Асфальт (стр. 1 )

Асфальт

Асфальт — природное или искусственное вязкое/твердое вещество используемое в качестве строительного материала. Асфальт представляет собой смесь битумов (60–75 % в природном и 13–60 % в искусственном) и минеральных материалов (щебень, гравий, песок, минеральный порошок). Основное применение асфальт нашел в дорожном строительстве при асфальтировании, ремонте и строительстве дорог. Также используется для приготовления различных замазок, клеев, лаков, кровельных материалов и в качестве гидро - и электроизоляционного материала.

Виды асфальта

Природный асфальт — группа вязких и твердых битумов, черного или темно-бурого цвета, образованных в результате физико-химических процессов. Продукт природного окисления (выветривания легких фракций) нефти состоящий из углерода (80 %), водорода (10 %) и кислорода (10 %). Промежуточным веществом на этапе преобразования нефти в асфальт является мальта. Природный асфальт встречается в районах нефтяных бассейнов в местах неглубокого залегания нефти и ее естественного выхода на поверхность земли.

Искусственный асфальт — строительный материал получаемый в результате смешения битума и минеральных материалов (щебень, песок, минеральный порошок). Битум и минеральный наполнитель являются основными материалами необходимыми для создания искусственного асфальта, но в современных асфальтных смесях зачастую присутствуют различные модифицирующие добавки, повышающие качество асфальта и придающие ему новые свойства. Различают горячий асфальт, содержащий вязкий битум, укладываемый и уплотняемый при температуре не ниже 120 °C; тёплый — с маловязким битумом и температурой уплотнения 40–80 °C; холодный — с жидким битумом, уплотняемый при температуре окружающего воздуха, но не ниже 10 °C. Искусственный асфальт может применяться в виде дорожной асфальтовой мастики (13–60 % битума) или асфальтовяжущего вещества (асфальтовая эмульсия). Основной областью применения искусственого асфальта стало строительство дорог, аэродромов, промышленных площадок и прочих открытых территорий, где существует необходимость создания твердого и ровного основания.

Асфальтобетон

Асфальтобетон (асфальтобетонная смесь) — искусственный строительный материал, одна из разновидностей дорожного бетона. Представляет собой вязкое/твёрдое вещество, получаемое в результате смешения в нагретом состоянии следующих компонентов:

заполнитель: щебень, песок, минеральный порошок; вяжущий материал: битум.

Асфальтобетон различных типов применяется в виде горячих и холодных смесей преимущественно в дорожном строительстве при: асфальтировании дорог и небольших участков, дорожно-ремонтных работах, строительстве аэродромов, мостов, городских улиц, площадей и проездов, создании жёсткого покрытия на промышленных и сельскохозяйственных площадках.

Производство асфальтобетонных смесей осуществляется на стационарных асфальтобетонных заводах, либо в небольших объёмах на передвижных мини заводах.

Классификация асфальтобетона

В зависимости от размера фракции минерального заполнителя:

крупнозернистый (фракция до 40 мм); мелкозернистый (фракция до 20 мм); песчаный (фракция до 5 мм).

В соответствии с ДСТУ Б В.2. холодные асфальтобетонные смеси могут быть только мелкозернистыми или песчаными.

В зависимости от процентного содержания минерального заполнителя:

высокоплотные (более 60 %); категория А (50–60 %); категория Б (40–50 %); категория В (30–40 %).

В зависимости от температуры готовой смеси и типа вяжущего компонента:

горячий асфальтобетон (в том числе и литая асфальтобетонная смесь); холодный асфальтобетон.

Характеристики

Асфальтобетон имеет различные характеристики с точки зрения прочности поверхности, степени износа автомобильных шин, тормозной эффективности и шума. В развитых странах, в зависимости от значений данных показателей асфальтобетон получает соответствующую категорию A, B, C, D, E.

Область применения асфальтобетонных смесей

Асфальтобетон различных типов применяется в виде горячих и холодных смесей преимущественно в дорожном строительстве при: асфальтировании дорог и небольших участков, дорожно-ремонтных работах, строительстве аэродромов, мостов, городских улиц, площадей и проездов, создании жесткого покрытия на промышленных и сельскохозяйственных площадках.

Уплотнение асфальтобетона

В зависимости от толщины слоя и типа подстилающего основания, различные виды асфальтобетона требуют различной степени уплотнения после укладки. Существующие строительные нормы и правила определяют минимально допустимую степень уплотнения асфальтобетонных смесей различных категорий, однако данные нормы зачастую не в силах учесть стремительного развития новых технологий и появления новых материалов. Таким образом, для получения качественного и долговечного дорожного покрытия, при использовании новых типов асфальтобетонных смесей (литая, холодная, модифицированная химическими наполнителями) следует в первую очередь ориентироваться на рекомендации производителя относительно способа укладки и уплотнения данного материала, но конечно же, с оглядкой на стандарты и строительные нормы.

Асфальтная крошка

Асфальтовая крошка (асфальтобетонная крошка) — вторичное строительное сырьё, образуемое в процессе фрезерования (разработки) устаревшего асфальтобетонного покрытия, а также получаемое путём дробления асфальтового скола (крупных фрагментов демонтированного дорожного покрытия). Технологическая ценность асфальтовой крошки как дорожно-строительного материала, обусловлена присутствием в её составе остаточной доли битумного вяжущего, способствующего усилению связей между отдельными компонентами смеси и повышающего конечную прочность готовой дорожной конструкции. При использовании отходов дорожного строительства (возникающих в процессе асфальтирования, ремонта и строительства дорог) для получения асфальтовой крошки, допускается попадание в её состав незначительного количества сторонних включений (бетонная крошка, резиновая крошка и др.).

Способы получения асфальтовой крошки

Фрезерование асфальтобетонного покрытия — процесс послойной разработки (срезания) верхних слоев дорожной конструкции путём механического воздействия на поверхность. Выполняется специальной дорожно-строительной техникой — планировщиком холодного типа (дорожной фрезой), с целью ремонта и последующего асфальтирования дефектного участка дороги. Образование асфальтовой крошки происходит в результате вращения фрезерного барабана (рабочий орган планировщика) разрушающего монолитную структуру дорожного покрытия. Размер фракции полученного материала зависит от типа исходной асфальтобетонной смеси используемой при асфальтировании: крупнозернистой, мелкозернистой или песчаной. Дробление асфальтового скола — процесс механического измельчения крупных асфальтобетонных фрагментов (до 200 см по диагонали) с помощью специальных механизмов — валковых дробилок или асфальтовых грануляторов. С целью повышения однородности состава и общей стабильности материала, полученную асфальтовую крошку рассеивают по нескольким фракциям.

Асфальтная крошка в производстве

Кроме создания новых смесей непосредственно на месте проведения работ (ресайклинг), асфальтовая крошка используется также в качестве вторичного сырья при производстве традиционных и модифицированных асфальтобетонных смесей на асфальтобетонных заводах. Так, при добавлении асфальтовой крошки в холодном виде, её доля в новой смеси может достигать 25 %, а в горячем 60 %, что позволяет значительно сократить расход материалов и понизить стоимость производства асфальтобетонных смесей.

Асфальтная крошка в дорожном строительстве

С каждым годом возрастает популярность использования асфальтовой крошки в качестве материала для устройства дорожных оснований и подстилающих слоев дорожных конструкций под последующую укладку асфальта. Наиболее востребован данный материал при устройстве временных дорог, технологических площадок и проездов с невысокой транспортной нагрузкой.

В отличие от горячей асфальтобетонной смеси, уложенная асфальтовая крошка даже со временем не образует монолитного покрытия, а сохраняет относительно рыхлую и подвижную структуру. Тем не менее, не являясь альтернативой обычному асфальтированному покрытию, она в то же время превосходит по своим эксплуатационным характеристикам щебёночное и песчаное покрытие, что и объясняет её популярность.

Таким образом, если стоит вопрос повышения транспортных характеристик проезжего участка дороги при небольших финансовых затратах, использование асфальтовой крошки является наиболее практичным решением.

Особенности применения асфальтовой крошки

Устройство дорог и проездов. При создании временных или технологических дорог и проездов, а также при устройстве твёрдого покрытия на слабых грунтовых основаниях, укладка асфальтовой крошки должна осуществляться в два слоя, толщиной не менее 10 см, с последовательным уплотнением каждого слоя. Необходимо также учесть, что в силу бо́льшей уплотняемости, объём асфальтовой крошки необходимый для получения покрытия заданной толщины после уплотнения, больше чем при использовании щебня, песка или других дорожно-строительных материалов. Перед укладкой асфальтовой крошки, подстилающий грунтовый слой желательно спрофилировать и выровнять. Досыпка и укрепление дорожных обочин — осуществляется после устройства дорожной одежды (укладки верхнего слоя асфальта). Укладка асфальтовой крошки выполняется несколькими слоями с предварительным уплотнением каждого слоя. После укладки последнего слоя происходит планировка и окончательное уплотнение обочины с помощью виброплиты или дорожного катка. Ликвидация дорожных ям и выбоин. В случае невозможности проведения полноценного ремонта и асфальтирования повреждённого участка дороги, целесообразно и наиболее оправданно с точки зрения затратности, применение асфальтовой крошки для отсыпки ям и выбоин. Такое решение позволяет оттянуть сроки проведения полноценного ремонта и обеспечить сравнительно безопасное движение транспорта.

Продажy асфальтовой крошки, как правило осуществляют строительные организации непосредственно выполняющие дорожно-ремонтные работы в процессе проведения которых и образуется данный материал.

Асфальтогранулобетон

Асфальтогранулобетон (АГБ) — дорожно-строительный материал, образуемый в процессе холодной регенерации (ресайклинга) асфальтированных дорожных покрытий, путём разработки (фрезерования) асфальтобетонного слоя и смешения полученного асфальтобетонного гранулята (асфальтовой крошки) с минеральным заполнителем, вяжущим компонентом и другими добавками.

Используется для создания нижнего или верхнего подстилающего слоя дорожной конструкции под последующую обработку или асфальтирование.

Применяется с целью восстановления изношенных асфальтобетонных покрытий при проведении текущего и капитального ремонта (реконструкции) автомобильных дорог, что является альтернативой традиционной практике восстановления дорожной конструкции путём устройства усиливающих слоев.

Экономическое преимущество при использовании асфальтогранулобетонной смеси проявляется в снижении затрат на проведение дорожно-ремонтных работ за счёт эффективного применения старого дорожного материала.

Производство асфальтогранулобетона

Производство асфальтогранулобетона походит в несколько этапов:

Первый этап: измельчение старого асфальтобетонного покрытия путём холодного фрезерования (может проходить с захватом несвязного нижнего слоя). Второй этап: введение в образовавшийся асфальтобетонный гранулят нового скелетного материала (щебень, песок, минеральный порошок), вяжущего и других добавок. Третий этап: смешивание всех компонентов смеси во фрезерно-смесительном барабане или полустационарной смесительной установке.

Как правило, все этапы образования асфальтогранулобетона проходят на месте проведения работ. В некоторых случаях процедура смешения асфальтобетонного гранулята с дополнительными компонентами может осуществляется с отрывом от строительного участка, что в свою очередь, влечёт к разрыву технологического процесса и увеличению общего количества операций, повышая при этом стоимость проводимых работ.

Классификация асфальтогранулобетонов

По типу вяжущего компонента:

без добавления вяжущего компонента; с добавлением анионной (ЭБА — эмульсия битумная анионная) или катионной (ЭБК — эмульсия битумная катионная) битумной эмульсии; с добавлением вспененного битума; с добавлением разогретого битума (БНД различных марок); с добавлением минерального вяжущего (портландцемент, известь); с добавлением комплексного вяжущего (битумная эмульсия и портландцемент).

Битум и материалы на его основе используются для усиления связей между отдельными зёрнами асфальтового гранулята и добавляемого скелетного материала (щебня), а также заполнения межзернового пространства с целью уменьшения водонасыщения асфальтогранулобетона.

Цемент, образующий при смешивании с водой цементный камень, используется для заполнения межгранулярных пустот АГБ-смеси и усиления межзерновых связей.

Наиболее практичными, являются те асфальтогранулобетонные смеси, для укрепления которых используется катионная битумная эмульсия или вспененный битумом в сочетании с портландцементом.

По массовой доле щебня или гравия входящего в состав исходного асфальтобетона:

щебёночный асфальтогранулобетон — содержание щебня от 35 %. Применяется при реконструкции и асфальтировании автомобильных дорог I–II категории; песчаный асфальтогранулобетон — содержание щебня менее 35 %. Применяется при реконструкции и асфальтировании автомобильных дорог III–IV категории.

Практическое применение асфальтогранулобетона

В зависимости от толщины слоя и типа вяжущего компонента, восстановленное с применением асфальтогранулобетона дорожное основание, может выступать в качестве верхнего или нижнего слоя дорожной одежды. Минимальная толщина асфальтогранулобетонного слоя должна быть 6 см, максимальная же ограничивается возможностью уплотнения. В зависимости от степени нагрузки на дорожное основание и величины транспортного потока, поверх АГБ-слоя производится укладка одного или двух слоев асфальтобетона толщиной от 4 до 11 см.

Асфальтирование поверх асфальтогранулобетонного слоя на основе цемента, выполняется по прошествии 2–3 суток после его укладки.

Асфальтирование поверх асфальтогранулобетонного слоя на основе битумной эмульсии, выполняется по прошествии 3–4 недель после его укладки.

Укладка асфальтогранулобетона осуществляется при температуре окружающего воздуха не менее +10 °С.

Укладка асфальтогранулобетона:

Литой асфальт

Литой асфальт (гусасфальт, литая асфальтобетонная смесь) — искусственный строительный материал на основе песка, щебня, минеральных порошков и полимер-битумного вяжущего вещества (тугоплавкий битум).

Относится к классу горячих асфальтобетонных смесей. В рабочем состоянии представляет собой разогретую до 180 °C (температура зависит от технологии производства смеси) высокоплотную пластичную массу чёрного цвета.

Применяется в дорожно-строительной отрасли при асфальтировании для создания твёрдого асфальтового покрытия на дорогах, мостовых переходах, путепроводах, промышленных площадках и других территориях. Эффективен на участках дороги с высокой осевой нагрузкой на поверхность и большой интенсивностью движения. Может использоваться в качестве гидроизолирующего материала.

Асфальтированные покрытия создаваемые с применением литых асфальтобетонных смесей отличаются малой толщиной слоя, высокой плотностью и рельефностью.

Типы литых асфальтобетонных смесей

Технология производства литых асфальтобетонных смесей предусматривает возможность использования каучуковых, целлюлозных и других модифицирующих добавок придающих материалу новые свойства и повышающие его качественные характеристики.

Гусасфальт (от нем. Gussasphalt) — стандартная литая асфальтобетонная смесь применяемая для асфальтирования. Cероасфальтобетон — литая асфальтобетонная смесь с добавлением технической серы. Резинобитумный асфальтобетон — литая асфальтобетонная смесь с добавлением каучуковой или резиновой крошки. Эпоксиасфальт — литая асфальтобетонная смесь с добавлением эпоксидной смолы.

Преимущества литого асфальта

Литая асфальтобетонная смесь является более качественным, износоустойчивым и долговечным материалом по сравнению с традиционной уплотняемой асфальтобетонной смесью. Главными её достоинствами являются высокая плотность, водонепроницаемость и морозостойкость асфальтированного покрытия.

Высокая плотность литого асфальта снижает влияние тяжёлых нагрузок и позволяет уменьшить толщину укладываемого слоя.

Водонепроницаемость снижает негативное воздействие воды на асфальтобетонное покрытие и дорожную конструкцию в целом.

Морозостойкость снижает влияние низких температур в холодное время года, препятствуя образованию трещин, сколов и выбоин.

Покрытие на основе литого асфальтобетона имеет шероховатую поверхность, что усиливает сцепление с автомобильными шинами. Данное свойство является определяющим при выборе литого асфальта в качестве материала для создания асфальтированных гоночных трасс, автодромов, скоростных участков дороги. В зимний период времени литой асфальт более безопасен для движения и относительно устойчив к воздействию шипованной резины.

Недостатки литого асфальтобетона

Дорогостоящий состав литой асфальтобетонной смеси, а также необходимость привлечения спецтехники для подготовки, транспортирования и укладки материала является причиной высокой стоимости её использования по сравнению с традиционной уплотняемой асфальтобетонной смесью.

Малейшее отклонение от технологии производства литого асфальта, влечёт к потере им своих качеств, что в будущем приводит к возникновению колейности, образованию трещин, разломов и других дефектов асфальтированного покрытия.

Высокие требования к соблюдению технологии накладываются не только на процесс производства, но и процедуру укладки литого асфальта, что создаёт необходимость привлечения квалифицированных опытных специалистов, а не рядовых работников дорожного хозяйства.

Особенности проведения работ с использованием литого асфальта

Асфальтирование выполняется при температуре воздуха не ниже −10 °C и температуре укладываемого материала не ниже 180 °C. Применение литой асфальтобетонной смеси не требует последующего уплотнения ручными или самоходными катками. Планировка (выравнивание) выполняется с помощью лёгких ручных или рельсовых валиков.

К месту проведения работ литой асфальт доставляется в специальной ёмкости (кохере), оборудованной системой принудительного перемешивания и подогрева. Система подогрева поддерживает необходимую температуру литого асфальта, а система перемешивания сохраняет его пластичность. Литая асфальтобетонная смесь укладывается в горячем состоянии ручным или механизированным способом. Начало эксплуатации дороги после укладки литого асфальта можно начинать через 8–10 часов, когда уложенная смесь достаточно остынет и наберёт необходимую прочность.

Укладка литого асфальта:	Кохер:
Укладка литого асфальта:	Укладка литого асфальта:

Холодный асфальт

Холодный асфальт — модифицированная асфальтобетонная смесь (мелкозернистая или песчаная), впервые разработанная канадскими специалистами в качестве нового материала предназначенного для асфальтирования небольших участков и ямочного ремонта дорог. Проведение дорожных работ с использованием холодного асфальта возможно при неблагоприятных погодных условиях (дождь, снег, низкая температура воздуха), производителем заявляется, что материал при этом практически не теряет своих свойств.

Особенности ремонта с использованием холодного асфальта

Материал поставляется в готовом для использования виде. Не требуется предварительного разогревания. Не требуется привлечения крупной дорожной техники. Сокращается стоимость асфальтирования и ямочного ремонта дорог. Ввод отремонтированного участка в эксплуатацию сразу после укладки материала.

Порядок проведения ямочного ремонта дорог с использование холодного асфальта

Разметка дефектной области дорожного покрытия по периметру (площадь одной карты не более 5–6 м2). Нарезка швов в асфальтобетоне по контуру разметки. Удаление старого и разрушенного покрытия. Очистка дорожной ямы от мусора. Разогревание стенок и дна дорожной ямы газовой горелкой (не обязательно). Обработка краев дорожный ямы битумной эмульсией. Укладка холодного асфальта (толщина слоя 3 – 5 см, если яма имеет большую глубину необходимо компенсировать этот разрыв слоем щебня). Выравнивание и уплотнение холодной асфальтобетонной смеси с помощью виброплиты или ручного катка (уплотнение должно производится от краев дорожной ямы к ее центру).

Данный порядок действий является рекомендуемым для получения наилучшего результата при использовании холодного асфальта. В случае экстренного ремонта, холодный асфальт можно укладывать без предварительной разметки, нарезки, удаления старого асфальта и обработки битумной эмульсией. Потребуется лишь удаление разрушенных и нестабильных частей асфальта, очистка дорожной ямы от мусора и непосредственно укладка холодного асфальта.

Холодный асфальт выпускается в полиэтиленовых мешках и пластиковых ведрах различной расфасовки. Допустимый диапазон температур для выполнения укладки холодного асфальта от +40 до -20 °C. Примерный расход материала 50–60 кг на 1 м2.

Бетон

Бетон — композитный строительный материал на основе цемента, воды, песка и щебня. Технология производства современных типов бетона предусматривает наличие в его составе различных химических и минеральных компонентов (автоклавный газобетон, пенобетон, шлакобетон и др.).