Состав и классификация асфальта (по содержанию основных элементов)

Состав и классификация асфальта (по содержанию основных элементов)

Асфальтобетон — вещество, имеющее много разновидностей, отличающихся друг от друга в первую очередь составом. Состав асфальта определяет в том числе сферу его применения: дороги, которые используются с различной степенью интенсивности, имеют различные покрытия.

Общеизвестно, что в состав асфальта (битумной смеси) входят песок, щебень, битум и минеральные порошки.  Песок может быть природным и дробленым. Первая разновидность добывается из песчаных карьеров, вторая — путем размельчения камней и шлаков.

Щебень и гравий могут состоять из частичек различного диаметра, быть однородными и неоднородными. Возможно изготовление асфальтовой битумной смеси без крупного заполнителя из щебня или гравия — так называемая песчано-битумная смесь.

Битум бывает натуральным и искусственным. В производстве асфальта используется искусственный битум, который получают при нефтепереработке.

Наконец, минеральные порошки в мелкозернистом асфальтобетоне — это продукт помола карбонатных горных пород (известняк, доломит и др.) Эти добавки используются для повышения прочности асфальтобетона, так как увеличивают вязкость. Вместе с тем, стоит отметить, что  если минеральных порошков будет слишком много, асфальтобетон будет хрупким. Максимально допустимый процент порошков — 12% от общей массы, чаще встречаются смеси с 6-10 процентами минеральных элементов состава асфальта.

Кроме того, асфальтобетон часто включает в себя добавки:

вещества естественного и  искусственного происхождения и различных свойств. К естественным добавкам могут относиться сера или сажа, к добавкам искусственного происхождения —  к примеру, латексы на основе синтетического каучука.

Добавки улучшают полезные свойства материалов:

могут делать асфальтболее шероховатым (и, соответственно, более безопасным для езды, благодаря улучшению сцепления с шинами), более морозостойким, способствовать тому, что езда по асфальту будет сопровождаться меньшим шумом.

Классификация

По составу асфальта (наличию битума и минеральной составляющей) выделяют следующие группы:

1. Песчаные. Самая непрочная смесь, может использоваться для пешеходной дорожки либо тротуара.
2. Резиново-битумные. Основная сфера их использования — строительство спортивных сооружений.
3. Мелкозернистый асфальтобетон. Используется для производства междугородних трасс, а также проезжей части в городе.
4. Крупнозернистый. В отличие от мелкозернистого асфальтобетона, используется как нижний слой в двуслойном покрытии.
5. Полимерно битумные смеси. Достаточно долговечны. Широко применяются при устройстве мостовых конструкций, стоянок, паркингов.
6. Щебёночно-мастичные. Особенно долговечны и прочны. Активно используются при строительстве городских дорог (с интенсивным движением), могут использоваться в строительстве аэродромов.

Что такое асфальт? Из чего делают? Для чего нужен?

Асфальт — природный или искусственный многокомпонентный материал на основе поверхностного (образованного при выходе на поверхность земли) или нефтяного (полученного в результате нефтепереработки и последующей обработки оставшегося в осадке гудрона) битума, содержащего минеральные наполнители — гравий, щебень разных пород, песок.

По сути, применение термина «асфальт» к дорожным асфальтобетонным смесям некорректно. Содержание асфальта как смеси битумов в общей массе в несколько раз меньше и зависит от марки материала.

Начало использования асфальта для строительства дорог

Первые упоминания об использовании природного асфальта для прокладки дорог относятся к XVI веку и Южной Америке. Производство искусственных литых асфальтовых смесей появилось в США только в конце XIX века, чуть раньше пришли битумно-минеральные составы на улицы Европы — в 1830-40 г.г. мощеные тротуары и проезжие части городов Франции, Австрии, Великобритании и России стали заменяться асфальтовыми покрытиями.

Первый пробный и более масштабный опыт асфальтирования провели в Санкт-Петербурге, но только к 80 г.г. новый дорожный материал распространился по другим крупным городам. При этом собственный завод был построен в России не сразу — в течение трех десятков лет прогрессивный тогда продукт закупали за границей.

Пионером в механизированной укладке опять оказалась Америка. Именно здесь для построения дороги впервые применили гудронатор, из которого лился горячий битум.

Состав природного и искусственного асфальта

Природный асфальт добывается с редких месторождений — озера Пич-Лейк на территории Тринидада, Мертвого моря в Израиле, провинции Альберта в Канаде, Поясе Ориноко в Венесуэле, штатах США, Иране, на Кубе. Состав включает в себя смесь битумов содержанием до 70%, неорганические включения и органические соединения.

Искусственные асфальтобетонные смеси состоят из двух основных компонентов. В роли вяжущего компонента выступают вязкие, маловязкие или жидкие нефтяные, модифицированные битумы и ПБВ (полимерно-битумные вяжущие). В качестве наполнителей используются щебень/гравий разных фракций от 5-10 мм до 20-40 мм, песок и минеральный порошок для улучшения прочности, вязкости и заполнения пустот.

Асфальтобетон — монолитное дорожное покрытие, полученное путем укладки и уплотнения асфальтобетонной смеси.

Технология производства асфальта

Основные шаги производства любой асфальтобетонной смеси — подготовка компонентов, смешивание и отправка на хранение в бункер. Изготовление выполняется на стационарных и мобильных (располагаемых вблизи участка дорожного строительства) заводах.

Общие технологические этапы:

• Подготовка компонентов смеси. Минеральные наполнители дробятся и подвергаются разделению на фракции при помощи грохота, просушиваются, нагреваются, дозируются и подаются в смеситель.
• Приготовление битума. Разогретый битум подается на битумоплавильную установку, выдерживается при постоянном перемешивании, добавлении ПАВ и повышении температуры до выпаривания влаги, отправляется в рабочие котлы и на дозировку смесителя.
• Перемешивание компонентов. Подготовленный щебень/гравий, песок подаются в асфальтосмесител
  ь принудительного действия для «сухого» перемешивания с добавлением минерального порошка и последующим добавлением нагретого битума и смешиванием до однородной смеси.
• Перегрузка готовой смеси. Горячую асфальтобетонную смесь отправляют в накопительный бункер или загружают в самосвалы для транспортировки к строительной площадке. Холодную смесь охлаждают и перевозят для хранения на склад.

Нагревание щебня и битума при производстве горячих смесей выполняется до температуры 165…175⁰С и 140…155⁰С, при изготовлении холодных смесей — до 65…75⁰С и 110…120⁰С соответственно.

Классификация асфальтобетонных смесей выполняется по остаточной пористости, типу минеральных материалов, их фракции и процентному содержанию, битумному вяжущему и температуре укладки.

Отдельные виды асфальтобетонных смесей

Помимо традиционных и повсеместно применяемых асфальтобетонных смесей существуют более прогрессивные дорожные материалы, которые отличаются от первых составом и условиями укладки.

К ним относятся:

• Щебеночно-мастичные смеси ЩМА со стабилизирующими добавками.
• Литые асфальтобетонные смеси с увеличенным содержанием битума и минерального порошка.
• Полимерасфальтобетонные смеси с добавлением полимеров (эластомеров).
• Цветные горячие и холодные смеси с красящими пигментами.
• Стеклоасфальтобетонные смеси с включением стеклянного боя.
• Резиноасфальтобетонные и резиновые дренирующие смеси с резиновой крошкой и полимерными добавками.
• Сероасфальтобетонные смеси с присутствием технической серы.

Каждый вид материала имеет конкретную область применения, обусловленную характеристиками и эксплуатационными свойствами получаемого покрытия.

ЧТО ЭТО ЗА МАТЕРИАЛ? — Асфальт

			Дом  | Что это за штука   | Объявления | Поиск C&EN Online
			ЧТО ЭТО ЗА МАТЕРИАЛ? 22 ноября 1999 г. Том 77, номер 47 CENEAR 77 47 стр.81 ISSN 0009-2347 Асфальт Майкл Фримантл [Фото Западного исследовательского института] Что бы мы были без этой черной липкой субстанции, называемой асфальтом? Мы ходим, ездим на велосипеде и ездим на машине по нему. Самолет, на котором мы летим, взлетает и садится на него. А иногда прилипает к нашей обуви. «Около 70 миллиардов фунтов асфальта ежегодно используется только в США, и использование асфальта резко возрастет в Азии в течение следующих 10 лет», — отмечает Артур М. Усмани, главный научный сотрудник Usmani Development Co., Индианаполис, в отчете. предисловие к его книге «Наука и технология асфальта» (Нью-Йорк: Марсель Деккер, 1997). Он добавляет, что асфальтосодержащие материалы находят применение не только в дорожном и дорожном строительстве, но и в кровельных работах, покрытиях, клеях и аккумуляторах. Широкое использование асфальта обусловлено его замечательными гидроизоляционными и вяжущими свойствами. Твердое покрытие дорог, например, зависит от способности асфальта склеивать заполнители из камня и песка. Большинство асфальтов также являются идеальными поглотителями света. Вот почему они черные. Американское общество по испытаниям и материалам определяет асфальт как вяжущий материал от темно-коричневого до черного цвета, в котором преобладающими компонентами являются битумы, встречающиеся в природе или получаемые при переработке нефти. Битум — это общий термин для натуральных или искусственных твердых, полутвердых или вязких цементирующих материалов черного или темного цвета, которые состоят в основном из высокомолекулярных углеводородов. Термин включает смолы и пеки, полученные из угля. «Почти весь асфальт, используемый сегодня, получают из нижней части бочки, то есть из последней фракции на нефтеперерабатывающем заводе после удаления нафты, бензина, керосина и других фракций из сырой нефти», — говорит Усмани C&EN. «Очень мало производится из других природных источников». Асфальты представляют собой очень сложные и плохо изученные материалы, содержащие насыщенные и ненасыщенные алифатические и ароматические соединения, содержащие до 150 атомов углерода. Их состав варьируется в зависимости от источника сырой нефти. Многие соединения содержат кислород, азот, серу и другие гетероатомы. Асфальт обычно содержит около 80% углерода по весу; около 10% водорода; до 6% серы; небольшое количество кислорода и азота; и следовые количества металлов, таких как железо, никель и ванадий. Молекулярные массы составляющих соединений колеблются от нескольких сотен до многих тысяч. Соединения классифицируются как асфальтены или мальтены в зависимости от их растворимости в гексане или гептане. Асфальтены представляют собой соединения с высокой молекулярной массой, которые не растворяются в этих растворителях, тогда как мальтены имеют более низкую молекулярную массу и являются растворимыми. Асфальты обычно содержат от 5 до 25 мас. % асфальтенов и могут рассматриваться как коллоиды мицелл асфальтенов, диспергированных в мальтенах. Многие соединения асфальта являются полярными, поскольку они содержат спиртовые, карбоксильные, фенольные, аминовые, тиоловые и другие функциональные группы. В результате этой полярности молекулы самособираются, образуя мультимолекулярные кластеры с молекулярной массой до 100 000. Считается также, что адгезия асфальта к заполнителю зависит от полярного притяжения между молекулами асфальта и полярными поверхностями заполнителей. «Асфальт имеет уникальную сеть полимерного типа, — говорит Усмани. Хотя это и не полимер в строгом смысле этого слова, это термопластичный материал — он размягчается при нагревании и затвердевает при охлаждении. В определенном диапазоне температур асфальт также является вязкоупругим, что означает, что он проявляет механические характеристики вязкого течения и упругой деформации. Хотя асфальт используется в сырой нефти уже миллионы лет, он не может служить вечно, если его использовать для мощения дорог. Мало кто из нас мог пропустить тряску по трещинам и колеям на дорогах с интенсивным движением. На свойства асфальта влияет ряд факторов. К ним относятся ее состав и источник сырой нефти, тип и количество используемого заполнителя, наличие влаги, метод строительства дороги, температура и, конечно же, интенсивность движения. В идеале асфальт, используемый для мощения дорог, должен оставаться вязкоупругим при любых погодных условиях. Однако многие асфальтовые дороги летом размягчаются и страдают от колейности, или, как ее еще называют, остаточной деформации. При низких температурах нейтральные молекулы асфальта образуют более организованные структурные формы. В результате материал твердеет, становится хрупким и трескается под воздействием больших транспортных нагрузок. Это известно как термическое и усталостное растрескивание. Асфальты также теряют свою пластичность и, следовательно, затвердевают, трескаются или крошятся, когда они теряют свои более летучие низкомолекулярные компоненты или когда эти компоненты окисляются. Этот процесс известен как старение. Влага от дождя и других источников также может проникать в асфальт и повреждать его, особенно состарившийся или окисленный асфальт, поскольку они имеют большее количество полярных компонентов, привлекающих молекулы воды. Характеристики асфальта можно улучшить с помощью различных методов модификации. Например, продувка горячим жидким асфальтом воздуха удаляет более летучие соединения и приводит к получению продукта с более высокой вязкостью. Добавление модификаторов, таких как полибутадиен в виде резиновой крошки из использованных шин и других полимеров, также делает асфальт более жестким. По словам Усмани, не совсем понятно, как полимерные модификаторы смягчают недостатки асфальта. «Чтобы поддерживать текущее использование асфальта и разрабатывать новые области применения, необходимо оживить исследования, разработки и разработку асфальтовых материалов», — отмечает он. Новости химии и техники Copyright © 1999 Американское химическое общество

Из чего состоит асфальт? 800-541-5559 | American Asphalt

Быстрый расчет

Давайте поговорим

Заполните форму ниже, чтобы запросить дополнительную информацию

Имя *(Требуется)

Фамилия *(Требуется)

Компания

Эл. 46

Тип отраслиКоммерческий и промышленныйHOAMMulti СемьяMobile Home CommunityТорговые центрыДругое

Откуда вы узнали о нас?(Обязательно)

Как вы узнали о нас?Семинар по асфальтуАссоциационное мероприятиеРазвитие бизнесаРеклама по электронной почтеОнлайн-поискРефералСоциальные сетиВы видели наши грузовики или сайт вакансийРаботал с AA до

Комментарии(обязательно)

CAPTCHA 9004 6

Телефон

Это поле предназначено для проверки и должно быть оставлено без изменений.

Посмотреть нашу политику конфиденциальности

Темный, липкий и с отчетливым запахом, вы, скорее всего, узнаете последнюю установку American Asphalt, прежде чем увидите ее. Из чего состоит асфальт?

Легендарная история

Асфальт — это полутвердая форма нефти, которая в других регионах известна под названиями; битум, деготь и минеральный пек. Это один из старейших строительных материалов в мире. Прочный и универсальный, этот темный липкий минерал использовался с самого начала цивилизации в качестве раствора для мощения, уплотнения, гидроизоляции и консервации. Ла-Бреа-Тар-Питс, наш сосед по Лос-Анджелесу, печально известен обнаружением скелетов доисторических животных, сохранившихся в их ямах. Благодаря своим уникальным свойствам асфальт используется для покрытия дорог. Это основной компонент поверхностных смесей American Asphalt.

Источники асфальта

Асфальт поступает из двух источников:

1. Залежи природного асфальта , просачивающиеся через трещины на поверхность земли.
2. Рафинированный асфальт, природный компонент нефти, от которого его отделяют и очищают. Некоторые сырые нефти почти полностью состоят из асфальта.

Прилипчивый бизнес по контролю качества асфальта

Хотя рафинированный асфальт однороден и не содержит минеральных и органических примесей (например, ископаемых), мы в American Asphalt знаем, что не все асфальты одинаковы. Именно поэтому мы уделяем особое внимание качеству нашей асфальтобетонной продукции. Качество асфальта зависит от свойств сырой нефти, которые варьируются в зависимости от местоположения источника, а также от метода очистки. Что мы ищем в качественном асфальте, чтобы обеспечить долговечные результаты укладки?

• Консистенция
  Асфальт классифицируется на основе его консистенции/вязкости при заданной температуре. Мы проводим тесты на вязкость и пенетрацию, чтобы убедиться в стабильности и долговечности нашего асфальта. Наш тщательный процесс смешивания и контроля температуры также предотвращает повреждения от затвердевания, которые могут быть более серьезными, чем многие годы службы.
• Чистота
  Мы покупаем только чистый рафинированный асфальт, чистота которого подтверждена испытаниями на растворимость более чем на 99,5% в сероуглероде.
• Безопасность
  В цистернах для транспортировки асфальта не должно быть воды, так как влага в цистернах может вызвать вспенивание асфальта и возгорание при воздействии тепла.