Физические свойства щебня различных фракций

Щебень фракций 5-20 мм сильнозакрупнен: при проведении рассевов становится видно, что на сите, которое имеетячейки размером 12,5 мм, содержание материала составляет около 70 %, а иногда ибольше.

Это не дает возможности подобрать наиболееподходящий зерновой состав минеральной части асфальтобетонных смесей изпоставляемого материала.

Такие физические свойства щебня данной фракциизначительно ухудшают физико-механические характеристики асфальтобетона.

Исследования, которые проводилисьСоюздорнии, а также накопленный опыт строительства и эксплуатации,автомобильных дорог (как наш, так и зарубежный) дают возможность установить,что щебень, который используется для формирования асфальтобетонных смесей для верхних слоев дорожных покрытий необходимо производить в виде узких фракций(5-10, 10-15, 15-20 мм). Из таких фракций щебня довольно просто подобратьсмеси, которые будет состоять из оптимального зернового состава.

Применение таких смесей дает существенно улучшитьоднородность многих свойств асфальтобетона, например, увеличить его плотность исдвигоустойчивость.

Так же установлено, что щебеньфракции 5-20 мм содержит большое количество зерен лещадной формы (25-40%) иболее. В то время согласно с действующей нормативно-технической документациейдля формирования верхних слоев асфальтобетонных покрытий следует применятьщебень кубовидной формы, в котором содержание зерен лещадной формы должно бытьменее 15%.

Повышенный уровень содержания зерен лещаднойформы негативно влияет такие свойства асфальтобетонных смесей как удобноукладываемость и плотность. Помимо этого, зерна лещадной формы имеютменьшую механическую прочность, чем зерна кубовидной формы.

Именно поэтому в процессе дорожногостроительства (в частности, при укатке) и в процессе эксплуатации (под воздействием массы автотранспорта) дорожного полотна зерна лещадной формы имеют тенденцию кразрушению. Такие процессы в дорожном покрытии могут приводить к образованиюсвежих поверхностей, которые не покрыты битумом.

Именно с образования таких «тонких» мест начинаетсяпроцесс разрушения асфальтобетона (попадание воды и совокупности атмосферныхфакторов (попеременного замораживания-оттаивания)).

Исследования, которые проводил крупный научно-исследовательский институт дорожного строительства установили зависимость между увеличением содержания в щебне зерен лещадной формы (от 0% до 20%) ивозрастанием его дробимости с 5 до 11%. Данные цифры красноречиво подтверждаюттот факт, что дроблению подвергаются, в основном, зерна лещадной формы.

В первый раз кубовидный щебень узких фракцийбыл применен для формирования верхних слоев дорожных покрытий во время реконструкции Московской кольцевой автодороги. В самом начале работ (в 1996году), их производителям стало ясно, что щебень узких фракций кубовидной формывыпускается в недостаточных объемах. Для решения этой проблемы было закуплено 3дробильно-сортировочные установки с производительностью 150-250 т/час.

Данные ДСУ былисмонтированы на промышленных площадках асфальтобетонных заводов и производилищебень фракции 5-10 и 10-15 мм (содержание зерен лещадной формы около 9-13%).

Статистические данныесвидетельствуют о том, что асфальтобетонное покрытие на МКАД приобрело большую сдвигоустойчивость. Все эти изменения в качественных характеристиках дорожного полотна эксперты напрямую связывают с применением щебня узких фракций кубовидной формы.

Это в свою очередь, даловозможность предотвратить образование колеи в дорожном покрытии даже в условиях колонного движения и возникновения автомобильных заторов при высоких температурах.Таким образом, срок службы асфальтобетонного покрытия значительно увеличился.

При производстве кубовидного щебня следует учитывать, что форма зерен дробленого материала зачастую определяется текстурно-структурными особенностями исходной горной породы, а также применяемым оборудованием и технологией переработки гранита или других горных пород из которых производится щебень.

Горные породы, которые применятся для получения кубовидного щебня узких фракций, состоят из нескольких минералов, которые представлены кристаллами с различной крупностью.

В процессе дробления данная горная порода имеет свойство разрушаться по границам раздела между разными кристаллами. Установлено, что увеличение размера кристаллов дает возможность увеличить выход щебня кубовидной формы.