Асфальтовые бетоны и растворы состав особенности свойств применение

Обновлено: 25.01.2025

Асфальтовые материалы

Общая характеристика. Асфальтовыми называют битумоминеральные материалы: асфальтовые бетоны, мастики, черный щебень и др. По свойствам к асфальтовым близки дегтеминеральные материалы.
Структурообразование и формирование свойств асфальтовых материалов определяется не только свойствами органических вяжущих, но и их взаимодействием с минеральными компонентами. На границе раздела битум - минеральный материал происходят адсорбционные процессы. В результате формируются адсорбционные слои высокомолекулярных составляющих битума. Кроме того, битум попадая в зону межмолекулярных сил минерального материала, образует цепочки перпендикулярные к поверхности минеральных зерен. В ориентированном слое битума выделяют твердообразную зону, граничащую с поверхностью минерального материала и обогащенную асфальтенами и смолами, структурированную зону, состоящую из упорядоченно расположенных высокомолекулярных компонентов и диффузную зону, характеризующуюся слабым упорядочением и переходящую в объемный битум.
При полном переводе битума в асфальтовых материалах из объемного в ориентированное состояние достигается наибольшая прочность системы, которая зависит от толщины битумного слоя на минеральных частицах (рис. 13.8). Асфальтовое вяжущее, представленное смесью битума и минерального порошка-наполнителя, в котором толщина битумной пленки менее 1 мкм, обладает значительно большей прочностью, чем асфальтовый раствор и тем более асфальтобетон.

При объединении битумов с карбонатными породами протекают хемосорбционные процессы с прохождением реакции между CaCO3 и асфальтогенными кислотами:

Из битумно-полимерных мастик распространены битумнорезиновые, битумно-латексные и битумно-эпоксидные композиции.
Асфальтовый бетон. Асфальтовым бетоном называют материал, получаемый в результате затвердевания уплотненной и рационально подобранной однородной смеси асфальтового вяжущего и минеральных заполнителей (рис. 13.9). В качестве минеральных заполнителей служат песок и щебень или гравий.
Асфальтобетонные смеси в зависимости от вязкости используемого битума и температуры при укладке подразделяют на:
- горячие, приготавливаемые с использованием вязких и жидких нефтяных дорожных битумов и укладываемые с температурой не менее120°С;
- холодные, приготавливаемые с использованием жидких нефтяных дорожных битумов и укладываемые с температурой не менее 5°С.
Горячие смеси в зависимости от наибольшего размера минеральных зерен подразделяют на: крупнозернистые с размером зерен до 40 мм; мелкозернистые - до 20 мм; песчаные - до 5 мм.

Особенностью разрушения асфальтобетона по сравнению с цементобетоном является резко выраженная зависимость прочности от времени действия нагрузки и температуры (рис. 13.10).
На прочность асфальтобетона определяющее значение оказывают сцепление частиц между собой и внутреннее трение, возникающее между ними. Сцепление частиц в асфальтовом бетоне повышается с увеличением вязкости битума, если количество битума превышает оптимальное, величина сцепления снижается (рис. 13.11) и соответственно уменьшается прочность.

Многощебенистый асфальтобетон имеет более высокую сдвигоустойчивость по сравнению с малощебенистым в результате образования жесткого пространственного скелета из крупных зерен минеральной части. Повышение сдвигоустойчивости достигается также активированием териалов и созданием на их зернах контактных слоев высокоструктурированного битума.
Для характеристики пластичности асфальтобетона при положительных температурах служит показатель пластичности:

Обеспечение необходимых свойств асфальтового бетона в значительной мере достигается правильным выбором марки битума с учетом климатических условий, интенсивности движения автотранспорта, типа бетона и характера используемых материалов. Haпример, для первой дорожно-климатической зоны при строительстве автомобильных дорог первой и второй категории для марки смеси I при получении плотного и высокоплотного асфальтобетона рекомендуется использовать битумы БН 90/130, БНД 130/200 и БНД 200/300. Для второй и третьей дорожно-климатических зон не следует применять битум БНД200/300, зато рекомендуется более вязкий битум БНД 90/130. Эта тенденция еще более усиливается для асфальтобетона, который должен эксплуатироваться в IV и V до-рожно-климатических зонах. Для него рекомендуется использовать битумы марок БНД 40/60, БНД 60/90, БН 40/60 и 60/90. При повышении теплоустойчивости битумов важно в то же время для предотвращения излишней хрупкости асфальтобетона в зимний период, чтобы битум при повышенной температуре размягчения имел достаточную пенетрацию, характеризуемую глубиной погружения иглы.
По мере снижения категории и соответственно грузонапряженности дороги допускаются к применению менее вязкие битумные вяжущие.
Улучшение свойств асфальтобетонов достигается при введении различных добавок. Предложено и применяется большое количество добавок к битумным вяжущим: добавки-разжижители, пластификаторы, добавки, улучшающие адгезию битумов к минеральным материалам, повышающие огнестойкость, устойчивость к микроорганизмам и др. Разжижающие добавки содержат углеводороды близкие по составу к углеводородам, входящим в состав битумов. Это лигроин, керосин, мазут и др., вводимые в битум от 2 до 50% в зависимости от требуемой вязкости. Применение разжижителей, содержащих ароматические углеводороды, приводит к пластификации битумов. К добавкам, улучшающим адгезию битума к минеральным материалам, относятся поверхностно-активные вещества (ПАВ), содержащие полярные группы и увеличивающие подвижность звеньев высокомолекулярных соединений. Анионактивные ПАВ вводят в количестве 3-10%. Они повышают сцепление битумов, в основном с карбонатными материалами. Катионактивные ПАВ вводятся в меньшем количестве (0,5-3%) и повышают сцепление со всеми каменными материалами, особенно кислыми.

Важнейшим компонентом асфальтобетонов является наполнитель, который улучшает основные свойства материала, связывает битум на своей поверхности и структурирует его. Минеральный наполнитель способствует повышению прочности асфальтового вяжущего (рис. 13.14) плотности асфальтобетона и снижению расхода битума. В качестве наполнителя применяют тонкоизмельченные низкогидрофильные порошки из основных материалов - известняков, доломитов и асфальтовых пород. Иногда используют также пылеватые отходы промышленности. Содержание глинистых частиц в наполнителе должно быть не более 5%. Оптимальной является дисперсность порошка, при которой его удельная поверхность составляет 4000-5000 см2/г. Минеральный порошок, полученный из кислых горных пород, не оказывает на битум необходимого структурирующего влияния. Для снижения содержания битума пористость минеральных порошков должна быть не более 35%. Набухание в воде смеси порошка с битумом не должно превышать 2,5%. Эффективный способ улучшения качества наполнителя - его активизация обработкой битумом и поверхностно-активными веществами в процессе измельчения.
Основную часть асфальтобетонов по массе составляет минеральная смесь песка и щебня (рис. 13.15).
Пески применяют природные и дробленые из отсевов, желательно применение песков с остроугольными частицами, а также фракционированных, полученных смешением отдельных фракций в соотношении, обеспечивающем наибольшую плотность. По основным качественным показателям песок должен отвечать требованиям, стандартизованным на песок для строительных работ.

Одним из наиболее эффективных способов улучшения свойств песка является его физико-химическая активация, производимая в условиях обнажения новых поверхностей зерен. Активация песка может быть выполнена путем совместного дробления с известью, (2,5-4,5% массы песка) которая, активируя гидрофильную поверхность его зерен, одновременно является активным наполнителем битума, способствующим его структурированию и частично заменяющим минеральный порошок. Эффект активации проявляется тем лучше, чем ниже качество исходного песка.
В качестве крупного заполнителя для асфальтобетонов применяют щебень, полученный дроблением горных пород, металлургических шлаков, а также гравий. Марки по прочности, истираемости и морозостойкости щебня назначаются в зависимости от требуемой марки асфальтобетонной смеси.
Из методов проектирования составов асфальтобетона наиболее распространен метод, включающий определение гранулометрического состава щебня, песка и наполнителя; выбор соотношения между минеральными материалами из условия получения достаточно плотных смесей; назначение ориентировочного количества вяжущего с последующим его корректированием пробными замесами и испытанием образцов.
Исследованиями В.В. Охотина и Н.Н. Иванова было показано, что между плотностью и зерновым составом смеси имеется определенная зависимость. Наибольшая плотность минеральной смеси достигается в том случае, когда зерна каждой последующей фракции уменьшаются примерно в 2 раза:

где d1 - наибольший размер зерен минеральной смеси, устанавливаемый в зависимости от типа асфальтобетона; dm - наименьший размер зерен.
Величина, показывающая, во сколько раз количество последующей фракции меньше предыдущей, называется коэффициентом сбега (К). Наилучшие результаты по получению плотных минеральных смесей достигаются при К = 0,7-0,9.
Задавшись граничными значениями К - можно построить область зернового состава минеральной смеси, в пределах которой должен располагаться зерновой состав конкретной рассчитываемой смеси. Если масса первой фракции m1=y1, то массу второй фракции можно найти из условия m2=у1к, третьей - m3=y2к=у1к2, nой - фракции - mn=yn-1=y1кn-1.
В табл. 13.6 приведены рекомендуемые зерновые составы минеральных смесей для мелкозернистых горячих асфальтобетонов.
Ориентировочное количество битума рассчитывают с учетом рекомендаций табл. 13.7 по формуле:

Содержание битума, уточняемое экспериментально, должно обеспечить требуемую остаточную пористость, определяемую по величине водонасыщения.
Готовая асфальтобетонная смесь с температурой 140-160°С транспортируется на строительный объект, где укладывается на специальную основу механическими укладчиками и уплотняется при помощи статических и вибрационных катков, поверхностных вибраторов и других специальных виброуплотнителей. Основание под асфальтовый бетон должна быть уплотненным, сухим и ровным, обеспечивать хорошее сцепление и принимать без значительных деформаций эксплуатационные нагрузки.
Близкими к асфальтобетонам по природе вяжущих и свойствам являются дегтебетоны.
Дегтебетоны - материалы, полученные уплотнением смеси дегтевых вяжущих, заполнителей и минерального порошка. В зависимости от вязкости дегтя дегтебетонные смеси разделяют на горячие и холодные. Для получения горячих смесей используют окисленные дегти и дегти, модифицированные добавками полимеров (поливинилхлорида, полистирола и др.) марок Д-6 и Д-5, а для холодных -Д-4 и Д-5 (марки дегтя отличаются вязкостью).
В зависимости от крупности зерен щебня дегтебетоны подразделяют на крупнозернистые (размер зерен до 40 мм) и мелкозернистые (менее 20 мм). Увеличение в бетоне количества щебня способствует повышению его плотности, водостойкости, коррозионной стойкости и стойкости против истирания. По показателям пористости дегтебетоны бывают плотными (пористость до 5%) и пористыми (6-12%). Введение в дегтебетоны минеральных порошков, полученных дроблением карбонатных пород, способствует повышению их плотности, прочности, водо- и морозостойкости.
Показатели физико-механических свойств плотных дегтебетонов должны соответствовать нормам, приведенным в табл. 13.8.
Дегтебетоны рекомендуется использовать для верхнего слоя дорог 3-й категории и нижнего слоя дорог 3-й и 4-й категорий. Устройство таких покрытий разрешается за пределами населенных пунктов, поскольку во время их эксплуатации возможно выделение фенола.

Асфальтовые бетоны и растворы: состав, особенности свойств, применение

Изучение классификации асфальтовых бетонов. Характеристика их структурных признаков и способов укладки. Особенности изготовления асфальтобетонных смесей. Физико-механические свойства битума, и его влияние на пластичность и коррозионную стойкость.

Рубрика	Строительство и архитектура
Предмет	Строительные материалы
Вид	реферат
Язык	русский
Прислал(а)	incognito
Дата добавления	06.11.2013
Размер файла	146,5 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Виды бетонов

Виды строительных бетонов и их особенности. Дорожные и гидротехнические бетоны. Пропариваемые бетоны. Бетоны с активными минеральными добавками. Мелкозернистые бетоны. Бетоны термосного твердения. Бетоны с противоморозными добавками. Легкие бетоны.

реферат [26,9 K], добавлен 26.05.2008

Строительные материалы

Свойства битума: цвет плотность, растворимость, плавление, вязкость и показатели его качества. Классификация асфальтовых бетонов по ГОСТу. Сортамент металлических строительных материалов. Сиккативы, пластификаторы и ингибиторы в красочном составе.

контрольная работа [1,2 M], добавлен 15.03.2011

Производство вспененного битума

Достоинства использования битумов в пенном состоянии. Физико-химические составляющие вспененного вяжущего. Технология приготовления асфальтобетонных смесей, предусматривающая воздействие электромагнитных полей на битум в процессе их вспенивания водой.

реферат [345,9 K], добавлен 30.05.2015

Теоретические аспекты уплотнения мелкозернистых бетонных смесей под действием высокочастотных колебаний

Особенности получения мелкоштучных бетонных изделий с использованием технологии вибропрессования мелкозернистых жестких бетонных смесей. Влияние коэффициента уплотнения мелкозернистой бетонной смеси на физико-механические свойства получаемых образцов.

дипломная работа [2,1 M], добавлен 10.02.2017

Учет свойств строительных материалов при проведении строительных работ

Общие сведения о строительных материалах. Влияние различных факторов на свойства бетонных смесей. Состав, технология изготовления и применение в строительстве кровельных керамических материалов, дренажных и канализационных труб, заполнителей для бетона.

Асфальтовые бетоны и растворы: состав, особенности свойств, применение

Изучение классификации асфальтовых бетонов. Характеристика их структурных признаков и способов укладки. Особенности изготовления асфальтобетонных смесей. Физико-механические свойства битума, и его влияние на пластичность и коррозионную стойкость.

Подобные документы

1. Бетоны: свойства и классификация

Характеристика и изучение классификации бетонов как искусственных каменных материалов. Свойства гравия и щебня как мелкого и крупного заполнителей бетонных смесей. Исследование различных технологий изготовления бетонных смесей и показатели их качества.

реферат, добавлен 07.04.2012

2. Результаты исследования технологии производства дисперсно-армированных композиционных асфальтобетонных смесей

Рассмотрение физико-механических показателей, полученных при производстве дисперсно-армированных композиционных асфальтобетонных смесей. Влияние введения полиакрилонитрильной фибры в состав асфальтобетонных смесей на показатели качества асфальтобетона.

статья, добавлен 01.03.2019

3. Изучение процесса внедрения фиброволокна в состав композиционных асфальтобетонных смесей

Введение в состав асфальтобетона волокон и нитей как способ повышения его устойчивости к внешним нагрузкам. Условия их равномерного распределения в смеси. Влияние фибры с различной длиной нарезки на свойства дисперсно-армированных асфальтобетонных смесей.

статья, добавлен 19.10.2019

4. Исследование способов получения дисперсно-армированых асфальтобетонных смесей

Подбор составов асфальтобетонных смесей и оценка влияния на их свойства фибры с различной плотностью. Испытания композиционных дисперсно-армированных асфальтобетонных смесей, изготовленных с использованием полиакрилонитрильной фибры с разной плотностью.

статья, добавлен 19.10.2019

5. Мелкозернистые цементные бетоны ударно-волнового уплотнения

Формирование свойств бетонов, их прочности и плотности. Улучшение и оптимизация свойств мелкозернистых бетонов путем активизация уплотнения жестких, малоподвижных бетонных смесей на цементном вяжущем. Основы ударно-волновой технологии уплотнения бетонов.

автореферат, добавлен 22.05.2018

6. Дорожные материалы

Факторы, влияющие на долговечность строительных материалов. Дорожные материалы на основе битума. Свойства, состав битума, материалов для асфальта. Технология асфальтобетонных дорожных покрытий. Основные меры защиты асфальтобетонных покрытий от коррозии.

курсовая работа, добавлен 30.04.2014

7. Аппараты и оборудование, необходимые для внедрения фиброволокна в состав композиционных асфальтобетонных смесей

Повышение устойчивости асфальтобетона к внешним нагрузкам, введение в состав волокон и нитей. Получение "композитного" материала с высокими физико-механическими показателями. Опытные составы композиционных дисперсно-армированных асфальтобетонных смесей.

статья, добавлен 02.03.2019

8. Строительные растворы и сухие смеси

Классификация строительных растворов. Материалы для изготовления растворных смесей. Особенности и основные свойства растворных смесей и растворов. Марки растворных смесей, предел их прочности при сжатии и морозостойкость, технология изготовления.

реферат, добавлен 01.05.2017

9. Высокопрочные бетоны с органоминеральным модификатором, содержащим расширяющий компонент

Влияние степени дисперсности и дозировки наполнителей на физико-механические свойства бетона. Деформации расширения-усадки бетона в процессе твердения. Результаты испытаний по определению водонепроницаемости бетонов с органоминеральными модификаторами.

автореферат, добавлен 25.09.2018

10. Исследование способов введения полиакрилонитрильной фибры при выпуске дисперсно-армированных асфальтобетонных смесей

Исследование составов композиционных дисперсно-армированных асфальтобетонных смесей и определение влияния на их свойства способа введения в смесь фибры с различной плотностью и длиной нарезки. Режимы введения фибры в состав композиционных смесей.

Асфальтобетон: описание,виды,применение,свойства,фото,видео.

Асфальтобетонное покрытие — подходящий стройматериал для дорог. Его техническая характеристика позволяет обеспечить гладкость и нужную шероховатость поверхности при помощи выравнивающего асфальтоукладчика. Еще одним преимуществом асфальтобетонной смеси является возможность использования дорожного полотна сразу после укладки. В свою очередь, цементобетон приобретает необходимую структуру только через двадцать восемь дней. Кроме того, теплые асфальтобетонные смеси распределяются равномерным выравнивающим слоем. Такие поверхности легко ремонтировать, мыть, на них долго держится краска.

Типы и предназначение асфальтобетона

Универсальный асфальтобетон — это смесь, которая содержит не более 15% асфальта. В ее состав входят дополнительные инертные вещества (тонкодисперсные минеральные добавки), улучшающие показатели и эксплуатационные характеристики состава. Асфальтобетонные смеси используют при строительстве дорог, так как они выдерживают значительные механические нагрузки, отличаются прочностью и долговечностью. Благодаря составляющим компонентам, этот стройматериал может подвергаться укатке и уплотнению с целью повышения прочности. Асфальтобетон разделяют на крупнозернистый, среднезернистый и мелкозернистый. Разные типы дорожного асфальтобетона отличаются между собой количеством основного заполнителя (гравия, щебня, песка). Для создания крупнозернистого используют щебень размером до 40 мм, среднезернистого — до 25 мм, мелкозернистого — до 20 мм.

Невозможно точно определить, какой асфальтобетон лучше. Каждый тип имеет свое предназначение в дорожном строительстве: Крупнозернистый асфальтобетон обычно используется для обустройства нижнего слоя дороги. В составе смеси имеется щебень размером до 0,4 см. Среднезернистый асфальтобетон применяется для укладки однослойных дорожных покрытий или для создания верхнего слоя двухслойного полотна. Один из основных компонентов асфальтобетонной смеси этого типа — щебень размером до 0,25 см. Мелкозернистый асфальтобетон отличается высокой сопротивляемостью к атмосферным и механическим воздействиям. Поэтому его часто используют для устройства автомобильных трасс с интенсивным движением и укладки верхнего слоя в двухслойных дорожных покрытиях. Щебень, содержащийся в составе смеси, имеет размеры 0,5-2 см.

Применение

Плотные пористые стройматериалы применяют при укладке слоев дорожного полотна, взлетно-посадочных полос, площадок и других поверхностей. Для этого специалисты используют смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон.

Растворы классифицируют, согласно нескольким параметрам. Классификация зависит от особенностей компонентов, содержащихся в асфальтобетонных смесях. Различают четыре типа растворов. Классификация асфальтобетонных смесей выглядит так:

По наличию минеральной составляющей. Растворы классифицируют в зависимости от того, какой тип составляющей используется при изготовлении. Существуют разные типы компонентов, входящих в состав асфальтобетонной смеси. Например, для типа А характерно пятидесятипроцентное содержание щебня в растворе.
По размеру минеральных зерен составы бывают трех типов: песчаная (зерна для песчаной смеси должны быть менее пяти миллиметров), крупнозернистая (зерна менее сорока миллиметров) и мелкозернистая асфальтобетонная смесь (зерна размером менее двадцати миллиметров).
В зависимости от используемого стройматериала, смесь бывает песчаная, гравийная и щебеночная.
Температура также влияет на технические характеристики растворов. Классификация производится согласно температуре, которая зафиксирована в то время, когда происходила укладка смеси. Различают две разновидности: горячие асфальтобетонные смеси и теплые асфальтобетонные смеси. В частности, при распределении холодная асфальтобетонная смесь должна иметь температуру около 5°С, горячая – не ниже 120°С.

Марки растворов

На рынке строительных материалов представлены две марки. Первая марка предполагает использование щебня 1000-1200. Для второй марки — применяют щебенку 800-1000. Перед тем как воспользоваться той или иной смесью, необходимо определить ее марку. Горячие составы, которые укладываются при определенной температуре, имеют следующую маркировку (i):

раствор марка;
высокоплотные; i;
плотные;
А; i, ii;
Б, В; i, ii, iii;
Г, Д. ii, iii;
пористые i, ii.

Органоминеральные составы

Кроме перечисленных выше классификаций, существуют органоминеральные растворы. Их изготавливают за счет смешивания битума и известняка. Применение плотных составов заключается в ремонте асфальтобетонного дорожного полотна.

Требования к смесям

В соответствии с государственным стандартом, содержание зерен пластинчатой формы в гравии, щебенке не должно превышать следующие значения:

пятнадцать процентов — для высокоплотных составов и растворов «А»;
двадцать пять процентов — для материалов Б и Бх;
тридцать пять процентов — для растворов В и Вх.

Свойства асфальтовых эмульсий

Асфальтовые эмульсии – это дисперсии из очень тонко измельченного битума, находящегося в водной среде. Такие эмульсии характеризуются низкой вязкостью – их используют при температуре окружающей среды, то есть этот материал идеален для строительной отрасли и применяется очень широко. Существует два класса асфальтовых эмульсий: химические (эмульсии со щелочным эмульгатором) и глинистые.

Асфальтовые эмульсии чаще всего применяют при строительстве дорожных покрытий для автострад, устройстве кровельных покрытий, а также в качестве адгезивных и герметизирующих соединений в строительной отрасли.

Одно из главных преимуществ адгезивов и герметиков на битумной основе – их низкая себестоимость. Битум в разы дешевле, чем синтетические полимеры и каучуки, поэтому выгода его применения как в качестве самостоятельного материала, так и в смесях с прочими полимерами, не вызывает никаких сомнений.

При помощи эмульсий осуществляется склеивание, создание покрытий, пропитка поверхностей, создание влагонепроницаемых покрытий, изоляция поверхностей. Используют битумные эмульсии и как адгезивы при укладке кровли,

создании строительных оболочек, изоляции зданий, а также других операциях, требующих осуществление быстрого испарения воды из мест соединений.

Особенности и основные характеристики асфальта

Чтобы ответить на вопрос, чем отличается асфальт от асфальтобетона, необходимо в отдельности разобраться с каждым из этих материалов.

Люди ассоциируют асфальт с автомобильной дорогой или тротуаром. Материал может быть искусственным или натуральным. Параметр определяется в зависимости от содержания битума который находится в диапазоне от 13 до 75%.

Асфальт – это смесь битума, гравия и песка, которая применяется в строительстве чаще всего. В искусственный вариант добавляют минеральный порошок.

Главное отличие асфальта от асфальтобетона состоит в том, что в последний вариант принято добавлять искусственные компоненты.

Сфера использования асфальта:

Основное покрытие дорог со средне нагрузкой.
Благоустройство тротуаров и детских площадок.
Выравнивание площади дома.

Асфальт может применяться и не по назначению. К примеру, из него делают лавки, печати гравюр и лаков.

Преимущества использования асфальта:

Влага остается на поверхности. Она не мигрирует по ней, поэтому не может уменьшить плотность. Для уплотняемых асфальтобетонов данное свойство не характерно.
Асфальт отличается большей адгезией. Асфальтобетон получают посредством воздействия высокой температуры, приводящей к нежелательному спеканию. Дополнительно приходится использовать рулонный материал для повышения гидроизоляции. Асфальт функционирует как системное покрытие. В нем нет пролетов. Она также применяется для мостовых сооружений.
Материал прослужит долго даже при условии постоянной нагрузки. Асфальт не пострадает от воздействия частот разного уровня. Жизненный цикл конструкции напрямую зависит от толщины слоя.
Демпфирование – колебания автоматически гасятся в поверхности.
Материал не подвержен коррозии. На его поверхности не могут размножаться бактерии. Он состоит из экологически чистых материалов.

Если стоит выбор асфальтобетон или асфальт, то выбирать нужно после тщательного анализа требований к будущей поверхности. К примеру, первый вариант материала водонепроницаем и более долговечен. Он получил такие свойства благодаря добавлению модифицированных термоэластопластов. Материал по устойчивости в несколько раз превышает битум.

Недостатки использования обычного асфальта:

Состав прослужит долго только в случае правильного замешивания.
Для укладки требуется специальная тяжелая техника.
Высокая себестоимость доставки, погрузки и разгрузки материала.
Отсутствие сопротивления пластического колебанию. Такая характеристика фиксируется при технических ошибках или отсутствии опыта работы в данной области у строителей.
Повышенный риск образования трещин в поверхности в холодное время года.
Повышается хрупкость материала при увеличении температуры воздуха.

Особенности и основные характеристики асфальтобетона

Материал имеет широкую сферу применения. Он ориентирован не только на создание покрытий дорог. Асфальтобетон получают посредством тщательного перемешивания битума и химических компонентов.

Для укрепления смеси добавляют инертные вещества. Они позволяют поверхности не деформироваться даже в случае сильной нагрузки. Асфальтобетон характеризуется твердостью и прочностью. Для повышения данных свойств используется щебень, гравий и песок.

Если рассматривать асфальтобетон, то его главное отличие от асфальта – возможность тщательного уплотнения. Характеристика достигается посредством искусственных добавок. Материал уже полностью уплотнен перед началом работ. Отличие между материалами также заключается в способе укладки и необходимом оборудовании. Без их наличия невозможно начать дорожные работы.

Существуют холодные смеси. Они набирают прочность при остывании поверхности. Затвердевание получается посредством устранения их состава углевода. Он входит в немедленную связь с воздухом и начинает испаряться. Химическая реакция происходит между добавками и битумов. Благодаря этому удается получить прочное покрытие. Оно обладает следующими преимуществами:

Ремонтные работы производятся в любое время года.
Ремонт ям не требует наличия специальной тяжелой техники или оборудования.
Дороге не нужно время для сушки. После окончания работ по ней сразу же пускают транспорт.
Широкое распространение и ассортимент материала. Для удобства использования производитель фасует смесь в пластиковые мешки. Вес составляет 25 и 30 кг. Это очень удобно, комфортно и выгодно.
Максимальный срок годности составляет год.

Асфальтобетон характеризуется также рядом недостатков:

У холодного варианта смеси повышена водонепроницаемость. При использовании горячего варианта показатель снижается в три раза.
Покрытие страдает от сдвиговых нагрузок. От воздействия образуются волны.
Высокая стоимость в сравнении с обычным асфальтом.

Что входит в состав асфальтобетона?

Различают несколько типов асфальтобетона, состав которых заметно отличается. В отдельных случаях состав и качества исходных ингредиентов оказываются связанными с методом производства.

В общем виде АБ состоит из трех основных частей: вяжущего, минерального компонента и каменного. Последнее, однако, не касается песчаных модификаций асфальта, где каменная составляющая исключена.

О том, что входит по ГОСТУ в состав холодного, теплого и горячего, мелкозернистого и крупнозернистого асфальтобетона, а также песчаного и пористого, расскажем вам далее.

Вяжущее вещество

В производстве АБ в качестве вяжущего применяют битум. Несколько ранее использовался также деготь, но сегодня от его применения отказались.

Главная особенность этого ингредиента – вязкость. Она должна быть достаточной, чтобы при смешении покрывать щебень или гравий, но недостаточной, чтобы стекать с них. Вяжущее должно обладать приличной стойкостью, чтобы противостоять деформации, но при этом оставаться пластичным и не формировать трещины. Битум рекомендованных марок вполне подходит для этой задачи.

Может использоваться разжиженный битум – праймер, или эмульсия. В первом случае вещество разводят растворителем, во втором – смешивают с водой и эмульгатором. Цель такой операции – обеспечить высокую текучесть битума, что требуется при работе в морозы. Вода и растворитель по мере охлаждения состава испаряются, а битум сохраняет свои качества.

При получении АБ применяют вязкие битумы, свойства которых регулирует ГОСТ 22245, и жидкие – по ГОСТ 11955. Марки битума подбирают исходя из марки, класса асфальта и метода получения – холодная, горячая смесь.

Кроме того, используют и специальные разработки – полимерно-битумные вяжущие, повышающие коэффициент упругости готового покрытия, модифицированные битумы и так далее. Эти варианты регламентирует не ГОСТ, а ТУ.

Количество битума по массе или объему занимает разную долю в разных АБ.

Вид и тип АБ	Содержание битума, % по массе
Горячие
Высокоплотные и плотные	4,0–6,0
А	4,5–6,0
Б	5,0–6,5
В	6,0–7,0
Г, Д	6,0–9,0
Пористые	3,5–5,5
Высокопористые щебеночные	2,5–4,5
Высокопористые песчаные	4,0–6,0
Холодные Б	3,5–5,5
Холодные В	4,0–6.0
Холодные Г, Д	4.5–6,5

В щебеночно-мастичных асфальтах и литом асфальтобетоне содержание его выше: 5,5–7,5 в первом случае и до 9,5% во втором.

Состав минеральной части асфальтобетона, а также щебень и гравий рассмотрены ниже.

Видео ниже посвящено гранулированному резинобитумному вяжущему веществу для модификации битумов в составе асфальтобетонов:

Каменный наполнитель

Под ним подразумевают не только собственно камень – гравий или щебень, но и любые минеральные ингредиенты, в том числе и песок, и отсев. Важным здесь является буквально все: процентное содержание, форма , размер камня, происхождение, собственное сопротивление износу и много другое.

Для каменного материала значимым является зерновой состав. Причем именно соотношение зерен разного диаметра, количество пылевых частиц, глины и так далее определяет дальнейшее использование наполнителя.

Наиболее губительными для качества готового покрытия выступают пластинчатые и игольчатые зерна. Содержание подобных регулирует ГОСТ 8267 и ГОСТ 3344:

не более 15 % по массе для АБ типа. А и АБ высокой плотности:
не более 25% для типа Б горячего и холодного;
не более 35% для типа. А горячего и холодного.

Зерновой состав гравия и песка регулирует ГОСТ 23735. Происхождение его в немалой степени влияет на твердость и прочность асфальта, а также не износостойкость и морозостойкость.

Так, для получения высокоплотных типов материала, применяют щебень из метаморфических горных пород и из изверженных – базальт, диабаз, перидотит, серпентин, габбро. Также допускается камень из осадочных пород – известняк, доломит, марка дробимости которого должна быть не менее 1200.
Материал с меньшими параметрами используют для всех остальных типов АБ. Щебень из металлургического шлака для получения высокоплотного слоя не используется, но для плотного холодного типа и других применяют камень марки 1200, 1000 и ниже.
Щебень из гравия тоже неприменим для изготовления высокоплотного АБ.

Этот же материал проходит проверку на соответствие параметров по морозостойкости.

Так, для 1–3 климатического пояса плотные и высокоплотные АБ изготавливают из щебня, чей класс морозостойкости равен F50. Пористые и высокопористые – из камня классом F 15 и F25.
Для зон 4 и 5 только высокоплотный горячий асфальт выполняют на основе щебня классом F 50

Про роль песка в составе асфальтобетона поговорим ниже.

Песок

Добавляется в любые виды АБ, но в некоторых – песчаный асфальтобетон, он выступает как единственная минеральная часть. Песок применяют как природный – из карьеров, так и получаемый отсевом при дроблении. Требования к материалу диктует ГОСТ 8736.

Так, для плотных и высокоплотных подходит песок с классом прочности в 800 и 1000. Для пористых — уменьшается до 400.
Число глинистых частиц – в диаметре менее 0,16 мм, тоже регулируется: для плотных – 0,5%. Для пористых – 1%.
Глина увеличивает способность АБ к набуханию и снижает морозостойкость, поэтому за этим фактором следят особо.

Минеральный порошок

Эта часть формирует вместе с битумом вяжущее вещество. Также порошок заполняет поры между крупными каменными частицами, что снижает внутреннее трение. Размеры зерна крайне малы – 0, 074 мм. Получают их из системы пылеуловителей.

По сути дела, минеральный порошок производят из отходов цементных предприятий и металлургических – это пыль-унос цемента, золошлаковые смеси, отходы переработки металлургических шлаков. Зерновой состав, количество водорастворимых соединений, водостойкость и прочее регулирует ГОСТ 16557.

Дополнительные компоненты

Для улучшения состава или придания каких-то определенных свойств в исходную смесь вводят различные добавки. Разделяют их на 2 основные группы:

компоненты, разработанные и изготавливаемые специально для улучшения свойств – пластификаторы, стабилизаторы, вещества, препятствующие старению и прочее;
отходы или вторичное сырье – сера, гранулированная резина и так далее. Стоимость таких добавок, конечно, намного меньше.

Особенности изготовления

Мелкозернистые асфальтные смеси изготавливаются на специализированных заводах, а их укладка выполняется при помощи техники, с использованием специальных способов. Этот стройматериал обычно доставляется на объект при помощи спецтранспорта, так как некоторые асфальтобетонные смеси требуют непрерывного подогрева. Важная информация! Объемный вес готового мелкозернистого асфальтобетона зависит от пропорций составляющих элементов. Стройматериал представлен производителями в нескольких вариантах, которые отличаются комбинацией смеси или наличием дополнительных компонентов.

Главная задача производителя — при изготовлении мелкозернистого асфальтобетона надо определиться с фракцией наполнителя. Обычно для этого используется определенное количество щебенки, диаметр которой не превышает 20 мм. Правильно подобранные пропорции позволяют обеспечить требуемый удельный вес готового мелкозернистого асфальтобетона.
Также в асфальтобетонную смесь добавляют нужное количество сыпучих веществ, например, шлак или песок. От этого компонента зависит густота и тягучесть состава. Инструкция, по которой изготавливают асфальтобетон, содержит этап добавления связывающего вещества. Им является гудрон, получаемый в результате перегонки нефти. Полезный совет! Обычно производители изготавливают на специализированном предприятии 2-3 вида асфальта, которые оптимально подходят для конкретных климатических условий. При крупном заказе они могут внести изменения в состав асфальтобетонной смеси.

Проектирование

Состав устройства покрытия из асфальтобетона подбирают исходя из назначения: улица в небольшом городе, скоростное шоссе и велосипедная дорожка требуют разного асфальта.Чтобы получить лучшее покрытие, но при этом не перерасходовать материалы, используют следующие принципы подбора.

Асфальтовые строительные растворы и бетоны

Строительный раствор— смесь мелкого минерального заполнителя и вяжущего вещества, приобретающая с течением времени камнеподобное состояние.

Асфальтовый раствор— строительный раствор на основе асфальтового вяжущего и мелкого минерального заполнителя.

Асфальтовое вяжущее вещество— смесь нефтяного битума с тонкомолотыми минеральными наполнителями — порошками известняка, доломита, мела, асбеста, шлака. Мелкий наполнитель в асфальтовом вяжущем веществе не только уменьшает расход битума, но и повышает температуру размягчения бетона. Прочность асфальтового вяжущего вещества обусловлена соотношением компонентов шума и наполнителя (Б/Н) и пористостью после уплотнения и затвердевания. При оптимальном соотношении Б/Н весь битум адсорбирован в виде тонких непрерывных пленок на поверхности частиц тонкомолотого наполнителя, поэтому асфальтовое вяжущее имеет наибольшую прочность. Для повышения биостойкости в состав битумного вяжущего вводят антисептики.

Мелким минеральным заполнителем в асфальтовых растворах являются чистые природные и искусственные пески с содержанием пылевато-глинистых частиц не более 3 % по массе.

Состав асфальтового раствора должен быть такой, чтобы пустоты в песке были полностью заполнены асфальтовым вяжущим с избытком 10. 15% для обволакивания песчинок.

Асфальтовые бетоны— искусственный каменевидный материал на основе асфальтового раствора и крупного минерального заполнителя, которым является щебень из прочных и морозостойких изверженных, осадочных и метаморфических горных пород, а также из металлургических шлаков.

Асфальтовые бетоны укладывают в горячем или холодном (на жидких битумах и битумной эмульсии) состоянии. Формирование структуры при горячем способе укладки происходит в период уплотнения, а при холодном продолжается 10. 30 сут.

Потребительские свойства асфальтового бетона зависят от примененного асфальтового вяжущего, состава бетона и его пористости. Наиболее агрессивными слоями по отношению к битуму, которые могут содержаться в воде, являются сульфаты натрия и магния. Асфальтовые бетоны делят: по виду крупного заполнителя (щебеночные и гравийные); по температуре, при которой укладывают и уплотняют смесь в покрытия, и вязкости применяемого битума (горячие — 80. 110°С, теплые — 40. 60°С и холодные — 15. 20°С); по максимальной крупности зерен минерального наполнителя (крупнозернистый — до 40 мм, среднезернистый — до 25 мм, мелкозернистый — до 15 мм и песчаный — до 5 мм).

По пористости асфальтовые бетоны можно разделить на плотные и газовоздушные. Пористость плотного асфальтового бетона обычно 5. 7%. Такие бетоны практически водонепроницаемы. Пористость ухудшает долговечность асфальтового бетона, т.к. с ее возрастанием увеличивается водопоглощение, снижаются морозо- и коррозионная стойкость.

На показатели прочности асфальтового бетона в отличие от цементного сильно влияет температура. Асфальтовые бетоны и растворы лучше, чем цементные, противостоят коррозии.

Асфальтовые бетоны подразделяют по назначению на гидротехнические, дорожные и аэродромные, бетоны для устройства полов в промышленных цехах и складских помещениях, для плоской кровли и стяжек.

Гидротехнические асфальтовые бетоны используют для устройства экранов и в уплотняющих конструкциях (швах) сооружений, в качестве гидроизоляционных слоев при строительстве каналов, шлюзов, ирригационных сооружений. При модифицировании битумного вяжущего полимером (латексом, бутилкаучуком и др.) получают асфалътополимербетон, применяемый для устройства монолитных и сборных противофильтранионных экранов и облицовок гидросооружений, возводимых в районах Крайнего Севера. Специальные виды плотного бетона, изготовленные на химически стойких заполнителях, применяют для создания кислото- и щелочестойких покрытий. Имеются декоративные асфальтовые бетоны (цветные и с заданной фактурой), из которых выполняются разделительные полосы на дорогах, переходы, полы вестибюлей гражданских зданий.

Газоасфальтизготовляют на основе битумно-известковой пасты с добавкой 10. 15% портландцемента и алюминиевой пудры в качестве газообразователя. Используют в конструкциях кровельных панелей и теплогидроизоляции трубопроводов.

Читайте также: