Организация покрытий из асфальтобетона – процесс, который требует соблюдения всех технологических норм. Заниматься им должны представители профильных компаний. Только специалисты могут гарантировать быстроту выполнения строительных работ и долгий срок эксплуатации объекта.
Часто причиной деформации или разрушения асфальтобетонного дорожного покрытия является низкое качество материалов, применяемых при его создании, а также несоблюдение правил укладки. Это привело к тому, что в Новосибирске и Новосибирской области большинство дорог, на организацию которых было потрачено много денег, быстро потеряли прочность и требуют срочного ремонта.
Горячая укатываемая смесь представляет собой рыхлую массу с температурой 140...160 °С, состоящую из щебня, песка, минерального порошка и вязкого битума в рационально подобранных соотношениях. После интенсивного уплотнения смеси катками и затвердевания слой приобретает определенную плотность, механическую прочность, упругость и эластичность.
ГОСТ 9128-97 классифицирует горячие смеси:
• по наибольшему размеру зерен минеральных материалов: крупнозернистые с размером зерен щебня (гравия) до
• по величине остаточной пористости: высокоплотные с остаточной пористостью 1,0-2,5%, плотные 2,5-5%, пористые 5,0-10,0% и высокопористые 10,0-18%;
• щебенистые - по количеству щебня (гравия): тип «А» - от 50 до 60%, тип «Б» - от 40 до 50% и тип «В» - от 30 до 40 мас. %;
• песчаные - по виду песка: тип «Г» на песках из отсевов дробления, также на их смесях с природным песком при содержании последнего не более 30%, тип «Д» на природных песках или смесях природных песков с отсевами дробления при содержании последних менее 70 мас. %;
• по значениям физико-механических свойств
Свойства исходных материалов играют ключевую роль в гарантии заданных свойств асфальтобетона.
Битум - это важный компонент смеси из асфальтобетона.Основной объем битума, используемого дорожными организациями, производят из нефти. Битум производят путем нагрева нефти, в процессе чего из нее выделяются бензин, керосин и лигроин. Затем при температуре 300...400°С, под вакуумом выделяются масла - машинные, веретенные, трансформаторные и другие. Таким образом от нефти остается густое смолистый гудрон (остаточный битум), который можно применять в качестве материала для получения более вязкого битума либо использовать без переработки.
От того, какая технология переработки нефти была выбрана, напрямую зависят свойства гудрона. Гудрон из тяжелой смолистой нефти составляет 7-8% от ее массы и имеет более высокое качество, чем из легкой (1% от массы).
Самый популярный метод производства битума - продувка гудрона с помощью воздуха при температуре 260...270 °С. Вязкость битума зависит от типа окислительной установки, интенсивности и длительности процесса.
Вязкий дородный битум используется в производстве горячей укатываемой асфальтобетонной смеси. Эти смечи могут отличаться по групповому и химическому составу.
Битум - это система из коллоидов, где раствор смол в маслах является дисперсионной средой, а асфальтены, карбены и карбоиды - дисперсной фазой. На пограничных поверхностях этих частиц прочно удерживаются асфальтобеновые кислоты и их ангидриды.
Масла придают битуму подвижность и текучесть. Их плотность менее 1000 кг/м3, цвет - светло-желтый, содержание в битуме колеблется в пределах 35-60 мас.%. В маслах присутствуют углеводороды парафинового, нафтенового и ароматического рядов с молекулярной массой 300-600.
Смолы придают битуму эластичность и водостойкость. Их плотность равна, примерно, 1000 кг/м3, цвет - темно-коричневый, содержание в битуме в пределах 20-40%. В смолах присутствует наибольшее количество полярных сернистых, азотистых и кислородных соединений углеводородов с молекулярной массой 600-1000, способствующих хорошему прилипанию битума к каменным материалам.
Асфальтены представляют собой твердые неплавкие частицы черного цвета плотностью немногим более 1000 кг/м3 и молекулярной массой 1000-5000. От их количества и степени дисперсности зависит вязкость и теплостойкость битума. Обычно в битумах содержится 10-40% асфальтенов. Под действием ультрафиолетовых лучей они переходят в карбены и карбоиды, увеличивая вязкость и хрупкость битума. В битуме содержание карбенов и карбоидов - от 1 до 3%. Своими свойствами и составом они близки к асфальтенам, но содержат больше углерода и имеют большую плотность.
В некоторых случаях, для повышения трещиностойкости асфальтобетонного покрытия, в битум вводят добавки полимеров, а для улучшения прилипания битума к поверхности зерен минерального материала - поверхностно-активные вещества (ПАВ). Их вводят либо в битум, либо на минеральные материалы при их перемешивании.
Минеральный порошок представляет собой молотый известняк, доломит, основной доменный шлак с размером зерен меньше
Для отдельных видов асфальтобетонной смеси (для пористого или высокопористого асфальтобетона, асфальтобетона II и III марки) допускается применение молотых основных металлургических шлаков, пыли уноса цементных заводов и золы тепловых станций.
Асфальтобетон без минерального порошка получается очень пористым, не морозостойким и, как правило, быстро разрушается.
Минеральный порошок должен отвечать требованиям стандарта.
Чем выше степень дисперсности минерального порошка, тем выше его энергетический потенциал и сцепление с битумом, тем прочнее склеиваются зерна минеральной смеси в монолит. Однако порошок не должен быть чрезмерно тонкого помола. Иначе, он будет слипаться в комки и плохо перемешиваться с другими минеральными материалами и битумом.
Одной из важных характеристик порошка является пористость, которая не должна быть выше 35 об.% у образцов, уплотненных нагрузкой 30 МПа. Для снижения пористости и гигроскопичности порошка рекомендуется при помоле горной породы обрабатывать вновь образующиеся поверхности активирующей композицией, состоящей из ПАВ и битума в количестве 1,5-2,5% от массы порошка. Присутствие ПАВ существенно улучшает смачивание поверхности частиц битумом и способствует образованию прочных связей.
Качественный минеральный порошок приготовляют путем помола породы прочностью на сжатие не ниже 20 МПа.
Коэффициент водостойкости образцов из смеси порошка и битума должен быть не ниже 0,7-0,8.
Песок - необходимый компонент практически любой асфальтобетонной смеси. Его качество также оказывает значительное влияние на свойства асфальтобетона.
Смеси для верхнего слоя покрытия приготовляют на природных (горных, речных или морских) и дробленых (отсевы от дробления горных пород) песках. Дробленые пески фракции 0-
Для улучшения подвижности смеси и физико-механических свойств асфальтобетона дробленый песок или отсевы дробления смешивают с природным окатанным песком в соотношении 1:1 или 2:1. При использовании только природного песка лучше применять крупно- или среднезернистый, т.е. с модулем крупности, соответственно, более 2,5 или в пределах 2,0-2,5 и содержанием зерен крупнее
!В смесях для нижнего слоя применяют мелкий песок, который можно улучшить добавлением извести и перемешать до однородного состояния. При соответствующем технико-экономическом обосновании мелкий песок можно улучшать добавками извести, которую вводят в количестве 2,5-5% от массы песка и перемешивают с ним до однородного состояния.
Песок должен быть чистым. Содержание в нем глинистых частиц должно быть не более 0,5%, а пыли и ила не более 3% - в природном песке и 5% - в дробленом. Песок должен удовлетворять требованиям стандарта.
Щебень применяют прочный и морозостойкий из горных пород изверженного, осадочного и метаморфического происхождения, а также из некоторых разновидностей атмосферостойких и прочных шлаков.
К изверженным породам относятся граниты, габбро, диабаз, базальты, диориты. Эти породы образовались после остывания и кристаллизации магмы и являются наиболее прочными.
Осадочные породы - известняки, доломиты, мергель и песчаники сформировались путем осаждения и цементации веществ из водной среды рек, морей и океанов. Их прочность и морозостойкость, как правило, ниже, чем у изверженных пород. Из осадочных пород весьма распространены в производстве асфальтобетонных смесей гравийные материалы в дробленом состоянии.
Метаморфические породы - мрамор, кварциты образовались в результате глубокого изменения изверженных и осадочных пород под действием высокой температуры и давления.
Независимо от происхождения горной породы щебень должен выдерживать 50 циклов испытания на морозостойкость для верхнего слоя покрытия и 25 - для нижнего.
Горная порода, перерабатываемая на щебень, не должна иметь слоистое строение. В противном случае при дроблении будут образовываться щебенки плоской формы - « лещадка». При повышенном содержании в асфальтобетонной смеси « лещадки» (более 15%), она при уплотнении катками ломается. В изломе покрытие становится водопроницаемым, неморозостойким и быстро разрушается. Поэтому слоистые породы применять не рекомендуется. Камень для переработки в щебень должен иметь предел прочности при сжатии в водонасыщенном состоянии не менее 80-100 МПа.
Размер зерен щебня для приготовления асфальтобетонной смеси для верхнего слоя принимают равным 5-10, 5-15 или 5-
Для нижнего слоя покрытия и слоев основания приготовляют крупнозернистую смесь на щебне размером 5-35(40) мм. Поскольку нижележащие слои испытывают меньшую нагрузку от движущегося транспорта и от воздействия атмосферных факторов, требования к прочности камня снижают на 20-25%.
Водостойкость и прочность асфальтобетона зависят от шероховатости и прочности зерен щебня и от того, насколько активна поверхность. Чем выше эти показатели, тем более водостойким, морозостойким и прочным является асфальтобетон. В этом отношении гравийные материалы как в естественном, так и дробленом состоянии уступают щебню из горных пород изверженного, осадочного и метаморфического происхождения. Они, как правило, неоднородны по минералогическому составу, имеют ультракислую и менее развитую поверхность, и по этой причине хуже взаимодействуют с битумом.
Щебень должен удовлетворять требованиям стандарта и использоваться в том или ином типе асфальтобетона в зависимости от прочности породы
Методика строительства трасс, подвергающихся большой нагрузке, с применением укладки асфальтобетонной смеси в слои дорожного полотна на данное время считается самой эффективной. Цена таких работ определяется не только размерами строительного объекта, но и видом материалов, которые подходят для конкретных условий его эксплуатации.
Еще стоимость может отличаться, исходя из типа асфальтобетонного покрытия. Например, организация покрытий для площадок или пешеходных дорожек дешевле, чем обустройство взлетно-посадочных полос, мостовых покрытий или городских магистралей.
Кроме этого, существуют другие, более дешевые материалы, например, асфальтная крошка. Их можно использовать для создания покрытий с невысокой степенью нагрузки. Но специалисты не советуют экономить и выбирать материалы по низкой цене. Это с большой вероятностью приведет к тому, что дорожное покрытие будет часто нуждаться в ремонте.
Основные преимущества компании «Велес»:
Мы имеем личную сырьевую и производственную базу, что позволяет нам выполнять заказы без привлечения посредников и завышения цены. У нас есть собственные цеха по изготовлению строительных смесей. Поэтому компания способна выполнить заказы по организации дорожного полотна любых объемов и сложности.
Благодаря наличию мобильного завода, который поддерживает нужную температуру материала, «Велес» осуществляет укладку асфальтобетона в любых температурных условиях, даже в зимний период.
Также мы имеем собственные карьеры, где добывается щебень, гравий, песок, и производим минеральные вещества, без которых не обходится ни одно строительство асфальтобетонной дороги.
