Разновидности асфальтобетона и их параметры

Дорожное строительство тесно связано с прогрессом машиностроения. Любой автомобиль, каким бы современным он ни был, способен проявить себя только на высококачественной дороге, так что активное использование асфальтовых покрытий определяется возникновением и улучшением автомобильных двигателей.

Наполнители асфальтобетона

Как и большинство стройматериалов, изготовленных искусственным путем, асфальтобетон располагает сложной структурой. В основном он состоит из минерального материала в виде щебня или песка, а также битума – органического вяжущего элемента. В зависимости от состава и размеров этих параметров могут изменяться параметры итогового продукта и области его использования.

По происхождению минеральной составляющей асфальтобетоны могут быть трех видов:

• щебеночные;
• гравийные;
• песчаные.

Начнем рассматривать асфальтобетоны с щебеночных разновидностей.

Обычные щебеночные наполнители

Дорога, как пирог, состоит из нескольких слоев. Самый нижний слой является стабилизирующим, а верхний выполняет защитную функцию. Этот дорогой и плотный слой предохраняет нижние слои от проникновения в них влаги, которая способна нарушить прочностные свойства дороги. На работоспособность этого слоя влияет как прочность камня, пошедшего на его создание, так и величина его зернистости.

Виды щебня используемые для асфальтобетона:

• получаемый путем раздробления пород вулканического либо метаморфического происхождения, он может применяться при производстве асфальтобетонов, как высокоплотных, так и пористых;
• получаемый из пород осадочного типа, являющихся менее прочными;
• изготовленный из отходов металлургического производства, из которых невозможно получить высокоплотные виды асфальтобетона;
• гравийный щебень применяется для асфальтовых покрытий пористого и высокопористого типов.

Для декоративного оформления дорожек и тротуаров, получения дорожной разметки применяется щебень различных цветов диаметром зерен до 5 мм.

Щебеночно-мастичные наполнители

Щебеночно-мастичного типа асфальт представляет собой усовершенствованную разновидность щебеночного асфальта. Он обладает повышенной упругостью и устойчив против расслаивания, поскольку он плотнее и имеет в своем составе ингредиенты, обеспечивающие стабилизацию. Состав его регламентируется стандартом ГОСТ 31015-2002 «Смеси асфальтобетонные и асфальтобетоны щебеночно-мастичные» и не похож на обычный асфальт. В него входят:

1. 70-80% щебня исключительно кубической формы (с малой лещадностью), что повышает устойчивость наружного слоя к износу: такой асфальт способен выдерживать высокую нагрузку не менее двадцати лет;
2. песок, получаемый как отсев в процессе раздробления горной породы, добавляется для уменьшения трения;
3. битум, процент содержания которого повышен до 5,5 – 7,5%, обеспечивающий повышенную влагоустойчивость и морозостойкость;
4. стабилизирующие добавки Габбро, Виатоп, ПБВ-60 и другие.

Процедура уплотнения щебеночно-мастичного асфальта должна выполняться с особым вниманием. Так, чтобы исключить возможность соприкосновения зерен щебня, при укладке запрещается использовать вибрацию. Катки на пневматических шинах тоже не рекомендуется использовать: асфальт можно укладывать только катками с гладкими вальцами.

Щебеночно-мастичный асфальт отличен от простого щебеночного еще и тем, что обеспечивает шероховатость наружной поверхности, с которой при повышенной влажности покрышки автомобилей вступают в плотный контакт.
Поскольку техника получения кубовидного щебня до недавнего времени была не отработана, щебеночно-мастичные асфальты распространились лишь в последнее время, хотя по цене они занимают среднее место.

Гравийные наполнители

Гравий – это крупные обломки осадочной рыхлой горной породы. Чтобы использовать гравий в асфальтобетонной смеси, его дробят. В зависимости от происхождения гравий может быть:

• горным, имеющим песчаные и глинистые включения, но обладающим шероховатостью, обеспечивающей адгезию со связующими материалами;
• ледниковым, напоминающим по параметрам горный;
• речным и морским, особенности поверхности которого связаны со средой его добычи: из-за перемещения воды камешки приобретают сглаженную поверхность, понижающую сцепляемость со связующими материалами;
• озерным, который занимает промежуточную позицию между горным и речным.

Область применения гравия – высокопористого типа асфальтобетоны.

Песчаные наполнители

В производстве асфальта используются две разновидности песка:

• природный, добываемый в карьерах и не имеющий в своем составе суглинистых включений;
• получаемый из отсевов после раздробления горных пород, то есть это просто очень мелкий щебень.

Песок любого вида – обязательная составляющая любого асфальтобетона, содержащаяся в нем в ограниченном количестве. Если же каменная фракция представлена в асфальтобетоне только песком, данный материал называют песчаным.

Такой асфальт – самый недорогой, имеющий малую плотность и плохое сопротивление износу. Поэтому применяют его исключительно для тротуаров и пешеходных дорожек в парках.

Для получения декоративных видов асфальта используют цветной песок из мрамора, гранита или клинкера.

Размеры зерен минеральной составляющей

Важно не только происхождение каменной составляющей и ее физико-химические показатели, но также имеют важное значение габариты и форма камней. Для получения требуемых размеров щебень и гравий подвергают дроблению, а песок сам по себе представляет собой мелкозернистую фракцию.

Крупнозернистый асфальтобетон

Крупнозернистыми называют асфальтобетоны, которые содержат гравий либо щебень с размерами зерен до 40 миллиметров. В отличие от мелкозернистого асфальта, эти частицы излишне крупные, чтобы создать высокую плотность, поэтому обязательной является добавка песка с минеральным порошком. Сорта крупнозернистого асфальтобетона используются при укладывании нижних прослоек дороги.

Мелкозернистый асфальтобетон

Если щебень и гравий, входящие в состав асфальтобетона, имеют размеры, не превышающие 20 миллиметров, он относится к разряду мелкозернистых. При этом аналогичный асфальт с использованием горного щебня более прочный, чем созданный на гравийной основе.

Из мелкозернистого асфальта делают наружные покрытия дорог – от улиц до автотрасс и аэродромов. Благодаря небольшому размеру зерен материал получается более плотным, но в нем способна накапливаться пластическая деформация, и на асфальте образуется колея. Эту проблему можно решить путем корректировки состава материала.

Песчаный асфальтобетон

Песчаный асфальтобетон имеет размеры зерен входящего в его состав минерала до 10 мм – это обычно природный песок либо отсев. Такой асфальтобетон не рассчитан на высокие нагрузки, поэтому применяется там, где на его поверхность нет больших нагрузок – при устройстве парковых дорожек и детских площадок.

Разновидности асфальтобетона по показателю остаточной пористости

Параметр остаточной пористости – серьезный показатель асфальтобетона. Остаточная пористость – объемное отношение количества пор в готовом продукте, после его уплотнения.

Показатель меряется в объемных процентах. По этому параметру асфальтобетоны, независимо от их состава, могут быть подразделены на четыре группы.

Высокоплотные и плотные

Эти материалы используются в качестве «дорожной одежды» — верхнего покрытия асфальтированных дорог. Покрытие получается прочным, износостойким, способным длительное время выдерживать большую нагрузку. Его шероховатость обеспечивает хорошее сцепление с колесами автомобилей. Но главное, что это покрытие не пропускает воду и является морозостойким.

• Высокоплотными считаются асфальты, имеющие остаточную пористость не более 1-2,5%. Именно таким является щебеночно-масличный асфальт.
• Плотными называют асфальты с плотностью 2,5-5%. Они являются мелкозернистыми и основаны на щебне, получаемом из горных пород.

Пористые и высокопористые

Асфальты этих видов применяются для укладки нижних слоев дорожных покрытий, которые обеспечивают их устойчивость к различного типа нагрузкам. Пористые материалы обладают свойством впитывать влагу, которая содействует их разрушению. Для защиты поверх такого слоя укладывается плотный асфальт, влагу не пропускающий.

• Пористые асфальтобетоны имеют показатель остаточной пористости от 5 до 0%. Это крупнозернистые смеси, состоящие из щебня или гравия.
• У высокопористых материалов остаточная пористость достигает 10-18%. Их основой может служить любой гравий либо щебень.

Назначение асфальта может быть самым разным, так что каждый вид классификации – по размеру и составу зерен, по их остаточной плотности и т.д., непосредственно определяет область применения данного материала.