Сколько потребуется битума марки БНД 40 60 с плотностью 1 03 т

Сколько потребуется битума марки БНД 40/60 с плотностью 1,03 т/м3 для приготовления 4500 т горячей мелкозернистой асфальтобетонной смеси типа Б марки I, если известно, что плотность минеральной составляющей смеси равна 2,25 т/м3, пустотность ее 16 %, а остаточная пористость асфальтобетона 3 %?

Решение задачи

Мелкозернистая плотная асфальтобетонная смесь типа Б, марки I ГОСТ 9128-97 используется для устройства верхних слоев дорожных покрытий магистральных улиц, развязок, мостов, спусков эстакад общегородского и федерального назначения, ямочного ремонта. Состав: песок, щебень фракции 5-20 , минеральный порошок, Битум БНД 60/90 (как правило).
Нефтяные дорожные битумы делятся на вязкие и жидкие. Вязкие битумы различаются: БНД (битумы нефтяные дорожные) и БН (битумы нефтяные).
Вязкие нефтяные дорожные битумы вырабатывают пяти марок: БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130, БНД 130/200, БНД 130/200; битумы нефтяные (БН) — четырех марок: БН 60/90, БН 90/130, БН 130/200, БН 200/300.
Буквы БНД означают «битум нефтяной дорожный», цифры-дроби 40/60, 60/90 и т.д. указывают на допустимые для марки пределы показателей глубины проникания стандартной иглы при 25°С, косвенно характеризующие вязкость битума. Битумы марок БНД отличаются хорошим сцеплением с каменными материалами и имеют достаточно высокую пластичность при отрицательных температурах, стойки к климатическим воздействиям. Технические условия на вязкие нефтяные битумы нормированы ГОСТ 22245-90.
Вязкие нефтяные дорожные битумы применяют для приготовления горячих, теплых и холодных асфальтобетонных смесей, для поверхностной обработки, пропитки, а также для разжижения с целью получения жидких битумов, применяемых для приготовления холодного асфальтобетона, поверхностной обработки и для смешения на дороге и т.п.
В зависимости от вязкости применяемого битума и температуры приготовления, укладки и уплотнения асфальтобетонные смеси подразделяются на горячие и холодные.
Горячие асфальтобетонные смеси приготовляют на вязких нефтяных дорожных битумах марок БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130, БНД 130/200, БНД 200/300 (БН 40/60, БН 60/90, БН 90/130, БН 130/200, БН 200/300) по ГОСТ 22245-90, а также на полимерно-битумных вяжущих и модифицированных битумах.
Температура горячих смесей при укладке должна быть не ниже 120 С. Формирование асфальтобетона из таких смесей в основном заканчивается после уплотнения и остывания конструктивного слоя дорожной одежды.
Холодные асфальтобетонные смеси приготавливают на жидких нефтяных дорожных битумах марок СГ 70/130, СГ 130/200, МГ 130/200, МГО 70/130, МГО 130/200 по ГОСТ 11955-82. Холодные смеси до их укладки на дорогу можно хранить на складе от 2 недель до 8 месяцев. Укладка и уплотнение холодных смесей производится при температуре воздуха не ниже 5 С весной и 10 С осенью или в летнее время. Холодные смеси из-за пониженного содержания битума и повышенного содержания минерального порошка являются жесткими и трудно уплотняются, поэтому слои из них в начальный период обладают повышенной пористостью. Формирование холодного асфальтобетона продолжается 4 – 10 недель в зависимости от класса жидкого битума, погодных условий и степени доуплотняющего воздействия автотранспорта.
Горячие асфальтобетонные смеси и асфальтобетоны в зависимости от наибольшего размера зерен щебня или гравия подразделяются на крупнозернистые (зерна до 40 мм), мелкозернистые (зерна до 20 мм) и песчаные (зерна до 5 мм).
Холодные асфальтобетонные смеси делятся на мелкозернистые и песчаные.
По плотности (пористости) асфальтобетоны из горячей смеси с учетом их назначения подразделяются на виды:
высокоплотные – с остаточной пористостью от 1,0 до 2,5 % объема, применяемые в однослойных и верхних слоях покрытий и обязательно содержащие минеральный порошок;
плотные – с остаточной пористостью от 2,5 до 5 % объема, применяемые в верхних слоях покрытий, в нижних слоях покрытий и верхних слоях оснований и обязательно содержащие минеральный порошок;
пористые – с остаточной пористостью от 5 до 10 % объема, применяемые в нижних слоях покрытий и верхних слоях оснований при пониженном содержании минерального порошка;
высокопористые – с остаточной пористостью от 10 до 18 % объема, применяемые в нижних слоях покрытий и основаниях при пониженном содержании минерального порошка.

Битумы – это органические вяжущие вещества, состоящие из высоко молекулярных углеводородов: нафтенового, метанового и ароматического, а так же кислородных, сернистых и азотистых производных.
Групповой состав битума:
1. Масла – молекулярная масса 300 – 500 а. е., < 1, содержание в битуме 40 – 60%.
2. Смолы – молекулярная масса 500 – 1000 а. е., 1, содержание в битуме 20-40%.
3. Асфальтены – молекулярная масса 1000 – 5000 а. е., > 1, содержание в битуме 10-25%.
4. Карбены, карбоиды не растворимые в бензоле.
5. Асфальтогеновые кислоты – > 1, их содержание определяет интенсивность прилипания вяжущих к каменным материалам,
6 . Парафины – ухудшают свойства битума, придавая ему хрупкость.
Для приготовления асфальтобетонных смесей применяют нефтяные дорожные вязкие и нефтяные дорожные жидкие битумы. Для горячих и теплых асфальтобетонных смесей I и II марок следует применять только битумы марок БНД, а для горячих и теплых асфальтобетонных смесей III и IV марок, а также для асфальтобетонных смесей, предназначенных для устройства оснований и нижних слоев покрытий, наряду с битумами марок БНД допускается также применение марок БН соответствующей вязкости.
Битумы марок БНД характеризуются более широким температурным интервалом пластичности и более высокой теплостойкостью по сравнению с битумами марок БН, обладают лучшими низкотемпературными свойствами и сцеплением с поверхностью минеральных материалов, но менее устойчивы к старению.

Расчет и проектирование составов асфальтобетонов осуществляется на основании рекомендаций, изложенных в СНиП 3.06.03-85 и СНиП 3.06.06-88.
В соответствии с этими руководствами компоненты асфальтобетона характеризуются таким показателем как пустотность (иногда его называют пористость) – это величина равная соотношению насыпной плотности материала к средней плотности.

П=1-ρн.п.ρ.∙100%(1)

где П – пустотность, %;
ρн.п. – насыпная плотность, г/см3;
ρ – истинная плотность материала, г/см3.
Пустотность важна в случае гранулированных или зернистых материалов, например, минеральной составляющей асфальтобетона в виде песка, щебня.
Важнейшим правилом при проектировании составов асфальтобетонов является следующее:
Содержание битума в асфальтобетоне выражается в % от массы минеральной части, т.е. сверх 100 % минеральной части.

Для определения необходимого количества битума Б в асфальтобетоне в % сверх массы минеральной части определяется по формуле:

Б=(Пм.ч.-П0)∙ρБρм.ч.(2)

где Пм.ч. – пустотность минеральной части асфальтобетона, %;
П0 – остаточная пористость асфальтобетона, %;
ρм.ч. – плотность минеральной части асфальтобетона, т/м3;
ρБ – плотность битума, т/м3.

По условию задачи: пустотность минеральной части равна 16%, остаточная пористость асфальтобетона равна 3%, плотность минеральной части равна 2,25 т/м3, а плотность битума 1,03 т/м3. Тогда содержание битума равно:
Б=(16-3)∙1,032,25=5,95%

Для приготовления 4500 т горячей мелкозернистой асфальтобетонной смеси нужно битума:

MБ=МАБ∙Б100+Б(3)

где МБ – масса битума в асфальтобетоне, т.
МАБ – масса асфальтобетона, т.

MБ=4500∙5,95100+5,95=252,714 т

На странице представлен фрагмент работы. Его можно использовать, как базу для подготовки.

Заказать полное решение

Часть выполненной работы