Что входит в состав дорожного асфальта

Асфальт — самый распространенный материал для укладки дорог в наше время. Сейчас на рынке представлено большое число видов и производителей этого сырья. Многие существующие классификации делят асфальт по количеству массовых долей различных элементов в составе, а также объему частиц песка, щебня и уровню их очищения.

 

Состав асфальтобетонной смеси

Асфальт любого типа и производителя обязательно имеет в составе песок, щебень или гравий, минеральный порошок и битум. Некоторые виды покрытия могут обходиться без щебня или гравия. Однако их обязательно добавляют в случаях, когда необходимы каркасообразующие защитные компоненты для покрытия поверхностей с периодичными тяжелыми и краткосрочными нагрузками и большим трафиком на территории.

Минеральный порошок — обязательный материал для создания различных видов асфальта. Его получают с помощью деления пород с высоким содержанием углерода: обычно это известняки и другие органические окаменевшие материалы.

Массовую долю минерального порошка рассчитывают, опираясь на цели, для которых его применяют, и требования к вязкости готового сырья. Асфальт с высоким процентом добавления порошка незаменим для укладки дорожного покрытия и площадок — высокая вязкость материала гарантирует качественную нейтрализацию вибраций мостовых сооружений и надежную защиту от трещин в процессе эксплуатации.

Практически каждый вид асфальта любого производителя не обходится без песка. Исключением являются только типы покрытия с высоким содержанием гравия. Качество песка определяют с учетом уровня его очищения и способа добычи. Получение открытым методом обязывает заниматься дополнительной очисткой сырья, а добыча путем искусственного дробления пород позволяет получать уже готовый к работе материал, не требующий вспомогательных манипуляций.

Битум — еще одна составная часть любого асфальтного покрытия, которая вызывает массу споров среди специалистов индустрии производства дорожных поверхностей. Причиной противоречий становится то, что битум является сырьем переработки нефти.

В большинстве видов покрытия его содержание не превышает 4-5 %. При асфальтировании дорог с неровным рельефом или ремонте поверхности массовая доля битума в смеси повышается и может достигать более 10%. Высокое содержание битума гарантирует дорожной площадке упругость при затвердевании, а также повышенную пластичность, которая помогает легко размещать смесь по поверхности.

Марки и типы асфальта

С учетом количества используемых элементов асфальт делят на 3 вида. Технические показатели, условия использования и состав смеси указывают в ГОСТ 9128-2009, где также допускается применение добавочных присадок. Они отвечают за увеличение устойчивости при морозе, гидрофобность, пластичность и надежность поверхности.

•    асфальт марки 1. В его составе находится песок или отсев, битум, щебень и минеральный порошок. В зависимости от их соотношения, производители изготавливают всевозможные типы покрытий — от плотных до высокопористых с высоким содержанием щебня.

Используются при заливе дорог и их благоустройстве. Однако пористое сырье не предназначено для финишного слоя поверхности из-за особенностей состава. Оно подходит для укладки оснований и базы под более устойчивые материалы;

•    асфальт марки 2. Состоит из песка, отсева дробления, битума, щебня и минерального порошка, плотность которых приблизительно равна асфальту марки 1. Включение песка и гравия может меняться, от этого показателя зависит сфера использования. Она включает возведение дорог, их восстановление, а также сооружение поверхности для паркингов и площадок;

•    асфальт марки 3. Также включает песок, отсев дробления, минеральный порошок и битум, отличается отсутствием щебня или гравия в составе. Порошки и качественный песок успешно замещают их и не уступают по надежности, что позволяет использовать эту марку асфальта при всевозможных условиях.

Дорожно-строительную смесь также подразделяют на несколько видов с учетом содержания наполнителя:

•    А – 50–60% щебень;

•    Б – 40–50% щебень или гравий;

•    В – 30–40% щебень или гравий;

•    Г – до 30% песок и остатки дробления;

•    Д – до 70% песок или соединение с остатками дробления.

Соотношение песка и щебня (гравия)

Процентные показатели включения песка и гравия позволяют говорить о целесообразности применять полученную смесь для определенных видов покрытий. Соотношение этих материалов дает возможность разделить асфальтную поверхность по типам с использованием букв от А до Д: А — более половины состоит из мелкофракционного щебня или гравия, а Д — около 70% — это песок (обычно используют песок дробленых горных пород).

Соотношение битума и минеральных составляющих

Показатели включения битума и минеральных соединений характеризуют устойчивость и практичность дорожного полотна. Большой процент минеральных порошков в составе говорит о непрочности поверхности. Такой вид асфальта используют только для укладки парков и тротуаров, где асфальт не подвергается серьезным нагрузкам.

Высокие показатели содержания битума, наоборот, повышают прочность смеси. Она хороша для мест с суровым климатом и низкими температурами, а также при сжатых сроках работы, когда через несколько часов по полотну уже планируется запускать тяжелые автомобили.

Материалы для дороги с асфальтовым покрытием

В этой статье описываются материалы для дороги с асфальтовым покрытием, которые чаще всего применяются для строительства и ремонта дорожного полотна.

Перечень материалов с указанием особенностей, достоинств и недостатков каждого из них.

 

 

Содержание

• 1 Горячий асфальт
• 2 Холодный асфальт
• 3 Горячий асфальтобетон
• 4 Холодный асфальтобетон
• 5 Жидкий асфальт
• 6 Щебень
• 7 Песок
• 8 Битум
• 9 Присадки
• 10 Основа дорожного покрытия

Горячий асфальт

Горячий асфальт – асфальтом называются и битумные смолы, которые выступают в роли связующего компонента, и смесь битумных смол с песком. Для приготовления асфальтовой смеси(АС) битумные смолы нагревают до температуры выше 200 градусов, и смешивают с песком, играющим роль наполнителя, инертного компонента.

АС более жидкая по сравнению с асфальтобетоном, и обладает несколько меньшей прочностью. АС отлично подходит для мест, где движение легкового транспорта минимально или отсутствует. В этом случае асфальтовое покрытие дорожного полотна будет служить долгие годы. Транспортируют АС в самосвалах, по возможности теплоизолируя кузов, чтобы избежать охлаждения. При охлаждении ниже 130 градусов, смесь считается непригодной к использованию, потому что битумные смолы затвердевают, и теряют пластичность.

Если настелить такой раствор, то его прочность и износостойкость будут заметно ниже ожидаемых.

Холодный асфальт

Холодный асфальт – отличается от горячего тем, что в его состав введены различные растворители, поэтому битумные смолы разжижаются не от температуры, а от растворителя. Это позволяет использовать холодные асфальты при температурах до минус десяти градусов. Но оптимальное качество асфальта получается при температуре выше плюс пяти градусов.

Горячий асфальтобетон

Горячий асфальтобетон – асфальтобетон отличается от асфальта наличием в его составе щебня и гравия. Технология изготовления асфальтобетона сходна с технологией изготовления асфальта. Битумные смолы нагревают до температуры выше 200 градусов, и тщательно смешивают с песком, щебнем, гравием, различными минеральными добавками, меняющими свойства асфальтобетонной смеси(АБС). Минеральные порошки – перемолотые остатки доменного шлака, известняка или доломита, позволяют снизить пористость асфальтобетона и повысить его морозо- и влагостойкость. Как и АС, АБС приготавливают на асфальтобетонных заводах(АБЗ), и транспортируют самосвалами, по возможности снижая теплопотери. В зависимости от типа АБС содержат от 40 до 60 процентов щебня.

Горячий асфальтобетон изготавливают на заводе и перевозят на место ремонта.

Холодный асфальтобетон

Холодный афальтобетон – при его приготовлении битумные смолы смешивают с растворителем. В остальном сходен с горячим асфальтобетоном. Оптимальная температура применения до нуля градусов. Стелить можно при температуре до – 10 градусов, но падает качество покрытия.

Жидкий асфальт

Жидкий асфальт применяется для ремонта верхнего слоя дорожного покрытия.

Жидкий (литой) асфальт – для его приготовления используют куски старого асфальтового покрытия, битум и растворители.

Такой асфальт применяется в процессе ремонта верхнего слоя асфальтового покрытия.

Щебень

Щебень – применяется для приготовления АБС. Перед применением тщательно просеивается с помощью грохота. Так же применяется для создания основы. Делится на фракции в зависимости от размеров. Для приготовления АБС используется фракции 5-15 мм.

Для основы используются фракции от 5 до 100 мм. Щебень получается при дроблении твердых горных пород.

Щебень входит в состав горячего асфальтобетона.

 

Песок

Песок – используется для приготовления асфальта, асфальтобетона и верхнего слоя основы. Для строительства дорожного полотна используют только чистый песок, без примесей суглинков. Песок добывают в руслах рек и песчаных карьерах.

Песок используется для приготовления асфальта, асфальтобетона и верхнего слоя основы.

 

Битум

Битумы – применяются для приготовления асфальта и асфальтобетона, так же для обработки основания или асфальтового покрытия в процессе ремонта. Добываются из нефти путем перегонки. Имеют различные температуры застывания и вязкость. В асфальте и асфальтобетоне используются в качестве связующего элемента.

Битум используется в качестве связующего элемента, а также для приготовления асфальта и асфальтобетона.

 

Присадки

Присадки делятся на два вида.

Первые применяются для изменения эксплуатационных свойств асфальтовой и асфальтобетонной смесей – повышают холодостойкость и стойкость к износу и истиранию. В качестве присадок используют молотый шлак доменных печей, молотую зольно-шлаковую смесь доменных печей, пыль цементных заводов, и другие мелкомолотые минеральные вещества.

Вторые изменяют свойства вяжущего материала – битумов. Большинство таких присадок – различные растворители.

Основа дорожного покрытия

1. Щебень крупной фракции 80-150 мм. Такой щебень используют для нижнего слоя основы. Крупные размеры и неровные формы позволяют дренировать дождевые сточные воды.
2. Щебень средней фракции 40-80 мм. Щебень используют для среднего слоя основы. Использование менее крупного щебня позволяет сделать расклинцовку – заполнить неровности слоя из более крупного щебня. Это позволит сделать основу более плотной и крепкой.
3. Щебень мелкой фракции 10-30 мм. Используют для верхнего слоя основы.
4. Железобетон для бетонной основы. Нередко в качестве материала для основы дорожного покрытия используют железобетон. Для приготовления железобетона применяют щебень различных фракций, песок, цемент, различные присадки и добавки, и металлическую или стекловолоконную арматуру.

Использование качественных материалов позволяет сделать дорожное полотно хорошего качества. Такая дорога будет служить многие годы.

Асфальт, состав и свойства — Civilblogs

Асфальт, также известный как битум, представляет собой черный, липкий и очень вязкий материал, который обычно используется в дорожном строительстве и различных других областях. Его получают путем перегонки сырой нефти или из природных месторождений битума. Вот обзор состава и свойств:

Состав:

1. Битум: Битум является основным компонентом асфальта, обычно составляющим около 5-10% смеси. Это очень вязкий, черный и полутвердый материал, который улучшает адгезионные и гидроизоляционные свойства. Битумы состоят из сложных углеводородных соединений, в том числе асфальтенов, мальтенов и насыщенных углеводородов.

2. Заполнители: заполнители, такие как щебень, песок и гравий, смешиваются с битумом для образования асфальтобетона. Заполнители обеспечивают структурную стабильность и прочность смеси. Размер, форма и градация заполнителей могут варьироваться в зависимости от конкретного применения и желаемых свойств асфальта.

3. Наполнители. Наполнители, такие как известняк, гашеная известь или портландцемент, часто добавляют в смеси для улучшения их характеристик и долговечности. Наполнители помогают улучшить сцепление и обрабатываемость, уменьшить растрескивание и повысить устойчивость к колейности и деформации.

4. Добавки: В смеси могут быть включены различные добавки для изменения их свойств. Эти добавки могут включать полимеры (например, стирол-бутадиен-стирол или SBS), каучук, волокна, вещества, препятствующие сдиранию, и омолаживающие агенты. Добавки могут повысить эластичность, долговечность, влагостойкость и термочувствительность.

Свойства:

1. Вязкость: Асфальт имеет высокую вязкость, что означает, что он густой и липкий при нормальных температурах. Это свойство позволяет ему прилипать к частицам заполнителя и образовывать прочную и водонепроницаемую поверхность дорожного покрытия. Вязкость может варьироваться в зависимости от таких факторов, как температура и тип используемого битума.

2. Температурная чувствительность: Обладает температурной чувствительностью, то есть его свойства меняются в зависимости от температуры. Он становится более жидким и удобоукладываемым при более высоких температурах, что облегчает смешивание и укладку во время строительства. При более низких температурах он становится жестким и менее гибким, что может привести к растрескиванию и снижению производительности.

3. Эластичность и гибкость: Обладает хорошей эластичностью, что позволяет ему деформироваться под транспортными нагрузками, а затем возвращаться к своей первоначальной форме. Эта гибкость помогает противостоять растрескиванию и повреждению от многократной нагрузки, а также теплового расширения и сжатия.

4. Водонепроницаемость: Обладает гидроизоляционными свойствами благодаря наличию битума. Образует плотный и непроницаемый барьер, препятствующий проникновению воды в структуру дорожного покрытия. Однако длительное воздействие воды и определенные условия могут привести к ухудшению состояния, например, отслоению или отделению битума от заполнителей.

5. Долговечность: Асфальт известен своей долговечностью и способностью выдерживать большие транспортные нагрузки и условия окружающей среды. Кроме того, надлежащие методы проектирования, строительства и технического обслуживания необходимы для обеспечения долгосрочной работы и долговечности дорожных покрытий.

6. Устойчивость к колееобразованию и деформации: Асфальт предназначен для защиты от колейности и деформации, вызванных повторяющейся нагрузкой транспортных средств. Кроме того, выбор соответствующей градации заполнителя, содержания связующего и добавок может помочь повысить его устойчивость к этим формам стресса.

Понимание состава и свойств асфальта имеет решающее значение для проектирования и строительства долговечных и высококачественных дорожных покрытий. Состав может варьироваться в зависимости от конкретного применения и желаемых эксплуатационных характеристик, а также могут быть внесены модификации за счет использования добавок и наполнителей для улучшения его свойств для конкретных условий и требований.

Применение асфальта

Асфальт, или битум, представляет собой универсальный материал, который находит различные применения в строительстве, инфраструктуре и промышленности. Вот некоторые распространенные применения:

1. Строительство дорог: Асфальт широко используется в дорожном строительстве для покрытия и мощения дорог, автомагистралей и автостоянок. Он обеспечивает гладкую и прочную поверхность, способную выдерживать большие транспортные нагрузки и суровые погодные условия.

2. Содержание и восстановление дорожного покрытия: Асфальт используется для обслуживания и восстановления существующих дорожных покрытий. Может применяться в качестве верхнего слоя для ремонта и восстановления покрытия изношенных дорог, заполнения трещин и выбоин, улучшения ходовых качеств.

3. Взлетно-посадочные полосы и рулежные дорожки в аэропортах. Асфальт обычно используется при строительстве и покрытии взлетно-посадочных полос, рулежных дорожек и перронов в аэропортах. Его прочность, долговечность и сопротивление скольжению делают его пригодным для обработки тяжелых воздушных судов и обеспечения безопасных поверхностей для посадки и взлета.

4. Велосипедные и пешеходные дорожки: Асфальт используется для строительства велосипедных дорожек, пешеходных дорожек и дорожек для отдыха. Он обеспечивает гладкую и удобную поверхность для велосипедистов и пешеходов и может быть разработан с учетом конкретных требований, таких как нескользящие поверхности или функции доступности.

5. Автостоянки и подъездные пути: Асфальт является популярным выбором для строительства парковок и подъездных путей из-за его долговечности, экономичности и простоты обслуживания. Он обеспечивает гладкую поверхность для транспортных средств и может выдерживать большие нагрузки и регулярное движение.

6. Кровля: Асфальт используется в производстве кровельных материалов, таких как битумная черепица. Эта черепица обеспечивает защиту от атмосферных воздействий, изоляцию и эстетическую привлекательность для жилых и коммерческих зданий.

7. Гидроизоляция. Гидроизоляционные материалы на основе асфальта, такие как мембраны и покрытия, используются для защиты конструкций от проникновения воды. Кроме того, эти продукты наносятся на фундаменты, подвалы, крыши и другие конструкции ниже или выше уровня земли для создания водонепроницаемого барьера.

8. Промышленное применение: Асфальт используется в различных промышленных целях, включая производство клеев, герметиков, красок и покрытий. Он обеспечивает отличные адгезивные свойства и может быть модифицирован в соответствии с конкретными эксплуатационными требованиями.

9. Покрытия для отдыха: Асфальт используется для покрытия спортивных площадок, таких как теннисные корты, баскетбольные площадки и беговые дорожки. Он обеспечивает гладкую и упругую поверхность, которая улучшает игру и снижает риск травм.

10. Гидроизоляция настила моста: Материалы на основе асфальта используются для гидроизоляции настила моста, защищая основную конструкцию от влаги и коррозии.

Это лишь несколько примеров многих применений асфальта. Его универсальность, долговечность и экономичность делают его предпочтительным выбором для различных строительных и промышленных целей. Конкретное применение и особенности конструкции могут различаться в зависимости от таких факторов, как климат, условия движения и требования проекта.

Асфальтовое покрытие. Часть I: Преимущества использования асфальта

Часть II см. здесь.

Серия статей «Руководство по проектированию асфальтобетона», основанная на «Руководстве по проектированию асфальтобетонного покрытия » Ассоциации асфальтобетонных покрытий штата Миннесота, содержит информацию об использовании асфальта в ваших строительных проектах. Цель состоит в том, чтобы предоставить заинтересованным неспециалистам базовые знания о конструкции асфальтового покрытия. Он не предназначен для замены проекта асфальтового покрытия, выполненного профессиональными инженерами с использованием конкретных проектных данных.

Преимущества асфальта

Использование асфальтового покрытия обеспечивает быстрый, эффективный и экономичный процесс строительства с непревзойденной универсальностью. Здесь мы обсудим множество преимуществ использования асфальта.

Долговечность

Асфальт представляет собой гибкое покрытие, способное выдерживать случайные перегрузки без серьезных повреждений. Его стойкость к замораживанию-оттаиванию и солям против обледенения обеспечивает превосходную работу в ненастную погоду. Отсутствие повторяющихся швов устраняет возможность вздутий бетона на портландцементе во время летней жары.

Экономичный

Федеральное управление автомобильных дорог показало, что доллар, потраченный на асфальтовые покрытия, на 26,9% дороже, чем доллар, потраченный на бетонные покрытия. Асфальт является экономически эффективным выбором, поскольку он имеет более низкую начальную стоимость, чем бетон, и может быть построен как вечный бетон . Это приводит к более низкой стоимости пользователя. Поэтапное строительство также помогает распределить стоимость размещения. Поскольку асфальтовое покрытие не имеет швов, которые нужно ремонтировать, и не подвергается воздействию замораживания-оттаивания, его обслуживание намного дешевле.

Экологическая устойчивость

Асфальт — экологически чистый материал для строительства тротуаров. От производства асфальтового покрытия до укладки на дороге и восстановления путем повторного использования/переработки асфальтовые покрытия минимизируют воздействие на окружающую среду. Такие технологии, как переработка асфальтового покрытия, переработка битумной черепицы, теплой асфальтобетонной смеси, пористого дорожного покрытия и другие достижения, помогают снизить затраты в течение жизненного цикла и воздействие дорожного покрытия на окружающую среду. Асфальт обеспечивает долговечное и гладкое дорожное покрытие для пользователей сегодня и для будущих поколений.

Плавность хода

Асфальтовое покрытие всегда обеспечит водителям плавную и тихую езду, к которой они привыкли. Поскольку он уложен машинным способом, он имеет однородную поверхность, непревзойденную по сравнению с другими покрытиями. В этом методе конструкции нет повторяющихся стыков, шумной текстуры поверхности и вздутий, и все это приводит к более плавной езде, которую испытывают водители.

Простота строительства

Поскольку асфальтовое покрытие укладывается машинным способом, нет необходимости в трудоемкой опалубке и стальной арматуре. После укладки транспортные средства могут использовать дорожное покрытие практически сразу — не требуется никаких задержек, чтобы дать ему высохнуть. При ремонте дорог асфальтовое покрытие выполняется быстрее и легче, потому что время простоя в ожидании затвердевания заплаты невелико.

Универсальность

Универсальность и популярность асфальтового покрытия очевидны по всей территории Соединенных Штатов – фабрики и школы, офисные парки и игровые площадки, а подавляющее большинство наших улиц и дорог являются ярким свидетельством того, что преимущества асфальтового покрытия делают его лучшим выбором в Америке для мощения и восстановления.

Шум

Асфальтовые покрытия тихие. Данные со всего мира доказывают, что на асфальтовых покрытиях создается меньше дорожного шума. Было показано, что смеси открытого грунта и асфальта с каменной матрицей (SMA) поглощают шум двигателя и трансмиссии.

Пригодно для повторного использования

Еще одним важным преимуществом асфальтового покрытия является его способность полностью перерабатываться. Не только заполнители можно использовать повторно, но и асфальтовое вяжущее сохраняет свои адгезионные свойства и может быть повторно использовано в новой смеси асфальтового покрытия. Тротуары перерабатываются на обычном заводе по производству асфальтобетонных покрытий с минимальными модификациями. Вторичное дорожное покрытие было испытано в лаборатории и в полевых условиях, и было доказано, что оно работает не хуже первичных заполнителей. Асфальтовые покрытия на 100% подлежат вторичной переработке; на самом деле, они являются наиболее перерабатываемым продуктом в Соединенных Штатах.

Безопасность

Асфальтовые покрытия обладают высокими значениями сопротивления скольжению. Темный цвет асфальта уменьшает блики, способствует таянию льда и снега и обеспечивает высокую контрастность разметки полос движения.

Поэтапное строительство

Основным преимуществом асфальтовых покрытий является возможность поэтапного строительства. Асфальтовое основание может быть размещено и использовано под транспортным средством во время первоначального строительства. Затем на этот базовый слой можно наложить окончательные поверхностные слои. Поэтапное строительство улучшает условия на строительной площадке, устраняет аспект илистых почв и обеспечивает площадку для хранения строительных материалов и оборудования. Этот метод также дает возможность обнаружить и исправить непредвиденные проблемные области, такие как слабое земляное полотно, плохой дренаж или плохо уплотненные траншеи, которые можно отремонтировать с минимальными затратами до окончательной засыпки. Площадка также может быть благоустроена до укладки слоя износа, что позволит завершить все строительные работы до завершения укладки дорожного покрытия. При этом стоянка с покрытием может получить разрешение на использование до окончательного размещения покрытия, что позволит использовать участок раньше, а не позже.

Асфальт Определено

Черный вяжущий материал, известный как асфальт, веками использовался при строительстве дорог. Хотя существуют естественные залежи асфальта или каменного асфальта, большинство из них сегодня получают при переработке сырой нефти. Асфальт входит в состав большинства видов нефти и выделяется в процессе очистки. (См. технологическую схему нефтебитума ниже.)

Технологическая схема нефтебитума

Асфальт называется битумным материалом, потому что он содержит битум, углеводородный материал, растворимый в дисульфате углерода. Деготь, полученный при деструктивной перегонке мягкого угля, также содержит битум. И нефтяной асфальт, и каменноугольная смола относятся к битуминозным материалам. Поскольку их свойства сильно различаются, нефтяной битум не следует путать с каменноугольной смолой. Нефтяной асфальт почти полностью состоит из битума, в то время как содержание битума в каменноугольной смоле относительно низкое. Эти два материала следует рассматривать как отдельные объекты.

Одной из характеристик и преимуществ асфальта как материала для инженерных сооружений и ремонта является его универсальность. Несмотря на то, что при обычных температурах асфальт является полутвердым, его можно превратить в жидкость при нагревании, растворении в растворителях или эмульгировании. Асфальт представляет собой прочный цемент, который легко склеивается, обладает высокой водонепроницаемостью и долговечностью, что делает его особенно полезным в дорожном строительстве. Он также обладает высокой устойчивостью к действию большинства кислот, щелочей и солей.

Асфальтовое вяжущее

Асфальт производится в различных типах и сортах, начиная от твердо-хрупких твердых частиц и заканчивая жидкостями, близкими к воде. Полутвердая форма, известная как асфальтовое вяжущее, является основным материалом, используемым в асфальтовых покрытиях. Жидкий асфальт получают, когда битумное вяжущее смешивают или «разбавляют» нефтяными дистиллятами или эмульгируют с водой и эмульгирующим агентом.

При температуре окружающего воздуха битумное вяжущее представляет собой черный, липкий, очень вязкий материал. Это прочное и долговечное связующее с отличными адгезионными и гидроизоляционными характеристиками. Применение тепла, которое облегчает смешивание с минеральными заполнителями для получения асфальтового покрытия, может легко разжижать асфальтовые вяжущие.

Асфальтовое вяжущее больше всего используется для асфальтового покрытия. После уплотнения и охлаждения до температуры воздуха асфальтовое покрытие представляет собой очень прочный материал для мощения, способный выдерживать большие транспортные нагрузки, оставаясь при этом достаточно гибким, чтобы выдерживать условия окружающей среды и нагрузки. Более 96 процентов дорог с твердым покрытием в Соединенных Штатах имеют асфальтовое покрытие.

Эмульгированные асфальты

Эмульгированные асфальты (также известные как эмульсии) представляют собой маловязкие смеси крошечных капель битумного вяжущего, воды и эмульгаторов. Эмульгатор покрывает поверхность битумных капель и удерживает их в воде во взвешенном состоянии перед нанесением. После нанесения битумная эмульсия разрушается, а вода отделяется и испаряется. Эмульсии при нанесении имеют коричневатый цвет, но после разрушения асфальтовое вяжущее возвращается к исходному черному цвету.

Эмульсии используются в качестве липкого слоя между последующими слоями асфальтового покрытия, чтобы помочь скрепить слои вместе.

Разбавленные битумы

Разжиженные битумы представляют собой жидкие битумные смеси с низкой вязкостью, получаемые путем разбавления (разбавления) битумных вяжущих нефтяными растворителями (разбавитель или разбавитель). После нанесения нефтяной растворитель испаряется, оставляя остаток битумного вяжущего.

Битумы Cut-Back

могут использоваться в качестве связующего слоя между последующими слоями асфальтового покрытия, особенно при низких температурах окружающего воздуха.

Сортировка битумного вяжущего

Асфальтовые вяжущие, пригодные для строительства дорожных покрытий, предварительно классифицировались на основе показателей сопротивления проникновению и/или вязкости. В настоящее время асфальтовые вяжущие классифицируются на основе температурного диапазона, в котором вяжущее сохраняет определенные желательные характеристики. Эти желательные характеристики включают в себя достаточную гибкость, чтобы противостоять растрескиванию при низких температурах, и достаточную жесткость, чтобы противостоять колееобразованию при высоких температурах. Текущая система оценивания известна как система оценки эффективности (PG) 9.0003

Классификация характеристик

Спецификации классификации характеристик были разработаны в рамках Стратегической программы исследований автомобильных дорог (SHRP) и являются основным компонентом SUPERPAVE. Вяжущие выбираются в зависимости от климата и температуры дорожного покрытия, в которых предполагается применение вяжущего. Например, вяжущие с оценкой эффективности (PG), используемые в Миннесоте, различаются в зависимости от севера и юга и в зависимости от предполагаемого использования; однако чаще всего используется марка PG 58-28. Первое число (58) представляет среднюю максимальную расчетную температуру покрытия за 7 дней в градусах Цельсия. Эта максимальная температура устанавливает верхний температурный предел для вяжущего, чтобы сохранить достаточную жесткость, чтобы противостоять колееобразованию.

Второе число (-28) представляет минимальную расчетную температуру дорожного покрытия в градусах Цельсия. Минимальная температура устанавливает нижний предел для связующего, чтобы сохранить достаточную гибкость, чтобы сопротивляться термическому растрескиванию.

Физические свойства вяжущих измеряются при различных температурах как до, так и после лабораторного старения. Лабораторное старение проводится для имитации полевых условий, возникающих в процессе производства асфальтового покрытия, а также при длительном воздействии окружающей среды. Физические свойства вяжущего обычно измеряют с помощью четырех устройств:

• Реометр динамического сдвига
• Ротационный вискозиметр
• Реометр с изгибающейся балкой
• Тестер прямого натяжения

Заполнители

Заполнители (или минеральные заполнители) представляют собой твердые инертные материалы, такие как песок, гравий, щебень, шлак или каменная пыль. Правильно подобранные и отсортированные заполнители смешиваются с асфальтовым вяжущим для формирования асфальтового покрытия. Заполнители являются основными несущими компонентами асфальтового покрытия, всего около 95 процентов смеси по массе.

Классификация

Заполнители для дорожного покрытия классифицируются в зависимости от источника или способа приготовления. Ниже приводится краткое описание классификаций:

Карьерные или береговые заполнители

Гравий и песок представляют собой карьерные или береговые природные заполнители. Обычно их просеивают до нужного размера, прежде чем использовать для асфальтирования.

Переработанные заполнители

Когда природный заполнитель из карьера или насыпи был измельчен и просеян, чтобы сделать его пригодным для асфальтовых покрытий, он считается переработанным заполнителем. Дробление обычно улучшает форму частиц, делая округлые частицы более угловатыми.

Щебень также является обработанным заполнителем. Он образуется при дроблении обломков коренных пород и крупных камней таким образом, что все грани частиц разрушаются. Изменение размера частиц достигается просеиванием.

При переработке щебня образующаяся мелочь отделяется от другого измельченного заполнителя и может использоваться в качестве промышленного песка в асфальтовых покрытиях.

Синтетические заполнители

Заполнители, полученные путем изменения как физических, так и химических свойств исходного материала, называются синтетическими или искусственными заполнителями. Некоторые из них производятся и обрабатываются специально для использования в качестве заполнителей; другие являются побочным продуктом производства и окончательного процесса сжигания. Доменный шлак является примером синтетического заполнителя.

Желательные свойства заполнителей

Выбор заполнителя для использования в асфальтовом покрытии зависит от наличия, стоимости и качества материала, а также типа конструкции, для которой он предназначен. Чтобы определить, подходит ли заполнитель для использования в строительстве асфальта, его следует оценить с точки зрения следующих свойств.

Размер и классификация . Максимальный размер заполнителя — это наименьшее сито, через которое проходит 100 процентов материала. Номинальный максимальный размер – это следующее сито, большее, чем сито, на котором задерживается 10 процентов материала. То, как будет использоваться смесь асфальтового покрытия, определяет не только соответствующий максимальный размер заполнителя, но и желаемую градацию (распределение размеров меньше максимального).

Чистота . Избыток посторонних или вредных веществ, таких как сланец, оксиды, непрочный кремний и/или органический материал, делает некоторые материалы непригодными для смесей для дорожного покрытия.

Прочность . Вязкость или твердость — это способность заполнителя сопротивляться раздавливанию или разрушению во время смешивания, укладки, уплотнения и других процедур, связанных со строительством или дорожной нагрузкой.

Прочность . Несмотря на сходство с ударной вязкостью, надежность представляет собой способность заполнителя сопротивляться износу, вызванному погодными условиями. Например, напряжения, действующие на материалы при замораживании и оттаивании.

Форма частиц . Форма частиц заполнителя влияет на общую прочность и удобоукладываемость асфальтобетонной смеси, а также на плотность, достигаемую при уплотнении. При уплотнении частицы неправильной формы, такие как щебень, имеют тенденцию слипаться и сопротивляться смещению.

Поглощение . Пористость заполнителя позволяет ему поглощать асфальт и образовывать связь между частицей и асфальтом. Желательна определенная степень пористости, но заполнители с высокой абсорбирующей способностью обычно не используются. Поглощение является важным фактором при разработке асфальтобетонной смеси для дорожного покрытия.

Зачистка . Когда асфальтовая пленка отделяется от заполнителя из-за действия воды, это называется зачисткой. Заполнители, покрытые слишком большим количеством пыли, также могут вызвать плохое сцепление, что приведет к зачистке. Заполнители, легко поддающиеся отрывному действию, обычно не подходят для асфальтовых смесей для дорожного покрытия, если только не используется агент, препятствующий отделению.

Упомянутые выше свойства количественно измеряются стандартными физическими испытаниями, а предельные значения включены в спецификации стандартных материалов.

Асфальтовое покрытие

Асфальтовое покрытие известно под разными названиями: асфальтовое покрытие, асфальтобетон, растительная смесь, битумная смесь, битумный бетон, горячий асфальт, теплый асфальт и многие другие. Это комбинация двух основных ингредиентов – заполнителей и битумного вяжущего. Агрегаты составляют примерно 95 процентов от общей массы смеси. Их смешивают примерно с 5% асфальтового вяжущего для получения асфальтового покрытия.

Заполнители и асфальт объединяются на заводе-изготовителе, способном производить определенные материалы. Оборудование завода включает в себя: холодильные бункеры для хранения и контролируемого дозирования фракционированного заполнителя; сушилка для сушки и нагрева заполнителей до необходимой температуры смешивания; шнековая мельница или барабан для смешивания рассортированного нагретого заполнителя и жидкого битумного вяжущего в соответствии с заданными рецептурами смесей, а также резервуары для хранения нагретого жидкого асфальта.