Асфальтобетон щма: Всё об асфальтировании / Справочник / Щебеночно-мастичный асфальтобетон

Автор

Содержание

Щебеночно-мастичный асфальтобетон: технология производства и укладки

Среди разновидностей асфальтовых покрытий выделяется щебеночно-мастичный асфальтобетон, его отличает повышенные показатели упругости, водостойкости и сдвигоустойчивости. Использованные при изготовлении материала стабилизирующие компоненты делают покрытие шероховатым и стойким к расслаиванию.

Материал был разработан в 60-х годах XX века в Германии и быстро распространился по всему миру. За границей представлено более десятка видов ЩМА, в нашей стране только три — представлены ЩМА 10, 15 и 20.

Особенности

Щебеночно-мастичный асфальтобетон долговечное покрытие, которое используют по всему миру. Основа материала – каркас из щебня высокого качества, он позволит повысить стойкость к деформации готового покрытия.

Объем битумного раствора больше, чем у конкурентов. Он заполняет все доступное пространство, что снижает пористость массы. По итогу получается покрытие устойчивое к внешним воздействиям и сроком эксплуатации в несколько раз больше других видов асфальтобетона.

Основные отличия от других асфальтобетонных смесей:

  • Содержание щебня больше на 20-30%, чем в обычном растворе;
  • Повышенное количество битума в массе;
  • Форма и размер щебня строго контролируются;
  • Добавление стабилизирующих добавок.

Жесткие требования к размеру частиц щебня связаны с — наличием большого объема пустот, которые заполняются мастикой из битума и возведением каркаса. Частицы щебня взаимодействуют между собой, а это способствует повышению показателей сдвигоустойчивости.

Покрытие из ЩМА обладает высокими показателями износостойкости даже при использовании шипованных шин, и предохраняет дорогу от возникновения колеи.

Состав асфальтобетона ЩМА

Состав щебеночно-мастичного асфальтобетона строго регулируется ГОСТ 31015-2002 «Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон щебеночно-мастичные».

При изготовлении используются следующие компоненты:

  • Щебень;
  • Битумный раствор;
  • Очищенный песок;
  • Специальные добавки для стабилизации раствора;
  • Минеральный порошок по госту16557-78.

Важно! Если при изготовлении битум можно заменить полимерно-битумных вяжущим, в этом случае стабилизирующие добавки можно не использовать.

Для используемого сырья обязательно предъявляются несколько условий:

  • Для ЩМА берется щебень твердых пород с однородными зернами кубовидной формы;
  • Песок только очищенной, мелкой или средней фракции;

Важно! В растворе щебеночно-мастичного асфальта количество щебня от массы 70-80%, битумного вяжущего 5,5 – 7,5%.

Смеси ЩМА используются для прокладки городских дорог и скоростных автомагистралей, так же рекомендуется их применять на аэродроме, для укладки взлетных полос и сета для посадки.

Производители предлагают три варианта щебеночно-мастичных смесей асфальтобетона, главное отличие – размер щебня:

  • ЩМА 10;
  • ЩМА 15;
  • ЩМА 20.

Добавки, используемые при изготовлении ЩМА

Так как в составе щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси находится повышенный объем щебня и нефтяного битума, требуется использование специальных добавок, которые стабилизуют массу и оградят ее от расслаивания.

Использование стабилизирующих добавок позволит сохранить однородность массы, насытить раствор требуемыми качествами и удержать горячий раствор на поверхности основы из щебня.

Преимущества, которые дает применение добавок:

  • Увеличение толщины битумной пленки;
  • Гарантирует однородность массы;
  • Устойчивость к расслаиванию.

Тип компонентов для стабилизации имеет большое значение при изготовлении и транспортировке. Они отличаются друг от друга, но главное, что все добавки повышают качества асфальта.

Стабилизирующие добавки в виде гранул и волокон выпускаются из следующих материалов:

  • резина;
  • полимеры;
  • акрил;
  • асбест;
  • целлюлоза;

Так же применяют добавки из различных минеральных компонентов и термопластичных полимеров.

Производители большее предпочтение отдают именно добавкам на основе целлюлозы. Компоненты находятся в доступной ценовой категории и способны необходимое время удерживать битумный раствор на щебневой основе, что в свою очередь гарантирует защиту от расслаивания массы.

Используемые волокна обязательно должны быть очищены от примесей, иметь однородную структуру и быть одной длины.

Свойства добавки на основе целлюлозы:

  • Влажность -8%;
  • Термостойкость при температуре 220 градусов – 7%;
  • Содержание волокон длиной 0,1-2,0 мм – 80%.

Добавки в виде волокон имеют несколько отрицательных качеств — они впитывают воду их окружающей среды, в том числе воздуха, поэтому необходимо внимательно отнестись к герметичности упаковки. Так же волокно плохо распределяются по смеси, а это в свою очередь увеличивает время на замешивание.

Преимущества щебеночно-мастичного асфальтобетона

Асфальтобетон на основе щебеночно-мастичной массы широко применяется во многих странах для любых нужд. Он обладает целым рядом достоинств, которые выгодно отличают его от других типов асфальтных покрытий.

Основные плюсы материала:

  • Водонепроницаемость покрытия;
  • Низкая стираемость покрытия;
  • Не возникает колея;
  • Высокие показатели морозоустойчивости;
  • Хорошие показатели усталостной стойкости;
  • Устойчивость к механическим воздействиям;
  • Сдвигоустойчивость готового асфальта;
  • Долговечность – в два раза дольше обычного асфальта;
  • Покрытие имеет шероховатую поверхность, оно обеспечивает лучшее сцепление автомобиля с дорогой;
  • Устойчивость к появлению трещин;
  • Низкие показатели шума при движении автотранспортного средства;
  • Устойчивость к климатическому воздействию.

Щебеночно-мастичный асфальтобетон это улучшенный вид асфальтобетона, его технические качества способствуют комфортному и безопасному движению по дороге.

Технология производства

Изготовление раствора щебеночно-мастичного асфальта предполагает смешивание предварительно нагретых щебня и песка в специальном смесителе с постепенным добавлением других компонентов:

  • Минеральный порошок;
  • Нефтяной битум или ПВБ;
  • Добавки для стабилизации раствора (гранулы или волокна).

Температура готовки массы ШМА выше на 25 – 35 градусов больше обычных растворов. Повышенная температура требуется, потому что в отличии от обычного асфальта, смесь ложится более тонким слоем.

Важно! Заранее определитесь с видом связующей добавки.

Этапы приготовления раствора ЩМА:

  • Собрать и подготовить необходимый щебень и песок – сырье должно быть определенной фракции, очищено от посторонних примесей, просеяно, хорошо просушено и дозировано.
  • Отмерить нужное количество холодной добавки для стабилизации массы и минерального порошка;
  • Подготовить битум – постепенно разогреть в специальной емкости и добавить модифицирующие компоненты, тщательно вымешать раствор.
  • Отдельно смешать все сухие компоненты;
  • Залить сухие элементы с горячим раствором нефтяного битума, постепенно вливая и тщательно размешивая до однородной структуры.

Полученная масса выгружается в специально оборудованные самосвалы – кузов с подогревом и защитный тент, и перевозится к месту асфальтоукладочных работ. Раствор используется в течение нескольких часов.

По технологии укладки щебеночно-мастичного асфальтобетона разрешается его применение как в мелких ручных работах при заделывании трещин и неровностей, так и полной укладки полотна дороги.

Укладка щебеночно-мастичного асфальтобетона

Согласно технологии укладки асфальта на щебеночно-песчанную смесь работы по починке или укладки дороги проводятся только в сухую теплую погоду:

  • В весенний период температура от +5 градусов;
  • В осеннее время года – минимум +10 градусов.

Примерный расход раствора от 50 – 150 кг/м 2, показатель средней толщины щебеночного основания под асфальт зависит от типа щебеночно-мастичного асфальтобетона:

  • Для ЩМА 10 – толщина составляет 2-4 см,
  • Для ЩМА 15 – толщина слоя — 3-5 см,
  • Для ЩМА 20 – толщина слоя равна 4-6 см.

Процесс укладки щебеночно-мастичной смеси асфальтобетона

  • Подготовка основания – поверхность очищают от старого покрытия (при необходимости), выравнивают, устраняют неровности, тщательно зачищают металлическими щетками. Затем при помощи сжатого воздуха сдувают пыль, грязь и мелкие частицы.
  • Грунтовка поверхности – очищенное основание предварительно грунтуют жидким битумным раствором, это обеспечит оптимальный уровень сцепления ЩМА с поверхностью.
  • Укладка смеси – несколько асфальтоукладчиков ставятся рядом с уступом, расстояние между техникой не более 30 см. машины должны быть оснащены системой горизонтального уровня с поперечным уклоном. Горячая смесь поступает непрерывно и равномерно распределяется по всей ширине дороги.
  • Уплотнение массы – после укладки асфальта необходимо уплотнить массу с помощью катков, вес которых не меньше 8 – 10 тонн. Валы в обязательном порядке регулярно смазываются для облегчения работы, избежание прилипания и повреждения поверхности. Для этого используют либо эмульсию на основе керосина, либо обычный мыльный раствор.
  • На готовом полотне не допускается дефекты, если они есть, то их необходимо сразу же устранить. Устранение происходит ручным методом – работники добавляют горячий раствор в проблемное место и трамбуют небольшими самоходными катками.

Важно! ЩМА укладывается тонким слоем, при этом сохраняет все свои технологические свойства.

Возможные проблемы и причины их возникновения

При несоблюдении правил укладки, перевоза материал или его утрамбовывания могут возникнуть различные проблемы. Самые распространенные из них:

  • Раствор битума проявляется на поверхности готового покрытия – это проблема возникает при превышении установленной нормы объема битума в самом растворе ЩМА или при проведении предварительно грунтования основания.
  • Появление сети мелких трещин на дорожном полотне – при уплотни асфальтобетона, смесь имела слишком низкую температуру.
  • Возникновение широких трещин на асфальте – этот недостаток указывает на проблемы с укладчиком: плохой прогрев плит.
  • Плохие показатели сдвигоустойчивости покрытия – этот недостаток проявляется, если на начальном этапе работ была использована геосетка с размером ячейки меньше или больше требуемой нормы.

Щебеночно-мастичный асфальтобетон по праву занимает лидирующие позиции при строительных работах по укладке дорожного покрытия. Его главные свойства – износостойкость, долговечность и безопасность, за счет шершавой поверхности, позволяют использовать материал для покрытия высоконагруженных мест — скоростных магистралей, аэропортов, морских портов.

Щебеночно-мастичный асфальтобетон и долговечность дорожного покрытия

С каждым годом на автомобильных дорогах увеличивается количество автомобилей, грузоподъемность транспортных средств, что в свою очередь увеличивает нагрузку на дорожное покрытие в целом. В связи с этим проектировщики автомобильных дорог пытаются найти различные методы по сохранению прочности и ровности дорожного покрытия, увеличению сцепления автомобиля с дорожным покрытием, что, в конечном итоге, приведет к увеличению безопасности движения транспортных средств и срока службы конструкции дорожной одежды. 

На сегодняшний день одной из таких технологий может быть использование в верхнем слое покрытия дорожной одежды щебеночно-мастичного асфальтобетона, использование которого согласно различным данным увеличивает срок службы покрытия до 20 лет. 

Разработан этот материал в Германии в 60-х годах прошлого века. Широкое применение получил в последние десять – пятнадцать лет для устройства верхнего слоя покрытия на автомобильных дорогах с большой интенсивностью движения во многих странах и не только Европы. 
Приготовление данной асфальтобетонной смеси не требует дополнительных технических устройств, процесс экономичен и функционален.  И, что немаловажно, применение щебеночно-мастичного асфальтобетона дает возможность устраивать тонкослойные верхние слои дорожного покрытия, при этом сохраняя хорошие эксплуатационные характеристики, стабильность и долговечность покрытия.  

В настоящее время в мире насчитывается более 10 марок щебеночно-мастичного асфальтобетона, отличие которых заключается в различной крупности применяемого щебня, от размера которого и зависит толщина верхнего слоя покрытия (от 3см до 6см). 

При эксплуатации автомобильных дорог одной из насущных проблем является образование колеи на асфальтобетонном покрытии, причина возникновения которой обусловлена рядом различных факторов.  Прежде всего, это связано со свойствами материала, используемого для устройства покрытия верхних слоев дорожной одежды, самой конструкции дорожной одежды в целом и нагрузками на покрытие, связанными с движением автомобильного транспорта. 

Все это в итоге ведет к нарушению безопасности и комфортности движения на дорогах. Поскольку уменьшить нагрузку на дорожное покрытие в силу динамично развивающейся интенсивности движения и увеличивающейся грузоподъемности мы не в силах, то применить материал, который будет способствовать улучшению качества покрытия возможно. Материалом, который в большей степени обладает этими качествами, является вышеупомянутый щебеночно-мастичный асфальтобетон.

Щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь (ЩМАС) – это смесь минеральных материалов (щебня, песка, минерального порошка), стабилизирующей добавки и битума, дозированных в заданных соотношениях и перемешанных в нагретом состоянии. ЩМАС по праву завоевал высокую популярность по всему миру как довольно износостойкий материал, применяемый для дорожных покрытий на высоконагруженных трассах, в аэропортах и морских портах. Верхний слой покрытия, устраиваемый с применением ЩМАС, обладает комфортными и безопасными качествами, сам материал обладает большой шероховатостью и, что очень важно, обладает способностью поглощать шум при движении транспортных средств.​

Этот материал представлен жесткой каркасной структурой из щебня, что позволяет формировать остов асфальтобетонной смеси и обуславливает высокую сопротивляемость пластическим сдвижным деформациям.  Большое количества битумного вяжущего, которое заполняет пространство между зернами каменного материала, делает щебеночно-песчаный асфальтобетон долговечным материалом, который может противодействовать растягивающим напряжениям.

Жесткая каркасная структура щебеночно-мастичного асфальтобетона в отличие от обычных асфальтобетонов распределяет нагрузку по максимальной площади поверхности и уводит её в нижние слои дорожного покрытия, уменьшая тем самым износ «лицевой» части дороги. В результате существенно снижается деформация покрытия, в том числе, существенно снижается образование колеи и трещин. 
Щебеночно-мастичный асфальтобетон обладает качествами, которые дают ему преимущество перед другими видами асфальтобетона. А именно:

  • сдвигоустойчивость при высоких температурах, которая означает способность сопротивляться пластическому деформированию при многократной нагрузке от транспортного средства;
  • шероховатая поверхность, способствующая хорошему сцеплению с колесом автомобиля;
  • высокая износостойкость к действию шипованных шин;
  • большая водонепроницаемость;
  • повышенная трещиностойкость при деформациях.

Появление трещин в верхнем слое покрытии дорог зависит от многих факторов, одним из которых является воздействие на дорожное покрытие шипованных шин легковых автомобилей, которые двигаются на высокой скорости, и, в меньшей степени, от обычных шин тяжелых грузовых автомобилей.

После проведения различных исследований можно прийти к выводу, что использование в верхнем слое дорожного покрытия щебеночно-мастичного асфальтобетона уменьшает повреждение поверхности покрытия на 25-50 %. Это может быть сравнимо с эффектом, полученным от замены шин с металлическими шипами на шины со специально разработанными «облегченными» шипами.

Также характерной способностью ЩМАС является получение высоких показателей шероховатости и сцепления покрытия с колесом автомобиля, в том числе, и на мокром покрытии, что в свою очередь увеличивает безопасность движения в целом.

В большинстве стран мира строительство дорожных покрытий с применением ЩМАС развивается ускоренными темпами, что, в конечном итоге, приведет к улучшению общей дорожной сети и безопасности движения. Щебеночно-мастичный асфальтобетон получил широкое распространение в Скандинавских странах, Канаде, Австралии, а в последние годы — в США и Китае, постепенно вытесняя другие виды асфальтобетонных смесей.

Напрашивается вопрос: почему же ЩМА, обладая такими высокими качествами долго, не находил применения на наших дорогах?   Ответ прост: до настоящего времени отсутствовала необходимая техника, способная реализовать технологию приготовления и укладки щебеночно-мастичных смесей и позволяющая получить высококачественный кубовидный щебень, отвечающий высоким требованиям. 

С появлением такой техники для приготовления и устройства слоев из ЩМАС у дорожников появилась возможность строить качественные дороги с асфальтобетонным покрытием, учитывая все требования сегодняшнего времени.


При составлении статьи были использованы материалы учебного пособия Костина В.И.  «Щебеночно-мастичный асфальтобетон для дорожных покрытий» и статьи В.П. Батраковой «Особенности применения, технологии применения и укладки щебеночно-мастичного асфальтобетона».

Щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА)

За последние годы на автомобильных дорогах существенно возросло количество тяжелого грузового транспорта. Следовательно, возросли и нагрузки, воспринимаемые дорожным покрытием. Одним из материалов, отвечающих современным требованиям, является щебеночно-мастичный асфальтобетон, разработанный в 60-х годах в Германии и нашедший широкое применение во многих зарубежных странах при устройстве верхних слоев дорожных покрытий. Европейский опыт свидетельствует: срок службы покрытий из ЩМА может достигать 20 и более лет. В последние годы и в России щебеночно-мастичный асфальтобетон находит применение на трассах с интенсивным движением, на автомобильных дорогах I и II технической категории.

ЩМА – разновидность горячего асфальтобетона, обеспечивающая одновременно водонепроницаемость, сдвигоустойчивость (сопротивление колееобразованию), шероховатость покрытия. Состав ЩМА: фракционный прочный кубовидный щебень (70 — 80 % по массе), песок из отсевов дробления горных пород, минеральный порошок, битумное вяжущее, стабилизирующая добавка (целлюлозные волокна).

Основное отличие ЩМА от обычных асфальтобетонов заключается в его жесткой каркасной структуре в слое покрытия.

Такая структура обеспечивает передачу нагрузки с поверхности в нижележащие слои через непосредственно контактирующие друг с другом отдельные крупные частицы каменного материала. Тем самым достигается существенное снижение деформации как в продольном, так и в поперечном направлении.

Основные преимущества ЩМА: повышение коэффициента сцепления колес с дорогой, износостойкость, в том числе к действию шипованных шин, повышенная водо- и морозостойкость, эрозионная стойкость, большая устойчивость к старению и к усталостным трещинам, снижение уровня шума при движении автомобиля, снижение затрат на содержание и ремонт дорог в 2 — 4 раза.

Компания «Дорожный сервис РТ» освоила технологию устройства дорожного покрытия из щебеночно-мастичного асфальтобетона в 2003 году. Среднегодовой объем укладки щебеночно-мастичного асфальтобетона в компании Татавтодор составляет более 500 000 квадратных метров.

Фотогалерея


Характеристики и применение щебеночно-мастичного асфальтобетона (ЩМА)

Щебеночно-мастичный асфальтобетон представляет собой смесь, которая подлежит уплотнению.

Она имеет особенный состав компонентов в определенном соотношении, обеспечивающий превосходные эксплуатационные показатели дорожных покрытий и их долгий срок службы. Благодаря уникальным характеристикам все чаще смесь используется для обустройства современных дорог в крупных населенных пунктах.

Главное назначение ЩМА

Преимущественно данный стройматериал служит для обустройства финальных слоев дорог, которые имеют толщину 3-6 сантиметров. В ряде случаев смесь применяют для улучшения свойств уже имеющейся поверхности, чтобы придать хорошее сцепление с автомобильными шинами и шероховатость.

Основная сфера использования ЩМА – обустройство автомобильных дорог, которые относятся к категориям с первой по третью, скоростных дорог с большой интенсивностью движения и улиц в больших городах. В последние годы стало популярным задействовать состав в качестве покрытия на аэродромах.

Описание ингредиентов ЩМА

Щебень относится к каменным материалам минерального типа. Он помогает образовать структурный каркас материала. Это важный элемент, на который приходится 70-80 процентов от общего числа ингредиентов. Зачастую выбирают фракционированный камень с лучшей формой зерен и хорошими показателями шероховатости. При этом на игловатые и лещадные зерна может отводиться 15 процентов от общей массы. Иногда дополнительно применяется материал, полученный из металлургических шлаков.

Мастика в свою очередь отвечает за заполнение пустот, объем которых насчитывает примерно 20 процентов. Она представляет собой компонент со связующими функциями с содержанием песка, минерального порошка, битумного вяжущего и стабилизирующих добавок. Для приготовления подходит песок из отсевов, полученных в результате дробления пород.

Что касается минерального порошка, то он подобен используемому веществу для создания обычного асфальтобетона. Для производства компонента требуется доломит, известняк или прочие породы.

Битумное вяжущее создается из вязкого нефтяного дорожного битума, в который добавляют особенные ингредиенты или полимерно-битумные вещества.

Особое значение имеет стабилизирующая добавка, поскольку она дает возможность удержать вяжущее на зернах минеральных составляющих. В результате удается избежать расслаивания в связи с необходимостью промежуточного хранения и перевозки материала в горячем состоянии на место проведения работ. Стабилизирующими добавками могут быть прессованные гранулы, содержащие целлюлозные волокна, минеральные либо полимерные волокна.

По технологии производства материал практически не отличается от приготовления обыкновенного асфальтобетона. Для смешивания ингредиентов подходят стандартные смесительные установки, которые дополнительно оснащаются системой для подачи стабилизирующих добавок.

Отличительные характеристики ЩМА

Горячая щебеночно-мастичная смесь относится к отдельному виду уплотняемых асфальтобетонов. Он обладает рядом отличительных черт:

  • включает большое количество щебня;
  • содержит в составе достаточно битумного вяжущего;
  • ограничения по форме и размерам щебня являются более жесткими;
  • включает стабилизирующие компоненты.

Достоинства продукта

  • Устойчивость к воздействию низких температур и водонепроницаемость за счет включения в состав большого количества битумного вяжущего, а также небольшой остаточной пористости после уплотнения.
  • Повышенная усталостная устойчивость благодаря дисперсно-армирующим свойствам стабилизирующих добавок, вяжущему и незначительной остаточной пористости.
  • Хорошая устойчивость к сдвигам, которая достигается посредством высокого статического предела текучести в процессе сдвига.
  • Устойчивость к истиранию и разрушению под постоянным воздействием шин авто, в том числе с шипами, что обеспечивается использованием прочного щебня и включения в состав большого количества мастики.
  • Обеспечение отличного сцепления с колесами авто за счет шероховатости покрытия и превосходных фрикционных характеристик, что помогает увеличить безопасность в процессе езды по дороге.
  • Увеличенная устойчивость к усталостному образованию трещин.
  • Снижение уровня шума на 4-5 дБ по сравнению с традиционным материалом.

Особенности технологии обустройства дорог с помощью ЩМА

Для получения надежного покрытия необходимо придерживаться имеющихся норм, которые касаются доставки, методики укладки и проведения уплотнения.

  • Перевозка материала осуществляется специальными самосвалами, которые часто оснащаются системами обогрева и водонепроницаемым тентом для защиты, чтобы не допустить преждевременного остывания состава и попадания в него влаги.
  • Предварительные работы включают очистку нижнего слоя от грязи и пыли, обработку с использованием битумной эмульсии или жидкого битума. Для этого понадобится гудронатор. При наличии серьезных дефектов на нижнем покрытии, выполняют фрезерование и укладку асфальтобетона путем сплошного асфальтирования. Если повреждения небольшие, достаточно обычного ямочного ремонта.
  • Укладку проводят при сухой погоде и температуре не ниже 5 градусов в весеннее время и 10 градусов в осеннее время. Из техники потребуются гусеничные асфальтоукладчики, оснащенные автоматическими системами обеспечения правильного поперечного уклона и ровности покрытия. Укладка осуществляется на всю ширину дороги. Чтобы она была максимальной ровной, процедура проводится непрерывно с использованием мобильных перегружателей. Что касается скорости выполнения операций, то она должна составлять 2-3 метра в минуту.
  • Первым этапом уплотнения является воздействие с помощью тяжелых статических гладковальцовых катков. Вибрационные устройства не подойдут, поскольку ЩМА обладает высокой чувствительностью к переуплотнению. Температура смеси во время уплотнения должна быть максимально высокой. Не стоит задействовать и пневмоколесные катки, чтобы избежать прилипания смеси. На начальном этапе также не подойдут средние и легкие асфальтовые катки.

Благодаря соблюдению правил и всем перечисленным достоинствам ЩМА удается серьезно продлить сроки ремонта покрытия, а также обеспечить высокое качество, комфорт и безопасность перемещения для транспортных средств. Использование материала в строительстве дорог на протяжении многих лет, а также проведение лабораторных испытаний позволили сделать однозначные выводы о результативности, экономичности и удобстве в использовании при асфальтировании верхних слоев покрытий.

Автоматизация производства, АСУ ТП, ремонт, реконструкция, модернизация

ЩМА — щебеночно-мастичный асфальтобетон.

Этот материал был разработан в 60-х годах в Германии и в настоящее время нашел широкое применение во многих странах при устройстве верхних слоев дорожных покрытий. Зарубежные стандарты предусматривают более 10 марок горячих смесей ЩМА — в зависимости от максимальной крупности применяемого щебня. В России по разработанным в ФГУП «СоюздорНИИ» техническим условиям (ТУ-5718.030.01393697-99) регламентированы смеси ЩМА-10, ЩМА-15 и ЩМА-20, которые приготавливаются на основе щебня крупностью до 10, 15 и 20 мм. Данные смеси предназначены для устройства верхних слоев покрытия толщиной от 3 до 6 см.

Но что же такое ЩМА и чем он хорош? Зерновой состав щебеночно-мастичного асфальта включает высокое содержание фракционированного щебня (70-80% по массе) с улучшенной (кубовидной) формой зерен с целью создания максимально устойчивого минерального остова в уплотненном слое покрытия. Сдвигоустойчивость покрытия из ЩМА, характеризующая сопротивление образованию колеи, обеспечивается, главным образом, требуемым значением коэффициента внутреннего трения. Поэтому в песчаной части смеси применяется исключительно песок из отсевов дробления горных пород, так как природный песок снижает коэффициент внутреннего трения. Кроме того, высокое содержание крупной фракции каменного материала в ЩМА позволяет получить шероховатую поверхность покрытия и обеспечить требуемые значения коэффициента сцепления колеса с покрытием.

Кривые зерновых составов минеральной части ЩМА существенно отклоняются от кривых плотных смесей. Следующей особенностью щебеночно-мастичного асфальта является повышенное, по сравнению с традиционными горячими смесями, содержание битума (5,5-7,5%). Большое количество вяжущего препятствует проникновению влаги внутрь слоя, повышает устойчивость к старению, водоморозостойкость, трещиностойкость и, в конечном счете, значительно увеличивает долговечность покрытия. В некоторых зарубежных странах срок службы покрытий из ЩМА составляет более 20 лет. Однако повышенное содержание битумного вяжущего в смеси нужно стабилизировать, то есть предотвратить его отслоение и стекание с поверхности зерен щебня при высоких технологических температурах приготовления, хранения, транспортирования и укладки. Данная проблема легко решается введением в смесь стабилизирующей добавки, например целлюлозного волокна.

В 2000-2001 годах в России в порядке производственно-опытного внедрения было уложено около 200 тыс. кв. м. покрытий из ЩМА. Основной объем внедрения был осуществлен при строительстве автомобильной дороги «Дон» на участке МКАД — Кашира, где сначала на 118-119 км, а затем с 95 по 105 км был уложен верхний слой покрытия из ЩМА-15 и ЩМА-20. В результате устройства покрытия, которое осуществлялось ЗАО ССУ «Асфальт», ОАО «Центродорстрой», были отработаны технологии приготовления, укладки и уплотнения смесей из ЩМА.

Щебеночно-мастичный асфальтобетон приготовляли в смесительных установках периодического действия фирм «Ammann» и «Teltomat» производительностью 300 и 240 т/час соответственно путем смешивания в нагретом состоянии щебня, песка из отсевов дробления, минерального порошка и битума, а также стабилизирующей добавки в виде пропитанных битумом и спрессованных гранул из волокон целлюлозы. Стабилизирующие добавки вводили в смеситель АБЗ на разогретый каменный материал до или вместе с минеральным порошком, производя «сухое» перемешивание в течение 15-20 секунд. При последующем перемешивании смеси с битумом стабилизирующая добавка равномерно распределяется в объеме асфальтового вяжущего вещества.

Вводимый в смеситель стабилизатор дозировали вручную. Однако для уменьшения вероятности ошибки и снижения трудоемкости потребное количество стабилизирующей добавки от 0,2 до 0,45 % или 2,0-4,5 кг на 1 т смеси необходимо дозировать с допускаемой погрешностью ±5 %, используя специальные дозирующие системы объемного или весового типа. Дозирование стабилизирующей добавки может осуществляться автоматически из силосной башни или контейнера. При использовании системы объемного дозирования стабилизирующая добавка из контейнера или силосной башни объемом 3-4 куб. м. через роторное дозирующее устройство поступает в пневматический конвейер и по трубопроводу подачи диаметром 150 мм подается в циклон с встроенной загрузочной воронкой и датчиком наличия материала. Далее добавка через автоматический клапан выпускного отверстия попадает в трубопровод подачи материала в смеситель.

Система весового дозирования отличается от объемной тем, что добавка из контейнера или силосной башни с помощью шнекового конвейера сначала подается в весовой бункер, где дозируется, а уже затем поступает в трубопровод пневматического конвейера.

Дальнейшая схема прохождения материала аналогична системе объемного дозирования. В обеих системах дозирования в нижней части контейнера или силосной башни монтируется датчик контроля прохождения материала, который автоматически включает вибратор, установленный на нижней наклонной стенке контейнера или силосной башни при возможном отсутствии материала. Вибратор побуждает добавку перемещаться в контейнере или силосной башне в случае его зависания. Еще одним вариантом дозирования стабилизатора является использование линии подачи в смеситель старого асфальтобетона, являющейся штатным оборудованием на современных смесительных установках.

Спецификой смеси щебеночно-мастичного асфальтобетона является, в частности, более высокая, по сравнению с обычными асфальтобетонными смесями, температура приготовления. Это связано с температурной чувствительностью смеси и с тем, что ЩМА укладывается в основном тонкими слоями, склонными к быстрому охлаждению.

Приготовленную асфальтобетонную смесь из смесителя перегружали в накопительные бункеры и далее — в кузова автомобилей самосвалов для транспортирования ее к месту укладки. Использование накопительных бункеров в качестве временного склада для хранения смесей ЩМА позволяло обеспечивать ритмичность их выпуска независимо от наличия транспортных средств, изменения режимов укладки, а также сократить время загрузки автомобилей и повысить производительность АБЗ. Однако опыт проведения работ показал, что время хранения смеси ЩМА в бункере не должно превышать 0,5 часа.

Проблемой традиционных горячих асфальтобетонных смесей является склонность к сегрегации на всех технологических переделах. В связи с этим следует отметить, что у смесей ЩМА отсутствовали признаки сегрегации в процессе приготовления, хранения, транспортирования и укладки.

Транспортирование смесей ЩМА к месту укладки осуществлялось большегрузными автосамосвалами, оборудованными тентами для предотвращения остывания смесей. Термоизоляции смеси придавалось важное значение, так как ее температура в момент выгрузки в бункер асфальтоукладчика должна быть не ниже 150°С.

Подготовительные работы перед укладкой верхнего слоя покрытия состояли из обычного набора операций: выравнивания, очистки и подгрунтовки поверхности нижележащего слоя. Особое внимание уделялось обеспечению сцепления между слоями. В связи с повышенным содержанием битума в ЩМА перерасход битума в связующем слое недопустим. Битумная эмульсия наносилась на подготовленную поверхность нижнего слоя покрытия автогудронатором с нормой расхода 0,2-0,3 л/кв. м. При нанесении эмульсии на отфрезерованную поверхность ее норма увеличивалась в 1,5 раза.

Технология укладки и уплотнения смесей из щебеночно-мастичного асфальтобетона выполняется стандартным оборудованием — асфальтоукладчиками и катками, но вместе с тем имеет свои специфические особенности. Укладка верхнего слоя покрытия из ЩМА на автодороге МКАД — Кашира осуществлялась сразу на всю ширину (13,6 м) тремя гусеничными асфальтоукладчиками моделей Super-1800 и Super-2500 фирмы «Vogele» (Германия).

Два укладчика были оснащены рабочими органами типа SB 475 TV с трамбующим брусом и виброплитой, а один — рабочим органом высокого уплотнения АВ 475 ТР2 с трамбующим брусом и двумя прессующими планками. Предварительное уплотнение осуществлялось лишь трамбующим брусом с частотой 800-1000 ударов/мин и ходом бруса 4 мм. Рабочий орган асфальтоукладчика устанавливали выше проектной отметки поверхности покрытия с учетом припуска на уплотнение, составляющего 5-10 % от толщины слоя. В процессе укладки за асфальтоукладчиком, оснащенным более тяжелым и длинным рабочим органом высокого уплотнения, наблюдались случаи выдавливания избыточного вяжущего на поверхность покрытия. Эта особенность должна быть учтена при выборе уплотняющего рабочего органа и режимов его работы при укладке ЩМА.

Базой для работы автоматических систем асфальтоукладчиков служили копирные струны, 6-метровые лыжи и короткие лыжи (башмачки). Асфальтоукладчики располагались уступом, один за другим, с расстоянием между ними 10-30 м. Скорость укладки зависела от ритмичности доставки смеси к асфальтоукладчикам и находилась в пределах 2,0-3,0 м/мин. Однако следует отметить, что при возможности стабильной доставки больших объемов смеси на линию скорость укладчиков может быть увеличена до 4,0-5,0 м/мин.

После прохода асфальтоукладчика поверхность покрытия имела требуемую фактуру с равномерно распределенным каменным материалом без раковин, трещин, разрывов сплошности и других дефектов.

Специфика щебеночно-мастичного асфальтобетона — отсутствие сухого контакта между отдельными частицами каменного материала, что предопределяет технологию уплотнения, при несоблюдении которой возможно разрушение общей структуры слоя покрытия. В связи с этим уплотнение ЩМА на опытном участке автодороги МКАД — Кашира осуществлялось гладковальцовыми катками массой 9-11 т в статическом режиме.

Во избежание раздавливания крупных зерен каменного материала использование вибрации на катках недопустимо. Также из-за высокого содержания вяжущего для уплотнения покрытия из ЩМА нельзя использовать катки на пневмошинах. Уплотнение верхнего слоя ЩМА толщиной 5 см производилось отрядом из 6 катков — по два за каждым асфальтоукладчиком. Каждый из катков совершал по шесть проходов по одному следу на скорости 5-6 км/час. Учитывая ускоренное остывание слоя ЩМА, уплотнение осуществлялось при наибольшей температуре смеси, при максимально возможном в процессе укатки приближении катков к асфальтоукладчикам короткими захватками по 50-60 м. В связи с тем, что смеси ЩМА более липкие, чем обычные смеси из плотного асфальтобетона по ГОСТ 9128-97 (ГОСТ 9128-2009), необходимо было обеспечить хорошее орошение вальцов катков водой. В отдельных случаях, когда поверхность вальца смачивалась неполностью, отмечено налипание на него смеси. При этом на поверхности укладываемого покрытия появились дефекты в виде вырывания щебня. Эти дефекты были легко ликвидированы путем добавления и разравнивания горячей смеси перед проходом катка.

Таким образом, не нашло подтверждения существовавшее мнение о невозможности исправления локальных дефектов покрытия в горячем состоянии в процессе укладки и уплотнения. Однако «тяжелая» для ручных работ смесь ЩМА представляла определенные сложности при устройстве поперечных стыков. Это в первую очередь отражалось на ровности покрытия в зоне поперечного стыка, которая хотя и соответствовала требованиям СНиП 3.06.03-85, но уступала ровности остального покрытия. При обеспечении непрерывной укладки слоя ЩМА были получены очень высокие показатели ровности. Так, средняя ровность построенного 10-километрового участка покрытия по показателям измерения просветов под трехметровой рейкой составляет 99,0 % (до 3 мм).

Следует также отметить, что шероховатость покрытий из ЩМА, измеренная методом «песчаное пятно» перед открытием движения по построенным участкам, имела показатели значительно превышающие значения для покрытий из плотного асфальтобетона типа А. Средняя глубина впадин шероховатости на поверхности ЩМА-15 составила 1,2 мм, а ЩМА-20 — 1,7 мм (при максимальных значениях 1,8 и 3,0 мм соответственно).

По зарубежным данным щебеночно-мастичный асфальтобетон, кроме приведенных выше преимуществ, обладает низким уровнем шума, улучшенной обзорностью, высокой износостойкостью к истирающему действию шипованных шин и другими.

Спрашивается, почему же ЩМА, обладая такими высокими качествами, более 30 лет не находил применения на российских дорогах? Да просто в России отсутствовала необходимая техника, позволяющая, во-первых, получить высококачественный кубовидный щебень, отвечающий предъявляемым к нему высоким требованиям, и, во-вторых, способная реализовать технологию приготовления и укладки щебеночно-мастичных смесей. В настоящее время такая техника у российских дорожников появилась. Дело за малым — строить качественные дороги с асфальтобетонными покрытиями.

Щебеночно-мастичный асфальтобетон ЩМА-20

Щебеночно-мастичный асфальтобетон ЩМА-20 широко используется при ремонте и строительстве дорожного полотна. Также применяется при асфальтировании улиц, промплощадок, строительстве аэродромов и других объектов.

Гарантированное качество щебеночно-мастичного асфальтобетона ЩМА-20 от «ДСК»

Компания «ДСК»  предлагает материалы для строительства и ремонта с доставкой или купить с вывозом на собственной технике. Сравнивая цены в нашем регионе на щебеночно-мастичный асфальтобетон ЩМА-20, мы с гордостью заявляем, что у нас они самые демократичные! В стоимость строительных смесей включена бесплатная консультация наших специалистов по всем возникающим вопросам, чтобы произвести технологически правильно укладку асфальта.

Применение ЩМА-20

  • Повышение значения коэффициента сцепления колес автомашин с поверхностью дороги;
  • Уменьшение толщины дорожной поверхности;
  • Отказ от технологии нанесения шероховатости на дорожную поверхность;
  • Продление срока эксплуатации дорожного асфальтного покрытия, благодаря уменьшению деформации и увеличению стойкости к нагрузке от проезжающей техники;
  • Равномерное распределение нагрузки по всей площади асфальтовой поверхности.

Компонентный состав ЩМА-20

Основными компонентами, входящие в состав щебеночно-мастичного асфальтобетона ЩМА-20 являются:

  1. Щебень с фракцией не более 20 миллиметров.
  2. Песок, полученный в результате процесса дробления твердых пород.
  3. Битум, который препятствует проникновению влаги в слои асфальта.
  4. Различные добавочные компоненты для улучшения прочностных характеристик асфальтовой смеси.

Более подробную информацию Вы сможете узнать, позвонив нашим специалистам в области дорожного строительства по телефону .

Мы работаем в Москве и Московской области. Это обеспечит быструю транспортировку к назначенному Вами месту без нарушения технологии хранения вышеуказанной асфальтовой смеси. Минимальная цена за куб ЩМА-20 от «ДСК» – отличная поддержка Вашего бизнеса!

ТЕХНОЛОГИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЩЕБЕНОЧНО-МАСТИЧНОГО АСФАЛЬТОБЕТОНА (ЩМА) С ГРАНУЛЯТОМ СТАРОГО АСФАЛЬТОБЕТОНА И ФИБРОЙ | Петрович

1. Костин, В.И. Щебеночно-мастичный асфальтобетон для дорожных покрытий: учебное пособие / В.И. Костин. – Нижний Новгород: Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет, 2009. – 67 с.

2. Методические рекомендации по устройству верхних слоев дорожных покрытий из щебеночно-мастичного асфальтобетона. – М.: Союздорнии, 2002. – 29 с.

3. Баранов, И.А. Оценка эффективности стабилизирующих добавок для улучшения структуры и свойств ЩМА: дис. … канд. тех. наук / И.А. Баранов. – Орел, 2015. – С. 40–56.

4. Ядыкина, В.В. Применение волокнистых отходов промышленности в производстве щебеночно-мастичных асфальтобетонов / В.В. Ядыкина, Н.П. Куцына // Строительные материалы. – 2007. – № 5. – С. 28–29.

5. Модифицированная щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь с дисперсноармирующей добавкой / С.К. Илиополов, И.В. Мардиросова, С.А. Чернов, П.О. Дармодехин // Науковедение. – 2012. – № 3. – С. 1–9.

6. Blazejowski, K. Stone mastic asphalt. Theory and practice / К. Blazejowski. – New York: John Wiley and Sons, Inc., 2011. – P. 45–51.

7. Петрович, П.П. Исследование уплотнения дорожно-строительных материалов / П.П. Петрович // Исследования в области улучшения эксплуатационного состояния автомобильных дорог: сб. научных трудов. – М.: МАДИ, 2013. – С. 62–67.

8. Петрович, П.П. Вопрос приготовления щебеночно-мастичного асфальтобетона со старым асфальтобетоном и стальной фиброй / П.П. Петрович // Актуальные решения при проектировании, строительстве автомобильных дорог, наземных сооружений, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей: сб. научных трудов. – М.: МАДИ, 2015. – С. 12–17.

9. Петрович, П.П. Фибра – армирующая добавка в покрытии автомобильных дорог / П.П. Петрович // Научные исследования проблем строительства и эксплуатации дорог и пути их решения: сб. научных трудов. – М.: МАДИ, 2011. – С. 89–97.

10. Лупанов, А.П. Переработка асфальтобетона на АБЗ / А.П. Лупанов. – М.: Экон-информ, 2012. – С. 200–207.

Асфальт против цемента против бетона: в чем разница?

Келли Комбот, коммерческий оценщик, менеджер по маркетингу

Большинство людей, вероятно, не задумывается о разнице между асфальтом, цементом и бетоном — они все одинаковы, верно? При этом у вас могут возникать определенные ассоциации с каждым словом: асфальт может вызывать в воображении образы шоссе; бетон может напомнить о гаражах; а цемент может означать для вас тротуары.

Производственный процесс и применение для каждого из них совершенно разные, и тип покрытия, которое Superior использует для вашей подъездной дорожки, дорожки или террасы, может меняться в зависимости от местоположения, размера и многих других факторов.Если вы когда-нибудь задумывались о научных тонкостях повседневного асфальтирования, этот блог для вас!

Асфальт

Начнем с тезки по асфальту. В некоторых частях мира асфальт, известный как «битум», представляет собой сложный органический материал, получаемый из нефти. Он черный, очень липкий, его можно найти в естественных отложениях или в виде очищенного продукта (того, что мы используем). Иногда асфальт даже делают с использованием переработанного автомобильного моторного масла.

Асфальт

чаще всего используется для дорог, потому что он гибкий, экономичный и быстрый в использовании — вы можете ездить по нему в тот же день, когда он был уложен! Вы увидите его либо в жидком виде (используется для герметизации дорожных стыков), либо в полутвердом виде (для большинства дорог).

Знаете ли вы?
Хотя асфальт обычно бывает черным, его можно штамповать и раскрашивать с великолепными узорами и привлекательными оттенками.

Цемент

Цемент не часто используется сам по себе, поскольку он действует скорее как связующее, чем отделочный материал. Его можно использовать с мелким заполнителем (песок и гравий) для приготовления раствора для каменной кладки, или его чаще используют с песком и гравием для производства бетона.

Цемент, используемый в строительстве, обычно неорганический и сделан из извести или силиката кальция и бывает либо гидравлический , либо негидравлический , который указывает, может ли он схватываться во влажном состоянии.Негидравлический цемент должен быть сухим, чтобы он схватился, и после того, как он застынет, он будет устойчивым к разливу химических веществ.

Гидравлический цемент, как по волшебству, может затвердеть под водой, поскольку активируется химической реакцией между сухими ингредиентами и водой. Этот вид цемента также устойчив к химическому воздействию.

Забавный факт №1: Цемент является наиболее широко используемым материалом из существующих и уступает только воде как наиболее потребляемый ресурс на Земле!

Интересный факт № 2: химический процесс получения гидравлического цемента был фактически обнаружен древними римлянами, которые использовали вулканический пепел с добавлением извести в смесь.

Бетон

Бетон представляет собой смесь цемента, песка, гальки или щебня и воды и является основным материалом, используемым для строительства зданий. Он имеет очень высокую «прочность на сжатие», что означает, что он может выдерживать чрезмерный вес и давление.

Хотя в основном бетон используется для строительства больших конструкций, бетон также используется для строительства дорог, поскольку на самом деле он более экономичен для езды, обладает большей отражающей способностью, более долговечен и служит намного дольше, чем другие материалы для дорожного покрытия.Поскольку необработанные бетонные поверхности обычно довольно пористые, что делает их восприимчивыми к химическим веществам, таким как масло и красители, можно применять различные виды отделки, чтобы защитить их и улучшить их внешний вид.

Как Superior может помочь в вашем проекте мощения

Наш широкий спектр услуг позволяет нам гибко работать над множеством проектов, от мелкого ремонта выбоин до полной парковки и проезжей части. Мы работаем с асфальтом (укладка и ремонт), герметизирующими покрытиями, штампованным и цветным асфальтом, различными бетонными покрытиями, земляными работами и многим другим.

Для обслуживания, оценки или экстренных ситуаций звоните нам по телефону 204-254-3737 или закажите онлайн-консультацию прямо сейчас!

Асфальт против бетона: что лучше?

Может быть трудно понять, использовать ли бетонное или асфальтовое покрытие при ремонте. Ни один из материалов не лучше другого, а некоторые идеально подходят для конкретных проектов. Выбирая между бетонными дорогами и асфальтированными дорогами или стоянками, вы должны учитывать несколько плюсов и минусов.

Часто люди выбирают материал для мощения, исходя из первоначальных затрат. Многие люди хотят экономичное или дешевое решение. Иногда правильный выбор дорожного покрытия также может оказаться выгодным; Тем не менее, это не всегда так. Стоимость бетона и асфальта регулярно колеблется, вы получите краткосрочное решение и дополнительные материальные затраты, если выберете материал для дорожного покрытия, который удовлетворит ваш кошелек, но не ваши потребности в дорожном покрытии.

Понимание нескольких основных преимуществ и недостатков дорожного покрытия поможет, когда придет время рассчитать материалы — как сейчас, так и в будущем.Вот главные плюсы и минусы асфальтобетонных материалов для мощения.

Преимущества бетонных дорог

Бетон может уменьшить неудобства в будущем и, как правило, имеет более длительный срок службы. Фактически, срок службы бетонного покрытия составляет в среднем 20-40 лет.

Бетонные дороги идеально подходят для:

  • новое строительство
  • новых дорог в городах
  • расширение дорог в городских районах,
  • и ремонт подземных коммуникаций — все участки, подверженные воздействию природных стихий и износу с течением времени.

Кроме того, бетон на 100% пригоден для вторичной переработки. Он сломан и используется для других строительных проектов или для строительства новых дорог и мостов. А поскольку бетон требует меньшего количества ремонтов и технического обслуживания с течением времени, затраты на топливо для тяжелого оборудования и строительной техники, необходимых для его обслуживания, ниже. Снижение затрат на топливо означает меньшие выбросы, что помогает сохранить окружающую среду чистой.

Как бетон, так и асфальт можно использовать с перекрытиями. Накладки требуют меньшего количества строительства и общего обслуживания и могут помочь материалу дорожного покрытия прослужить дольше, обеспечивая устойчивость к соли, химическим веществам, УФ-лучам и другим вредным факторам, таким как замерзание, оттаивание и разливы транспортных средств.

К основным видам бетонных перекрытий относятся:

  • Белая посыпка
  • Ультратонкая белая посыпка
  • Наклейка наклеенная
  • Накладной слой без склеивания

Недостатки бетонных дорог

Как правило, стоимость дорожного покрытия из бетона немного выше, чем стоимость дорожного покрытия из асфальта. Но во многих сценариях финансирование конкретного дорожного проекта может быть затруднено, потому что бетон не всегда считается краткосрочным решением.Ремонт бетонной дороги часто приводит к замене всей плиты, что увеличивает затраты на ремонт.

Хотя на бетонных улицах меньше выбоин, чем на асфальтовых улицах, безопасность остается проблемой для автомобилистов. В дождливую или снежную погоду автомобили больше скользят по бетонным дорогам, чем по асфальту.

Преимущества асфальтовых дорог

Асфальт дешевле, чем бетон, и на строительство дороги из асфальта уходит меньше времени. И, как и бетон, асфальт подлежит вторичной переработке, так как его можно расплавить и использовать снова.Это выгодно людям, которых волнует вопрос: «Сколько стоит асфальт?»

Кроме того, асфальт подходит для строительства и содержания дорог в сельской местности, потому что некоторые виды толстых асфальтовых конструкций долговечны и требуют только ухода за поверхностью. Множество достижений в технологиях укладки асфальта сделали эти варианты особенно быстрыми и экономичными для городских и проселочных дорог.

Варианты асфальтовых покрытий:

  • Переработка
  • Притирание
  • Фрезерование и заполнение
  • Тонкие накладки
  • Смеси модифицированные
  • Открытые дорожки трения
  • Каменно-матричный асфальт
  • Superpave
  • Бесконечные тротуары

Недостатки асфальтовых дорог

Асфальт встречается чаще, чем бетон, но это не значит, что он идеален для любой ситуации.В регионах, подверженных проливным дождям и холодным, ледяным зимам, асфальтовые дороги повреждены из-за экстремальных погодных условий и износа. На асфальтированных дорогах часто встречаются выбоины. Бригады технического обслуживания часто посещают одни и те же выбоины несколько раз за сезон из-за тенденции материала разрушаться в циклах замораживания и оттаивания. Это может со временем привести к неэффективности и увеличению затрат.

Итак, когда дело доходит до бетонной или асфальтовой стоянки или дороги, ответ может быть сложным. Различные качества каждого материала в конечном итоге будут иметь наибольшее значение для вашего решения.Это действительно зависит от конкретной ситуации и возможностей финансирования. Выбор лучшего материала для мощения для вашего проекта требует предварительного планирования и практического опыта. Узнайте о решениях для укладки асфальта , и , а также о решениях для ямочного ремонта от компании Unique Paving Materials.

Уплотнение горячих асфальтовых покрытий: Часть I

Единственным наиболее важным фактором, влияющим на долгосрочную долговечность покрытия из горячего асфальта (HMA), является плотность смеси, которая достигается подрядчиком во время строительства.Плотность материала определяется как вес материала, занимающего определенный объем пространства. Процесс уплотнения вызывает сжатие асфальтобетонной смеси и уменьшение ее объема. По мере увеличения плотности горячего асфальтового материала содержание воздушных пустот в смеси уменьшается (они обратно пропорциональны друг другу). Правильно спроектированная смесь HMA должна иметь содержание воздушных пустот в диапазоне от 3% до 5%.

Если уплотненная горячая асфальтовая смесь имеет высокое содержание воздушных пустот (более 8%), смесь не будет работать так же хорошо при движении.Точно так же, если уплотненная асфальтовая смесь имеет низкое содержание воздушных пустот (менее 3%), смесь будет подвержена остаточной деформации или колейности, а также деформации под воздействием транспортных нагрузок. Таким образом, для того, чтобы смесь функционировала должным образом, подрядчик должен иметь возможность уплотнять смесь до желаемого уровня плотности или содержания воздушных пустот.

Плотность асфальтобетонной смеси определяет ее долговечность. Все следующие факторы связаны с содержанием воздушных пустот в горячем асфальтовом материале: усталостная долговечность; остаточная деформация; окисление; повреждение от влаги; искажение; и распад.

По мере того, как воздушное пространство в горячей асфальтовой смеси уменьшается, усталостная долговечность или количество повторений нагрузки до разрушения этой смеси увеличивается. Испытания показали, что уменьшение содержания воздушных пустот в данной асфальтобетонной смеси с 8% до 5% может удвоить усталостную долговечность дорожного покрытия. Таким образом, для данной толщины HMA как части конструкции дорожного покрытия способность смеси выдерживать нагрузку может быть значительно увеличена, когда смесь уплотняется до более низкого содержания воздушных пустот.

Устранение неисправностей

Степень остаточной деформации или колейности, которая возникает под нагрузкой в ​​горячей асфальтовой смеси, также напрямую связана с содержанием воздушных пустот в смеси.По мере того как содержание воздушных пустот уменьшается, количество колейности, которое может возникнуть в этой смеси, также уменьшается. При правильной конструкции смеси хорошо уплотненная смесь не будет покидать колеи под действием транспортных нагрузок. Если конструкция смеси в каком-либо аспекте несовершенна, надлежащее уплотнение смеси все же может значительно уменьшить количество колейности и поперечных искажений, которые будут возникать при повторяющихся приложениях нагрузки. Если, однако, содержание воздушных пустот в смеси уменьшается до менее 3%, это может привести к увеличению скорости образования колейности смеси.

Со временем асфальто-цементное вяжущее в асфальтобетонной смеси окисляется и становится более хрупким. Этот процесс окисления или старения приводит к уменьшению пенетрации и увеличению вязкости асфальтового цемента. Скорость окисления напрямую связана с содержанием воздуха в смеси. Чем ниже содержание воздушных пустот, тем менее быстро горячий асфальтовый материал будет стареть и становиться более жестким.

Повреждение или удаление влаги происходит, когда вода может попасть в смесь и под повторяющимся движением транспорта пробивается между асфальтовым покрытием на заполнителе и поверхностью заполнителя.Степень повреждения влагой в первую очередь связана с характеристиками заполнителя, используемого в смеси, но также напрямую связана с содержанием воздушных пустот в смеси. По мере того, как содержание воздушных пустот в смеси уменьшается, количество повреждений, наносимых влагой, также уменьшается. Действительно, смесь, которая может плохо отслаиваться при содержании воздушных пустот 8%, может не пострадать от влаги, если она может быть уплотнена до содержания воздушных пустот ниже 4%.

Искажение или толчок — это смещение смеси, обычно в продольном направлении, под действием движения.Искажение в первую очередь связано с дизайном и свойствами смеси, но также связано с содержанием воздушных пустот. Для данной смеси уменьшение содержания воздушных пустот во время строительства уменьшит количество искажений, которым смесь будет подвергаться при воздействии транспортных нагрузок, особенно при остановках или поворотах. Увеличение плотности смеси (уменьшение содержания воздушных пустот) увеличит внутреннюю стабильность и прочность смеси и может значительно снизить степень деформации, возникающей под нагрузкой.

Распад или растрескивание напрямую связаны с содержанием воздушных пустот в смеси. Если смесь должным образом уплотнена (до содержания воздушных пустот 8% или менее), она, как правило, не рассыпается при правильном содержании асфальта. Однако, если та же смесь уплотняется до высокого содержания воздушных пустот, под воздействием транспортных нагрузок может произойти сильное расслоение. По мере того как содержание воздушных пустот в смеси уменьшается, количество растекания также будет уменьшаться.

Асфальтобетонная смесь должна быть полностью уплотнена, прежде чем она остынет до температуры около 175 F.При температурах выше этого значения смесь обычно все еще достаточно теплая, чтобы оборудование для уплотнения могло переориентировать частицы заполнителя в их наиболее плотную конфигурацию. Однако ниже этой температуры смесь, как правило, слишком густая, чтобы значительно увеличивать ее плотность при продолжении прокатки, хотя следы от валков часто можно удалить ниже этой предельной температуры уплотнения. Поэтому смесь необходимо уплотнять, пока она еще горячая. Пять факторов напрямую влияют на скорость охлаждения асфальтобетонной смеси, когда этот материал помещается поверх другого существующего слоя конструкции дорожного покрытия.Эти переменные: температура воздуха; базовая температура; температура выкладывания смеси; толщина слоя; и скорость ветра.

При прочих равных условиях, при повышении температуры окружающего воздуха время, доступное для уплотнения, также увеличивается. Смесь потребуется больше времени, чтобы остыть до предельной температуры 175 F в теплый день, чем в прохладный. Повышение температуры воздуха позволяет оборудованию для уплотнения достичь желаемого уровня плотности смеси.

Для скорости охлаждения горячей асфальтовой смеси более важной, чем температура воздуха, является температура поверхности слоя, на который укладывается новая смесь.Хорошо известно, что тепло в слое асфальтобетона теряется в двух направлениях. Поверхность смеси охлаждается по мере передачи тепла воздуху. Нижняя часть смеси также охлаждается, поскольку тепло передается нижележащему основному материалу. Смесь охлаждается вниз в основание быстрее, чем вверх в окружающий воздух.

Базовая температура — температура слоя, на который укладывается новая асфальтобетонная смесь — на самом деле более важна, чем температура воздуха при определении времени, доступного для уплотнения.Повышение базовой температуры дает больше времени для уплотнения.

По мере увеличения температуры смеси, выходящей из-под стяжки, время, доступное для уплотнения, также увеличивается. Смесь, помещенная при температуре 300 F, для данной толщины подъема и других факторов окружающей среды, потребует больше времени для охлаждения до предельной температуры 175 F, чем та же смесь, помещенная при температуре 250 F.

Толщина критически важна для скорости охлаждения

Вероятно, наиболее важным фактором в скорости охлаждения асфальтобетонной смеси является толщина укладываемого и уплотняемого слоя.По мере увеличения толщины слоя время, доступное для уплотнения, также увеличивается. Для 3-дюймовой модели требуется значительно больше времени. толстый слой горячей асфальтовой смеси для охлаждения до предельной температуры 175 F, чем для 1 дюйм. слой остыть до той же температуры. Время охлаждения не прямо пропорционально толщине подъема, но геометрически пропорционально. Например, в день при 40 F при той же температуре основания, 3 дюйма. Толстому слою HMA, помещенному при температуре 250 F, потребуется 19 минут, чтобы охладиться от температуры укладки до температуры отсечки 175 F.В тот же день при 40 F, с той же базовой температурой и для той же температуры укладки смеси 250 F, 1 дюйм. толстый слой HMA остынет до температуры отсечки всего за 3 минуты.

Тонкий слой асфальтобетонной смеси остывает быстрее при сильном ветре, чем при слабом ветре или его отсутствии. Ветер оказывает гораздо большее влияние на поверхность смеси, чем на различных глубинах в слое HMA. Сильный ветер может вызвать такое быстрое охлаждение поверхности, что образуется корка.Эта корка должна быть разрушена роликами до завершения процесса уплотнения. Чем выше скорость ветра, тем меньше времени остается на уплотнение, при прочих равных условиях.

Диксон и Корлью опубликовали набор кривых охлаждения для асфальтобетонных смесей. Эти кривые показывают количество времени, доступное для уплотнения при различных комбинациях условий. Кривые воспроизводятся в Разделе Шестой Части Третьей Руководства по укладке горячего асфальта, доступного в Национальной ассоциации асфальтовых покрытий.Для ввода графиков используются три переменные: температура укладки смеси, базовая температура (которая считается равной температуре воздуха) и толщина уплотненного слоя.

Прорезиненный асфальтобетон (RAC)

Что такое RAC?

Прорезиненный асфальтобетон (широко известный как RAC) — это материал для дорожного покрытия, получаемый путем смешивания измельченных переработанных шин с асфальтом для получения связующего, которое затем смешивается с обычными заполнителями. Этот Затем смесь укладывается и утрамбовывается в дорожное покрытие.Существует два основных типа связующих для RAC: асфальт-каучуковые и концевые смеси. Примечание. Определения многих терминов отображаются как зеленые ссылки на глоссарий сайта RAC. В глоссарии используйте кнопку «Назад» в веб-браузере, чтобы вернуться на исходную страницу.

  • Асфальт-резина . Асфальт-каучук определен стандартом D6114 Американского общества испытаний и материалов (ASTM) как «смесь асфальтового цемента для дорожных покрытий и измельченных переработанных шин (которые (вулканизированный) каучук и другие добавки, при необходимости, для использования в качестве связующего при строительстве дорожного покрытия.Резина должна смешиваться и взаимодействовать с горячим асфальтовым цементом в достаточной степени, чтобы вызвать разбухание частиц резины перед использованием ». Асфальтово-каучуковое вяжущее смешивается в полевых условиях (на заводе по производству горячих смесей), и для его производства требуется специальное передвижное смесительное оборудование. Типичное содержание модификатора резиновой крошки (CRM) для асфальт-резиновой смеси составляет 18-22%. Модификатор резиновой крошки, используемый в асфальтовом каучуке, находится в диапазоне 10-16 меш. Асфальт-каучук успешно используется в Калифорнии более 30 лет.
  • Терминальная смесь . Конечные смеси представляют собой связующие материалы, в которых используется модификатор резиновой крошки тонко измельченной (менее 30 меш) и обычно смешиваются на асфальтовом заводе. Исторически сложилось так, что связующие концевые смеси содержали 10 процентов или менее модификатора резиновой крошки. Однако в последние годы в некоторых проектах содержание модификатора резиновой крошки было увеличено до 15-20 процентов. Терминальная смесь имеет 20-летний успех использование в Калифорнии.

Зачем использовать RAC?

RAC — это проверенный продукт, обладающий множеством преимуществ, включая экономичность, долговечность, безопасность, бесшумность и экологически чистую альтернативу традиционным материалам для дорожного покрытия.

  • Экономичный . В большинстве случаев RAC может использоваться с меньшей толщиной по сравнению с обычными асфальтовыми покрытиями — в некоторых случаях с половиной толщины обычного материала — что может привести к значительному уменьшению количества материала. и экономия затрат. Кроме того, можно сэкономить на стоимости жизненного цикла за счет снижения затрат на техническое обслуживание и увеличения срока службы RAC.
  • Прочный, безопасный и тихий . RAC долговечен. Он устойчив к растрескиванию, что может снизить затраты на техническое обслуживание.Тематические исследования неоднократно демонстрировали, что RAC, если он спроектирован и сконструирован должным образом, служит намного дольше — часто на 50 процентов. длиннее — чем у обычных материалов. Кроме того, RAC обеспечивает лучшее сопротивление скольжению, что может обеспечить лучшее сцепление с дорогой. Кроме того, RAC дольше сохраняет свой темный цвет, поэтому дорожная разметка становится более отчетливой и снижает дорожный шум.
  • Экологичность . В Калифорнии ежегодно производится более 40 миллионов утильных шин, из которых около 75 процентов попадает на свалки.Перед государством по-прежнему стоит проблема примерно с 10 миллионами человек. излишки шин ежегодно. Большинство из них попадает на наши свалки, но некоторые попадают в незаконные склады. В проекте по замене покрытия RAC толщиной два дюйма используется около 2000 утильных шин на милю полосы движения. За последние несколько лет Калифорния использовала более 10 миллионов использованных шин в проектах по укладке дорожных покрытий RAC, вывозимых со свалок или незаконной утилизации

CalRecycle поддерживает RAC

CalRecycle поддерживает использование RAC в Калифорнии через несколько программ:

  • Grant Programs .Существует несколько программ грантов CalRecycle RAC, которые предоставляют финансовую помощь местным органам власти специально для финансирования проектов RAC.
  • Техническая помощь и обучение . CalRecycle предоставляет инженерно-техническую помощь и обучение в местных юрисдикциях Калифорнии.
  • Информация о продукте и продавце. Ознакомьтесь с материалами для дорожного покрытия и поставщиками продукции в каталоге продукции для производства шин в Калифорнии.
  • Информационный бюллетень Green Roads .Этот Информационный бюллетень может быть использован для информирования местных руководителей о преимуществах, использовании и сравнении затрат на RAC в качестве альтернативы мощению.

Кроме того, по контракту с Калифорнийским объединенным советом по управлению отходами (ныне известным как Департамент рециркуляции и восстановления ресурсов или CalRecycle) была создана учебная программа под названием Непрерывное образование и университетские учебные программы по прорезиненному асфальтобетону и применению отработанных шин в гражданском строительстве, переведенные на испанский язык.Это учебная программа на уровне колледжа, призванная побудить выпускников инженерных специальностей рассмотреть возможность использования прорезиненного асфальтобетона и заполнителя на основе шин в своих будущих инфраструктурных проектах.

Литейный песок — Руководство пользователя — Асфальтобетон — Руководство пользователя по отходам и побочным продуктам при строительстве дорожного покрытия

ЛИТЕЙНЫЙ ПЕСОК Руководство пользователя

Асфальтобетон

ВВЕДЕНИЕ

Отработанный железосодержащий формовочный песок может использоваться в качестве мелкого заполнителя в покрытиях из горячего асфальта. (1,2,3) Удовлетворительные характеристики были получены при использовании горячих смесей дорожных покрытий, содержащих до 15% чистого отработанного формовочного песка.

Горячее асфальтовое покрытие, содержащее более 15 процентов чистого отработанного формовочного песка (смешанного с природным песком), восприимчиво к повреждению от влаги из-за гидрофильного характера формовочного песка (в основном кремнезема), что приводит к удалению окружающего асфальтобетонного покрытия. зернистость заполнителя, потеря мелкого заполнителя и ускоренный износ дорожного покрытия.Проблема может быть уменьшена с помощью добавок, препятствующих слипанию.

Отработанный песок литейных цехов цветных металлов и пыль цехов с рукавами могут содержать высокую концентрацию тяжелых металлов, что может препятствовать их использованию в качестве заполнителя при строительстве дорожных покрытий.

РЕГИСТРАЦИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Коммерческое использование отработанного формовочного песка в США крайне ограничено. Нет документально подтвержденных случаев использования формовочного песка в асфальтобетонных смесях.В исследовании Американским обществом литейщиков свойств асфальтобетона (с использованием 10% формовочного песка) по сравнению с контрольными смесями (без формовочного песка) результаты показали небольшую разницу в проектных свойствах Маршалла (например, пустоты в минеральном заполнителе, стабильность, текучесть и т. и удельный вес). (4) Более недавнее исследование было проведено в Университете Пердью с образцами, содержащими до 30 процентов формовочного песка. Увеличение количества смесей формовочного песка выше 15 процентов снизило удельный вес, увеличило воздушные пустоты, снизило текучесть и стабильность смесей и снизило непрямое сопротивление растяжению (после погружения в ванну с горячей водой), что указывает на восприимчивость образцов. к проблемам с зачисткой. (4)

ТРЕБОВАНИЯ К ОБРАБОТКЕ МАТЕРИАЛА

Дробление и сортировка

Перед использованием в качестве заполнителя может потребоваться измельчение и просеивание отработанного формовочного песка, чтобы уменьшить размер любых слишком больших стыков сердечника или неразрушенных форм. Это легко достигается с помощью обычного оборудования для обработки заполнителей (процесс дробления и грохочения с замкнутым контуром, при необходимости оснащенный магнитным сепаратором).

Также важно поддерживать консистенцию (в первую очередь градацию) при производстве горячей асфальтовой смеси. Различия между литейными цехами требуют, чтобы отработанные формовочные пески исследовались и оценивались в зависимости от источника.

Контроль качества

Чтобы отработанный формовочный песок подходил в качестве частичной замены естественных мелких заполнителей в асфальтовых покрытиях, он не должен содержать нежелательных материалов, таких как дерево, мусор и металл, которые могут попадать в литейный цех.Отработанный формовочный песок также не должен содержать толстых покрытий из обожженного угля, связующих и добавок для форм. Эти компоненты могут препятствовать адгезии вяжущего асфальтобетона к формовочному песку.

Хранение и смешивание

Следует накапливать запасы достаточного размера, чтобы можно было добиться однородности продукта. Это может потребовать накопления значительного количества отработанного формовочного песка на центральной площадке конкретного литейного цеха или группы литейных цехов перед передачей материала производителям горячей смеси.

Для соответствия требованиям градации мелкозернистых заполнителей горячего асфальта (AASHTO M29), (5) отработанный формовочный песок должен быть смешан с природным песком на заводе горячего смешения.

ИНЖЕНЕРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Некоторые свойства отработанного формовочного песка, которые представляют особый интерес при использовании формовочного песка в асфальтовых покрытиях, включают форму частиц, градацию, долговечность и пластичность. Чистый обработанный формовочный песок, за исключением градации, в целом может удовлетворять физическим требованиям к мелкодисперсному заполнителю горячего асфальта (AASHTO M29).

Форма частиц : Гранулометрический состав отработанного формовочного песка очень однороден, примерно от 85 до 95 процентов материала имеет размер сита от 0,6 мм до 0,15 мм (№ 30 и № 100). Зерна обычно имеют округлую или субугловую форму.

Градация : Градация имеет тенденцию попадать в пределы для плохо гранулированного мелкого песка, который имеет относительно однородный размер (проходящий 0,3 мм и остаточный 0,15 мм) с содержанием мелких частиц (менее 0.075 мм (сито № 200)) в пределах от 5 до 15 процентов.

Прочность : Отработанные формовочные пески обладают хорошими характеристиками прочности и устойчивости к атмосферным воздействиям. (6,7)

Пластичность : Отработанный формовочный песок, образующийся в литейных цехах, использующих системы формования сырого песка, в которых в отливку добавлены бентонитовая глина и морской уголь, должен быть исследован, чтобы убедиться, что уровни пластичности соответствуют требованиям AASHTO для мелких заполнителей.

Зачистка — одно из наиболее важных свойств, которое следует оценивать при добавлении формовочного песка в асфальтобетонную смесь.

Зачистка : Отработанный формовочный песок состоит в основном из кварцевого песка, покрытого тонкой пленкой обожженного углерода, остаточного связующего (бентонит, морской уголь, смолы) и пыли. Однако гидрофильная природа формовочного песка (в основном кремнезема) может привести к удалению асфальтового цементного покрытия, окружающего зерна заполнителя, что приведет к потере мелкозернистого заполнителя и ускоренному износу дорожного покрытия. Эту проблему можно смягчить, ограничив содержание отработанного формовочного песка в смеси до 15 процентов от общей массы заполнителя или используя добавку, препятствующую слипанию.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Смешанный дизайн

Асфальтовые смеси, содержащие формовочный песок, могут быть разработаны с использованием стандартных методов расчета асфальтобетонных смесей (Marshall, Hveem).

Возможность удаления асфальтобетонных смесей, содержащих отработанный формовочный песок, должна быть оценена в лаборатории как часть общего проекта смеси. Доступно несколько тестов, самые распространенные из которых: AASHTO T283-85, (8) , в котором сравнивается соотношение прочности на разрыв влажных и сухих образцов; T182-84, (9) T195-67, (10) или иммерсионный тест Маршалла после процедуры MTO LS-283 (11) , который сравнивает сохраненную стабильность Маршалла и внешний вид брикетов Маршалла до и после погружения в нагретую водяную баню.Сопротивление отслаиванию можно повысить путем добавления гашеной извести или имеющихся в продаже присадок, препятствующих слипанию.

Проектирование конструкций

Традиционные методы проектирования дорожного покрытия AASHTO подходят для асфальтового покрытия с использованием отработанного формовочного песка в качестве мелкого заполнителя.

ПОРЯДОК СТРОИТЕЛЬСТВА

Погрузочно-разгрузочные работы и хранение

Для формовочного песка применимы те же общие методы и оборудование, которые используются для работы с обычными заполнителями.

Литейный песок, который обычно получают в сухом виде, можно хранить в закрытых конструкциях, чтобы сохранить это состояние и снизить затраты энергии на сушку. Могут потребоваться специальные меры для контроля фильтрата (содержащего фенолы) из открытых отвалов (включая временные склады). (12) Использование непроницаемой подушки (для сбора поверхностной влаги или осадков, проходящих через отвал) и последующая фильтрация (с использованием фильтра с активированным углем) фильтрата оказались эффективными (но потенциально дорогостоящими) для ограничения содержания фенола. концентрация разряда. (6,7)

Смешивание, укладка и уплотнение

Те же методы и оборудование, которые используются для традиционных покрытий из горячего асфальта, применимы к покрытиям, содержащим отработанный формовочный песок. Если он сухой (влажность менее 5%), отработанный формовочный песок можно дозировать непосредственно в дробилку (только для периодических заводов) или через переработанный асфальт (барабанные установки), где он может быть дополнительно высушен, если необходимо, уже обычные агрегаты с подогревом. (13)

Присутствие бентонита и органических связующих материалов может увеличить время, необходимое для сушки, и может увеличить нагрузку на систему пылеулавливания горячего смесителя (рукавный фильтр). Любой присутствующий уголь и органические связующие обычно сжигаются в процессе.

Те же методы и оборудование, которые используются для укладки и уплотнения обычных покрытий, применимы и для покрытий, содержащих формовочный песок.

Контроль качества

Для смесей, содержащих формовочный песок, следует использовать те же процедуры полевых испытаний, что и для обычных горячих асфальтобетонных смесей.Смеси должны быть отобраны в соответствии с AASHTO T168, (14) и испытаны на удельный вес в соответствии с ASTM D2726 (15) и плотность на месте в соответствии с ASTM D2950. (16)

НЕРЕШЕННЫЕ ВОПРОСЫ

Необходимо разработать стандартные методы оценки пригодности формовочного песка для использования в горячих асфальтовых смесях. Иммерсионный тест Маршалла подходит для оценки потенциала зачистки.

Для определения максимального количества формовочного песка, которое может быть добавлено в горячую асфальтобетонную смесь без вредных воздействий, необходимы дополнительные данные о характеристиках.

Необходимо определить потенциальные экологические проблемы, связанные с выбросами фенола из хранилищ формовочного песка, и, при необходимости, определить соответствующие стратегии обработки.

ССЫЛКИ

  1. Джавед, С., К. В. Ловелл и Л. Е. Вуд. «Отходы литейного песка в асфальтобетоне», Протокол исследований по транспортировке 1437 . Совет транспортных исследований, Вашингтон, округ Колумбия, 1994.

  2. Джавед С. и К. В. Ловелл. Использование отработанного литейного песка при строительстве автомобильных дорог . Заключительный отчет, проект № C-36-50N, Университет Пердью, Вест Лафайет, Индиана, 1994.

  3. Цесельски, С. К. и Р. Дж. Коллинз. Переработка и использование отходов и побочных продуктов при строительстве автомобильных дорог .Национальная совместная программа исследований автомобильных дорог, Синтез практики автомобильных дорог 199, Транспортный исследовательский совет, Вашингтон, округ Колумбия, 1994.

  4. Американское общество литейщиков. Альтернативное использование песка из литейных отходов . Заключительный отчет (Фаза I), подготовленный Американским обществом литейщиков для Министерства торговли и общественных дел штата Иллинойс, Дес-Плейнс, Иллинойс, июль 1991 г.

  5. Американская ассоциация государственных служащих автомобильных дорог и транспорта.Стандартный метод испытаний, «Мелкозернистый заполнитель для битумных смесей для дорожных покрытий», Обозначение AASHTO: M29-83, Часть I Технические требования, 14-е издание, 1986 г.

  6. MOEE. Отработанный литейный песок — исследование альтернативного использования . Отчет подготовлен John Emery Geotechnical Engineering Limited для Министерства природных ресурсов Онтарио, Queen’s Printer для Онтарио, февраль 1992 г.

  7. MOEE. Отработанный песок литейного производства — исследование альтернативных вариантов использования .Отчет подготовлен John Emery Geotechnical Engineering Limited для Министерства окружающей среды и энергетики Онтарио и Канадской ассоциации литейщиков, Queen’s Printer для Онтарио, июль 1993 г.

  8. Американская ассоциация государственных служащих автомобильных дорог и транспорта. Стандартный метод испытаний «Устойчивость уплотненных битумных смесей к повреждениям, вызванным воздействием влаги», Обозначение AASHTO: T 283-85, Часть II Испытания, 14-е издание, 1986 г.

  9. Американская ассоциация государственных служащих автомобильных дорог и транспорта.Стандартный метод испытаний, «Покрытие и удаление смесей битумных заполнителей», Обозначение AASHTO: T182-84, Часть II Испытания, 14-е издание, 1986.

  10. Американская ассоциация государственных служащих автомобильных дорог и транспорта. Стандартный метод испытаний, «Определение степени покрытия частиц битумно-агрегатных смесей», Обозначение AASHTO: T195-67, Тестирование части II, 14-е издание, 1986.

  11. Министерство транспорта Онтарио. Устойчивость к удалению асфальтового цемента из битумной смеси методом Immersion Marshall — LS 28 3. Руководство по лабораторным испытаниям, Министерство транспорта Онтарио, 1995 г.

  12. Джонсон, К. К. «Фенолы в песке литейных отходов», Modern Casting . Январь 1981 г.

  13. Д’Алесандро, Л., Р. Хаас и Р. В. Кокфилд. Технико-экономическое обоснование экологически и экономически выгодного использования отработанного литейного песка в дорожной промышленности .Конфиденциальный отчет для MRCO и Canadian Foundry Group — Проект обмена песком, Университет Ватерлоо, ноябрь 1990 г.

  14. Американская ассоциация государственных служащих автомобильных дорог и транспорта. Стандартный метод испытаний, «Отбор проб битумных смесей для дорожных покрытий», Обозначение AASHTO: T168-82, Испытания части II, 14-е издание, 1986 г.

  15. Американское общество испытаний и материалов. Стандартные технические условия D2726-96, «Насыпной удельный вес и плотность неабсорбирующих уплотненных битумных смесей», Ежегодный сборник стандартов ASTM , том 04.03, ASTM, Вест Коншохокен, Пенсильвания, 1996.

  16. Американское общество испытаний и материалов. Стандартная спецификация D2950-96, «Плотность битумного бетона на месте ядерными методами», Ежегодный сборник стандартов ASTM , том 04.03, ASTM, Вест Коншохокен, Пенсильвания, 1996.

Предыдущая | Содержание | Следующий

Что такое горячее асфальтовое покрытие?

Асфальтовое покрытие — любая дорога с асфальтовым покрытием.Горячий асфальт (HMA) представляет собой смесь примерно 95% камня, песка или гравия, связанных вместе асфальтовым цементом, продуктом сырой нефти. Асфальтовый цемент нагревается, комбинируется и смешивается с заполнителем на установке HMA. Полученный горячий асфальт загружается в грузовики для транспортировки к месту мощения. Самосвалы выгружают горячую асфальтобетонную смесь в бункеры, расположенные в передней части асфальтоукладчиков. Асфальт укладывается, а затем уплотняется тяжелым катком, который перемещается по асфальту.Как правило, движение по тротуару разрешается, как только оно остынет.

HMA Ultra-Thin
HMA Ultra-Thin предлагает простой и экономичный способ ухода за дорогами и улицами, поскольку он защищает ваши вложения в них. HMA Ultra-Thin — это горячая асфальтобетонная смесь, разработанная специально для укладки тонких слоев (3/4 дюйма), для структурно прочных дорожных покрытий с признаками старения, окисления или незначительного разрушения поверхности.В результате вы получаете более прочное и красивое покрытие, которое улучшает качество езды для водителей и снижает уровень шума дорожного движения для населения. Сочетание хорошо задокументированных преимуществ асфальта в гладкости и безопасности с продвинутым процессом проектирования многослойного покрытия … Perpetual Pavement сочетает хорошо задокументированные преимущества асфальта в гладкости и безопасности с продвинутым процессом проектирования многослойного покрытия, который с регулярное обслуживание, продлевает срок службы проезжей части до полувека и более.Тротуары, спроектированные и построенные в соответствии с концепцией Perpetual Pavement, будут долговечными и долговечными.

Шубирование
Шубирование — это проверенный метод строительства, который превращает разрушенную бетонную дорогу в основание для создания гладкого, безопасного, бесшумного и прочного покрытия из горячего асфальта (HMA). Это сводит к минимуму задержки для автомобилистов и позволяет проводить строительные работы в «непиковые» часы. Обработка асфальтом — очень рентабельный метод восстановления.

Стоимость жизненного цикла
Асфальтовое покрытие на начальном этапе строительства и в долгосрочной перспективе экономит деньги на строительстве и обслуживании. К такому выводу пришли дорожные инженеры и транспортные ведомства страны. «Затраты в течение жизненного цикла» — деньги, потраченные на строительство и обслуживание дороги в течение ее срока службы — значительно ниже у горячего асфальта (HMA), чем у бетона.

Тонкие асфальтовые покрытия
Ваше экономичное решение
Тонкие покрытия HMA, 1 ½ дюйма или меньше, являются экономически эффективным решением для сохранения дорожного покрытия, прежде всего благодаря их способности:

Гладкости
Уход за автомобилистами про ровные тротуары.Асфальт будет обеспечивать водителям плавную и тихую езду, на которую они привыкли. Гладкие дороги позволяют экономить топливо. Гладкое покрытие снижает эксплуатационные расходы транспортного средства. Гладкие тротуары служат дольше. Асфальтовое покрытие более гладкое, и его легче поддерживать гладким, чем бетонное.

Управляемость автомобиля
Национальное исследование показало, что водители предпочитают ухоженные, безопасные и ровные дороги; более того, они понимают, что эти качества требуют периодического обслуживания и финансовых вложений.


асфальтобетонных дорог | Конструкция и свойства простого асфальта на бетонных дорогах

Горячий асфальтный цемент — это материал, который произвел революцию в процессе строительства дорог. Горячее асфальтовое покрытие состоит из комбинации заполнителей, равномерно смешанных и покрытых асфальтовым вяжущим. Термин «горячая смесь» используется в связи с тем, что он используется для сушки заполнителей и достижения желаемой степени текучести асфальтового цемента для надлежащего перемешивания и удобоукладываемости.Перед смешиванием асфальт и заполнители необходимо нагреть. Это делается на асфальтосмесительном заводе.

Состав смеси для бетонных дорог

Проект смеси относится к положениям, согласно которым необходимо смешать различные заполнители и асфальтобетон, чтобы получить смесь, обладающую желаемыми качествами и характеристиками. Эти качества следующие:

  1. Достаточное количество асфальта для обеспечения прочности покрытия.
  2. Достаточная стабильность для удовлетворения требований трафика без искажений.
  3. Достаточно пустот в общей уплотненной смеси, чтобы допустить небольшое дополнительное уплотнение под нагрузкой от транспорта, без промывки, утечки и потери устойчивости, но достаточно низкое, чтобы не допустить вредного содержания влаги.
  4. Достаточная удобоукладываемость для эффективного нанесения смеси.

Материалы

Заполнитель

представляет собой твердый жесткий материал, который составляет основную часть смеси, используемой для строительства дорожного покрытия. В большинстве случаев заполнитель представляет собой природную породу в раздробленном или недробленом виде.Это может быть известняк, базальт или гранит. Измельчение восстанавливается, чтобы получить подходящие размеры для оптимальной расчетной смеси.

Градация агрегата

Градация совокупности обозначает распределение по размерам. Сортировка определяется путем пропускания материала через несколько сит с отверстиями все меньшего размера и взвешивания материала, оставшегося на каждом сите.

Требуемые характеристики заполнителей для автомобильных дорог

Прочность и стойкость

Заполнитель в битумной смеси обеспечивает большую часть механической устойчивости.Он должен выдерживать нагрузки, создаваемые транспортным потоком, и в то же время распределять эти нагрузки на подосновы с меньшей интенсивностью. Агрегат, используемый в миксе, имеет тенденцию ломаться или ухудшаться из-за нагрузки трафика. Степень разрушения зависит как от величины приложенных нагрузок, так и от сопротивления дроблению или истиранию заполнителя.

Прочность

Камни, плохо разрушающиеся под воздействием погоды, считаются ненадежными. Сланец является типичным примером, потому что вода входит в него и замерзает, заставляя его расширяться и разрушаться.Плохие камни явно непригодны для использования в качестве асфальтового покрытия.

Чистота

Чистоту заполнителя часто можно определить визуальным наблюдением, но анализ промытого сита дает положительное доказательство. Неприемлемые материалы: сланец, мягкие частицы, комки глины и т. Д. Заполнители должны быть чистыми, чтобы они должным образом связались с мелкими частицами и образовали плотную смесь. Присутствие примесей ведет к ослаблению связи между заполнителем и связующим материалом.

Внутреннее трение

Это свойство агрегатов, которые сопротивляются перемещению камней, проходящих друг через друга под действием приложенной нагрузки.Это сопротивление формируется за счет блокировки камней и поверхностного трения между соседними частицами. Частица, имеющая шероховатую зубчатую поверхность, имеет высокую степень внутреннего трения в отличие от округлой частицы, которая образует относительно менее стабильное сцепление со своими соседними частицами.

Низкая пористость

Определенная степень пористости желательна в заполнителе, поскольку она позволяет битумному материалу проникать в заполнитель. Однако высокая пористость является невыгодной из-за дополнительных затрат на битум для заполнения пустот.

Свойства поверхности

Поверхностные свойства заполнителя значительно различаются по сродству с асфальтом. Асфальт, который имеет высокое сродство к асфальту, называется гидрофильным. E. г. базальт, известняк и доломит, а также заполнители, которые трудно покрыть асфальтом, называются «гидрофильными» e. г. кварцит.

Источники агрегатов

  1. Магматические породы
  2. Осадочные породы
  3. Метаморфические породы
  4. Промышленно подготовленные заполнители

Основные группы дорожных агрегатов

Природные заполнители

Большинство дорожных агрегатов сформировано из природных горных пород.Используемый здесь термин «порода» относится к компактной твердой массе материала, состоящей из минералов, которые удерживаются вместе различными способами.

Искусственные заполнители

Основной искусственно сформированный заполнитель, который используется в дорожном строительстве, — это доменный шлак с воздушным охлаждением. В настоящее время этот материал очень мало используется для дорожного строительства. При производстве в контролируемых условиях шлак является отличным дорожным заполнителем. Он однороден по плотности и качеству, содержит небольшое количество стекловидных фрагментов.

Асфальт

Асфальт на сегодняшний день является самым универсальным строительным материалом в мире. Он принадлежит к обширному классу материалов, подпадающих под категорию битумных материалов.

Папка

Материал, используемый для удержания твердых частиц вместе.

Битум

Вязкая жидкость, твердое вещество или полужидкость, состоящая в основном из углеводородов и их производных, растворимая в сероуглероде, по существу нелетучая и постепенно размягчается при нагревании.Он имеет черный или коричневый цвет и обладает адгезионными и водонепроницаемыми свойствами.

Асфальт

Общий термин для обозначения некоторых смесей асфальтобетона и минеральных веществ.

Смола

Вязкая жидкость черного цвета с адгезионными свойствами, полученная путем деструктивной перегонки угля, древесины и т.

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *