Budowa_DrogVII_wyklad11_MMA_rodzaje.pdf

(1152 KB) Pobierz
11BD2_MMA_rodzaje
BUDOWA DRÓG
SKŁAD MMA
¦ Mieszana mineralno-asfaltowa (MMA) składa się z:
¦ Kruszywa,
¦ Wypełniacza,
¦ Asfaltu,
¦ Dodatków, o ile potrzebne (środek adhezyjny, stabilizator,
modyfikator).
¦ Asfalt – dozowany w postaci płynnej: po ogrzaniu lub w
postaci emulsji albo asfaltu upłynnionego,
¦ Kruszywo – dozowane po wysuszeniu, ogrzaniu i
odpyleniu,
¦ Wypełniacz – dozowany na zimno bezpośrednio do
mieszalnika,
¦ Dodatki - dozowane zaleŜnie od środka – adhezyjne z
asfaltem (zbiornik lub do przewodów podających do
produkcji), stabilizatory – do kruszywa w mieszalniku.
Mieszanki mineralno asfaltowe
asfaltowe
(MMA)
Dr in Ŝ Ŝ . Jacek
. Jacek Alenowicz
Alenowicz
SKŁAD MMA
RODZAJE WYPEŁNIACZY
PODSTAWOWY - mączka kamienna pochodząca ze skał
osadowych zasadowych, co najmniej 90% węglanu wapnia.
Produkowany z wapieni, marmurów i dolomitów.
ZASTĘPCZY - mączka kamienna pochodząca z innych
rodzajów skał lub odpadów przemysłowych:
¦ popioły lotne,
¦ pyły cementowe,
¦ pyły z odpylania w otaczarce MMA.
SPECJALNY - spełnia dodatkowe funkcje w masie bitumicznej:
nadanie większej ciągliwości, stabilności, adhezji – np. mączka
gumowa, wapno hydratyzowane.
BITUMOWANY - produkowany ze skał nasyconych asfaltem,
przemiał grysów lakierowanych lub otoczenie mączki w
mieszarce.
¦ Asfalt, kruszywa – omówiono wcześniej.
¦ Wypełniacz - mączka mineralna - drobno
zmielony materiał skalny, przechodzący w
większości przez sito 0,074 mm
Zadania wypełniacza:
¦ Utworzenie wraz z asfaltem zaprawy bitumicznej
(mastyksu), wiąŜącej grubsze ziarna kruszywa.
¦ Wypełnienie wolnych przestrzeni pomiędzy
grubszymi ziarnami kruszywa.
¦ Zmniejszenie wraŜliwości temperaturowej
lepiszcza.
¦ Zapewnienie odpowiedniej urabialności MMA.
DODATKI
¦ ŚRODKI ADHEZYJNE – substancje, które zmniejszają
napięcie powierzchniowe asfaltu, poprawiając
zwilŜalność kruszywa asfaltem. Ilość – do 1% do
asfaltu. ( nazwy handlowe „Teramin”, „Wetfix ”).
Granulat – bitumowane
włókna celulozowe
¦ STABILIZATORY – stosowane przede wszystkim w
mieszankach SMA w postaci włókien celulozowych.
Mają za zadanie utrzymanie nadmiaru mastyksu na
grubych ziarnach kruszywa i niedopuszczenie do jego
spłynięcia w czasie przechowywania SMA i transportu.
Mogą być równieŜ stosowane włókna mineralne i
odpady skórzane i włókiennicze. (rzadko!).
Włókna celulozowe zbliŜenie
Granulat – 50% włókien celulozowych, 10% bitum, 40% polimer (EVA )
1
BUDOWA DR
Mieszanki mineralno
(MMA)
Dr in
228941141.164.png 228941141.175.png 228941141.186.png 228941141.197.png 228941141.001.png
KLASYFIKACJA MMA
¦ MIESZANKI MINERALNO-ASFALTOWE
(MMA) stanowią zróŜnicowaną grupę
materiałów drogowych. MMA moŜemy dzielić ze
względu na róŜne właściwości.
¦ Podział ze wzgl ę du na warunki wytwarzania i
wbudowania :
¦ produkowane i wbudowywane na gorąco,
¦ produkowane i wbudowywane na zimno.
¦ Podział ze wzgl ę du na uziarnienie :
¦ drobnoziarniste – do #6,3 mm,
¦ średnioziarniste – do #16 mm,
¦ gruboziarniste – do #25,0 mm.
KLASYFIKACJA MMA
Podział ze względu na sposób wbudowania:
¦ Wałowane (wymagające zagęszczania, wałowania),
¦ beton asfaltowy,
¦ beton smołowy,
¦ mastyks grysowy SMA,
¦ asfalt piaskowy,
¦ asfalt drenaŜowy,
¦ piaski bitumowane,
¦ mieszanka mineralno-cementowo-emulsyjna MCE.
¦ Samozagęszczalne (zagęszczające się pod własnym
cięŜarem)
¦ asfalt lany,
¦ mastyks izolacyjny,
¦ masy zalewowe.
KLASYFIKACJA MMA
KLASYFIKACJA MMA
Ze względu na strukturę (uziarnienie kruszywa):
¦ makadamowa,
¦ betonowa,
¦ pośrednia (o nieciągłym uziarnieniu).
4,5% wolnych
przestrzeni. Stosowane do warstwy ścieralnej.
¦ O strukturze częściowo zamkniętej (półścisłe) –
4,5
£
8% wolnych przestrzeni. Stosowane do warstw
wiąŜących i podbudowy.
¦ O strukturze otwartej – 8
¸
¦ MMA Makadamowa - zastosowana w
1832 r w Szkocji przez Johna
McAdama.
¦ Uziarnienie kruszywa jednofrakcyjne.
¦ Obecne zastosowanie:
¦ oddzielnie wbudowane asfalt i
kruszywo – powierzchniowe
utrwalenie,
¦ grysy lakierowane.
20% wolnych przestrzeni.
Rzadko stosowane do podbudów oraz warstw
wyrównawczych.
¸
MIESZANKA BETONOWA
Mieszanka o ciągłym,
równomiernie stopniowanym
uziarnieniu kruszywa,
wytworzona i wbudowana w
całości.
MIESZANKA POŚREDNIA
(NIECIĄGŁA)
Ziarna mniejsze
wypełniają przestrzenie
pomiędzy większymi ale
ich nie rozpychają.
100
100
80
80
60
60
40
40
20
20
0
0
0,01
0,1
1
10
100
0,01
0,1
1
10
100
Sito kwadratowe [mm]
Sito kwadratowe [mm]
2
Podział ze względu na zawartość wolnych
przestrzeni (wypełnienie):
¦ O strukturze zamkniętej (ścisłe) -
228941141.012.png 228941141.023.png 228941141.034.png 228941141.045.png 228941141.056.png 228941141.067.png 228941141.078.png 228941141.089.png 228941141.100.png 228941141.111.png 228941141.122.png 228941141.126.png 228941141.127.png 228941141.128.png 228941141.129.png 228941141.130.png 228941141.131.png 228941141.132.png 228941141.133.png 228941141.134.png 228941141.135.png 228941141.136.png 228941141.137.png 228941141.138.png 228941141.139.png 228941141.140.png 228941141.141.png 228941141.142.png 228941141.143.png 228941141.144.png 228941141.145.png 228941141.146.png 228941141.147.png 228941141.148.png 228941141.149.png 228941141.150.png 228941141.151.png 228941141.152.png 228941141.153.png 228941141.154.png 228941141.155.png 228941141.156.png 228941141.157.png 228941141.158.png 228941141.159.png 228941141.160.png 228941141.161.png 228941141.162.png 228941141.163.png 228941141.165.png 228941141.166.png 228941141.167.png 228941141.168.png 228941141.169.png 228941141.170.png 228941141.171.png 228941141.172.png 228941141.173.png 228941141.174.png 228941141.176.png 228941141.177.png 228941141.178.png 228941141.179.png 228941141.180.png 228941141.181.png 228941141.182.png 228941141.183.png 228941141.184.png 228941141.185.png 228941141.187.png 228941141.188.png 228941141.189.png 228941141.190.png 228941141.191.png 228941141.192.png 228941141.193.png 228941141.194.png 228941141.195.png 228941141.196.png 228941141.198.png 228941141.199.png 228941141.200.png 228941141.201.png 228941141.202.png 228941141.203.png 228941141.204.png 228941141.205.png 228941141.206.png 228941141.207.png 228941141.002.png 228941141.003.png 228941141.004.png 228941141.005.png 228941141.006.png 228941141.007.png 228941141.008.png 228941141.009.png 228941141.010.png 228941141.011.png 228941141.013.png 228941141.014.png 228941141.015.png 228941141.016.png 228941141.017.png 228941141.018.png 228941141.019.png 228941141.020.png 228941141.021.png 228941141.022.png 228941141.024.png 228941141.025.png 228941141.026.png 228941141.027.png 228941141.028.png 228941141.029.png 228941141.030.png 228941141.031.png 228941141.032.png 228941141.033.png 228941141.035.png 228941141.036.png 228941141.037.png 228941141.038.png 228941141.039.png 228941141.040.png 228941141.041.png 228941141.042.png 228941141.043.png 228941141.044.png 228941141.046.png 228941141.047.png 228941141.048.png 228941141.049.png 228941141.050.png 228941141.051.png 228941141.052.png 228941141.053.png 228941141.054.png 228941141.055.png 228941141.057.png 228941141.058.png 228941141.059.png 228941141.060.png 228941141.061.png 228941141.062.png 228941141.063.png 228941141.064.png 228941141.065.png 228941141.066.png 228941141.068.png 228941141.069.png 228941141.070.png 228941141.071.png 228941141.072.png 228941141.073.png 228941141.074.png 228941141.075.png 228941141.076.png 228941141.077.png 228941141.079.png 228941141.080.png 228941141.081.png 228941141.082.png 228941141.083.png 228941141.084.png 228941141.085.png 228941141.086.png 228941141.087.png 228941141.088.png 228941141.090.png 228941141.091.png 228941141.092.png 228941141.093.png 228941141.094.png 228941141.095.png 228941141.096.png 228941141.097.png 228941141.098.png 228941141.099.png 228941141.101.png 228941141.102.png 228941141.103.png 228941141.104.png
KLASYFIKACJA MMA
PROJEKTOWANIE MMA
Mieszanki mineralne
Typ betonowy
Typ makadamowy
Typ pośredni
MMA musi spełniać róŜne wymagania, czasami
sprzeczne.
Wymagania podawane w przepisach dla MMA są
(powinny być) sformułowane w taki sposób, aby
zapewnić odporność MMA na dwa podstawowe
rodzaje uszkodzeń:
¦ deformacje plastyczne,
¦ spękania
oraz:
¦ działanie wody i mrozu,
¦ zniszczenia pogorszające eksploatację (szorstkość,
hałaśliwość itp).
beton asfaltowy
powierzchniowe
utrwalenie
mastyks grysowy
SMA
beton asfaltowy
o nieciągłym uziarnieniu
mieszanki do cienkich
warstw na gorąco
asfalt lany
asfalt piaskowy
PROJEKTOWANIE MMA
Deformacje plastyczne wynikają przede wszystkim z
oddziaływania pojazdów na niewłaściwie zaprojektowaną
(niestabilną) MMA.
Spękania mogą wynikać z róŜnych przyczyn:
¦ oddziaływania pojazdów (spękania zmęczeniowe),
¦ bardzo gwałtownego ochłodzenia warstwy z MMA
(spękania niskotemperaturowe),
¦ przemieszczeń w niŜej leŜących warstwach nawierzchni
(spękania odbite),
¦ osiadań, zróŜnicowanej sztywności części nawierzchni.
Podstawowe czynniki uwzględniane w wymaganiach
projektowych dla MMA i materiałów:
¦ która warstwa nawierzchni?
¦ obciąŜenie ruchem,
¦ klimat.
PROJEKTOWANIE MMA
OGÓLNE ZASADY:
¦ Projekt musi gwarantować spełnienie wymagań stawianych
MMA w konkretnej sytuacji.
¦ Osiąga się to przez zastosowanie materiałów spełniających
wymagania i połączeniu ich w odpowiednich proporcjach.
Czyli:
¦ JAKIE KRUSZYWO? (rodzaj, uziarnienie i wielkość,
właściwości - ścieralność, nasiąkliwość, kształt i tekstura,
czystość itd).
¦ JAKI ASFALT? (rodzaj, wraŜliwość termiczna - reologia).
¦ JAKA OPTYMALNA KOMBINACJA ASFALTU i
KRUSZYWA? (zawartość asfaltu w stosunku do kruszywa).
NAPRĘśENIA W WARSTWACH
ASFALTOWYCH OD KOŁA POJAZDU
BADANIA MMA
¦ Wykonuje się szereg badań MMA, mających na
celu ocenę ich zachowania w nawierzchni .
¦ Do waŜniejszych naleŜą:
¦ badanie Marshalla
¦ badanie modułu sztywności przy ściskaniu prostym
– statyczne i dynamiczne,
¦ badanie wytrzymałości przy ściskaniu trójosiowym,
¦ badanie wytrzymałości na pośrednie rozciąganie
(tzw. metoda brazylijska),
¦ badanie koleinowania,
¦ badania zmęczeniowe.
3
228941141.105.png 228941141.106.png 228941141.107.png 228941141.108.png 228941141.109.png 228941141.110.png 228941141.112.png 228941141.113.png 228941141.114.png 228941141.115.png
BADANIE MARSHALLA
MODUŁ SZTYWNOŚCI W BADANIU
ŚCISKANIA PROSTEGO
ObciąŜenie:
¦ statyczne
¦ dynamiczne
¦ ściskanie proste
¦ ze skrępowaniem
bocznym
WYTRZYMAŁOŚĆ
NA POŚREDNIE ROZCIĄGANIE
MODUŁ SZTYWNOŚCI W BADANIU
POŚREDNIEGO ROZCIĄGANIA
BADANIE KOLEINOWANIA
PRÓBKI PO KOLEINOWANIU
4
228941141.116.png 228941141.117.png 228941141.118.png 228941141.119.png 228941141.120.png
BADANIA ZMĘCZENIOWE
BADANIA ZMĘCZENIOWE
ZAKRES STOSOWANIA MMA
RODZAJE PODBUDOWY BA
Warstwa
nawierzchni
Rodzaj mieszanki
BA
SMA
AD
AL
AP
PoA
MCE
Ruch £ KR2
Ruch ³ KR3
Ścieralna
+
+
+
+
+
Uziarnienie
0/31,5
mm
0/25
mm
0/20
mm
0/16
mm
0/12,8
mm
0/31,5
mm
0/25
mm
WiąŜąca
+
+*
+*
Wyrównawcza
+
+
+
Zawartość
asfaltu [%]
3,5 ¸
4,5
3,8 ¸
4,8
4,0 ¸
5,2
4,0 ¸
5,5
4,0 ¸
5,8
2,8 ¸
4,5
3,0 ¸
4,7
Wzmacniająca
+
Grubość
warstwy
[cm]
Podbudowa
asfaltowa
+
+
+
9
16
8
¸
10
5
¸
6
4
¸
5
3,5
¸
5
9
16
8
¸
14
Ochronna izolacji
+
+
+
+
* na obiektach mostowych
RODZAJE WARSTWY
WIĄśĄCEJ Z BA
WYMAGANIA DLA WARSTWY
WIĄśĄCEJ Z BA
Właściwości
Wymagania
Ruch
£
KR2
Ruch
³
KR3
£ KR2
³ KR3
0/20
mm
0/16
mm
0/12,8
mm
0/25
mm
0/20
mm
0/16 *
mm
Moduł sztywności pełzania, MPa
-
³
16
Uziarnienie
Stabilność wg Marshalla, kN
³
8
³
11
Zawartość
asfaltu [%]
¸
5,8
4,3
¸
5,8
¸
6,0
¸
5,5
¸
5,5
¸
5,8
Odkształcenie wg Marshalla, mm
2
¸
5
1,5
¸
4
Wolna przestrzeń w próbkach, %
4 ¸ 8
4 ¸ 8
Grubość
warstwy
[cm]
6 ¸ 8
4 ¸ 6
3,5 ¸ 5
7 ¸ 10
6 ¸ 8
4 ¸ 6
Wypełnienie wolnej przestrzeni
asfaltem, %
65 ¸ 80
£ 75
Wskaźnik zagęszczenia warstwy
³ 0,98
³ 0,98
* tylko do warstwy wyrównawczej
Wolna przestrzeń w warstwie, %
4,5 ¸ 9
4,5 ¸ 9
5
¸
¸
4,3
4,5
4,0
4,0
4,3
228941141.121.png 228941141.123.png 228941141.124.png 228941141.125.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin