Coeficiente de compactação do concreto asfáltico: definição, conceito, características, classificação, fórmula de cálculo e aplicação na indústria

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Coeficiente de compactação do concreto asfáltico: definição, conceito, características, classificação, fórmula de cálculo e aplicação na indústria
Coeficiente de compactação do concreto asfáltico: definição, conceito, características, classificação, fórmula de cálculo e aplicação na indústria
Anonim

A qualidade do pavimento é amplamente influenciada pelo método de assentamento do material. O concreto asfáltico deve sempre ser compactado cuidadosamente. Caso contrário, devido à sua densidade insuficiente, o revestimento será de baixa qualidade e a estrada começará a desmoronar imediatamente após o reparo ou a construção. Nesse processo, muitas nuances devem ser levadas em consideração, em especial, o coeficiente de compactação do concreto asfáltico.

Selo

Consolide a camada superior da estrada já na última fase da sua colocação. A eficácia desse processo dependerá do fabricante do produto, da temperatura em que a alvenaria é feita, da proporção de betume, dos cálculos, incluindo o cálculo do fator de compactação do concreto asfáltico, e muitos outros fatores.

estrada em Yaroslavl
estrada em Yaroslavl

Produtos com alto teor de areia britada são difíceis de compactar. Mas, no entanto, o procedimento, mesmo com seu uso, é muito importante. Assim, segundo as estatísticas, 50% da destruição nas estradas foicausado pelo fato da compactação do concreto asfáltico ter sido realizada de forma incorreta, insuficiente.

Recursos

Durante a implementação deste processo, a estrutura da superfície da estrada é formada, o que leva à sua resistência. A influência da compactação competente do concreto asfáltico se manifesta nos seguintes processos:

  • As partículas sólidas do material se juntam e ele fica mais forte.
  • O ar é espremido e o revestimento torna-se menos poroso, o que por sua vez leva a um aumento da resistência à água e ao gelo das estradas.
  • O número de ligações por unidade de volume é multiplicado, o que leva à durabilidade e confiabilidade do revestimento.
  • As propriedades de temperatura do AB melhoram e o revestimento começa a responder menos ao aquecimento ou resfriamento.

Métodos

Existem várias maneiras de realizar essa manipulação. Eles são aplicados levando em consideração os benefícios econômicos de todo o evento e a quantidade de trabalho.

Rolamento é o rolamento de um tambor ou pneu. A escolha do equipamento é feita tendo em conta as restantes unidades utilizadas, as características da superfície. Como resultado do procedimento, a deformação residual aparece nas camadas.

No processo de aumentar a densidade, ela diminui. Em última análise, as camadas fortes permanecem sem deformação. Durante a laminação, a compactação é muito forte. Ele, quando executado corretamente, não permite sequer retração adicional do concreto asfáltico após a compactação ao dirigir carros.

Os melhores resultados são alcançados quando a temperatura dos produtos de tratamento foi escolhida para ser a ideal. Normalmente você precisa de 60 graus a mais do que o ponto de amolecimento dos ligantes usados. Na maioria das vezes, 105-120 ° C é suficiente. Realize o procedimento usando pavimentadoras especiais projetadas especificamente para trabalhar com esta temperatura.

Obras rodoviárias
Obras rodoviárias

Vibração é outra maneira de rolar. Ao colocar este tipo de superfície, as flutuações são comunicadas, nas quais a melhor compactação é alcançada. Isso requer máquinas especiais.

Determinação do coeficiente

Para testar a superfície da estrada acabada, as amostras são cortadas ou perfuradas em três locais em um terreno de 700 metros quadrados. As amostras são coletadas dentro de 1-3 dias se estivermos falando de uma mistura quente e 15-30 dias se for usada uma mistura fria. As características das amostras dependem da composição. No concreto asfáltico arenoso, a amostra deve ter pelo menos 50 mm de diâmetro e massa total de 1 kg. Se for um material de grão fino, você precisará usar 70 mm e 2 kg. Grosso requer 100mm e 6kg.

Das amostras para experimentos, são selecionadas 3 amostras com a forma de um paralelepípedo. O comprimento lateral é de 50-100 mm. Para determinar qual será o coeficiente de compactação do concreto asfáltico neste caso, use o seguinte algoritmo:

  1. Primeiro de tudo, as amostras são secas a pesos constantes, depois resfriadas e penduradas no ar.
  2. Depois calcule a densidade real.
  3. A seguir, calcule a média de 3 amostras.
  4. As amostras com núcleos são aquecidas em gabinetes térmicos. A temperatura para este procedimento é determinada separadamente para cadatipo de mistura.
  5. Em seguida, as amostras são trituradas, distribuindo-as em moldes, compactadas sob uma prensa com pressão de 40 MPa, em seguida, mede-se a altura.
  6. Amostras de misturas quentes são compactadas por vibração e depois compactadas adicionalmente sob pressão.

Com base nos dados obtidos, a densidade das amostras deformadas é conhecida. Calcule os valores padrão médios. Os fatores de compactação são calculados dividindo a densidade real pelo padrão. Se o valor for insuficiente, considera-se que o cálculo da compactação do concreto asfáltico está incorreto: a superfície está mal compactada.

Pesquisa de materiais
Pesquisa de materiais

Significado

Não há necessidade particular de descrever o significado deste indicador. Determinar o coeficiente de compactação do concreto asfáltico afeta diretamente as características subsequentes da superfície. É utilizado tanto na reparação de revestimentos como na sua construção.

No momento, tecnologias avançadas e fórmulas para calcular o coeficiente de compactação do concreto asfáltico permitem concluir com mais frequência a tarefa de organizar a estrada com sucesso. O revestimento é uniforme e bastante denso. Os coeficientes médios de compactação do concreto asfáltico, por exemplo, para São Petersburgo nos últimos 5 anos foram 0,98-0,99. Os rejeitos de compactação raramente excederam 3-5%.

Lista de requisitos

O coeficiente de compactação do concreto asfáltico de acordo com o GOST deve atender a uma série de requisitos. Entre eles estão os seguintes indicadores:

  • Mais de 0,98 para misturas frias.
  • Mais que 0,98 - para mixagens quentes tipo B.
  • Mais de 0,99 para misturas quentestipo A e B.

É importante e correto utilizar o fluxograma de compactação da estrada.

Esquema tecnológico

O principal requisito no processo de compactação é realizar o procedimento na maior temperatura de superfície possível. Quando a temperatura é aumentada para 100-140°C, a superfície torna-se menos viscosa. O rolo aplica forças tangenciais que excedem a resistência ao cisalhamento. Este momento é o mais bem sucedido para um aumento competente na densidade.

Quando a mistura esfria, o betume fica mais duro. Mais esforços são necessários para aumentar a densidade: por exemplo, a uma temperatura de 70 ° C, o número de passagens pelo rolo triplica. A duração da ação é afetada pelo atrito da areia e da pedra e pelo nível de adesão do betume à pedra.

Quando são usados agregados com corpos de trabalho para compactação, há oportunidades para compactação pelas forças da tecnologia. Isso leva à criação de camadas de revestimento uniformes. Os tipos de pavimentadoras e os esforços de pré-compactação influenciam na escolha do tipo de rolo. Normalmente, a compactação adicional é realizada com rolos leves de 5-6 toneladas ou pneus pneumáticos.

A duração do procedimento é afetada pela espessura da camada, sua aparência e condições climáticas. Quando a temperatura está abaixo de 10 °C, o procedimento é realizado em alguns minutos.

Ato de Compactação Experimental

Os atos de compactação experimental são classificados como produção e documentação técnica durante as obras rodoviárias. Eles elaboram atos após realizarem pesquisas para determinar o valor do coeficiente de compactação do concreto asfáltico.

A composição dos atos inclui uma série de nuances. A lista termina com os seguintes itens:

  • Nome e características do objeto.
  • Especificações do material.
  • As condições em que é compactado são a temperatura do revestimento e do ar.
  • Número de passes feitos, velocidade da pista.
  • Resultados de testes laboratoriais - espessura da camada, densidade, coeficiente de compactação da camada de nivelamento do concreto asfáltico.

Os atos são assinados por representantes dos laboratórios que realizaram as análises, representantes dos fabricantes.

Colocação

A superfície da estrada acabada deve cumprir os requisitos do GOST e TU. Se, por exemplo, o coeficiente de compactação do concreto asfáltico não estiver em conformidade com o GOST, a estrada será destruída muito rapidamente e os fundos serão novamente gastos em seu reparo.

A colocação da superfície é realizada nos seguintes passos:

  • Em primeiro lugar, eles estudam as características do solo, o nível das águas subterrâneas, a correção de outras obras geodésicas. Em seguida, escolha o tipo de cobertura adequado. É escolhido tendo em conta as características do local e os requisitos necessários para a estrada.
  • Próximo escolha o equipamento. Eles calculam os prazos para conclusão da tarefa, determinam a data aproximada para o lançamento da estrada.
  • O trabalho de encenação está em andamento.

Certifique-se de prestar muita atenção à seleção de máquinas de pavimentação asfáltica, ao cálculo do coeficiente de compactação de concreto asfáltico necessário e à conformidade com os requisitos do GOST.

Itens Necessários

Ao mesmo tempo, a construção de estradas não consiste apenas emprocedimentos de estilo. Afinal, você deve primeiro demolir as camadas superiores do solo, livrá-las das raízes das árvores e gramíneas. Caso contrário, o revestimento será quebrado por eles. Execute cuidadosamente o dispositivo do sistema de drenagem.

Em seguida, coloque as bases. Raramente é feito de concreto monolítico: o fato é que essa fundação custa muito mais do que seus concorrentes. Portanto, a pedra britada é mais usada. Coloque-o em camadas: primeiro, a camada inferior de pedras grandes - até 70 mm, que permite drenar as águas subterrâneas, depois a do meio - até 40 mm, o que ajuda a distribuir uniformemente as cargas e, no final, a parte superior one - até 20 mm, também distribui as cargas e contribui para a retração do concreto asfáltico após a compactação.

Como estilizar

O processo em si é produzido por pavimentadoras de asf alto. São módulos em lagartas ou com movimentos de trator, corpos de trabalho são presos a eles - uma barra de tamper e uma mesa. A placa está vibrando e estática.

Reparação de estradas
Reparação de estradas

Caminhões basculantes carregam a mistura nas tremonhas de recebimento da máquina, depois segue para a câmara do sem-fim e é distribuída por toda a largura de pavimentação. As máquinas são selecionadas com base em sua potência e desempenho. Isso é importante porque diferentes tipos de construção exigem propriedades muito diferentes dos agregados. Normalmente, os revestimentos lisos são obtidos usando veículos rastreados. Mas nas condições das ruas estreitas da cidade, os veículos com rodas são usados com mais frequência. Quanto mais larga a pavimentação, mais econômico o processo.

Para finalmente compactar o revestimento, utilize dispositivos que correspondam ao tipo de superfície. Podesejam rolos leves de até 4 toneladas, médios - até 6 toneladas, rolos tandem, placas vibratórias e assim por diante.

Funcionários

Os artistas desempenham um grande papel. Precisamos de pessoas que calculem corretamente o coeficiente de compactação necessário do concreto asfáltico, porque senão todo o processo será feito em vão. Para criar uma superfície durável, você precisa de:

  • Operador de pavimentadoras de asf alto.
  • Motorista de caminhão basculante.
  • Mestres construtores de estradas no número de 5-10 pessoas.

Todos devem seguir rigorosamente as instruções tecnológicas para assentamento AB.

Instrução tecnológica

A criação da superfície da estrada deve ocorrer na estação quente a uma temperatura de +10 graus no outono e +5 na primavera.

De acordo com o padrão GOST, os materiais AB são divididos em duas variedades:

  • Para modelar em temperaturas acima de +5 °C.
  • Para modelar de -25 a +5°C.

O processo é realizado de acordo com aproximadamente os mesmos esquemas. Mas a temperatura de aquecimento da mistura será diferente. Vai depender do clima, tipo de concreto asfáltico, espessura da superfície. Nunca coloque asf alto quando chove.

Assim como a determinação incorreta do coeficiente de compactação do concreto asfáltico, erros na entrega de uma mistura de uma determinada temperatura podem ser fatais. Eles tentam reduzir o tempo de entrega para os valores mínimos.

Asf alto é carregado continuamente nas pavimentadoras. Se houver pausas, os restos do material não serão removidos das tremonhas para que o alimentador não esfrie. Eles estão sendo cobertos até que os suprimentos sejam retomados. Ao final da obra, a mistura deve ser consumida até o fim, e o concreto asfáltico não deve ficar em lugar nenhum.

Trabalho manual
Trabalho manual

A máquina funciona a uma velocidade de 2,5-3m/min, o valor é constante. As misturas quentes quentes são carregadas quando o tamper está ativado. No caso de trabalhar com materiais frios, é desligado. Certifique-se de cortar as bordas das tiras imediatamente após a conclusão do trabalho para aumentar a densidade.

Se houver faixas estreitas não pavimentadas no local, o concreto asfáltico é colocado manualmente. Nem em todos os casos, a operação de máquinas é possível, se estivermos falando, por exemplo, de ruas estreitas da cidade, de curvas. O alinhamento é realizado com rolos de metal. Antes de iniciar o trabalho, as ferramentas devem ser aquecidas.

Após o assentamento da superfície, a compactação é realizada por meio de compactadores, rolos, unidades de vibração e assim por diante. Se forem encontrados defeitos em algumas áreas, eles são lubrificados com betume quente e, em seguida, preenchidos com concreto asfáltico, são compactados. Durante o assentamento, a temperatura da mistura e a espessura das camadas são monitoradas.

Patching

Hoje, o concreto asfáltico é o principal material utilizado na construção de estradas. Todas as ruas, pontes e aeródromos são traçados por ele. Mas existem muitos tipos disso. Por exemplo, alguns deles são usados na impermeabilização de telhados, túneis, pisos e assim por diante.

No inverno, misturas frias são usadas para tapar buracos nas estradas. É importante calcular o coeficiente de compactação do concreto asfáltico e, neste caso, é extremamente preciso. Eles usam a mesma fórmula para isso. Para calcular, divida a densidade real das amostras pelo padrão. O valor adequadamente ajustado da compactação do concreto asfáltico após a pavimentadora permite que o asf alto sirva por um longo tempo. Se for estabelecido que a densidade é insuficiente, o trabalho será feito novamente, caso contrário, a estrada entrará em colapso rapidamente. Portanto, é importante utilizar corretamente a fórmula do coeficiente de compactação do concreto asfáltico.

Tecnologia

A correção não é o processo mais difícil. Se o buraco for pequeno, feche-o com ferramentas manuais. A marcação das parcelas é realizada com mapas, os contornos são cortados com cortadores de juntas, britadeiras pneumáticas ou hidráulicas, perfuradoras, etc. Se o buraco for grande, são usados cortadores de trilha.

Estrada na Rússia
Estrada na Rússia

Em seguida, o poço é limpo de resíduos de construção e tratado com betume líquido. Isso também é feito manualmente e, às vezes, com o uso de distribuidores de asf alto. O concreto asfáltico é entregue por caminhões basculantes, mas se os volumes forem pequenos e os defeitos forem dispersos, há riscos de que a mistura endureça mais cedo. Portanto, são utilizados reparadores com aquecimento constante da mistura.

Misturas trazidas à temperatura certa são despejadas no poço. São aplicados manualmente ou por pavimentadoras. Se o buraco for raso, então a pedra britada é colocada primeiro nele. Ao determinar a espessura da pavimentação de concreto asfáltico, os GOSTs da compactação do concreto asfáltico são levados em consideração, deixando uma margem para isso. Aumente a densidade da superfície, utilizando rolos mecânicos manuais ou especiais.

Despesa

Quantidade de material,gasto no reparo da estrada depende da espessura das camadas e da área das seções da estrada. A espessura das camadas dependerá do tipo de estrada.

Os valores tanto do volume AB quanto do coeficiente de compactação do concreto asfáltico em calçadas e estacionamentos serão diferentes. Por exemplo, se você deseja colocar asf alto em 10 metros quadrados em um estacionamento, precisará de uma camada de 4-5 cm de material, tudo porque não é esperado que caminhões passem por aqui.

O cálculo será feito da seguinte forma: 10 m². m0,05 m2200 kg/cu. m, onde o último valor é a densidade do material. Ou seja, colocar o revestimento neste local requer 1100 kg da mistura.

Em 1 cu. m - cerca de 2250 kg. Portanto, para equipar o site, você precisa de 1100 kg / 2250 kg \u003d 0,49 metros cúbicos. m.

Equipamento

A técnica HAMM EU é frequentemente usada para compactar concreto asfáltico e solo. O fato é que o equipamento deste fabricante é fácil de operar. O HAMM é frequentemente recomendado em livros sobre compactação de asf alto e solo. Este fabricante existe desde 1911, por isso conseguiu entrar em inúmeras coleções de designs antigos.

Controle de qualidade

Antes de iniciar o trabalho de pavimentação, verifique sempre os modos de operação das máquinas e defina a velocidade necessária das pavimentadoras. Trabalhando na superfície da estrada, sempre determine o coeficiente. compactação de concreto asfáltico para esclarecer a composição do grupo de rolos, seu modo de operação. A densidade necessária é determinada examinando amostras que foram retiradas após o pavimento ter sido colocado por pavimentadoras de asf alto. As amostras são colhidas não antes de 2 horas depoisdesde o momento em que o carro passou.

Pontos Importantes

A superfície é rolada com uma compactadora sempre com 15 cm de sobreposição de trilhos, este valor é o mínimo para este indicador. O processo deve ser sempre monitorado para que cada tira sendo laminada seja processada pela máquina o mesmo número de vezes.

Rolos sempre retornam pelas mesmas pistas para superfícies já resfriadas e só manobram ali. Isso permite que a superfície da estrada seja mais suave. Eles começam a compactar a partir das bordas - faixas de borda. Se estiverem ausentes das bordas, tiras de 30-40 cm de largura são deixadas sem compactar para não deformar as misturas não compactadas que ainda não esfriaram.

Além disso, tais tiras são compactadas com rolos, que são especialmente equipados com dispositivos para aumentar a densidade da borda ou rolos de roda pneumáticos. Se o finalizador se move em etapas, a densidade aumenta à medida que a mistura é colocada, começando pelas bordas externas e movendo-se em direção ao centro. Uma faixa de 30 a 40 cm de largura permanece no centro sem compactação. É iniciado por último, o que permite realizar a ligação de todas as tiras de assentamento.

A selagem das costuras longitudinais é realizada de duas maneiras. No primeiro, eles começam a compactar ao longo das costuras longitudinais, enquanto o rolo do rolo captura camadas que ainda não foram enroladas em 10 a 20 cm. E o restante da superfície do tambor passa por pavimentos de concreto asfáltico laminados e resfriados.

As costuras longitudinais também são compactadas desta maneira: na pista, elas passam pelas camadas já compactadas apenas com as bordas do rolo de 10 a 20 cm. Ao realizar tal manobra, você não pode colidir com o movimento do veículonas pistas ativas. Portanto, a passagem não é difícil.

A vedação das costuras transversais é realizada na direção perpendicular em relação à colocação da mistura AB. Neste caso, o rolo da máquina atinge superfícies de estrada quentes e não compactadas em 10-20 cm. É mais difícil manobrar o rolo nestas condições, pois a área onde o faz é limitada. Por esta razão, é mais conveniente usar máquinas pequenas.

Consolidando as seções nas esquinas da estrada, comece pelos lados côncavos e siga adiante em um caminho reto. Em seções de superfícies de estrada já laminadas, o rolo é movido ao longo de tangentes. A velocidade das manobras da máquina deve ser a mesma. Nessas superfícies, os rolos com rolos compostos são mais usados.

Dificuldades na vedação

Com o tempo, a carga nas rodovias e estradas em todo o país só aumenta. Por esta razão, os requisitos para seus indicadores de qualidade estão em constante crescimento. Tudo isso levou à invenção de novos métodos e dispositivos para aumentar a densidade das superfícies. Por exemplo, vibrobeams de vários tipos foram coletados. Fabricantes estrangeiros bem conhecidos de máquinas de reparo de estradas desenvolveram betonilhas. Na maioria das vezes, a vibrocompactação das superfícies da estrada sem rolos permite obter uma melhor uniformidade. No entanto, seu uso não é garantia de que o grau de densidade especificado será alcançado.

No momento, muitas empresas estão investigando o uso de vibrofeixes em diversos casos relacionados à reparação e construção de estradas. Os suíços desenvolveram uma pista de gelo de nova geração, cujo funcionamentoo órgão vibra tanto vertical quanto horizontalmente. Está constantemente em contato com as superfícies das camadas compactadas da estrada.

Uma questão muito importante é se é possível determinar continuamente o grau de compactação do pavimento diretamente no processo de pavimentação. Essa possibilidade já existe graças à invenção da sonda radioisotópica, que é colocada sob a estrutura da pista. Nos painéis de instrumentos localizados na cabine da máquina, o trabalhador visualiza dados sobre o grau de compactação do revestimento. Se a cor no painel for amarela, a densidade precisa ser aumentada. Se estiver verde, o valor especificado deste indicador principal foi recebido.

Motivos do casamento

Apesar da regulamentação rigorosa de todo o processo, da disponibilidade de todos os cálculos necessários, existem defeitos na reparação rodoviária. Sua participação não é muito grande, mas é. Isso geralmente acontece se forem dispostas camadas de nivelamento finas de 2 a 3 cm. Às vezes, os casamentos ocorrem ao colocar uma camada regular de 5 a 6 cm quando são usadas misturas de areia. Às vezes isso acontece com camadas inferiores grossas de 9-10 cm de misturas de grãos grossos.

estrada russa
estrada russa

Parece que os casos são padrão, e não pode haver espaço para erros. Quais são as razões para o casamento?

Entre os principais pré-requisitos para seu aparecimento estão as próprias ferramentas, que realizam operações de compactação. Ou seja, as imperfeições técnicas da tecnologia, incluindo rolos vibratórios, levam a erros. Claro, isso é levado em consideração quando o fator humano foi excluído - a presença de violações, erros nos cálculos, omissões do próprio grupo de trabalho.

Então, emno nível doméstico, nunca ocorreria a ninguém martelar pregos usando uma marreta, ou começar a martelar muletas ferroviárias usando um martelo caseiro. Mas os empreiteiros rodoviários realmente conseguem fazê-lo nas estradas. Por exemplo, eles às vezes usam o mesmo rolo disponível para compactar tanto camadas finas de 2-3 cm, camadas médias de 5-7 cm e camadas grossas de concreto asfáltico de 10-12 cm. Depois de analisar e calcular, qualquer um entenderá que em cada um desses casos é necessário mudar a velocidade da técnica.

Se também levarmos em conta o fato de que a densidade inicial da mistura quente após a pavimentadora ter trabalhado nela (com um coeficiente de compactação de 0,83-0,97), a composição granulométrica, a viscosidade do betume, a resistência e rigidez da fundação, os estágios tecnológicos de aumento da densidade, condições climáticas, torna-se imediatamente claro por que é impossível fornecer um trabalho perfeito na superfície da estrada com um ou dois rolos.

A empreiteira não está interessada em comprar um carro para cada caso individual, porque então eles precisam de um número muito grande.

Portanto, é inútil censurar os fabricantes de equipamentos para obras rodoviárias por não levarem em conta tais características que surgem na prática e não incluirem em seus produtos a capacidade de alterar as características das máquinas. E mesmo o próprio princípio da regulação, que se baseia na alteração das forças centrífugas, definindo valores diferentes (geralmente há cerca de 2 deles), em casos raros, fornece etapas e faixas de influência razoáveis no curso do trabalho. As máquinas simplesmente não são capazes de cobrir todos os tipos e condições de pavimentação e compactação listados.

Chegou a hora de repensar e revisar o próprio mecanismo de implementação deste procedimento. Às vezes, rolos vibratórios do mesmo fabricante, com o mesmo peso, podem ter diferentes capacidades de compactação. Isso prova que seu propósito prático não foi amplamente concebido. Muitas vezes, também engana os próprios trabalhadores, que não têm os critérios para selecionar e usar tipos adequados de máquinas.

Às vezes há a sensação de que as falhas acontecem por causa de muita “violência” na superfície da pista da pista, e também por causa de seu impacto insuficiente na superfície. Todos esses fatores levam ao fato de que o processo se torna bastante imprevisível, e os russos observam constantemente resultados deploráveis nas estradas do país.

Conclusão

A forma como o concreto asfáltico é colocado e compactado afeta a estrada não menos do que a seleção correta de misturas para trabalhar nela. Violações de tecnologia, cálculo incorreto do coeficiente de compactação não devem ser permitidos, caso contrário as estradas ficarão inutilizáveis em breve.

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