ОДМ 218.3.058-2015. Отраслевой дорожный методический документ. Методические рекомендации по применению синтетического волокна для дисперсного армирования горячего асфальтобетона

(издан на основании Распоряжения Росавтодора от 15.02.2016 № 202-р)

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Российский дорожный научно-исследовательский институт» (ФГУП «РОСДОРНИИ»).

2 ВНЕСЕН Управлением научно-технических исследований и информационного обеспечения, Управлением строительства и эксплуатации автомобильных дорог Федерального дорожного агентства.

3 ИЗДАН на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от 15.02.2016 № 202-р.

4 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ.

1 Область применения

1.1 Настоящий отраслевой дорожный методический документ (далее — методический документ) устанавливает рекомендации по использованию синтетических волокон для дисперсного армирования горячего асфальтобетона, применяемого на автомобильных дорогах федерального, регионального, муниципального, местного значения при устройстве слоев покрытий, в том числе в местах торможения автомобилей (в зоне пересечений и примыканий, кривых в плане малых радиусов) во всех дорожно-климатических зонах.

1.2 Настоящий методический документ содержит основные положения по подбору состава, приготовлению дисперсно-армированных асфальтобетонных смесей с применением синтетических волокон, их транспортированию, укладке и уплотнению.

2 Нормативные ссылки

В настоящем методическом документе использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 12.0.004-2015 Система стандартов безопасности труда. Организация обучения безопасности труда. Общие положения

ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны

ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

ГОСТ 12.1.046-2014 Система стандартов безопасности труда. Строительство. Нормы освещения строительных площадок

ГОСТ 12.2.011-2012 Система стандартов безопасности труда. Машины строительные, дорожные и землеройные. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.3.002-2014 Система стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.4.011-89 Система стандартов безопасности труда. Средства защиты работающих. Общие требования и классификация

ГОСТ 12.4.028-76 Система стандартов безопасности труда. Респираторы ШБ-1 «Лепесток». Технические условия

ГОСТ 12.4.034-2001 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Классификация и маркировка

ГОСТ 12.4.068-79 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты дерматологические. Классификация и общие требования

ГОСТ 12.4.103-83 Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная защитная, средства индивидуальной защиты ног и рук. Классификация

ГОСТ 12.4.153-85 Система стандартов безопасности труда. Очки защитные. Номенклатура показателей качества

ГОСТ 17.2.3.02-2014 Правила установления допустимых выбросов загрязняющих веществ промышленными предприятиями

ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 3344-83 Щебень и песок шлаковые для дорожного строительства. Технические условия

ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия

ГОСТ 8269.0-97 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний

ГОСТ 8735-88 Песок для строительных работ. Методы испытаний

ГОСТ 8736-2014 Песок для строительных работ. Технические условия

ГОСТ 9128-2009 Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия

ГОСТ 10213.1-2002 Волокно штапельное и жгут химические. Методы определения линейной плотности

ГОСТ 10213.3-2002 Волокно штапельное и жгут химические. Методы определения влажности

ГОСТ 12801-98 Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний

ГОСТ 15139-69 Пластмассы. Методы определения плотности (объемной массы)

ГОСТ 22245-90 Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические условия

ГОСТ 30108-94 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов

ГОСТ 31424-2010 Материалы строительные нерудные от отсевов дробления плотных горных пород при производстве щебня. Технические условия

ГОСТ Р 52129-2003 Порошок минеральный для асфальтобетонных и органоминеральных смесей. Технические условия

3 Термины и определения

В настоящем методическом документе применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 фибра из синтетического волокна: Нити заданной длины из синтетического волокна, изготовленные специальным образом на основе полимерных материалов.

3.2 дисперсное армирование: Равномерное распределение в асфальтобетонной смеси армирующего компонента с целью повышения прочности и долговечности.

3.3 поверхностно-активные вещества (ПАВ): Вещества, понижающие поверхностное натяжение и позволяющие повысить адгезионные свойства дорожных битумов.

3.4 горячая дисперсно-армированная синтетическими волокнами асфальтобетонная смесь (ДАБС): Рационально подобранная смесь с равномерно распределенными в объеме минеральными материалами (щебнем, песком и минеральным порошком), нефтяным дорожным битумом (с ПАВ или без них) и синтетическими волокнами различных видов в качестве армирующего компонента, взятых в определенных пропорциях и перемешанных в нагретом состоянии.

3.5 дисперсно-армированный асфальтобетон (ДАБ): Уплотненная дисперсно-армированная горячая асфальтобетонная смесь с применением синтетических волокон.

4 Общие положения

4.1 Настоящий методический документ устанавливает требования к горячим ДАБС и ДАБ с применением синтетических волокон, позволяющих повысить физико-механические свойства асфальтобетона, и рекомендации по их использованию в дорожном строительстве.

Асфальтобетон, армированный синтетическими волокнами, обладает повышенным сопротивлением к пластическим деформациям.

Волокна частично снижают растягивающие напряжения, возникающие под воздействием нагрузки, и создают дисперсный пространственный каркас по всему объему материала.

4.2 Область применения асфальтобетонов, дисперсно-армированных синтетическими волокнами, при устройстве слоев покрытий федеральных автомобильных дорог для различных дорожно-климатических зон приведена в приложении А.

4.3 При опытном применении ДАБ по завершении строительства участков должны быть организованы наблюдение за их состоянием, сбор данных об эксплуатационном состоянии и оценке технико-экономической эффективности производства и применения ДАБ при устройстве слоев покрытий автомобильных дорог.

5 Основные технические показатели и характеристики ДАБС

5.1 Горячие дисперсно-армированные асфальтобетонные смеси и асфальтобетоны с применением синтетических волокон в зависимости от вида минеральной составляющей подразделяются на щебеночные и песчаные.

5.2 В зависимости от наибольшего размера минеральных зерен они подразделяются:

• на крупнозернистые с размером зерен до 40 мм;
• мелкозернистые с размером зерен до 20 мм;
• песчаные с размером зерен до 5 (10) мм (допускается содержание зерен размером 10 мм не более 30%).

5.5 Песчаные горячие ДАБС и ДАБ типа Г согласно ГОСТ 9128-2009 должны быть на песках из отсевов дробления (ГОСТ 31424-2010).

5.6 Дисперсно-армированные асфальтобетонные смеси должны соответствовать требованиям настоящего методического документа и изготавливаться по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке предприятием-изготовителем.

Вид и тип ДАБС	Содержание зерен минерального материала, % по массе, мельче данного размера, мм
	20	15	10	5	2,5	1,25	0,63	0,315	0,16	0,071
Горячие смеси:
высокоплотные	90 — 100	70 — 100 (90 — 100)	56 — 100 (90 — 100)	30 — 50	24 — 50	18 — 50	13 — 50	12 — 50	11 — 28	10 — 16
	Непрерывные зерновые составы
плотные типов: А	90 — 100	75 — 100 (90 — 100)	62 — 100 (90 — 100)	40 — 50	28 — 38	20 — 28	14 — 20	10 — 16	6 — 12	4 — 10
Б	90 — 100	80 — 100	70 — 100	50 — 60	38 — 48	28 — 37	20 — 28	14 — 22	10 — 16	6 — 12
Г	-	-	-	70 — 100	56 — 82	42 — 65	30 — 50	20 — 36	15 — 25	8 — 16
	Прерывистые зерновые составы
А	90 — 100	75 — 100	62 — 100	40 — 50	28 — 50	20 — 50	14 — 50	10 — 28	6 — 16	4 — 10
Б	90 — 100	80 — 100	70 — 100	50 — 60	38 — 60	28 — 60	20 — 60	14 — 34	10 — 20	6 — 12

Наименование показателя	Величина показателя ДАБ марки
	I			II
	Для дорожно-климатических зон
	I	II, III	IV, V	I	II, III	IV, V
1	2	3	4	5	6	7
Предел прочности при сжатии при температуре 50 °C, МПа, не менее, для ДАБ: высокоплотных	1,1	1,2	1,3	-	-	-
плотных типов: А	1,0	1,1	1,2	0,9	1,0	1,1
Б	1,1	1,3	1,4	1,0	1,1	1,3
Предел прочности при сжатии при температуре 20 °C, МПа, не менее, для ДАБ всех типов:	2,7	2,7	2,7	2,4	2,4	2,4
Предел прочности при сжатии при температуре 0 °C, МПа, не более, для ДАБ всех типов:	9,0	10,0	11,0	9,0	11,0	12,0
Водостойкость, не менее, для ДАБ: плотных	0,95	0,90	0,85	0,90	0,85	0,80
высокоплотных	0,95	0,95	0,90	-	-	-
плотных при длительном водонасыщении	0,90	0,85	0,75	0,85	075	0,70
высокоплотных при длительном водонасыщении	0,95	0,90	0,85	-	-	-
Сдвигоустойчивость по: коэффициенту внутреннего трения, не менее, для ДАБ: высокоплотных	0,88	0,89	0,91	-	-	-
плотных типов: А	0,86	0,87	0,89	0,86	0,87	0,89
Б	0,80	0,81	0,83	0,80	0,81	0,83
сцеплению при сдвиге при температуре 50 °C, МПа, не менее, для ДАБ: высокоплотных	0,28	0,29	0,32	-	-	-
плотных типов: А	0,25	0,27	0,28	0,24	0,26	0,27
Б	0,33	0,39	0,40	0,32	0,37	0,38
Трещиностойкость по пределу прочности на растяжение при расколе при температуре 0 °C и скорости деформирования 50 мм/мин для ДАБ всех типов, МПа: не менее	3,0	3,5	4,0	2,5	3,0	3,5
не более	5,5	6,0	6,5	6,0	6,5	7,0

Примечания

1 Для крупнозернистых ДАБ показатели сдвигоустойчивости и трещиностойкости не нормируются.

2 Показатели физико-механических свойств ДАБ, применяемых в конкретных условиях эксплуатации, могут уточняться в проектной документации на строительство.

Таблица 3

Показатели физико-механических свойств горячих плотных и высокоплотных ДАБ с применением полиакрилонитрильных волокон

Наименование показателя	Величина показателя для ДАБ марки I в зависимости от дорожно-климатических зон
	I	II, III	IV, V
1	2	3	4
Предел прочности при сжатии при температуре 50 °C, МПа, не менее, для ДАБ: высокоплотных	1,0	1,1	1,2
плотных типов: А	1,0	1,1	1,2
Б	1,1	1,3	1,4
Г	1,2	1,4	1,7
Предел прочности при сжатии при температуре 20 °C для ДАБ высокоплотных, плотных типов А, Б, Г, МПа, не менее	25	2,5	2,5
Предел прочности при сжатии при температуре 0 °C для ДАБ высокоплотных, плотных типов А, Б, Г, МПа, не более	9,0	11,0	13,0
Водостойкость, не менее, для ДАБ: плотных типов А, Б, Г	0,95	0,90	0,85
высокоплотных	0,95	0,95	0,90
Водостойкость при длительном водонасыщении, не менее, для ДАБ: плотных	0,90	0,85	0,75
высокоплотных	0,95	0,90	0,85
Сдвигоустойчивость по: коэффициенту внутреннего трения, МПа, не менее, для ДАБ: высокоплотных	0,88	0,89	0,91
плотных типов: А	0,86	0,87	0,89
Б	0,80	0,81	0,83
Г	0,78	0,80	0,82
сцеплению при сдвиге при температуре 50 °C, МПа, не менее, для ДАБ: высокоплотных	0,26	0,28	0,31
плотных типов: А	0,24	0,26	0,27
Б	0,33	0,38	0,39
Г	0,35	0,38	0,39
Трещиностойкостъ по пределу прочности на растяжение при расколе при температуре 0 °C и скорости деформирования 50 мм/мин для ДАБ высокоплотных, плотных типов А, Б, Г, МПа: не менее	3,0	3,5	4,0
не более	5,5	6,0	6,5

Примечания

1 Для крупнозернистых ДАБ показатели сдвигоустойчивости и трещиностойкости не нормируются.

2 Показатели физико-механических свойств ДАБ, применяемых в конкретных условиях эксплуатации, могут уточняться в проектной документации на строительство.

5.9 Дисперсно-армированные асфальтобетонные смеси и асфальтобетоны с применением смеси полипропиленовых и арамидных волокон в зависимости от показателей физико-механических свойств подразделяют на марки I и II.

5.10 Дисперсно-армированные асфальтобетонные смеси и асфальтобетоны с использованием полиакрилонитрильных волокон рекомендуется регламентировать в соответствии с маркой I.

5.11 Водонасыщение высокоплотных и плотных ДАБ из горячих ДАБС должно соответствовать данным, указанным в таблице 4.

Таблица 4

Водонасыщение высокоплотных и плотных ДАБ из горячих ДАБС

Вид и тип ДАБ	Водонасыщение, % по объему
	образцов, отформованных из ДАБС	вырубок и кернов из готового покрытия, не более
Высокоплотный	От 1,0 (0,5) до 2,5	3,0
Плотный типов: А	От 2,0 (1,5) до 5,0	5,0
Б и Г	От 1,5 (1,0) до 4,0	4,5

Примечания

1 В скобках приведены значения водонасыщения образцов из переформованных вырубок и кернов.

2 Показатели водонасыщения ДАБ, применяемых в конкретных дорожно-климатических зонах, могут уточняться в указанных пределах в проектной документации.

5.12 Пористость минеральной части ДАБ из горячих ДАБС должна соответствовать, %:

\cdot для высокоплотных — не более 16;

\cdot плотных типов:

- А и Б — от 14 до 19,

- Г — не более 22;

\cdot пористых — не более 23.

5.13 Показатели физико-механических свойств горячих пористых ДАБ с применением синтетических волокон должны соответствовать данным, приведенным в таблице 5.

Таблица 5

Показатели физико-механических свойств горячих пористых ДАБ с применением синтетических волокон (смеси полипропиленовых и арамидных волокон)

Наименование показателя	Величина показателя для марок
	I	II
Предел прочности при сжатии при температуре 50 °C, МПа, не менее	0,8	0,6
Водостойкость, не менее	0,7	0,6
Водостойкость при длительном водонасыщении, не менее	0,6	0,5
Водонасыщение, % по объему	От 4,0 до 10,0	От 4,0 до 10,0

Примечания

1 Для крупнозернистых ДАБ значение предела прочности при сжатии при температуре 50 °C и показатели водостойкости не нормируются.

2 Для вырубок и кернов нижние пределы водонасыщения не нормируются.

5.14 Дисперсно-армированные асфальтобетонные смеси должны выдерживать испытание на сцепление битумов с поверхностью минеральной части по разделу 24 ГОСТ 12801-98, не менее 3/4 их поверхности должно быть покрыто пленкой битумного вяжущего.

Показатель сцепление битума с поверхностью щебня должен выдерживать испытание, указанное в разделе 28 ГОСТ 12801-98. Оценка качества сцепления должна быть не менее четырех баллов.

5.15 Дисперсно-армированные асфальтобетонные смеси должны быть однородными. Однородность смесей одного состава оценивают коэффициентом вариации предела прочности при сжатии при температуре 50 °C, который для ДАБС марки I должен быть не более 0,16, марки II — не более 0,18.

6 Требования к исходным материалам

6.1 Общие сведения

Для приготовления ДАБС исходные материалы (щебень, песок, минеральный порошок и битум) рекомендуется применять в соответствии с требованиями ГОСТ 9128-2009 для горячих высокоплотных, плотных (типов А, Б, Г) и пористых асфальтобетонов.

6.2 Рекомендуемые показатели щебня

6.2.1 Прочность и морозостойкость щебня должны соответствовать требованиям, приведенным в таблице 6.

Таблица 6

Прочность и морозостойкость щебня

Наименование показателя	Величина показателя	Методы испытания
Марка по дробимости, не ниже	1000	ГОСТ 8269.0-97
Марка по истираемости, не ниже	И1
Марка по морозостойкости, не ниже	F 50

Примечание — Для повышения коэффициента сцепления колеса автомобиля с дорожным покрытием не рекомендуется применять щебень из карбонатных пород.

6.2.2 Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм не более 15% по массе.

6.2.3 Щебень и гравий из плотных горных пород и щебень из шлаков, входящие в состав ДАБС, должны удовлетворять требованиям соответственно ГОСТ 8267-93 и ГОСТ 3344-83.

Для приготовления ДАБС и ДАБ применяют щебень размером зерен от 5 до 10 мм, свыше 10 до 20 (15) мм, свыше 15 до 20 мм, свыше 20 (15) до 40 мм, а также смесь щебня указанных размеров.

6.3 Рекомендуемые показатели песка

6.3.1 Природный песок и песок из отсевов дробления горных пород должны соответствовать ГОСТ 8736-2014, при этом марка по прочности песка из отсевов дробления горных пород и содержание глинистых частиц, определяемое методом набухания, для ДАБС и ДАБ конкретных марок и типов должны соответствовать данным, указанным в таблице 7. Общее содержание зерен мельче 0,16 мм (в том числе пылевидных и глинистых частиц) в песке из отсевов дробления не нормируется.

Таблица 7

Марка по прочности песка из отсевов дробления горных пород и содержание глинистых частиц для ДАБС и ДАБ

Наименование показателя	Величина показателя	Методы испытания
Марка по прочности песка из отсевов дробления горных пород и гравия, не ниже	1000	ГОСТ 8735-88
Содержание глинистых частиц, определяемое методом набухания, % по массе, не более	0,5

Примечание — Для ДАБС типа Г марки I необходимо использовать пески из отсевов дробления изверженных горных пород по ГОСТ 8736-2014 с содержанием зерен мельче 0,16 мм не более 5% по массе.

6.3.2 Зерновой состав песка должен обеспечивать требования к зерновому составу минеральной части ДАБС.

6.4 Рекомендуемые показатели минерального порошка

Минеральный порошок, входящий в состав ДАБС, должен соответствовать требованиям ГОСТ Р 52129-2003.

6.5 Рекомендуемые показатели битума

6.5.1 Для приготовления ДАБС применяют вязкие дорожные нефтяные битумы марок БНД по ГОСТ 22245-90, требования к ним представлены в таблице 8.

Таблица 8

Требования к физико-механическим свойствам битумов для ДАБ, применяемых для устройства верхних слоев асфальтобетонных покрытий

Наименование показателя	Величина показателя для битумов марок
	БНД 40/60	БНД 60/90	БНД 90/130	БНД 130/200	БНД 200/300
1	2	3	4	5	6
Глубина проникания иглы, 0,1 мм, при температуре: 25 °C	40 — 60	61 — 90	91 — 130	131 — 200	201 — 300
0 °C	Не менее 13	Не менее 20	Не менее 28	Не менее 35	Не менее 45
Температура размягчения по кольцу и шару, °C, не ниже	51	47	43	40	35
Растяжимость, см, не менее, при температуре: 25 °C	45	55	65	70	-
0 °C	-	3,5	4,0	6,0	20
Температура хрупкости, °C, не выше	-12	-15	-17	-18	-20
Изменение температуры размягчения после прогрева, °C, не более	5	5	5	6	7
Индекс пенетрации	От -1,0 до 1,0
Температура вспышки, °C, не ниже	230	230	230	220	220
Сцепление с применяемыми минеральными материалами (ГОСТ 12801-98)	Выдерживает

6.5.2 При выборе марки битумного вяжущего целесообразно руководствоваться рекомендациями, приведенными в таблице 9.

Таблица 9

Рекомендации по выбору марки битумов для разных дорожно-климатических зон

Дорожо-климатическая зона	I	II — III	IV — V
Глубина проникания иглы, 0,1 мм	90 — 200	60 — 130	40 — 90

Примечание — Более вязкие битумы рекомендуется применять на дорогах с тяжелым и интенсивным движением на основе предварительных исследований.

6.5.3 Ориентировочное содержание битума в смесях ДАБС приведено в приложении Б.

6.6 Поверхностно-активные вещества

При неудовлетворительном сцеплении битума с поверхностью применяемых минеральных материалов необходимо использовать ПАВ, которые должны соответствовать требованиям технической документации предприятия-изготовителя, сопровождаться паспортами качества на каждую партию и рекомендациями по их применению.

6.7 Синтетические волокна

6.7.1 Для армирования асфальтобетонных смесей применяют синтетические волокна, которые должны соответствовать требованиям технической документации предприятия-изготовителя.

6.7.2 В технической документации на синтетическое волокно могут быть регламентированы уровень требований к размеру и форме нитей, насыпная плотность продукта, влажность, массовая доля замасливателя и другие показатели качества.

6.7.3 Волокно не должно содержать загрязняющих примесей, комковаться и слипаться.

6.7.4 Технические требования к синтетическим полиакрилонитрильным волокнам и к смеси из полипропиленовых и арамидных волокон приведены в приложении В.

6.7.5 При нагревании полиакрилонитрильного фиброволокна до температуры выше 200 °C оно теряет свои первоначальные свойства, происходит его термическая деструкция с выделением опасных продуктов.

6.7.6 Допускается применять другие виды синтетических волокон, позволяющие получать однородные ДАБС с более высокими качественными показателями физико-механических свойств, чем в действующих национальных стандартах, сводах правил и требованиях данного методического документа.

6.7.7 Обоснование пригодности синтетических волокон и оптимальное их содержание в смеси устанавливают в процессе проведения испытаний по ГОСТ 12801-98. Дополнительно рекомендуется производить сравнительные испытания по определению колееобразования асфальтобетонных покрытий с использованием синтетических волокон и без них в соответствии с требованиями методических рекомендаций [1, 2], других методов, позволяющих оценить эффективность их применения (рисунки 1 - 4).

Рисунок 1 — Общий вид устройства, предназначенного для определения колееобразования ДАБ прокатыванием нагруженного колеса

Рисунок 2 — Общий вид испытательной системы, позволяющей определять деформации ДАБ при различных температурных режимах и видах нагрузки (ползучесть, динамический модуль упругости и др.)

Рисунок 3 — Приспособление для испытаний на усталостную долговечность при четырехточечном изгибе ДАБ

Рисунок 4 — Прибор ФР-2 (флексометр), позволяющий проводить испытания образцов ДАБ на усталость при изгибе с целью оценки усталостной долговечности в лабораторных условиях

7 Подбор состава ДАБС

7.1 Горячие ДАБС и ДАБ с использованием полиакрилонитрильного волокна

7.1.1 Подбор оптимального состава горячей ДАБС с использованием синтетических полиакрилонитрильных волокон производится в лаборатории в соответствии с требованиями ГОСТ 9128-2009 и настоящего методического документа. Основываясь на созданном исходном составе асфальтобетона, подбирают состав асфальтобетонной смеси с синтетическим волокном.

7.1.2 Рекомендуемое содержание синтетического волокна в ДАБС дано в таблице В.1 приложения В.

7.1.3 Оптимальное количество синтетического волокна и битума в каждом отдельном случае необходимо назначать по результатам подбора состава смеси в лабораторных и корректирования в производственных условиях.

7.1.4 При дисперсном армировании асфальтобетонной смеси улучшение ее свойств происходит в результате равномерного распределения синтетического волокна.

7.1.5 Следует учитывать фактическую влажность синтетического волокна. В случае когда она превышает требования технической документации предприятия-изготовителя, использование фиброволокна для приготовления ДАБС не допускается. Применение влажного фиброволокна не позволяет равномерно распределить его в смеси и получить однородную ДАБС.

7.1.6 Физико-механические показатели ДАБ с применением синтетического полиакрилонитрильного волокна должны соответствовать требованиям, приведенным в таблице 3.

7.1.7 Для приготовления однородной ДАБС с полиакрилонитрильным фиброволокном в лабораторных условиях необходима автоматическая лабораторная смесительная установка. Степень заполнения емкости, где производится перемешивание минеральной части с фиброволокном, должна составлять не более 75% от максимально допустимой массы замеса.

В ручном режиме перемешивания добиться равномерного распределения фиброволокна не представляется возможным.

7.2 Горячие ДАБС и ДАБ с использованием смеси полипропиленовых и арамидных волокон

7.2.1 Дисперсно-армированную асфальтобетонную смесь марок I и II с использованием полипропиленовых и арамидных волокон рекомендуется применять в слоях покрытий, местах торможения автомобилей. Использование синтетических волокон в ДАБ марки II позволит применить его на региональных дорогах с высокой интенсивностью движения. Рекомендуемое содержание синтетического волокна в составе смеси приведено в таблице В.2 приложения В.

7.2.2 Подбор состава ДАБС с добавлением смеси полипропиленовых и арамидных волокон в лаборатории невозможен из-за сложности подготовки, отбора пробы и точного соблюдения количественного соотношения составляющих (полипропиленовых и арамидных волокон в составе смеси).

Лабораторный состав ДАБС подбирается на основе исходного состава асфальтобетонной смеси, а затем приготавливают замес в производственном смесителе с введением дозированного количества (пакета) синтетических волокон. Из замеса отбирают пробу и испытывают в лаборатории по основным физико-механическим показателям, а затем при необходимости корректируют ее состав.

7.2.3 Физико-механические показатели ДАБС с использованием полипропиленовых и арамидных волокон должны соответствовать требованиям, приведенным в таблице 2.

7.2.4 Весь комплекс стандартных методов испытаний асфальтобетонных смесей и асфальтобетонов в соответствии с ГОСТ 12801-98 не позволяет оценивать значительные преимущества использования различных видов синтетических волокон, предназначенных для армирования асфальтобетона. При подборе состава ДАБС и оценке эффективности применения синтетических волокон в ДАБ необходимо использовать более чувствительные средства измерения, испытательное оборудование и современные методы испытаний (исследований). Преимущества армирования ДАБ рекомендуется оценивать по нестандартным методам испытаний: динамическому модулю упругости Asphalt Material Perfomance (AMPT), колееобразованию, статической пластичности, усталости и др. (см. рисунки 1 - 4).

8 Технологические особенности приготовления ДАБС

8.1 Технология приготовления ДАБС должна соответствовать требованиям ГОСТ 9128-2009 и норм [3].

При приготовлении ДАБС с применением синтетических волокон необходимо соблюдать технологические режимы приготовления и дозирования исходных компонентов.

8.2 Температура нагрева исходных материалов указана в таблице 10.

Таблица 10

Температура нагрева исходных материалов при приготовлении ДАБС

Компоненты смеси	Температура нагрева, °C
Битум в зависимости от глубины проникания иглы	135 — 160
Щебень, песок, отсев дробления	165 — 180

8.3 Температура горячих ДАБС при отгрузке потребителю в зависимости от показателей битума должна соответствовать требованиям, приведенным в таблице 11.

Таблица 11

Температура горячих ДАБС при отгрузке потребителю

Глубина проникания иглы при температуре 25 °C, 0,1 мм	40 — 60	61 — 90	91 — 130	131 — 200
Рекомендуемая температура ДАБС, °C	150 — 160	145 — 155	140 — 150	130 — 140

Примечание — При использовании ПАВ и активированных минеральных порошков допускается снижать температуру смесей на 10 °C.

8.4 При приготовлении ДАБС в смесительной установке необходимо соблюдение точного запроектированного состава смеси. Погрешность дозирования ее компонентов должна соответствовать требованиям, указанным в таблице 12.

Таблица 12

Погрешность дозирования компонентов ДАБС

Наименование материала	Погрешность дозирования, % по массе
Щебень и песок	+/- 2
Минеральный порошок и битум	+/- 1,5
ПАВ	+/- 0,5
Синтетическое волокно	0,1 +/- 0,5 (в зависимости от способа дозирования)

8.5 Особенности введения синтетических волокон:

• подача волокна из смеси полипропиленовых и арамидных волокон производится до подачи минерального порошка;
• полиакрилонитрильное волокно подается совместно с минеральным порошком;
• после приготовления минеральной части ДАБС с синтетическими волокнами вводят нагретый до рабочей температуры битум и перемешивают смесь до однородного состояния.

8.6 Технологический процесс приготовления ДАБС рекомендуется выполнять в следующем порядке:

• подача пофракционно дозированных горячих минеральных материалов (щебня и песка), синтетического волокна (при требуемой влажности) в смеситель асфальтобетонной установки и холодного минерального порошка;
• перемешивание при рабочих температурах минеральных материалов с синтетическим волокном и минеральным порошком;
• подача дозированного и нагретого до рабочей температуры битума в смеситель, перемешивание минеральных материалов и синтетического волокна с битумом (продолжительность перемешивания смеси зависит от технических возможностей асфальтосмесительных установок, степени изношенности лопастей смесителя и др.);
• выгрузка готовой ДАБС в накопительный бункер или кузов автомобиля-самосвала.

Готовая ДАБС должна быть однородной, без содержания комков, зерен и волокон, не покрытых битумом.

8.7 Для приготовления ДАБС предпочтительнее использовать асфальтосмесительные установки циклического действия с принудительным перемешиванием. В зависимости от способа введения волокна АБЗ необходимо оснащать дополнительным оборудованием. Время перемешивания ДАБС устанавливают опытным путем в зависимости от вида и технических параметров асфальтосмесительной установки, степени изношенности лопастей смесителя и вида применяемых волокон. Продолжительность цикла перемешивания должна уточняться при пробных замесах визуально по однородности смеси.

Введение синтетических волокон в минеральную часть ДАБС может производиться как в ручную, так и с использованием специальных систем дозирования.

На первом этапе работ взвешивание необходимой навески на замес и добавление синтетических волокон могут осуществляться вручную. При этом волокно рекомендуется расфасовывать в мешки в количестве, требуемом для приготовления одного замеса с последующей его корректировкой. После отработки технологии получения ДАБС АБЗ рекомендуется оснастить бункером для хранения волокон, транспортной (воздушной или гравитационной) и дозирующей системами. Подача волокна шнеком невозможна. Рекомендуется применять дозирующую систему весового типа.

При работе асфальтосмесительных установок необходимо учитывать влажность поступающих минеральных материалов. Регулярный контроль их влажности требуется для корректирования состава при выпуске ДАБС и определения расхода топлива и электроэнергии.

8.8 Синтетическое волокно вводится в неавтоматизированном режиме в минеральную смесь на каждый замес смесителя. Внесение порции (из расчета на замес) предварительно взвешенной навески синтетического волокна на стадии подачи горячих минеральных материалов производят через специальный люк, расположенный на стенке смесителя.

Предварительно фиброволокно может быть расфасовано в расплавляющиеся при нагреве полиэтиленовые пакеты (мешки). Должно быть обеспечено равномерное перемешивание фиброволокна в смеси. Процесс может быть автоматизирован, если в конструкции АБЗ предусмотрена отдельная линия по подаче фасованных материалов (пакетов или мешков) в смеситель.

Для получения однородной ДАБС необходимо подавать смесь синтетических волокон и минерального порошка в центральную часть смесителя.

9 Правила приемки

9.1 Приемку ДАБС проводят партиями в соответствии с требованиями ГОСТ 9128-2009, предъявляемыми к горячим асфальтобетонным смесям.

9.2 Контроль нормы расхода ДАБС должен осуществляться ежедневно на основании данных о ее массе (через товарные накладные) и площади устроенного покрытия из этой смеси.

10 Методы испытаний

10.1 Готовую ДАБС испытывают по ГОСТ 12801-98 на соответствие требованиям, предъявляемым к физико-механическим показателям, указанным в ГОСТ 9128-2009 и настоящем методическом документе.

10.2 Немаловажное значение имеет возможность обеспечения визуального контроля за оценкой содержания синтетического волокна в ДАБС. Контроль осуществляется по наличию «ворсистых» включений как в минеральной части смеси без битума, так и в ДАБС (рисунки 5, 6).

Рисунок 5 — Общий вид минеральной части ДАБС с фиброволокном перед введением битума

Рисунок 6 — Общий вид ДАБС с синтетическими волокнами

11 Транспортирование и хранение смеси

11.1 Технологические операции по хранению и транспортированию ДАБС должны соответствовать требованиям, приведенным в ГОСТ 9128-2009 и нормах [3].

11.2 Время хранения готовой ДАБС в накопительном бункере не должно быть более 0,5 ч.

11.3 Выгрузка в накопительный бункер и кузов автомобиля-самосвала должна обеспечивать предотвращение сегрегации ДАБС.

11.4 Разгрузка смесителя или накопительного бункера должна происходить путем падения смеси компактной массой.

11.5 Технологические операции по загрузке и транспортированию не должны ухудшать однородность ДАБС. Транспортирование ее к месту укладки производят в автомобилях-самосвалах и специальных асфальтовозах, кузова которых должны быть чистыми. В случае налипания смеси к дну кузова последний перед погрузкой обрабатывают безвредными жидкими составами (например, водно-известковой суспензией, кремнийорганическими жидкостями, мыльным раствором и др.).

11.6 Дисперсно-армированную асфальтобетонную смесь, загруженную в автомобили-самосвалы, следует закрывать защитными тентами или непромокаемым пологом для защиты во время транспортирования от ветра и осадков. Дальность и продолжительность транспортирования определяют в зависимости от требуемой температуры смеси на месте производства работ.

11.7 Время транспортирования готовой смеси должно обусловливаться обеспечением требуемой температуры при укладке покрытия и начале уплотнения (не ниже 130 °C).

12 Укладка и уплотнение ДАБС

12.1 Укладку ДАБС следует производить весной и летом при температуре окружающего воздуха не ниже 5 °C, осенью — не ниже 10 °C.

12.2 Технологические операции по укладке и уплотнению смеси должны соответствовать требованиям, приведенным в нормах [3].

12.3 Нижележащий слой должен быть чистым, ровным, не иметь дефектов. Перед укладкой верхнего слоя должна быть выполнена подгрунтовка. Ее можно не производить в том случае, если интервал времени между устройством верхнего и нижнего слоев составляет не более 2 сут и отсутствовало движение транспортных средств.

12.4 Контроль качества работ по укладке и уплотнению ДАБС осуществляется в соответствии с требованиями норм [3].

12.5 Количество проходов и типы применяемых катков должны соответствовать требованиям норм [3] и обеспечивать необходимый темп работ.

12.6 Отклонение в температурном режиме при укладке и уплотнении смеси не допустимо, так как оно влечет за собой снижение коэффициента уплотнения.

13 Требования безопасности и охраны окружающей среды

13.1 При производстве ДАБС следует учитывать, что основные ее компоненты по ГОСТ 12.1.007-76 относятся к классу малоопасных веществ.

Примечание — В воздухе рабочей зоны для минерального порошка, песка, щебня предельно допустимая концентрация (ПДК) силикатосодержащей пыли составляет не более 6 мг/м3.

13.2 При приготовлении, контроле и транспортировании ДАБС должны соблюдаться требования норм [4] и общие правила охраны труда.

13.3 Радиационная безопасность должна быть подтверждена сертификатом на исходные материалы с указанием суммарной удельной активности естественных радионуклидов (Аэфф) и класса материалов, определенных по ГОСТ 30108-94.

13.4 Для персонала, занятого приготовлением и транспортированием ДАБС, обязательно использование средств индивидуальной защиты по ГОСТ 12.4.103-83. В местах возможной загазованности и запыленности для защиты органов дыхания следует применять средства защиты по ГОСТ 12.4.034-2001, ГОСТ 12.4.028-76 и ГОСТ 12.4.153-85. Необходимо соблюдение правил личной гигиены.

13.5 При работе с полиакрилонитрильным фиброволокном следует учитывать следующие правила.

Полиакрилонитрильное фиброволокно при комнатной температуре химически инертно, устойчиво к окислению, нерастворимо в воде и не оказывает вредного влияния на окружающую среду и качество грунтовых и поверхностных вод.

В процессе приготовления ДАБС с применением полиакрилонитрильного фиброволокна возможно образование пыли (аэрозоля) полиакрилонитрила и осыпи волокна.

Мелкая пыль (аэрозоль) полиакрилонитрила умеренно опасна по воздействию на организм человека, относится к 3-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007-76, может оказывать фиброгенное действие и обладает кумулятивными свойствами. Вдыхание пыли полиакрилонитрила и осыпи волокна может вызвать легочные заболевания. Среднесменная ПДК пыли полиакрилонитрила в воздухе рабочей зоны по нормам [5] составляет 5 мг/м3.

В качестве защитных мер следует использовать защитные пасты, кремы, респираторы, вентиляцию и мокрую уборку помещений.

При нагревании полиакрилонитрильного фиброволокна до температуры выше 220 °C — 250 °C происходит термическая деструкция, сопровождающаяся выделением таких опасных продуктов, как нитрил акриловой кислоты (акрилонитрил), аммиак, синильная кислота, водород.

Пары акрилонитрила при попадании в организм человека вызывают раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей, появляется головная боль и тошнота. Предельно допустимая концентрация акрилонитрила в воздухе рабочей зоны 1,5/0,5 мг/м3, 2-й класс опасности (А).

Аммиак вызывает раздражение верхних дыхательных путей, слизистых глаз и кожи, его ПДК в воздухе рабочей зоны 20 мг/м3, 4-й класс опасности.

Синильная кислота является высокоопасным веществом, оказывающим на организм человека отравляющее действие, ее ПДК в воздухе рабочей зоны 0,3 мг/м3, 1-й класс опасности (О).

Все работы по переработке полиакрилонитрильного фиброволокна должны проводиться в производственных помещениях, оборудованных общеобменной приточно-вытяжной вентиляцией, местными вытяжными устройствами.

В соответствии с требованиями производственного процесса рабочие должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты органов дыхания, глаз, кожных покровов по ГОСТ 12.4.011-89, ГОСТ 12.4.034-2001, ГОСТ 12.4.103-83, ГОСТ 12.4.068-79.

Полиакрилонитрильное фиброволокно относится к группе горючих веществ. Температура воспламенения 200 °C, температура самовоспламенения 505 °C. При возникновении пожара для тушения фиброволокна применяют любые средства пожаротушения. Для защиты от токсичных продуктов, образующихся в условиях пожара, следует применять фильтрующие противогазы БКФ или изолирующие противогазы любого типа.

13.6 Безопасность производства работ при строительстве покрытий из ДАБС обеспечивается нормами [3, 4], инструкцией [6], ГОСТ 12.0.004-2015, ГОСТ 12.3.002-2014, ГОСТ 12.4.011-89, ГОСТ 17.2.3.02-2014, регламентирующими правила безопасности проведения работ.

13.7 При приготовлении ДАБС на АБЗ руководствуются общими требованиями ГОСТ 12.1.004-2015, ГОСТ 12.3.002-2014, ГОСТ 12.4.011-89, ГОСТ 12.4.034-2001, а также норм [3].

13.8 Дорожные и строительные машины, а также оборудование должны иметь паспорт, руководство по эксплуатации, соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.011-2012 и др.

13.9 Безопасность производства работ при укладке ДАБС должна быть обеспечена согласно ГОСТ 12.1.046-2014.

13.10 При проведении работ по приготовлению ДАБС и устройству слоев покрытия из них руководствуются общими требованиями ГОСТ 12.1.005-88, ГОСТ 17.2.3.02-2014 по охране окружающей среды.

Приложение А

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ДИСПЕРСНО-АРМИРОВАННОГО АСФАЛЬТОБЕТОНА С СИНТЕТИЧЕСКИМИ ВОЛОКНАМИ ПРИ УСТРОЙСТВЕ СЛОЕВ ПОКРЫТИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ I И II КАТЕГОРИЙ

Таблица А.1

Область применения ДАБ с синтетическими волокнами при устройстве слоев покрытий федеральных автомобильных дорог I и II категорий

Дорожно-климатическая зона	Вид ДАБ	Марка смеси	Марка битума
I	Плотный, высокоплотный	I	БНД 90/130, БНД 130/200, БНД 200/300
II, III			БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130
IV, V

Приложение Б (рекомендуемое)

СОДЕРЖАНИЕ БИТУМА В ДАБС

Таблица Б.1

Содержание битума в ДАБС

Вид горячих ДАБС	Содержание битума, % по массе
Высокоплотные	4,0 — 6,0
Плотные типов: А	4,5 — 6,0
Б	5,0 — 6,5
Г	6,0 — 9,0
Пористые	3,5 — 5,5

Приложение В (справочное)

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СИНТЕТИЧЕСКИМ ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛЬНЫМ ВОЛОКНАМ И К СМЕСИ ИЗ ПОЛИПРОПИЛЕНОВЫХ И АРАМИДНЫХ ВОЛОКОН

Таблица В.1

Технические требования к полиакрилонитрильным волокнам

Наименование показателя	Величина показателя	Методы испытания
Тип волокна	Полиакрилонитрильное (ПАН)	-
Диаметр волокна, мкм	14 — 31	Определяется расчетным путем в соответствии с технической документацией
Линейная плотность, текс (мг/м)	0,17; 0,33; 0,56; 0,68	ГОСТ 10213.1-2002
Плотность, г/см3	1,0 — 1,17	ГОСТ 15139-69
Длина нарезки, мм	6; 12	ГОСТ 427-75
Влажность, %, не более	1,0	ГОСТ 10213.3-2002
Узлы, скрутки, посторонние примеси и загрязнения	Не допускаются	-
Прочность на растяжение, МПа, не менее	400	Определяется расчетным путем в соответствии с технической документацией
Рекомендуемое содержание, % от массы минеральной части смеси	0,1 — 0,15 (подбирается опытным путем)	-

Таблица В.2

Технические требования к смеси из полипропиленовых и арамидных волокон

Наименование показателя	Величина показателя для
	полипропилена (крученого фибриллированного волокна)	арамида (многофиламентного волокна)
Истинная плотность, г/см3	0,91	1,45
Прочность при растяжении, МПа	483	3000
Длина нарезки, мм	19	19
Окраска	Желтовато-коричневая	Желтая
Стойкость к кислоте и щелочи	Инертная	Хорошо стойкая
Температура плавления, °C	157	> 450
Рекомендуемое содержание в составе смеси, %	0,05

БИБЛИОГРАФИЯ

[1]	ОДМ 218.3.017-2011	Методические рекомендации по определению колееобразования асфальтобетонных покрытий прокатыванием нагруженного колеса
[2]	ОДМ 218.3.018-2011	Методические рекомендации по определению усталостной долговечности асфальтобетонных покрытий
[3]	СНиП 3.06.03-85	Автомобильные дороги
[4]	СНиП 12-03-2001	Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования
[5]	ГН 2.2.5.1313-03	Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны
[6]	ТОИ Р-66-23-95	Типовая инструкция по охране труда для асфальтобетонщиков

ОКС Ключевые слова: асфальтобетон, синтетические волокна, дисперсно-армированный асфальтобетон (ДАБ), подбор состава, технология приготовления, устойчивость к колееобразованию

Руководитель организации-разработчика ФГУП «РОСДОРНИИ» Генеральный директор О. Н. Ярош

---