Какие бывают марки асфальта и что они означают

Многие материалы строительной и других сфер могут маркироваться определенными значениями, которые отражают какие-либо характеристики. Благодаря этому гораздо проще сориентироваться при многообразии выбора, определив наиболее подходящую разновидность материала. Марка асфальта тоже отражает определенные характеристики смеси, однако с ее помощью не всегда получится сделать однозначный вывод.

«Марка асфальта показывает не уровень прочности асфальтобетонных смесей, а совокупность различных параметров и характеристик. Другими словами, марка асфальта не способна однозначно указать на уровень всех характеристик материала, однако может упростить совокупную оценку свойств асфальтобетонных смесей»

Это связано с тем, что асфальтобетоны классифицируются по множеству характеристик, а некоторые разновидности асфальта предназначены только для определенного типа покрытий.

Например, одна и та же марка асфальта может включать:

• 1. Высококачественный асфальт, в состав которого входит не мене 50-60% щебня из горных пород, а также различные модификаторы для повышения качества. Такой материал применяют для устройства автомобильных дорог высоких категорий с высоким транспортным потоком.
• 2. Песчаный асфальт, не имеющий в составе каменного заполнителя. Такой тип асфальтобетонных смесей не используется для асфальтирования автодорог, так как его характеристики не предназначены для сопротивления интенсивному транспортному потоку. Песчаные смеси применяют для устройства территорий для пешего передвижения, по которым не происходит движение транспортных средств.

Получается, что к одной марке относится и самая прочная разновидность асфальтобетона, и одна из наименее прочных, не подходящая для устройства автодорог. При этом марка асфальта все же отражает уровень качества материала, однако, только при применении в подходящих для данной разновидности условиях эксплуатации.

Перед тем, как заказать асфальтирование, рекомендуем ознакомиться с основными параметрами классификации асфальтобетона, что позволит подобрать оптимальную для определенных целей разновидность материала.

Что отражает марка асфальта

Марка асфальта может использовать несколько основных параметров классификации асфальтобетонных смесей:

• Состав – отражает возможный вид основного материала;
• Плотность – определяет уровень плотности/ пористости;
• Принцип разжижения битума в составе – отражает требуемые условия при укладке;
• Тип – указывает на процентное содержание в составе горных пород.

Подробнее об основных параметрах асфальтобетонных смесей написано после описания марок.

Основной материал асфальтобетона определяет его прочность

Щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси

являются наиболее прочными и долговечными. В их составе используется щебень из горных пород, обеспечивающий высокие качественные характеристики. Кроме того, смесь усиливается специальными модификаторами – целлюлозные волокна.

Также высококачественный щебеночно-мастичный асфальт имеет в качестве вяжущего вещества полимерный битум, значительно превосходящий обыкновенные нефтяные и дорожные битумы.

• Горный щебень
  составляет 70-80% от общего объема смеси – существенно увеличивает прочность, устойчивость, сопротивляемость деформации и образованию колеи.
• Целлюлозные волокна
  составляют 0,3-0,5%, однако этого достаточно для выполнения заданных функций – они препятствуют стеканию битума, способствуя его удержанию.
• Полимерно-битумное вяжущее
  составляет 6-7% от объема смеси – повышаются адгезионные свойства, возможная эластичность, стойкость к образованию колеи и коррозии.
• Минеральный порошок
  может составлять 8-12% от массы, заполняя пустоты между фракциями щебня, что обеспечивает высокую плотность, а также повышает некоторые свойства вяжущего компонента.

Помимо высоких эксплуатационных характеристик и длительного срока службы, щебеночно-мастичные смеси позволяют понизить уровень шума на автодороге.

Гравийные асфальтовые смеси

уступают в прочности щебеночным, так как гравий является осадочной породой. Тем не менее, наличие основного каменного материала в составе обеспечивает достаточно высокие характеристики.

Это позволяет применять гравийный асфальт для укладки на городские автомобильные дороги и пешеходные зоны. Однако для скоростных дорог, автомагистралей и федеральный трасс такой материал не используется.

Песчаные асфальтовые смеси

наименее прочные из разновидностей асфальтобетона, однако со своим назначением покрытие из такого материала полностью справляется – это устройство тротуаров, площадей, парков и других территорий для пешего передвижения.

В зависимости от того, какой песок используется в составе, будут изменяться показатели прочности и плотности. Лучшим вариантом для песчаных смесей является песок из горных пород. Кроме того, стоимость песчаного асфальта ниже, чем вариантов с каменным наполнителем.

Методы определения плотности асфальта

Асфальт – это сложный композитный материал, в состав которого входят минеральный наполнитель (щебень, гравий, песок, отсев, минеральный порошок) и битум. Каждый из этих компонентов обладает своими физическими характеристиками. Кроме того, свойства асфальтобетонной смеси (АБС) изменяются в ходе технологических процессов производства, транспортировки, укладки и уплотнения. Материал утрамбовывается под влиянием сил гравитации или внешнего воздействия, набирает плотность и жесткость. Этот процесс нужно как-то контролировать.

Следовательно, для асфальтобетона определяется не один, а несколько показателей плотности – в разных состояниях и на разных этапах производства.

К ним относятся:

• Насыпная плотность
• Максимальная (истинная) плотность
• Максимальная (истинная) плотность минеральной части (остова)
• Объемная (средняя) плотность
• Объемная (средняя) плотность минеральной части (остова)

Давайте поговорим о том, как вычисляются эти значения.

Насыпная плотность асфальта

Этот показатель характеризует плотность материала при свободной засыпке – то есть без дополнительной трамбовки или уплотнения. Он относится не к асфальту в готовом дорожном покрытии, а к сыпучей асфальтобетонной смеси до ее укладки.

Измеряется свойство очень просто: определенный объем материала засыпается в тару и взвешивается. Затем полученную массу делят на объем и получают значение плотности. Она выражается в кг/м 3 или г/см3.

Насыпная плотность асфальта и других сыпучих материалов не нормируется ГОСТами. Но она имеет большое значение при заказе. Исходя из этого показателя подбираются самосвалы для транспортировки с нужной грузоподъемностью и рассчитывается цена доставки.

Насыпная плотность зависит от:

• Массы зерен 1 м3 асфальта на щебне из плотной и тяжелой породы будет весить больше, чем тот же объем материала на легком заполнителе (например, керамзите).
• Размера зерен Мелкие частицы плотно прилегают друг другу при засыпке, тогда как между крупными образуются воздушные пустоты.

В таблице вы можете ознакомиться с примерными значениями насыпной плотности для разных видов асфальта:

Для вашего удобства, ниже размещена та же самая таблица в виде картинки:

Естественно, эти цифры носят ориентировочный характер. Конкретные значения будут разниться от состава к составу. Их нужно узнавать непосредственно у производителя или поставщика.

Хотя насыпная плотность важна на этапе заказа и оплаты строительного материала, она мало что говорит о его качестве. Для этого нужны другие показатели, которые определяются в лабораторных условиях. Ниже мы о них поговорим.

Максимальная (истинная) плотность асфальта

Этот показатель характеризует плотность материала без учета пор. Представьте, что 1 м3 асфальтобетонной смеси спрессовали так, что в ней совершенно не осталось воздушных пустот. Отношение полученной массы к объему – это и есть ее максимальная плотность.

Естественно, при укладке дороги добиться такого уплотнения невозможно. Так что этот показатель имеет скорее теоретический характер.

Нормативные методы определения максимальной плотности приведены в следующих документах:

• ГОСТ 12801-98 «Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний» (здесь используется термин «истинная плотность»)
• ГОСТ Р 58401.16-2019 «Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Методы определения максимальной плотности»

Ниже мы в общих чертах опишем вторую методику , поскольку она была принята позднее и, следовательно, более актуальна. При желании, вы можете самостоятельно ознакомиться с обоими документами.

Определение плотности начинается с подготовки материала. Для этого из массы асфальтобетонной смеси отбирают не менее двух проб массой примерно 1500-4000 г. Затем их высушивают и измельчают, вручную отделяя крупные зерна от мелких так, чтобы в образце не оставалось комков.

Дальнейший алгоритм действий зависит от конкретного метода измерения:

• Взвешивание в воде
• Взвешивание на воздухе

Давайте рассмотрим их отдельно.

При взвешивании в воде делают следующее:

1. АБС засыпают в вакуумную чашу, взвешивают и записывают полученный результат, вычитая из него массу самой чаши. Это масса сухой смеси A.
2. АБС в чаше заливают водой так, чтобы ее уровень был на 25 мм выше уровня смеси. Это делается для полного удаления воздуха из материала. Для облегчения процесса можно также добавить 5-10 мл раствора поверхностно-активных веществ – смачивателя.
3. К чаше подключают насос и удаляют из нее весь воздух под давлением 27,5 мм рт.ст. и при постоянной вибрации. В лабораториях, где нет вибрационного оборудования, чашу с водой и смесью просто периодически встряхивают.
4. Через 15 минут вакуум сбрасывают, а чашу с ее содержимым погружают в воду и взвешивают. Результат фиксируют – это масса чаши со смесью в воде B.
5. Затем из чаши достают асфальтобетонную смесь, а саму чашу взвешивают в воде. Это значение фиксируется как масса чаши C.
6. Значение максимальной плотности Gmm вычисляется для каждого испытанного образца по формуле:

7. За итоговый показатель берут среднеарифметическое всех полученных значений.

Этот метод является основным. Но лаборатории могут использовать и альтернативный – взвешивание на воздухе.

Порядок действий при этом следующий:

1. Начинают с того, что пустую чашу наполняют водой до краев и накрывают крышкой. При этом следят, чтобы в жидкости не оставалось пузырьков воздуха. Емкость с водой взвешивают, и полученное значение фиксируют как массу D.
2. Воду из чаши выливают, а саму ее сушат. Затем в пустую емкость засыпают подготовленную АБС и взвешивают. Определяют массу сухой смеси A.
3. Далее из чаши со смесью и водой выкачивается воздух описанным в пунктах 2-3 выше образом.
4. Через 15 минут сбрасывают вакуум, а в чашу доливают воды до краев и замеряют массу чаши со смесью и водой на воздухе E.
5. Для каждого образца определяют максимальную плотность Gmm по формуле:

6. За показатель Gmm для смеси в целом берут среднеарифметическое всех полученных значений.

Значение максимальной (истинной) плотности используется при определении других важных характеристик асфальтобетона – например, плотности минеральной части или коэффициента уплотнения. Мы подробно рассмотрим их ниже.

Максимальная (истинная) плотность минеральной части (остова)

Эта характеристика аналогична описанной выше, только касается уже непосредственно минеральных компонентов смеси без учета битума: щебня (гравия) и песка (отсева).

Максимальная плотность остова получается расчетным способом.

Для этого нужно знать:

• Процентное соотношение компонентов в составе конкретной АБС
• Истинную плотность каждого минерального материала

Последний показатель можно узнать у производителя сырья, измерить в лаборатории или вычислить на основании данных о пористости материала, если они есть.

В таблице ниже вы можете ознакомиться с примерными значениями истинной и насыпной плотности материалов, использующихся для производства асфальта:

Для вашего удобства, ниже мы разместили ту же самую таблицу в виде картинки:

Из нее видно, что истинная плотность сыпучих компонентов обычно в 1,5-2 раза больше насыпной. Эти цифры, конечно, носят чисто информационный характер. В реальных лабораторных испытаниях используются точные значения.

Максимальная плотность минеральной части АБС вычисляется по следующей формуле:

Значения истинной плотности АБС и ее остова мало что скажут рядовому потребителю. Но они играют важную роль в определении качественных характеристик асфальта. Подробнее об этом мы поговорим чуть позже.

Объемная (средняя) плотность асфальта

Этот показатель характеризует массу 1 м3 асфальтобетонной смеси после укладки – то есть уже в виде готового покрытия.

Она отличается от рассмотренных выше видов плотности следующим:

• В отличие от насыпной плотности, объемная характеризует уплотненный материал
• В отличие от максимальной плотности, объемная учитывает воздушные поры в толще асфальта

Эта характеристика имеет более практический характер, потому что описывает реальное – а не теоретическое – состояние конкретного асфальтобетона.

Методы ее определения также описываются в двух нормативных документах:

• ГОСТ 12801-98 «Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний» (здесь используется термин «средняя плотность»)
• ГОСТ Р 58401.10-2019 «Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Методы определения объемной плотности»

Ниже мы рассмотрим процедуру измерения , которая предлагается в первом ГОСТе. Она достаточно простая, поэтому получила широкое распространение. На нее ссылаются многие другие стандарты и методические рекомендации. Если вам интересны более подробные технические инструкции, вы можете самостоятельно ознакомиться с обоими документами.

Для определения средней плотности используются:

• Образцы проектируемой смеси, уплотненные под прессом в лабораторных условиях
• Образцы, вырезанные из готового асфальтового покрытия – керны

Чтобы результат был более точным, одновременно исследуется не менее трех проб одной смеси. Их проверяют на наличие трещин и деформаций, а также посторонних включений: грунта, мусора, цементобетона и других. Затем образцы высушиваются до постоянной массы.

Процедура испытания выглядит таким образом:

1. Пробу асфальта охлаждают до комнатной температуры и взвешивают. Результат записывают как массу сухого образца А.
2. Образец погружают в воду и оставляют на полчаса. Затем его взвешивают в воде и фиксируют массу в воде C.
3. Образец достают из воды и обтирают влажным полотенцем. Это делается для того, чтобы избавиться от излишков влаги, не высушив сам асфальт. Напитанный водой материал взвешивают на воздухе и записывают массу B.
4. Объемную плотность ρm вычисляют по формуле:

Эти шаги повторяют для каждого образца, после чего вычисляют среднеарифметическое полученных значений. Оно и берется за итоговый показатель для всей смеси.

Объемная (средняя) плотность минеральной части (остова)

Этот показатель характеризует плотность минерального наполнителя с учетом воздушных пор. Как и максимальная плотность остова, он получается расчетным способом.

Для этого используется следующая формула:

Давайте подведем небольшой итог.

Для асфальтобетона и его минерального наполнителя определяются три вида плотности: насыпная, максимальная (истинная) и объемная (средняя).

Для потребителя материала наиболее важны две из них:

• Насыпная плотность асфальтобетонной смеси
• Объемная (средняя) плотность асфальта

Остальные же значения важны для определения качества асфальта в лабораторных условиях.

В следующем разделе мы остановимся на этом подробнее.

Плотность/ пористость асфальтобетонных смесей

Данный показатель подразумевает остаточную пористость асфальтобетона после уплотнения. Для определения используются лабораторные испытания, для чего из асфальтобетонного покрытия вырезаются образцы.

Наиболее прочные разновидности асфальта имеют минимальную пористость/ максимальную плотность. Однако высокая плотность не всегда означает такую же прочность – песчаный асфальт может иметь остаточную пористость 1%, однако будет уступать по прочности щебеночным вариантам.

Условия при асфальтировании

Данный параметр определяет:

• Температуру смеси в момент асфальтирования;
• Температуру воздуха;
• Температуру основания;
• Требуется ли уплотнение.

Особенности разновидностей асфальтобетонных смесей по технологии укладки

После укладки и уплотнения некоторых асфальтобетонных смесей требуется искусственное образование шероховатости.

Типы асфальтобетонных смесей

По типу асфальта можно определить долю содержания горных пород по отношению к общему объему смеси. Также некоторые типы могут подразумевать лишь определенные виды асфальтобетона (АБ).

Калькулятор расхода асфальта на м2

Для просчета количества асфальтобетонной смеси, очень удобно использовать калькулятор расхода асфальта. Благодаря его функционалу, можно в считанные секунды определить расход асфальта любого типа. Онлайн калькулятор расхода асфальта поможет рассчитать тоннаж асфальта, сходя из данных о толщине, объеме и типа смеси. Он не только позволяет рассчитать расход асфальта на 1 м2, но и поможет определить количество смеси на любой метраж. Вы можете указать толщину покрытия с точностью до 0,5 см (например: 4,5 см). Также калькулятор может посчитать расход холодного асфальта. Поэтому если Вам необходимо узнать сколько потребуется холодного асфальта вы можете использовать калькулятор расхода холодного асфальта.

Выводы

Марка асфальта не может служить однозначным показателем прочности материала, так как каждая марка включает в себя по несколько возможных комбинаций параметров асфальтобетонных смесей.

Одна марка асфальта может указывать на высокопрочный щебеночный асфальтобетон, при этом в нее же может входить гораздо менее прочный песчаный асфальт.

Всего существует 3 марки асфальтобетона, которые классифицируют смеси по 4 параметрам:

• Состав и вид основного материала;
• Плотность/ пористость;
• Условия при укладке;
• Содержание в составе горных пород.

При этом данная маркировка отражает уровень качества материала при условии эксплуатации по прямому назначению – некоторые асфальтовые смеси предназначены для автомобильных дорог разных категорий, а некоторые для устройства пешеходных зон.

Вес асфальтобетона в зависимости от типа покрытия

В конструировании будущей дороги обязательно учитывается толщина накладываемого слоя покрытия, а также возможная усадка. Все эти величины контролирует государственный стандарт.

Асфальтобетонная смесь: виды, применение, особенности

Асфальтобетонная смесь – один из наиболее распространенных современных материалов, применяемых в дорожном строительстве, который состоит из щебня разной фракции, кварцевого песка, особого минерального порошка и битума. Все это перемешивается в нужных пропорциях в горячем виде, а потом выкладывается в качестве дорожного покрытия. Классифицируется по ГОСТу 9128-2009.

Благодаря своему составу стройматериал обеспечивает оптимальную фактуру поверхности, может использоваться сразу же после укладки, легок в работе, эксплуатации, ремонте, обладает длительным сроком службы и прекрасными техническими характеристиками.

Содержание

• 1 Что такое асфальтобетон – определение
• 2 Применение
• 3 Виды смесей
• 4 Состав
• 5 Требования к смесям
• 6 Марки и типы асфальтобетона
• 7 Особенности
• 8 Рекомендации по укладке
  • 8.1 Щебень
• 9 Правила приемки
• 10 Расход и плотность стройматериала
• 11 Вывод

Что такое асфальтобетон – определение

Асфальтобетон – это безобжиговый искусственный стройматериал, который получают при уплотнении оптимально подобранной и приготовленной специально для укладки на подготовленное основание смеси минерального материала (песок, щебенка, минеральный порошок и другие) и битума (иногда дегтя). В зависимости от фракции материалов и их пропорции дорожный материал делится на несколько видов, каждый из которых демонстрирует определенные свойства и характеристики.

Применение

Асфальтобетонные смеси применяют для создания твердого покрытия пешеходных зон, автомобильных дорог, рулежных дорожек и взлетно-посадочных полос аэродромов, различных площадок и иных поверхностей. Часто жидкая асфальтовая смесь применяется в ямочном ремонте. Она не требует уплотнения и выравнивания после укладки, дает возможность точно совместить поверхности покрытия старого и свежеуложенного, быстро застывает, позволяя через минимальный промежуток времени открывать движение.

Для покрытий тротуаров, декорирования пешеходных дорожек, разделительных полос, выделения определенных участков дорожного полотна используют цветной материал. Нужного эффекта удается достичь за счет рифления, тиснения, а также добавления в состав разноцветных минералов (песок из гранита, мрамора, цветной камень, пигменты).

Виды смесей

Смеси асфальтобетонные дорожные дифференцируются на виды в соответствии со свойствами, составом, пропорциями компонентов и т.д.

Общая классификация:

1) По объему содержания щебня в составе – марка А (50-60%), Б (от 40% до 50%), В (30-40%). Марки Г и Д – песчаные, в них щебня нет вообще. Также выделяют горячие асфальтобетонные смеси с высокой плотностью, в которых объем гравия или щебня превышает 50-60%.

2) По фракции минеральных зерен – песчаные композиции (максимальное зерно песка составляет 5 миллиметров), крупнозернистые (до 40 миллиметров), мелкозернистые (зерно меньше 20 миллиметров).

3) По используемому материалу – щебеночные, гравийные, песчаные композиции.

4) По температуре в момент укладки асфальта – холодные (при распределении температура должна быть равна примерно +5С), горячие (распределяются при температуре минимум +120С).

5) По плотности – пористость минеральной части холодной смеси составляет 6-10%, горячих существует несколько: высокоплотные (остаточная пористость 1-2. 5%), плотные (от 2.5 до 5%), пористые (около 5-10%), высокопористые (10-18%).

По типу вяжущих и условий эксплуатации:

• Классические смеси – используются для устройства автомобильных полотен, городских тротуарных и дорожных покрытий.
• Щебеночно-мастичная смесь – в нее добавляются стабилизирующие волокнистые добавки (это может быть целлюлоза и т.д.), актуальна для строительства магистралей, отличающихся высокой пропускной способностью.
• Полимерасфальтобетонные – в состав вводятся пластификаторы, сополимеры, позволяющие сделать более прочными и долговечными дорожные покрытия аэродромов, мостов, проезжие части промышленных предприятий и т.д.
• Отдельно стоит выделить органоминеральные смеси, которые создают благодаря смешиванию известняка и битума, а применяют в процессе ремонта дорожного полотна.

Состав

Рассчитывая, из чего состоит композиция, стоит выделить две группы компонентов: органическое вяжущее вещество и минеральный наполнитель. Проектирование конкретного состава осуществляют с учетом физико-химических свойств материала и нормативных требований.

Основные компоненты смеси асфальтно-бетонной:

1) Щебень либо гравий – для предотвращения ползучести, повышения срока службы нужно, чтобы вяжущее вещество хорошо сцеплялось с зернами заполнителя. Для этого используется чаще всего щебень плотных горных пород и метаморфических карбонатных (чаще известняки, доломиты), в форме куба. Количество пластинчатых зерен должно составлять максимум: 15% для марки А, 25% для Б, 35% для марки В. Объем пылеватых или глинистых включений не должен превышать 1-2%. Щебенку берут с размером зерна 10-40 миллиметров.

Песок и гравий, включенные в состав композиции, должны соответствовать нормам, указанным в ГОСТ8736-93. «Песок для строительных работ.» (106кБ) и ГОСТ 8267-93. «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ.» (179кБ).

2) Песок – отсев дробления щебня или природные залежи (не речной песок) разных фракций ввиду того, что фракции одного размера увеличивают пористость слоя. Песок может быть крупнозернистым (Мк 2.5), среднезернистым (Мк 2.0-2.5) и мелкого зерна (Мк 1.0-2.0). По прочности мелкие заполнители не должны быть марки ниже 1000, максимальный объем глинистых частиц – 0.5%.

Дробленый природный песок и износостойкий высокопрочный щебень обеспечивают нужную шероховатую фактуру покрытия. Песок с минеральным порошком выступает в качестве лигатуры, которая структурирует битум, влияет на устойчивость к теплу, вес и плотность, дает необходимую прочность дороги.

3) Минеральный порошок – должен быть достаточно мелкого помола, чтобы при рассеве во влажном состоянии легко проходил через сито с отверстиями 1.25 миллиметров. Коэффициент гидрофильности не должен превышать единицу. Количество и качество порошка при одинаковых пропорциях других составляющих напрямую влияют на структуру вяжущего. Если порошка слишком много, покрытие будет менее прочным (особенно при минусовых температурах).

4) Битум – продукт переработки нефти, выступает в роли вяжущего, склеивая все крупные компоненты и заполняя промежутки между ними, делая асфальтовую смесь водостойкой и прочной. Битум может быть вязким и жидким, уровень вязкости указывается в документации, зависит от температуры и составляющих. Нужно помнить, что при повышении температуры показатель вязкости понижается, при понижении – вырастает. При минусе вяжущее схватывается и становится очень хрупким.

Марки дорожного битума – БНД 40/60, 60/90, 90/130, 130/200. Вязкие составы применяются для создания смесей любой температуры, выступают главным сырьем для приготовления жидкого продукта при условии добавления разных растворителей. Зимой обычно используют жидкий продукт, со специальными разжижителями и присадками, они в процессе твердения покрытия испаряются и придают битуму обычное состояние.

Требования к смесям

Государственные стандарты требуют, чтобы содержание пластинчатых зерен в щебне (гравии) составляло максимум 15% для марки А и высокоплотных растворов, 25% для марки Б и Бх, 35% для марки В и Вх.

Производиться стройматериал должен на производстве с соблюдением всех правил и норм, отгружаться в самосвал, поставляться лишь после тщательных испытаний и просчета свойств будущего покрытия с учетом требований и особенностей эксплуатации. Чтобы избежать появления неровностей и выбоин, материал нельзя подвергать расслоению (сегрегации), которое становится причиной неверного распределения вяжущего, пузырьков воздуха и зерен в композиции и ведет к быстрому разрушению слоя после завершения работ.

Марки и типы асфальтобетона

Существует всего две марки асфальтобетона и их характеристики довольно существенно отличаются, что объясняется разной прочностью каменного материала. В составах первой марки используют щебень 1000-1200, второй – 800-1000.

Характеристика и типы асфальтобетонных смесей:

Марка I – структура асфальтобетона разная, эта категория объединяет непохожие материалы. Сюда относятся песчаные, гравийные, пористые и высокопористые (горячие и холодные аналоги), плотные А, Б, Г и высокоплотные составы, Бх, Вх, Гх. Общий знаменатель – максимальная прочность материала для своего состава. Такие марки применяются там, где нужно обеспечить очень высокую прочность, обычно в качестве нижнего слоя полотна.

II – «обыкновенный» асфальтобетон, который используется в самых разных сферах строительства и эксплуатации. Сюда относят пористые, плотные А, Б, В, Г, Д, высокоплотные асфальты, Бх, Вх, Гх, Дх. Ими покрывают верхний слой дорог, актуально для ремонтных работ, благоустройства парков и дворов, обычных дорог и т.д.

III – наименее прочный и самый плотный (Б, В, Г, Д) материал, в котором нет щебня, но есть минеральные порошки и песок. Обычно используется для ремонта и устройства дорог, которые не будут выдерживать серьезных испытаний и нагрузок – тротуары, пешеходные дорожки, приусадебные площадки, ямочный ремонт в дорожном строительстве.

Особенности

Подбирая композицию, необходимо учитывать в первую очередь свойства асфальтобетона, которые определяются составом. Основные задачи: уплотнение горячего материала, определение уровня пористости, испытания для подтверждения соответствия требованиям. При проектировании соблюдают все нормы и стандарты в поисках оптимальных характеристик дорожного покрытия и его долговечности.

Этапы проектирования композиции:

1. Определение качества и просчет характеристик исходных ингредиентов, оценка их соответствия требованиям указанной марки

2. Просчет объема минеральной части

3. Вычисление оптимального объема битума

4. Составление спецификации композиции по данным подробного исследования ее физико-механических характеристик

Все виды асфальтобетона производятся так:

• Подбор сырья и определение его качества
• Просчет объема необходимых компонентов для нужного количества продукта
• Просчет стоимости заказа
• Загрузка сырья в специальный бункер для предварительной дозировки
• Сушка минеральных материалов, прогревание до нужной температуры
• Сортировка по фракциям, подача на высокоточный весовой дозатор
• Прогрев вяжущего вещества до нужной температуры (в соответствии с типом композиции), взвешивание, дозировка
• Подача всех компонентов в смеситель

Рекомендации по укладке

Сначала очищается от пыли и грязи основание с привлечением поливных систем и машин со специальными щетками. Устраняются все неровности, основание обрабатывается битумной мастикой. Материал производят в заводских условиях либо в передвижных установках, отгружают в кузов самосвала, транспортируют на место, загружают в бункер укладочной машины.

Рабочие укладывают покрытие собственноручно или специальной машиной-укладчиком, которая распределяет, выравнивает, уплотняет. Кладут 1-2 слоя на основание с содержанием гравия или щебня. Толщина нижнего слоя составляет 4-5 сантиметров, его выполняют из смеси со средней или крупной фракцией с пористостью 5-10%. Наружный слой укладывается толщиной в 3-4 сантиметра из асфальта мелкой или средней фракции с пористостью 3-5%. Окончательно уплотняется машиной.

Если речь идет о высоких нагрузках и интенсивном движении, покрытие кладут в 3-4 слоя общей толщиной 11-15 сантиметров.

При укладке тротуаров порядок работ такой же, но с некоторыми нюансами: установка бортовых камней для разделения дороги и тротуара, укладка основания (асфальтобетон из шлака, камня, кирпичного боя, крошка из старого материала) толщиной 10-15 сантиметров, разравнивание, уплотнение, покрытие наружным слоем толщиной 3-5 сантиметра.

Щебень

В работе с щебеночно-мастичной смесью нужно проявлять осторожность, так как ее температура равна примерно +150С. Классификация асфальтобетонных смесей по фракции щебня указана выше. Стоит упомянуть литые смеси, которые используются в ремонте и строительстве разных покрытий круглый год, в качестве верхнего слоя. Температура отгружаемой композиции составляет 220 градусов, поэтому работы можно проводить даже на морозе.

Материал транспортируется в специальном теплоизоляционном бункере, где работают горелки и смесители, подогревающие и перемешивающие ингредиенты. Стелить такой асфальт можно даже на мокрое основание.

Правила приемки

Для создания запаса раствора используют перегружатели – специальные машины, обеспечивающие бесперебойную работу укладчика или людей, которые выполняют работу. Именно этот транспорт применяют в процессе приемки асфальтобетона из автотранспорта непосредственно в укладчик.

При приемке нужно учитывать такие нюансы. Сам процесс проводят партиями односоставного материала, который производился в одну смену на заводе. Вес горячих составов, принимаемых за один раз, не должен превышать 600 тонн, холодных – максимум 200 тонн. Объем раствора считается по весу (для его определения применяют специальные весы). При погрузке на корабль по завершении приемки обязательно измеряется осадка судна.

Чтобы подтвердить соответствие продукта требованиям, проводят ряд испытаний: предел прочности при разной температуре, стойкость к внешним воздействиям, водонасыщение, определение зернового состава. Завершив их, покупателю выдают документ соответствия, отдельный для каждой партии груза.

Расход и плотность стройматериала

Уплотнение и качество асфальта зависят от определяемых государственным стандартом свойств. На плотность и вес кубического метра состава влияет используемый песок: кварцевый дает вес 2200 килограммов на 1м3, шлаковый – 2350 1м3. Бетон с крупной фракцией щебня весит больше, в среднем около 2100 килограммов. Расчет веса важен для определения нужного объема материала, просчета его стоимости, привлечения соответствующей техники, подготовки основания и т.д.

Расчет расхода раствора:

• Определение площади территории и толщины покрытия – для примера можно взять 100 квадратных метров и толщину в 1 сантиметр.
• Для покрытия 1 квадратного метра дороги слоем указанной толщины (1 сантиметр) нужно 25 килограммов асфальта. Для площадки в 100 м2: 25 х 100 = 2500 килограммов.
• Один кубический метр вмещает около 2250 килограммов материала – значит, на покрытие площадки из примера нужно: 2500 : 2250 = 1.10-1.11 м3 состава.

Вывод

Конкурентоспособных аналогов у асфальтобетонной смеси сегодня не существует. Оптимальная стоимость, прекрасные эксплуатационные и функциональные характеристики, простота в работе, возможность менять свойства путем варьирования составляющих и их пропорций делают материал самым популярным и подходящим для обустройства дорожных покрытий разнообразного назначения и типа.

Асфальтовое вяжущее/цемент – Асфальтовое дорожное покрытие Нью-Мексико

Слово асфальт происходит от позднего среднеанглийского («асфальт» и «асфальт»), в свою очередь, от французского (позднелатинского) «асфальт», который имел свое корни в древнегреческом. Показательно, что асфальт использовался древними и как цемент для крепления или соединения различных предметов, и как гидроизоляционный материал. Геродот упомянул, что битум был привезен в Вавилон для строительства его гигантской крепостной стены, а Библия упоминает его использование для крепления кирпичей при строительстве Вавилонской башни.

Асфальт представляет собой липкую, черную и очень вязкую жидкую или полутвердую форму нефти. Он может быть найден в природных месторождениях или может быть продуктом переработки; это вещество классифицируется как смола. Асфальт встречается в природе в нескольких местах в мире, например, в озере на острове Тринидад и в «смоляных карьерах» ЛаБреа в центре Лос-Анджелеса. Однако большая часть асфальта, используемого сегодня для мощения, производится из сырой нефти. Жидкий асфальт — самая тяжелая часть сырой нефти — то, что остается после перегонки всех летучих легких фракций для таких продуктов, как бензин.

Асфальт НЕ смола.

Асфальт/битум иногда путают с «дегтем», который представляет собой аналогичный черный термопластичный материал, получаемый путем деструктивной перегонки угля. В начале и середине 20-го века, когда производился городской газ, смола была легкодоступным продуктом и широко использовалась в качестве связующего для дорожных заполнителей. Добавление гудрона к дорогам из щебня привело к слову асфальт , которое теперь используется в просторечии для обозначения дорожных материалов. Однако с 19В 70-х годах, когда природный газ пришел на смену городскому газу, асфальт/битум полностью заменил использование гудрона в этих областях. Другие примеры этой путаницы включают карьеры La Brea Tar Pits и канадские битуминозные пески. Смола — это еще один термин, который иногда ошибочно используется для обозначения асфальта / битума, как, например, в Pitch Lake.

Первыми в Новом Свете асфальт/битум стали использовать коренные народы. На западном побережье еще в 13 веке коренные американцы собирали встречающийся в природе асфальт/битум, который просачивался на поверхность над нижележащими нефтяными месторождениями, и использовали его в качестве клея. Он встречается на многих различных артефактах инструментов и церемониальных предметов. Он также использовался в качестве герметика на корзинах, чтобы сделать их водонепроницаемыми для переноски воды, и для герметизации досок океанских каноэ.

Жидкий асфальт – это сильное вяжущее вещество, легко прилипающее, обладающее высокой водонепроницаемостью и долговечностью. При смешивании с песком и заполнителями смесь называется асфальтобетоном. Эта смесь придает контролируемую гибкость, что имеет решающее значение при строительстве и эксплуатации дорожных покрытий.

Дороги в США были вымощены материалами, включающими асфальт/битум, по крайней мере, с 1870 года, когда была вымощена улица перед мэрией Ньюарка, штат Нью-Джерси. В 1875 году президент Улисс С. Грант распорядился, чтобы Пенсильвания-авеню в Вашингтоне, округ Колумбия, была вымощена тринидадским асфальтом (естественным асфальтом с острова Тринидад) как раз к празднованию национального столетия. Три десятилетия спустя дорога к Капитолию была заасфальтирована новым и улучшенным асфальтом, сделанным из нефти.

Сортировка битумного вяжущего/цемента

Асфальтовые вяжущие чаще всего классифицируют по их физическим свойствам, и на эти свойства существенно влияет температура. Физические свойства асфальтобетонного вяжущего непосредственно определяют его поведение в качестве компонента асфальтобетонного (АБ) покрытия. Несмотря на то, что во всем мире по-прежнему широко используются показатели проникновения и вязкости асфальтового вяжущего, были разработаны новые тесты и спецификации для вяжущих, чтобы более точно охарактеризовать битумные вяжущие для использования в покрытиях с переменным током.

Самая передовая система классификации асфальтового вяжущего — это система с оценкой производительности (PG), разработанная в рамках Стратегической программы исследований автомобильных дорог (SHRP) стоимостью 50 миллионов долларов и принятая в США. Система классификации PG основана на идее, что асфальтовое вяжущее свойства должны быть связаны с условиями, в которых он используется. Асфальтовые вяжущие на основе PG выбираются с учетом ожидаемых климатических условий, а также соображений старения (времени). Таким образом, система PG использует общий набор тестов для измерения физических свойств вяжущего, которые могут быть непосредственно связаны с полевыми характеристиками дорожного покрытия при экстремальных температурах.

Superpave Performance Grade (PG)

Классификация PG основана на идее, что свойства битумного вяжущего должны быть связаны с условиями, в которых оно используется. Для битумных вяжущих это включает ожидаемые климатические условия, а также факторы старения. Таким образом, система PG использует общий набор тестов (как и более старые системы определения пенетрации и вязкости), но указывает, что конкретное битумное вяжущее должно пройти эти испытания при определенных температурах, которые зависят от конкретных климатических условий в районе использования. Следовательно, связующее, используемое в пустыне Сонора в Калифорнии/Аризоне/Мексике, будет иметь другие свойства, чем связующее, используемое в тундре на Аляске.

  Как читать PG

Система классификации PG основана на климате, поэтому обозначение категории состоит из двух частей: высокая и низкая рабочая температура дорожного покрытия. Основной проблемой при эксплуатации при высоких температурах является образование колеи, для накопления которой обычно требуется время, поэтому для описания высокотемпературного климата используется средняя максимальная температура дорожного покрытия за 7 дней. Что касается низких температур, то термическое растрескивание может произойти в течение одной очень холодной ночи; поэтому минимальная температура дорожного покрытия используется для описания низкотемпературного климата. Как для высокотемпературных, так и для низкотемпературных классов марки PG классифицируются с шагом 6°C. Средняя максимальная температура дорожного покрытия за 7 дней обычно колебалась от 46 до 82°C, а минимальная температура дорожного покрытия обычно колебалась от -46°C до -10°C.

Вяжущее, обозначенное как PG 64-22, должно соответствовать критериям эффективности при средней максимальной температуре дорожного покрытия в течение 7 дней 64°C, а также при минимальной температуре дорожного покрытия -22°C. Обратите внимание, что максимальная температура дорожного покрытия обычно выше температуры воздуха примерно на 20°C, поскольку дорожное покрытие темного цвета поглощает тепло и сохраняет его. Максимальная температура дорожного покрытия обычно измеряется примерно на 1 дюйм ниже поверхности дорожного покрытия. Минимальная температура дорожного покрытия возникает на поверхности дорожного покрытия и немного выше температуры воздуха (земля никогда не бывает такой холодной, как воздух).

Обычная минимальная используемая надежность составляет 98%, поэтому это означает, что при выборе вяжущего PG 64-22 асфальтовое вяжущее в дорожном покрытии переменного тока должно удовлетворительно работать в нормальных условиях движения в месте, где экстремальная температура дорожного покрытия находится в диапазоне от −22°C до 64°C в течение всего срока службы с минимальным доверительным интервалом 98%. Там, где условия дорожного движения не являются типичными, например, при очень интенсивном движении, например, на автомагистрали между штатами, или при медленном движении, например, на автобусной остановке или в районе перекрестка, можно использовать асфальтовое вяжущее на один или два класса более жесткое, чтобы предотвратить проблему колейности.

7 ДОЛЖЕН ИМЕТЬ СВОЙСТВА АСФАЛЬТОБЕТОНА

Сурьяканта | 3 февраля 2016 г. | Транспорт | 8 комментариев

Методы расчета смесей и требования к дизайну составляют неотъемлемую часть всех асфальтобетонных смесей. Агентство или орган, ответственный за строительство мощения (Министерство транспорта), обычно устанавливает метод расчета смеси и требования к дизайну.

После того, как они установлены, подрядчик/производитель и его технический специалист несут ответственность за разработку смеси в рамках требований спецификации.

Асфальтобетонная смесь должна быть спроектирована, изготовлена ​​и уложена таким образом, чтобы получить следующие желаемые свойства смеси:

1. Стабильность
2. Прочность
3. Гибкость
4. Сопротивление усталости
5. Сопротивление скольжению
6. Герметичность
7. Удобообрабатываемость

1. Устойчивость

Устойчивость асфальтобетонного покрытия – это его способность сопротивляться толканию и колееобразованию под нагрузкой (движением). Стабильное дорожное покрытие сохраняет форму и гладкость при многократных нагрузках; на неустойчивом дорожном покрытии образуются колеи (каналы), рябь (стирка или гофра) и другие признаки смещения смеси.

Поскольку характеристики устойчивости дорожного покрытия зависят от интенсивности движения, которое предполагается использовать для покрытия, требования могут быть установлены только после тщательного анализа дорожного движения. Характеристики стабильности должны быть достаточно высокими для адекватной обработки трафика, но не выше, чем того требуют условия трафика. Слишком высокое значение устойчивости приводит к тому, что покрытие становится слишком жестким и, следовательно, менее прочным, чем хотелось бы.

Стабильность смеси зависит от внутреннего трения и сцепления. Внутреннее трение между частицами заполнителя (трение между частицами) связано с характеристиками заполнителя, такими как форма и текстура поверхности. Когезия является результатом связывающей способности связующего.

Надлежащая степень как внутреннего трения, так и сцепления в смеси предотвращает перемещение частиц заполнителя относительно друг друга под действием сил, создаваемых движением транспорта. В целом, чем более угловатая форма частиц заполнителя и более шероховатая текстура их поверхности, тем выше будет стабильность смеси. Там, где заполнители с высокими характеристиками внутреннего трения недоступны, можно использовать более экономичные смеси с использованием заполнителей с более низкими коэффициентами трения там, где ожидается небольшое движение.

Связующая сила сцепления увеличивается с увеличением скорости загрузки (движения). Сцепление также увеличивается по мере увеличения вязкости вяжущего или снижения температуры дорожного покрытия. Кроме того, сцепление будет увеличиваться с увеличением содержания связующего до определенного момента. После этого увеличение содержания связующего создает слишком толстую пленку на частицах заполнителя, что приводит к потерям на трение между частицами. Недостаточная устойчивость дорожного покрытия имеет много причин и следствий.

2. Долговечность

Долговечность асфальтового покрытия – это его способность противостоять таким факторам, как изменения в связующем (полимеризация и окисление), разрушение заполнителя и снятие пленок связующего с заполнителя. Эти факторы могут быть результатом погоды, дорожного движения или их комбинации. Как правило, долговечность смеси можно повысить тремя способами. Это:

• Максимальное содержание связующего,
• Использование плотной градации стойкого к зачистке заполнителя и
• Разработка и уплотнение смеси для обеспечения максимальной водонепроницаемости

Максимальное содержание связующего повышает долговечность, поскольку толстые связующие пленки не стареют и не затвердевают так быстро, как тонкие. Следовательно, связующее дольше сохраняет свои первоначальные характеристики. Кроме того, максимальное содержание вяжущего эффективно изолирует больший процент взаимосвязанных воздушных пустот в дорожном покрытии, что затрудняет проникновение воды и воздуха. Конечно, определенный процент воздушных пустот в дорожном покрытии должен быть оставлен открытым, чтобы обеспечить расширение вяжущего в жаркую погоду.

Плотная градация прочного, прочного, стойкого к снятию заполнителя способствует повышению долговечности дорожного покрытия тремя способами. Плотная градация обеспечивает более тесный контакт между частицами заполнителя. Это повышает водонепроницаемость смеси. Прочный, прочный заполнитель противостоит разрушению при транспортной нагрузке; устойчивый к снятию заполнитель противостоит воздействию воды и дорожного движения, которые имеют тенденцию сдирать связующую пленку с частиц заполнителя и приводят к растрескиванию дорожного покрытия. В некоторых условиях стойкость смеси к расслоению можно повысить за счет использования противоотслаивающих добавок или минерального наполнителя, такого как гашеная известь. Разработка и уплотнение смеси для придания дорожному покрытию максимальной непроницаемости сводит к минимуму проникновение воздуха и воды в дорожное покрытие. Отсутствие достаточной прочности дорожного покрытия может иметь несколько причин и следствий.

3. Водонепроницаемость

Водонепроницаемость – это сопротивление асфальтового покрытия проникновению воздуха и воды в него или через него. Эта характеристика связана с содержанием пустот в уплотненной смеси, и большая часть обсуждения пустот в разделах, посвященных расчету смеси, связана с непроницаемостью.

Несмотря на то, что содержание пустот указывает на возможность прохождения воздуха и воды через покрытие, характер этих пустот важнее их количества. Размер пустот, независимо от того, связаны ли пустоты между собой, и доступ пустот к поверхности дорожного покрытия — все это определяет степень непроницаемости.

Хотя водонепроницаемость важна для долговечности уплотненных смесей для дорожного покрытия, практически все асфальтобетонные смеси, используемые в дорожном строительстве, в той или иной степени проницаемы. Это допустимо, если находится в установленных пределах.

4. Удобоукладываемость

Удобоукладываемость описывает легкость укладки и уплотнения дорожной смеси. Смеси с хорошей удобоукладываемостью легко наносятся и компактны; те, у которых плохая работоспособность, трудно разместить и уплотнить. Удобоукладываемость можно улучшить, изменив параметры состава смеси, источник заполнителя и/или градацию.

Жесткие смеси (смеси, содержащие высокий процент крупного заполнителя) имеют тенденцию расслаиваться во время обработки, а также их трудно уплотнить. Благодаря использованию пробных смесей в лаборатории, в жесткую смесь можно добавить дополнительный мелкий заполнитель и, возможно, связующее, чтобы сделать ее более пригодной для обработки. Следует позаботиться о том, чтобы измененная смесь соответствовала всем остальным критериям проектирования, таким как содержание пустот и стабильность. Слишком высокое содержание наполнителя также может повлиять на удобоукладываемость. Это может привести к тому, что смесь станет липкой, что затруднит ее уплотнение. Удобство обработки особенно важно там, где требуется довольно много рук и сгребание (фиксация) вокруг крышек люков, крутых поворотов и других препятствий. Важно, чтобы смеси, применяемые в таких областях, обладали высокой работоспособностью.

Смеси, которые слишком легко перерабатываются или толкаются, называются нежными смесями. Тендерные смеси слишком нестабильны, чтобы их можно было правильно укладывать и уплотнять. Они часто вызваны нехваткой минерального наполнителя, слишком большим количеством песка средней крупности и гладких, округлых частиц заполнителя и/или слишком большим количеством влаги в смеси. Хотя обычно асфальтовое вяжущее не вносит большой вклад в проблемы с удобоукладываемостью, оно оказывает некоторое влияние на удобоукладываемость. Поскольку температура смеси влияет на вязкость связующего, слишком низкая температура сделает смесь непригодной для обработки, а слишком высокая температура может сделать ее мягкой. Качество вяжущего также может влиять на удобоукладываемость, как и процентное содержание вяжущего в смеси.

5. Гибкость

Гибкость – это способность асфальтового покрытия приспосабливаться к постепенным осадкам и движениям грунтового основания без образования трещин. Поскольку практически все основания либо оседают (под нагрузкой), либо поднимаются (из-за расширения почвы), эластичность является желательной характеристикой для всех асфальтовых покрытий. Смесь с открытым гранулометрическим составом с высоким содержанием вяжущего, как правило, более гибкая, чем смесь с плотным гранулометрическим составом и низким содержанием вяжущего. Иногда потребность в гибкости противоречит требованиям стабильности, поэтому приходится идти на компромиссы.

6. Сопротивление усталости

Сопротивление усталости – это сопротивление покрытия многократному изгибу под действием колесных нагрузок (движения). Исследования показывают, что воздушные пустоты (связанные с содержанием вяжущего) и вязкость вяжущего оказывают значительное влияние на сопротивление усталости. По мере увеличения процентной доли воздушных пустот в дорожном покрытии либо из-за конструкции, либо из-за отсутствия уплотнения, усталостная долговечность дорожного покрытия (продолжительность времени, в течение которого эксплуатируемое покрытие обладает адекватной усталостной устойчивостью) резко сокращается. Аналогичным образом дорожное покрытие, содержащее вяжущее, которое состарилось и значительно затвердело, имеет пониженную усталостную прочность.

Толщина и прочностные характеристики дорожного покрытия, а также несущая способность грунтового основания также имеют большое значение для определения срока службы дорожного покрытия и предотвращения образования трещин под нагрузкой. Толстые, хорошо укрепленные покрытия не так сильно прогибаются под нагрузкой, как тонкие или плохо укрепленные покрытия. Следовательно, они имеют более длительный усталостный ресурс.

7. Сопротивление скольжению

Сопротивление скольжению – это способность асфальтового покрытия сводить к минимуму скольжение или проскальзывание автомобильных шин, особенно во влажном состоянии. Для обеспечения хорошего сопротивления скольжению протектор шины должен поддерживать контакт с частицами заполнителя, а не скользить по водной пленке на поверхности дорожного покрытия (аквапланирование). Сопротивление скольжению обычно измеряется в полевых условиях при скорости 40 миль/час со стандартным протектором шины при контролируемом смачивании поверхности дорожного покрытия. Шероховатая поверхность тротуара с множеством небольших пиков и впадин будет иметь большее сопротивление скольжению, чем гладкая поверхность. Наилучшее сопротивление скольжению достигается при использовании заполнителя с грубой текстурой в относительно мелкозернистой смеси с максимальным размером заполнителя примерно 3/8–1/2 дюйма (10–13 мм).