Асфальтобетон - из чего он состоит и как его изготовить?

Укладка: технология проведения

Если планируется дорога специального назначения, то в ее пироге должна присутствовать геосетка.

Для транспортировки смеси к назначенному месту используется специальная техника (самосвал). Для приема асфальтобетона с автотранспорта используется перегружатель, с помощью которого и проводится контакт раствора с асфальтоукладчиком. Первый этап укладки дороги — это подготовка площадки, мусор убирается, поверхность уплотняется и выравнивается. Если речь идет о ремонте существующего покрытия проводится демонтаж верхнего слоя, при разборке используется лом. При возведении дорог со специфическим целевым применением осуществляется усиление смеси. Для армирования асфальтобетона используется георешетка, имеющая сетчатую структуру и содержащая высокопрочные нити и специальные волокна. Укладка геосетки обязательна при устройстве автомагистралей, гоночных трасс, взлетных полос аэродромов.

Укатка материала должна проводиться в самую последнюю очередь.

Когда площадь убрана, дальнейшая технология укладки осуществляется с применением специальной техники и лома, укатка поверхности закончена, укладывается первый, выравнивающий слой из крупнозернистого асфальтобетона. Поверхность обрабатывается тонким слоем битумного вещества, проводится прогрунтовка. Далее асфальтоукладчиком делается основной слой асфальта. Укладчик асфальтобетона наносит примерное количество смеси, которое равномерно распределяется по поверхности, чтобы не было заметно устройство шва-стыка. Схема покрытия для составов аналогична, горячие и холодные смеси ложатся одинаково. Разница усадочной процедуры может отличаться только температурным режимом, не ниже, чем -5 градусов по Цельсию. Финишный этап — укатка с помощью катка для лучшего последовательного уплотнения.

Пример оптимального подбора ингредиентов асфальтобетонной смеси

В качестве примера компонентов асфальтобетона предлагается рассмотреть задачу: нужна мелкозернистая горячая смесь типа Б второго сорта для создания плотного верхнего шара дороги в третьей климатической зоне. Доступны такие ингредиенты:

гранитная и известняковая щебенка зернистостью 0,5—2 см;
речной песок;
отсев после измельчения гранитной крошки;
отсев после измельчения известняка;
неактивированный минпорошок;
битум материал БНД 90/130.

На первом этапе проводится тестирование и сравнение характеристик, представленных выше ингредиентов. По результатам проверки образцов с различным соотношением компонентов сделаны выводы, что для получения асфальтобетонных смесей Б типа и второго сорта подходят гранитный щебень, речной песок, гранитная пыль, минпорошок, битумный материал.

Известняк и пыль измельченного известнякового компонента не ответили нормативам ГОСТа по прочностным параметрам. На втором этапе рассчитывается щебень. Его содержание при крупности более 0,5 см равно 35-50%. Оптимальным в смесях является содержание 48%. В материале присутствует 95% частиц, указанной крупности, поэтому формула имеет вид:

Таким способом рассчитывают количество щебенки в смеси для фракционного состава.

На третьем этапе определяется состав минерального порошка. Вычисления начинаются с выведения массовых пропорций щебенки, песка и минпорошка с фракционным составом, согласно ГОСТу. Следовательно, содержание зерен размером менее 0,0071 см в минматериале асфальтобетона должно лежать в диапазоне 6-12%. Для вычислений берется 7%. При содержании элементов крупностью 0,0071 см 74% в порошковом минерале, формула расчета выглядит так:

Ввиду присутствия в смеси частиц менее 0,0071 см из гранитных отсевов, фракцию минпорошка принимают, равную 8%. На четвертом этапе рассчитывается количество песка. Общее его содержание составляет:

В примере используется речной и гранитный отсев песка. Поэтому пропорции каждого определяются по отдельности. Процентное отношение речного компонента и гранитного отсева устанавливается по их фракции крупностью менее 0,125 см. Для асфальтобетонной смеси зерна должны находиться в количестве 28—39%. Берутся средние 34%, 8% из которых рассчитаны как доля минпорошка. Следовательно, песка нужно 34-8=26% для частиц крупностью менее 0,125 см. Так как массовая часть этих зерен в речном песчаном материале составляет 73%, гранитной пыли — 49%, пропорция для асфальтобетонных смесей Б типа имеет вид:

Округляем полученную величину до 22%, следовательно, содержание отсева из гранитной крошки составляет 42 – 22 = 20%. Подобный расчет проводится для каждой фракции песка и отсева. Данные сводятся в таблице и суммируются величины с размерами меньше заданных для каждого отдельного ингредиента, затем сравниваются с требованиями ГОСТа.

На пятой стадии рассчитывается содержание битумного компонента. Согласно условиям, щебенка, песок, отсев измельченного гранита, минпорошок смешиваются с 6% вяжущего ингредиента, что соответствует средней величине, требуемой в нормативном документе. Готовятся три образца смеси с высотой 7,14 см и соответствующего диаметра. Далее, производится уплотнение комбинированным методом:

три минуты на виброплощадке при давлении 0,03 МПа;
трехминутным уплотнением на вибропрессе при давлении 20 МПа.

Спустя двое суток определяется средняя плотность, то есть масса в величинах объема асфальтобетона, реальная плотность минеральной составляющей смеси r°. По полученным данным, помимо плотности, рассчитывается пористость минеральной составляющей тестируемых образцов.

Приблизительное количество битумного вяжущего определяется по действительной плотности всех ингредиентов с учетом остаточной пористости асфальтобетона V пор = 4%. При этом средняя плотность проб асфальтобетона с содержанием битума 6% на 100% минералов составляет 2,35 г/см3. Следовательно, формулы расчета имеют вид:

Далее готовится еще три образца асфальтобетона с содержанием битума 6,2% для определения остаточной пористости. Если ее величина составит 4,0 ± 0,5%, готовятся дополнительные 15 образцов такой смеси и тестируют их, согласно ГОСТ 9128-84.

При обнаружении несоответствия с требованиями нормативного документа, производится корректировка смеси и последующие ее испытания, как указано выше.

Технология приготовления асфальтобетонной смеси и контроль. ГОСТ 9128-97

— Для приготовления а/б смеси необходимо предварительно разработать в лабораторных условиях его состав (количества щебня, песка, минерального порошка и битума). — Для обеспечения точного состава а/б смеси необходимо предварительная сортировка этих материалов (сортировочные устройства устанавливаются до холодного вертикального элеватора).

— Количество материалов, отпускаемых со складов завода в смеситель, должно соответствовать составу смеси, предложенного лабораторией.

— Для восстановления кровель применяется а/б смесь, используемая для всех типов дорог: Тип АМарки I, где содержание щебня должно составлять 50-60% (гос. стандарт 9128-97)- Для приготовления смеси в смеситель в первую очередь подается щебень, песок, минеральный порошок; после получения смеси подается соответствующее количество битума для последующего смешения.- Температура щебня и песка в процессе смешивания должна составлять 165-185 С°- Минеральный порошок подается в холодном виде.- Температура битума должна составлять 140-160 С°- После выпуска из смесителя температура смеси должна составлять 140-160 гр. С. — Состав щебня должен быть таким, чтобы его зерна проходили:через 20-мм сито – 90-100%,через 15-мм сито – 75-100%.- Допустимое отклонение в количестве материалов в процессе приготовления а/б смесей должно быть не более: щебня – 3%,песка – 3%,битума – 1,5%,мин. порошка – 1,5%.- температура битума проверяется каждые 2 часа.

— Контроль за остальными компонентами смеси ведется непрерывно. — Температура готовой смеси проверятся при каждой погрузке в самосвал.- Качество а/б смеси проверяется в каждую смену в лабораторных условиях.- Время доставки а/б смеси не должно превышать 1, 5 часа при температуре воздуха свыше 10 С°. — Работа механизмов предварительной сортировки и устройств по взвешиванию компонентов проверяются каждые 2 недели, а при возникновении подозрений в неточности – немедленно. — При визуальном осмотре а/б смесь должна выглядеть однородной, рыхлой, не должна прилипать к кузову автомобиля. В случае возникновения сомнений она должна быть проверена в лабораторных условиях. — Состав зерен а/б смеси проверяется раз в 3 смены, а содержание щебня – каждую смену, ускоренным методом. — Прочность используемых в а/б смесях (тип А) щебня не должна быть ниже 1000. — В щебне (тип А) допустимо наличие не более 15% плоских и игольчатых зерен.- Содержание глинистых или пылевых частиц в щебне и песке не должно превышать 1%. — Пористость минерального остова не должна превышать 23%. — А/б смесь должна соответствовать следующим требованиям:

Наименование показателей

Климатические зоны

ll, lll

lV, V

Водонасыщенность в % по объему

Тип А

Б и Г

В и Д

Остаточная пористость по % объема

2.0-3.5

1.5-3.0

1.0-2.5

2.0-3.5

2.0-5.0

1.5-4.0

1.0-4.5

2.0-5.0

3.0-7.0

2.5-6.0

3.0-7.0

Состав зерен а/б смесей типа А марки I должен составлять:

Тип смеси	Состав зерен в % меньше мм
20	15	10	5	2.5	1.25	0.63	0.315	0.14	0.071
А	90-100	75-100	62-100	40-50	28-38	20-28	14-20	10-15	6-12	4-10

— Нагретый до рабочего состояния битум необходимо использовать в течение 5 часов. — После готовности а/б смеси его необходимо загрузить в автомашины или в складское хранилище- В зависимости от консистенции битума, используемые материалы в процессе приготовления а/б смеси должны иметь следующую температуру:

Вид смеси	Марка битума	Температура в С°
Битум	Щебень и песок	А/б смесь
горячий	БНД: 40/60 60/90 90/130 БН: 60/90, 90/130	130-150	165-185	140-160
Холодный	БНД: 130/200, 200/300, 130/200 БН: 200/300	110-130	145-165	120-140
АГ: 130/200 МГ: 130/200	80-10090-100	115-135125-145	90-110100-120

— Для приготовления а/б смеси необходимо иметь необходимое количество щебня, песка, минерального порошка и битума. — В ходе приготовления смеси необходимо произвести предварительное дозирование по объемам – в соответствии с зерновым составом, разработанным в лаборатории.Влажный щебень и песок определенного зернового состава в установленных объемах поступает в сушильно-нагревочную печь. После печи поступает на сита двойной сортировки, а оттуда – в соответствующие бункеры. Из этих бункеров щебень, песок и минеральный порошок в определенных дозах подаются в смеситель (битум подается отдельно).- Цикл приготовления смеси считается завершенным, когда она поступает в машину по перевозке смеси или в заводское складское хранилище.

Вас также могут заинтересовать:

23.05.2021

Какие бывают марки асфальта и что они означают

Многие материалы строительной и других сфер могут маркироваться определенными значениями, которые…

28.02.2021

Что такое холодный асфальт. Свойства и особенности

Тот асфальтобетон, из которого построены наши автомобильные дороги, имеет требования в технологии…

24.03.2020

Минимальная толщина укладки асфальта

Учитывая то, что подавляющее большинство автомобильных дорог на территории нашей страны (если конкретнее, то около 80%)…

18.04.2021

Какая температура асфальта при укладке?

Температура асфальта при укладке, в первую очередь, зависит от используемой разновидности…

21.03.2021

Какие слои скрываются под асфальтом: устройство дорог и тротуаров

Асфальтобетон, используемый для устройства дорожного покрытия, сам по себе обладает высокими…

15.02.2021

Асфальтовая крошка: недорогая и качественная альтернатива

Асфальтовая крошка или асфальтогранулят является одним из самых востребованных материалов, полученных…

20.02.2021

Можно ли асфальт укладывать на старый асфальт?

Асфальтовое покрытие, как и практически любой другой материал, имеет ограниченный срок службы…

28.02.2021

Коэффициент уплотнения асфальта: что за показатель и зачем он нужен

Любое асфальтовое покрытие должно обладать высоким качеством, определенными физико-механическими…

24.03.2020

Можно ли укладывать асфальт в дождь?

Казалось бы, довольно простой вопрос, на который можно дать такой же простой односложный ответ «да» или «нет». Вот, например…

Укладка асфальтного покрытия

В зависимости от температуры, которой надо придерживаться при укладке дороги, асфальт подразделяется на 4 вида: горячий, холодный, теплый, литой. Горячий состоит на 95 % из щебня и укладывается при температуре 120 С. Укладка теплого асфальта выполняется при температуре 40–80 С. Холодная асфальтная смесь не требует разогрева и может использоваться при температуре −10 С, поэтому она часто применяется для ремонта дороги. Литой асфальт отличается высокой плотностью, небольшой шероховатостью и толщиной верхнего слоя. Чтобы выполнить укладку, его разогревают до 250 С, за счет чего он становится текучим и не требует использования катков.

Холодный асфальт

Эту смесь чаще используют для ямочных ремонтных работ, которые можно проводить в любую погоду. Для обновления асфальта, из старого дорожного покрытия убирают загрязнения, затем обрамляют края образовавшейся ямы и насыпают туда холодную асфальтную смесь. После этого ее тщательно утрамбовывают и посыпают сверху песком или цементной пылью, во избежание прилипания смеси к колесам проезжающих машин. Все ремонтные работы выполняются вручную.

Основные преимущества холодного асфальта:

Отличается повышенной устойчивостью, высокой адгезией и отличными гидроизоляционными свойствами.
Ремонт дороги можно проводить даже при низких температурах −10 С.
Обладает длительным сроком эксплуатации и хранения.
Для ремонта не требуется специальная техника.

Читать по теме: Поребрик и бордюр: отличия

Хранится холодный асфальт в картонных бочках-контейнерах или в мешках, в этой упаковке он транспортируется на строительный объект. Смесь готова к моментальному использованию, без подготовки и предварительного разогрева.

Горячий асфальт

Этот вид асфальтного покрытия укладывается при помощи традиционной и широко распространенной технологии, для выполнения которой необходима трамбовочная спецтехника. Горячая асфальтовая смесь состоит из камней – гравия или щебня, содержание которых не менее 95%.

Основные компоненты смеси связывают продуктами сырой нефти и асфальтовым цементом. Все составляющие насыпают в агрегат, тщательно смешивают и нагревают. Готовую смесь грузят в самосвалы и транспортируют на объект. Асфальт выливают на поверхность дороги и прессуют тяжелым роликом.

Литой асфальт

Этот вид асфальтного покрытия популярен в странах Европы. В нашей стране он редко используется из-за дороговизны материала и оборудования для его укладки. Асфальт литого типа позволяет быстро выполнить строительство автотрассы и легко устранить повреждения глубиной до 50 мм. Он часто используется для обустройства велосипедных и тротуарных дорожек.

Литой асфальт выгодно отличается от обычного количеством компонентов и технологией укладки. Приготовленную смесь разогревают до 250 С. За счет высокой температуры она принимает форму текучей смеси, что позволяет равномерно распределить ее по поверхности дороги. Для укладки не требуется каток для уплотнения.

Основные преимущества литого асфальта:

Он позволяет быстро и легко и быстро отремонтировать любые поверхности.
Экологичность, безопасность, не боится химикатов и соли.
Обладает водонепроницаемостью и повышенной устойчивостью к деформации.
Износостойкость и долговечность.

Асфальт – востребованный материал, который используется в дорожном строительстве. Он подразделяется на разные виды, марки и типы, в зависимости от исходных компонентов, составляющих смесь и от соотношения массовых частей каждого из них в общем составе. Важную часть играют характеристики задействованных составляющих, например, размер фракций щебня или уровень очистки применяемого песка и минерального порошка. Любые типы асфальта содержат щебень или гравий, который является защитным элементом и повышает устойчивость покрытия к динамическим нагрузкам и внешним воздействиям.

Типы смесей и их основные параметры

В первую очередь вся продукция данного вида разделяется на группы в зависимости от того, какой компонент использован в качестве основного наполнителя, бывают гравийные, щебеночные и песчаные смеси.

Также применяется битум разной вязкости, из-за этого может различаться способ укладки:

Работы с горячим асфальтом требуют наличия специальной укладочной техники, без нее добиться хорошего результата невозможно

Теплые асфальтобетонные смеси (многие специалисты называют их и вовсе холодными) могут укладываться и при более низких температурах. Нижний предел температуры составляет 5 градусов тепла, но лучше все-таки проводить работы при 20-30 градусах. При изготовлении применяется только жидкий битум.

Битум – важнейший компонент, от качества которого во многом зависит прочность асфальта

Еще один важный фактор – плотность асфальтобетонной смеси.

Также можно подразделить все составы по фракциям:

Если присутствуют включения диаметром до 40 мм – крупнозернистый.
При фрагментах величиной до 20 мм – мелкозернистый.
Если размер самых крупных вкраплений не превышает 5 мм – песчаный.

В зависимости от количества щебня, присутствующего в составе, выделяются следующие виды асфальтобетонных смесей:

Укладка: технология проведения

Если планируется дорога специального назначения, то в ее пироге должна присутствовать геосетка. Для транспортировки смеси к назначенному месту используется специальная техника (самосвал). Для приема асфальтобетона с автотранспорта используется перегружатель, с помощью которого и проводится контакт раствора с асфальтоукладчиком. Первый этап укладки дороги — это подготовка площадки, мусор убирается, поверхность уплотняется и выравнивается. Если речь идет о ремонте существующего покрытия проводится демонтаж верхнего слоя, при разборке используется лом. При возведении дорог со специфическим целевым применением осуществляется усиление смеси. Для армирования асфальтобетона используется георешетка, имеющая сетчатую структуру и содержащая высокопрочные нити и специальные волокна. Укладка геосетки обязательна при устройстве автомагистралей, гоночных трасс, взлетных полос аэродромов.

Укатка материала должна проводиться в самую последнюю очередь.

Приготовление и технология укладки

Литой асфальтобетон изготавливают на основе битумов с высокой вязкость

ю, что подразумевает применение высоких температур для смешивания ингредиентов. При этом, если смесь перегреть, то произойдет изменение ее свойства. Поэтому технология подразумевает нагревание ингредиентов до минимальной температуры.

Смешивают подогретые ингредиенты в специальных бункерах на асфальтобетонных заводах. Транспортировка до места применения происходит в специальных теплоизолированных миксерах. На объекте этот материал выгружают в горячем состоянии и разравнивают вручную или специальной техникой.

Для повышения шероховатости и коэффициента сцепления сверху добавляют щебень, который впоследствии утапливается легкими механическими катками. Если слой тонкий, то в таком случае добавляют сверху дробленный песок. Кроме автомобильных дорог, этот материал применяют при гидроизоляции резервуаров и тоннелей

, а также в качестве напольного покрытия как в производственных, так и жилых помещениях.

1 тип. Фракция щебня: 15-20 мм

Заказать

2 тип. Фракция щебня: 10-15 мм

Заказать

3 тип. Фракция щебня: до 10 мм

Заказать

Основной материал асфальтобетона определяет его прочность

Щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси являются наиболее прочными и долговечными. В их составе используется щебень из горных пород, обеспечивающий высокие качественные характеристики. Кроме того, смесь усиливается специальными модификаторами – целлюлозные волокна.

Также высококачественный щебеночно-мастичный асфальт имеет в качестве вяжущего вещества полимерный битум, значительно превосходящий обыкновенные нефтяные и дорожные битумы.

Горный щебень составляет 70-80% от общего объема смеси – существенно увеличивает прочность, устойчивость, сопротивляемость деформации и образованию колеи.
Целлюлозные волокна составляют 0,3-0,5%, однако этого достаточно для выполнения заданных функций – они препятствуют стеканию битума, способствуя его удержанию.
Полимерно-битумное вяжущее составляет 6-7% от объема смеси – повышаются адгезионные свойства, возможная эластичность, стойкость к образованию колеи и коррозии.
Минеральный порошок может составлять 8-12% от массы, заполняя пустоты между фракциями щебня, что обеспечивает высокую плотность, а также повышает некоторые свойства вяжущего компонента.

Помимо высоких эксплуатационных характеристик и длительного срока службы, щебеночно-мастичные смеси позволяют понизить уровень шума на автодороге.Гравийные асфальтовые смеси уступают в прочности щебеночным, так как гравий является осадочной породой. Тем не менее, наличие основного каменного материала в составе обеспечивает достаточно высокие характеристики.

Это позволяет применять гравийный асфальт для укладки на городские автомобильные дороги и пешеходные зоны. Однако для скоростных дорог, автомагистралей и федеральный трасс такой материал не используется.Песчаные асфальтовые смеси наименее прочные из разновидностей асфальтобетона, однако со своим назначением покрытие из такого материала полностью справляется – это устройство тротуаров, площадей, парков и других территорий для пешего передвижения.

В зависимости от того, какой песок используется в составе, будут изменяться показатели прочности и плотности. Лучшим вариантом для песчаных смесей является песок из горных пород. Кроме того, стоимость песчаного асфальта ниже, чем вариантов с каменным наполнителем.

Что отражает марка асфальта

Марка асфальта может использовать несколько основных параметров классификации асфальтобетонных смесей:

Состав – отражает возможный вид основного материала;
Плотность – определяет уровень плотности/ пористости;
Принцип разжижения битума в составе – отражает требуемые условия при укладке;
Тип – указывает на процентное содержание в составе горных пород.

Подробнее об основных параметрах асфальтобетонных смесей написано после описания марок.

Марка	Описание
I	Данная марка асфальта может включать различные смеси: Высокоплотные; Плотные типов А, Б и Г; Пористые; Высокопористые щебеночные. Холодные смеси могут быть типов Бх, Вх, Гх. Данные смеси могут быть щебеночными, гравийными и песчаными – горячими и холодными – в составе может присутствовать минеральный порошок. В зависимости от комбинации основного заполнителя, зернистости и плотности, асфальтобетоны 1-й марки могут применяться для устройства асфальтового покрытия различного назначения, а также укладываться на разных уровнях. I марка асфальта подразумевает высокую стойкость к воздействию внешних факторов, если асфальтобетонная смесь используется по своему назначению. Горячий щебеночный асфальт 1-й марки с высокой плотностью будет иметь в составе не менее 40% каменистого наполнителя, что обеспечит высокую прочность и возможность укладывать материал на автомобильные дороги любых категорий. Пористые виды горячего и холодного асфальта с высоким содержанием горных пород будут оптимальным вариантом для внутренних слоев дорожного покрытия. Песчаный асфальт данной категории оптимален для устройства пешеходных зон, однако возможны пересечения с песчаными смесями III марки. Как правило, 1-я марка асфальта включает материалы, имеющие более высокую стоимость, в сравнении с аналогами 2-й и 3-й марок.
II	Данная марка асфальта может включать различные смеси: Высокоплотные; Плотные типов А, Б, В, Г и Д; Пористые; Высокопористые песчаные. Холодные смеси могут быть типов Бх, Вх, Гх, Дх. Данные смеси так же могут быть щебеночными, гравийными и песчаными – горячими и холодными – в составе может присутствовать минеральный порошок. Несмотря на то, что 2-я марка асфальта подразумевает среднее качество входящих в нее асфальтовых смесей, она является самой широкой и востребованной. Стойкость материалов к механическому и климатическому воздействию будет ниже, чем аналогов I марки, однако уровень все равно останется высоким. Это связано с тем, что максимальные физико-механические характеристики требуются далеко не для всех типов покрытий. II марка асфальта широко используется для устройства обычных городских дорог и тротуаров. Именно из асфальтобетонных смесей 2-й марки устроено большинство городских дорожных покрытий: автомобильные дороги, тротуары, площади и т.д. II марка асфальта более бюджетная, в сравнении с аналогами I марки.
III	Данная марка асфальта включает смеси, не имеющие в составе каменного наполнителя: Плотные песчаные смеси типов Б, В, Г и Д. Несмотря на то, что такие смеси имеют высокую плотность, их прочность значительно ниже, чем у щебеночных и гравийных вариантов. Однако недостаток прочности может частично компенсироваться добавлением различных добавок. Песчаная смесь может быть основана на обычном песке, а также на песке из горных пород. Второй вариант будет обладать более высокой прочностью.

Битум

Битум является продуктом нефтепереработки, выступает в асфальтобетоне в качестве вяжущего материала. Ни одна асфальтовая смесь не сможет нормально функционировать без битума, так как битум является единственным связывающим компонентом в составе. Помимо склеивания зерен других материалов, добавление битума также позволяет заполнить все пустоты между фракциями.

Уровень вязкости битума зависит от конкретной разновидности асфальтобетона. При повышении температуры вязкость понижается, а при понижении – увеличивается. Поэтому горячие асфальтовые смеси разогреваются перед укладкой, набирая прочность в процессе остывания.