем с использованием модифицированных полимерами смесей в качестве РАП не возникает. Некоторые лица выразили обеспокоенность по поводу воздействия на окружающую среду по поводу пропуска измельченных материалов, содержащих измельченную шинную резину (GTR), через барабанную установку. Флорида использует небольшой процент GTR на большинстве своих смесей дорожного покрытия. Калифорния и Аризона также часто используют GTR.

Каков правильный номинальный размер заполнителя?

Номинальный размер заполнителя определяет толщину подъема. Минимальная толщина подъема должна быть как минимум в 3 раза больше номинального максимального размера заполнителя, чтобы заполнитель мог выровняться во время уплотнения для достижения требуемой плотности, а также для обеспечения непроницаемости смеси. Таким образом, желаемая толщина подъема может направить решение об использовании номинального размера заполнителя.

Максимальная толщина подъема зависит также от типа используемого уплотнительного оборудования. Когда используются статические катки со стальными колесами, максимальная толщина подъема, которая может быть надлежащим образом уплотнена, составляет 3 дюйма. При использовании пневматических или вибрационных катков максимальная толщина материала, который можно уплотнить, практически не ограничена. Как правило, толщина подъема ограничена 6 или 8 дюймами. Правильное размещение становится проблемой в лифтах толщиной более 6 или 8 дюймов.

Для смесей открытого типа уплотнение не является проблемой, поскольку предполагается, что эти типы смесей остаются очень открытыми. Таким образом, заполнитель максимального размера может составлять до 80 процентов от толщины лифта.

Каково рекомендуемое содержание воздушных пустот для уплотнения асфальтовых покрытий?

Следует приложить усилия, чтобы контролировать уплотненные воздушные пустоты в пределах от 7% до 3%. Как только пустоты достигают 8% или выше, вы получаете взаимосвязанные пустоты, которые позволяют воздуху и влаге проникать в дорожное покрытие, что снижает его долговечность. С другой стороны, если количество воздушных пустот падает ниже 3 %, в жаркую погоду будет недостаточно места для расширения асфальтового вяжущего, а когда содержание пустот падает до 2 % или менее, смесь становится пластичной и нестабильной.

Как контролируется содержание воздушных пустот?

Воздушные пустоты обратно пропорциональны плотности уплотняемой смеси. При указании требований к плотности пустоты контролируются обратно. Имейте в виду, что плотность является относительным показателем по сравнению с заданной плотностью лабораторной уплотненной смеси, максимальной теоретической плотностью или плотностью контрольной полосы. Процедуры использования трех методов изложены на страницах с 7-17 по 7-21 нового MS-22 и на странице 241 старого MS-22.

Что представляет собой процесс или как устанавливается или определяется целевое значение плотности?

Существует несколько способов установить целевые значения плотности. Некоторые из наиболее распространенных подходов включают в себя:

• Указание процентной доли веса единицы от состава лабораторной смеси. Пример: 96 % веса блока Marshall
• Определение значения на основе результатов, полученных на тест-полоске на объекте. Пример: 98% плотности тест-полоски.
• Указание процента от максимального веса единицы. Пример: 93% от максимального веса единицы.

Указание некоторого минимального процента от максимального веса единицы продукции получило одобрение многих агентств по спецификации. Максимальный удельный вес также иногда называют «твердой плотностью». Это значение основано на максимальном удельном весе асфальтобетонной смеси, также известном как показатель Райса или G мм в Superpave. Максимальный удельный вес определяется путем умножения значения Райса на 62,4 фунта на кубический фут (PCF). Например, 2.500 — это типичное значение риса. 2,500 х 62,4 = 156,0 ПКФ. Тогда, если 9указано уплотнение 5%, минимальный допустимый удельный вес: 0,95 X 156,0 = 148,2 PCF. Если указано содержание твердого вещества 93 % или в уплотненном мате допускается не более 7 % воздушных пустот, то минимальное целевое значение будет составлять 145,1 PCF (0,93 X 156,0).

Толщина уплотняемого слоя влияет на его уплотняемость. Слишком тонкий мат не обладает достаточной обрабатываемостью, а слишком толстый мат может быть неустойчивым. Для уплотнения смесь должна иметь контролируемую удобоукладываемость. Как правило, для плотных смесей необходима толщина подъема в 3-4 раза больше номинального максимального размера (NMS) заполнителя. Например, смесь, содержащая 1/2-дюймовый камень NMS, должна быть уложена на уплотненную глубину не менее 1-1/2 до 2 дюймов. Если смесь верхнего размера ½ дюйма помещается на уплотненную глубину 1 дюйм, мат может тянуться и рваться, а камни могут разбиваться катками. Таким образом, «глубина укладки» действительно влияет на возможность достижения надлежащего уплотнения. Целевое значение уплотнения, основанное на свойстве материала — максимальном удельном весе, не изменяется, но изменяется вероятность достижения заданной плотности.

В некоторых случаях, исчерпав все разумные усилия для достижения желаемой плотности, инженер проекта может установить новое целевое значение на основе достижимых значений, достигнутых в этом проекте. Эта уменьшенная плотность должна быть разрешена только после того, как все схемы прокатки и другие корректировки не увенчались успехом. Производительность асфальтобетонных смесей напрямую зависит от плотности.

Существует ли ограничение на долю РАП, используемого в новых установках. Как насчет использования РАП для восстановления покрытия старых асфальтированных дорог? Какие-либо ограничения? Если существуют ограничения на использование RAP в новых или обновляющихся установках, кто устанавливает ограничения?

Институт асфальта настоятельно рекомендует использовать РАП в асфальтовых смесях. RAP имеет положительный опыт работы. Что касается ограничения содержания RAP, то это решение определяющего агентства или владельца. Почти все государственные департаменты автомобильных дорог теперь разрешают использование RAP. Некоторые ограничивают его использование на курсах ношения; еще меньше (один или два) вообще не позволяют его использовать. Большинство агентств разработали средства регулирования жесткости регенерированного асфальта из регенерированного асфальта путем выбора конкретной марки исходного вяжущего. Экспертная группа FHWA по асфальтовым смесям разработала рекомендации, которые рассматриваются Ассоциацией государственных служащих автомобильных дорог и транспорта (AASHTO) в качестве руководства по выбору марки асфальтового вяжущего при использовании RAP. Эти рекомендации кратко изложены ниже.

• При использовании 15% или менее РАП: «Марка вяжущего для смеси выбирается с учетом окружающей среды и условий движения так же, как и для первичной смеси. Никакой корректировки уклона для компенсации жесткости асфальта в ПДП не производится».
• При использовании РАП от 16 до 25%: «Выбранная марка вяжущего для нового асфальта на одну марку ниже как по жесткости при высоких, так и при низких температурах, чем марка вяжущего, требуемая для первичного асфальта. Например, если указанная марка вяжущего для первичной смеси — PG 64-22, требуемая марка для переработанной смеси — PG 58-28”.
• При использовании более 25% РАП: «Марка вяжущего для нового битумного вяжущего выбирается с использованием соответствующей таблицы смешивания для высоких и низких температур. Низкотемпературный сорт на один сорт ниже, чем сорт вяжущего, требуемый для первичного асфальта».

Обычно приведенные выше рекомендации применяются как к новым, так и к существующим покрытиям. Если к проекту применялась гарантия, можно было бы применить более консервативный подход, например, использование диаграмм смешивания.

Текущая тенденция заключается в разрешении увеличения количества РАП в смеси, однако предлагается связаться с местным агентством государственных дорог и/или с поставщиком битумного вяжущего, чтобы узнать о преобладающих местных практиках.

Какова правильная температура смеси?

Температура смеси зависит от сорта асфальта, используемого в смеси. Менее вязкий асфальт требует более низких температур, а более вязкий асфальт требует более высоких температур. В начале проекта по разработке смеси определяются целевые температуры для правильного смешивания и уплотнения. Эти температуры должны быть скорректированы с учетом условий проекта (погода, расстояние перевозки и т. д.). По возможности следует избегать отклонений более чем на 25 градусов от температуры смеси. Примечание. При работе с модифицированным связующим поставщик связующего должен предоставить рекомендации по температуре смешивания.

Как уплотненные в лабораторных условиях воздушные пустоты повторно нагретых образцов асфальтовой смеси соотносятся с воздушными пустотами исходных образцов смеси, не подвергнутых повторному нагреву?

Не существует прогнозируемого значения или эмпирического правила для разницы в содержании воздушных пустот в исходных и повторно нагретых образцах. Общая тенденция заключается в том, что повторно нагретые образцы будут иметь более высокие воздушные пустоты, чем исходные, уплотненные образцы. Поглощение и отверждение или затвердевание битумного вяжущего в повторно нагретых образцах, вероятно, вызывают эту разницу.

Повторно нагретые образцы можно использовать для общей проверки результатов исходных образцов. Прежде чем приписывать какую-либо значительную точность результатам повторно нагретого образца, следует установить корреляцию для повторно нагретого образца с воздушными пустотами и исходного образца путем проведения серии сравнительных испытаний.

Жидкий асфальт

Как определить теплопроводность битумного вяжущего?

Уравнение, которое мы использовали для теплопроводности: K = (0,813/d)*(1-(0,0003*(t-32)))

• d — удельный вес при 60F/60F
• t это температура в F
• K — теплопроводность (BTU-in)/(час-ft2-F). Эта информация взята со страницы 870 книги «Асфальты и родственные вещества», 4-е издание, Герберта Абрахама (опубликовано в 1938 году).

Каково давление паров асфальта при типичных температурах хранения?

Подсчитано, что при типичной инвентарной температуре 325°F давление пара нефтяного асфальта составляет менее 0,01 фунта на кв. дюйм (1,5e-3 кПа).

Каково типичное тепловое значение BTU для фунта асфальта?

BTU варьируется в зависимости от температуры и процентного содержания минеральных веществ в асфальте. Обычно указывается диапазон, но мы использовали примерно 158 500 БТЕ/галлон. Это среднее значение для класса AC-10. На большинстве нефтеперерабатывающих заводов где-то в лаборатории есть калориметр, который используется для проведения этого теста. Каждая компания должна провести собственное тестирование конкретного используемого продукта.

Каково типичное значение удельной теплоемкости асфальтового вяжущего?

Традиционный метод определения удельной теплоемкости асфальта приведен ниже: c = (0,388 + 0,00045*T)/(d 0,5 )

• c = удельная теплоемкость в БТЕ на фунт на °F или калорий на грамм на °F С
• d = удельный вес асфальта при 60/60°F
• T = температура, F Типичное значение удельной теплоемкости асфальтового вяжущего для дорожного покрытия при 300°F составляет 0,515. Это предполагает удельный вес 1,030. Эта информация взята со страницы 870 книги «Асфальты и родственные вещества», 4-е издание, Герберта Абрахама (опубликовано в 1919 г.).38).

Где я могу узнать больше о модификации асфальта полифосфорной кислотой?

Два превосходных ресурса:

1. Наша публикация IS-220, Модификация асфальта полифосфорной кислотой. Вы можете заказать с нашего сайта.
2. Семинар по модификации асфальтовых вяжущих полифосфорной кислотой был проведен в Миннеаполисе, штат Миннесота, 7-8 апреля 2009 г. Этот семинар был организован совместно Советом по исследованиям в области транспорта (TRB), Федеральным управлением автомобильных дорог, Министерством транспорта Миннесоты, TERRA, Ассоциацией производителей модифицированного асфальта, Innophos, ICL Performance Products и Института асфальта. Все презентации спикеров (как слайды, так и видео) теперь доступны для публичного просмотра по следующей ссылке. https://engineering.purdue.edu/NCSC/PPA%20Workshop/2009/index.html

Должна ли лаборатория быть сертифицирована? В чем ценность сертификации лаборатории?

Стандарты публикуются для того, чтобы испытательные лаборатории знали надлежащие процедуры, которым необходимо следовать при характеристике материалов. Например, рассмотрим битум 85-100 Pen по стандарту ASTM D946. Когда испытательная лаборатория заявляет, что битум соответствует марке 85-100 Pen, лаборатория подтверждает, что она провела испытания в соответствии с процедурами ASTM D946 и установила, что свойства битума соответствуют требованиям для этой марки.

Лаборатория может предоставлять результаты качественных тестов, не будучи сертифицированной лабораторией. Тем не менее, сертификация дает владельцу/покупателю материала уверенность в том, что использовались оборудование и процедуры, соответствующие определенным минимальным требованиям к качеству. Обычно это означает проверку оборудования на надлежащую работу и калибровку, технические процедуры для оценки понимания и компетентности, а также системы качества для оценки системы, используемой для управления оборудованием и техническими специалистами для получения качественных результатов.

В конечном итоге решение о том, нужна или предпочтительна сертифицированная лаборатория, остается за покупателем продукта (в данном случае битума).

Special Applications

Есть ли способ окрасить асфальтовое покрытие в другие оттенки, кроме черного и серого?

Несмотря на то, что они не получили широкого распространения, существуют способы окрашивания асфальтового покрытия, отличные от обычных черных и серых цветов. Второй и третий варианты ниже считаются специальными продуктами, и дополнительную информацию можно получить, связавшись с отдельными производителями.

Используйте заполнитель естественного цвета. По мере того, как асфальтовое вяжущее изнашивается от поверхности в результате движения, цвет заполнителя становится видимым.

Используйте добавку в битумном вяжущем. Различные соединения железа могут придавать дорожному покрытию красный, зеленый, желтый или оранжевый оттенок, а другие цвета можно получить с помощью различных металлических добавок. Было использовано специальное «синтетическое» связующее, не содержащее асфальтенов, потому что оно легче окрашивается. Этот метод окрашивания смеси позволяет цвету проникать на всю глубину материала, поэтому нет проблем с истиранием поверхности.

Покройте поверхность материалом, который проникает в пустоты и хорошо сцепляется с асфальтовым покрытием, например акриловой эмульсией, усиленной эпоксидной смолой. Доступно много цветов.