Asfalt je vícesložková směs, při jejímž výrobě se používá písek a kámen. K získání adstringentních vlastností se do látky přidají bituminózní složky. Správně nazývejte tuto kompozici asfaltem. Avšak i ve specializovaných publikacích se používá termín „asfalt“, což není chyba.
První zpevněné silnice
Poprvé byly v Babylonu (kolem roku 600 př.nl) použity asfaltové vozovky. Bitumen pro vytvoření tvrdého povlaku byl extrahován z hornin. Poté, co byla zničena starověká civilizace, byla výstavba silnice pomocí bitumenových materiálů obnovena až v 19. století v západní Evropě. Poté byla tato technologie aktivně používána ve Spojených státech. V tomto případě se asfaltový povlak skládal z hornin obsahujících bitumen, rozdrcených do práškového stavu. Tento povlak se nazývá „stlačený asfalt“.
Vzhled asfaltu v Rusku
V naší zemi se asfalt začal vyrábět v roce 1869 z asfaltových hornin Syzran. Na rozdíl od cizího stlačeného asfaltu byla v Ruské říši povrch vozovky vyrobena z roztavené směsi, která obsahovala štěrk a písek, bitumen a asfaltovou horninu. Připravený asfalt byl vyhozen na zem a vyrovnán pomocí ručního nástroje. Dále byla silnice rozdrcena masivním nákladem. Tuto technologii označují odborníci jako „asfaltový asfalt“. Od roku 1906 se k ní přidával ropný bitumen.
Na začátku 20. století přišli vědci se speciálními asfaltovými směsmi, které postupně začaly vytlačovat stlačené a lité povlaky. Hlavní výhody nových položek spočívaly v tom, že příprava povlaku, jeho nanášení a zhutňování probíhala zcela mechanicky bez použití manuální práce. V SSSR se na dálnici Volokolamsk objevil první úsek asfaltové betonové silnice v roce 1928 díky úsilí profesora P. V. Sacharova.
Výhody asfaltového betonu
V současné době je z celkové délky silnic v Rusku více než 60 procent vyrobeno z asfaltového betonu. Taková obliba materiálu pro uspořádání silnice je způsobena následujícími výhodami:
- Pomalé opotřebení.
- Vysoká odolnost proti zatížení.
- Odolnost proti změnám teploty a vody.
- Snadná demontáž a čištění.
- Schopnost znovu použít materiál.
- Snížené vibrace během provozu na silnici.
Provoz asfaltového vozovky má za následek snížení vibrací, které vznikají v důsledku pohybu těžkých motorových vozidel. Taková vozovka umožňuje snižovat hluk z kol a přispívá také k hladkému a klidnému pohybu vozu.
Stavbu silnic z asfaltového betonu lze provést metodou průtokové rychlosti pomocí integrovaného mechanizovaného procesu.
Asfaltový beton je položen na silnici se sklonem ne více než 60 procent. Na svazích větších než 40 procent je povlak zdrsněn, aby poskytoval dostatečnou trakci na pneumatikách vozidla. Příčný sklon asfaltu by měl být v rozmezí 15-20 procent.
Použití dehtové směsi
Při stavbě asfaltového betonu se používá mnohem méně běžných dehtových směsí, do jejichž složení se přidává uhelný dehet pro viskozitu. Povrchová úprava tohoto typu se téměř neliší od klasického asfaltového betonu.Směs dehtu je odolnější proti opotřebení, rychleji je ničena teplotními extrémy a vodou. Kromě toho se rychle pod vlivem pryžových pneumatik vozidel mazá.
Konkrétní použití ve městech je zakázáno, protože odpařování frakcí lehkého dehtu je pro člověka škodlivé. Kromě toho se pod vlivem vody nasákají fenoly z takového asfaltu, který je škodlivý pro člověka a životní prostředí.
Asfaltové složení
Mnoho z nich má zájem o zařízení pro potahování z asfaltové směsi. Hlavními součástmi horní vrstvy vozovky jsou asfalt, písek, druhy štěrku a štěrku. Plniva a minerální složky se také přidávají do některých odrůd, aby směsi získaly zvýšenou pevnost.
Písek ve složení asfaltového betonového povlaku hraje roli plniva, které je nezbytné pro rovnoměrný tlak směsi na zem během pokládky a tuhnutí. Bez písku by se silnice rozšířila a štěrk vylezl ven. V některých speciálních kompozicích se přidává cement, který společně s pískem dodává povlaku další tvrdost.
Jako minerální plnivo při stavbě asfaltových betonových povlaků se používá drcená hornina před tvorbou prachu, například vápenec, křída nebo pískovec. Je určen k vyplnění malých dutin během pokládky vozovky. Pískovec je nejvšestrannější, protože je inertní vůči jakékoli chemické látce. Křída a vápno se zpravidla používají na veřejných komunikacích. Pískovec se přidává při výstavbě silnic v blízkosti chemických závodů.
Do asfaltu se přidává pryžová drobenka o velikosti ne větší než 1,5 mm v průměru, čímž se získá elasticita povlaku a odolnost vůči vodě. Asfaltový betonový chodník s dostatečným přidáním gumy v jeho složení je zřídka náchylný k praskání. Takový materiál je však příliš drahý, takže jeho použití je často iracionální. Obvykle se gumové plnivo přidává během výstavby vysokorychlostních tratí.
Klasifikace
Jedním z hlavních parametrů zařízení asfaltového betonu je velikost drceného kamene použitého v jeho složení. Na základě toho je směs rozdělena do několika skupin:
- Husté směsi. Používají se při pokládání horní vrstvy asfaltového betonu. Takový asfalt obsahuje jemný štěrk. Při výstavbě dálnic určených pro pohyb lehkých vozidel (jízdní kola a kočárky), jakož i pro chodce, lze použít drcený kámen o průměru nejvýše 5 mm. Větší frakce (až do 15 mm) lze na silnicích stohovat pro pohyb pouze osobních vozidel.
- Porézní směsi - to je nejlepší volba pro zařízení asfaltového betonu, kam se budou pohybovat nákladní vozidla. Zpravidla se používá při počátečním pokládání na zem nebo štěrk. Složení asfaltu se liší od hustého složení tím, že se k němu přidá malé množství bitumenu.
- Vysoce porézní směsi jsou nejlepší volbou pro pokládku a opravu asfaltového betonu na silnicích, zejména pokud se po silnicích jezdí těžká objemná vozidla. K výrobě tohoto druhu asfaltu se do směsi přidá hrubý štěrk (až 40 mm). Takové rozměry umožňují dobrou propustnost pro vodu. Tato vlastnost je zvláště důležitá v místech, kde je nutné vybudovat drenáž, například v bažinatých oblastech nebo v nížinách.
Výroba asfaltu
Technologie povrchových úprav asfaltového betonu spočívá v přípravě surovin, jejich smíchání a současném zahřátí na vysokou teplotu, jakož i uložení výsledného asfaltu ve speciálně vyhřívaném bunkru.
Během opravy nebo výstavby silnice je důležité, aby byl závod umístěn co nejblíže místu instalace, protože stavební materiál musí být horký.Pokud se asfalt ochladí, bude obtížné jej zhutnit a výsledná silnice se rychle stane bezcenné.
Příprava součástí
Před zahájením výroby asfaltu se připravený materiál vysuší a proseje. Písek, horniny a drcený kámen jde do výroby nejčastěji ve vlhkém stavu. Přítomnost vody ve směsi hrozí snížením pevnostních charakteristik budoucího asfaltu a také postřikem bitumenové směsi zahřáté na vysokou teplotu, když do ní vnikne vlhkost.
Všechny materiály dodávané do závodu se suší při teplotě 150 stupňů. Screening se provádí pomocí obrazovky. Minerální plnivo se mele v mlýnku na práškový stav. V závislosti na technologii může být sušení jednoduché nebo dvojité. Po prosévání a drcení může dojít k opětovné likvidaci vlhkosti.
Míchání zpracovaných složek
Drcený kámen a písek po předběžném zpracování padají na dopravník, odkud jsou transportovány do násypky, a poté smíchány s bitumenem. Poté se teplota v zásobníku zvýší na 160 stupňů a obsah se ponechá v zahřátém stavu pro skladování až 4 dny. Pokud během tohoto období nebude materiál dodán spotřebiteli, začne ztrácet své pevnostní vlastnosti.
K hotové a zahřáté směsi se přidávají aditiva v asfaltové a drťové pryži, což dává materiálu další pevnost a odolnost vůči vnějším faktorům.
Dodávka asfaltu na místo pokládky
Asfaltový beton se přepravuje po silnici na místo instalace nebo opravy asfaltového betonu. Nejčastěji je tento stavební materiál přepravován na sklápěčích vozidlech majících tělo odolné vůči horkým součástem. Pro přepravu asfaltového betonu na velké vzdálenosti se používají kochery (automobily vybavené tepelně úspornými kontejnery). V nich si asfalt udrží počáteční teplotu po dobu dvou dnů po naložení.
Kontrola kvality vozovky
Asfaltový beton musí odpovídat zavedeným GOST a SNiP přijatým v naší zemi. Osvědčení o shodě s regulačními dokumenty se vydává výrobci pouze po úspěšném absolvování komplexních zkoušek.
V Rusku existuje několik laboratoří, které monitorují kvalitu silnic. Provádějí vzorkování hotového asfaltového betonu a kontrolují jeho shodu s různými parametry.
Ve studiích je průměrný vzorek odebrán z celkové hmotnosti asfaltového betonu. Analýza již vybudované silnice se provádí prozkoumáním jádra (tzv. Asfaltového jádra). Získává se vrtáním základny asfaltového betonu s použitím speciálního dutého vrtáku.
Aplikace studeného asfaltu
V místech, kde není možné dodávat horké stavební materiály pro opravu nebo výstavbu koleje, se používá pokládka asfaltového betonu za studena. Technologie takové konstrukce silnice se vyznačuje nižšími provozními teplotami pro ohřev směsi (asfalt se zahřívá na 100 stupňů). K zajištění dostatečné pevnosti vozovky se používají polymerní kompozice.
Před pokládkou pracovníci nezahřívají pouze asfaltový beton, ale také místo plánovaného pokládky. V závislosti na odrůdě lze cestu provést i za mrazu.
Jednou z výhod pokládky za studena je dlouhá skladovatelnost materiálu pro stavbu silnic. Na rozdíl od běžného asfaltového betonu lze po několika týdnech pokládat asfalt odolný proti mrazu. Tento materiál má však značné nevýhody, zejména:
- Pevnost je menší než 2krát ve srovnání s klasickou asfaltovou směsí.
- Materiál má vysokou cenu v důsledku přidání dalších ochranných složek k jeho složení.
- Technologie pokládání je komplikovaná, což vede ke zvýšení nákladů na chodník.
- Odolá těžkým nákladům.Je zakázáno řídit vozidla s hmotností nad 3,5 tuny.
Vibrační deska se používá pro pěchování studeného asfaltu a konečné položení nastane po době, kdy se během provozu vozidla budou pohybovat po dokončené koleji, čímž dojde k rozdrcení povlaku.
Opětovné použití asfaltu
Vysoké náklady na výstavbu silnic vedly odborníky k nalezení způsobů, jak ušetřit peníze. Jedním ze způsobů, jak snížit náklady na opravy a výstavbu dálnic, je recyklace, tj. Recyklace starého asfaltu pro jeho opětovné použití. Povrch vozovky má po zpracování materiálu ve speciálních mobilních recyklačních zařízeních druhý život.
Jak je starý asfalt recyklován
Zpracování asfaltu za účelem získání nové směsi pro výstavbu silnic je technologicky vyspělý proces. Chcete-li vyrobit vysoce kvalitní povlak recyklací, musíte:
- Odřízněte starý chodník pomocí remixeru. Takové zařízení jemně odstraňuje danou vrstvu vozovky speciálním řezačem.
- Vyfrézujte frézovanou vrstvu na velikost drceného kamene. Výsledný materiál se nazývá „granulátor“. Používá se k opravám silnic a přípravě dalších stavebních směsí.
- Zahřívejte pec, abyste roztavili granulátor, a nesmíte používat otevřené zdroje ohně, protože může dojít k výbuchu.
- Do pece přidejte bitumen a různá aditiva, pokud je to zajištěno technologií pro výrobu nového asfaltu.
Technologie, jako je recyklace, se zpravidla používá pro stavbu silnic ve městě. Recyklovaný asfalt má stejné vlastnosti jako nový, ale jeho cena je mnohem nižší.
Vylepšení povrchu vozovky
Povrchy vozovek mohou být časem modernizovány. Jednou z těchto metod je aplikace tmelu na asfalt. Vyztužovací materiál zahrnuje asfaltové a kapalné kaučukové polymery.
Během provozu se na vozovkách objevují praskliny, kam se může dostat voda. Po zamrznutí je asfalt zničen, což vede k tvorbě velkých jám. Pokud aplikujete tmel včas, abyste odstranili trhliny, můžete prodloužit životnost asfaltu o několik let.
Výhody a nevýhody asfaltu
Asfaltový povlak pro dopravu se používá již několik desetiletí. Zatím pro něj není žádná náhrada a tady je důvod:
- Asfaltová dlažba není příliš drahá, zejména pokud je silnice určena pro lehkou přepravu.
- Asfalt vydrží mrazy, nebojí se vlhkosti a silných dešťů, samozřejmě, pokud budou dodržovány jeho pokládací technologie.
- Pokud se povlak částečně zhroutil, lze jej opravit opravou.
- V drsném podnebí lze použít technologii studeného asfaltu.
Alternativy k asfaltu
Ve světě vědci pracují na vytvoření spolehlivější a levnější alternativy k asfaltové směsi betonu, ale dosud nebyl takový materiál považován za hodného konkurenta. Navíc asfaltová dlažba neustále prochází modernizací. Rozšířené zavedení nových polymerních látek může výrazně zlepšit vlastnosti vozovky, rozšířit její použití. To potvrzují četné laboratorní testy.
Betonová konstrukce z asfaltu
Specialisté se snaží stavět a stavět silnice tak, aby na vozovce bylo co nejméně vrstev, až jedna. Asfaltový beton by měl být pokládán přednostně přímo na zem. Minimální počet vrstev snižuje dobu opravy plátna, usnadňuje organizaci výstavby nových silnic, snižuje rozmanitost vybavení, které je nutné pro pokládku asfaltu.
Moderní design vozovky z asfaltového betonu se skládá z následujících částí:
- Horní vrstva.
- Dolní porézní vrstva.
- Drcený kámen smíchaný s pojivy.
- Základna je vyrobena ze štěrku nebo suti.
- Písková vrstva.
- Drcený asfalt.
Při stavbě asfaltového vozovky je třeba dodržovat řadu podmínek. Pro pevné spojení mezi vrchní vrstvou asfaltu a podkladem se aplikuje materiál odolný proti trhlinám z materiálů ošetřených bitumenem o výšce nejméně 15 cm. Tloušťka asfaltového betonového povlaku, který je položen na bázi minerálních materiálů, by měla být alespoň 5 až 6 cm.