Асфальт состоит из бетона

Обновлено: 28.04.2024

Сегодня асфальт – это основа коммуникаций и самый распространенный материал для обустройства инфраструктуры. Сегодня невозможно себе представить не заасфальтированных улиц в городах и не покрытых асфальтом междугородных и международных трасс. Асфальтовое покрытие имеет множество других объектов, включая даже крыши зданий. Асфальт сегодня востребован не менее чем бетон, и такое массовое применение этого материала предполагает наличие множества его марок, которые используются в самых разных условиях. Однако при этом практически каждая марка состоит практически из одних и тех же компонентов, разница заключается всего лишь в их соотношении и количестве самых разных добавок, которые призваны определять те или иные качества асфальта.

В определенных кругах асфальт называют асфальтобетоном, хотя из основных компонентов, которые применяются для создания бетона, в асфальтобетоне, присутствуют только песок и щебень, никакого цемента в асфальт не добавляют. Вместо цемента основу материала составляет битум, в качестве дополнительных добавок можно отметить некоторые минералы, чаще всего добавляется известковый порошок, призванный препятствовать образованию пустот в асфальтобетонной массе после ее укладки. Кстати, вместо песка может использоваться отсев, каменная крошка, если она имеется в достаточном количестве. Песок и отсевы в составе асфальта призваны связывать жидкий битум и не допускать его вытекания из смеси.

Горячий асфальт.

В первую очередь асфальт делится на категории по плотности – есть асфальты плотные и высокоплотные, а также пористые и высокопористые. Параметр плотности или пористости определяется повышением в составе битумной смеси концентрации песка или щебня. Всего таких категории три – I, II и III. Правда, внутри каждой категории существует еще и деление по соотношению наполнителей. Так, плотные виды асфальта содержат или больше песка (высокоплотные), или очень мелкого щебня – диаметр фракций менее 5 мм. В основном плотный асфальт используется для создания верхней, более прочной части покрытия автомобильных трасс. Асфальт пористый содержит более крупный щебень (1-4 см) и пониженное количество битума, обычно укладывается в основание асфальтированных дорог и служит для придания дорожному полотну большей эластичности, а также предотвращает его деформацию. Однако тут есть небольшой нюанс – загруженные трассы, по которым постоянно ездят тяжелые грузовые автомобили, полностью делают из крупнозернистого (высокопористого) асфальтобетона, даже верхние их слои.

Асфальтобетонные смеси обычно маркируются буквенными обозначениями, которые показывают, какой процент щебня, гравия или песка в них заложен. К примеру, литера А говорит о том, что в асфальт состоит из 50-60% щебня, все остальное – битум и другие компоненты. Литеры Б и В сообщают, что в асфальте 40-50 и 30-40 процентов щебня или гравия соответственно. Литера Г показывает, что асфальтовая смесь содержит около 30% песка, Д – 70% песка или прочих мелких отсевов, каменной крошки.

Также асфальт подразделяют по температуре укладки – есть, теплый и холодный.

Горячий асфальт перед укладкой разогревается на заводе до температуры более 120 градусов Цельсия, грузится на самосвал и транспортируется к месту укладки. Этот вид асфальта используется для создания новых дорог и капитального ремонта старых. Для работы требуется специальная техника – транспорт и каток, которым асфальт уплотняют и разравнивают.

Теплый асфальт относится к категории маловязких битумов, и его можно отнести и к горячим асфальтам, но применяется он скорее там, где применяется и асфальт холодный, так как прочность его ниже, чем у вязкого горячего асфальта. Однако он может доставляться с завода в удаленные районы, при этом температура асфальта может понижаться до 40 градусов, при этом он не теряет своих основных качеств после уплотнения. Может использоваться для создания новых покрытий, но не на нагруженных автомобильных трассах, а для ремонта небольших участков второстепенных дорог, пешеходных дорожек, спортивных площадок и пр. Для его уплотнения требуется каток.

Холодный асфальт – уже готовая битумно-гравийная смесь, не нуждающаяся в разогревании перед использованием. Еще такой асфальт называют всепогодным, так как работать с ним можно при очень низких температурах воздуха, высокой влажности, он прекрасно схватывается и твердеет даже при 30 градусах мороза. Однако этот вид асфальта не подходит для создания нового дорожного полотна, его основное предназначение – ямочный ремонт старого асфальтового покрытия. Имеет большой срок хранения, продается обычно в мешках, для укладки не требует применения техники, все работы производятся вручную, в том числе укладка (лопатой) и трамбовка (ручным катком).

Существуют еще некоторые виды асфальта, которые у нас в стране или не применяются, или применяются, но очень ограниченно. В основном это высокотехнологичные виды асфальта, обладающие повышенными качествами и требующие для создания и укладки сложных технологий и применения специального оборудования. К таковым можно отнести асфальт литой, резиновый, пластиковый, а также асфальт штампованный и цветную смесь.

Литой асфальт.

Это вид асфальта – относительно не новое изобретение, разработан был в Германии почти 100 лет назад, наибольшее распространение получил во второй половине ХХ века в странах Европы, в Канаде и США. В СССР и России не очень популярен из-за сложности технологии изготовления и повышенного расхода битума, который занимает в составе материала более 10%, и минерального порошка, расход которого составляет до 30%. Также существуют повышенные требования по подбору качества песка и щебня, для повышения пластичности в битумную смесь добавляют полимерные составляющие. Перед укладкой смесь нагревается до температуры более 200 градусов Цельсия, что предполагает применение довольно сложной техники. Кроме всего прочего, работать с таким асфальтом следует только в теплую сухую погоду, эти условия имеются в Западной Европе, но на большей части России эти условия практически отсутствуют.

Резиновый асфальт.

Такой асфальт называют еще мягким асфальтом, так как в битумную смесь добавляется мелкая резиновая крошка. Используется такой асфальт исключительно в частных целях, для создания дорожек или площадок в загородных домовладении с невысокой проходимостью. Достоинства такого асфальта заключаются в относительной упругости заасфальтированной поверхности, а также ее водонепроницаемости и долговечности.

Пластиковый асфальт.

Более дешевый вариант асфальта резинового, но вместо резиновой крошки в битумную смесь добавляются полимеры. Этот вид асфальта обладает повышенной влагонепроницаемостью, пониженным трещинообразованием, но долговечность его зависит от типа полимера, который присутствует в его составе. Однако пластиковый асфальт очень популярен в западных странах среди частных домовладельцев, которые при обустройстве приусадебной территории используют его для создания пешеходных и подъездных дорожек и детских площадок. Начинает распространяться этот асфальт и в нашей стране, правда, не так широко, как он этого заслуживает, основная причина – невысокое качество полимерных наполнителей отечественного производства.

Штампованный асфальт.

Это скорее декоративное воплощение поверхности, выполненной из обычной песчано-битумной смеси. В процессе нагревания заасфальтированной поверхности на нее наносятся штампы, которые позволяют имитировать самые разные варианты покрытий – плиточную, кирпичную, булыжную или любую другую, причем самых разных форм и конфигураций. На отштампованную поверхность при необходимости наносится полимерный состав с цветным пигментом, придающий покрытию необходимую износостойкость и долговечность.

Цветная смесь.

Такой асфальт так же, как и асфальт штампованный, относится к разряду декоративных покрытий. Представляет собой разноцветный асфальт, который состоит из осветленного битума и внесенного в состав красящего пигмента.

Асфальтобетонные смеси, используемые в качестве дорожного покрытия, в просторечии называют асфальт по аналогии с греческим названием горной битумной смолы насыщенного черного цвета. Однако это два разных материала по своим физико-механическим характеристикам и составу.

Из чего производят асфальт — основные компоненты

Асфальтобетон изготавливают на асфальтных заводах из битума и твердых наполнителей. Искусственный асфальт может включать в себя множество других компонентов в зависимости от назначения дорожного полотна и условий эксплуатации.

Крупнозернистый наполнитель. Это щебень различных горных или осадочных пород. Его назначение — придавать асфальтобетонному покрытию твердость и стойкость к повышенным механическим нагрузкам. Допускается фракция 10–40 мм.

Мелкозернистый наполнитель. Назначение этого компонента — снижение пористости и повышение плотности асфальта. Для этого в асфальтобетон добавляют карьерный песок или щебеночный отсев. Такой наполнитель улучшает стойкость автодорожного покрытия к высоким температурам.

Минеральные порошки. С их помощью регулируется вязкость смеси.

Битум. Это основной вяжущий компонент искусственного асфальта. Некоторые асфальтные заводы используют другие синтетические пластификаторы, но такая технология более затратная и применяется только для особых дорожных покрытий.

Виды асфальтобетонных смесей

Российским ГОСТом 9128–2013 предусмотрено три разновидности асфальта в зависимости от фракции твердого наполнителя.

Крупнозернистые асфальтобетонные смеси применяют для укладки нижнего слоя автодорожного покрытия. Для его изготовления асфальтные заводы используют как крупный щебень размером 20–40 мм, так и мелкие фракции 5–15 мм.

Мелкозернистые — верхний слой дорожного полотна. В состав такого асфальтобетона в качестве наполнителя входит мелкий щебень размером зерна 5–15 мм.

Песчаные — для тротуаров и садово-парковых дорожек. Основной наполнитель в таком асфальте — песок, отсев и немного мелкофракционного щебня с минеральным порошком.

Асфальтные заводы выпускают несколько видов асфальтобетонных смесей в зависимости от их состава.

Классический асфальт — универсальный, подходит для дорожно-строительных работ в городе и в сельской местности, для строительства автодорог и пешеходных тротуаров.

Щебеночно-мастичный — высокопрочный, подходит для прокладки загородных автомобильных магистралей с интенсивным движением. В состав входят стабилизирующие волокнистые добавки.

Полимерасфальтобетон — прочный и долговечный, подходит для строительства ВПП, покрытий мостов и проездов для массивной военной и спецтехники. В состав входят сополимерные компоненты и пластификаторы.

Асфальт классифицируют и в зависимости от технологии производства. Это могут быть горячие, холодные или же теплые асфальтобетонные смеси

Горячий и теплый асфальтобетон — технология изготовления

Рабочая температура горячего асфальта — около 110°С, теплые асфальтобетонные смеси — от 40 до 80°С. Это классическая технология укладки асфальтовых дорожных и тротуарных покрытий, которая заключается в температурной пластификации битума и его отвердении после укладки, разравнивания и укатки.

Большинство асфальтовых заводов используют классическую технологию производства горячего асфальта.

Щебень просушивается при температуре около 150°С, а затем просеивается на грохоте. Твердый наполнитель поступает на АБЗ во влажном состоянии, что недопустимо в производстве асфальтобетона.

Смешивание наполнителя с битумом при температуре около 170°С, которая поддерживается вплоть до укладки асфальта.

Добавление присадок и модификаторов. Это улучшающие эксплуатационные и укладочные характеристики асфальтобетона компоненты.

Готовый горячий асфальт хранится не более двух суток. Он имеет строгие сезонные рамки — лето и сухая теплая погода весной и осенью.

Как производят холодный асфальт

Холодные асфальтобетонные смеси изготавливают на асфальтных заводах из холодных битумных смол и каменных наполнителей в сочетании со специальными полимерами. Такой асфальтобетон имеет как «плюсы», так и «минусы».

укладка при низких температурах, достигающих -30°С;

плохая сопротивляемость сдвигу.

Преимущества и недостатки холодного асфальта ограничивают сферу его применения лишь ямочными ремонтами автодорог и тротуаров. Масштабное автодорожное строительство с помощью холодного асфальтобетона нецелесообразно ни с экономической, ни технико-эксплуатационной точки зрения.

Холодный асфальт подходит для оперативного строительства площадок и тротуаров, на которых не предполагается воздействие сильных нагрузок. Это может быть как придомовая или приусадебная территория, так и садово-парковые дорожки.

Холодный асфальт изготавливают на том же технологическом оборудовании асфальтных заводов, на котором производят горячие классические асфальтобетонные смеси. Этапы просушки щебня, смешивания с битумом и добавления присадок с последующей отгрузкой аналогичны технологии изготовления горячего асфальта.

Асфальтобетонные заводы

АБЗ — это комплекс технологического оборудования по подготовке и смешиванию компонентов асфальтобетона, а также по переработке вскрытого фрезой старого асфальтобетонного покрытия.

Асфальтные заводы классифицируют на два типа в зависимости от принципа работы:

циклические — изготовление асфальта порциями с помощью дозаторов;

непрерывные — вся технологическая цепочка подготовки, смешивания и отгрузки непрерывна.

АБЗ может быть не только стационарным, но и мобильным. Сборно-разборные комплексы устанавливают в местах дорожного строительства, куда возить горячий асфальтобетон издалека недопустимо по технологическим или экономическим критериям. Асфальтобетонные заводы, оснащенные современным технологическим оборудованием, могут выпускать более 400 тонн в час горячего или холодного асфальта.

Перед тем, как мы начнем разговор о производстве асфальта, необходимо разобраться с терминологией.

В производстве используются два термина – асфальт и асфальтобетон (он же асфальтобетонная смесь, или АБС).

Их отличие состоит в следующем:

Асфальт – это одна из разновидностей битума, минеральная смола
Асфальтобетон – это строительный материал, широко востребованный в первую очередь при укладке дорог

Однако в быту термин «асфальт» обычно используется именно для обозначения асфальтобетонной смеси, а не смолы в ее составе. В этой статье мы будем придерживаться привычного бытового понимания.

Асфальтобетон представляет из себя смесь двух компонентов: минерального наполнителя и вяжущего органического вещества – битума. В этом он схож с бетоном, который состоит из наполнителя и вяжущего цемента. Отсюда и название.

В качестве наполнителя асфальтобетонной смеси может выступать:

Песок
Смесь щебня и песка
Смесь щебня, песка и минерального порошка

Наполнитель составляет большую часть смеси, тогда как на битум приходится около 6% от общего объема.

Теперь давайте поговорим о том, как изготавливается этот материал.

Технология производства асфальта

Необходимо отметить, что по способу производства и укладки выделяются четыре вида асфальтобетонных смесей:

Основной принцип изготовления у них одинаковый, но есть кое-какие нюансы.

В целом же производство асфальта состоит из следующих этапов:

Контроль исходного сырья
Подготовка наполнителя
Смешивание
Хранение и доставка до места укладки

Собственно, разница между обозначенными видами асфальта проявляется на этапах смешивания и укладки (или хранения, если речь о холодном асфальте).

Давайте рассмотрим каждый из процессов производства немного подробнее.

Контроль исходного сырья

Это важный подготовительный шаг, от которого во многом зависит качество готовой смеси.

В состав асфальтобетонной установки входит своя лаборатория. Каждый раз, когда на завод поступает новая партия компонентов для смеси (щебень, песок, битум), она отправляется на дополнительную проверку.

Для наполнителя определяется:

Гранулометрический состав щебня
Выбор щебня для асфальта зависит от зернистости смеси. Для крупнозернистых АБС берут материал с размером зерен до 40 мм. Его основу составляет фракция 20-40 . В состав мелкозернистого асфальта входит щебень фракций 5-20 и 10-20 . При необходимости сбалансировать зерновой состав в смесь также вносятся фракции 5-15, 10-15 , 15-20 .
Гранулометрический состав песка
В асфальтобетонных смесях обычно используется средне — или крупнозернистый песок с размером зерен от 0,63 до 5 мм.
Содержание глинистых частиц в песке
ГОСТ допускает наличие мельчайших глинистых частиц в природном песке, если оно не превышает 0,5% (для марок I-II) или 1% (для марки III) от общей массы материала. Для отсева этот показатель не нормируется.
Влажность песка (минерального порошка)
Она зависит от того, где и при каких условиях был добыт материал. Например, у отсева она почти всегда минимальна. А вот природный песок часто поступает на завод в увлажненном состоянии, особенно если его добыли со дна водоема или промыли. Влажность определяет длительность просушивания наполнителя перед его добавлением в смесь.
Пористость
Эта характеристика наполнителя определяет показатель остаточной пористости готовой смеси. Для плотных асфальтов берется материал с пористостью в пределах 14-22%, а для пористых – 19-28%.

Для битума определяются следующие характеристики:

Индекс пенетрации (глубина проникания иглы)
Как следует из названия, этот показатель определяется путем погружения в битум специальной иглы. Замеряется глубина, на которую кончик иглы погрузился за 5 секунд при температуре 25°C. Чем более «податливым» и плавким является битум, тем выше показатель. От этого зависит, до какой температуры будет разогреваться готовая асфальтобетонная смесь.
Термостабильность
Этот показатель определяется температурами плавления и хрупкости битума. Температура плавления – это та температура, при которой битум переходит из твердого в жидкое состояние. Температура хрупкости же показывает, в какой момент материал перестает гнуться под воздействием внешней силы и начинает разрушаться. Обе эти характеристики имеют большое значение как при производстве, так и при дальнейшей эксплуатации асфальта.

Это показатели, которые во многом определяют качество и сферу применения готовой АБС. Например, от гранулометрического состава наполнителя – то есть соотношения зерен разных размеров – зависит, будет ли готовый асфальт крупнозернистым или мелкозернистым . А это уже существенно влияет на сферу его применения.

Конечно, сырье на асфальтобетонный завод поступает под заказ, с заранее заданными характеристиками. Но никто не может стопроцентно гарантировать добросовестность поставщика, не говоря уже об отсутствии банальных ошибок и просчетов. А поскольку асфальт производится непосредственно перед его укладкой, полагаться на удачу производитель не может. Если вдруг будет испорчена одна партия материала, встанет весь процесс ремонта или строительства.

Также на протяжении всего технологического процесса осуществляется текущий контроль.

Он включает в себя:

Контроль дозирования материалов для АБС
Контроль температурного режима
Контроль качества перемешивания
Контроль качества готовой АБС

Но переходить к замешиванию сразу после проведения контрольных мероприятий еще рано. Сначала нужно дополнительно подготовить компоненты смеси.

Подготовка наполнителя и битума

Минеральный наполнитель часто поступает на завод в увлажненном виде. Особенно это актуально для речного и намывного песков, которые добывается из водоемов. Однако влага в составе АБС – крайне нежелательная примесь. Она делает асфальт хрупким и ломким, из-за чего он быстро разрушается. Поэтому перед замешиванием наполнитель проходит обработку.

Подготовка минерального наполнителя подразумевает:

Просушку (нагрев до 200°C)
Дробление (при необходимости; например, если в исходном сырье содержится слишком много крупного щебня)
Рассеивание на фракции (грохочение)

При этом просушка может быть как единовременной, так и сопровождать каждый из этапов подготовки. Это зависит от используемой технологии и особенностей сырья.

С битумом дела обстоят проще – он разогревается, становится жидким и пригодным для замешивания. Температура плавления зависит от разновидности материала и определяет вид готовой асфальтобетонной смеси.

Битум обычно разогревается до:

100-140°С – для теплого асфальта
160-200°С – для горячего и литого асфальта

При изготовлении холодного асфальта используются жидкие битумы, которые не требуют предварительного разогрева.

Подготовленное таким образом сырье отправляется на заключительный этап производства асфальта.

Смешивание

Минеральный наполнитель, просушенный при 200°C, остужается до нужной температуры. Как правило, это 160°C для горячего и 100°C для холодного асфальта – двух самых популярных разновидностей. А вот щебень и песок для литого асфальта, наоборот, разогреваются до 200-240°С.

Затем компоненты загружаются в специальный бункер, оснащенный смесительными лопатками. На каких-то заводах наполнитель сначала перемешивается до однородного состояния, и лишь потом, через отдельный рукав, к нему подается битум. Где-то все компоненты загружаются в смеситель одновременно. Это зависит от технологии, которой придерживается конкретный производитель.

Само замешивание с использованием специального оборудования занимает совсем немного времени – от 40 до 90 секунд.

На этом же этапе в асфальтобетонную смесь могут вносить добавки:

Резиновую крошку
Прорезиненный асфальт имеет повышенные показатели водостойкости и шумопоглощения, отличается высокой прочностью. Производство такого материала более энергоемкое, чем у обычного асфальта, и цена получается соответствующая. Обратите внимание: многие люди путают термины «асфальт с резиновой крошкой» (прорезиненный асфальт) и «резиновый асфальт» (мягкий асфальт). Но это два принципиально разных материала. Первый – это высококачественная смесь для обустройства автомагистралей и трасс с высокой нагрузкой. Второй – дешевое покрытие на основе резиновой крошки и клея. Оно используется для застилания крылец, лестниц, детских и спортивных площадок.
Пластик
Технология производства асфальтобетона с частичной заменой битума переработанным пластиком (до 8%) с начала 2000-х годов применяется в Индии, странах Западной Европы и Северной Америке. Такая добавка позволяет не только эффективно утилизировать пластиковый мусор, но и улучшает показатели прочности и долговечности дорожного покрытия. В России аналогичное производство пыталось наладить ОАО «Роснано», но массового применения материал пока не нашел.

Большинство разновидностей асфальта не пригодны для долгосрочного хранения. Сразу после изготовления они отправляются на место укладки.

Хранение и доставка до места укладки

Горячая АБС грузится в самосвалы или кохеры – транспорт, оборудованный специальными термосберегающими контейнерами. Они могут поддерживать температуру 150-180°С до четырех суток – на случай, если асфальт приходится перевозить на большие расстояния.

Смесь для литого асфальта при транспортировке требует постоянного перемешивания. Ведь она, по сути, представляет из себя суспензию. И в состоянии покоя наполнитель в ее составе быстро выпадет в осадок.

Готовый асфальт оперативно доставляется к месту проведения работ и выкладывается на подготовленный участок.

Технология укладки зависит от вида асфальта:

Горячий и теплый асфальт распределяется по заданной территории, разравнивается и утрамбовывается катками или виброплитами.
Холодный асфальт обычно используется для ремонта дорог. Его засыпают в подготовленную яму и утрамбовывают виброплитами или вообще вручную. Специальной укатки такой материал не требует.
Литой асфальт, как следует из названия, просто заливается на нужный участок дороги. Благодаря своей консистенции он растекается ровным слоем, который не требует трамбовки и укатки.

Теперь вы имеете представление о том, как производятся различные виды асфальта.

Полную версию данной статьи вы найдете на нашей странице .

Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте .

Асфальтобетон – особый вид дорожного материала, который аналогично бетону набирает нужную прочность после охлаждения и уплотнения исходной смеси. И, так же как для бетона, свойства его во многом зависят от свойств ингредиентов смеси и их соотношением.

Что входит в состав асфальтобетона?

Различают несколько типов асфальтобетона, состав которых заметно отличается. В отдельных случаях состав и качества исходных ингредиентов оказываются связанными с методом производства.

В общем виде АБ состоит из трех основных частей: вяжущего, минерального компонента и каменного. Последнее, однако, не касается песчаных модификаций асфальта, где каменная составляющая исключена.

О том, что входит по ГОСТУ в состав холодного, теплого и горячего, мелкозернистого и крупнозернистого асфальтобетона, а также песчаного и пористого, расскажем вам далее.

Вяжущее вещество

В производстве АБ в качестве вяжущего применяют битум. Несколько ранее использовался также деготь, но сегодня от его применения отказались.

Главная особенность этого ингредиента – вязкость. Она должна быть достаточной, чтобы при смешении покрывать щебень или гравий, но недостаточной, чтобы стекать с них. Вяжущее должно обладать приличной стойкостью, чтобы противостоять деформации, но при этом оставаться пластичным и не формировать трещины. Битум рекомендованных марок вполне подходит для этой задачи.

Может использоваться разжиженный битум – праймер, или эмульсия. В первом случае вещество разводят растворителем, во втором – смешивают с водой и эмульгатором. Цель такой операции – обеспечить высокую текучесть битума, что требуется при работе в морозы. Вода и растворитель по мере охлаждения состава испаряются, а битум сохраняет свои качества.

При получении АБ применяют вязкие битумы, свойства которых регулирует ГОСТ 22245, и жидкие – по ГОСТ 11955. Марки битума подбирают исходя из марки, класса асфальта и метода получения – холодная, горячая смесь.

Кроме того, используют и специальные разработки – полимерно-битумные вяжущие, повышающие коэффициент упругости готового покрытия, модифицированные битумы и так далее. Эти варианты регламентирует не ГОСТ, а ТУ.

Количество битума по массе или объему занимает разную долю в разных АБ.

Вид и тип АБ	Содержание битума, % по массе
Горячие
Высокоплотные и плотные	4,0–6,0
А	4,5–6,0
Б	5,0–6,5
В	6,0–7,0
Г, Д	6,0–9,0
Пористые	3,5–5,5
Высокопористые щебеночные	2,5–4,5
Высокопористые песчаные	4,0–6,0
Холодные Б	3,5–5,5
Холодные В	4,0–6.0
Холодные Г, Д	4.5–6,5

В щебеночно-мастичных асфальтах и литом асфальтобетоне содержание его выше: 5,5–7,5 в первом случае и до 9,5% во втором.

Состав минеральной части асфальтобетона, а также щебень и гравий рассмотрены ниже.

Видео ниже посвящено гранулированному резинобитумному вяжущему веществу для модификации битумов в составе асфальтобетонов:

Каменный наполнитель

Под ним подразумевают не только собственно камень – гравий или щебень, но и любые минеральные ингредиенты, в том числе и песок, и отсев. Важным здесь является буквально все: процентное содержание, форма , размер камня, происхождение, собственное сопротивление износу и много другое.

Для каменного материала значимым является зерновой состав. Причем именно соотношение зерен разного диаметра, количество пылевых частиц, глины и так далее определяет дальнейшее использование наполнителя.

Наиболее губительными для качества готового покрытия выступают пластинчатые и игольчатые зерна. Содержание подобных регулирует ГОСТ 8267 и ГОСТ 3344:

не более 15 % по массе для АБ типа. А и АБ высокой плотности:
не более 25% для типа Б горячего и холодного;
не более 35% для типа. А горячего и холодного.

Зерновой состав гравия и песка регулирует ГОСТ 23735. Происхождение его в немалой степени влияет на твердость и прочность асфальта, а также не износостойкость и морозостойкость.

Так, для получения высокоплотных типов материала, применяют щебень из метаморфических горных пород и из изверженных – базальт, диабаз, перидотит, серпентин, габбро. Также допускается камень из осадочных пород – известняк, доломит, марка дробимости которого должна быть не менее 1200.
Материал с меньшими параметрами используют для всех остальных типов АБ. Щебень из металлургического шлака для получения высокоплотного слоя не используется, но для плотного холодного типа и других применяют камень марки 1200, 1000 и ниже.
Щебень из гравия тоже неприменим для изготовления высокоплотного АБ.

Этот же материал проходит проверку на соответствие параметров по морозостойкости.

Так, для 1–3 климатического пояса плотные и высокоплотные АБ изготавливают из щебня, чей класс морозостойкости равен F50. Пористые и высокопористые – из камня классом F 15 и F25.
Для зон 4 и 5 только высокоплотный горячий асфальт выполняют на основе щебня классом F 50

Про роль песка в составе асфальтобетона поговорим ниже.

Песок

Добавляется в любые виды АБ, но в некоторых – песчаный асфальтобетон, он выступает как единственная минеральная часть. Песок применяют как природный – из карьеров, так и получаемый отсевом при дроблении. Требования к материалу диктует ГОСТ 8736.

Так, для плотных и высокоплотных подходит песок с классом прочности в 800 и 1000. Для пористых — уменьшается до 400.
Число глинистых частиц – в диаметре менее 0,16 мм, тоже регулируется: для плотных – 0,5%. Для пористых – 1%. увеличивает способность АБ к набуханию и снижает морозостойкость, поэтому за этим фактором следят особо.

Минеральный порошок

Эта часть формирует вместе с битумом вяжущее вещество. Также порошок заполняет поры между крупными каменными частицами, что снижает внутреннее трение. Размеры зерна крайне малы – 0, 074 мм. Получают их из системы пылеуловителей.

По сути дела, минеральный порошок производят из отходов цементных предприятий и металлургических – это пыль-унос цемента, золошлаковые смеси, отходы переработки металлургических шлаков. Зерновой состав, количество водорастворимых соединений, водостойкость и прочее регулирует ГОСТ 16557.

Дополнительные компоненты

Для улучшения состава или придания каких-то определенных свойств в исходную смесь вводят различные добавки. Разделяют их на 2 основные группы:

компоненты, разработанные и изготавливаемые специально для улучшения свойств – пластификаторы, стабилизаторы, вещества, препятствующие старению и прочее;
отходы или вторичное сырье – сера, гранулированная резина и так далее. Стоимость таких добавок, конечно, намного меньше.

Подбор и проектирование состава дорожного и аэродромного асфальтобетона рассмотрены ниже.

Про отбор проб для оценки состава и качества асфальтобетона расскажет видео ниже:

Проектирование

Состав устройства покрытия из асфальтобетона подбирают исходя из назначения: улица в небольшом городе, скоростное шоссе и велосипедная дорожка требуют разного асфальта. Чтобы получить лучшее покрытие, но при этом не перерасходовать материалы, используют следующие принципы подбора.

Основные принципы

Зерновой состав минерального ингредиента, то есть, камня, песка и порошка, является базовым для обеспечения плотности и шероховатости покрытия. Чаще всего используют принцип непрерывной гранулометрии, и только в отсутствие крупного песка – метод прерывистой гранулометрии. Зерновой состав – диаметры частиц и правильное их соотношение, должны полностью соответствовать ТУ.

Смесь подбирают таким образом, чтобы кривая, помещалась на участке между предельными значениями и не включала переломов: последнее означает, что наблюдается избыток или недостаток какой-то фракции.

Различные типы асфальта могут формировать каркасную и бескаркасную структуру минеральной составляющей. В первом случае щебня достаточно, чтобы камни соприкасались друг с другом и в готовом продукте образовывали четко выраженную структуру асфальтобетона. Во втором случае камни и зерна крупного песка не соприкасаются. Несколько условной границей между двумя структурами выступает содержание щебня в пределах 40–45%. При подборе это нюанс нужно учитывать.
Максимальную прочность гарантирует щебень кубовидной или тетраэдральной формы. Такой камень наиболее износостоек.
Шероховатость поверхности сообщает 50–60% щебня из труднополируемых горных пород или песка из них. Такой камень сохраняет шероховатость естественного скола, а это важно для обеспечения сдвигоустойчивости асфальта.
В общем случае асфальт на основе дробленного песка более сдвигоустойчив, чем на основе карьерного благодаря гладкой поверхности последнего. По тем же причинам долговечность и стойкость материала на основе гравия, особенно морского меньше.
Избыточное измельчение минпорошка ведет к повышению пористости, а, значит, к расходу битума. А таким свойством обладает большинство промышленных отходов . Чтобы снизить параметр, минеральный порошок активируют – обрабатывают ПАВ и битумом. Такая модификация не только снижает содержание битума, но и повышает водо- и морозостойкость.
При подборе битума следует ориентироваться не только на его абсолютную вязкость – чем она выше, тем выше плотность асфальт, но и на погодные условия. Так, в засушливых районах подбирают состав, обеспечивающий минимально возможную пористость. В холодных смесях, наоборот, снижают объем битума на 10–15%, чтобы снизить уровень слеживаемости.

Подбор состава

Процедура подбора в общем виде одинакова:

оценка свойств минеральных ингредиентов и битума. Имеется в виду не только абсолютные показатели, но их соответствие конечной цели;
вычисляют такое соотношение камня, песка и порошка, чтобы эта часть асфальта обретала максимально возможную плотность;
в последнюю очередь вычисляют количество битума: достаточное, чтобы на базе выбранных материалов, обеспечить нужные технические свойства готового продукта.

Сначала проводят теоретические расчеты, а затем – лабораторные испытания. В первую очередь, проверяют остаточную пористость, а затем – соответствие всех остальных характеристик предполагаемым. Расчеты и испытания проводят до тех пор, пока не будет получена смесь, полностью удовлетворяющая тех заданию.

Как и всякой сложный строительный материал АБ не имеет однозначных качеств – плотности, удельного веса, прочности и так далее. Его параметры определяют состав и метод приготовления.

О том, как происходит проектирование асфальтобетонного состава в США, расскажет следующий познавательный видеосюжет:

Асфальт представляет собой многокомпонентную смесь на основе песка, камня и битумного связующего. «Правильное» название материала – асфальтобетон, что не мешает использовать термин «асфальт» даже в специализированных изданиях.

Из чего состоит асфальт

В состав асфальта входят битум, песок, разновидности щебня или гравия, а также минеральные добавки и наполнители. Единственным неизменным компонентом остается битум, а остальные составляющие могут добавляться в различных пропорциях.

Функции мелкодисперсных компонентов асфальтной смеси

Песок, содержащийся в составе асфальта, играет роль наполнителя и мелкой основы, способствует распределению давления от дороги к грунту. Без песка происходило бы вытекание битумного связующего и выдавливание наверх щебня.

В случае специальных асфальтов, содержащих цемент, песок участвует в процессе цементации и придает покрытию дополнительную твердость.

Минеральный наполнитель – представляет собой измельченную до пылеобразного состояния породу (песчаник, известняк или мел), предназначенный для заполнения остаточных пустот. Песчаник наиболее универсален, так как инертен практически к любому химическому воздействию. Карбонаты кальция (известняк и мел) обычно используют на дорогах общего назначения, тогда как песчаник можно использовать вблизи химических комбинатов.

Резина – добавляется в асфальт в виде резиновой крошки (1-1,5 мм), придает покрытию высокую гидроустойчивость и пластичность. Обработанные резиной асфальты гораздо реже трескаются, что увеличивает период между проведением ремонта. Минусом таких дорог является высокая стоимость, поэтому их использование ограничивается прокладкой наиболее ответственных участков магистралей.

Изменение в структуре асфальта при добавлении минерального наполнителя

Классификация

Одним из главных параметров является крупность применяемого щебня, разделяя асфальты на следующие группы:

плотные – применяются для укладки верхнего слоя покрытия и содержат мелкий щебень. В случае фракции щебня менее 5 мм такие асфальты используются для покрытий с малой нагрузкой (тротуары и пешеходные переходы) и называются мелкозернистыми. Более крупные фракции щебня (5-15 мм) подходят для создания верхнего слоя автомобильных дорог;
пористые – используются в нижней части многослойного покрытия и содержат меньше битума, чем плотные асфальты;
высокопористые – оптимальные в качества основы для высоконагруженных автомобильных дорог. В их производстве применяется наиболее крупный щебень фракции 15-40 мм. Такие размеры обеспечивают необходимую водопроницаемость, создавая дренаж в низинах и болотистой местности. Большая крупность уменьшает сдвиг основания дороги и вдавливание в верхний слой грунта, уменьшая опасность вымывания и проседания покрытия.

Технология изготовления

Основа любого асфальтного производства заключается в подготовке исходных компонентов, смешивании при высокой температуре и хранении в специальных подогреваемых бункерах.

При прокладке дорог важно близкое расположение завода к месту строительства, поскольку материал необходимо довезти для укладки в разогретом состоянии. Если смесь остынет, ее будет очень сложно утрамбовать, а полученное покрытие окажется недостаточно прочным. Рассмотрим стадии производства асфальта.

Подготовка компонентов, из которых делают асфальт

Сюда относят просушку и просеивание. Песок, щебень и порода обычно поступают на завод во влажном или воздушно-сухом состоянии. Наличие остаточной влаги чревато снижением прочности покрытия и разбрызгиванием горячей битумной смеси при попадании в нее воды.

Чтобы устранить возможные последствия, материал подвергают сушке при температуре 150-160 ?С – такая температура позволяет избавиться от влаги, адсорбированной в порах материала.

Просеивание щебня проводят с использованием грохота. Минеральный наполнитель предварительно измельчают в дробилке, после чего также подвергают фракционированию. В зависимости от технологии производства, просушка может быть однократной или двойной, повторяясь после дробления или просеивания.

Смешивание компонентов

Щебень и песок подаются на ленточный конвейер, транспортирующий их в общий бункер. Смешивание с наполнителем и битумом может происходить одновременно или осуществляться после достижения однородной щебеночно-песчаной массы.

После добавления битума температура поддерживается на уровне 160-170 ?С. После достижения требуемой консистенции смесь (уже асфальт) попадает в бункер для хранения, где может оставаться нагретым до 4 дней. В течение этого срока ее необходимо отгрузить потребителю, чтобы избежать потери прочностных характеристик.

Модификация асфальта добавками, придающими полезные эксплуатационные свойства, производится одновременно с перемешиванием асфальта. При создании резиново-асфальтной смеси каучуковая крошка добавляется в нагретый, готовый к применению продукт.

Доставка

Перевозка асфальтобетона к месту строительства осуществляется автотранспортом. Чаще всего используют обычные самосвалы, имеющие устойчивый к воздействию горячего асфальта кузов. Для перевозки на большие расстояния могут применяться кохеры – автомобили со специальными термосберегающими контейнерами. Они предназначены для сохранения свойств асфальтобетона на протяжении 2 дней.

Как делают асфальт на заводе и можно ли его сделать самому своими руками расскажет видео:

Как проверить параметры дорожного полотна и сырья для его производства

Чтобы избежать приобретения некачественного асфальтобетона, следует требовать у продавца сертификат соответствия продукции. Его выдают только после прохождения комплекса испытаний, соответствующего ГОСТ или СНиП (в зависимости от сферы применения).

На рынке услуг по контролю качества существует ряд региональных лабораторий, которые проводят отбор проб и испытание асфальтных покрытий. При исследовании отбирается усредненный образец из общей массы материала. Анализ дорожного полотна проводится путем исследования керна, представляющего собой асфальтовый стержень, получаемый бурением дороги специальным полым буром.

Холодный асфальт своими руками

Сразу оговоримся, что холодный асфальт только укладывается самостоятельно, а его производство осуществляется только на заводе. Сама технология отличается от традиционного покрытия меньшими рабочими температурами (70-110 °С) и добавлением комплекса защитных и полимерных присадок в его состав. Последние необходимы для придания большей прочности и образования защитной антиокислительной пленки на поверхности битума.

Несмотря на название, холодный асфальт все же придется подогревать в морозы, чтобы перевести битум в пластичное состояние. Вместе с этим горелкой нужно подогреть место, куда асфальт будет укладываться. В зависимости от фирмы-изготовителя, проводить работы с холодными смесями можно даже при отрицательных температурах (до -20…-10 °С).

Плюсом холодного асфальта является длительный срок хранения. В отличие от классического асфальтобетона, его не нужно применять сразу после покупки. К минусам относится меньшая прочность, которая почти в 2 раза меньше, чем у горячего асфальта.

Для трамбовки покрытия применяется виброплита или подручные средства – толстый деревянный брус, автомобильное колесо. Окончательная доводка поверхности происходит после многократного проезда автомобилей. Не рекомендуется делать цельные участки дороги из холодного асфальта, поскольку они разрушаются при давлении транспортного средства массой свыше 3,5 т.

Модифицированный холодный асфальт:

Рециклинг старого асфальта

Высокая стоимость создания дороги вынуждает искать пути экономии средств. Одним из них является рециклинг – переработка отработанного асфальта, с целью его повторного использования. Производится переработка в стационарных условиях или в мобильных рециклерах.

Процесс осуществляется в несколько стадий:

снятие слоя старого асфальта – выполняется ремиксером, удаляющим дорожное полотно путем фрезерования;
дробление фрезерованного слоя до размеров щебня. Полученный продукт называется гранулятом и может использоваться для прокладки дорог и приготовления щебеночно-песчаных строительных смесей;
нагрев в печи без прямого контакта с огнем (чтобы избежать воспламенения);
добавление свежей порции битума и полимерных добавок, при необходимости.

Технология рециклинга имеет промышленное значение и обычно применяется при прокладке городских и междугородних автомобильных дорог. Если появилась возможность купить асфальт рециклинга для частных целей, не стоит колебаться – различия в эксплуатационных свойствах нет, тогда как цена будет существенно ниже.

Мобильные установки для рециклинга асфальта

Установка №1 Установка №2

Модернизация покрытий из асфальтобетона

Несмотря на достаточную практичность, дорожные полотна можно улучшить. Одним из способов является применение специальных мастик для асфальта. В их состав входит битум или битумные эмульсии, содержащие добавки полимеров из резины.

Обычные битумные мастики используются в горячем состоянии, а эмульсии – в холодном. Принцип действия мастик заключается в герметизации трещин и пор на поверхности полотна. Это препятствует попаданию воды внутрь дороги и ее разрушению – вода способствует растрескиванию покрытия при замерзании и гидроударе при проезде транспорта.

Преимущества и недостатки материала

Стоит отметить следующее:

Для малотоннажного применения асфальты не очень дороги, в отличие от многомиллионных затрат при прокладке шоссе;
При должном качестве асфальт незаменим в любую погоду.
Из окна машины редко заметны многочисленные дефекты, которые отчетливо видны пешеходам;
Производство разогретых и вязких смесей не является простой задачей, несмотря на автоматизацию процесса;
Сложность применения разогретых смесей отчасти компенсируется появлением холодного асфальта;
Асфальтные дорожки в саду не делают именно по причине неприятного запаха битума, хотя со временем смесь твердеет и доставляет неудобства лишь в жаркую пору.

Существующие альтернативы асфальту пока что слишком дороги и не так практичны. В отличие от других строительных материалов, совершенствование асфальта происходит не путем разработки новых материалов, а модернизацией старых.

Широкое внедрение полимерных модификаторов позволяет принципиально улучшить свойства дорожных покрытий и расширить пределы их технологического применения, что подтверждают многочисленные испытания материала.

Читайте также: