Приложение И (рекомендуемое). Порядок подбора составов холодных органоминеральных смесей

Приложение И
(рекомендуемое)

Порядок
подбора составов холодных органоминеральных смесей

И.1 Подбор составов холодных органоминеральных смесей на основе битумных эмульсий

И.1.1 В течение подготовительного периода:

- по проектно-сметной документации определяют вид и тип органоминеральной смеси, используемой для приготовления вяжущего;

- намечают источники получения компонентов для приготовления смеси;

- собирают информацию о потенциальном количестве переработанного асфальтобетона, подлежащего использованию в смеси;

- осуществляют входной контроль планируемых к использованию для приготовления органоминеральных смесей материалов;

- первым для определения его вида по агрегатному и зерновому составам испытывают переработанный асфальтобетон. Определяют его влажность и содержание вяжущего;

- испытывают остальные компоненты минеральной части (щебень, песок и т.д.), определяют их качество и зерновой состав;

- выполняют подбор состава минеральной части органоминеральной смеси, обеспечивая его соответствие требованиям настоящего стандарта;

- перед началом испытаний образцы минеральных материалов и переработанного асфальтобетона высушивают до постоянной массы.

И.1.2 При выполнении подбора составов:

- определяют совместимость битумной эмульсии и используемых минеральных материалов в соответствии с методикой, приведенной в приложении А. Эмульсию считают пригодной к использованию в случае получения положительного результата при испытаниях по данной методике. В случае получения отрицательного результата меняют образец эмульсии. При получении отрицательного результата для среднераспадающейся эмульсии ее заменяют медленнораспадающейся эмульсией;

- определяют оптимальное содержание воды и вяжущего в составе органоминеральной смеси;

- за оптимальное принимают содержание воды, при котором достигается максимальная плотность образцов органоминеральной смеси фактического гранулометрического состава, определенная в соответствии с ГОСТ 23558-94 (подраздел 6.8). При изготовлении образцов оптимальную влажность обеспечивают за счет добавляемой воды и воды, содержащейся в используемой эмульсии;

- под оптимальным содержанием вяжущего понимают такое его количество, которое обеспечивает оптимальные показатели физико-механических свойств. Рекомендуемое содержание битумной эмульсии в смеси - от 3 % до 7 %;

- к технологическим свойствам органоминеральной смеси, оцениваемым при подборе составов, относят однородность перемешивания и максимальное время устройства конструктивного слоя;

- однородность перемешивания оценивают визуально, обращая особое внимание на равномерность распределения битумной эмульсии в смеси и отсутствие сгустков остаточного вяжущего;

- изготовляют не менее трех смесей с различным содержанием битумной эмульсии. Для этого компоненты - минеральную часть, воду и битумную эмульсию - перемешивают в лабораторной смесительной установке. Первоначально на смесь минеральных материалов и переработанного асфальтобетона подают требуемую массу воды и выполняют мокрое перемешивание, после чего в состав вводят битумную эмульсию. Затем все компоненты смеси окончательно перемешивают в течение не менее 30 с до получения однородной консистенции;

- изготовляют образцы для определения физико-механических свойств смеси. Продолжительность изготовления образцов - не более 4 ч с момента изготовления смеси;

- выполняют испытания образцов и оценивают соответствие полученных физико-механических характеристик требованиям настоящего стандарта, а также влияние содержания компонентов смеси на ее свойства. Получаемые характеристики холодных органоминеральных смесей зависят от свойств исходных материалов, гранулометрического состава смеси, ее влажности, содержания переработанного асфальтобетона и количества вяжущего. По результатам испытаний образцов смесей окончательно определяют количественное содержание компонентов смеси, обеспечивающее оптимальные физико-механические характеристики.

И.2 Подбор составов холодных органоминеральных смесей на основе комплексных вяжущих

И.2.1 В течение подготовительного периода выполняют работы в соответствии с И.1.1 (приложение И), учитывая при подборе составов минеральной части гранулометрический состав и содержание используемого минерального вяжущего.

И.2.2 При выполнении подбора составов:

- определяют совместимость битумной эмульсии и используемых минеральных материалов в соответствии с методикой, приведенной в приложении А. Эмульсию считают пригодной к использованию в случае получения положительного результата при испытаниях по данной методике. В случае получения отрицательного результата меняют образец эмульсии. При получении отрицательного результата для среднераспадающейся эмульсии ее заменяют медленнораспадающейся эмульсией;

- определяют оптимальное содержание воды и вяжущего в составе органоминеральной смеси;

- за оптимальное принимают содержание воды, при котором достигается максимальная плотность образцов органоминеральной смеси фактического гранулометрического состава, определенная в соответствии с рекомендациями ГОСТ 23558-94 (подраздел 6.8). При изготовлении образцов оптимальную влажность обеспечивают за счет добавляемой воды и воды, содержащейся в используемой эмульсии;

- под оптимальным содержанием вяжущих понимают такое их количество, которое обеспечивает оптимальные показатели физико-механических свойств;

- рекомендуемое содержание битумной эмульсии в смеси - 3 % - 6 %;

- при использовании в составе комплексного вяжущего цемента его рекомендуемое содержание - 1 % - 4 %, при использовании извести - 1,5 % - 3 %, при использовании золы-уноса - 3 % - 20 %;

- при использовании комплексного вяжущего количество добавляемой воды определяют исходя из отправной точки В/Ц = 0,5 (В - вода, Ц - цемент) и далее исходят из обеспечения необходимых технологических свойств и физико-механических характеристик органоминеральной смеси. Количество воды считается достаточным, если после ее введения и перемешивания получена равномерно увлажненная, потемневшая смесь без блеска и при изготовлении образцов не происходит ее интенсивного выделения;

- используемые минеральные вяжущие должны иметь время конца схватывания не менее 4 ч;

- при определении оптимального количества вяжущего изготовляют не менее трех смесей, отличающихся процентным содержанием битумной эмульсии и минерального вяжущего. Для этого компоненты - минеральную часть, цемент, воду и битумную эмульсию - перемешивают в лабораторной смесительной установке. Первоначально на смесь минеральных материалов и переработанного асфальтобетона подают расчетное количество портландцемента, выполняют сухое перемешивание, затем вводят требуемое количество воды и выполняют мокрое перемешивание, после чего в состав вводят битумную эмульсию. Затем все компоненты смеси окончательно перемешивают в течение не менее 30 с до получения однородной консистенции;

- изготовляют образцы для определения физико-механических свойств смеси. Время изготовления образцов с комплексным вяжущим не должно быть больше времени конца схватывания цемента;

- выполняют испытания образцов и оценивают соответствие полученных физико-механических характеристик требованиям настоящего стандарта. По результатам испытаний образцов смесей окончательно определяют количественное содержание компонентов смеси, обеспечивающее оптимальные физико-механические характеристики (в первую очередь - предел прочности при непрямом растяжении и предел прочности на сжатие при 50 °С).

И.3 Влияние отдельных компонентов на свойства смеси

При подборе составов следует учитывать влияние содержания отдельных компонентов на свойства смеси:

- влажность смеси оказывает влияние на сегрегацию смеси, ее способность к уплотнению и набору прочности;

- недостаток воды снижает однородность смеси, прочностные свойства, приводит к уменьшению объемной плотности и увеличению водонасыщения;

- избыток воды увеличивает сегрегацию смеси, приводит к потере уплотняемости при устройстве конструктивного слоя, снижает прочностные свойства, приводит к уменьшению объемной плотности и увеличению водонасыщения;

- недостаточное количество битумной эмульсии снижает однородность смеси, приводит к уменьшению объемной плотности и водонасыщения, может отрицательно сказаться на прочностных свойствах смеси;

- избыточное количество битумной эмульсии приводит к снижению прочностных характеристик смеси и уменьшению водонасыщения;

- недостаток цемента не позволяет обеспечить необходимые прочностные характеристики смеси;

- избыток цемента приводит к чрезмерным прочностным свойствам смеси, особенно при 50 °С, что приводит к образованию температурных трещин на поверхности слоя, влажность смеси оказывает влияние на сегрегацию смеси, ее способность к уплотнению и набору прочности;

- содержание переработанного асфальтобетона оказывает влияние на водонасыщение и прочностные характеристики. Водонасыщение уменьшается при увеличении содержания переработанного асфальтобетона. Оптимальное содержание переработанного асфальтобетона в смесях составляет 20 % - 40 %. Введение переработанного асфальтобетона в количестве более 40 %, как правило, снижает прочностные характеристики.