ОДМ 218.8.7.002-2022. Отраслевой дорожный методический документ. Методические рекомендации по повышению сдвигоустойчивости асфальтобетонов дисперсным армированием синтетическими волокнами
(издан на основании Распоряжения Росавтодора от 18.02.2022 № 421-р)
Примечание
Текст документа приведен в соответствии с публикацией на сайте https://rosavtodor.gov.ru/ по состоянию на 14.10.2022. Документ рекомендован к применению с 18.02.2022 Распоряжением Росавтодора от 18.02.2022 № 421-р.
Издан на основании Распоряжения Федерального дорожного агентства от 18 февраля 2022 г. № 421-р
ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОВЫШЕНИЮ СДВИГОУСТОЙЧИВОСТИ АСФАЛЬТОБЕТОНОВ ДИСПЕРСНЫМ АРМИРОВАНИЕМ СИНТЕТИЧЕСКИМИ ВОЛОКНАМИ
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Профессиональной образовательной организацией частным учреждением «Автомобильно-дорожный колледж» (ПОО ЧУ «Автомобильно-дорожный колледж»).
2 ВНЕСЕН Управлением научно-технических исследований, информационных технологий и хозяйственного обеспечения Федерального дорожного агентства.
3 ИЗДАН на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от 18.02.2022 № 421-р.
4 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР.
1 Область применения
Настоящий отраслевой дорожный методический документ (далее — методический документ) устанавливает рекомендации по увеличению сдвигоустойчивости асфальтобетонов за счет дисперсного армирования щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей и асфальтобетонных смесей на битумном или полимерно-битумном вяжущем для применения на автомобильных дорогах общего пользования во всех дорожно-климатических зонах.
2 Нормативные ссылки
В настоящем методическом документе использованы нормативные ссылки на следующие документы:
Технический регламент Таможенного союза «Безопасность автомобильных дорог» (ТР ТС 014/2011)
ГОСТ 12.0.004-2015 Система стандартов безопасности труда. Организация обучения безопасности труда. Общие положения
ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования
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 12.1.044-89 (ИСО 4589-84) Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения
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* Респираторы ШБ-1 «Лепесток». Технические условия
ГОСТ 12.4.034-2017 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Классификация и маркировка
ГОСТ 12.4.103-83 (СТ СЭВ 3952-82, СТ СЭВ 3953-82, СТ СЭВ 3402-81) Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная защитная, средства индивидуальной защиты ног и рук. Классификация
ГОСТ 12.4.131-83 Халаты женские. Технические условия
ГОСТ 12.4.132-83 Халаты мужские. Технические условия
ГОСТ 12.4.153-85 Система стандартов безопасности труда. Очки защитные. Номенклатура показателей качества
ГОСТ 24297-2013 Верификация закупленной продукции. Организация проведения и методы контроля
ГОСТ 30108-94 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов
ГОСТ 32085-2013 Волокна химические (синтетические). Требования безопасности
ГОСТ 31309-2005 Материалы строительные теплоизоляционные на основе минеральных волокон. Общие технические условия
ГОСТ 32703-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Щебень и гравий из горных пород. Технические требования
ГОСТ 32708-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Песок природный и дробленый. Определение содержания глинистых частиц методом набухания
ГОСТ 32730-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Песок дробленый. Технические требования
ГОСТ 32761-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Порошок минеральный. Технические требования
ГОСТ 32824-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Песок природный. Технические требования
ГОСТ 32825-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Дорожные покрытия. Методы измерения геометрических размеров повреждений
ГОСТ 32826-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Щебень и песок шлаковые. Технические требования
ГОСТ 32867-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Организация строительства. Общие требования
ГОСТ 33133-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические требования
ГОСТ 33475-2015 Дороги автомобильные общего пользования. Геометрические элементы. Технические требования
ГОСТ 33842-2016 (EN 13003-1:1999, EN 13003-2:1999, EN 13003-3:1999) Волокно параарамидное. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ Р 12.4.301-2018 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты дерматологические. Общие технические условия
ГОСТ Р 50597-2017 Дороги автомобильные и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения. Методы контроля
ГОСТ Р 52056-2003 Вяжущие полимерно-битумные дорожные на основе блок-сополимеров типа стирол-бутадиен-стирол. Технические условия
ГОСТ Р 52399-2005 Геометрические элементы автомобильных дорог
ГОСТ Р 53237-2008 Стекловолокно. Общие требования безопасности при производстве и переработке
ГОСТ Р 58101-2018 Оценка соответствия. Порядок подтверждения соответствия продукции требованиям технического регламента «Безопасность автомобильных дорог»
ГОСТ Р 58400.1-2019 Дороги автомобильные общего пользования. Материалы вяжущие нефтяные битумные. Технические условия с учетом температурного диапазона эксплуатации
ГОСТ Р 58400.2-2019 Дороги автомобильные общего пользования. Материалы вяжущие нефтяные битумные. Технические условия с учетом уровней эксплуатационных транспортных нагрузок
ГОСТ Р 58401.1-2019 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Система объемно-функционального проектирования. Технические требования
ГОСТ Р 58401.2-2019 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон щебеночно-мастичные. Система объемно-функционального проектирования. Технические требования
ГОСТ Р 58401.5-2019 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Система объемно-функционального проектирования. Правила приемки
ГОСТ Р 58401.13-2019 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Метод приготовления образцов вращательным уплотнителем
ГОСТ Р 58401.25-2019 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Методы определения сдвиговой деформации (SST)
ГОСТ Р 58402.7-2019 Дороги автомобильные общего пользования. Материалы минеральные для приготовления асфальтобетонных смесей. Система объемно-функционального проектирования. Метод определения пустот Ригдена в минеральном порошке
ГОСТ Р 58406.1-2020 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси щебеночно-мастичные асфальтобетонные и асфальтобетон. Технические условия
ГОСТ Р 58406.2-2020 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси горячие асфальтобетонные и асфальтобетон. Технические условия
ГОСТ Р 58406.3-2020 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Метод определения стойкости к колееобразованию прокатыванием нагруженного колеса
ГОСТ Р 58406.8-2019 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Определение сопротивления пластическому течению по методу Маршалла
ГОСТ Р 58577-2019 Правила установления нормативов допустимых выбросов загрязняющих веществ проектируемыми и действующими хозяйствующими субъектами и методы определения этих нормативов
ГОСТ Р 58831-2020 Дороги автомобильные общего пользования. Покрытия асфальтобетонные. Общие правила устройства при неблагоприятных погодных условиях
ГОСТ Р 58952.1-2020 Дороги автомобильные общего пользования. Эмульсии битумные дорожные. Технические требования
СП 78.13330.2012 Автомобильные дороги (актуализированная редакция СНиП 3.06.03-85)
Примечание - При пользовании настоящим методическим документом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячным информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании данным методическим документом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем методическом документе применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 армирование дисперсное асфальтобетона: Равномерное введение и распределение в асфальтобетонной смеси синтетических волокон с целью улучшения физико-механических и повышения эксплуатационных характеристик асфальтобетона.
3.2 асфальтобетонная смесь: Рационально подобранная смесь, состоящая из минеральной части (щебня, песка и минерального порошка или без него) и битумного вяжущего (с модификаторами или без них), взятых в определенных соотношениях и перемешанных в нагретом состоянии.
(пункт 3.1 ГОСТ Р 58406.2-2020)
3.3 асфальтобетон: Уплотненная асфальтобетонная смесь в лаборатории или на месте производства работ.
(пункт 3.2 ГОСТ Р 58406.2-2020)
3.4 деформативная устойчивость асфальтобетона: Способность асфальтобетона сохранять геометрические и физико-механические характеристики в процессе эксплуатации.
3.5 композиционный материал: Искусственно созданный неоднородный материал, состоящий из прочного армирующего каркаса и связующего пластичного вещества (основы).
3.6 сдвигоустойчивость: Свойство асфальтобетона сопротивляться образованию пластических деформаций под воздействием сдвиговых напряжений.
3.7 фиброволокно, фибра: Армирующее синтетическое волокно, характеризующееся длиной, толщиной и другими физико-механическими характеристиками, предназначенное для дисперсного армирования асфальтобетонных смесей.
3.8 фибра односоставная: Фибра, произведенная из одного вида синтетического волокна.
3.9 фибра двухсоставная: Фибра, произведенная из двух видов синтетических волокон.
3.10 фиброволокно базальтовое: Фиброволокно, изготовленное из расплава базальтовых пород методом непрерывной выработки через фильерный питатель.
3.11 фиброволокно полиакрилонитрильное: Фиброволокно, изготовленное из растворов полиакрилонитрила и (или) сополимеров методом сухого или мокрого формования.
3.12 фиброволокно параарамидное: Фиброволокно, изготовленное методом мокрого прядения с использованием раствора полифенилтерефталамида.
3.13 щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь: Рационально подобранная смесь, состоящая из минеральной части (щебня, дробленого песка и минерального порошка), битумного вяжущего и стабилизирующих или иных добавок, способных удерживать битумное вяжущее при технологических температурах, взятых в определенных соотношениях и перемешанных в нагретом состоянии.
(пункт 3.1 ГОСТ Р 58406.1-2020)
3.14 щебеночно-мастичный асфальтобетон: Уплотненная щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь в лаборатории или на месте производства работ.
(пункт 3.2 ГОСТ Р 58406.1-2020)
4 Общие положения
4.1 В данных методических рекомендациях предлагаются технические решения по повышению сдвигоустойчивости асфальтобетонных покрытий за счет дисперсного армирования асфальтобетонных смесей одно- и двухсоставной фиброй из синтетических волокон.
Асфальтобетон, армированный синтетическими волокнами, изготовленный на битумном вяжущем (фиброасфальтобетон) или полимерно-битумном вяжущем (фиброполимерасфальтобетон) представляет собой композиционный материал, обладающий повышенной сдвигоустойчивостью за счет формирования пространственного армированного каркаса, оказывающего дополнительное сопротивление напряжениям, возникающим от колесной нагрузки.
4.2 Рекомендуется повышать сдвигоустойчивость асфальтобетонных покрытий при следующих условиях эксплуатации автомобильных дорог:
- в местах изменения скорости автомобилей или их движения с пониженными скоростями;
- на площадках перед пунктами весогабаритного контроля и пунктами взимания платы за проезд;
- на участках автомобильных дорог с продольным уклоном более 60‰ ;
- на автомобильных дорогах с тяжелыми условиями движения (Т) с количеством приложений расчетной нормативной нагрузки АК-11.5 от 1,8 до 5,6 млн. и экстремально тяжелыми условиями движения (Э) с количеством приложений расчетной нормативной нагрузки АК-11,5 свыше 5,6 млн. по ГОСТ Р 58401.1-2019, а также с тяжелыми условиями движения (Т) с количеством приложений расчетной нормативной нагрузки АК-11,5 свыше 1,8 млн. по ГОСТ Р 58406.2-2020.
Применение асфальтобетонов с дисперсным армированием в покрытиях автомобильных дорог снижает вероятность образования таких видов их деформации, как трещины, гребенка, выпоры и др.
4.3 На сети автомобильных дорог общего пользования могут присутствовать участки с продольными уклонами, достигающими 100‰ (ГОСТ 33475-2015), которые могут быть превышены на 20% в горной местности для участков протяженностью до 500 м (ГОСТ Р 52399-2005).
Продольный уклон создает дополнительные сдвигающие напряжения. Учет дополнительных напряжений сдвига от величины продольного уклона 60‰ и более производится при помощи коэффициента K1, величина которого определяется по формуле
K_{1} = 1 + \frac{\alpha}{1200} , (1)
где \alpha — величина продольного уклона, ‰ .
Рекомендуется при подборе смеси для таких участков автомобильных дорог принимать расчетное значение максимальной глубины колеи hк при испытаниях на колееобразование по ГОСТ Р 58406.3-2020 вместо нормативного hкн с учетом коэффициента K1 по формуле
h_{\text{к}} = \frac{h_{\text{кн}}}{K_{1}} . (2)
4.4 Рекомендуется при проектировании асфальтобетонных покрытий в местах изменения скорости или движения с пониженными скоростями, на площадках перед пунктами весогабаритного контроля и пунктами взимания платы за проезд принимать расчетное значение максимальной глубины колеи hк при испытаниях на колееобразование по ГОСТ 58406.3-2020 против нормативного hкн с учетом коэффициента K2
h_{\text{к}} = \frac{h_{\text{кн}}}{K_{2}} , (3)
где K2 = 1,08 для фиброасфальтобетонов и фиброполимерасфальтобетонов на основе щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей по ГОСТ Р 58401.2-2019, ГОСТ Р 58406.1-2020;
K2 = 1,1 для фиброасфальтобетонов и фиброполимерасфальтобетонов на основе асфальтобетонных смесей по ГОСТ Р 58401.1-2019, ГОСТ Р 58406.2-2020.
4.5 Рекомендуется при проектировании асфальтобетонных покрытий при ремонте и капитальном ремонте на автомобильных дорогах с тяжелыми условиями движения (Т) с количеством приложений расчетной нормативной нагрузки АК-11,5 от 1,8 до 5,6 млн. и экстремально тяжелыми условиями движения (Э) с количеством приложений расчетной нормативной нагрузки АК-11,5 свыше 5,6 млн. по ГОСТ Р 58401.1-2019, а также с тяжелыми условиями движения (Т) с количеством приложений расчетной нормативной нагрузки АК-11,5 свыше 1,8 млн. по ГОСТ Р 58406.2-2020 уменьшать расчетное значение максимальной глубины колеи hк при испытаниях на колееобразование по ГОСТ Р 58406.3-2020 против нормативного hкн с учетом коэффициента K3
h_{\text{к}} = \frac{h_{\text{кн}}}{K_{3}} , (4)
где K3 — коэффициент, который определяется как отношение величины фактической глубины колеи, измеренной по ГОСТ 32825-2014, образовавшейся за год эксплуатации, к нормативной величине, определяемой как отношение максимальной глубины колеи по ГОСТ Р 50597-2017 к межремонтному сроку, установленному для данного участка автомобильной дороги.
4.6 Фиброасфальтобетоны и фиброполимерасфальтобетоны рекомендуется применять в верхнем слое покрытия, а на автомобильных дорогах категорий I и II с интенсивностью движения более 10000 авт./сут и при среднесуточном количестве грузовых транспортных средств более 25% в составе транспортного потока — во всех слоях покрытия.
5 Требования к материалам
5.1 При приготовлении фиброасфальтобетонных и фиброполимерасфальтобетонных смесей используемые материалы должны соответствовать проектной и (или) рабочей документации.
Синтетические волокна, применяемые для армирования асфальтобетонных смесей, должны соответствовать следующим требованиям: полиакрилонитрильные — ГОСТ 32085-2013, базальтовые - ГОСТ 31309-2005, параарамидные — ГОСТ 33842-2016.
Материалы должны иметь технический паспорт или сертификат. Перед началом работы поступившие материалы проходят верификацию в соответствии с требованиями ГОСТ 24297-2013.
5.2 Материалы и изделия, используемые при строительстве, реконструкции, капитальном ремонте и ремонте автомобильных дорог, должны соответствовать требованиям ТР ТС 014/2011 в соответствии с ГОСТ Р 58101-2018.
5.3 Для приготовления фиброасфальтобетонных и фиброполимерасфальтобетонных смесей на основе щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей применяют исходные материалы по ГОСТ Р 58401.2-2019, ГОСТ Р 58406.1-2020, на основе асфальтобетонных смесей — по ГОСТ Р 58401.1-2019, ГОСТ Р 58406.2-2020.
5.4 Используемый щебень должен соответствовать требованиям ГОСТ 32703-2014:
- марка по дробимости не ниже М1000;
- марка по сопротивлению дроблению и износу не ниже И1;
- марка по морозостойкости не ниже F50;
- марка по содержанию зерен пластинчатой и игловатой формы не ниже Л15.
Щебень и песок шлаковые, применяемые для приготовления асфальтобетонных смесей по ГОСТ Р 58401.1-2019, ГОСТ Р 58406.2-2020, щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей по ГОСТ Р 58401.2-2019, должны соответствовать требованиям ГОСТ 32826-2014:
- марка по дробимости не ниже М1000;
- марка по сопротивлению дроблению и износу не ниже И1;
- марка по морозостойкости не ниже F50;
- марка по содержанию зерен пластинчатой и игловатой формы не ниже Л15.
5.5 Для получения щебеночно-мастичных фиброасфальтобетонных и фиброполимерасфальтобетонных смесей используется дробленый песок по ГОСТ 32730-2014 с маркой по дробимости не ниже М1000, фиброасфальтобетонных и фиброполимерасфальтобетонных смесей — дробленый песок по ГОСТ 32730-2014.
Содержание глинистых частиц, определяемое методом набухания по ГОСТ 32708-2014, не должно составлять более 0,5% по массе.
5.6 Минеральный порошок в составе смеси должен соответствовать ГОСТ 32761-2014. В составе щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей применяют минеральный порошок марок МП-1 или МП-2. Допускается применять минеральный материал из системы пылеулавливания частично или полностью взамен минерального порошка при соответствующем технико-экономическом обосновании в составе асфальтобетонных смесей по ГОСТ Р 58401.1-2019. В случае применения минерального материала из системы пылеулавливания взамен минерального порошка в составе асфальтобетонных смесей по ГОСТ Р 58406.2-2020 содержание глинистых частиц в минеральном материале из системы пылеулавливания, определяемое методом набухания по ГОСТ 32708-2014, должно быть не более 5% по массе. В составе щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей по ГОСТ Р 58401.2-2019 при соответствующем технико-экономическом обосновании допускается частично взамен минерального порошка применять минеральный материал из системы пылеулавливания, но не более 50% по массе минерального порошка, при этом количество пустот Ригдена, определенное по ГОСТ Р 58402.7-2019, не должно превышать 50%. В составе щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей по ГОСТ Р 58406.1-2020 допускается применять взамен минерального порошка пыль из системы пылеулавливания в таком количестве, чтобы содержание ее в зернах мельче 0,063 мм было не более 50% по массе, при этом содержание глинистых частиц в минеральном материале из системы пылеулавливания, определяемых методом набухания по ГОСТ 32708-2014, должно быть не более 5% по массе.
5.7 Для приготовления фиброасфальтобетонных и фиброполимерасфальтобетонных смесей применяют:
- для асфальтобетонных смесей по ГОСТ Р 58406.2-2020 и щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей по ГОСТ Р 58406.1-2020 битумы вязкие по ГОСТ 33133-2014, материалы вяжущие полимерно-битумные дорожные по ГОСТ Р 52056-2003, материалы вяжущие нефтяные по ГОСТ Р 58400.1-2019, ГОСТ Р 58400.2-2019;
- для асфальтобетонных смесей по ГОСТ Р 58401.1-2019 и щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей по ГОСТ Р 58401.2-2019 материалы вяжущие нефтяные по ГОСТ Р 58400.1-2019, ГОСТ Р 58400.2-2019.
Применяемые битумные материалы должны соответствовать нормативной и технической документации, согласованной и утвержденной заказчиком в установленном порядке.
5.8 Битумное вяжущее асфальтобетонных смесей по ГОСТ Р 58406.2-2020 и щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей по ГОСТ Р 58406.1-2020 должно выдерживать испытание на сцепление с поверхностью щебня, входящего в состав фиброасфальтобетонных и фиброполимерасфальтобетонных смесей. Испытание проводят в соответствии с приложением Г ГОСТ Р 58406.2-2020. Качество сцепления должно быть не ниже четырех баллов. Если качество сцепления битумного вяжущего с поверхностью щебня ниже четырех баллов, необходимо применять адгезионную добавку.
5.9 Для предотвращения расслаивания фиброасфальтобетонных и фиброполимерасфальтобетонных щебеночно-мастичных смесей в пределах нормы стекания вяжущего применяют стабилизирующие добавки из однородных волокон, имеющих ленточную структуру нитей, не содержащих нераздробленного материала и посторонних включений:
- для смесей асфальтобетонных и асфальтобетонов щебеночно-мастичных по ГОСТ Р 58401.2-2019 применяют целлюлозное или минеральное волокно с ориентировочным количеством от общей массы смеси соответственно 0,4% и 0,5%, также возможно применение других видов стабилизирующих добавок в случае обеспечения всех требований для щебеночно-мастичных смесей;
- для смесей асфальтобетонных и асфальтобетонов щебеночно-мастичных по ГОСТ Р 58406.1-2020 применяют целлюлозное волокно, удовлетворяющее по физическим свойствам требованиям таблицы 5 ГОСТ Р 58406.1-2020, также возможно применение других видов стабилизирующих добавок, не оказывающих отрицательного воздействия на вяжущее и щебеночно-мастичную асфальтобетонную смесь.
5.10 Для дисперсного армирования асфальтобетонных и полимерасфальтобетонных смесей применяют синтетические волокна или их смеси, позволяющие повысить деформативную устойчивость асфальтобетонных покрытий. Технические требования к синтетическим волокнам приведены в приложении А. Волокна не должны содержать загрязняющих примесей, влажность их не должна превышать 5%. Допускается применять другие виды синтетических волокон с более качественными физико-механическими свойствами, позволяющие увеличить сдвигоустойчивость покрытий.
5.11 Оптимальное содержание волокон в смеси устанавливается в процессе сравнительных испытаний контрольных образцов из асфальтобетона или щебеночно-мастичного асфальтобетона и фиброасфальтобетона, фиброполимерасфальтобетона на их основе:
- для асфальтобетонных и щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей по ГОСТ Р 58406.2-2020, ГОСТ Р 58406.1-2020 основным методом оценки сдвигоустойчивости является средняя глубина колеи при испытаниях по ГОСТ Р 58406.3-2020, дополнительным методом — разрушающая нагрузка по Маршаллу и деформация по Маршаллу по ГОСТ Р 58406.8-2020 в том случае, если применяются вяжущие по ГОСТ 33133-2014;
- для асфальтобетонных и щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей по ГОСТ Р 58401.1-2019, ГОСТ Р 58401.2-2019 основным методом оценки сдвигоустойчивости является средняя глубина колеи при испытаниях по ГОСТ Р 58406.3-2020.
6 Подбор состава смеси с повышенной сдвигоустойчивостью
6.1 Подбор состава фиброасфальтобетонных и фиброполимерасфальтобетонных щебеночно-мастичных смесей производят в соответствии с настоящим методическим документом в лабораторных условиях на основе:
- асфальтобетонных смесей по ГОСТ Р 58406.2-2020 либо ГОСТ Р 58401.1-2019;
- щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей по ГОСТ Р 58406.1-2020 либо ГОСТ Р 58401.2-2019.
6.2 С целью достижения наибольшей сдвигоустойчивости рекомендуется использовать фиброасфальтобетоны и фиброполимерасфальтобетоны с двухсоставной фиброй на основе параарамидных волокон в сочетании с базальтовыми или полиакрилонитрильными волокнами.
Двухсоставная фибра из параарамидного и базальтового волокон
Для достижения наилучших значений сдвигоустойчивости асфальтобетонных покрытий рекомендуется применение двухсоставной фибры:
- параарамидное волокно 0,02% по массе смеси, базальтовое волокно 0,15% по массе минеральной части для щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей;
- параарамидное волокно 0,025% по массе смеси, базальтовое волокно 0,2% по массе минеральной части для асфальтобетонных смесей.
Двухсоставная фибра из параарамидного и полиакрилонитрильного волокон
Для достижения наилучших значений сдвигоустойчивости асфальтобетонных покрытий рекомендуется применение двухсоставной фибры:
- параарамидное волокно 0,025% по массе смеси, полиакрилонитрильное волокно 0,1% по массе минеральной части для щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей;
- параарамидное волокно 0,025% по массе смеси, полиакрилонитрильное волокно 0,1% по массе минеральной части для асфальтобетонных смесей.
Для повышения сдвигоустойчивости асфальтобетонных покрытий из асфальтобетонных щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей рекомендуется применение односоставной фибры с содержанием:
- базальтового волокна (0,4 +/- 0,1)% по массе минеральной части;
- полиакрилонитрильного волокна (0,3 +/- 0,1)% по массе минеральной части;
- параарамидного волокна (0,06 +/- 0,01)% по массе смеси.
6.3 Дисперсное армирование применяют для щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей и асфальтобетонных смесей на битумном или полимерно-битумном вяжущем.
6.4 Окончательный подбор состава смеси с целью обеспечения заданной величины сдвигоустойчивости асфальтобетонных покрытий производят по результатам технико-экономического анализа с учетом стоимости фиброволокна в соответствии с рекомендациями [1] при условии соблюдения требований к характеристикам асфальтобетонных смесей и асфальтобетонов, предъявляемых стандартами согласно подпункту 6.1.
6.5 Физико-механические показатели асфальтобетона, армированного одно- или двухсоставной фиброй, должны соответствовать требованиям:
- ГОСТ Р 58406.2-2020 либо ГОСТ Р 58401.1-2019 для асфальтобетонных смесей;
- ГОСТ Р 58406.1-2020 либо ГОСТ Р 58401.2-2019 для щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей.
7 Технологические особенности приготовления смесей
7.1 Технология приготовления фиброасфальтобетонных и фиброполимерасфальтобетонных смесей должна соответствовать требованиям ГОСТ Р 58406.1-2020, ГОСТ Р 58406.2-2020, ГОСТ Р 58401.1-2019, ГОСТ Р 58401.2-2019, СП 78.13330.2012.
7.2 Температурные интервалы смешивания и уплотнения определяют:
- для асфальтобетонных смесей по ГОСТ Р 58406.2-2020, щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей по ГОСТ Р 58406.1-2020 - в соответствии с приложением В ГОСТ Р 58406.2-2020. При отсутствии значений динамической вязкости битумного вяжущего температуру приготовления щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей выбирают в соответствии с таблицей 1;
- для асфальтобетонных смесей по ГОСТ Р 58401.1-2019, щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей по ГОСТ Р 58401.2-2019 - в соответствии с приложением Б ГОСТ Р 58401.13-2019.
Рекомендуемые температуры приготовления смесей
| Марка битума | Температура приготовления, °C | |
| Щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси по ГОСТ Р 58406.1-2020 | Асфальтобетонные смеси по ГОСТ Р 58406.2-2020 | |
| БНД 50/70 | От 160 до 175 | От 155 до 170 |
| БНД 70/100 | От 155 до 170 | От 150 до 165 |
| БНД 100/130 | От 150 до 165 | От 145 до 160 |
| БНД 130/200 | От 140 до 160 | От 135 до 150 |
Рекомендуемые температурные интервалы смешивания для фиброасфальтобетонных и фиброполимерасфальтобетонных смесей, изготавливаемых на полимерно-битумных вяжущих и битумных вяжущих с модификаторами, выбирают исходя из рекомендаций производителя битумного вяжущего и проведения опытно-производственных замесов.
7.3 Температура фиброасфальтобетонных и фиброполимерасфальтобетонных смесей при отгрузке в соответствии с ГОСТ 58401.5-2019 не должна превышать температуру смешивания более чем на 10 °C.
7.4 Погрешность дозирования материалов при приготовлении смеси не должна превышать для щебня и песка — 2%, минерального порошка и битума — 1,5%, синтетического волокна — 0,5%.
7.5 Подачу параарамидных и базальтовых волокон рекомендуется производить до подачи минерального порошка. Подачу полиакрилонитрильного волокна следует производить совместно с минеральным порошком.
7.6 Технологическая последовательность приготовления смеси:
- подача пофракционно дозированных горячих инертных материалов, синтетического волокна в смеситель и холодного минерального порошка;
- перемешивание при рабочих температурах минеральных материалов с синтетическим волокном и минеральным порошком;
- подача дозированного и нагретого до рабочей температуры вяжущего в смеситель, перемешивание минеральных материалов и волокна с вяжущим до получения однородной смеси;
- выгрузка готовой смеси в накопительный бункер или вузов автомобиля-самосвала.
Для получения однородной смеси целесообразно подавать смесь синтетических волокон и минерального порошка в центральную часть смесителя.
Внесение синтетических волокон может производиться как вручную, так и с использованием дозирующих систем. При ручном дозировании целесообразно волокна предварительно расфасовать в порционные мешки в количестве, необходимом для приготовления одного замеса.
В случае массового промышленного применения АБЗ оснащается бункером для хранения волокон, транспортной и дозирующей системами. Транспортная система для фиброволокон может быть воздушной или гравитационной, шнековая подача волокна не допускается. Рекомендуется применять дозирующую систему весового типа.
При работе асфальтобетонных смесительных установок необходимо учитывать влажность минеральных материалов и волокна, поступающих в смеситель.
7.7 В случае ручного внесения синтетическое волокно подается в каждый замес смесителя. Внесение порции (из расчета на замес) предварительно взвешенной навески синтетического волокна в стадии подачи горячих минеральных материалов производят через специальный люк, расположенный на стенке смесителя в центральной его части.
7.8 В случае автоматизации процесса подачи волокон предусматривается отдельная линия по подаче фасованных материалов в смеситель. При этом синтетические волокна предварительно фасуются в расплавляющиеся при нагреве полиэтиленовые пакеты.
8 Правила приемки
8.1 Приемку асфальтобетонных смесей на АБЗ проводят партиями согласно требованиям:
- для асфальтобетонных смесей по ГОСТ Р 58406.2-2020, щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей по ГОСТ Р 58406.1-2020;
- асфальтобетонных смесей (ГОСТ Р 58401.1-2019), щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей (ГОСТ Р 58401.2-2019) по ГОСТ Р 58401.5-2019.
8.2 Температура отгрузки смеси должна обеспечивать соблюдение требуемой температуры уплотнения на дороге.
8.3 Контроль нормы расхода асфальтобетонной смеси следует осуществлять ежедневно на основании данных о массе смеси (через товарные накладные) и площади устроенного покрытия.
9 Методы испытаний
9.1 Готовую асфальтобетонную или щебеночно-мастичную асфальтобетонную смесь с применением синтетических волокон испытывают на соответствие требованиям, предъявляемым к физико-механическим показателям:
- для асфальтобетонных смесей по ГОСТ Р 58406.2-2020 или ГОСТ Р 58401.1-2019;
- щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей по ГОСТ Р 58406.2-2020 или ГОСТ Р 58401.1-2019.
9.2 Оценка сдвигоустойчивости образцов фиброасфальтобетона и фиброполимерасфальтобетона производится измерением максимальной глубины колеи по ГОСТ 58406.3-2020 с учетом подразделов 4.3 - 4.5.
9.3 Допускается производить сравнительную оценку сдвигоустойчивости образцов фиброасфальтобетона и фиброполимерасфальтобетона иными методами, позволяющими оценить величину пластических деформаций при приложении сдвиговых нагрузок:
- измерением угла наклона кривой колееобразования по ГОСТ Р 58406.3-2020;
- измерением разрушающей нагрузки и деформации по Маршаллу по ГОСТ Р 58406.8-2019 для асфальтобетонов по ГОСТ Р 58406.1-2020, ГОСТ Р 58406.2-2020 на вязких битумах по ГОСТ 33133-2014;
- измерением максимальной деформации сдвига на сдвиговом реометре SST по ГОСТ Р 58401.25-2019 по методам Б и (или) В для асфальтобетонов по ГОСТ Р 58401.1-2019, ГОСТ Р 58401.2-2019.
10 Транспортирование и хранение смеси
10.1 Технологические операции по хранению и транспортированию смеси должны соответствовать требованиям, приведенным в ГОСТ Р 58401.1-2019, ГОСТ Р 58401.2-2019, ГОСТ Р 58406.1-2020, ГОСТ Р 58406.2-2020, ГОСТ 32867-2014 и СП 78.13330.2012.
10.2 Время хранения готовой фиброасфальтобетонной, фиброполимерасфальтобетонной смеси в бункере не должно быть более 0,5 ч.
10.3 Выгрузка смеси в бункер и кузов транспортного средства должна обеспечивать предотвращение ее сегрегации.
10.4 Разгрузка смесителя или накопительного бункера должна обеспечивать падение смеси компактной массой.
10.5 Технологические операции загрузки и транспортирования не должны ухудшать однородность смеси. Транспортирование асфальтобетонной смеси к месту укладки производят в автомобилях-самосвалах и в специальных асфальтовозах, кузова которых должны быть чистыми. В случае налипания смеси ко дну кузова последний перед ее погрузкой обрабатывают противоадгезионными жидкими составами (водно-известковой суспензией, кремнийорганическими жидкостями, мыльным раствором и др.).
10.6 Асфальтобетонную смесь, загруженную в автомобили-самосвалы, следует закрывать защитными тентами или непромокаемым пологом для защиты во время транспортировки от ветра и осадков.
Дальность и продолжительность транспортирования смесей ограничивают исходя из требуемой температуры смеси на месте укладки.
10.7 Время транспортирования готовой смеси должно обусловливаться обеспечением требуемой температуры при укладке покрытия и начале уплотнения.
10.8 При невозможности обеспечить требуемую минимальную температуру и для предотвращения температурной сегрегации смеси необходимо использовать перегружатели асфальтобетонной смеси в соответствии с требованиями рекомендаций [2].
11 Укладка и уплотнение смеси
11.1 Укладку смесей рекомендуется производить весной и летом при температуре окружающего воздуха не ниже 5 °C, осенью — не ниже 10 °C. Допускается устройство асфальтобетонных покрытий из фиброасфальтобетонных и фиброполимерасфальтобетонных смесей при неблагоприятных погодных условиях в соответствии с ГОСТ Р 58831-2020.
11.2 Технологические операции по укладке и уплотнению смеси должны соответствовать требованиям, приведенным в СП 78.13330.2012.
11.3 Нижележащий слой должен соответствовать требованиям СП 78.13330.2012. Перед укладкой верхнего слоя следует выполнить подгрунтовку.
11.4 Толщина укладываемого слоя асфальтобетона должна быть:
- не менее 3 см в верхнем слое покрытия из смесей с номинально максимальным размером минерального заполнителя не более 11,2 мм;
- не менее 2,5-кратного номинально максимального размера из смесей с номинально максимальным размером минерального заполнителя более 11,2 мм.
11.5 Контроль качества работ по укладке и уплотнению смеси рекомендуется осуществлять в соответствии с требованиями ГОСТ Р 58401.1-2019, ГОСТ Р 58401.2-2019, ГОСТ Р 58406.1-2020, ГОСТ Р 58406.2-2020, ГОСТ 32867-2014, СП 78.13330.2012.
11.6 Количество проходов и типы применяемых катков должны соответствовать требованиям СП 78.13330.2012 и обеспечивать требуемый темп работ.
12 Требования безопасности и охраны окружающей среды
12.1 При производстве смесей следует учитывать, что основные компоненты асфальтобетонной смеси по ГОСТ 12.1.007-76* относятся к классу малоопасных веществ и соответствуют 4-му классу опасности.
Примечание - В воздухе рабочей зоны для минерального порошка, песка, щебня содержание предельно допустимой концентрации силикатосодержащей пыли составляет не более 6 мг/м3.
12.2 При изготовлении, контроле и транспортировании смесей рекомендуется соблюдать общие правила охраны труда по ГОСТ 12.3.002-2014 и нормам [3], пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91.
12.3 Радиационная безопасность должна быть подтверждена сертификатом на исходные материалы с указанием суммарной удельной активности естественных радионуклидов (Aэфф) и класса материалов, определенных по ГОСТ 30108-94.
12.4 Для персонала, занятого изготовлением и транспортированием смеси, обязательно использование средств индивидуальной защиты по ГОСТ 12.4.103-83, ГОСТ 12.4.131-83, ГОСТ 12.4.132-83.
В местах возможной загазованности и запыленности для защиты органов дыхания следует применять средства защиты по ГОСТ 12.4.028-76*, ГОСТ 12.4.034-2017 и ГОСТ 12.4.153-85. Необходимо соблюдение правил личной гигиены.
12.5 При работе с полиакрилонитрильным фиброволокном следует учитывать следующие правила.
\cdot 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.
\cdot В процессе производства асфальтобетонных смесей с применением полиакрилонитрильного фиброволокна возможно образование пыли (аэрозоля) полиакрилонитрила и осыпи волокна.
\cdot 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.
\cdot В качестве защитных мер рекомендуется использовать защитные пасты, кремы, респираторы, вентиляцию и мокрую уборку помещений.
\cdot 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.
\cdot Пары акрилонитрила при попадании в организм человека вызывают раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей, появляется головная боль и тошнота. Предельно допустимая концентрация (ПДК) пыли полиакрилонитрила в воздухе рабочей зоны согласно таблице 2.1 санитарных норм [4] составляет 5 мг/м3. Акрилонитрил является веществом 2-го класса опасности.
\cdot Аммиак вызывает раздражение верхних дыхательных путей, слизистых глаз и кожи; ПДК аммиака в воздухе рабочей зоны 20 мг/м3, 4-й класс опасности.
\cdot Синильная кислота является высокоопасным веществом, оказывающим на организм человека отравляющее действие; ПДК синильной кислоты в воздухе рабочей зоны 0,3 мг/м3, 1-й класс опасности.
\cdot Все работы по переработке полиакрилонитрильного фиброволокна рекомендуется проводить в производственных помещениях, оборудованных общеобменной приточно-вытяжной вентиляцией, местными вытяжными устройствами.
\cdot В соответствии с требованиями производственного процесса рабочих рекомендуется обеспечить средствами индивидуальной защиты органов дыхания, глаз, кожных покровов по ГОСТ 12.4.011-89, ГОСТ 12.4.034-2017, ГОСТ 12.4.103-83, ГОСТ 12.4.131-83, ГОСТ 12.4.132-83, ГОСТ Р 12.4.301-2018.
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, рекомендуется применять фильтрующие противогазы БКФ или изолирующие противогазы любого типа.
12.6 При работе с базальтовым и параарамидным волокнами рекомендуется учитывать следующие правила.
\cdot Базальтовые и параарамидные фиброволокна при комнатной температуре химически инертны, устойчивы к окислению, нерастворимы в воде и не оказывают вредного влияния на окружающую среду и качество грунтовых и поверхностных вод. Базальтовые и параарамидные фиброволокна негорючи.
\cdot В процессе производства асфальтобетонных смесей с применением базальтового и (или) параарамидного фиброволокон возможно образование пыли (аэрозоля) и осыпи волокна.
\cdot Мелкая пыль (аэрозоль) умеренно опасна по воздействию на организм человека, относится к 3-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007-76*, может оказывать фиброгенное действие, вызывать кожный зуд и обладает кумулятивными свойствами. Вдыхание пыли и осыпи волокна может вызвать легочные заболевания. Предельно допустимая концентрация пыли базальта в воздухе рабочей зоны по ГОСТ Р 53237-2008 составляет 2 мг/м3.
\cdot В качестве защитных мер рекомендуется использовать защитные пасты, кремы, респираторы, вентиляцию и мокрую уборку помещений.
12.7 Безопасность производства работ при строительстве покрытий из асфальтобетона обеспечивается в соответствии со следующими нормативными документами, регламентирующими правила безопасности проведения работ: ГОСТ Р 58406.1-2020, ГОСТ Р 58406.2-2020, ГОСТ 32867-2014, ГОСТ 12.0.004-2015, ГОСТ 12.1.044-89, ГОСТ 12.3.002-2014, ГОСТ 12.4.011-89, ГОСТ Р 58577-2019, СП 78.13330.2012, нормы [3], Правилами по охране труда при строительстве, реконструкции и ремонте [5].
12.8 При приготовлении смесей на АБЗ руководствуются общими требованиями следующих нормативных документов: ГОСТ Р 58406.1-2020, ГОСТ Р 58406.2-2020, ГОСТ 12.1.004-89, ГОСТ 12.1.044-89, ГОСТ 12.3.002-2014, ГОСТ 12.4.011-89, ГОСТ 12.4.034-2017, СП 78.13330.2012.
12.9 Дорожные и строительные машины, а также оборудование должны иметь паспорт, руководство по эксплуатации, соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.011-2012 и др.
12.10 Безопасность при укладке асфальтобетонной смеси должна быть обеспечена согласно ГОСТ Р 58406.1-2020, ГОСТ Р 58406.2-2020, ГОСТ 32867-2014, ГОСТ 12.1.004-91, ГОСТ 12.1.046-2014, ГОСТ 12.3.002-2014.
12.11 При проведении работ по приготовлению смесей и устройству слоев покрытия следует руководствоваться общими требованиями ГОСТ 12.1.005-88, ГОСТ Р 58577-2019 по охране окружающей среды.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СИНТЕТИЧЕСКИМ ВОЛОКНАМ
Рекомендуемые характеристики синтетических фиброволокон в составе фиброасфальтобетонных и фиброполимерасфальтобетонных смесей
БИБЛИОГРАФИЯ
| [1] | ОДМ 218.11.006-2021 | Методические рекомендации по оценке эффективности использования в дорожном хозяйстве инноваций и достижений научно-технического прогресса |
|---|---|---|
| [2] | ОДМ 218.5.002-2009 | Методические рекомендации по устройству асфальтобетонных слоев с применением перегружателей смеси |
| [3] | СНиП 12-03-2001 | Безопасность труда в строительстве |
| [4] | СанПиН 1.2.3685-21 | Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания |
| [5] | Приказ Минтруда России от 11 декабря 2020 г. № 883Н «Правила по охране труда при строительстве, реконструкции и ремонте» |
| ОКС 93.080.20 |
|---|
| Ключевые слова: деформативная устойчивость, сдвигоустойчивость, дисперсное армирование, фиброволокно, фиброасфальтобетон, фиброполимерасфальтобетон |
Руководитель организации-разработчика ПОО ЧУ «Автомобильно-дорожный колледж» Директор А. Г. Цветкова