Асфалтът е многокомпонентна смес, за производството на която се използват пясък и камък. За да придобият стипчиви свойства, към веществото се добавят битумни компоненти. Правилно наречете този състав асфалт. Въпреки това дори в специализирани публикации се използва терминът "асфалт", което не е грешка.
Първи павирани пътища
За първи път асфалтовите настилки са използвани във Вавилон (около 600 г. пр.н.е.). Битумът за създаване на твърдо покритие се извлича от скали. След унищожаването на античната цивилизация, строителството на пътя с битумни материали е възобновено едва през 19 век в Западна Европа. Тогава технологията се използва активно в САЩ. В този случай асфалтовото покритие се състоеше от битумсъдържащи скали, натрошени до прахово състояние. Това покритие се нарича "тампониран асфалт."
Появата на асфалт в Русия
У нас асфалтът започва да се произвежда през 1869 г. от сизрански асфалтови скали. За разлика от чуждия тампониран асфалт, в Руската империя пътната настилка е направена от разтопена смес, която съдържа чакъл и пясък, битум и асфалтова скала. Готовият асфалт беше хвърлен върху земята и изравнен с помощта на ръчен инструмент. По-нататък пътят беше разбит от масивен товар. Тази технология е посочена от експертите като "асфалтиран асфалт". От 1906 г. към него се добавя нефтен битум.
В началото на 20 век учените измислят специални асфалтови смеси, които постепенно започват да изместват тампонирани и отливани покрития. Основните предимства на новите елементи се състоят във факта, че подготовката на покритието, неговото нанасяне и уплътняване се извършва в напълно механичен режим без използване на ръчен труд. В СССР първият участък от асфалтобетонен път се появява на магистрала Волоколамск през 1928 г. благодарение на усилията на професор П. В. Сахаров.
Предимства на асфалтобетона
В наши дни от общата дължина на пътищата в Русия над 60 процента са направени от асфалтобетон. Такава популярност на материала за подреждане на пътя се дължи на следните негови предимства:
- Бавно износване.
- Висока устойчивост на натоварване
- Устойчивост на промени в температурата и водата.
- Лесно разглобяване и почистване.
- Възможността отново да се използва материалът.
- Намалена вибрация по време на движение по пътя.
Работата на асфалтобетонната настилка е за намаляване на вибрациите, които се създават в резултат на движението на тежките моторни превозни средства. Подобно пътно платно позволява да се намали шума от колелата, а също така допринася за плавното и спокойно движение на потока от автомобили.
Изграждането на пътища от асфалтобетонна настилка може да се извърши по метода на скоростта на потока, като се използва интегриран механизиран процес.
Асфалтобетонът се полага на пътя с наклон не повече от 60 процента. При наклони, по-големи от 40 процента, покритието е грубо за да осигури достатъчно сцепление върху гумите на автомобила. Напречният наклон на асфалта трябва да бъде в диапазона 15-20 процента.
Използване на катран смес
Много по-рядко при изграждането на асфалтобетонна настилка се използват катранени смеси, в състава на които се добавя въглен катран за вискозитет. Покритието от този тип на външен вид почти не се различава от класическия асфалтов бетон.Катранената смес е по-устойчива на износване, по-бързо се разрушава от температурни крайности и вода. В допълнение, той бързо се изтрива под въздействието на гумени гуми на превозни средства.
Забранява се използването на бетон за градове в градовете, тъй като изпаряването на леките катранни фракции е вредно за хората. Освен това под въздействието на водата фенолите се накисват от такъв асфалт, които са вредни за хората и околната среда.
Асфалтов състав
Мнозина се интересуват от устройство за покритие от асфалтова смес. Основните компоненти на горния слой на пътя са битум, пясък, сортове чакъл и чакъл. Пълнители и минерални компоненти също се добавят към някои сортове, за да придадат на сместа повишена здравина.
Пясъкът в състава на асфалтобетонното покритие играе ролята на пълнител, който е необходим за равномерно налягане на сместа върху земята по време на полагане и втвърдяване. Без пясък пътят щеше да се разнесе и чакъл да пълзи навън. В някои специални състави се добавя цимент, който заедно с пясъка придава на покритието допълнителна твърдост.
Като минерален пълнител при изграждането на асфалтобетонни покрития се използва натрошена скала преди образуването на прах, например варовик, тебешир или пясъчник. Той е проектиран да запълва малки празнини по време на полагане на пътя. Пясъчникът е най-универсален, тъй като е инертен към всеки химикал. Креда и вар се използват като правило по обществени пътища. Пясъчникът се добавя по време на строителството на пътища в близост до химически заводи.
Каучукова трохи се добавя към асфалта с размер не повече от 1,5 мм в диаметър, за да придаде на еластичността и устойчивостта на вода на покритието. Асфалтобетонната настилка с достатъчно добавяне на каучук в състава си рядко е склонна към напукване. Такъв материал обаче е прекалено скъп, така че използването му често е нерационално. Обикновено по време на изграждането на високоскоростни линии се добавя гумен пълнител.
класификация
Един от основните параметри в устройството на асфалтобетонната настилка е размерът на натрошен камък, използван в състава му. Въз основа на това сместа се разделя на няколко групи:
- Плътни смеси. Използват се по време на полагането на горния слой асфалтобетон. Такъв асфалт съдържа фин чакъл. По време на изграждането на магистрали, предназначени за движение на леки превозни средства (велосипеди и колички), както и за пешеходци, може да се използва натрошен камък с диаметър не повече от 5 мм. По-големи фракции (до 15 мм) могат да бъдат подредени по пътища за движение само на пътнически превозни средства.
- Порести смеси - това е най-добрият вариант за устройството на асфалтобетонна настилка, по която ще се движат товарни автомобили. Като правило се използва по време на първоначално полагане върху земята или чакъл. Съставът на асфалта се различава от плътния по това, че към него се добавя малко количество битум.
- Силно порестите смеси са най-добрият вариант за полагане и поправка на асфалтобетонна настилка по трасета с голям трафик, особено ако тежки обемисти превозни средства шофират по пътищата. За да се получи този вид асфалт, към сместа се добавя груб чакъл (до 40 мм). Такива размери позволяват добра водопропускливост. Този имот е особено подходящ на места, където е необходимо да се изгради дренаж, например в блатисти райони или в низини.
Производство на асфалт
Технологията на асфалтобетонните покрития се състои в приготвянето на суровини, тяхното смесване и едновременно нагряване до висока температура, както и съхранението на получения асфалт в специален отопляем бункер.
По време на ремонта или строителството на пътя е важно инсталацията да е разположена възможно най-близо до мястото на монтаж, тъй като строителният материал трябва да е горещ.Ако асфалтът изстине, ще бъде трудно да го уплътните и полученият път бързо ще стане безполезен.
Подготовка на компонента
Преди да започне производството на асфалт, подготвеният материал се изсушава и пресява. Пясъкът, скалите и натрошеният камък отиват за производство най-често във влажно състояние. Наличието на вода в състава заплашва да намали якостните характеристики на бъдещия асфалт, както и чрез разпръскване на битумната смес, нагрята до висока температура, когато влага влезе в нея.
Всички материали, доставени в завода, се сушат при температура 150 градуса. Скринингът се извършва с помощта на екран. Минералният пълнител се смила в мелница до състояние на прах. В зависимост от технологията сушенето може да бъде единично или двойно. След пресяване и раздробяване може да възникне повторно изхвърляне на влага.
Смесване на обработени компоненти
Натрошен камък и пясък след предварителна обработка попадат върху конвейера, откъдето се транспортират до бункера и след това се смесват с битум. След това температурата в бункера се повишава до 160 градуса и съдържанието се оставя в загрято състояние за съхранение до 4 дни. Ако през този период материалът не бъде доставен на потребителя, той ще започне да губи якостните си характеристики.
Добавките в асфалт и каучук се добавят към готовата и нагрята смес, което придава на материала допълнителна здравина и устойчивост на външни фактори.
Доставка на асфалт до мястото на полагане
Асфалтобетонът се транспортира по шосе до мястото на монтаж или ремонт на асфалтобетон. Най-често този строителен материал се транспортира на самосвали с каросерия, устойчива на горещи компоненти. За транспортиране на асфалтобетонни настилки на дълги разстояния се използват кохери (автомобили, оборудвани с топлинно спестяващи контейнери). В тях асфалтът ще запази първоначалната си температура в продължение на два дни след натоварването.
Проверка на качеството на пътя
Асфалтобетонът трябва да отговаря на установените у нас ГОСТ и СНиП. Сертификат за съответствие с нормативните документи се издава на производителя само след преминаване на изчерпателни тестове.
В Русия има няколко лаборатории, които наблюдават качеството на пътищата. Те извършват вземане на проби от готовата асфалтобетонна настилка и я проверяват за съответствие с различни параметри.
В проучванията се взема средно проба от общата маса на асфалтобетон. Извършва се анализ на вече изградения път чрез изследване на ядрото (т. Нар. Асфалтово ядро). Получава се чрез пробиване на основата на асфалтобетонна настилка с помощта на специална куха тренировка.
Нанасяне на студен асфалт
В местата, където доставката на горещи строителни материали за ремонт или изграждане на пистата е невъзможна, се използва студено полагане на асфалтобетонна настилка. Технологията на такова пътно строителство се характеризира с по-ниски работни температури за загряване на сместа (асфалтът се нагрява до 100 градуса). За да се даде на пътя достатъчна здравина, се използват полимерни състави.
Преди полагането работниците загряват не само асфалтобетона, но и мястото на планираното полагане. В зависимост от сорта, пътят може да се извърши дори при слана.
Едно от предимствата на студеното полагане е дългият срок на годност на материала за пътно строителство. За разлика от обикновения асфалтов бетон, устойчив на замръзване асфалт може да бъде положен след няколко седмици. Този материал обаче има съществени недостатъци, а именно:
- Якостта е по-малка от 2 пъти, в сравнение с класическата асфалтова смес.
- Материалът има висока цена в резултат на добавянето на допълнителни защитни компоненти към неговия състав.
- Технологията на полагане е сложна, което води до увеличаване на цената на настилката.
- Не издържа на големи натоварвания.Забранено е шофирането на превозни средства с тегло над 3,5 тона.
Вибрираща плоча се използва за трамбоване на студен асфалт, а окончателното полагане се извършва след време, когато по време на работа автомобилите ще се движат по готовия път, като по този начин смазват покритието.
Повторно използване на асфалта
Високата цена на пътното строителство накара експертите да намерят начини да спестят пари. Един от начините за намаляване на разходите за ремонт и строителство на магистрали е рециклирането, тоест рециклирането на стар асфалт за неговата повторна употреба. Пътната повърхност придобива втори живот след обработката на материала в специални мобилни рециклиращи машини.
Колко стар асфалт се рециклира
Обработката на асфалт за получаване на нова смес за изграждане на пътища е високотехнологичен процес. За да създадете висококачествено покритие чрез рециклиране, трябва:
- Отсечете старата настилка с помощта на ремиксер. Такова оборудване внимателно отстранява даден слой от пътя със специална резачка.
- Смелете смления слой до размера на натрошен камък. Полученият материал се нарича „гранулатор“. Използва се за ремонт на пътища и приготвяне на други строителни смеси.
- Загрейте пещта, за да разтопите гранулатора и не трябва да използвате открити източници на огън, тъй като може да възникне експлозия.
- Добавете битума и различни добавки към пещта, ако това е предвидено от технологията за производство на нов асфалт.
Технология като рециклиране се използва като правило за изграждането на пътища в града. Рециклираният асфалт има същите свойства като новия, но цената му е много по-ниска.
Подобряване на пътната настилка
Пътните настилки могат да бъдат модернизирани във времето. Един от тези методи е нанасянето на мастика върху асфалта. Подсилващият материал включва битумни и течни каучукови полимери.
По време на работа по пътищата се появяват пукнатини, по които може да попадне вода. При замръзване асфалтът се унищожава, което води до образуването на големи ями. Ако навреме приложите мастика за премахване на пукнатини, можете да удължите експлоатационния живот на асфалта с няколко години.
Предимства и недостатъци на асфалта
Асфалтовото покритие за движение се използва от няколко десетилетия. Все още няма замяна за него и ето защо:
- Асфалтовата настилка не е много скъпа, особено ако пътят е предназначен за лек транспорт.
- Асфалтът издържа на студове, не се страхува от влага и обилни дъждове, разбира се, ако се спазват технологиите му за полагане.
- Ако покритието частично се е срутило, то може да бъде поправено чрез кръпка.
- При суров климат може да се използва технология за студен асфалт.
Алтернативи на асфалта
В света учените работят по създаването на по-надеждна и евтина алтернатива на асфалтобетонната смес, но засега не е установено, че такъв материал е достоен конкурент. Освен това асфалтовата настилка непрекъснато се подлага на модернизация. Широкото въвеждане на нови полимерни вещества може значително да подобри свойствата на пътната настилка, да разшири границите на нейното приложение. Това се потвърждава от многобройни лабораторни изследвания.
Асфалтобетонна конструкция
Специалистите се стремят да строят и изграждат пътища по такъв начин, че да има възможно най-малко слоеве на пътното платно, до един. За предпочитане асфалтобетонът трябва да се полага директно върху земята. Минималният брой слоеве намалява времето за ремонт на платното, улеснява организацията на изграждането на нови пътища, намалява разнообразието от оборудване, което е необходимо за полагане на асфалт.
Модерният дизайн на асфалтобетонната настилка се състои от следните части:
- Най-горния слой.
- Долният порест слой.
- Натрошен камък, смесен със свързващи вещества.
- Основата е от чакъл или развалини.
- Пясъчен слой.
- Натрошен асфалт.
По време на изграждането на асфалтова настилка трябва да се спазват редица условия. За здрава връзка между горния слой асфалт и основата се нанася устойчив на напукване материал, обработен с битум с височина най-малко 15 см. Дебелината на покритието на асфалтобетон, което се полага върху основата на минерални материали, трябва да бъде най-малко 5-6 cm.