ДОРОЖНАЯ ОДЕЖДА Российский патент 2008 года по МПК E01C7/18 

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

Известна конструкция дорожной одежды, включающая основание, выполненное из щебня и высокопористого асфальтобетона и двухслойного асфальтобетонного покрытия с толщиной нижнего слоя 50 мм и верхнего слоя 40 мм (Дорожный асфальтобетон / Л.Б.Гезенцвей, Н.В.Горелышев, A.M.Богуславский, И.В.Королев. Под ред. Л.Б.Гезенцвея. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1985, с.292).

Недостатками этой конструкции являются высокая теплопроводность, плотность и масса и значительная толщина 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 или гравия и крупнозернистый асфальтобетон основания, и двухслойного асфальтобетонного покрытия с толщиной нижнего и верхнего слоев 50 и 40 мм соответственно (Руководство по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий. - М.: Транспорт, 1978, с.23).

Недостатки предыдущего аналога присущи и прототипу.

Технический результат изобретения - снижение теплопроводности, плотности и массы, толщины конструктивного слоя покрытия.

Указанный технический результат достигается тем, что в качестве покрытия используется битумокерамзитовая композиция, в состав которой входят, мас.%: дорожный битум 12,0-13,0; керамзитовый песок фракции 0,14-5,00 мм 66,0-70,0; керамзитовая пыль фракции менее 0,14 мм - остальное.

Толщина покрытия составляет 60 мм.

На чертеже 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 битумокерамзитовая смесь приведенного состава, что позволяет уменьшить толщину покрытия за счет высоких прочностных показателей, теплостойкости, морозостойкости, трещиностойкости, сдвигоустойчивости, высокой демпфирующей способности, уменьшения веса и низкой теплопроводности 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 невысокой прочностью, теплостойкостью, морозостойкостью, высокими плотностью и весом.

Пример. Были приготовлены составы битумокерамзитовых композиций (табл.1). Битумокерамзитовая композиция приготавливалась следующим образом: заполнитель, наполнитель и битум нагревались до температуры 160°С, смешивались и уплотнялись под прессом при давлении 40 МПа в течение 3 минут в цилиндрических металлических формах (размеры образцов-цилиндров 50×50 мм). Определение физико-механических свойств проводили по ГОСТ 9128-97. Морозостойкость определяли согласно ГОСТ 10060.0-95 - 10060.4-95. Оценку теплопроводности производили на измерителе теплопроводности ИТ-1. Трещиностойкость оценивалась по температуре растрескивания Т_р, определяемой на установке УОНДА 1420.

Результаты испытаний битумокерамзитовой композиции представлены в табл.2.

Как видно из табл.1 и 2, расход битума в битумокерамзитовой композиции принят в пределах 12,0-13,0 мас.%. При расходе битума менее 12,0 мас.%, например 11,5 мас.% (состав 1), снижаются прочностные показатели, повышаются температура растрескивания и водонасыщение W (табл.2). При содержании битума в смеси более 13,0 мас.%, например, 13,5 мас.% (состав 5), снижаются прочностные показатели и температура растрескивания.

Расход керамзитового песка принят в пределах 66,0-70,0 мас.%. При содержании керамзитового песка менее 66,0 мас.% и увеличении содержания керамзитовой пыли, например 64,0 мас.% (состав 6), повышается температура растрескивания. При содержании керамзитового песка более 70,0 мас.%, например 72 мас.%, и уменьшении, соответственно, содержания керамзитовой пыли (состав 9), ухудшаются прочностные показатели и водонасыщение.

Из сравнения качества предлагаемых композиций (составы 2-4, 7, 8) с прототипом (состав 10) (табл.2) видны следующие преимущества перед ним: прочность на сжатие при 20°С (R₂₀) в 3-4 раза, а теплостойкость (R₅₀) в 5-6 раз выше, значительно выше морозостойкость и трещиностойкость (более низкие температуры растрескивания Т_р), ниже водонасыщение (W) и теплопроводность (коэффициент теплопроводности λ). Плотность предлагаемых составов в среднем на 18% меньше, чем у прототипа.

Устройство дорожной одежды осуществляют следующим образом: сверху плотно укатанных дренирующего слоя и слоя из слабопрочного известняка или гравия укладывают слой крупнозернистого асфальтобетона. Битумокерамзитовая 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 битумокерамзитовой композиции устраивается поверхностная обработка из черного щебня-клинца крупностью до 10 мм.

Таблица 1КомпонентыСодержание, мас.%ПрототипПредлагаемые композиции12345678910Битум марки БНД 60/9011,512,012,513,013,512,512,512,512,510,0Керамзитовый песок фракции 0,14-5,0 мм68,068,068,068,068,064,066,070,072,0-Керамзитовая пыль фракции менее 0,14 ммостальное-Керамзитовый гравий фракции 0,63-20,00 мм-43,1Природный песок фракции менее 0,63-0,14 мм-28,4Известняковый минеральный порошок фракции менее 0,14 мм-остальное

Таблица 2ПоказательФизико-механические свойства композицийРезультаты испытаний предлагаемых композицийПрототип12345678910Количество циклов замораживания-оттаивания10015015015015015015015015050Коэффициент морозостойкости, k_мрз0,981,001,011,021,051,011,021,030,980,80Прочность на сжатие при 20°С, R₂₀, МПа6,17,88,69,08,09,59,28,78,42,2-2,4Прочность на сжатие при 50°С, R₅₀, МПа4,85,35,86,25,46,86,46,15,91,0-1,2Температура растрескивания, Т_р, °C-45-48-50-52-51-48-51-55-58-38 - -40Водонасыщение, W, %9,34,53,02,32,02,02,23,13,96,0Плотность, ρ, г/см³1,501,521,541,551,561,601,581,521,491,90Коэффициент теплопроводности, λ, Вт/м·°С0,0970,0980,0980,0980,0980,1000,0950,0930,0920,163

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве дорожных одежд автомобильных дорог, аэродромов и тротуаров. Технический результат: снижение теплопроводности, плотности и массы, толщины конструктивного слоя 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 битумокерамзитовую композицию толщиной 60 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%: дорожный нефтяной битум - 12,0-13,0, керамзитовый песок фракции 0,14-5,00 мм - 66,0-70,0, керамзитовая пыль - остальное. 2 табл., 1 ил.

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 битумокерамзитовую композицию толщиной 60 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Дорожный нефтяной битум12,0-13,0Керамзитовый песок фракции 0,14-5,00 мм66,0-70,0Керамзитовая пыльОстальное