Pokrycia betonowe asfaltowe: rodzaje, technologia układania

Asfalt to wieloskładnikowa mieszanka, do produkcji której wykorzystuje się piasek i kamień. Aby uzyskać właściwości ściągające, do substancji dodaje się składniki bitumiczne. Prawidłowo nazwij tę kompozycję asfaltem. Jednak nawet w specjalistycznych publikacjach używa się terminu „asfalt”, co nie jest błędem.

Pierwsze utwardzone drogi

Po raz pierwszy w Babilonie zastosowano nawierzchnie asfaltowe (około 600 rpne). Bitumy w celu utworzenia twardej powłoki wydobyto ze skał. Po zniszczeniu starożytnej cywilizacji budowę drogi z materiałów bitumicznych wznowiono dopiero w XIX wieku w Europie Zachodniej. Następnie technologia była aktywnie wykorzystywana w Stanach Zjednoczonych. W tym przypadku powłoka asfaltowa składała się ze skał zawierających bitum, pokruszonych do postaci proszku. Ta powłoka nazywa się „ubitym asfaltem”.

Pojawienie się asfaltu w Rosji

W naszym kraju asfalt zaczął być produkowany w 1869 roku ze skał asfaltowych Syzran. W przeciwieństwie do obcego ubitego asfaltu, w Imperium Rosyjskim nawierzchnia drogi została wykonana ze stopionej mieszanki, która zawiera żwir i piasek, bitum i skały asfaltowe. Gotowy asfalt został zrzucony na ziemię i wyrównany za pomocą narzędzia ręcznego. Ponadto droga została zmiażdżona przez ogromny ładunek. Technologia ta nazywana jest przez ekspertów „asfaltem brukowanym”. Od 1906 r. Dodano do niego bitum naftowy.

Na początku XX wieku naukowcy wymyślili specjalne mieszanki asfaltowe, które stopniowo zaczęły wypierać ubite i lane powłoki. Główne zalety nowych elementów polegały na tym, że przygotowanie powłoki, jej nałożenie i zagęszczenie przeprowadzono w trybie całkowicie mechanicznym bez użycia pracy fizycznej. W ZSRR pierwszy odcinek asfaltobetonowej drogi pojawił się na autostradzie Volokolamsk w 1928 roku dzięki staraniom profesora P.V. Sacharowa.

Zalety betonu asfaltowego

Obecnie na całkowitej długości dróg w Rosji ponad 60 procent wykonano z nawierzchni asfaltobetonowej. Taka popularność materiału do aranżacji drogi wynika z jego następujących zalet:

1. Powolne zużycie.
2. Wysoka odporność na obciążenie.
3. Odporność na zmiany temperatury i wody.
4. Łatwy demontaż i czyszczenie.
5. Możliwość ponownego wykorzystania materiału.
6. Zmniejszone wibracje podczas ruchu na drodze.

Działanie nawierzchni z asfaltu betonowego ma na celu zmniejszenie wibracji powstających w wyniku ruchu ciężkich pojazdów silnikowych. Taka jezdnia pozwala zmniejszyć hałas z kół, a także przyczynia się do płynnego i spokojnego ruchu samochodów.

Budowa dróg z nawierzchni asfaltobetonowej może odbywać się metodą prędkości przepływu z wykorzystaniem zintegrowanego zmechanizowanego procesu.

Beton asfaltowy układany jest na drodze o nachyleniu nie większym niż 60 procent. Na zboczach większych niż 40 procent powłoka jest szorstka, aby zapewnić wystarczającą przyczepność opon pojazdu. Poprzeczne nachylenie asfaltu powinno wynosić 15-20 procent.

Stosowanie mieszanki smoły

W konstrukcji nawierzchni asfaltobetonowej znacznie rzadziej stosuje się mieszanki smołowe, w których składzie dodaje się smołę węglową dla lepkości. Powłoka tego typu z wyglądu prawie nie różni się od klasycznego betonu asfaltowego.Mieszanka smołowa jest bardziej odporna na zużycie, szybciej niszczona przez ekstremalne temperatury i wodę. Ponadto szybko usuwa się pod wpływem gumowych opon pojazdów.

Beton stopniowy jest zabroniony w miastach, ponieważ odparowywanie lekkich frakcji smoły jest szkodliwe dla ludzi. Ponadto pod wpływem wody fenole są moczone z takiego asfaltu, który jest szkodliwy dla ludzi i środowiska.

Skład asfaltu

Wiele osób interesuje się urządzeniem do powlekania z mieszanki asfaltowej. Głównymi składnikami górnej warstwy drogi są asfalt, piasek, odmiany żwiru i żwiru. Do niektórych odmian dodaje się również wypełniacze i składniki mineralne, aby nadać mieszance większą wytrzymałość.

Piasek w składzie asfaltobetonowej powłoki pełni rolę wypełniacza, który jest niezbędny do równomiernego dociśnięcia mieszanki do podłoża podczas układania i zestalania. Bez piasku droga rozprzestrzeniłaby się, a żwir pełzłby. W niektórych specjalnych kompozycjach dodaje się cement, który wraz z piaskiem nadaje powłoce dodatkową twardość.

Jako wypełniacz mineralny w konstrukcji powłok z betonu asfaltowego, przed formowaniem pyłu stosuje się pokruszoną skałę, na przykład wapień, kredę lub piaskowiec. Jest przeznaczony do wypełniania małych pustek podczas układania dróg. Piaskowiec jest najbardziej wszechstronny, ponieważ jest obojętny na każdą substancję chemiczną. Kreda i wapno są z reguły używane na drogach publicznych. Piaskowiec jest dodawany podczas budowy dróg w pobliżu zakładów chemicznych.

Okruchy gumy dodaje się do asfaltu o średnicy nie większej niż 1,5 mm, aby nadać powłoce elastyczność i odporność na działanie wody. Nawierzchnia betonowa asfaltowa z wystarczającą ilością gumy w jej składzie rzadko jest podatna na pękanie. Jednak taki materiał jest zbyt drogi, więc jego użycie jest często nieracjonalne. Zazwyczaj do budowy szybkich linii dodaje się wypełniacz gumowy.

Klasyfikacja

Jednym z głównych parametrów urządzenia nawierzchni asfaltobetonowej jest wielkość kruszonego kamienia zastosowanego w jego składzie. Na tej podstawie mieszanina jest podzielona na kilka grup:

1. Gęste mieszanki. Stosuje się je podczas układania górnej warstwy nawierzchni asfaltobetonowej. Taki asfalt zawiera drobny żwir. Podczas budowy autostrad przeznaczonych do poruszania się lekkich pojazdów (rowery i wózki), a także pieszych, można użyć kruszonego kamienia o średnicy nie większej niż 5 mm. Większe frakcje (do 15 mm) można układać na drogach do ruchu tylko pojazdów osobowych.
2. Porowate mieszanki - jest to najlepsza opcja dla urządzenia z nawierzchni asfaltobetonowej, w której poruszają się pojazdy towarowe. Z reguły stosuje się go podczas początkowego układania na ziemi lub żwirze. Skład asfaltu różni się od gęstego tym, że dodaje się do niego niewielką ilość bitumu.
3. Wysoce porowate mieszanki są najlepszą opcją do układania i naprawy nawierzchni asfaltobetonowych na drogach o dużym natężeniu ruchu, szczególnie jeśli na drogach jeżdżą ciężkie pojazdy o dużych rozmiarach. Aby wytworzyć ten rodzaj asfaltu, do mieszanki dodaje się gruby żwir (do 40 mm). Takie wymiary pozwalają na dobrą przepuszczalność wody. Ta właściwość jest szczególnie istotna w miejscach, w których konieczne jest budowanie drenażu, na przykład na terenach podmokłych lub na nizinach.

Produkcja asfaltu

Technologia powłok z betonu asfaltowego polega na przygotowaniu surowców, ich mieszaniu i jednoczesnym ogrzewaniu do wysokiej temperatury, a także magazynowaniu powstałego asfaltu w specjalnym ogrzewanym bunkrze.

Podczas naprawy lub budowy drogi ważne jest, aby zakład znajdował się jak najbliżej miejsca instalacji, ponieważ materiał budowlany musi być gorący.Jeśli asfalt ostygnie, trudno będzie go zagęścić, a powstała droga szybko stanie się bezwartościowa.

Przygotowanie składników

Przed rozpoczęciem produkcji asfaltu przygotowany materiał suszy się i przesiewa. Piasek, skały i kruszony kamień trafiają do produkcji najczęściej w stanie mokrym. Obecność wody w kompozycji grozi obniżeniem właściwości wytrzymałościowych przyszłego asfaltu, a także przez rozpylenie mieszanki bitumicznej ogrzanej do wysokiej temperatury, gdy dostanie się do niej wilgoć.

Wszystkie materiały dostarczane do rośliny są suszone w temperaturze 150 stopni. Przesiewanie odbywa się za pomocą ekranu. Wypełniacz mineralny jest mielony w młynku do stanu sproszkowanego. W zależności od technologii suszenie może być pojedyncze lub podwójne. Ponowne usunięcie wilgoci może nastąpić po przesianiu i zmiażdżeniu.

Mieszanie przetworzonych składników

Kruszony kamień i piasek po wstępnej obróbce spadają na przenośnik, skąd są transportowane do leja, a następnie mieszane z bitumem. Następnie temperaturę w zasobniku zwiększa się do 160 stopni, a zawartość pozostawia się w stanie ogrzanym do przechowywania do 4 dni. Jeśli w tym okresie materiał nie zostanie wysłany do konsumenta, zacznie tracić swoje cechy wytrzymałościowe.

Dodatki w asfalcie i okruchach gumy dodaje się do gotowej i ogrzewanej mieszanki, co nadaje materiałowi dodatkową wytrzymałość i odporność na czynniki zewnętrzne.

Dostawa asfaltu do miejsca układania

Beton asfaltowy jest transportowany drogą do miejsca instalacji lub naprawy nawierzchni z betonu asfaltowego. Najczęściej ten materiał budowlany jest transportowany na wywrotkach mających nadwozie odporne na gorące elementy. Do transportu nawierzchni asfaltobetonowych na duże odległości stosuje się kochers (samochody wyposażone w pojemniki energooszczędne). W nich asfalt zachowa swoją początkową temperaturę przez dwa dni po załadowaniu.

Kontrola jakości drogi

Beton asfaltowy musi być zgodny z ustalonymi GOST i SNiP przyjętymi w naszym kraju. Certyfikat zgodności z dokumentami regulacyjnymi jest wydawany producentowi dopiero po przejściu kompleksowych testów.

W Rosji jest kilka laboratoriów monitorujących jakość dróg. Przeprowadzają pobieranie próbek gotowej nawierzchni asfaltobetonowej i sprawdzają jej zgodność z różnymi parametrami.

W badaniach pobierana jest uśredniona próbka z całkowitej masy betonu asfaltowego. Analiza już zbudowanej drogi odbywa się poprzez badanie rdzenia (tak zwanego rdzenia asfaltowego). Uzyskuje się to poprzez wiercenie podstawy nawierzchni asfaltobetonowej za pomocą specjalnego wiertła drążonego.

Aplikacja na zimny asfalt

W miejscach, gdzie dostawa gorących materiałów budowlanych do naprawy lub budowy toru jest niemożliwa, stosuje się układanie nawierzchni asfaltobetonowej na zimno. Technologia takiej budowy drogi charakteryzuje się niższymi temperaturami roboczymi do ogrzewania mieszanki (asfalt jest podgrzewany do 100 stopni). Aby nadać drodze wystarczającą wytrzymałość, stosuje się kompozycje polimerowe.

Przed ułożeniem pracownicy ogrzewają nie tylko beton asfaltowy, ale także miejsce planowanego układania. W zależności od odmiany drogę można pokonać nawet przy mrozie.

Jedną z zalet układania na zimno jest długi okres trwałości materiału do budowy dróg. W przeciwieństwie do zwykłego betonu asfaltowego, asfalt mrozoodporny można układać po kilku tygodniach. Jednak ten materiał ma znaczące wady, a mianowicie:

1. Wytrzymałość jest mniejsza niż 2 razy w porównaniu z klasyczną mieszanką asfaltową.
2. Materiał ma wysoką cenę w wyniku dodania dodatkowych składników ochronnych do swojego składu.
3. Technologia układania jest skomplikowana, co prowadzi do wzrostu kosztów chodnika.
4. Nie wytrzymuje dużych obciążeń.Zabrania się prowadzenia pojazdów o masie powyżej 3,5 tony.

Płyta wibracyjna służy do zagęszczania zimnego asfaltu, a ostateczne układanie następuje po czasie, gdy podczas pracy samochody poruszają się po ukończonym torze, krusząc w ten sposób powłokę.

Ponownie użyj asfaltu

Wysoki koszt budowy dróg doprowadził ekspertów do znalezienia sposobów na zaoszczędzenie pieniędzy. Jednym ze sposobów zmniejszenia kosztów naprawy i budowy autostrad jest recykling, czyli recykling starego asfaltu w celu jego ponownego wykorzystania. Nawierzchnia drogi nabiera drugiego życia po przetworzeniu materiału w specjalnych mobilnych recyklerach.

Ile lat asfalt jest poddawany recyklingowi

Przetwarzanie asfaltu w celu uzyskania nowej mieszanki do budowy dróg jest procesem zaawansowanym technologicznie. Aby wyprodukować powłokę wysokiej jakości poprzez recykling, musisz:

1. Odetnij stary chodnik za pomocą remiksu. Taki sprzęt delikatnie usuwa daną warstwę drogi za pomocą specjalnego noża.
2. Zmiel zmieloną warstwę do rozmiaru kruszonego kamienia. Powstały materiał nazywa się „granulatorem”. Służy do naprawy dróg i przygotowania innych mieszanek budowlanych.
3. Podgrzej piec, aby stopić granulator, i nie wolno używać otwartych źródeł ognia, ponieważ może dojść do wybuchu.
4. Dodaj bitum i różne dodatki do pieca, jeśli zapewnia to technologia produkcji nowego asfaltu.

Zasadniczo do budowy dróg w mieście stosuje się technologie takie jak recykling. Asfalt z recyklingu ma takie same właściwości jak nowy, ale jego cena jest znacznie niższa.

Poprawa nawierzchni drogi

Z czasem nawierzchnie dróg mogą być modernizowane. Jedną z tych metod jest stosowanie mastyksu na asfalcie. Materiał wzmacniający obejmuje bitum i ciekłe polimery gumowe.

Podczas pracy na drogach pojawiają się pęknięcia, do których może dostać się woda. Po zamrożeniu asfalt ulega zniszczeniu, co prowadzi do powstawania dużych dołów. Jeśli zastosujesz mastyk na czas, aby wyeliminować pęknięcia, możesz przedłużyć żywotność asfaltu o kilka lat.

Zalety i wady asfaltu

Od kilkudziesięciu lat stosuje się powłoki asfaltowe do ruchu drogowego. Nie ma jeszcze dla niego zastępcy, a oto dlaczego:

1. Nawierzchnia asfaltowa nie jest bardzo droga, szczególnie jeśli droga jest przeznaczona do transportu lekkiego.
2. Asfalt jest odporny na mrozy, oczywiście nie boi się wilgoci i ulewnych deszczy, jeśli zastosowane zostaną jego technologie układania.
3. Jeśli powłoka częściowo się zapadła, można ją naprawić przez łatanie.
4. W trudnych warunkach klimatycznych można zastosować technologię zimnego asfaltu.

Alternatywy dla asfaltu

Na świecie naukowcy pracują nad stworzeniem bardziej niezawodnej i taniej alternatywy dla mieszanki asfaltobetonu, ale jak dotąd nie stwierdzono, aby taki materiał był godnym konkurentem. Ponadto nawierzchnia asfaltowa jest ciągle modernizowana. Powszechne wprowadzenie nowych substancji polimerowych może znacznie poprawić właściwości nawierzchni drogi, rozszerzyć granice jej zastosowania. Potwierdzają to liczne testy laboratoryjne.

Konstrukcja z betonu asfaltowego

Specjaliści starają się budować i budować drogi w taki sposób, aby na jezdni było jak najmniej warstw, do jednej. Beton asfaltowy najlepiej układać bezpośrednio na ziemi. Minimalna liczba warstw skraca czas naprawy płótna, ułatwia organizację budowy nowych dróg, zmniejsza różnorodność sprzętu wymaganego do układania asfaltu.

Nowoczesny design nawierzchni asfaltobetonowej składa się z następujących części:

1. Górna warstwa.
2. Dolna porowata warstwa.
3. Kruszony kamień zmieszany ze spoiwami.
4. Podstawa wykonana jest z żwiru lub gruzu.
5. Warstwa piasku.
6. Kruszony asfalt.

Podczas budowy nawierzchni asfaltowej należy przestrzegać szeregu warunków. Aby uzyskać silne wiązanie między górną warstwą asfaltu a podłożem, na materiały potraktowane bitumem o wysokości co najmniej 15 cm nakłada się materiał odporny na pękanie Grubość asfaltobetonowej powłoki nałożonej na podłoże z materiałów mineralnych powinna wynosić co najmniej 5-6 cm.