Виды и назначение разных марок асфальта

В разнообразии современных товаров потеряться очень легко, поэтому для удобства поиска на них ставят маркировку, отражающую определенные характеристики. Даже такие строительные материалы, как асфальтобетон, не являются исключением. Асфальт также маркируют, однако эти отметки раскрывают лишь часть параметров смеси, поэтому делать окончательный выбор только на основе марки нельзя.

Марка определенной смеси асфальтобетона – это не показатель прочности, а список характеристик. Проще говоря, маркировка не говорит о том, что товар предназначается для какой-то определенной цели – она лишь помогает ориентироваться в основных свойствах, что существенно облегчает поиск подходящего материала. Так происходит потому, что асфальтовые смеси классифицируют по огромному количеству параметров, и некоторые виды раствора подходят лишь для четко определенного вида покрытий.

Что может включать одна марка асфальта?

К одной марке асфальтобетона могут относиться две абсолютно разные по характеристикам смеси. Приведем два варианта материала с одинаковой маркировкой.

Асфальт высокого качества, содержащий не менее 50-60% плотных материалов, таких как щебень или другие горные породы. Также в нем могут быть специальные модификаторы, увеличивающие качество и долговечность смеси. Такой асфальтобетон применяется для строительства трасс, на которые оказывается колоссальная нагрузка в виде большого потока машин.

Асфальт, основой которого является не каменный наполнитель, а песок. Подобный материал не используется ни для строительства, ни для ремонта автомобильных дорог. Причина заключается в том, что он не способен выдерживать большие нагрузки. Песчаная смесь обычно используется только для строительства тротуара и других пешеходных участков.

Очень важно изучить основные классификации асфальта прежде, чем заказывать дорожные работы – такая подготовка поможет выбрать максимально подходящую для конкретной задачи смесь асфальтобетона.

Категории марок асфальта

Всего существует три вида маркировки асфальтобетонной смеси:

• марка I – разнообразные смеси, общей характеристикой которых является высокий уровень прочности;
• марка II – самая распространенная категория с разными видами асфальта;
• марка III – высокоплотный, но непрочный материал.

Значение марки асфальта

Маркировка асфальтобетона классифицирует его по четырем параметрам:

• состав основы раствора;
• плотность или пористость готового асфальта;
• погодные условия и температурный режим во время укладки;
• тип материала по процентному содержанию плотных компонентов.

Рассмотрим подробнее особенности каждой марки асфальтобетонных смесей.

Марка I. Первая категория включает в себя высокоплотные, плотные разных типов (А, Б и Г), пористые и щебеночные материалы. Также такой отметкой обладают холодные растворы типов Бх, Вх и Гх. В основе состава асфальта марки I может быть щебень, гравий или песок. Дополнительно в смесь входит вяжущий компонент в виде минерального порошка. Тип укладки может быть как холодным, так и горячим. Различные комбинации материалов в смеси позволяют применять его для дорог разного назначения и для различных слоев. Марка I отражает устойчивость дороги к различным внешним факторам исключительно в том случае, если смесь была проложена в соответствующем назначению месте.

Горячий асфальтобетон со щебневой основой марки I содержит минимум 40% каменного наполнителя. Такой состав обеспечивает достаточную плотность материала, чтобы прокладывать дороги любого назначения. Пористый материал с маркой I, в составе которого преимущественно каменный наполнитель, отлично подойдет для укладывания средних слоев автомобильных трасс. Смеси с разными видами песка в основе подходят для создания тротуара, однако они близки по составу к материалам с отметкой III. Марка I считается наиболее дорогой и качественной.

Марка II. Маркировку ставят на следующие разновидности раствора: высокоплотные, плотные (тип А, Б, В, Г и Д), пористые, высокоплотные песчаные и холодные (тип Бх, Вх, Гх и Дх). Асфальтобетон состоит преимущественно из тех же компонентов, что и смеси марки I – гравий, щебень, песок и минеральный порошок. Компоненты менее качественны, чем в наивысшей категории, однако именно этот тип чаще всего называют «обычным» асфальтом. Востребованность такого асфальтобетона заключается в его высокой устойчивости к механическим повреждениям и тяжелым погодным условиям. В целом характеристики смесей марки II ниже, чем марки I, однако все еще остаются на достаточно высоком уровне. Популярность 2-й категории асфальта также обосновывается тем, что не для всех дорог нужно высокопрочное покрытие. К примеру, марка II применяется для строительства городских автомобильных трасс и пешеходных участков. Стоимость такого материала в среднем ниже, чем товара с маркировкой I.

Марка III. В товарах с такой отметкой полностью отсутствует каменный наполнитель. Основа такого материала – плотные песчаные смеси типов Б, В, Г и Д. Это асфальт с высоким уровнем плотности, но с низким показателем прочности. Покрытие из раствора с маркировкой III будет менее крепким, чем из смесей с содержанием горных пород. Недостаток прочности частично компенсируют специальными примесями. На прочность также влияет тип песка в смеси – обычный песок обеспечивает меньшую плотность, чем песок из щебня.

Значение характеристик асфальта, отраженных в марке

Как указано выше, марка отражает следующие характеристики материала:

• состав наполнителя;
• плотность и пористость;
• погодные условия во время выполнения дорожных работ;
• тип по уровню содержания горных пород.

Рассмотрим каждый параметр подробнее.

— Прочность асфальта в зависимости от главного компонента

Наиболее качественный материал для строительства дорог – это щебеночно-мастичная смесь. Высокий уровень эксплуатационных показателей в основном достигается благодаря щебню, занимающему большую часть состава. Горная порода дополняется волокнами целлюлозы, усиливающими свойства основного компонента. Еще одна отличительная особенность щебеночно-мастичной смеси – полимерный битум. Такой вяжущий компонент превосходит по своим характеристикам нефтяной и дорожный битум.

Щебеночно-мастичный асфальт состоит из следующих компонентов:

• на 70-80% из горного щебня – материал делает дорогу прочнее и устойчивее к деформации поверхности от постоянной высокой нагрузки;
• на 0,3-0,5% из целлюлозного волокна – даже небольшого количества такого вещества достаточно, чтобы асфальтобетон хорошо держал форму;
• на 6-7% из полимерно-битумного вещества – материал увеличивает адгезионные свойства, повышает пластичность и предотвращает коррозию;
• на 8-12% из минерального порошка – он увеличивает плотность и усиливает вяжущие свойства других компонентов.

Высокопрочный щебеночно-мастичный материал не только обладает большим сроком службы – он также способствует снижению шума при оживленном движении транспорта по трассе.

Смеси с гравием в качестве основного компонента не такие прочные, как щебеночные. Однако даже такой каменный материал все еще считается высококачественным элементом, ведь способен продолжительное время выдерживать нагрузку от оживленного движения автомобилей.

Гравийные асфальтобетонные смеси используют для строительства обычных дорог и тротуаров. Однако у такого материала есть и ограничения – из него нельзя создавать скоростные трассы и взлетно-посадочные полосы.

Наименьшей прочностью обладает асфальт, основным компонентом которого является песок. Однако такой материал тоже может служить достаточно долго, если использовать его по назначению – он отлично справляется с легкой нагрузкой, поэтому подходит для строительства пешеходных зон.

Характеристики песочного асфальта различаются в зависимости от типа песка, находящегося в составе. Наиболее качественными характеристиками обладает песок из щебня и гравия. Главным преимуществом такого асфальтобетона является низкая стоимость.

— Показатель уровня плотности или пористости готового асфальта

Данная характеристика описывает пористость асфальта, образовавшуюся после окончательного уплотнения. Чтобы определить такой показатель, из готовой дороги вырезается небольшой образец. Существуют следующие степени плотности/пористости асфальтобетона:

• высокоплотный – 1-1,2% пор;
• плотный – 2,5-5%;
• пористый – 10%;
• высокопористый – 10-18%.

В большинстве случаев самыми прочными материалами считаются те, в которых минимальный уровень пористости и максимальная плотность. Тем не менее, такие характеристики могут ввести в заблуждение, ведь высокий уровень плотности не всегда гарантирует прочность. К примеру, остаточная пористость песчаной смеси составляет всего 1%, однако ее прочность гораздо ниже щебневого асфальтобетона.

— Условия для проведения работ

К данному параметру относятся:

• температура нагрева асфальтобетона во время укладки;
• погодные условия;
• температура основы дороги;
• необходимость окончательного уплотнения.

Каждый тип асфальтной смеси требует определенных условий во время проведения дорожных работ. Рассмотрим особенности технологии укладки каждого вида асфальта.

• Горячий асфальт. При укладке оптимальная температура раствора составляет 110-150°C, температура воздуха и основы дороги не должны быть ниже +5°C. Материал требует окончательного уплотнения, обладает высокими параметрами прочности и долговечности. Горячий асфальт подходит для строительства и ремонта автомобильных трасс.
• Литой асфальт. Оптимальная температура для укладки находится в диапазоне 190-250°. Температура воздуха и основы должна быть такой же, как при укладке горячего асфальта. Литой асфальтобетон не нуждается в окончательном уплотнении, обладает высокими физико-механическими показателями. Материал используют для прокладывания и ремонта дорог.
• Холодный асфальт. Материал не требует нагрева, однако температура основы дороги и смеси при укладке не должна быть ниже +5°C. При этом столбик термометра может показывать до -10°C и даже до -20°C (последнее только в экстренных случаях). Холодный асфальт требует окончательного уплотнения, обладает средними показателями прочности и срока службы. Смесь применяется только для ямочного ремонта дорожных покрытий.

— Виды асфальтового материала

Смеси асфальтобетона разделяются на пять типов в зависимости от основного компонента. Два из них определяют лишь одну конкретную разновидность асфальта.

• Тип А – на 50-60% состоит из горных пород;
• Тип Б – содержит не менее 40-50% щебня или гравия;
• Тип В – в составе около 30-40% каменного наполнителя;
• Тип Г – щебневый песок;
• Тип Д – гравийный песок.

Подведем итоги

Марку нельзя использовать в качестве единственного параметра для выбора, ведь под одной маркировкой находятся смеси с абсолютно разным назначением. Одинаковая отметка может стоять как на прочном материале, основой которого служит щебень, так и на песчаном асфальтобетоне, не предназначенном для больших нагрузок.

Всего различают три марки асфальта, описывающих 4 характеристики материала: его состав, плотность и пористость, условия во время дорожных работ и тип в зависимости от компонентов. Каждая марка отражает уровень качества смеси, используемой по назначению, ведь существуют высокопрочные смеси для трасс и менее прочные – для пешеходных дорожек.

Асфальт – Selena

Асфальт — природная или получаемая искусственным путем смесь битумов (от 60 до 75 % в природном и от 13 до 60 % — в искусственном асфальте), нефтяных производных и небольшого количества минеральных материалов. Представляет собой вязкое смолистое вещество темного цвета.

В повседневной жизни асфальтом упрощенно называют любые горячие или холодные асфальтобетонные смеси (в том числе щебёночно-мастичный и литой асфальт), которые применяются при асфальтировании дорог и территорий. На самом же деле, содержание асфальта как вещества (в виде битумного вяжущего) в общей массе асфальтобетонной смеси составляет около 10–15 % (зависит от марки асфальтобетона).

Назначение и область применения асфальта

Основным функциональным назначением асфальта является использование его в качестве строительного вяжущего материала. Кроме того, асфальт может использоваться для приготовления различных строительных замазок и клеев, кровельных материалов (рубероида, битумной черепицы, пергамина и др.), лакокрасочных материалов, гудрона, кожзаменителя, а также в качестве гидро- и электроизоляционного материала.

Несмотря на широкое применение асфальта во многих отраслях промышленности, главной сферой его потребления является дорожно-строительная отрасль, где он используется при производстве асфальтовых мастик, дорожного битума и битумных эмульсий, а также горячих и холодных асфальтобетонных смесей, которые применяются при строительстве дорог и аэродромных покрытий, производстве работ по асфальтированию автомобильных дорог, территорий и других объектов.

Классификация асфальтов

Природный асфальт

Твердая ископаемая смолистая порода черного или темно-бурого цвета, которая образуется в результате физико-химических процессов из тяжелых нефтяных фракций. Являясь продуктом окисления нефти (выветривания легких фракций), природный асфальт на 80–85 % состоит из углерода, на 10–12 % из водорода, а также включает в свой состав органические соединения серы, азот и кислород. Природный асфальт является промежуточным веществом на этапе преобразования нефти в мальту (групповое классификационное название мягких битумов).

Природный асфальт чаще всего встречается в районах нефтяных бассейнов в местах неглубокого залегания нефти и ее естественного выхода на поверхность земли. Кроме этого, существуют так называемые «нефтеносные пески» — осадочные породы содержащие природный асфальт, из которых путем специальной обработки получают битум.

Искусственный асфальт

Строительный материал, представляющий собой черную смолистую массу, получаемую в процессе перегонки нефти. Искусственный асфальт образуется в результате выделения и смешивания тяжелых нефтяных фракций (парафина, битума, мазута и др.). Применяется для производства основных типов асфальтобетонных смесей (асфальтобетона) используемых при создании асфальтированных дорог, среди которых различают:

• горячие асфальтобетонные смеси (на основе вязкого битума) — укладываются при температуре 120 °C;
• теплые асфальтобетонные смеси (с маловязким битумом) — укладываются при температуре 40–80 °C;
• холодные асфальтобетонные смеси (на основе жидкого битума) — укладываются и уплотняются при температуре окружающего воздуха (но не ниже −5 °С).

Помимо производства асфальтобетонных смесей, искусственный асфальт может применяться в виде дорожной асфальтовой мастики (содержащей 13–60 % битума) или асфальтовой (битумной) эмульсии.

Использование асфальта в дорожно-строительной отрасли

Сфера дорожного строительства является одним из главных потребителей природного и искусственного асфальта. Асфальтирование автомобильных дорог, пешеходных дорожек и территорий, созданий аэродромных покрытий, устройство асфальтированных площадок промышленного назначения, все это было бы не возможно без асфальта и продуктов на его основе. Асфальту отведена роль наиболее важного компонента при производстве таких дорожно-строительных материалов как: битум, катионные и анионные битумные эмульсии, горячие и холодные асфальтобетонные смеси.

Информация взята с сайта ДСП “Юнидорстрой”

Различные типы вяжущих материалов для асфальта. Марки битума

При строительстве дорог и асфальтировании улиц битум в основном используется в качестве вяжущего в слоях дорог. В дорожном строительстве чаще всего используются битум с проникающей способностью и битум с вязкостью; однако можно использовать и другие типы битума.

Согласно статье Infinity Galaxy «Различные виды битума, используемого в дорожном строительстве», в дорожном строительстве используются различные марки битума.

Кроме того, вы также можете прочитать эту статью, чтобы узнать больше о различных марках битума в дорожном строительстве.

Дорога представляет собой комбинацию нескольких слоев, включая нижний слой основания, базовый слой и слой покрытия. Подстилающий слой — это нижний слой дороги, базовый слой — это слой между подстилающим слоем и поверхностным слоем. Поверхностный слой представляет собой верхний слой, обладающий высоким сопротивлением силам, поступающим с верхней стороны.

Какие типы битума можно использовать в поверхностном слое?

Асфальт представляет собой смесь различных материалов, включая различные типы заполнителей, битумное вяжущее и иногда различные добавки, которые могут улучшить его характеристики.

Точное использование битума заключается в том, что эти материалы могут связывать заполнители и образовывать прочный асфальт. Горячий асфальт, холодный асфальт и защитные асфальты являются основными типами асфальтов, в каждом из которых можно использовать битум. Горячий асфальт представляет собой смесь битума и заполнителей, которые нагреваются на заводе. В этом типе асфальта используются следующие битумы:

• Степень проникновения 60/70
• Степень проникновения 40/50
• Степень проникновения 80/100
• Степень проникновения 120/150

Холодный асфальт представляет собой битум, смешанный с заполнителями, и наносится на поверхность при температуре окружающей среды. Битум, используемый в этом типе асфальта, в большинстве случаев представляет собой различные типы битумной эмульсии и разбавленного битума. Как правило, лучше использовать битумную эмульсию, поскольку она представляет собой смесь битума и воды, а разбавленный битум представляет собой смесь битума и растворителя на нефтяной основе.

Защитный асфальт обычно используется в качестве временного покрытия в дорожном строительстве и не является одним из основных компонентов дорожного полотна. Этот слой в основном используется для придания асфальту непроницаемости и предотвращения эрозии основного слоя. С его помощью можно укрепить основной слой асфальта, который находится на дороге.

Различные типы защитных битумов: грунтовка, связующее покрытие, защитное покрытие, гидроизоляция, микропокрытие и герметизация стружки. В приведенной ниже таблице показаны типы битума, которые можно использовать в защитных асфальтах:

Защитный асфальт и типы битума

Типы битума основания

Вообще говоря, три типа битума используются в основании дорожного покрытия, как показано ниже:

Классы вязкости Битум:

Класс вязкости битума определяется его вязкостью после производства на НПЗ. Это относительно новая классификация битумов.

Классы вязкости в зависимости от погодных условий

Окисленный или продувочный битум:

При продувке проникающего битума горячим воздухом получается окисленный битум. Этот вид битума химически стабилен и обладает высокой прочностью.

Битум класса пенетрации:

Битум класса пенетрации классифицируется по тесту на пенетрацию. Битумные марки пенетрации используются при производстве горячей асфальтобетонной смеси для основания дорог. В таблице ниже показаны различные марки этого битума:

Типы степени проникновения в зависимости от погодных условий

Компания Infinity Galaxy представила полный отчет о каждой марке битума, который можно использовать в различных слоях дорожного строительства, с которым вы можете ознакомиться на ее веб-сайте.

Асфальтовое вяжущее/цемент – Ассоциация асфальтовых покрытий штата Нью-Мексико

Слово асфальт происходит от позднесреднеанглийского («asphaltum» и «асфальт»), в свою очередь, от французского (позднелатинского) «asphalte», имеющего древнегреческие корни. Показательно, что асфальт использовался древними и как цемент для крепления или соединения различных предметов, и как гидроизоляционный материал. Геродот упомянул, что битум был привезен в Вавилон для строительства его гигантской крепостной стены, а Библия упоминает его использование для крепления кирпичей при строительстве Вавилонской башни.

Асфальт представляет собой липкую, черную и очень вязкую жидкую или полутвердую форму нефти. Он может быть найден в природных месторождениях или может быть продуктом переработки; это вещество классифицируется как смола. Асфальт встречается в природе в нескольких местах в мире, например, в озере на острове Тринидад и в «смоляных карьерах» ЛаБреа в центре Лос-Анджелеса. Однако большая часть асфальта, используемого сегодня для мощения, производится из сырой нефти. Жидкий асфальт — самая тяжелая часть сырой нефти — то, что остается после перегонки всех летучих легких фракций для таких продуктов, как бензин.

Асфальт НЕ смола.

Асфальт/битум иногда путают с «дегтем», который представляет собой аналогичный черный термопластичный материал, получаемый путем деструктивной перегонки угля. В начале и середине 20-го века, когда производился городской газ, смола была легкодоступным продуктом и широко использовалась в качестве связующего для дорожных заполнителей. Добавление смолы к дорогам из щебня привело к слову асфальт , которое теперь используется в просторечии для обозначения дорожных материалов. Однако с 19В 70-х годах, когда природный газ пришел на смену городскому газу, асфальт/битум полностью заменил использование гудрона в этих областях. Другие примеры этой путаницы включают карьеры La Brea Tar Pits и канадские битуминозные пески. Смола — это еще один термин, который иногда ошибочно используется для обозначения асфальта / битума, как, например, в Pitch Lake.

Первыми в Новом Свете асфальт/битум стали использовать коренные народы. На западном побережье еще в 13 веке коренные американцы собирали встречающийся в природе асфальт/битум, который просачивался на поверхность над нижележащими нефтяными месторождениями, и использовали его в качестве клея. Он встречается на многих различных артефактах инструментов и церемониальных предметов. Его также использовали в качестве герметика на корзинах, чтобы сделать их водонепроницаемыми для переноски воды, и для герметизации досок океанских каноэ.

Жидкий асфальт – это сильное вяжущее вещество, легко прилипающее, обладающее высокой водонепроницаемостью и долговечностью. При смешивании с песком и заполнителями смесь называется асфальтобетоном. Эта смесь придает контролируемую гибкость, что имеет решающее значение при строительстве и эксплуатации дорожных покрытий.

Дороги в США были вымощены материалами, включающими асфальт/битум, по крайней мере, с 1870 года, когда была заасфальтирована улица перед мэрией Ньюарка, штат Нью-Джерси. В 1875 году президент Улисс С. Грант распорядился, чтобы Пенсильвания-авеню в Вашингтоне, округ Колумбия, была вымощена тринидадским асфальтом (естественным асфальтом с острова Тринидад) как раз к празднованию национального столетия. Три десятилетия спустя дорога к Капитолию была заасфальтирована новым улучшенным асфальтом, изготовленным из нефти.

Сортировка битумного вяжущего/цемента

Асфальтовые вяжущие чаще всего классифицируют по их физическим свойствам, и на эти свойства значительное влияние оказывает температура. Физические свойства асфальтобетонного вяжущего непосредственно определяют его поведение в качестве компонента асфальтобетонного (АБ) покрытия. Несмотря на то, что во всем мире по-прежнему широко используются показатели проникновения и вязкости асфальтового вяжущего, были разработаны новые тесты и спецификации для вяжущих, чтобы более точно охарактеризовать битумные вяжущие для использования в покрытиях с переменным током.

Самая передовая система классификации асфальтового вяжущего – это система с оценкой производительности (PG), разработанная в рамках Стратегической программы исследований автомобильных дорог (SHRP) стоимостью 50 миллионов долларов и принятая в США. Система классификации PG основана на идее, что асфальтовое вяжущее свойства должны быть связаны с условиями, в которых он используется. Асфальтовые вяжущие на основе PG выбираются с учетом ожидаемых климатических условий, а также соображений старения (времени). Таким образом, система PG использует общий набор тестов для измерения физических свойств вяжущего, которые могут быть непосредственно связаны с полевыми характеристиками дорожного покрытия при экстремальных температурах.

Superpave Performance Grade (PG)

Классификация PG основана на идее, что свойства битумного вяжущего должны быть связаны с условиями, в которых оно используется. Для битумных вяжущих сюда относятся ожидаемые климатические условия, а также факторы старения. Таким образом, система PG использует общий набор тестов (как и более старые системы определения пенетрации и вязкости), но указывает, что конкретное битумное вяжущее должно пройти эти испытания при определенных температурах, которые зависят от конкретных климатических условий в районе использования. Следовательно, связующее, используемое в пустыне Сонора в Калифорнии/Аризоне/Мексике, будет иметь другие свойства, чем связующее, используемое в тундре на Аляске.

  Как читать PG

Система классификации PG основана на климате, поэтому обозначение категории состоит из двух частей: высокая и низкая рабочая температура дорожного покрытия. Основной проблемой при эксплуатации при высоких температурах является образование колеи, для накопления которой обычно требуется время, поэтому для описания высокотемпературного климата используется средняя максимальная температура дорожного покрытия за 7 дней. Что касается низких температур, то термическое растрескивание может произойти в течение одной очень холодной ночи; поэтому минимальная температура дорожного покрытия используется для описания низкотемпературного климата. Как для высокотемпературных, так и для низкотемпературных классов марки PG классифицируются с шагом 6°C. Средняя максимальная температура дорожного покрытия за 7 дней обычно колебалась от 46 до 82°C, а минимальная температура дорожного покрытия обычно колебалась от -46°C до -10°C.

Вяжущее, обозначенное как PG 64-22, должно соответствовать критериям эффективности при средней максимальной температуре покрытия в течение 7 дней 64°C, а также при минимальной температуре покрытия -22°C. Обратите внимание, что максимальная температура дорожного покрытия обычно выше температуры воздуха примерно на 20°C, поскольку дорожное покрытие темного цвета поглощает тепло и сохраняет его. Максимальная температура дорожного покрытия обычно измеряется примерно на 1 дюйм ниже поверхности дорожного покрытия. Минимальная температура дорожного покрытия возникает на поверхности дорожного покрытия и немного выше температуры воздуха (земля никогда не бывает такой холодной, как воздух).

Обычная минимальная используемая надежность составляет 98%, поэтому это означает, что при выборе вяжущего PG 64-22 асфальтовое вяжущее в дорожном покрытии переменного тока должно удовлетворительно работать в нормальных условиях движения в месте, где экстремальная температура дорожного покрытия находится в диапазоне от −22°C до 64°C в течение всего срока службы с минимальным доверительным интервалом 98%. Там, где условия дорожного движения не являются типичными, например, при очень интенсивном движении, например, на автомагистрали между штатами, или при медленном движении, например, на автобусной остановке или в районе перекрестка, можно использовать асфальтовое вяжущее на один или два класса более жесткое, чтобы предотвратить проблему колейности.