Асфальтобетон (АБ или асфальтобетонная смесь) по своим характеристикам как нельзя лучше подходит для создания уплотненных поверхностей. Поэтому его используют при строительстве взлетно-посадочных полос и загруженных автомобильных трасс. Благодаря улучшенному сцеплению материала повышается безопасность передвижения ТС. Но, это далеко не весь перечень для чего может быть использован АБ. Благодаря своим свойствам асфальтобетон можно выгодно сочетать с методами рифления, тиснения и добавления красящих компонентов. Это дает возможность оформлять красивые тротуары, площади, аллеи и многое другое.
Однако добиться всего этого можно только при условии правильного изготовления строительного материала. В противном случае (как показывает практика прошлых лет) через некоторое время поверхность АБ становится неровной, на ней могут появиться выбоины и трещины. Это никак не связано с характеристиками материала. Всему виной человеческий фактор. Поэтому чтобы не допустить расслоения бетонной массы важно правильно подготовить смесь.
Состав асфальтобетона
АБ изготавливается из гравия (или щебеня), песка с добавлением специального тонкодисперсного минерального порошка (добавляется не всегда), а также битума (раньше применялся деготь, но сегодня его использование полностью запрещено). Таким образом, асфальтобетон – это смесь из органического вяжущего вещества и наполнителя. Дополнительно могут быть добавлены минералы.
Однако основная проблема заключается не в том, чтобы подобрать составляющие, а в том, чтобы произвести правильную их отгрузку и приготовить смесь по регламенту. В противном случае через некоторое время после укладки смеси начнется процесс сегрегации – зерна, пузырьки воздуха и битума неправильно распределятся по всей массе.
Битум
Первоначально битум обладал всеми свойствами смолы. Это означает, что вяжущий вид и скрепляющую консистенцию он получает только в разогретом виде. Однако, сегодня в строительстве есть разные виды таких смесей:
- Горячие. Так называемые дорожные битумы, которые укладывают при температуре не ниже +120 градусов. Могут быть жидкими или вязкими.
- Холодные. Это особый вид битумных смесей, которые могут быть в виде праймера (битум смешивается с растворителем) или эмульсии (основной компонент соединяется с эмульгатором и водой). Такие битумы можно укладывать при температуре до +5 градусов.
Полезно! Кроме этого, сегодня разработали особый вид битума, который не застывает даже при -30 градусах и составы на полимерно-битумной основе. Однако из-за высокой стоимости, они не пользуются большой популярностью. Кроме этого такие смеси регламентируются не ГОСТ, а ТУ.
Если говорить о битумных составах, то их свойства должны отвечать ГОСТ 22245 (если речь идет о жидких составах – ГОСТ 11955). В соответствии с требованиями в смеси для укладки дорожного или любого другого полотна должно присутствовать определенное процентное соотношение битума. Например:
- Для пористого основания содержание битума (по массе) должно быть в пределах 3,5-5,5%.
- В высокопористых щебеночных смесях вяжущего вещества должно быть от 2,5 до 4,5%.
- В высокоплотных и плотных составах должно быть не менее 4,0%, но и не больше 6,0%.
При большем содержании гравия или щебня эти значения могут составлять от 4,5 до 9% в зависимости от объема и качества каменного наполнителя. Более точная масса битума зависит от категории каменного наполнителя.
Гравий и щебень
Чаще всего для приготовления АБ используются стандартные наполнители, однако иногда они могут быть дополнены и минеральными составляющими, включая отсев и песок. Сам каменный наполнитель может отличаться в зависимости от сферы и условий использования готового покрытия:
- Чтобы получить АБ высокой плотности, необходим щебень, добытый из метаморфических пород. Также можно использовать камень базальта, диабаза, перидотита, серпентина. Подойдут и осадочные породы (например, известняк), однако их марка дробимости не может быть ниже 1200. Если для высокоплотного материала используется щебень, то он обязательно должен отвечать требованиям морозостойкости (не ниже F50). Менее устойчивые к промерзанию компоненты применяются для пористых и высокопористых смесей (в этом случае достаточно класса морозостойкости F15-F25).
- Более «скромный» каменный материал применяется для остальных видов асфальтобетона. Например, чтобы получить довольно плотный АБ холодного типа подойдет щебень из металлургического шлака, марка которого может быть ниже 1200.
Существует несколько групп горячих смесей на каменной основе:
- А – в таком составе содержится от 50 до 60% гравия или щебня. Битума потребуется 4,5-6%.
- Б – пониженное содержание каменного наполнителя (40-50%). В такие составы добавляется 5,0-6,0% битума.
- В – гравия или щебня 30-40%, а битума 6,0-7,0%.
Если речь идет о холодных щебеночных и гравийных смесях, то они маркируются «Бх» и «Вх». В первом случае процентная масса битума составляет 3,5-5,5%, а во втором – 4,0-6,0%. Песок может входить во все эти составы либо представлять собой единственный наполнитель. В этом случае соотношение битума также меняется в зависимости от категории материала.
Песок
При приготовлении песчаных смесей (горячих или холодных) применяются следующие требования и обозначения:
- «Г» или «Гх» (горячий или холодный состав). Такой песок готовится из остаточных материалов, которые остаются в результате процесса дробления фракционных горных пород или на смесях из этих компонентов. Содержание смесей должно составлять не больше 30% по массе. Если говорить о процентном соотношении битума, то в горячих смесях песчаного типа его должно быть 6,0-9,0%. Если состав готовится холодным, то 4,5-6,5%.
- «Д» и «Дх». В этом случае применяется природный песок или его смесь, в которую включается отсев (его процентное содержание не должно превышать 70%). Количество битума в этом случае будет таким же, как и в первом случае (от 4,5 до 9% в зависимости от температуры состава).
При добавлении песка учитывается также и его зерновой состав и другие характеристики. Также, как и в ситуации с щебнем, он должен отвечать нескольким требованиям, в зависимости от типа конечного продукта:
- Если речь идет о приготовлении плотного или высокоплотного состава, то класс прочности песка должен быть 800 и 1000 соответственно. При производстве пористого АБ подойдет сырье с показателем 400.
- В плотных смесях число частиц глины не должно превышать по диаметру 0,16 мм. Регламентируется и их объем. Так для приготовления плотного состава можно использовать песок, в котором допустимый объем глинистых включений составляет 0,5%. Если речь идет о пористых материалах, то их может быть 1%.
Полезно! К объему глины предъявляются более строгие требования, так как она провоцирует набухание смеси и понижает ее индекс морозостойкости.
Помимо песка и каменного наполнителя в АБ иногда используют минеральный порошок и дополнительные компоненты.
Добавки
Чтобы улучшить готовый состав, в процессе приготовления в него могут добавлять дополнительные компоненты, которые условно делятся на две группы:
- Специализированные добавки. К ним относятся особые смеси (стабилизаторы, пластификаторы и другие), которые помогают улучшить характеристики готового покрытия. Стоимость таких компонентов значительно выше, чем более простого сырья.
- Отходы. В качестве добавок может быть использовано вторичное сырье. Например, в АБ нередко добавляют серу, волокна асбеста или резины, полимеры и минералы.
Благодаря волокнистым добавкам смесь остается однородной, а горячий битум удерживается на щебне. Благодаря этому удается предотвратить процесс расслоения готового покрытия. Если говорить о наиболее популярных и дешевых дополнительных компонентах, то чаще всего в строительстве из АБ применяется фибра из целлюлозы (может быть в виде волокон или гранул, изготовленных из них). Этот материал надежно защищает от сегрегации.
Самой лучшей целлюлозной присадкой принято считать состав «VIATOP 66» от немецкого производителя JRS. Эта добавка обладает трехмерной структурой. «Виатоп» состоит из 66% целлюлозного волокна и 34% битума. При ее применении повышаются эксплуатационные характеристики асфальтобетона. Поэтому такие покрытия часто используются при строительстве автомагистралей. Использование такой присадки (стоимость одной тонны продукта составляет примерно 40 000 рублей) помогает в 5 раз увеличить продолжительность «жизни» дорог. Таким образом, снижается себестоимость общих работ.
Нередко используется и минеральный порошок, который придает битуму лучшие вяжущие характеристики. Этот состав, с очень малыми размерами гранул (не более 0,074 мм) заполняет все пустоты, которые образуются между элементами каменного наполнителя. Благодаря этому значительно снижается трение.
Минеральный порошок добывается из систем пылеуловителей, которые устанавливаются на металлургических и цементных предприятиях. В процессе обработки золошлаковых смесей и обработки шлаков металлургии образуется этот компонент, который успешно используется при подготовке дорожных покрытий.