Многообразие видов асфальтобетона и их характеристики

Развитие дорожного строительства целиком определяется развитием машиностроения. Какими бы высокими характеристиками ни обладала машина, скорость ее передвижения во многом зависит от качества дороги, а не только от ее возможностей. Так что появление, а, вернее говоря, внедрение асфальтобетона обусловлено созданием и совершенствованием бензинового двигателя.

Классификация по наполнителю

Асфальтобетон, как и многие другие искусственные строительные материалы, имеет сложную структуру. Главными его ингредиентами является минеральный материал – щебень, песок, порошок, и вяжущее на органической основе – битум. Структура и степень измельчения этих компонентов определяет физические свойства конечного продукта и его применение.

В зависимости от природы каменной составляющей асфальтобетон разделяют на 3 группы. И для начала мы поговорим о щебеночных наполнителях и о том, чем отличается ЩМА от асфальтобетона.

Щебеночные

Обычные

Дорога по строению напоминает многослойный пирог: нижний слой — стабилизирующий, и верхний — более плотный и дорогостоящий. Одна из первых его задач – защитить нижние слои от попадания внутрь влаги, так как именно последняя способствует снижению прочности дороги. Очевидно, что этот показатель будет зависеть, с одной стороны, от прочности используемого камня, а с другой – от величины зерна.

Для получения АБ используют следующие виды:

• щебень, полученный дроблением изверженных или метаморфических пород – необходим при изготовлении как высокоплотных, так и пористых видов АБ;
• щебень из осадочных пород, отличается меньшей прочностью;
• материал из металлургического шлака, для высокоплотных видов неприменим;
• щебень из гравия подходит только для пористых и высокопористых асфальтов.

Щебеночно-мастичный асфальтобетон (вид ЩМА 15)

Щебеночно-мастичные

Усовершенствованным видом щебеночного АБ выступает щебеночно-мастичный. Его отличает высокая упругость и стойкость к расслаиванию за счет уплотнения и включения стабилизирующих ингредиентов. ГОСТ 31015-2002: «Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон щебеночно-мастичные». Состав его отличается от традиционного АБ:

• щебень – 70–80%. Причем используется материал улучшенной формы – кубической, что заметно увеличивает износостойкость верхнего слоя. ЩМА способен прослужить более 20 лет при очень высокой нагрузке;
• песок только из отсевов дробления плотных горных пород – он значительно уменьшает трение;
• более высокое содержание битума – 5,5–7,5 %, что означает значительную водо- и морозостойкость;
• стабилизаторы – Габбро, Виатоп, ПБВ-60 и так далее.

Щебеночно-мастичный асфальт требователен к процедуре уплотнения.

• Способ изготовления его обеспечивает отсутствие сухого контакта между зернами щебня, что исключает, например, применение вибрации во время укладки.
• Также нельзя использовать катки на пневмомашинах: для укладки допускаются только гладковальцевые аппараты.

Еще одно отличие ЩМА от обычного щебеночного варианта с высокой плотностью – очень хорошие показатели шероховатости, что обуславливает плотность контакта покрышек с материалом даже при очень высокой влажности. Однако распространение ЩМА стал получать сравнительно недавно: отсутствовала техника, позволяющая изготавливать кубовидный щебень. Асфальтобетон ЩМА имеет среднюю цену.

О преимуществах и особенностях щебеночно-мастичных асфальтобетонов расскажет этот видеосюжет:

Гравийные

Гравий формируют из рыхлой, осадочной горной породы в виде крупных обломков. Для асфальтобетонных смесей гравий дробят. Различают несколько разновидностей камня по его происхождению:

• горный – содержит значительные включения песка, глины и прочего, но отличается шероховатой поверхностью, что улучшает адгезию с бетоном;
• ледниковый – наиболее близок к горному по свойствам;
• речной и морской – состояние поверхности гравия связаны с той средой, где он добывался. В море или в реке постоянное движение воды сообщает камню гладкую поверхность. Состав речного и морского камня лучше, однако гладкость снижает сцепление с песчано-цементным раствором;
• выделяют также озерный гравий, занимающий среднее место между речным и горным.

Гравий используют при изготовлении пористых и высокопористых АБ. Далее мы поговорим о том, что это такое, песчаный асфальтобетон.

Песчаные

Песок при производстве асфальтов годится двух видов:

• природный – добывается в песчаных карьерах. В состав не должны входить суглинки;
• из отсевов – его получают при дроблении горных пород, по сути, это те же частицы щебня, только очень малых размеров.

Песок или отсев входит в состав любых асфальтобетонов, но в малом количестве. Материал, в котором функцию каменной фракции выполняет только песок, называют песчаным.

Песок из мрамора, гранита, клинкера используют при получении декоративных асфальтов.

Размер минеральных зёрен

Кроме происхождения и физико-химических качеств камня, имеет значение и его размер, и даже форма. При этом гравий и щебень дробят до нужных габаритов. Песок же является мелкозернистой фракцией в любом случае.

Давайте узнаем, бывает ли плотным крупнозернистый асфальтобетон.

Крупнозернистые

К крупнозернистым относят асфальтобетоны, в состав которых входит фракция гравия или щебня с диаметром зерна до 40 мм. Такие частицы слишком велики, чтобы обеспечить хорошую плотность (в отличии от мелкозернистого асфальтобетона), сюда обязательно добавляют песок и минеральный порошок. Используют крупнозернистый АБ для формирования нижних слоев дороги.

Далее мы поговорим про асфальтобетон мелкозернистый, его объемный и удельный вес, цену за м3, насколько он плотный и рассмотрим другие важные, связанные с ним нюансы.

Мелкозернистые

К этой категории относят АБ с фракцией щебня и гравия диаметром до 20 мм. При одинаковом составе асфальт на основе горного щебня прочнее, чем АБ на основе гравия.

Мелкозернистый АБ подходит для верхнего покрытия дорог – улиц, шоссе, аэродромов и прочее. Малый размер зерна разрешает получить более плотный материал, однако же, и более склонный к накоплению пластических деформаций – формированию колеи. Эта проблема решается за счет изменения состава материала.

Песчаные

Зерно с диаметром до 10 мм получить можно только одним методом: включить в качестве каменного составляющего природный песок или отсев. Песчаный асфальтобетон не отличается стойкостью к нагрузкам. Используется на участках, где нет интенсивного движения и тяжелого транспорта – детские площадки, дорожки в парке.

Виды асфальтобетона по величине остаточной пористости

Асфальтобетон имеет еще одну важную характеристику – величина остаточной пористости. Это объемное соотношение числа пор покрытия после уплотнения, то есть, в конечном продукте. Измеряется в процентах по объему материала. По отношению к этой величине АБ разделяют на 4 группы.

Состав асфальта при этом может быть совершенно разный.

Высокоплотные и плотные

Этот материал применяют для верхнего покрытия асфальтных дорог – так называемой, дорожной одежды. Отличает его высокая износостойкость, прочность., долговечность, устойчивость к большой нагрузке, а также величина шероховатости и даже беспыльность. Главным же его свойством является водо— и морозостойкость.

• Высокоплотными выступают асфальтобетоны, в которых остаточная пористость не превышает 1–2,5%. Примером его служит щебеночно-мастичный асфальтобетон.
• К плотным причисляют АБ с пористостью равной 2,5–5%. Это мелкозернистые асфальты на основе щебня из метаморфических и горных пород.

Пористые и высокопористые

Такого рода АБ используется для нижних слоев дороги, чья задача – обеспечить стойкость к статическим и динамическим нагрузкам. Пористые материалы намного сильнее впитывают влагу и разрушаются под ее действием. Верхний, более плотный слой предохраняет нижние слои от этой опасности.

• К пористым относят асфальтобетоны с показателем остаточной пористости в 5–10%. Это крупнозернистые АБ на основе щебня или любые на основе гравия.
• Высокопористые имеют величину остаточной пористости равную 10–18%. Изготавливают материал из любых видов щебня и гравия.

Асфальтобетон выпускается для самых разных потребностей, поэтому любая классификация – по размеру зерна, по остаточной плотности, и так далее, указывает не на качественную оценку, а на область, где этот вид АБ должен применяться.