Асфальт что это такое

Как делают асфальт: технология производства асфальтобетонных смесей

Асфальтобетон – это искусственный безобжиговый строительный материал, изготовленный из смеси битума, крупных и мелких заполнителей (гравия, щебня, песка), минерального порошка и других компонентов. В обиходе асфальтобетонные смеси не совсем корректно именуют асфальтом, т.к. это греческое название черной горной смолы (битума), которая образуется в каменноугольных породах. Существует несколько видов искусственного асфальта, отличающихся между собой составами и технологией изготовления. Каждая разновидность обладает индивидуальным комплексом эксплуатационных свойств и рассчитана на определенные области применения.

Из каких компонентов делают асфальт?

Основные компоненты асфальтобетона:

Крупные заполнители – щебень и гравий. Они должны прочно сцепляться с вяжущим веществом. Этому требованию соответствуют кубовидные зерна щебня из плотных горных и метаморфических карбонатных пород. При производстве асфальтобетонных смесей применяют заполнитель с размерами зерен 10-40 мм.
Мелкий заполнитель – песок. Для этой цели используется природный карьерный песок (речной не подходит) или отсев дробления щебня. В сырьевой асфальтобетонной смеси используют разнофракционный песок, что позволяет снизить пористость слоя. Мелкий заполнитель повышает плотность асфальтобетона, улучшает устойчивость к высоким температурам и прочность дорожного покрытия.
Минеральный порошок. Его количество и качество существенно влияют на свойства вяжущего. Слишком большое количество минпорошка снижает прочность дорожного покрытия, особенно в зимних условиях.
Вяжущее. Его функции чаще всего выполняет битум, который может быть жидким или вязким. Требуемый коэффициент вязкости битума указывается в технической документации, он зависит от состава сырьевой смеси и температуры укладки асфальта. При проведении дорожных работ в зимних условиях обычно используют жидкий битум с присадками и разжижителями.

Виды асфальтобетонных смесей по составу

По размеру зерен заполнителя различают три разновидности асфальтобетона, каждая из которых имеет определенную область применения:

Крупнозернистый. Этот материал востребован для устройства нижних слоев дорожного пирога. Для его изготовления используется щебень крупных (20-40 мм) и мелких фракций (5-15 мм).
Мелкозернистый. Заполнителем такого асфальтобетона является мелкозернистый щебень 5-15 мм. В двухслойных дорожных покрытиях мелкозернистый материал используют для устройства верхнего слоя дороги.
Песчаный. Этот искусственный асфальт подходит для обустройства тротуаров. Основной заполнитель в нем – песок. Также в составе присутствуют мелкофракционный щебень и немного минерального порошка.

По составу также разделяют следующие виды асфальтобетонов:

Классические. Предназначены для строительства городских и поселковых дорог, тротуаров.
Щебеночно-мастичные. Имеют в составе стабилизирующие добавки волокнистого типа. Применяются для создания высокопрочных дорожных покрытий автомагистралей с высокой интенсивностью движения.
Полимерасфальтобетонные. Содержат сополимеры и пластификаторы, повышающие прочность и безремонтный период дорожных покрытий. Полимерасфальтобетоны эффективны для устройства покрытий мостов, аэродромов, проездов, по которым передвигается тяжелая техника.

Виды асфальтобетона по технологии производства

По способу производства асфальтобетонные составы делят на три вида – горячие, теплые, холодные. Теплые асфальтобетоны по условиям применения, комплексу преимуществ и недостатков похожи на горячий асфальт, поэтому ГОСТ 9128-2013 объединяет эти материалы в одной группе.

Горячий асфальтобетон – состав и технологическая схема производства

Горячая асфальтовая смесь – традиционный материал, укладываемый по классической технологии при температуре не ниже +110 °C. В теплом асфальтобетоне присутствует маловязкий битум, а его укладка осуществляется при температурах +40…+80 °C. В зависимости от процентного содержания крупного и мелкого заполнителей горячие продукты разделяют на высокопористые, пористые, плотные и высокоплотные. В горячих асфальтобетонах применяется достаточно дешевый битум, поэтому они наиболее востребованы при строительстве дорожных и аэродромных покрытий, проведении масштабных капитальных ремонтов старых дорог. Их недостатки – необходимость в обеспечении важных характеристик материала в процессе укладки и применении спецтехники.

Как делают горячий асфальт на асфальтобетонных заводах (АБЗ) – основные этапы процесса:

Просушка при температурах +150…+160 °C и просеивание на грохотах заполнителей, которые обычно поступают на асфальтобетонный завод (АБЗ) во влажном или воздушно-сухом состоянии. Повышенная влажность заполнителей приводит к разбрызгиванию смеси при укладке и снижению прочности дорожного покрытия. Просушка может быть одинарной или двойной.
Смешивание компонентов – заполнителей и вяжущего. После добавления битума температура смеси вплоть до процесса укладки должна поддерживаться на уровне +160…+170 °C. Такие условия создаются в специальных бункерах, в которых асфальт может храниться не более 4 суток.
Добавление модифицирующих компонентов. Оно может осуществляться в процессе перемешивания. При производстве резиново-асфальтной продукции каучуковая крошка добавляется в уже готовую к использованию смесь.

Горячий асфальт имеет строгие ограничения по сезонности применения. Этот материал можно использовать в дорожных работах летом, а также весной и осенью при определенных погодных условиях. Зимой его применение запрещено. Горячий асфальт на близкие расстояния перевозят обычными самосвалами. Для транспортировки на дальние расстояния применяют кохеры, специальные автомобили, оборудованные теплосберегающими контейнерами. В кохерах дорожный материал сохраняет рабочие характеристики в течение 2 суток.

Холодный асфальтобетон – из чего делают и особенности технологии изготовления

Холодные асфальтовые смеси изготавливают на базе холодного битума, специальных полимеров, чистых высушенных высокопрочных каменных заполнителей (гранитного или щебня из габбро-диабаза), что обуславливает следующие преимущества этой продукции:

возможность укладывать на основание при температурах окружающей среды до +5 °C, некоторые составы приспособлены для укладки в зимних условиях при температурах до -30 °C;
сохранение рабочих характеристик в течение длительного времени;
хорошая адгезия к основанию благодаря модифицирующим добавкам.

Из-за высокой стоимости холодный материал не применяют для асфальтирования значительных площадей. А низкая устойчивость к сдвигу ограничивает его использование на участках интенсивного торможения автотранспорта.

Наиболее популярные сферы применения:

все виды ямочных ремонтов, в том числе на скоростных трассах;
оперативное сооружение дорожек, аллей, площадок, запланированных для эксплуатации при небольших нагрузках.

Производство холодного асфальта осуществляется на стандартном оборудовании АБЗ и включает те же основные этапы, что и выпуск горячих смесей: подготовку сырьевых компонентов, их смешивание, отправку готового материала к месту хранения.

Виды асфальтобетонных заводов

Асфальтобетонный завод – это комплекс оборудования, обеспечивающего производство холодных и горячих асфальтобетонных смесей, черного щебня (щебня, обработанного битумом), переработку демонтированного покрытия.

По принципу функционирования АБЗ разделяют на цикличные и непрерывные. На предприятиях циклического действия используются порционные дозаторы и оборудование периодического использования. На заводах непрерывного производства операции подготовки компонентов, их смешивания, выгрузки готовой продукции происходят одновременно.

В зависимости от мощности оборудования АБЗ могут производить от 40 т/ч до 400 т/ч и более. По степени инвентарности заводы разделяют на стационарные, сборно-разборные и мобильные.

Асфальт: технологии изготовления и укладки

Асфальт представляет собой универсальный химически устойчивый материал, который адаптируется практически к любым климатическим условиям. Может быть темно-коричневый, черный асфальт, сульфированный асфальт, асфальт из пластика, но в любом случае он состоит из смеси углеродов. При этом асфальт, который называют еще минеральной смолой, получают из натуральных источников, из побочных продуктов переработки нефтяной промышленности. Из статьи вы узнаете, что это такое асфальт, где его используют, технологию изготовления и укладки.

Состав асфальта

Состав асфальта разделяется в зависимости от того, является ли он природным или изготовлен искусственно. Природный добывают в Мертвом море на территории Израиля, в озере Пич-Лейк в Тринидаде, провинции Альберта в Канаде. Также небольшие месторождения расположены на Кубе, в Соединенных Штатах и Иране. Основной компонент — это природный битум (до 70 процентов), с добавлением органических и неорганических включений.

Искусственный асфальт состоит из основного компонента и дополнительных. Основным выступает тот же битум, но не естественный, а созданный искусственно. Используются маловязкие, вязкие нефтяные, модифицированные битумы.

Основной компонент асфальта — это битум. Он присутствует во всех видах материала для покрытия. Другие составляющие используются в разных соотношениях. К ним относят песок, гравий, щебень, дополнительные присадки.

Заделать трещину в асфальте около дома можно самостоятельно. Асфальт своими руками сделать нельзя, но в магазинах представлены марки холодного типа. Трещина нагревается, в нее вливается предварительно нагретый пластичный состав.

Песок способствует созданию одинакового давления, которое оказывается от дорожного покрытия на грунт. Он играет роль мелкой основы или наполнителя. Песок зачастую является необходимым элементом, так как без него бутим вытекал бы наружу и происходило выдавливание щебня на поверхность. Если асфальтовый состав относится к типу цементных, то к функциям песка добавляется еще одна. Это — придание твердости и устойчивости.

Минеральные наполнители, входящие в состав асфальта, заполняют остаточные пустоты. Это перемолотые в пыль мел, песчаник, известняк. Наиболее оптимальным является песчаник. Он адекватно реагирует на любые воздействия, взаимодействует с любыми составами. В то же время для производства шоссе общего назначения выбирают известняк или мел. Объясняется это тем, что эти материалы стоят дешевле.

Резина придает асфальту дополнительную пластичность и гидроустойчивость.

Она добавляется в виде крошки, размер частиц не превышает 1,5 миллиметра. Анализ асфальта доказал, что включение в состав резины влияет на то, что он реже трескается, срок службы дороги увеличивается. Однако, стоимость повышается, технология укладки несколько другая, срок выполнения дорожных работ по укладке увеличивается.

Виды асфальта

Асфальт классифицируют в зависимости от размеров применяемого щебня при производстве асфальта. Материал по этому критерию разделяется на такие группы:

Плотный или мелкозернистый асфальт. Используется для укладки первого, верхнего слоя покрытия. Состав содержит мелкий щебень (по диаметру частиц меньше 5 миллиметров). Плотный асфальт применяют для поверхностей с малой нагрузкой, например, пешеходных переходов и тротуаров. Если частицы немного крупней (от 5 до 15 миллиметров), то состав используется для покрытия верхнего слоя автомобильных дорог. При этом нагрузка может быть средней и высокой.
Пористый. Такой тип асфальта содержит малый процент бутима. В основном сфера его использования — это нижняя часть многослойного автомобильного покрытия.
Высокопористый. Щебень в таком составе крупнозернистый. Диаметр частиц начинается от 15 и заканчивается 40 миллиметрами. Состав обеспечивает дренаж в низинах и болотистой поверхности, водопроницаемость, толщина асфальта максимальна. Кроме того, высокопористый асфальт уменьшает сдвиг основания дорожного покрытия, что уменьшает риск проседания и вымывания грунта. Благодаря этим характеристикам асфальт является оптимальным для создания автомобильных трасс с высокой степенью загруженности.

Читать еще: Как положить линолеум на старый деревянный пол?

Как видно, асфальт хоть и классифицируют по показателю размера щебня, основным различием является сфера применения. Плотный используется для обычных дорог, пористый — для пешеходных дорожек, а высокопористый — для загруженных шоссе.

Есть и третий вид классификации — по способу укладки на покрытие дороги. Материал разделяют на типы асфальта:

горячее покрытие, температура укладки при котором составляет около 120 градусов;
теплое, маловязкий бутим укладывается при температурах от 40 до 80 градусов;
холодное, работы производятся при температурах до 5 градусов.

Появился современный вид асфальта, который превосходит по своим техническим характеристикам обычный, — литой асфальтобетон. Он сложней в укладке, транспортируется не так просто до места назначения, стоит дороже. Новые технологии асфальта развиваются, в стране постепенно старые дорожные покрытия заменяют на выполненные по инновационным технологиям.

Область применения

Основная сфера использования, с того момента, когда появился асфальт, — это дорожное строительство. К числу работ относятся:

асфальтирование трасс для автомобилей (у асфальта нет аналогов, применяется только этот материал);
покрытие пешеходных переходов, тротуаров, детских площадок;
благоустройство территорий, прилежащих к многоквартирным домом;
устройство сооружений общественного назначения (аэродромы, аэропорты, железнодорожные вокзалы).

Асфальт мелкозернистый тип б, заменяется конструкциями из монолитного бетона или железнодорожных плит, если речь идет о благоустройстве территорий, где наблюдается массовое скопление людей.

Другой сферой применения материала является изготовление строительных материалов. Сюда включаются лаки, клей, мастики, рубероид, битумная черепица, пергамин. Технологии изготовления асфальта, используются при производстве гидроизоляционных и электроизоляционных материалов.

Технология и процесс изготовления

Технология производства достаточно сложная. Роль играет расположение завода по производству асфальта. Изначально смешиваются исходные компоненты при высокой температуре. Они хранятся в подогреваемых бункерах. Асфальт в разогретом состоянии транспортируют до места укладки. При этом важно, чтоб материал не затвердел до укладки, иначе покрытие потеряет прочность. Именно поэтому заводы по производству асфальта подбирают максимально близкорасположенные к месту работ.

Первый этап — это подготовка компонентов. Щебень, песок, минеральные материалы просушиваются воздухом при температуре около 150 градусов. Высокий показатель необходим для того, чтоб из компонентов вышла вся влага, которая абсорбировалась в порах.

Щебень просеивают, отделяются различные породы (мелкие, со средними, большими размерами — потом их распределяют по бакам для производства различных типов асфальта). Минеральные наполнители просеивают через дробилку, в результате чего они становятся похожими на пыль, после чего следует фрагментация. В зависимости от технологии изготовления и требуемых технических характеристик просеивание и просушка проходят одноэтапно или в несколько циклов.

Второй этап — это смешивание состава. Изначально песок и щебень в необходимой консистенции подаются на ленточный конвейер. После достижения однородной массы в бункер добавляют бутим. Температура смешивания составляет около 160 градусов. В нагретом состоянии состав остается в бункере до 4 дней, за этот срок готовую смесь необходимо доставить до места проведения работ, в противном случае она застынет и станет более непригодной для использования. По месту проходит экспертиза асфальта рабочими.

Минеральные компоненты, добавки добавляются во время этапа смешивания. При изготовлении резиново-асфальтовой смеси крошку каучука помещают внутрь уже готового и разогретого состава.

Доставка потребителю происходит автомобильным транспортом. Самосвалы, предназначенные для перевозки, устойчивы к воздействию разогретого состава на кузов. Такой метод транспортировки подходит для перемещения на небольшие. Если требуется отвезти асфальт на 200 километров и дальше, то используют кохеры, специальные автомобили, оснащенные теплоустойчивыми контейнерами. В них асфальт сохраняет свою температуру до двух суток.

Укладка

Асфальтирование происходит сразу после доставки груза на территорию. Правильное выполнение этого этапа работ обеспечит надежность покрытие, отсутствие появления трещин в течении длительного времени. Асфальтирование происходит по такому алгоритму:

Расчет расхода асфальта (происходит расчет по площади асфальта, резка асфальта);

Подготовка места укладки, демонтаж асфальта старого, установка анкеров для асфальта. Территория очищается от влаги, пыли и грязи (если основание не идеально чистое, то дорожное покрытие плохо зацепится и через несколько месяцев начнет расползаться).
Грунтовка. Для того, чтоб положить асфальт обычно, применяют грунтовку с битумом и битумной эмульсией.
Укладка. С помощью специализированной техники производится размещение асфальта по поверхности. Громоздкая техника используется, если площадь асфальтирования составляет более 30 квадратных метров. Если меньше, то технику использовать нецелесообразно, и асфальт размещают вручную рабочие.
Уплотнение. Этап следует сразу же после размещения асфальта. Пневмоколесные катки или техника со статическим принципом работы добивается уплотнения смеси. Ручная утрамбовка возможна, если речь идет о небольших участках.

Качество и надежность укладки асфальта на дороге зависит от ряда факторов. Рабочим предписано соблюдать такие требования:

использование только проверенных и качественных составов, асфальта с действующим ГОСТом (если по какой-то причине поставка асфальта запоздала, и он потерял изначально высокую температуру, то использовать его нельзя);

тщательная очистка поверхности укладки (не должно остаться грязи, влаги и пыли, химических реагентов, в противном случае асфальт надежно не закрепиться и через 2-3 месяца начнутся проблемы);
соблюдение требований по условиям окружающей среды и влажности (при наличии осадков укладку производить нельзя, температура осенью не должна составлять ниже 10 градусов, весной — ниже 5 градусов, зимой работами заниматься запрещено);
во время укладки нет снега или дождя.

Важно выполнение рекомендаций, касательно типа используемого состава асфальта.

Некоторые виды асфальта и марки асфальта требуют укладки при более высоких температурах окружающей среды или за короткий срок.

Наблюдая за рабочими, многие задаются вопросом для чего асфальт посыпают цементом.

Железнение асфальта цементом необходимо укрепления дорожного слоя, продления срока эксплуатации.

Асфальт: виды и классификация

Что такое асфальт? Состав асфальта

Асфальт — это готовое покрытие дороги из асфальтовой или асфальтобетонной смеси. Асфальтовая или асфальтобетонная смесь — это готовая смесь битумов с минеральными материалами: щебнем или гравием, песком (возможно с добавлением минерального порошка). Асфальт применяют для устройства покрытий на автомобильных дорогах, для гидроизоляции, как кровельный материал, для изготовления замазок, клеев, лаков. Асфальт наивысшего качества используется в живописи и при создании литографий.
Асфальт может быть природного и искусственного происхождения: в природном горном асфальте битума 60—75 %, в искусственном — 13—60 %.
Часто асфальтом называют асфальтобетон — искусственный каменный материал, который получается в результате уплотнения асфальтобетонных смесей. Классический асфальтобетон состоит из щебня, песка, минерального порошка (филера) и битумного вяжущего (битум, полимерно-битумное вяжущее; ранее использовался дёготь, который в настоящее время не применяется).

Асфальтобетонные смеси

Виды асфальтобетонных смесей, выпускаемые АО «АБЗ КАПОТНЯ»:

КРУПНОЗЕРНИСТЫЕ – для нижних слоёв двухслойных асфальтобетонных покрытий.

МЕЛКОЗЕРНИСТЫЕ – для строительства магистральных федеральных дорог и улиц с высокой интенсивностью движения.

ПЕСЧАНЫЕ – для пешеходных дорожек и тротуаров, стоянок легковых автомобилей, торговых площадей.

СМЕСИ НА ПОЛИМЕРНО-БИТУМНОМ ВЯЖУЩЕМ – для увеличения долговечности покрытий.

СМЕСИ НА РЕЗИНО-БИТУМНОМ ВЯЖУЩЕМ(БИТРЭК).

СМЕСИ С МОДИФИКАТОРОМ УНИРЕМ.

РЕЗИНОАСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ СМЕСИ – покрытия пониженной жёсткости, например для покрытия стадионов, беговых дорожек.

ЦВЕТНЫЕ – мощение покрытий площадей у важных государственных, административных, культурно-просветительных учреждений, площадей парков и т.д.

ХОЛОДНЫЕ СКЛАДИРУЕМЫЕ СМЕСИ(ХОЛОДНЫЙ АСФАЛЬТ) – для ямочного ремонта, транспортируются на любые расстояния в полиэтиленовых мешках.

ЛИТЫЕ – могут использоваться для работ в зимнее время и ямочного ремонта, разогреваются до высокой температуры, перевозятся в специальных машинах – кохерах.

ЩЕБЁНОЧНО-МАСТИЧНЫЕ – долговечные и трещиностойкие с повышенным содержанием щебня мелких фракций, особо прочные.

ЧЁРНЫЙ ЩЕБЕНЬ – для устройства оснований.

ТЁПЛЫЕ АСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ СМЕСИ — для работы при пониженных температурах.

Цветной асфальт

На АО «АБЗ КАПОТНЯ'» освоен выпуск цветного асфальта. Цветные асфальтобетонные смеси применяются для благоустройства скверов, парков, площадей, велодорожек и других объектов. Своим клиентам мы можем предложить асфальт красного, розового, зеленого, синего и серого цвета. На следующих фотографиях представлена укладка асфальтобетонной смеси серого цвета в парке «Кузьминки» в августе 2015г.

Холодный асфальт

Холодный асфальт (холодная асфальтобетонная смесь) – это готовый материал для осуществления ямочного ремонта асфальтобетонных покрытий дорог, улиц, тротуаров, спортивных и стояночных площадок, дворовых территорий, а также заделки лунок после взятия кернов.

Основные преимущества холодного асфальта в сравнении с традиционными горячими и литыми смесями:

Возможность заготовки впрок и длительного хранения (до одного года);
Возможность применения в любое время года (при температурах от -10 С до 40 С) и в любом количестве (от 1 упаковки до нескольких тонн);
Неограниченная дальность транспортировки;
Экологичность при применении;

Читать еще: Уровень строительный пузырьковый какой лучше?

Применение холодного асфальта позволяет потребителю:

Сохранить энерго- и трудозатраты при производстве ремонтных работ (достаточно 1-2 человек);
Максимально упростить технологию производства ремонтных работ – достаточно вычистить дно и стенки выбоины от мусора и обломков, высыпать необходимое количество смеси и утрамбовать (уплотнить) любыми подручными средствами (лопатой, колесом автомобиля, виброплитой, лёгким катком);
Существенно сократить время и затраты на производство ремонтных работ;
Открывать движение транспорта сразу, без ограничения, после завершения ямочного ремонта.

Краткие рекомендации по применению холодного асфальта

Холодный асфальт используется в любое время года для быстрого устранения мелких разрушений дорожных асфальтобетонных покрытий с целью предупреждения перерастания их в более крупные и восстановления требуемых эксплуатационных свойств покрытий.
Холодный асфальт рекомендуется применять при ремонте выбоин размером до 1,5 м2 глубиной 3-4 см и более.
Перед применением холодного асфальта (холодной смеси) необходимо вычистить дно и стенки выбоины от грязи, обломков, снега и льда.
Для ремонта 1м2 покрытия при глубине разрушения 5 см требуется порядка 80 кг смеси.
Холодная смесь поставляется потребителю в мешках (30-40 кг) или в пластиковых вёдрах (20-25 кг). Для заделки выбоины достаточно открыть мешок (крышку ведра) и высыпать смесь в нужном количестве, разровнять и произвести прикатку (можно колесом автомобиля, виброплитой или другими средствами).
Толщина укладываемой холодной смеси (не уплотнённой) должна превышать толщину покрытия на 2-2,5 см (запас на уплотнение).
При ямочном ремонте в период отрицательных температур, тару с холодной смесью хранят в тёплом помещении, для сохранения её удобоукладываемости и удобоуплотняемости.
Желательно применять холодную смесь при температуре окружающего воздуха не ниже -10 – -15С.
После завершения ямочного ремонта движение автотранспорта может быть полностью восстановлено без каких-либо ограничений.

Классификация и область применения асфальта (асфальтобетонных смесей), выпускаемого АО «АБЗ КАПОТНЯ»

Асфальтобетонные смеси имеют сложную классификацию, приведенную в ГОСТ 9128-2009 (табл.1) и потребителю необходимо разобраться в ней, чтобы выбрать нужный вариант для конкретного объекта. Для тех, кто не знаком с этой классификацией мы даём краткие пояснения.
В зависимости от качества исходных материалов асфальт (асфальтобетонные смеси) подразделяют на марки (I, II, III). Смеси I марки применяют на дорогах высоких категорий с интенсивным движением. На дорогах с низкой интенсивностью можно применять смеси II и III марки. Они соответственно дешевле.
По пористости в уплотнённом состоянии различают плотные, пористые (П), высокопористые (ВП) смеси, которые применяют, соответственно, в верхних и нижних слоях покрытий.
По содержанию щебня смеси подразделяют на типы А (50-60/%), Б (40-50%), В (30-40%), и Д (без щебня). Асфальт с большим содержанием щебня (А, Б) применяют на дорогах с высокой интенсивностью движения. Он более устойчив к колееобразованию, но требуют больших затрат на уплотнение. Асфальт с меньшим содержанием щебня (В, Д) легче укладывается и уплотняется. Его следует применять на второстепенных объектах.
По крупности щебня различают мелкозернистые смеси с размером щебня до 20 мм (обозначаются буквой М), которые применяют в верхних слоях покрытий. Крупнозернистый асфальт с размером щебня до 40 мм (К), применяется в нижних слоях. Песчаные смеси (П) применяются для устройства тротуаров, отмосток, площадок и т.д., где нет движения грузового транспорта.

Таблица 1 (Классификация асфальтобетонных смесей)

Классификация асфальтобетонных смесей, выпускаемых по ГОСТ 9128-2009(-2013)

Асфальт – что это? Из чего делают?

Асфальт — это тяжелое, темно-коричневое или черное минеральное вещество, одно из нескольких смесей углеводородов, называемых битумами. Асфальт — это сильный, универсальный и химически стойкий связующий материал, который адаптируется к различным видам его применениям. Асфальт связывает щебень и гравий (обычно называемый агрегатом) в прочное поверхностное покрытия дорог. Асфальт, также известный как минеральная смола, получен из природных источников, таких как нативный асфальт или брея, или как побочный продукт нефтяной промышленности (нефтяной асфальт).

Исторический факты об асфальте

Асфальт является одним из старейших в мире инженерных материалов, который использовался с самого начала цивилизации. О том, что такое асфальт знали и шумерские народы. Так у шумеров была процветающая судостроительная промышленность, которая производила и использовала асфальт для уплотнения и гидроизоляции. Еще в 2600 г. до н.э. египтяне использовали асфальт в качестве гидроизоляционного материала, а также для обертываний мумий в качестве консерванта. Древние цивилизации широко использовали асфальт в качестве раствора для строительных и тротуарных блоков, используемых в храмах, ирригационных системах, водохранилищах и автомагистралях. Асфальты, используемые ранними цивилизациями, имели природное происхождение и были найдены в геологических пластах как мягкие, пригодные к действию растворы, так и твердые, хрупкие черные жилы горных пород (также называемые асфальтовым углем). Природный асфальт образовывался, когда сырые нефтяные масла пробивались сквозь трещины на земную поверхность. Действие солнца и ветра высушивало легкие масла и газы, оставляя черный осадок. Естественные асфальты широко использовались до начала 1900-х годов. С открытием возможностей для перерабатывания асфальта из сырой нефти и растущая популярность автомобиля послужили значительному расширению асфальтовой промышленности. Современный нефтяной асфальт обладает такими же прочными качествами, как и природный асфальт, с дополнительным преимуществом — до однородного состояния, свободного от органических и минеральных примесей.

Из чего делают асфальт? Из чего состоит?

Сырьем, используемым в современном производстве асфальта – нефть. Нефтяные скважины поставляют сырую нефть на нефтеперерабатывающие заводы, где она разделяется на ее различные компоненты или фракции через дистилляцию этого ископаемого.

Процесс производства асфальта

1. После разделения на фракции, нефть дополнительно очищают до других продуктов, которые включают асфальт, парафин, бензин, смазочное масло, керосин и дизельное масло. Поскольку асфальт является базовым или тяжелым компонентом сырой нефти, он не испаряется и не кипит во время процесса дистилляции. Асфальт по существу является тяжелым остатком процесса переработки нефти.

2. Далее асфальт можно смешать или «обрезать» летучим веществом, что приведет к мягкому и работоспособному продукту с более низкой температуре, чем чистый асфальтовый цемент. Когда асфальт для обрезки используется для мощения или строительства, летучий элемент испаряется при воздействии воздуха или тепла, оставляя твердый асфальтовый цемент. Нагретый асфальтовый цемент смешивают с остаточным асфальтовым маслом из более раннего процесса дистилляции для медленного отверждения асфальта, с керосином для среднего отверждения и с бензином или лигроином для быстротвердеющего асфальта.

Укладка асфальта

3. Асфальтовый цемент также может быть эмульгирован для получения жидкости, которую можно легко прокачивать по трубам, смешивать с заполнителем или распылять через сопла. Для эмульгирования асфальтовый цемент измельчается в глобулах от 5 до 10 микрон и меньше (один микрон равен одной миллионной доли метра). Затем смешивается с водой. Добавляется эмульгатор, который уменьшает склонность асфальта и воды к разложению. Эмульгирующим агентом может быть коллоидная глина, растворимые или нерастворимые силикаты, мыло или сульфированные растительные масла.

Эмульгирование асфальта

4. Асфальт также может быть измельчен для получения порошкообразного асфальта. Асфальт измельчается и пропускается через серию сит для обеспечения равномерного размера гранул. Приведенный в действие асфальт можно смешивать с дорожным маслом и заполнителем для строительства тротуаров. Тепло и давление на дороге медленно смешивают порошок с заполнителем и связующим маслом, а вещество асфальтового цемента затвердевает до консистенции, аналогичной обычному асфальтовому цементу.

Виды помола асфальта

Важно! Существует два типа асфальтовых смесей: горячая смесь и холодная смесь. Асфальт горячего смешивания (HMA) обычно используется для более тяжелых участков движения, в то время как асфальт с холодной смесью используется для вторичных дорог.

Расход асфальта

Очень часто руководители дорожного строительства, чья задача заключается в укладке битумно-бетонной смеси, хотят знать, какой точный расход асфальта на 1 м2?

Прежде всего, нужно учитывать тип битумно-бетонной смеси.

Наибольшее количество — около 25,5 кг на 1 см толщины — хараткерен для каменной мастики асфальтовой смеси (SMAM). Это можно объяснить кривой гранулометрического состава SMAM (высокой степенью заполнения каркаса зернами разного размера).

Количество на 1 м2 цветного асфальта составляет 25 кг (толщина 1 см).

Количество смеси крупнозернистого заполнителя меньше — около 24 кг на 1 м2 (при условии толщины 1 см), поскольку их гранулированная кривая прерывистая, то есть пространство между крупными зернами заполняется песком, но не с мелкой фракционной пылью для скрининга камня, как это имеет место в случае SMAM ,

Для песчаной битумно-бетонной смеси количество составляет 23,5 кг на 1 м2, так как плотность песка ниже, чем плотность щебня.

Особенности покрытие дорог асфальтом

Вышеуказанные данные не являются точными, они могут изменяться вверх или вниз в соответствии с типом щебня или песка, который используется, так как плотность минеральных материалов и их физико-химические свойства различаются в зависимости от места их извлечения.

Таким образом, если план состоит в том, чтобы покрыть участок дороги общей площадью 1000 м2, толщиной 5 см с битумно-бетонной смесью типа SMA, расчет должен быть выполнен по простой формуле:

Читать еще: Чем шлифовать дерево?

25 кг * 5 см = 125 кг = 0,125 т — количество битум-бетонной смеси, необходимое для покрытия 1 м2 поверхности.

Расход асфальта

В нашем случае площадь поверхности составляет 1000 м2, поэтому, умножая эту площадь на 0,125 т, мы получаем 125 т куб.

Итог — 1 тонны битумно-бетонной смеси достаточно, чтобы покрыть 8 квадратных метров поверхности. Эти цифры сугубо индивидуальны, но для ориентира их можно использовать для примерных подсчетов.

Покрытия из асфальтобетона — состав и технология

Асфальтобетонное покрытие — уплотненный слой искусственного строительного материала, состоящего из минерального порошка, заполнителей и битумного вяжущего. Смесь обладает ценными свойствами, которые нашли применение в прокладке дорог, устройстве взлетных полос, пешеходных коммуникаций, объектов ландшафтной архитектуры.

История асфальтобетонных покрытий уходит корнями в глубокое прошлое. Американские инки строили великолепные дороги из камней, проливая стыки природным битумом. Нововведение попало в Европу гораздо позже. На смену каменной и деревянной брусчатке появился асфальтобетон. Сегодня это наиболее распространенный материал для строительства дорог.

Виды и применение

ГОСТ 9128-2013 классифицирует асфальтобетоны на несколько видов в зависимости от минерального заполнителя:

Смеси изготавливают горячим или холодным способом. В первом случае используют вязкий или жидкий битум, а температура укладки составляет 110° и выше. Для холодного асфальтобетона применяют только жидкое вяжущее. Укладывают покрытие при температуре от 5°С.

В зависимости от характеристик компонентов различают следующие виды асфальтобетонных смесей:

Песчаный асфальтобетон изготавливают на основе заполнителей фракций до 10 мм. Материал слабо сопротивляется износу. Применяется для устройства тротуаров, велосипедных или пешеходных дорожек, детских площадок.
Мелкозернистый асфальтобетон содержит зерна крупностью до 20 мм. Используется для покрытия улиц, автотранспортных путей, аэродромов. Склонен к пластическим деформациям и образованию колеи, поэтому его модифицируют различными добавками.
Крупнозернистый асфальтобетон применяют для формирования нижних слоев дорожных одежд. В его составе щебень или гравий размером до 40 мм. Для заполнения пустот между крупными частицами и увеличения плотности добавляют песок.

Плотные щебеночные или гравийные составы соответствуют следующим типам асфальтобетонных смесей:

А — массовая доля крупного заполнителя 50-60%;
Б — 40-50%;
В — 30-40%.

Типы Г и Д содержат только песок из отсевов дробления или природного происхождения, щебня в них нет.

Для повышения прочности и улучшения связующих свойств между компонентами добавляют целлюлозные стабилизаторы. Полученный материал называют щебеночно-мастичным асфальтобетоном (ЩМА). Для его изготовления используют плотные горные породы кубовидной формы, которые образуют крепкий каркас. Благодаря стойкости к деформациям ЩМА применяют для строительства дорог с большой загруженностью.

Еще одна разновидность покрытий на органическом вяжущем — цветной асфальтобетон. При изготовлении состав подкрашивают пигментами. Используют осветленный битум, мраморную или кирпичную крошку, щебень из кварцита или гранита.

Цветным асфальтобетонным покрытием выделяют велосипедные или пешеходные дорожки, покрывают спортивные и детские площадки, оформляют ландшафты.

Состав и технические характеристики

Состав асфальтобетона многокомпонентный. Его подбирают и рассчитывают исходя из условий работы покрытия, а также доступных местных материалов.

Компоненты

На 30-60% асфальтобетонная смесь состоит из щебня или гравия, который получают при разработке месторождений осадочных или вулканических пород, из отходов металлургии. Свойства покрытия во многом зависят от физических характеристик и формы этого крупного заполнителя.

Песок — обязательный компонент асфальтобетона. Он заполняет пустоты между камнями, делая смесь более однородной и плотной. Содержание зерен ограничивают, так как излишек ухудшает износостойкость покрытия. Помимо сыпучего материала природного происхождения используют отсев дробления щебня или осадочных пород, молотый шлак.

Минеральный порошок составляет до 20% массы асфальтобетонной смеси. Это измельченные до состояния пыли осадочные или доломитовые породы, отходы промышленности, зольные шлаки ТЭС. Их применяют в неактивированном или активированном виде. При этом увеличивается водонепроницаемость, прочность и плотность асфальтобетона.

Марку битума подбирают исходя из климатической зоны и нормативной нагрузки на дорожное полотно. Расход продукта переработки нефти составляет 25-90 кг на тонну асфальтобетонной смеси и зависит от пористости заполнителей и режима укладки. Для улучшения эксплуатационных свойств битум модифицируют добавками, содержащими резиновую крошку, вторичный полиэтилен, гашеную известь и адгезионную композицию.

Основные технические характеристики

В зависимости от свойств и применяемого сырья ГОСТ выделяет 3 марки асфальтобетона:

к I относятся горячие высокоплотные и плотные типов А, Б, Г, пористые высокопористые щебеночные, холодные типов Бх, Вх, Гх;
ко II — горячие Б, В, Г, Д, пористые, высокопористые песчаные, холодные Бх, Вх, Гх, Дх;
к III — горячие плотные Б, Г, В, Д.

Основные физико-механические свойства асфальтобетонных смесей определяются маркой, режимом укладки и температурой при проведении испытаний:

предел прочности при сжатии — нормируется для 0°С — 9-13 МПа, для 20°С — 2-2,5 МПа, 50°С — 0,9-1,5 МПа;
плотность — 2000-2800 кг/м³;
водостойкость — 0,6-0,95;
коэффициент внутреннего трения (сдвигоустойчивость) — 0,62-0,87;
сцепление при сдвиге при t=50°С — 0,22-0,50 МПа;
трещиностойкость — 2-7,5 МПа;
водонасыщение — 1-4% для плотных, 4-10% для пористых;
пористость для холодных асфальтобетонных смесей — 18-21%;
морозостойкость F15-50 в зависимости от дорожно-климатической зоны.

Важнейшим показателем является коэффициент уплотнения покрытия из асфальтобетона, характеризующий качество укладки. Его определяют опытным путем. По нормативам величина для холодных составов не должна быть менее 0,96, для горячих — 0,99.

Для измерения коэффициента уплотнения смеси в покрытии вырубают керны, высушивают и находят фактический удельный вес асфальтобетона. После нагрева образцы измельчают, подвергают обработке под давлением. Искомый параметр определяют как отношение реальной плотности к стандартной, полученной в результате испытаний.

Для расчета расхода асфальтобетона на 1 м² покрытия пользуются опытными показателями на 1 см высоты:

мелкозернистые смеси типов А, Б, В — 24,6-25,7 кг;
крупнозернистые — 24,2 кг;
ЩМА — 25,8 кг;
литые плотностью 1500 кг/м³ — 15,4 кг.

Чем отличается асфальт от асфальтобетона?

Асфальтобетонная смесь — искусственный материал, который получают смешиванием твердых ингредиентов с нефтяным дорожным битумом.

Природный асфальт образуется в процессе загустевания и окисления нефти, выступившей на поверхность земли в виде пластовых залежей, отдельных жил или озер.

Слово «асфальт» в переводе с древнегреческого обозначает горную смолу. Это легкоплавкое вещество черного цвета. Излом раковистый, матовый или блестящий. Содержит до 70% нефтяного битума.

Крупнейшие источники природного асфальта — Мертвое море в Израиле, озеро Пич-Лейк в Тринидаде. Древние сирийцы добывали твердый битум, всплывавший на поверхность огромными глыбами, вес которых достигал 1000 кг.

Горную смолу применяли для гидроизоляции кораблей, стен хижин, полов зернохранилищ, а также изготовления красок или лаков. В Древнем Египте вещество использовали для бальзамирования умерших.

Запасы природного асфальта ограничены. Из высококачественного сырья изготавливают живописные краски, лакокрасочную продукцию. В дорожном строительстве при устройстве асфальтобетонного поверхностного покрытия замещают часть жидкого битума твердым. При этом значительно повышается стойкость к воздействию шипованных автопокрышек.

Технология устройства

Асфальтобетонная смесь может быть качественной, но если при укладке не соблюдались технология, покрытие быстро выйдет из строя. При выполнении каждого этапа производства работ нужно соблюдать четкие правила, которые устанавливают ГОСТ Р 54401-2011, 9128-2009, СНиП 3.06.03-85.

Подготовка

Мероприятия включают разработку технического проекта, подготовку финансовой сметы. При планировке объект привязывают к рельефу, предусматривая возможность удаления сточных вод, сохранность надземных и подземных коммуникаций.

Перед устройством асфальтобетонного покрытия вырубают большие деревья, снимают верхнюю плодородную почву. Чем выше расчетная нагрузка на дорожное полотно, тем больший объем земляных работ предстоит выполнить, чтобы создать основание с достаточной несущей способностью. Для садовых дорожек и тротуаров высота слоя составляет 10-20 см, для нагруженных трасс — до нескольких метров.

Чтобы под асфальтобетонной дорогой не застаивалась вода, организовывают дренаж. Грунт вывозят за пределы территории, чтобы при размыве избежать засорения дренажной системы.

Устройство подушки

Функция подушки — восприятие сжимающих нагрузок при эксплуатации асфальтобетонных поверхностей. Ее толщина определяется расчетом. Сначала укладывают крупные фракции до 60 мм, затем средние 20-40 мм, сверху песок с обязательной утрамбовкой каждого слоя.

В частном обустройстве для подсыпки используют различный строительный мусор, который значительно экономичнее, чем щебень или гравий. По краям асфальтобетонной дороги укладывают бордюры или другие прочные материалы.

Укладка асфальтобетона

Работы проводят в сухую погоду при температуре не ниже 5°С. В зависимости от вида асфальтобетонных смесей применяют следующие технологии:

Холодную смесь укладывают на подготовленное основание, желательно, пролитое битумом, слоем до 5 см. Утрамбовывают ручной трамбовкой или виброплитой. Сверху посыпают цементом или песком, чтобы уменьшить липкость поверхности дороги.
Горячий асфальтобетон изготавливают из расплавленного битума и заполнителей, тщательно перемешивают и выкладывают на основание. Массу укатывают или трамбуют. Эксплуатация разрешена через 6 часов.
Литой асфальт укладывается очень горячим — до 235°С. Подается из кохера, нагревающего и перемешивающего смесь, в бункер асфальтоукладчика. После равномерного распределения по поверхности композит остывает и затвердевает. Утрамбовка или укатка не требуются.

Заключение

Устройство дорог из различных типов асфальтобетона позволяет получить прочное и долговечное покрытие. Выбор материала зависит от нагрузки при эксплуатации полотна и климатической зоны. При укладке нужно соблюдать технологию и температурный режим.