Асфальт для дорожных работ – асфальтобетон для дорог

Асфальт – смесь щебня, песка и битума – используется для покрытия улиц с начала 20-го века. Дорожное строительство и в наши дни остается главной сферой его применения, в которой он всегда востребован.

Асфальтобетон используют для обустройства:

• Скоростных дорог и автомагистралей
• Обычных городских дорог
• Проездов в жилых кварталах
• Проездов в промзонах
• Поселковых дорог
• Подъездов к частным домам
• Мостов и путепроводов
• Аэродромов

Кроме того, функции этого материала в дорожной конструкции весьма разнообразны.

Его берут для:

• Укладки основания, нижнего и верхнего слоя дорожного покрытия
• Обустройства поверхностной обработки (слоев износа, защитных и шероховатых слоев)
• Отсыпки грунтовых дорог (асфальтовая крошка)
• Ремонта ям

• Асфальт для дорожных работ
• Типовые конструкции дорожного пирога
• Какой асфальт используется в дорожных работах
• Виды асфальта для дорожных работ
• По особенностям укладки
• По наличию добавок
• По пористости
• По зернистости
• По типу и марке
• Свойства асфальта для дорожных работ

В этой статье мы поговорим о том, какие виды асфальтобетона используются в этих видах работ и какими свойствами они обладают. Но для начала давайте разберемся, что из себя представляет конструкция дорожного полотна.

Типовые конструкции дорожного пирога

Крепкая и надежная дорога, способная выдержать вес тяжелого транспорта – это не просто полоска асфальта на земле. Это сложная конструкция, которая уходит в землю на 1-2 метра. Ее называют «дорожной одеждой» или – из-за наличия нескольких слоев – «дорожным пирогом».

Существует несколько типовых видов ее строения:

При необходимости, эти базовые схемы могут расширяться и дополняться. Например, при прокладке дорог в северных регионах под асфальт подстилается слой теплоизоляции – для защиты грунта от промерзания. Но такие тонкости мы не будем рассматривать в этой статье.

Еще один слой, который часто обустраивают на дорогах – это поверхностная обработка. Ее задача – компенсировать недостатки основного покрытия, а также продлить срок его службы.

Она делится на несколько видов:

• Шероховатый слой
  Он обустраивается из материала с высоким содержанием щебня. Такая обработка обеспечивает хорошее сцепление шин с дорогой в случае, если асфальтобетонное покрытие имеет слишком гладкую поверхность. Толщина слоя колеблется в пределах от 1,5 до 3,5 см.
• Слой износа
  Укладывается на старое покрытие дороги, чтобы продлить срок его службы. А на трассах с очень высокой нагрузкой его обустраивают сразу в ходе строительства. Для слоя износа берут смеси с самыми высокими показателями прочности и истираемости. Его толщина, как правило, не превышает 2 см.
• Гидроизоляционный слой
  Это тонкая (от 1 до 10-15 мм) поверхностная обработка, которая проводится для герметизации пор и маленьких трещин в толще асфальта. Ее функция – защита покрытия от попадания в него воды. Для этого используются битумные эмульсии или мастики.

Часто все эти три функции совмещаются. Например, тонкий слой щебеночно-мастичного асфальта (ЩМА) отличается не только высокими прочностью и износостойкостью, но и хорошей шероховатостью.

Какие асфальтобетонные смеси (АБС) берут для тех задач, которые мы упомянули выше? Давайте разберемся.

Какой асфальт используется в дорожных работах

У асфальтобетона есть большое многообразие видов, которые отличаются по составу и характеристикам. Соответственно, сферы применения у них тоже разные.

В дорожных работах, как правило, используются такие виды материала:

Вид работ	Вид асфальта	Зернистость	Тип
Обустройство слоёв износа, шероховатых слоёв	Горячий плотный асфальтобетон; Щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА)	Мелкозернистый	А, Б
Обустройство верхнего слоя дороги	Горячий плотный или высокоплотный асфальтобетон; ЩМА; Литой асфальт	Мелкозернистый	А, Б, В
Обустройство нижнего слоя дороги или основания	Горячий плотный или пористый асфальтобетон; ЩМА	Крупнозернистый	А, Б, В
Обустройство однослойного покрытия	Горячий плотный асфальтобетон	Мелкозернистый	А, Б, В, Г
Укрепление грунтовой дороги	Срезка асфальта	Мелкозернистый	—
Ямочный ремонт	Горячий асфальт; Холодный асфальт; Срезка асфальта; Литой асфальт	Мелкозернистый	Бх, Вх, Гх, Дх

Для вашего удобства, ниже мы разместили эту таблицу в виде картинки:

Самым большим нагрузкам в дорожном пироге подвергается верхний асфальтобетонный слой.

Речь идет не только о давлении от едущего транспорта, но и о климатических факторах. Воздействие воды и льда, перепады температур, солнечная радиация – все это естественные «враги» дорожных покрытий.

Поэтому к верхним слоям предъявляются разные требования в зависимости от их назначения:

Тип дороги	Виды асфальта	Характеристика
Покрытия аэродромов, трасс федерального значения, главных городских дорог	Щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА)	Превосходные показатели прочности, стойкости к износу и образованию колей
Мосты и путепроводы	Литой асфальт; Полимерасфальтобетон; Резиноасфальтобетон	Отличные гидроизолирующие свойства
Обычные городские дороги	Плотный асфальтобетон типов А, Б, В (марка I-II)	Достаточно хорошие прочностные характеристики для эксплуатации при средних нагрузках
Дороги местного значения, проезды	Плотный асфальтобетон типов Б, В, допускается тип Г (марка I-III)	Среднее качество за относительно низкую цену

Для вашего удобства, ниже мы разместили эту таблицу в виде картинки:

В продолжении статьи мы подробнее остановимся на этих классификациях материала и поговорим о том, в чем их практический смысл.

Виды асфальта для дорожных работ

На данный момент существует несколько классификаций асфальтобетона. Первая из них дана в ГОСТ 9128, последняя редакция которого вступила в силу 2013 году. Этот стандарт действует в России с 1950-х и распространяется на все асфальтобетонные смеси для дорог и аэродромов.

Новая классификация была введена в ГОСТ Р 58406.2-2020. Этот документ базируется на принципиально новом подходе к проектированию асфальта с учетом условий его эксплуатации. Цель такого нововведения – поднять качество российских дорог до международных стандартов.

Сейчас по новым правилам уже строят федеральные трассы и часть дорог в крупных городах: Москве, Санкт-Петербурге, Екатеринбурге, Челябинске, Нижнем Новгороде и других. Но во многих регионах все еще применяют старый ГОСТ. Ведь процесс перехода стоит денег: нужно закупить инновационное оборудование, обучить персонал, отточить новые технологии производства.

В этой статье мы рассмотрим более универсальную классификацию по ГОСТ 9128-2013. А на новых нормативах мы подробнее остановимся в статье Асфальт для строительства дорог.

В соответствии с ГОСТ 9128-2013, асфальтобетонные смеси делятся на виды по таким основаниям:

• Особенностям укладки
• Наличию добавок
• Пористости
• Зернистости
• Типу и марке

Давайте подробнее остановимся на каждом из них.

По особенностям укладки

Поведение АБС в ходе строительно-ремонтных работ зависит от двух основных факторов: свойств органического вяжущего (битума) и температуры материала.

В связи с этим выделяют такие виды асфальта:

• Литой
  Это смесь с высоким содержанием битума и минерального порошка, разогретая до 190-250°C. Она очень пластична, легко распределяется по участку и практически не требует уплотнения. При застывании она образует полностью монолитное и водонепроницаемое покрытие. Сфера применения такого материала в России ограничена из-за его высокой стоимости. Он используется в основном на мостах и путепроводах, где нужна хорошая гидроизоляция основания.
• Горячий
  Это самая распространенная и всем известная разновидность. Такой асфальт изготавливается на основе щебня и песка (или одного песка), смешанного с вязким нефтяным битумом. Перед укладкой он нагревается до температуры свыше 100°C. Покрытия из горячих АБС имеют самые высокие показатели прочности. Поэтому для строительства дорог берут в основном их.
• Теплый
  Он производится почти так же, как горячий асфальт, но на основе вспененного битума с пониженной вязкостью. За счет этого снижается температура укладки смеси (от 70-80°C), с ней удобнее и проще работать. Разработкой теплых АБС активно занимались в СССР, но в российских стандартах они специально не упоминаются. Тем не менее, отдельные подрядчики используют их в дорожных работах и отмечают преимущества такого материала перед традиционным горячим.
• Холодный
  Этот асфальт производится на основе не вязких, а жидких битумов. Как правило, их получают путем разжижения вяжущего вещества керосином, бензином и другими нефтепродуктами. Холодные смеси не требуют нагрева и могут храниться в течение 6-8 месяцев без потери качества, тогда как другие разновидности необходимо укладывать сразу после изготовления. Но показатели у этого материала очень скромные. Он используется только для срочного ремонта ям и прочих дефектов дороги.
• Срезка асфальта (асфальтовая крошка)
  Она получается путем снятия старых покрытий и их дробления. Такой материал применяется в качестве компонента новых АБС, за счет чего их стоимость снижается. Впрочем, при обустройстве небольших дорог и проездов можно использовать асфальтовую крошку саму по себе.

Таким образом, самое широкое распространение в сфере дорожного строительства имеет горячий асфальт. Остальные разновидности используются ограниченно.

По наличию добавок

Существует мнение, что проблема с российскими дорогами кроется в некачественном битуме. Говорят, что он не отвечает международным стандартам, и потому асфальт из него получается плохой.

Насколько такая позиция близка к правде – вопрос спорный. Но нельзя не отметить, что самые качественные дороги в наше время неизменно строятся из материалов на основе модифицированного вяжущего.

Здесь выделяются три основных вида асфальта:

• Щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА)
  Он отличается повышенным содержанием щебня, который придает покрытию прочность, износостойкость и жесткость, а также увеличенной долей битума, который эффективно герметизирует поры в материале и защищает его от разрушения водой. А чтобы такая смесь не расслаивалась при укладке, в нее вносят волокнистые добавки – целлюлозные, асбестовые и другие.
• Полимерасфальтобетон
  Битум имеет свойство размягчаться при нагревании и становиться хрупким при минусовых температурах. В первом случае асфальт легко деформируется колесами машин, во втором – трескается и ломается под высокими нагрузками. Чтобы материал эффективно работал в более широком спектре температур, его обогащают добавками термоэластопластов и эластомеров.
• Резиноасфальтобетон
  Здесь в качестве модификаторов выступает мелкая резиновая крошка. Применение такого материала убивает сразу двух зайцев. Во-первых, он отличается высокой прочностью и эластичностью, менее чувствителен к перепадам температуры, а как бонус – поглощает шум от едущего транспорта. Во-вторых, это экологичный и эффективный способ утилизации старых шин и прочих отходов из резины.

Конечно, этими тремя вариантами разнообразие добавок не ограничивается. Существуют экспериментальные составы, в которых к базовой битумно-минеральной смеси добавляют серу, технический углерод, стеклянную крошку, пластик, шлаки и прочие материалы. Но широкого распространения в дорожном строительстве они пока не получили, поэтому мы не будем подробно на них останавливаться.

По пористости

В толще покрытия после уплотнения остаются воздушные пустоты – поры. Это обусловлено тем, что зерна минерального наполнителя нельзя идеально подогнать друг к другу.

Выделяется 4 вида горячего асфальтобетона по пористости:

• Высокопористый – 10-18% воздушных пустот
• Пористый – 5-10% воздушных пустот
• Плотный – 2,5-5% воздушных пустот
• Высокоплотный – 1-2,5% воздушных пустот

Для холодного асфальта подобная классификация отсутствует, потому что требования к нему менее жесткие. После укладки в нем должно быть не меньше 6%, но не больше 10% пор.

Пористые и высокопористые асфальты не пользуются большим спросом при строительстве дорог. Во-первых, по прочности они ощутимо уступают плотным видам. Во-вторых, в пустоты такого материала активно проникает вода, отчего он быстрее разрушается.

По зернистости

Очень важный критерий классификации для всех сыпучих стройматериалов – это размер зерен в их составе. Асфальт тут не исключение.

Он делится на 3 основных вида:

• Крупнозернистый – с частицами до 40 мм в диаметре
• Мелкозернистый – с частицами до 20 мм в диаметре
• Песчаный – с частицами до 5 мм в диаметре

Крупнозернистый асфальт имеет отличные показатели прочности за счет высокого содержания крупной щебенки. Но покрытия из него получаются очень шероховатые. Они быстро стирают шины автомобилей и поднимают уровень шума. Поэтому кладется такой материал обычно в основания и нижние слои дорог.

Для верхних и защитных слоев берут мелкозернистый асфальт. Он тоже имеет хорошую прочность и шероховатость, но мелкий размер камней позволяет укатать их до состояния ровного и плотного монолита.

А вот песчаный асфальт при строительстве дорог не используется вовсе. Его основная сфера применения – это тротуары и пешеходные дорожки.

По типу и марке

Сертифицированные асфальтобетонные смеси в своих названиях имеют цифробуквенные обозначения. Например, «тип А марка II». Это еще два очень важных критерия для выбора материала под конкретную задачу.

Тип асфальта показывает, какую долю в нем занимает крупный наполнитель:

• Тип А – 50-60% щебня
• Тип Б – 40-50% щебня или гравия
• Тип В – 30-40% щебня или гравия
• Тип Г – песчаный (с отсевом дробления)
• Тип Д – песчаный (с природным песком)

Тип А считается наиболее качественным и надежным в дорожном строительстве. Именно он чаще всего используется на дорогах с нагрузкой как от легкового, так и от грузового транспорта.

Типы Б и В используются в менее ответственных работах: для городских дорог, по которым запрещено движение тяжелого транспорта, улиц в жилой застройке.

А вот использование асфальта типа Г и Д для укладки дорожных покрытий не рекомендуется. Они получаются малопрочными и слишком гладкими – ездить по таким в дождливую погоду или гололед опасно.

Марка АБС указывает на ее качественные характеристики:

• Марка I (МI)
  Асфальт с самыми высокими показателями и широкой сферой применения.
• Марка II (МII)
  Материал, который обладает хорошими характеристиками для своего типа. Он подходит для дорог со средними или низкими нагрузками.
• Марка III (МIII)
  Преимущественно песчаные смеси, которые можно использовать в работах по оформлению и благоустройству территории.

В дорожном строительстве рекомендуется применять только марки I-II. Марку III, по-хорошему, использовать не следует, но где-то могут положить и ее – в целях экономии. Результат обычно получается плачевный.

Подробнее об этих и других классификациях асфальтобетона вы можете прочитать в статье Виды асфальта.

В заключительном разделе статьи мы поговорим о том, на какие показатели асфальта в первую очередь обращают внимание при выборе материала.

Свойства асфальта для дорожных работ

Асфальтобетон – это сложный композит, свойства которого зависят как от внутренних, так и от внешних факторов.

При строительстве и ремонте дорог учитываются в первую очередь такие показатели:

• Прочность при сжатии
• Сдвигоустойчивость
• Износостойкость
• Водонасыщение и водостойкость
• Морозостойкость
• Трещиностойкость
• Шероховатость
• Радиоактивность

Давайте рассмотрим их немного подробнее.

Прочность при сжатии

Эта базовая характеристика показывает, какое максимальное давление асфальт может выдержать без разрушения.   Она очень актуальна в дорожных работах, где покрытия могут подвергаться огромным нагрузкам – например, от многотонных самосвалов.

Данный показатель зависит от целого ряда факторов. К ним относятся свойства минерального наполнителя, вязкость битума, влажность и даже температура окружающего воздуха. Проектирование состава с нужными качествами – это очень сложная работа.

Подробнее об этой и других прочностных характеристиках материала вы можете прочитать в статье Прочность асфальта.

Сдвигоустойчивость

Мы уже отмечали, что при высоких температурах асфальт становится более податливым и может продавливаться тяжелым транспортом. На нем образуются колеи, впадины и наплывы. Способность покрытия сопротивляться появлению таких необратимых деформаций называется сдвигоустойчивостью.

Она характеризуется двумя показателями: коэффициентом внутреннего трения и сцеплением при сдвиге. Для их увеличения проектируют АБС с высоким содержанием щебня и вносят в них специальные адгезионные присадки.

Подробнее об этом свойстве вы можете прочитать в статье Сдвигоустойчивость асфальта.

Износостойкость

Еще одна частая причина колейности – это образование полос наката. Они характерны для стран и регионов, где активно используются шипованные шины.

Износостойкость асфальта показывает, насколько хорошо он сопротивляется истиранию под колесами машин. Этот показатель до введения новых ГОСТов оценивался «на глаз» несмотря на свое большое значение. Теперь для него существуют специальные методы испытания и нормативы.

Подробнее об них вы можете прочитать в статье Износостойкость асфальта.

Водонасыщение и водостойкость

Поскольку асфальтобетон – это не абсолютный монолит, в его толщу могут проникать дождевая и талая вода. Она смачивает зерна щебня и песка и вызывает отслаивание битумных пленок на их поверхности. В результате структура материала постепенно нарушается, а сам он теряет свои качества.

Максимальный объем воды, который может поглотить асфальт, называют водонасыщением, а его способность сохранять прочность в напитанном влагой состоянии – водостойкостью.

Оба эти показателя зависят от пористости покрытия. Именно поэтому в ответственных работах отдают предпочтение плотным и высокоплотным АБС, у которых первая характеристика минимальна, а вторая – максимальна.

Подробнее об этих свойствах вы можете прочитать в статьях Водонасыщение асфальта и Водостойкость асфальта.

Морозостойкость

С водонасыщением и водостойкостью связано еще одно свойство, очень актуальное для России – это морозостойкость. Она характеризует способность асфальта сохранять прочность после многократных циклов заморозки и оттаивания.

При похолодании до 0°C вода, скопившаяся в порах, замерзает и расширяется. При потеплении она тает и уменьшается в объеме. За один период межсезонья (весной или осенью) этот процесс повторяется десятки раз. В результате структура асфальта расшатывается, он теряет прочность.

Морозостойкость имеет большое значение во многих регионах России, но в ГОСТах пока не нормируется. Тем не менее, при проектировании составов смесей ее обязательно учитывают.

Подробнее об этом свойстве вы можете прочитать в статье Морозостойкость асфальта.

Трещиностойкость

При очень низких температурах асфальт растрескивается. Причем иногда даже без видимых на то причин. Это обусловлено совпадением двух факторов: переходом вяжущего в хрупкое состояние и температурными напряжениями в толще покрытия.

Основной метод борьбы с появлением трещин – это улучшение деформативных свойств асфальта, то есть его способности сжиматься, растягиваться и изгибаться без разрушения. А поскольку такие свойства материалу придает битум, то и работа идет в первую очередь с ним. Для этого в состав смеси вносят добавки полимеров и резины.

Подробнее об этом свойстве вы можете прочитать в статье Трещиностойкость асфальта.

Шероховатость

Этот показатель тоже занимает далеко не последнее место по важности. Ведь именно от него зависит безопасность дорожного движения.

При выборе материала по этому критерию важно соблюсти баланс. Слишком гладкие покрытия не могут обеспечить надежного сцепления шин с дорогой, особенно в дождливую или снежную погоду. Но если асфальт слишком шероховатый, то по нему будет некомфортно ехать.

Подробнее об этой характеристике вы можете прочитать в статье Шероховатость асфальта.

Радиоактивность

Этот показатель замеряется для всех разновидностей асфальта при испытаниях на соответствие ГОСТу. Это делается для того, чтобы случайно не превысить допустимых норм радиационной активности. Ведь у щебня из некоторых горных пород (например, гранита) она может быть немного повышена.

В черте населенных пунктов разрешено строить дороги из материалов со значениями до 740 Бк/кг. За их пределами – до 1500 Бк/кг. Впрочем, у большинства смесей, представленных на рынке, этот показатель будет в разы ниже допустимого.

Подробнее об этом свойстве вы можете прочитать в статье Радиоактивность асфальта.

Подведем итог.

Горячий асфальтобетон уже больше 100 лет активно используется в дорожном строительстве. Из него обустраивают как покрытия, так и основания дорожных конструкций. А холодный асфальт и асфальтовая крошка применяются в качестве ремонтного материала для заполнения ям.

При строительстве дороги очень важно выбирать качественный материал, отвечающий требованиям ГОСТа. Только так можно гарантировать долговечность и безопасную эксплуатацию покрытия.

Подробно об использовании асфальта в сфере дорожного строительства читайте в наших статьях:

• Асфальт для строительства дорог
• Асфальт для ямочного ремонта
• Стоимость строительства дороги из асфальта

Если вам интересно узнать о других вариантах использования асфальта, рекомендуем ознакомиться с нашими статьями по теме:

• Применение асфальтобетона
• Асфальт для благоустройства территории
• Асфальт для детских и спортивных площадок
• Асфальт для дорожек и тротуаров
• Асфальт для парковки
• Асфальт для строительных работ
• Асфальт для отмостки
• Устройство отмостки из асфальта своими руками
• Асфальт для крыш
• Асфальт для пола
• Технология укладки срезки асфальта
• Технология укладки холодного асфальта
• Технология ямочного ремонта асфальта
• Укладка горячего асфальта

Если вы хотите узнать больше о разновидностях асфальта, рекомендуем к прочтению следующие страницы:

• Виды асфальтобетона (асфальта)

О том, как и из чего делают асфальт, читайте здесь:

• Производство асфальтобетона

Если вы хотите подробно прочитать о свойствах асфальтобетона, рекомендуем следующие страницы:

• Характеристики и свойства асфальтобетона
• Водно-физические свойства асфальтобетона
• Водопроницаемость асфальтобетона
• Водостойкость асфальтобетона
• Набухание асфальтобетона
• Водонасыщение асфальтобетона
• Класс опасности асфальтобетона
• Механические свойства асфальтобетона
• Деформативность асфальтобетона
• Колееобразование асфальтобетона
• Ползучесть асфальтобетона
• Прочность асфальтобетона
• Сдвигоустойчивость асфальтобетона
• Общефизические свойства асфальтобетона
• Плотность и масса асфальтобетона
• Пористость асфальтобетона
• Радиоактивность асфальтобетона
• Теплофизические свойства асфальтобетона
• Температурное расширение асфальта
• Теплоемкость асфальтобетона
• Теплопроводность асфальтобетона
• Технологические характеристики и свойства асфальтобетона
• Однородность асфальтобетонной смеси
• Сегрегируемость (разделимость) асфальтобетона
• Удобоукладываемость (подвижность) асфальтобетонной смеси
• Уплотняемость (формуемость) асфальтобетона
• Уплотнение асфальтобетона
• Химические свойства асфальтобетона
• Эксплуатационные свойства асфальтобетона
• Горючесть асфальтобетона
• Износостойкость асфальтобетона
• Морозостойкость асфальтобетона
• Срок службы асфальтового покрытия
• Трещиностойкость асфальтобетона
• Чем заделать трещины в асфальте
• Шероховатость асфальтобетонного покрытия

В компании Грунтовозов вы можете приобрести следующие виды асфальта:

• Горячий асфальт
• Холодный асфальт

Также у нас в продаже есть срезка асфальта (асфальтовая крошка).

Если вы хотите купить асфальт конкретной фракции:

• Крупнозернистый асфальт
• Мелкозернистый асфальт

Если вы хотите купить горячий асфальт, обратите внимание на следующие его разновидности:

• Горячий крупнозернистый асфальт
• Горячий мелкозернистый асфальт

Также у нас в продаже имеется холодный асфальт:

• Холодный мелкозернистый асфальт

Какие опасности таит асфальт / Экономика / Независимая газета

Ученые предупреждают: привычное каждому дорожное покрытие несет угрозы для экологии и здоровья

Большинство автомобильных дорог общего пользования в России имеют асфальтовое (точнее – асфальтобетонное) покрытие. Это объясняют тем, что асфальт – дешевый и простой в укладке материал. Однако у него есть и существенные минусы. Как правило, к ним относят недолговечность и высокие траты на содержание и ремонт. Срок службы асфальтовых дорог составляет всего несколько лет, а заплатки приходится ставить чуть ли не ежегодно. Но еще более важен другой крупный недостаток – негативное влияние на экологию и здоровье человека, в первую очередь в городах, где асфальта больше всего. Такое дорожное покрытие несет особенную угрозу жителям и гостям мегаполисов, в частности Москвы. Реальная и долговечная альтернатива, в том числе для такого передового города, как столица – цементобетонные дороги.

Еще в 2004 году Госсанэпиднадзор опубликовал исследование, в котором показал: асфальтовое покрытие в городских условиях является источником вредных веществ. Содержание тяжелых металлов, в частности свинца, достигает максимума в покрытиях, уложенных 2–5 лет назад. Причем подобные скопления содержатся в асфальте не только проезжей части, но и пешеходных зон, и там концентрация значительно выше. Этому нашлось объяснение: тяжелые металлы вместе с выхлопными газами отлетают от проезжей части и оседают во дворах. Там асфальтовое покрытие более низкого качества и впитывает токсичные вещества. А с магистралей они частично стираются шинами и убираются дорожной техникой.

С аналогичными заявлениями выступили в 2011 году столичные чиновники, предупреждая, что асфальт в жару становится опасным с экологической точки зрения. Такое покрытие производит эмиссию вредных веществ, и при температуре выше 25 градусов их количество возрастает и становится существенным с точки зрения воздействия на человека, который находится в непосредственной близости.

Зарубежные ученые тоже приходят к тревожным выводам. Так, исследователи Йельского университета в статье, опубликованной в 2020 году в Science Advances, отмечают угрозу здоровью окружающих, которую несет свежее асфальтовое покрытие. Его укладывают при температуре 140 градусов, когда в воздух поступает больше всего органических соединений, из которых состоит асфальт. Даже при остывании до 60 градусов он все еще выделяет много вредных испарений – а ведь именно до такого уровня покрытие снова прогревается в жаркое лето (при температуре воздуха 35 градусов асфальтобетонная поверхность нагревается до 70 градусов). При этом выбросы увеличиваются на 300% при воздействии солнечного света.

Согласно данным исследователей, нагретый асфальт выделяет сложный коктейль веществ, на 85% состоящий из полулетучих органических соединений в виде твердых микроскопических частиц тяжелых металлов и сажи размером менее 2,5 микрометра – в научной среде их называют PM2.5. Смешиваясь с воздухом, они образуют вторичный органический аэрозоль – secondary organic aerosol, или SOA. Из-за маленьких размеров частицы легко преодолевают защитные системы человеческого организма – носовую полость, верхние дыхательные пути и бронхи. Вместе с вдыхаемым воздухом они проникают в альвеолы и таким образом могут попадать не только в легкие, но и в кровь. Это делает их возможной причиной заболеваний как органов дыхания, так и сердечно-сосудистой системы.

Кроме того, асфальтобетонные покрытия, особенно ненадлежащего качества, увеличивают уровень автомобильных выбросов. Всему виной образование так называемой чаши прогиба и соответственно увеличение коэффициента сопротивления качению автомобиля. Расход топлива при движении по таким дорогам увеличивается на 5–7%. Следовательно, растут и выбросы выхлопных газов. Зимой шипованная резина разрушает асфальтобетонные дороги: мелкая пыль разлетается на большие расстояния, вдыхается людьми, попадает в водоемы, оседает в лесах.

Влияют на экологию и заводы по производству асфальтобетонных смесей. Их изготавливают при высоких температурах: битум разогревается до 160–180 градусов, и в атмосферу выбрасываются вредные испарения. Среди них можно найти такие загрязнители, как пыль, содержащая свободный диоксид кремния (кремнезем), сажа, диоксид серы (SO2), оксиды азота (NO, NO2), угарный газ (CO), полиароматические углеводороды (ПАУ). При этом такие заводы обычно размещены недалеко от городов для улучшения логистики по доставке материалов на стройплощадки.

По данным ученых МАДИ, асфальтовое покрытие имеет и другие недостатки, связанные с механическими свойствами. «В летних условиях в результате нагрева при движении автомобилей даже не очень большой массы по одному следу образуется пластическая колея. А затем в дождь она заполняется водой. Возникает процесс аквапланирования, когда автомобиль становится неуправляемым», – рассказал профессор МАДИ Виктор Ушаков. А одна из основных причин ДТП в России – неудовлетворительное состояние дорог. Согласно статистике МВД, почти треть дорожно-транспортных происшествий в России происходит из-за сопутствующего влияния недостатков транспортно-эксплуатационного состояния дорог.

Виктор Ушаков также отмечает низкую несущую способность дорожных одежд с применением асфальтобетона. «Недаром у нас вводятся ограничения движения транспортных средств, особенно в весенний период, когда происходит оттаивание земляного полотна и, как следствие, значительное разрушение конструкций дорожных одежд. Асфальтобетон перестает воспринимать нагрузки, и нам приходится, чтобы не разрушались дороги, ограничивать движение большегрузных автомобилей», – говорит он.

Многие ученые – как, например, в уже упоминавшемся исследовании Йельского университета – рекомендуют вместо асфальтового покрытия везде, где это возможно, использовать бетонное. У цементобетона есть целый ряд важных преимуществ. К примеру, он прочнее и долговечнее: не плавится на жаре и не трескается на холоде. Бетон выдерживает большие нагрузки, благодаря чему такие трассы не деформируются тяжелыми транспортными средствами, не требуется вводить на их движение сезонные ограничения.

Цементобетонные покрытия рассчитаны на срок службы более 30 лет, подчеркнул Виктор Ушаков. В то время как асфальтовое покрытие на крупных магистралях и в городах ремонтируют раз в три года – перекрывают целые участки, что приводит к пробкам, производят большой перерасход энергии, горючего и других материалов.

Цемент не выделяет токсичных газов и полностью перерабатывается. Вдобавок движение по жесткому покрытию бетонных дорог снижает расход топлива на 5–7%. А это значит, что автомобили производят меньше выбросов углекислого газа в атмосферу. «Цементобетонные покрытия не прогибаются под тяжелыми транспортными средствами, поэтому и коэффициент сопротивления качению будет ниже», – пояснил Виктор Ушаков. Все это делает строительство цементобетонных дорог выгодным и экологичным решением. Но пока в России его применяют сравнительно редко.

Дом

Приглашаем вас посетить и использовать веб-сайт Ассоциации асфальтобетонных покрытий штата Колорадо! Несмотря на то, что внешний вид нашего сайта изменился, убедитесь, что содержание остается таким же надежным, как и всегда. Мы постоянно стремимся хранить самую актуальную информацию на нашем сайте, сохраняя при этом информацию, необходимую для исследования практически любой темы строительства асфальта. Обзор асфальтной промышленности Колорадо. 32-я годовая CAPA Golf T наше имя  регистрация ОТКРЫТА!    В пятницу, 15 сентября 2023 года, Колорадская ассоциация асфальтовых покрытий приглашает вас принять участие в их 32-м ежегодном турнире по гольфу -й и -й годов. Турнир будет проходить на поле для гольфа Fox Hollow в Лейквуде, штат Колорадо, по адресу 13410 W Morrison Rd, Lakewood, CO 80228.0014, так как мы ищем спонсоров на обед, тележки для напитков, спонсоров отдельных лунок, спонсоров лунок для соревнований, а также другие предметы для поддержки нашей программы по направлению людей на курс NCAT по технологии асфальта в Обернском университете в Оберне, штат Алабама, в феврале 2024. НОВОЕ СПОНСОРСТВО НА 2023 ГОД — СПОНСОРСТВО ЗАВТРАКА БУРИТО. СМОТРИТЕ ПОЛНЫЙ СПИСОК СПОНСОРСКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ЗДЕСЬ Контакт Том Клейтон для запросов о спонсорстве. Событие начнется в 8:45 утра и будет ограничено 192 зарегистрированными игроками. Регистрационный сбор составляет 175 долларов за игрока или 700 долларов за четверку. ИСПОЛЬЗУЙТЕ ЭТУ ССЫЛКУ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ. Наш турнир быстро заполняется, и мы можем разместить только до 192 игроков на 27 лунках, которые используются для игры. Регистрация включает плату за использование поля для игры в гольф, тележку, обед и призы. При регистрации и во время раунда будут продаваться 50/50 лотерейные билеты и пересдачи.   Чтобы отпраздновать 40-летие CAPA, мы запланировали устроить жаркое в середине лета, чтобы продемонстрировать наши достижения и отметить те, которые сыграли важную роль в наших достижениях за последние 40 лет. Организатором этого мероприятия будет член CAPA, компания JCB-Southwest, расположенная по адресу: 5050 East 58th Avenue, Commerce City 80022. Парковка будет с легкой стороны здания и на участке, прилегающем к зданию. Это БЕСПЛАТНО событие. Регистрация открыта по этой ссылке.   В рамках нашего празднования мы просим пожертвовать предметы, которые будут разыграны в качестве призов за вход, такие как билеты на мероприятия, подарочные карты с макетами оборудования, товары для активного отдыха / отдыха. Для получения дополнительной информации обращайтесь по телефону Майк Скиннер.       ОТРАСЛЕВОЕ СОБЫТИЕ №1 World of Asphalt фокусируется на асфальтовой промышленности, предлагая углубленное обучение и экспоненты, демонстрирующие свои новейшие технологии и инновации. Познакомьтесь с поставщиками оборудования, продуктов и услуг на ведущей отраслевой выставке. NEXT SHOW Следующая выставка World of Asphalt пройдет с 25 по 27 марта 2024 года в Нэшвилле, штат Теннесси, . Регистрация на World of Asphalt 2024 откроется в 3-м квартале 2023 года. ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ ПОСЕТИТЬ  Сравните оборудование от тысяч экспонентов  Развивайте свою команду с помощью сотен обучающих занятий  Обсуждайте проблемы бизнеса с коллегами и производителями  Более 5000 участников Годовой отчет NCAT опубликован! Директор NCAT д-р Рэнди Уэст и сотрудники опубликовали ежегодный отчет о деятельности, проведенной в учебном и испытательном центре NCAT в Оберне, штат Алабама. Д-р Уэст заявил: «По мере того, как 2022 год подходит к концу, и я размышляю об этом году, я доволен нашими достижениями и испытываю настоящее чувство оптимизма не только для NCAT, но и для всего сообщества асфальтобетонного покрытия. 2022 год был хорошим годом для NCAT. Мы продолжали сосредоточены на нашей миссии во время пандемии и хорошо справлялись с финансовой задачей без государственной помощи. безумие авиаперелетов». Основные моменты доклада:» Партнерство MnRoad   Консорциум CAPRI Добавки NTPEP к асфальтобетонным смесям Кооперативная программа Студенческий фокус Прочитать весь отчет ЗДЕСЬ Женщины асфальта При поддержке  Предстоящие мероприятия отделения в Колорадо:  90 005 Предстоящие мероприятия филиала в Колорадо:    Учебная академия The Women of Asphalt Colorado, расписание 9Объявлен номер 0014. Вот даты 24 июня — Посещение объекта — North I-25 19 августа — Виртуальный тур по заводу, обучение LabCAT уровня A, коммунальные услуги 21 октября — Сертификация LabCAT уровня A Посетите наш веб-сайт для получения дополнительной информации   www. womenofasphaltco.com

Пять ключей к созданию долговечного асфальтового покрытия

Дэйв Джонсон, P.E.

Самое раннее задокументированное использование асфальта для строительства дорог относится к 625 г. до н.э. в Вавилонской империи. Перенесемся в более современные времена. В Европе первые задокументированные асфальтовые покрытия были построены в 1830-х годах. В Соединенных Штатах мы укладываем асфальт с 1870-х годов. Таким образом, мы стремительно движемся ко второму веку мощения асфальтированных дорог, напоминающих сегодняшние тротуары.

Дело в том, что мы занимаемся этим некоторое время. Более того, у нас это тоже давно хорошо получается. Начиная с 2001 года Альянс асфальтовых покрытий отмечает долговечные покрытия своей наградой Perpetual Pavement Award. На сегодняшний день 156 таких наград получили 31 государственное управление транспорта со средним возрастом дорожного покрытия на момент награждения более 46 лет. Старейшей заслуженной проезжей части на момент награждения было целых 91 год! Эти покрытия показали и продолжают работать очень хорошо.

Еще. несмотря на этот постоянно растущий список долговечных асфальтовых покрытий, мы, к сожалению, видим примеры преждевременного выхода из строя. Вопросы, которые обычно задают, когда это происходит: «Что пошло не так?» и «Можно ли этого избежать в будущем?» Оба вопроса являются важными, ответы на которые должны быть определены, чтобы максимально увеличить срок службы будущих покрытий и свести к минимуму будущие отказы.

Я ни в коем случае не предлагаю ответить на все эти вопросы в одной статье. Тем не менее, я хочу сосредоточиться на пяти аспектах укладки асфальта, которые, по моему мнению, могут быть упущены из виду в связи с их важностью для работы дорожного покрытия. Эти пять факторов, естественно, не единственные, которые следует учитывать при строительстве высококачественных дорожных покрытий, но их игнорирование или некачественное выполнение приведет к худшим, чем оптимальные, характеристикам.

Итак, какие пять? Я рад, что вы спросили. Пять факторов, на которых я хочу сосредоточиться, — это состав смеси, толщина подъема по сравнению с номинальным максимальным размером заполнителя, связующие покрытия, конструкция продольного шва и непостоянная плотность конструкции. Давайте разберемся с каждым из них по очереди.

1. КОНСТРУКЦИЯ АСФАЛЬТОВОЙ СМЕСИ

Каждый проект укладки асфальта имеет состав смеси. Это может быть дизайн смеси для конкретного проекта или может быть тот, который используется подрядчиком на нескольких работах. Несмотря на это, есть некоторые факторы, касающиеся дизайна микса, которые, я думаю, мы должны учитывать.

Во-первых, мы обычно называем дизайн смеси «оптимальным». Обсуждая или думая о дизайне микса, я думаю, будет разумно спросить себя: «Оптимизировано для кого»?

Я думаю, что это справедливый вопрос, поскольку владелец и подрядчик вряд ли будут иметь одинаковые взгляды на то, что представляет собой оптимальный проект.

С точки зрения подрядчика, им нужна смесь, которую они могут успешно укладывать, чтобы соответствовать требованиям спецификации контракта проекта, при этом позволяя им быть конкурентоспособными по стоимости в процессе торгов. Это, как правило, приводит к разработке смесей, которые максимизируют их конкурентоспособность по цене, что может означать меньшее количество связующего, особенно исходного связующего. Это не вина подрядчика. Это один из способов получить работу.

С точки зрения владельца, оптимальным будет тот дизайн, который обеспечивает максимальную производительность и долговечность. Они пытаются получить такое сочетание, разрабатывая спецификации проекта, которые предназначены для удовлетворения потребностей их объекта, предъявляя при этом разумные требования и ограничения к потенциальным подрядчикам.

Как правило, существует тонкий баланс между этими двумя законными точками зрения, как правило, в отношении количества исходного связующего в смеси. По мнению владельца, большее количество асфальта в определенной степени может привести к большей долговечности. Для подрядчика получение работы и получение прибыли означает четкое понимание стоимости смеси, на которую сильно влияет объем исходного вяжущего, используемого в смеси. Один из способов уменьшить количество используемого первичного вяжущего заключается в том, чтобы проектировщик включил в смесь переработанные битумные материалы. Это не так уж плохо само по себе, поскольку мы, как отрасль, продолжаем бережно относиться к окружающей среде. Но по мере того, как количество исходного связующего уменьшается и заменяется переработанным связующим, проектировщик должен должным образом учитывать это переработанное связующее и демонстрировать, что это по-прежнему качественная смесь, или использовать технологию, чтобы гарантировать получение высококачественного и долговечного продукта.

Философия разработки сбалансированной смеси, которая охватила многие из наших DOT, пытается достичь этого — она дает больше свободы для разработчиков смесей, пока лабораторные испытания смеси дают владельцу гарантии того, что она обеспечит хорошие эксплуатационные характеристики. Придерживаясь философии создания сбалансированной смеси, владелец устанавливает протоколы лабораторных испытаний, что дает им уверенность в том, что они покупают качественный продукт. Инновации и производительность сосуществуют, поскольку разработчики смесей подрядчика ищут способы предоставить им ценовое преимущество для создания успешных предложений и выполнения требований к тестированию производительности.

2. ТОЛЩИНА ПОДЪЕМА В СООТНОШЕНИИ С НОМИНАЛЬНЫМ МАКСИМАЛЬНЫМ РАЗМЕРОМ АГРЕГАТА

Инженеры-проектировщики являются экспертами в этой специализированной части мира асфальта. Они используют различные входные данные для проекций трафика и материалов, чтобы установить толщину слоя для конструкции дорожного покрытия. Там, где расчет толщины становится частью этого разговора, речь идет о взаимосвязи, существующей между градацией смеси и уплотненной толщиной, которая является целью.

Хотя в этом разговоре речь идет не только о номинальном максимальном размере заполнителя (NMAS) в градации и толщине уплотненного слоя, эта взаимосвязь относительно проста в том, как она связана с производительностью. А именно, двумя основными целями при строительстве являются плотность и гладкость. На возможность достижения хорошей плотности сильно влияет соотношение размера заполнителя и толщины слоя. Недостаточная толщина для данного NMAS будет работать против уплотнения. Мне нравится говорить, что у микса должно быть место, чтобы он мог раскачиваться и, таким образом, уплотняться. Когда этого пространства для маневра нет, смесь борется с уплотнением. В более крайних случаях может произойти растрескивание агрегатов. Растрескивание приводит к образованию непокрытого заполнителя, что может привести к повреждению влагой. Более того, поскольку уплотнить смесь труднее, более низкая плотность представляет собой реальный риск по сравнению с более идеальным соотношением размера и толщины подъемной силы.

Большая часть дискуссий по этой теме закончилась для многих после отличной работы, проделанной группой из Национального центра асфальтовых технологий над проектом NCHRP 9-27 (отчет NCHRP 531), в которой исследовалась взаимосвязь между процентным содержанием воздушных пустот, толщиной слоя и проницаемостью асфальтовых покрытий. В этой работе исследовательская группа изучила изменения в этих отношениях, когда толщина подъемной силы увеличилась с трех до пяти раз по сравнению с NMAS.

Проблемы могут возникнуть из-за неправильного толкования этой работы. Наибольшее соотношение, изученное в ходе этого исследования, было соотношением 5:1 толщины подъемной силы к NMAS. Многие пришли к выводу, что это самое большое соотношение, которое можно успешно построить и уплотнить. Это исследование не привело к такому выводу! Напротив, все больше работ показывает, что очень толстые лифты могут быть построены с превосходной плотностью.

3. ГРУППОВЫЕ ПОКРЫТИЯ 

Я обожаю защитные покрытия. Причиной этого является очень четкая взаимосвязь между сцеплением слоев дорожного покрытия и эксплуатационными характеристиками. Хорошая связь приводит к хорошей производительности. Плохая связь приводит к плохой работе. Эти утверждения не обсуждаются. Что действительно обсуждается, так это то, как добиться надлежащей связи.

Существует намного больше, чем может быть должным образом освещено в одной статье о прихватках, не говоря уже о той, в которой прихватки являются одной из пяти подтем. Поэтому мои комментарии пока будут краткими. В Асфальтовом Институте у нас есть целая веб-страница по этой теме. Для получения более подробной информации, чем следующая, перейдите на сайт асфальтинститута.org/engineering/tack-coat-information/.

Позвольте мне признать, что штукатурка была головной болью для подрядчиков. Им требуется время для отверждения, что может создать трудности в процессе укладки, и они могут отслеживать поверхность, которую они распыляют, не справившись со своей задачей и разочаровав подрядчика.

Но именно в этих областях работа многих членов Asphalt Institute привела к инновациям, касающимся как времени отверждения, так и отслеживания. Даже более традиционные материалы могут быть использованы хорошо. Независимо от выбранного материала необходимо полное склеивание. Для достижения структурно адекватного склеивания необходимо равномерное нанесение на чистую сухую поверхность. Необходимо достаточное количество клея, чтобы получить структурно адекватное соединение, которое происходит из остаточного асфальта. Для достижения этой цели Институт асфальта рекомендует следующие остаточные нормы: 

Тип поверхности	Остаточная норма (gsy) галлонов на квадратный ярд
Новый Асфальт	0,020 – 0,045
Существующий асфальт	0,040 – 0,070
Фрезерованная поверхность	0,040 – 0,080
Бетон из портландцемента	0,030 – 0,050

4. ПРОДОЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Продольные швы давно признаны потенциально слабыми местами асфальтовых покрытий. Это критическое место склонно к более низкой плотности, чем остальная часть дорожного покрытия. Многочисленные исследования показали, что с уменьшением плотности сокращается срок службы дорожного покрытия. Фактически, на каждый процент уменьшения плотности дорожного покрытия теряется около десяти процентов срока службы дорожного покрытия. Кроме того, данные о продольных швах показывают, что они обычно на два процента или более ниже, чем остальные покрытия. Это говорит о том, что их срок службы будет как минимум на двадцать процентов меньше, чем у остальной части дорожного покрытия.

Тем не менее, снова есть очень хорошие новости для этого участка тротуара. Усердие и технология могут уменьшить или устранить типичный спад плотности на стыке. Уменьшение проницаемости оказывает большую помощь в поддержании постоянного срока службы стыка и остальной части дорожного покрытия. Асфальтовые мембраны, уменьшающие пустоты, имеют растущий положительный опыт улучшения характеристик. Поверхностные герметики также, кажется, обеспечивают более длительный срок службы. Повторный нагрев шва перед укладкой прилегающего участка также показал значительное улучшение плотности шва. Интеллектуальная технология уплотнения также может принести пользу стыку, поскольку она помогает операторам катков применять постоянную энергию уплотнения ко всему стыку.

Учитывая важность плотности швов, увеличение инвестиций невелико, учитывая увеличение срока службы дорожного покрытия. Независимо от используемой технологии агентство и подрядчик должны разработать план строительства и уплотнения шва для достижения желаемых характеристик.

5. НЕСООТВЕТСТВУЮЩАЯ ПЛОТНОСТЬ 

Как уже говорилось в предыдущем разделе, потеря плотности очень вредит сроку службы дорожного покрытия. Плотность является единственным наиболее важным строительным фактором, когда речь идет о долговечности дорожного покрытия. Все чаще агентства ищут более высокие минимумы плотности, чем это было исторически. Они делают это в поисках большей жизни с меньшими затратами на обслуживание. Это хорошо для нашей отрасли. Но если плотность непостоянна, производительность также будет непостоянной.

Таким образом, ключом к стабильной производительности является постоянная плотность. Постоянная плотность достигается за счет последовательного размещения смеси таким образом, чтобы она не расслаивалась ни физически, ни термически, а также за счет равномерного уплотнения мата роликовыми операциями. Это одно из наиболее примечательных преимуществ интеллектуального уплотнения. Картирование проходов катка с подсчетом проходов в интеллектуальном уплотнении является очень хорошим средством, помогающим подрядчику обеспечить постоянную энергию уплотнения асфальта.

Передовые технологии также вступают в игру с этим фактором. А именно, георадар (GPR) все чаще находит признание в DOT. Аляска и Миннесота — два примера штатов, которые уже давно используют эту технологию. Кроме того, у AASHTO теперь есть предварительная спецификация для использования георадара: PP 98-19. Короче говоря, технология георадара позволяет сканировать только что скрученный мат, пока он еще теплый. Если обнаружены точки с потенциально низкой плотностью, есть возможность применить корректирующие действия и, таким образом, повысить плотность.

ЗАВЕРШЕНИЕ

При строительстве дорожного покрытия складывается множество факторов. Для строительства будущей дороги, отмеченной наградой Perpetual Pavement Award, важны не только пять факторов, описанных в этой статье.