Асфальтобетон

Образец асфальтобетона из ядра плотины Богучанской ГЭС

Асфальтобетон — распространённый строительный материал. Применяется для устройства автомобильно-дорожных и аэродромных покрытий, эксплуатируемых плоских кровель, в гидротехническом строительстве. Получается в результате затвердевания уплотнённой асфальтобетонной смеси. Асфальтобетон изготавливают на асфальтобетонном заводе.

Асфальтобетонная смесь

Смесь асфальтобетонная состоит из оптимально подобранных:

• минеральных материалов: щебня (либо гравия), песка (природного или дроблёного) с тонкодисперсным минеральным порошком (либо без него);
• органического вяжущего материала: битума (раньше также использовался дёготь, но был запрещён к использованию в черте города, а позже и вовсе исключён из производства).

Составляющие асфальтобетонной смеси перемешиваются в нагретом состоянии.

Обычно асфальтобетон применяется для строительства покрытий автомобильных дорог и аэродромов или для устройства полов в промышленных зданиях.

Основные типы

Согласно ГОСТ 9128-2009, асфальтобетонные смеси и асфальтобетоны по виду минеральной составляющей (каменного материала) разделяются на щебеночные (состав: щебень, песок, минеральный порошок, битум), гравийные (гравий, песок или песчано-гравийный материал, минеральный порошок и битум) и песчаные (песок, минеральный порошок, битум).

По вязкости битума, входящего в состав и допустимой температуре при укладке в покрытие смеси подразделяются на:

• горячие (связующее — вязкие и жидкие нефтяные дорожные битумы), укладываются с температурой не менее 120°С;
• холодные (связующее — жидкие нефтяные дорожные битумы), укладываются с температурой не менее 5°С.

ГОСТ 9128-84 в зависимости от вязкости битума подразделял смеси асфальтобетонные на: горячие, холодные и тёплые (с использованием и вязких, и жидких битумов и укладываемые при температуре не ниже 70 °С). В заменившем ГОСТ 9128-84 ГОСТе 9128-97 (введён в действие с 1 января 1999 г) определение тёплых асфальтобетонных смесей отсутствует. В отличие от литого асфальтобетона горячие и холодные смеси требуют при укладке в покрытие уплотнения.

По максимальному размеру зерна минеральной составляющей горячие асфальтобетонные смеси делятся на:

• крупнозернистые (размер зерен до 40 мм);
• мелкозернистые (размер зерен до 20 мм);
• песчаные (размер зерен до 5 мм).

Смеси холодные делятся на мелкозернистые и песчаные.

Асфальтобетоны из горячих смесей по величине остаточной пористости (выраженному в процентах к объему количеству пор в покрытии после уплотнения) делятся на следующие виды:

• высокоплотные (остаточная пористость от 1,0 до 2,5%);
• плотные (остаточная пористость св. 2,5 до 5,0%);
• пористые (остаточная пористость св. 5,0 до 10,0%);
• высокопористые (остаточная пористость св.10,0 до 18,0%).

Покрытия из холодных смесей должны иметь остаточную пористость от 6,0 до 10,0%.

Горячие смеси, щебеночные и гравийные, и плотные асфальтобетоны по содержанию в них щебня (гравия) делятся на типы:

• А (содержание щебня [гравия] св. 50 до 60%);
• Б (содержание щебня [гравия] св. 40 до 50%);
• В (содержание щебня [гравия] св. 30 до 40%).

Холодные щебеночные и гравийные смеси и соответствующие асфальтобетоны по содержанию щебня (гравия) делятся на типы Бх и Вх.

Смеси песчаные, горячие и холодные, и соответствующие асфальтобетоны по виду песка делятся на следующие типы:

• Г и Гх — приготовленные на песках из отсевов дробления или на их смесях с природным песком при содержании последнего не более 30% по массе;
• Д и Дх — приготовленные на природных песках или смесях природных песков с отсевами дробления при содержании последних менее 70% по массе.

В зависимости от применяемых материалов и физико-механических показателей асфальтобетонные смеси и асфальтобетоны подразделяются на следующие марки:

• горячие высокоплотные — МI;
• плотные типов:
  • А — МI, МII;
  • Б,Г — МI, МII, МIII;
  • В,Д — МII, МIII;
• пористые и высокопористые — МI, МII;
• холодные типов:
  • Бх,Вх — МI, МII;
  • Гх — МI, МII;
  • Дх — МII

Подбор состава асфальтобетонной смеси

История проектирования состава горячей асфальтобетонной смеси берет свое начало на рубеже XIX - XX веков, когда независимо друг от друга в нескольких странах были разработаны различные методы подбора. В каждую методику обязательно включался комплекс определённых мероприятий по уплотнению горячей смеси, оценке пористости асфальтобетона и испытаниям асфальтобетона для определения его эксплуатационных характеристик. При всем разнообразии методов подбора основополагающим является принцип проектирования смеси, обеспечивающий выполнение требований к качеству асфальтобетона, принятых в начале XX века, основная цель которых — оптимальные эксплуатационные свойства дорожного покрытия и его высокий срок службы.

Существует два подхода к проектированию составов асфальтобетонных смесей. Первый — подбор смеси с непрерывной гранулометрией каменного материала (так называемый Макадам, в честь Д. Л. Мак-Адама, разработавшего технологию строительства дорог с щебеночным покрытием). Этот вариант гарантирует высокие механические свойства покрытия благодаря расклиниванию мелкими фракциями щебня более крупных фракций. Покрытие, выполненное из смеси с непрерывной гранолуметрией минеральной части, обладает высокой шероховатостью, устойчивостью к сдвигу. Свойства смеси не изменяются в результате отклонения в дозировке минерального порошка и битума, она легко распределяется, формируется и уплотняется в процессе устройства покрытия. Для смесей такого типа необходимы прочные каменные материалы с околотой более чем наполовину поверхностью зерна. Форма кривой зернового состава (кривой просеивания) смеси минеральных материалов^[1] приближается к кубической параболе. Важное условие — применение битумов, устойчивых к старению (изменению группового и фазового составов) и имеющих хорошее сцепление с поверхностью каменных материалов, так как для этих покрытий типична открытая пористость.

При втором способе подбора смеси — по принципу плотного бетона — разрешается применять каменные материалы с окатаной формой зерен и прерывистой гранулометрией (при отсутствии какой-либо фракции минеральных материалов). В процессе уплотнения этих смесей образуется асфальтобетон с замкнутой пористостью, покрытие приобретает более высокую водостойкость и морозостойкость. Однако подобные смеси в большей степени склонны к неравномерному распределению в объеме зерен минеральной составляющей и битума. На их физико-механические свойства большое влияние имеют отклонения в дозировке минерального порошка и битума. Для покрытий из смесей, подобранных по принципу плотного бетона, характерна низкая шероховатость.

Подбор начинается с определения свойств составляющих смеси и проверки соответствия их нормативам, установленным техническими документами. Затем находится оптимальное соотношение между компонентами, гарантирующее получение смеси с определёнными свойствами. Заключительный шаг — оценка полученных вариантов подбора с технико-экономической точки зрения и выпуск пробных партий на асфальтобетонном заводе.

См. также

• Асфальт
• Асфальтобетонный завод

Примечания

1. ↑ По оси X’X откладывается размер зерен минерального материала, по оси Y’Y, — выраженное в процентах количество частиц меньше данного размера.

Литература

• ГОСТ 9128-2009 Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия. Межгосударственный стандарт (в качестве национального стандарта Российской Федерации введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 апреля 2010 г. N 62-ст)
• ГОСТ 31015-2002. Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон щебеночно-мастичный. Техн. условия. - Изд. офиц.; Введ. 01.05.2003; Введ. впервые. - М.: Госстрой России, ГУП ЦПП, 2003. - 21 с.
• ФГУП «Информационный центр по автомобильным дорогам». Автомобильные дороги и мосты. Проектирование состава асфальтобетона и методы его испытаний. Обзорная информация. Выпуск 6. М. 2005.
• Экономико-консультационный центр «Экон». Справочник дорожных терминов. М. 2005.

Ссылки