Литой асфальтобетон: покрытие европейского уровня

Литой асфальтобетон: покрытие европейского уровня

ГОСТ Р 54401-2011

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Дороги автомобильные общего пользования

АСФАЛЬТОБЕТОН ДОРОЖНЫЙ ЛИТОЙ ГОРЯЧИЙ

Automobile roads of general use. Hot road mastic asphalt. Technical requirements

Дата введения 2012-05-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Автономной некоммерческой организацией “Научно-исследовательский институт транспортно-строительного комплекса” (АНО “НИИ ТСК”) и Открытым акционерным обществом “Асфальтобетонный завод N 1”, г.Санкт-Петербург (ОАО “АБЗ-1”, г.Санкт-Петербург)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 418 “Дорожное хозяйство”

4 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений европейского стандарта ЕН 13108-6:2006* “Смеси битумные. Технические условия на материал. Часть 6. Литой асфальт” (EN 13108-6:2006 “Bituminous mixtures – Material specifications – Part 6: Mastic Asphalt”, NEQ)
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. – Примечание изготовителя базы данных.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Октябрь 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ “О стандартизации в Российской Федерации” . Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе “Национальные стандарты”, а официальный текст изменений и поправок – в ежемесячном информационном указателе “Национальные стандарты”. В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя “Национальные стандарты”. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на асфальтобетон дорожный литой горячий и на смеси асфальтобетонные дорожные литые горячие (далее – смеси литые), применяемые для устройства покрытий на автомобильных дорогах общего пользования, мостовых сооружениях, тоннелях, а также для производства ямочного ремонта, и устанавливает технические требования к ним.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных – последнее издание (включая все изменения):

ГОСТ 12.1.004 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.1.005 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны

ГОСТ 12.1.007 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования к безопасности

ГОСТ 12.3.002 Система стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие требования безопасности

ГОСТ 17.2.3.02 Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями

ГОСТ 8267 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия

ГОСТ 8269.0 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний

ГОСТ 8735 Песок для строительных работ. Методы испытаний

ГОСТ 8736 Песок для строительных работ. Технические условия

ГОСТ 22245 Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические условия

ГОСТ 30108 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов

ГОСТ 31015 Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон щебеночно-мастичные. Технические условия

ГОСТ Р 52056 Вяжущие полимерно-битумные дорожные на основе блоксополимеров типа стирол-бутадиен-стирол. Технические условия

ГОСТ Р 52128 Эмульсии битумные дорожные. Технические условия

ГОСТ Р 52129 Порошок минеральный для асфальтобетонных и органоминеральных смесей. Технические условия

ГОСТ Р 54400 Дороги автомобильные общего пользования. Асфальтобетон дорожный литой горячий. Методы испытаний

Примечание – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю “Национальные стандарты”, который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя “Национальные стандарты” за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.

3.1 асфальтобетон дорожный литой горячий: Застывшая в процессе охлаждения и сформировавшаяся в покрытии смесь асфальтобетонная дорожная литая горячая.

3.2 асфальтогранулят: Материал, получаемый в результате фрезерования существующего асфальтобетонного покрытия (переработанный асфальтобетон).

3.3 выравнивающий слой: Слой переменной толщины, который наносится на имеющийся слой или поверхность с целью создания нужного профиля поверхности для устройства следующего конструктивного слоя равномерной толщины.

3.4 вяжущее вещество (вяжущее): Органическое соединение (вязкий дорожный битум, модифицированный битум), предназначенное для соединения между собой зерен минеральной части литой смеси.

3.5 дефлегматор: Специальные добавки на основе природных восков и синтетических парафинов с температурой плавления от 70°С до 140°С, используемые для модификации нефтяных вяжущих с целью снижения их вязкости.

3.6 добавка: Компонент, который допускается добавлять к смеси в определенных количествах, для влияния на свойства или цвет смеси.

3.7 дорожное покрытие: Конструкция, состоящая из одного или нескольких слоев, воспринимающая нагрузки от транспорта и обеспечивающая его беспрепятственное движение.

3.8 заданный состав смеси (состав смеси): Оптимально подобранный состав определенной асфальтобетонной смеси, с указанием кривой гранулометрического состава минеральной части смеси и процентного содержания компонентов.

3.10 кохер (мобильный кохер): Специальный передвижной котел-термос для транспортирования смеси литой, оборудованный обогревом, системой перемешивания (с автономным приводом или без него) и приборами для обеспечения контроля температуры смеси литой.

3.11 метод втапливания “по горячему”: Технологический процесс создания шероховатой поверхности верхнего слоя дорожного покрытия путем нанесения на еще неостывшую после укладки литую смесь зерновой минеральной смеси (фракционированного песка или щебня) или черненого щебня.

3.12 модифицированный битум: Вяжущее, изготовленное на основе вязкого дорожного битума путем введения полимеров (с пластификаторами или без них) или иных веществ с целью придания битуму определенных свойств.

3.13 мостовое сооружение: Дорожное инженерное сооружение (мост, путепровод, виадук, эстакада, акведук и т.д.), состоящее из одного или нескольких пролетных строений и опор, прокладывающее транспортный или пешеходный путь над препятствиями в виде водотоков, водоемов, каналов, горных ущелий, городских улиц, железных и автомобильных дорог, трубопроводов и коммуникаций различного назначения.

3.15 поверхность покрытия: Верхний слой дорожного покрытия, который контактирует с транспортом.

3.16 полимерно-битумное вяжущее (ПБВ): Модифицированный полимерами вязкий дорожный битум.

3.17 полный проход минерального материала: Количество материала, размер зерен которого меньше размера отверстий данного сита (количество материала, проходящего при просеивании через данное сито).

3.18 полный остаток минерального материала: Количество материала, размер зерен которого больше размера отверстий данного сита (количество материала, не прошедшего при просеивании через данное сито).

3.19 ряд (полоса укладки): Элемент дорожного покрытия, уложенный за одну рабочую смену или рабочий день.

3.20 сегрегация (расслоение): Местное изменение гранулометрического состава минеральных материалов смеси литой и содержания вяжущего в первоначально однородной смеси, из-за отдельных перемещений частиц крупной и мелкой фракций минеральной части, в процессе хранения смеси или ее транспортирования.

3.21 слой (конструктивный слой): Строительный элемент дорожного покрытия, состоящий из материала одного состава. Слой может быть уложен в один или несколько рядов.

3.22 смесь асфальтобетонная дорожная литая горячая: Литьевая смесь, с минимальной остаточной пористостью, состоящая из зерновой минеральной части (щебня, песка и минерального порошка) и вязкого нефтяного битума (с полимерными или другими добавками, или без них) в качестве вяжущего вещества, укладка которой производится по литьевой технологии, без уплотнения, при температуре смеси не менее 190°С .

3.24 стационарный кохер: Специальный стационарный бункер-накопитель для гомогенизации и хранения смеси литой после окончания процесса ее производства, оборудованный обогревом, системой перемешивания, отгрузочным устройством и приборами контроля температуры смеси литой.

3.25 удобоукладываемость: Качественная характеристика смеси литой, определяемая усилиями, которые обеспечивают ее гомогенизацию при перемешивании, ее пригодностью для транспортировки и укладки. Включает такие свойства смеси литой, как текучесть, пригодность к укладке по литьевой технологии, скорость растекания по поверхности.

3.26 черненый щебень: Фракционированный щебень, обработанный битумом, находящийся в несвязанном состоянии и предназначенный для создания поверхностного шероховатого слоя.

4 Классификация

4.1 Смеси литые и асфальтобетоны на их основе, в зависимости от наибольшего размера зерен минеральной части, содержания в них щебня и назначения, подразделяются на три типа (см. таблицу 1).

Основные классификационные особенности смесей литых

Максимальный размер зерен минеральной части, мм

Содержание фракций более 5 мм, % по массе

Рекомендуемая толщина слоя покрытия, мм

Новое строительство, капитальный и ямочный ремонт

Новое строительство, капитальный и ямочный ремонт, тротуары

Тротуары, велосипедные дорожки

5 Технические требования

5.1 Смеси литые должны приготавливаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке предприятием-изготовителем.

5.2 Зерновые составы минеральной части смесей литых и асфальтобетонов на их основе, при использовании круглых сит, должны соответствовать значениям, указанным в таблице 2.

Нормативы для литых асфальтобетонов

В мае 2012 года ведены в действие согласованные с европейскими нормативами российские стандарты на литой асфальтобетон – ГОСТ 54400-2001 «Асфальтобетон дорожный литой горячий. Методы испытаний» и ГОСТ 54401-2011 «Асфальтобетон дорожный литой горячий. Технические требования».

В соответствии с новым ГОСТ Р 54401-2011 литой асфальтобетон представляет собой литьевую смесь с минимальной остаточной пористостью, состоящей из зерновой минеральной части (щебня, песка и минерального порошка) и вязкого нефтяного битума (с полимерными или другими добавками, или без них). Укладка смеси производится по литьевой технологии без уплотнения при температуре смеси не менее 190 °С. Основные достоинства материала – водонепроницаемость, эластичность, усталостная долговечность, экологическая безопасность.

При применении в составе модифицированного полимерами битума свойства литого асфальтобетона (полимерасфальтобетона) существенно улучшаются. Мировая практика показывает, что использование литого асфальтобетона из-за его упруго-эластичных свойств особенно эффективно для покрытий металлических настилов мостов. С этой целью производится не менее 50% литых асфальтовых смесей в Европе.

Российский опыт применения литого асфальтобетона имеет более скромную историю по сравнению с европейским. Первые масштабные объекты в России, на которых был использован литой асфальтобетон, появились в конце 1990-х годов благодаря финскому подрядчику LEMMIN­KAINEN и его сотрудничеству с российскими компаниями, мощности которых использовались для приготовления компонентов литых смесей.

Начало развития технологий отечественного производства литого полимерасфальтобетона европейского уровня качества можно отнести к началу 2000-х годов. Произошло это в Санкт-Петербурге, при реконструкции Троицкого моста, когда ГК «АБЗ-1» выполнила весь комплекс работ по устройству системы гидроизоляции с использованием произведенного ей же литого полимерасфальтобетона. С тех пор производство отечественного литого асфальтобетона увеличивается с каждым годом.

По данным ГК «АБЗ-1», члена Международной ассоциации производителей литого асфальтобетона, общий выпуск литого асфальтобетона в России в 2011 году можно оценить примерно в 50 000 т. В то же время в Европе ежегодно производится от 800 000 до 1 млн т литых асфальтобетонных смесей. Тем не менее рост объемов производства материала указывает на высокий потенциал российского рынка литых асфальтобетонов.

В Санкт-Петербурге на фоне объемов выпуска прочих видов асфальта – около 4,5 млн т – доля литых смесей составляет чуть более 0,5% (около 30 000 т).

– Расширение выпуска литого асфальтобетона зависит от многих факторов, – говорит заместитель генерального директора по технологии и качеству работ ЗАО «Экодор» (ГК «АБЗ-1») Алексей Покровский. – Прежде всего от востребованности материала и от осведомленности заказчика и проектировщика. Немаловажным обстоятельством, сдерживающим распространение литого асфальтобетона, является стоимость материала, которая как минимум вдвое превышает цены на традиционные асфальтовые смеси.

Надо учитывать также достаточно узкую, по крайней мере в России, нишу использования этого материала. Сюда можно отнести в основном мостовые сооружения. В Петербурге к сфере применения литых асфальтобетонов относят еще и покрытия в зоне трамвайных путей.

Высокие цены на литые асфальтобетон и полимерасфальтобетон определяет его состав с повышенным до 7,5–10% по массе содержанием битума и увеличенной до 20–30% долей минерального порошка и технология укладки, требующая специальной техники.

Отличия новых нормативов

За последние десятилетия в России разработан ряд документов, определяющих технические и технологические требования к материалу и способам проведения укладочных работ: стандарты организаций, технические условия, технические рекомендации, ведомственные строительные нормы.

Отсутствие государственного стандарта во многом затрудняло работу проектировщиков и производителей, вынужденных учитывать различия в классификации литых асфальтобетонов, отличающиеся требования технических условий и разные способы испытаний этих материалов. Известным документом, регламентирующим требования к литым асфальтобетонам в РФ, являлись ТУ 5718-002-04000633-2006.

В 2010 году в НИИ транспортно-строительного комплекса (НИИ ТСК) были подготовлены два проекта ГОСТ на литые асфальтобетоны. Консультантом работ выступило ОАО «АБЗ-1».

– Существующие до введения ГОСТов нормативные документы вызывали много вопросов у практиков, которые ежедневно занимаются выпуском и производством этого материала, – комментирует ситуацию Алексей Покровский. – Например, в ТУ 5718-002-04000633-2006 не был нормирован гранулометрический состав минеральной части композиции, хотя пористость минерального остова и конечные свойства материала зависят от пропорции и содержания щебня и песка.

Они содержали спорные положения и диапазоны показателей, которые никак не оправдывали их соблюдение при получении литых асфальтобетонов с оптимальными физико-механическими свойствами.

В принятых ГОСТах структурированы лояльные и вместе с тем необходимые и достаточные требования к исходным материалам, которые учитывают условия производства асфальтобетона и дорожных работ в разных регионах страны.

Поскольку максимальный экономический эффект от применения литых асфальтобетонов достигается при условии только высококачественных дорожно-строительных материалов, при разработке ГОСТов максимальное внимание было уделено как обязательным требованиям к материалам для производства литых смесей, так и физико-механическим свойствам литых асфальтобетонов.

Так, в нормативах приведены повышенные требования к физико-механическим свойствам фракционирования щебня и песка из отсевов дробления.

Впервые заявлены требования к пыли уноса смесительных установок и ограничено применение пыли гранитов и кварцитов. Определена возможность замещения минерального порошка пылью горных пород в количестве не более 40% от общей массы минерального порошка.

В ГОСТ впервые включены требования к материалам поверхностной обработки, которая производится для обеспечения надлежащего сцепления шин с покрытием, а также для защиты верхнего конструктивного слоя от абразивного износа.

Разработчики ввели в норматив понятие дефлегматоров, или разжижителей для модификации смесей и снижения вязкости битумных вяжущих. Их применение позволяет снижать издержки при производстве.

В документе определены и требования к модифицированным полимерно-битумным вяжущим с приоритетом применения термоэластопластов, свойства которых должны соответствовать климатическим условиям эксплуатации будущего покрытия. Также введены ограничения для температурных режимов выпуска и хранения литых асфальтобетонных смесей на различных видах вяжущих. Это позволит ограничить перегрев смесей, снизить эмиссии вредных газов и деструкцию полимеров в асфальтобетоне.

Наконец, введена классификация литых асфальтобетонов, исходя из максимальной крупности минерального заполнителя и целей применения: I тип (новое и капитальное строительство, ямочный ремонт) – до 20 мм, II тип (новое и капитальное строительство, ямочный ремонт, тротуары) – до 15 мм, III тип (тротуары, велосипедные дорожки) – до 20 мм.

По гранулометрическому составу зерновых смесей литые асфальтобетоны практически соответствуют требованиям EN 13108-6:2006 с пересчетом на круглые сита по ГОСТ 9128-97.

Гармонизация нормативной базы

С позиций методов испытаний российские нормативы и европейские строительные нормы максимально гармонизированы. В качестве основного показателя реологических свойств асфальтобетона нормирована глубина вдавливания штампа. Методика испытаний на глубину вдавливания штампа по ГОСТ 54400-2001 соответствует EN 12697-20:2003.

Еще одно отличие введенного ГОСТа от существующих в России нормативов заключается в ужесточении и дифференциации требований к этому основному прочностному показателю в верхнем или нижнем конструктивном слое на конкретных сооружениях. Это, по замыслу разработчиков, позволяет более гибко вести практику подбора составов и давать четкие ориентиры гарантий качества выполненных работ.

В ГОСТе также приводится список обязательных и факультативных методов испытаний литых асфальтобетонов. К обязательным относятся: пористость минерального остова, остаточная пористость, водонасыщение, глубина вдавливания штампа при 40 °С в течение 30 минут, однородность литого асфальтобетона по показателю глубины вдавливания штампа. В то же время из перечня обязательных испытаний исключен метод одноосного сжатия образца при 50 °С, так как он не отражает реальных условий эксплуатации покрытий, а испытания на раскол при 0 °С включены в ГОСТ факультативно.

Читайте также:  Укладка декоративного камня

Перспективы использования литого асфальтобетона

Помимо транспортного строительства, сфера возможного применения литого асфальтобетона очень широка. Это эксплуатируемые кровли и покрытия паркингов, гидротехнические сооружения и покрытия на фермах и силосохранилищах, склады зерновых культур и гидроизоляция, покрытия обогреваемых полов и пандусов.

– В пользу применения литого асфальтобетона вне дорожного строительства свидетельствуют некоторые качественные показатели материала, превосходящие аналогичные данные бетонных полов, – поясняет Алексей Покровский. – По сравнению с бетоном он имеет меньшую в 1,5–2 раза теплопроводность, больший коэффициент звукопоглощения (7 дБ на 25 мм толщины), эластичен, обладает электроизоляционными свойствами.

В Европе асфальтовые покрытия можно обнаружить в медицинских учреждениях, театрах, ресторанах. Наш опыт укладки промышленных полов из литого асфальтобетона в продуктовых складских помещениях в 2003 году подтвердил его преимущества: после стольких лет активной эксплуатации на нем нет ни пыли, ни трещин. Бетонное покрытие вряд ли выдержало бы такую нагрузку.

Особое место литой асфальтобетон занимает в списке декоративных покрытий. Здесь можно упомянуть цветные асфальтобетоны, отшлифованные или отполированные покрытия с цветным щебнем, тисненные покрытия, имитирующие брусчатку, и многие другие.

Новые ГОСТы разработаны для применения литого асфальта исключительно в дорожном и мостовом строительстве. Возможно, что вслед за госстандартом на дорожные литые асфальтобетонные смеси появятся стандарты на напольные асфальтобетонные покрытия.

mikekp

Блог Михаила Позднякова

УДК 625.8
ЕВРОПЕЙСКИЕ СТАНДАРТЫ НА ДОРОЖНЫЕ И АЭРОДРОМНЫЕ АСФАЛЬТОБЕТОНЫ.

Н.В. Быстров – Заведующий кафедрой Дорожно-строительных материалов МАДИ, заместитель руководителя Федерального дорожного агентства;
М.К. Поздняков – Ассистент кафедры Дорожно-строительных материалов МАДИ.

Работа по гармонизации стандартов среди стран участниц Европейского союза началась с принятия в 1989 году Директивы строительной продукции (Construction Products Directive (CPD), которая положило начало процессу гармонизации стандартов, в том числе и стандартов, на дорожно-строительные материалы. В результате многолетней работы стало введение в действие с 1 января 2002 года единого стандарта на дорожные битумы EN 12591(в настоящее время обновлен EN 12591-2009), с 1 января 2004 года введение единого стандарта на каменные материалы и минеральные заполнители для бетонов. И, наконец, с 1 января 2008 года во всех странах Европейского союза начала действовать серия стандартов на асфальтобетон EN 13108 “Bituminous mixes. Material specification”.
Семейство стандартов на асфальтобетон представляет собой десять стандартов серии EN 13108 и сорок три стандарта серии EN 12697 на методы испытания. Серия стандартов EN 13108 состоит из 7 стандартов на различные виды асфальтобетона (EN 13108-1-7), 1 стандарт на переработанный асфальтобетон EN 13108-8 (имеется ввиду отфрезерованный), 1 стандарт определяющий типы испытаний, в зависимости от вида асфальтобетона (EN 13108-20), 1 стандарт, определяющий требования к производственному контролю качества (EN 13108-21).
Перечень стандартов этой серии приведены в таблице 1. Большинство из этих стандартов были приняты еще в 2005 и 2006 годах, однако в течение последних лет применялись пробно в странах участницах и в них вносились некоторые поправки, и только с 1 января 2008 года они вступили в действие во всех странах Европейского союза.
Таблица 1.
Серия стандартов на асфальтобетон стран Европейского союза.

1 EN 13108-1 Bituminous mixtures – Material specifications – Part 1: Asphalt Concrete (Битумные смеси. Требования к материалам. Асфальтобетон)
2 EN 13108-2 Bituminous mixtures – Material specifications – Part 2: Asphalt Concrete for very thin layers (Битумные смеси. Требования к материалам. Асфальтобетон для очень тонких слоев)
3 EN 13108-3 Bituminous mixtures – Material specifications – Part 3: Soft Asphalt (Битумные смеси. Требования к материалам. Мягкий Асфальтобетон)
4 EN 13108-4 Bituminous mixtures – Material specifications – Part 4: Hot Rolled Asphalt (Битумные смеси. Требования к материалам. Асфальтобетон горячей укатки)
5 EN 13108-5 Bituminous mixtures – Material specifications – Part 5: Stone Mastic Asphalt (Битумные смеси. Требования к материалам. Щебеночно-мастичный Асфальтобетон)
6 EN 13108-6 Bituminous mixtures – Material specifications – Part 6: Mastic Asphalt (Битумные смеси. Требования к материалам. Литой Асфальтобетон)
7 EN 13108-7 Bituminous mixtures – Material specifications – Part 7: Porous Asphalt (Битумные смеси. Требования к материалам. Пористый Асфальтобетон)
8 EN 13108-8 Bituminous mixtures – Material specifications – Part 8: Reclaimed asphalt (Битумные смеси. Требования к материалам. Переработанный Асфальтобетон)
9 EN 13108-20 Bituminous mixtures – Material specifications – Part 20: Type Testing (Битумные смеси. Требования к материалам. Типы испытаний)
10 EN 13108-21 Bituminous mixtures – Material specifications – Part 21: Factory Production Control (Битумные смеси. Требования к материалам. Производственный контроль качества)

Серия стандартов EN 13108 содержит ряд общих дорожных терминов, которые используются во всех стандартах. Так асфальтобетон в стандарте определяется как уплотненная асфальтобетонная смесь, в которой частицы каменных материалов подобраны по непрерывным или прерывистым гранулометрическим кривым, и которые находятся во взаимозаклинивающем состоянии. Так же стандартами выделяется три основных конструктивных слоя дорожной одежды: покрытие (surface course) – верхний конструктивный слой дорожной одежды, который непосредственно воспринимает нагрузку транспортных средств, связующий слой (binder course) – конструктивный слой, являющийся частью дорожной одежды, находящийся между верхним конструктивным слоем покрытия и конструктивным слоем основания, и Слой основания (base) – основной конструктивный элемент дорожной одежды. Основание может быть устроено путем создания одного или нескольких слоев, называемых как «верхний слой основания», «нижний слой основания» и так далее. Кроме того, стандарт вводит понятие выравнивающего слоя (regulating course) – конструктивный слой дорожной одежды непостоянной толщины, укладываемый на существующий слой или поверхность для обеспечения необходимой ровности и задания профилей для последующей укладки слоев постоянной толщины.
В качестве исходных материалов стандарт допускает применение следующих материалов: каменные материалы крупные – щебень и мелкие – песок и отсев дробления, минеральный заполнитель (минеральный порошок), вяжущее, переработанный асфальтобетон, добавки.
В зависимости от максимального размера зерен каменных материалов, применяемых в асфальтобетонной смеси, ей присваивается показатель крупости «D», который говорит о том, какое сито было максимальным при проектировании гранулометрического состава смеси. Стандартом предусмотрено применение двух различных вариантов сочетания сит. Сита размером менее 4 мм называются базовым набором сит. Первый вариант применение сит – это базовый набор сит плюс, так называемый, набор №1 размеры сит в котором представлены в таблице 2, вторым вариантом является базовый набор сит плюс, так называемый, набор №2, размеры сит которого так же указаны в таблице 2.

Таблица 2.
Наборы сит для каменных материалов по EN 13108-1.
Набор сит №1, размеры ячеек, мм 0,063| 2| 4| 5 (5,6)| 8| 11 (11,2)| 16 | 22 (22,4)| 32 (31,5)| – | –
Набор сит №2, размеры ячеек, мм | | | 6 (6,3)| 8| 10 | 12(12,5)| 14 | 16 | 20 | 32 (31,5)

Как видно из таблицы 2, смеси, в зависимости от применяемого набора сит, могут быть 7 или 9 видов по крупности в зависимости от выбранного набора сит. В стандартах на другие виды асфальтобетона из этой серии могут быть изложены дополнительные требования к гранулометрии для каждого отдельного вида асфальтобетона.
В стандарты серии EN 13108 заложены новые подходы к нормированию свойств. Так во введении к стандарту сказано, что «европейский стандарт обеспечивает 2 способа нормирования свойств асфальтобетона:
– Первый ( эмпирический метод) нормирует свойства асфальтобетона в рамках состава и требований для составляющих материалов посредством дополнительных требований, основанных на испытаниях. Эти требования изложены в пунктах 5.2 и 5.3.
– Второй, или фундаментальный метод нормирует свойства асфальтобетона в рамках практических требований связанных с ограничением состава и свойств, входящих в него материалов, дающее большую степень свободы. Эти требования могут встречаться в пунктах 5.2 и 5.4.
Это рассчитано на то, что пользователи с накоплением опыта будут двигаться по направлению повышения использования основных методов для нормирования свойств».
Однако, по факту, EN 13108-1 излагает требования в пункте 5.2 (Главные), 5.3 (Эмпирические), 5.4 (Основные или фундаментальные). Пункт 5.2 содержит и эмпирические требования и фундаментальные. Таким образом, при нормировании свойств материала должны быть использованы Главные требования и Эмпирические или Основные (фундаментальные). В таблице 3 описаны требования, предъявляемые к асфальтобетону по EN 13108-1.
Таблица 3.
Виды и перечень требований описанных в EN 13108-1.
с Вид требований Наименование требований.
1 Главные
• Состав смеси
• Гранулометрический состав
• Пористость минимальная и максимальная.
• Обволакиваемость битумом и однородность смеси
• Водостойкость по ITSR
• Сопротивляемость воздействию шипованых шин.
• Сопротивляемость к пластическим деформациям
• Реакция на огонь
• Сопротивляемость воздействию топлив при применение на аэродромах.
• Сопротивляемость воздействию противогололедным реагентам для применения на аэродромах
• Температура смеси.
• Долговечность
2 Эмпирические
• Дополнительные требования к гранулометрии
• Содержание вяжущего
• Требования к добавкам
• Параметры требований по Маршаллу для конструкций на аэродромах.( стабильность по Маршаллу (минимальная и максимальная), течение по Маршаллу и коэффициент Маршалла.)
• Объем пор, заполненных битумом
• Пористость минерального остова
• Пористость после уплотнения 10-ю вращениями на Гираторе
• Прочие эмпирические требования
3 Основные (Фундаментальные)
• Жесткость.
• Сопротивляемость пластическим деформациям, методом испытания трехосным сжатием.
• Сопротивляемость трещинообразованию (Усталость).

После выбора вида требований, производится задание свойств материала, по выбранным параметрам. Однако, в европейских стандартах не предусмотрены марки асфальтобетона, которые обладают набором свойств. Задание значения определенного параметра производится путем выбора категории свойств из соответствующей таблицы. Например, для установления границ пористости между 3 и 5 процентами, асфальтобетонной смеси должны быть присвоены категории минимальной и максимальной пористости из соответствующих таблиц стандарта: Vmin3,0 и Vmax5,0. Или, если в случае, необходимости использования асфальтобетона со стойкостью к колееобразованию по показателю пропорциональной глубины колеи не более 1,5%, то ему присваивается категория PRDAIR1,5. Кроме того, в случае если нормирование какого-либо показателя не требуется, то по данному показателю материалу может быть присвоена категория, говорящая об отсутствии требований к нему (PRDAIR NR – no requirement).
Все требования к смеси передаются на проектирование состава, который испытывается и ему присваиваются соответствующие категории и идентификационный код. При изготовлении смеси и ее продаже потребителю, вместе каждой партией смеси выдается документ (паспорт, сертификат), который содержит наименование производителя, марку смесительной установки, идентификационный код и краткое обозначение смеси.

Обозначение смеси производится следующим образом:
АС D Покрытие/основание/связующий Вяжущее
Где АС – асфальтобетон (для ЩМА – SMA, для литого МА и тд.);
D – наибольший размер сит.
Покрытие – для слоев покрытия.
Основание – для слоев основания.
Связующий – для связующих слоев.
Вяжущее – обозначение применяемого вяжущего.
ПРИМЕР: AC 16 покрытие 70/100 (Асфальтобетон с максимальным размером частиц 16мм дл слоев покрытия с пенетрацией битума 70-100).
Принятая серия стандартов подразумевает процедуру подтверждения соответствия асфальтобетона по определенным параметрам. Так при описании каждого требования в стандарте дается ссылка на определенный пункт стандарта EN 13108-20 «Типы испытаний», в котором указано, какие образцы должны применяться, какой режим их уплотнения должен быть для проведения испытания по установлению значения нормируемого параметра. Кроме этого, в стандарте дается ссылка на стандарты из серии EN 12697, которые в свою очередь обобщили существующие в странах Европейского союза методы испытания. Как правило, данные стандарты не накладывают жестких ограничений в случае если в различных странах применялись различные методы. Так, например, допускается определение сопротивляемости к образованию колеи как на крупноразмерном устройстве (разработанном во Франции), так и на малоразмерном устройстве (разработанном в Германии). Испытания асфальтобетона на износ могут проводиться по 2 различным методикам, а для определения параметров жесткости (EN 12697-26 Bituminous mixtures. Test methods for hot mix asphalt. Part 26: Stiffness. Битумные смеси. Методы испытания горячих асфальтобетонных смесей. Часть 26 : Жесткость) при циклических нагружениях допускается проводить по шести различным схемам, которые исторически присутствовали в тех или иных странах – участницах процесса гармонизации.
Структура стандартов достаточно многовариантна, в том числе в определении уровня требований и методов испытаний, поэтому оценить влияние введения стандартов серии EN 13108 на уровень качества дорожных одежд можно будет только на основе анализа их применения.
Многие позиции рассмотренных стандартов, безусловно являются следствием компромисса между различными странами Европейского союза относительно как самой системы нормирования показателей (фактически трехступенчатая система установления требований), так и применяемых методов испытаний. Создание единых документов по асфальтобетону для более чем двух десятков стран, в большинстве из которых имеются свои подходы к проектированию и оценке свойств этого материала , было более чем непростой задачей.
Опыт стран Европейского союза представляет для нас практический и научный интерес, ввиду того, что техническая идеология ГОСТ 9128 и ГОСТ 12801 на данный момент исчерпана. Заложенные в них подходы были сформированы в период 20-х – 60-х годов прошлого века и последняя версия отечественных стандартов на асфальтобетон, созданная в середине 90-х годов ничем принципиально не отличается от предыдущих [1-3].
Изменения в составе и режиме движения на автомобильных дорогах, произошедшие за последние 10-20 лет носят не только количественный, но и качественный характер, однако это не нашло отражения в нормативных документах на асфальтобетон. Нормирование механических свойств только через статическое нагружение до разрушения является одним из главных недостатков ГОСТ 9128 и ГОСТ 12801 и обуславливает необходимость их переработки в направлении учета и моделирования реальных воздействий на материал во время эксплуатации.
В этой работе опыт стран Европейского союза представляет для нас большой интерес и требует детального изучения.

Всё об асфальтировании / Справочник / Литой асфальт

Общие сведения о литом асфальте

Литой асфальт (литая асфальтобетонная смесь) — композиционный дорожно-строительный материал, который представляет собой смесь минеральных материалов (щебня, песка, минерального порошка) и битумного вяжущего (теплоустойчивого битума или полимерно-битумного вяжущего).

Относится к высокоплотным асфальтобетонным смесям и в готовом к укладке виде представляет собой горячую вязко-текучую пластичную массу черного цвета. В отличие от обычных уплотняемых горячих асфальтобетонных смесей, литой асфальт характеризуется избытком битумного вяжущего, что придает ему высокую пластичность.

Литой асфальтобетон — твердое монолитное покрытие устроенное из литой асфальтобетонной смеси.

Литые асфальтобетонные смеси не следует путать с литыми эмульсионно-минеральными смесями (ЛЭМС), которые помимо иного состава имеют также и иное назначение (как правило, используются для тонкослойной поверхностной обработки асфальтированного дорожного покрытия).

Назначение и область применения литых асфальтов

Основным назначением литых асфальтобетонных смесей является устройство верхних слоёв дорожного покрытия. В более редких случаях литой асфальт применяется для устройства нижних слоев покрытия с последующей укладкой поверх них тонкого слоя щебеночно-мастичного асфальта (ЩМА) или литой асфальтобетонной смеси другого типа (такой подход распространен при асфальтировании мостовых сооружений).

Главной сферой применения литого асфальта является мостовое строительство. Данный материал используется для создания верхних защитных слоев покрытия мостовых сооружений, выполняя также функцию гидроизоляции.

Второй по значимости областью применения литых асфальтобетонных смесей является дорожное строительство. Литой асфальт может применяться при асфальтировании автомобильных дорог любых технических категорий во всех дорожно-климатических зонах Украины (от А-1 до А-7), а также при асфальтировании тротуаров, пешеходных и велосипедных дорожек, межрельсового пространства трамвайных путей.

Особую актуальность использование горячих литых асфальтобетонных смесей приобретает при необходимости проведения ямочного ремонта асфальтового покрытия в холодное время года при отрицательных температурах.

Несмотря на то, что главной сферой применения литых асфальтобетонных смесей является мостовое и дорожное строительство, данный материал достаточно часто используется в промышленном и гражданском строительстве в качестве гидроизоляционного материала, материала для устройства твёрдых покрытий на производственных и складских площадках, устройства стяжек и напольных покрытий (с последующей шлифовкой и полировкой такого покрытия до гладкого состояния), создания отмосток.

Типовой состав и технология производства литого асфальта

Литой асфальт отличается от обычных уплотняемых асфальтобетонных смесей более высоким содержанием битумного вяжущего (до 11 %) и минерального порошка (до 25 %).

Читайте также:  Выбираем материалы навесного фасада

Минеральная составляющая литой асфальтобетонной смеси включает щебень, песок и минеральный порошок. Щебень применяют из плотных горных пород со следующими характеристиками:

  • Марка по дробимости должна быть не менее 1000
  • Марка по истираемости не менее И1
  • Марка по морозостойкости не ниже F50
  • Содержание зерен лещадной и игловатой формы не более 15 % по массе
  • Содержание пылевидных и глинистых частиц не более 1 % по массе

Песок используют природный, дробленый или из отсевов дробления плотных горных пород. Минеральный порошок применяют активированный и неактивированный из карбонатных горных пород (известняковый или доломитовый).

Таким образом, в части минеральной составляющей (щебень, песок и минеральный порошок) литой асфальт схож с обычной асфальтобетонной смесью, главным же его отличием является вяжущий компонент. При приготовлении литых асфальтобетонных смесей используется теплоустойчивый битум, полимерно-битумное вяжущее или другие битумные вяжущие с улучшенными свойствами (битумно-каучуковое вяжущее, резинобитумное вяжущее и др.).

Производится литой асфальт на асфальтобетонных заводах в специальных асфальтосмесительных установках по технологии схожей с приготовлением обычных асфальтобетонных смесей. Температура литой смеси при выпуске из смесителя зависит от вида вяжущего и может варьироваться от 190 °С до 240 °С.

Т. к. литая асфальтобетонная смесь отличается высоким содержанием битумного вяжущего и при выпуске имеет высокую температуру (190–240 °С), это приводит к расслаиванию и быстрой потере однородности (проявляется в виде неравномерного оседания минеральных частиц). Для предупреждения процесса расслаивания, сохранения однородности смеси и поддержания высокой рабочей температуры, во время транспортировки литого асфальта к объекту требуется его непрерывное перемешивание с одновременным подогревом. Транспортировка литого асфальта осуществляется специализированными машинами — «кохерами» (другое название — термос-миксер).

Помимо транспортировки, кохер может использоваться в качестве мобильной установки для приготовления литых асфальтобетонных смесей предназначенных для ямочного ремонта дорог. Процесс приготовления такой смеси может осуществляться с использованием новых материалов, а также с добавлением вторичного асфальтобетона (асфальтовой крошки) или из полуфабрикатов. Применение асфальтовой крошки при приготовлении литого асфальта для ямочного ремонта является одним из путей удешевления его высокой стоимости.

Классификация литых асфальтобетонных смесей

По назначению

  • I тип — применяется для устройства верхнего слоя дорожного покрытия на автомагистралях и дорогах I–III категории, проезжей части мостов, эстакад, путепроводов и паркингов. Литая асфальтобетонная смесь I типа производится на специализированной асфальтосмесительной установке, транспортируется к объекту в термосе-миксере, укладывается специальным укладчиком (гусеничным, колёсным или колёсно-рельсовым финишером) или вручную без уплотнения. Наибольший размер зерен каменного наполнителя (щебня) — 15 мм. Содержание зерен крупнее 5 мм — 45–55 % по массе.
  • II тип (вибролитая асфальтобетонная смесь) — предназначена для устройства покрытий автомобильных дорог I–III технических категорий, аэродромов, мостов, эстакад, путепроводов. Литая асфальтобетонная смесь II типа производится на обычной асфальтосмесительной установке, транспортируется автосамосвалами с защитным тентом, укладывается обычным асфальтоукладчиком с виброуплотнением (отсюда название «вибролитая»). Наибольший размер зерен щебня — 20 мм. Содержание зерен крупнее 5 мм — 35–50 % по массе.
  • III тип (вибролитая асфальтобетонная смесь) — используется для устройства верхнего слоя основания при строительстве дорог I–III технических категорий, а также аэродромов. Литая асфальтобетонная смесь III типа производится на стандартной асфальтосмесительной установке, к объекту транспортируется в автосамосвалах, укладывается обычным асфальтоукладчиком с виброуплотнением. Наибольший размер зерен щебня — 40 мм. Содержание зерен крупнее 5 мм — 45–65 % по массе.
  • IV тип — применяется для асфальтирования тротуаров, устройства полов внутри помещений, устройства стяжек и гидроизоляции кровли. Наибольший размер зерен щебня — 5 мм.
  • V тип — применяется для ямочного ремонта асфальтобетонных дорожных покрытий, гидроизоляции покрытий и асфальтирования межрельсового пространства в трамвайных путях. Наибольший размер зерен щебня — 20 мм. Содержание зерен крупнее 5 мм — 35–50 % по массе. При выборе материалов для приготовления литых смесей V типа требования к исходным материалам могут быть ниже, так как свойства литого асфальтобетона не должны значительно превышать свойства ремонтируемого асфальтового покрытия. Транспортировка и укладка литого асфальта V типа осуществляется с помощью кохера.

Вибролитая асфальтобетонная смесь — литой асфальт II–III типа. Относительно данных типов литого асфальта в профессиональной и научной среде имеются разногласия, т. к. формально они не могут быть определены как литые, поскольку транспортируются к объекту асфальтирования обычными самосвалами, укладываются стандартными асфальтоукладчиками с виброуплотнением и к тому же требуют уплотнения катками, чего не происходит в случае с литой смесью I, IV и V типа.

По виду вяжущего

  • Литая асфальтобетонная смесь — стандартная литая асфальтобетонная смесь приготовленная с применением теплоустойчивого немодифицированного дорожного битума.
  • Литая полимерасфальтобетонная смесь — литая асфальтобетонная смесь в которой в качестве вяжущего компонента используется полимерно-битумное вяжущее (ПБВ).
  • Литая сероасфальтобетонная смесь — литая смесь в которой в качестве вяжущего используется комплексное вяжущее состоящее из битума и модифицированной технической серы. Применение серы позволяет уменьшить расход битума и понизить температуру приготовления литой асфальтобетонной смеси.
  • Литая резиноасфальтобетонная смесь — литая асфальтобетонная смесь в которой в качестве вяжущего используется резинобитумное композиционное вяжущее. Использование в литом асфальтобетоне резиновой крошки способствует повышению долговечности дорожного покрытия, улучшению его фрикционных свойств, а также, в ряде случаев, позволяет снизить расход щебня.

Преимущества и недостатки литого асфальта

Асфальтированные покрытия созданные с применением литых смесей отличаются малой толщиной слоя, высокой плотностью и шероховатостью. Помимо этого, в сравнении с традиционными уплотняемыми асфальтобетонными смесями и щебеночно-мастичным асфальтом, литой асфальт обладает рядом других преимуществ, а именно:

  • Высокая пластичность и подвижность литой смеси.
  • Низкая пористость и водонепроницаемость.
  • Лучшие, в сравнении с обычной асфальтобетонной смесью, гидроизоляционные свойства.
  • Высокая коррозионная стойкость, трещино- и износостойкость.
  • Высокая прочность покрытия, сравнимая с традиционными асфальтобетонами.
  • Высокая эластичность покрытия и способность выдерживать большие деформационные растяжения.
  • Долговечность (устойчивость к старению и накоплению усталостных повреждений).
  • Устойчивость к колееобразованию и высокое сопротивление износу шипованными шинами.
  • Устойчивость к сильным температурным перепадам.
  • Отсутствие необходимости уплотнения уложенной смеси.
  • Возможность проводить ремонтные работы при отрицательных температурах.

К основным недостаткам литых асфальтобетонных смесей и литого асфальтобетона можно отнести:

  • Низкие сцепные показатели асфальтированного покрытия (вследствие большого содержания битумного вяжущего), что приводит к необходимости проведения дополнительных работ связанных с распределением и втапливанием (запрессовкой) черного щебня в уложенный слой литого асфальта.
  • Высокая стоимость смеси связанная с применением дорогостоящих компонентов.
  • Высокая стоимость асфальтирования, связанная с необходимостью проведения подготовительных работ и привлечением специальной техники (кохеры, финишеры, щебнераспределители и др.).

Технология асфальтирования с применением литого асфальта

1. Транспортировка литого асфальта

Транспортировка литой асфальтобетонной смеси к объекту проведения работ осуществляется «кохерами» (специальными машинами, оборудованными системой перемешивания, подогрева и контроля температуры смеси). Необходимость использования кохеров для транспортировки литого асфальта (I, IV и V типа) обусловлена тем, что без принудительного перемешивания и подогревания, смесь начинает расслаиваться и терять пластичность. Литые асфальтобетонные смеси II–III типа устойчивы к расслоению и могут доставляться обычными самосвалами.

2. Подготовительные работы

При устройстве дорожных покрытий из литого асфальтобетона важную роль играет тщательная подготовка нижележащего основания, на которое будет укладываться литая смесь. Если нижележащий слой не является достаточно ровным, его выравнивают путем холодного фрезерования или методом устройства выравнивающего слоя асфальта (при перепаде отметок до 6 см используют мелкозернистую асфальтобетонную смесь, более 6 см — крупнозернистую).

После фрезерования или устройства выравнивающего слоя, нижележащее покрытие обрабатывают битумной эмульсией. Подгрунтовка нижележащего слоя может не выполняться если между устройством нижнего слоя (в том числе выравнивающего) и укладкой литого асфальта прошло не более 10 суток. Подгрунтовка также не требуется в том случае, когда нижний слой устроен из литой асфальтобетонной смеси.

Перед началом укладки литой асфальтобетонной смеси по обеим сторонам асфальтируемой полосы устраивается деревянная или металлическая опалубка с высотой равной толщине укладываемого слоя. Если укладка литого асфальта производится колесно-рельсовым укладчиком, то опалубка не устанавливается, поскольку в этом случае роль опалубки выполняют сами рельсы. Литые асфальтобетонные смеси II–III типа не требуют установки опалубки, т. к. укладываются обычными асфальтоукладчиками методом вибролитья.

3. Укладка литого асфальта

Покрытия из литых асфальтобетонных смесей устраивают в сухую погоду, весной при температуре окружающего воздуха не ниже 5 °С, осенью — не ниже 10 °С. Допускается выполнять асфальтирование и при отрицательной температуре воздуха, но не ниже −10 °С. В этом случае литая асфальтобетонная смесь должна иметь температуру не менее 240 °С и укладка должна производиться в безветренную погоду (или при слабом ветре) на сухую и чистую поверхность. Просушка поверхности может производиться с помощью инфракрасных нагревателей.

В зависимости от типа литой асфальтобетонной смеси укладка может производится колёсными, гусеничными или колесно-рельсовыми финишерами (для литого асфальта I, IV и V типа) или обычными асфальтоукладчиками (для литого асфальта II–III типа). Места не доступные для механической укладки литой смеси асфальтируют вручную.

4. Уплотнение литого асфальта

Литая асфальтобетонная смесь I, IV и V типа не требует уплотнения, т. к. имеет текучую консистенцию и набирает плотность в процессе остывания. Литая асфальтобетонная смесь II–III типа уплотняется вибротрамбующим брусом асфальтоукладчика на этапе укладки и легкими катками на этапе запрессовки черного щебня.

5. Запрессовка (втапливание) черного щебня

Т. к. одним из главных недостатков литого асфальтобетонного покрытия является низкий коэффициент сцепления с шинами транспортным средств, то для повышения его шероховатости выполняется дополнительная процедура распределения и запрессовки щебня, производимая сразу после укладки литого асфальта. К моменту запрессовки черный щебень должен иметь температуру не ниже 100 °С, а поверхность уложенной литой смеси не должна остыть ниже 140–180 °С. Распределение чернощебеночной смеси может производиться вручную или с помощью щебнераспределителя.

Запрессовка черного щебня — технологическая операция по приданию покрытию из литого асфальтобетона I и V типа требуемых фрикционных характеристик путем распределения и втапливания в него горячего черного щебня. В качестве материала для обработки применяют черный щебень фракции 5(3)–10 мм или 10–15 мм.

Черный щебень — искусственный дорожно-строительный материал, получаемый путем смешения гранитного, гравийного или известнякового щебня с вязким или жидким органическими вяжущим (нефтяным дорожным битумом, битумной эмульсией или дегтем).

Краткая историческая справка о литом асфальте

На постсоветском пространстве первые попытки применения литого асфальта относятся к 19 веку. Уже в 1865 году в Санкт-Петербурге литые смеси на основе природного битума были впервые применены при асфальтировании террас Зимнего дворца. Через 5 лет (в 1870 году) с помощью той же литой смеси асфальтировалась улица Малая Садовая и создавалось покрытие на набережной реки Фонтанки. Позднее с применением литых смесей началось асфальтирование дорог в Киеве, Харькове, Одессе, Житомире и других городах Российской империи.

Применение литого асфальта в г. Москва началось в 1874 году, когда рядом с городом Сызрань был построен первый в России завод по производству асфальтовой мастики. Существенно упростился процесс приготовления и укладки литых смесей с того момента как в 1914 году в городе Грозный было запущено производство нефтяного битума. Однако, именно по причине интенсивного развития битумного производства все большее распространение стала получать уплотняемая асфальтобетонная смесь, как более простой и дешевый материал для устройства дорожных покрытий, а интерес к использованию литой смеси начинает падать.

С начала 1970-х годов асфальтирование с применением литого асфальта вновь возвращается в СССР, чему в немалой степени способствовал положительный опыт эксплуатации (способность выдерживать интенсивное грузонапряженное движение, износостойкость и коррозионная стойкость) литых асфальтобетонных покрытий на дорогах Западной и Восточной Германии, Венгрии и Румынии.

К концу 1970-х годов литьевая технология вновь начинает переживать упадок по причине дефицита материалов (теплоустойчивого битума и мелкофракционного щебня), низких темпов строительства, высокой стоимости импортной техники (т. к. собственное оборудование еще не производилось) и других проблем. Эти трудности привели к тому, что в СССР начало развиваться собственное направление литьевой технологии, основанное на использовании метода вибролитья и применении более жестких литых смесей.

В странах Европы литой асфальт широко стал применяться с середины 20 века. В США литой асфальт приготовленный с использованием нефтяных битумов впервые применили в 1876 году. Наиболее широкое распространение литьевая технология получила в Германии, где существует большое количество современных заводов производящих оборудование для приготовления, транспортирования и укладки литых смесей.

Сегодня в мире существует множество организаций деятельность которых связана с разработкой стандартов, технической документации, новых рецептур и составов для литого асфальта, крупнейшими из которых являются:

  • IMAA (International Mastic Asphalt Association) — Международная ассоциация производителей литого асфальта.
  • EMAA (European Mastic Asphalt Association) — Европейская ассоциация производителей литого асфальта.

Применение литого асфальтобетона: технология укладки, ямочный ремонт

Литой асфальтобетон – современный строительный материал, который создают по литьевой технологии из минерального порошка, щебня разной фракции, песка, битума в качестве вяжущего и разнообразных добавок. Асфальт готовят в специальных смесителях, которые работают по принудительному принципу, посредством тщательного смешивания всех компонентов в нужных пропорциях в процессе их нагревания.

Литая асфальтобетонная смесь демонстрирует высокий уровень подвижности, поэтому легко и быстро распределяется по любой поверхности, при температуре +220С может укладываться даже без уплотнения. В процессе остывания материал затвердевает, создавая покрытие, стойкое ко влаге, деформациям, высоким нагрузкам и другим воздействиям.

Асфальтобетон литого типа используют для изготовления автомобильных дорог, мостов, площадей и улиц, тоннелей, аэродромов, парковок, а также выполняют ямочный ремонт дорог.

Понятие и особенности

Литой асфальтобетон используется для создания самых разных дорожных покрытий, обладает набором уникальных преимуществ. После охлаждения смесь самостоятельно приобретает хорошую плотность, без необходимости в утрамбовке, что существенно сокращает расходы в процессе укладки и ускоряет ее проведение. Все дело в особом составе.

Если в производстве обыкновенных асфальтов важно соблюдение пропорции в смешивании материалов, то при создании литых асфальтобетонных смесей ключевую роль играет вяжущее вещество, состоящее из битума и минеральных добавок. Именно вяжущее обеспечивает простоту процесса укладки и естественное уплотнение покрытия по мере его остывания.

Вяжущее вещество покрытий из асфальтобетонных смесей содержит повышенную долю битума (от 7.5% до 10%) и минерального порошка (до 30%). Такая высокая концентрация обеспечивает формирование плотной непористой структуры итогового продукта.

Свойства покрытий из литых асфальтобетонных смесей определяются их составом и соблюдением технологии работы. Прежде, чем использовать материал для обустройства покрытия, необходимо тщательно изучить виды и типы асфальтобетона, их свойства.

1) Стандартный – в состав вводят теплоустойчивый битум не модифицированного типа.

2) Сероасфальтобетон – вяжущим выступают дорожный битум и модифицированная сера, что позволяет снизить температуру приготовления за счет уменьшения доли битума.

3) Полимерасфальтобетон – основным компонентом выступает полимерно-битумный материал.

4) Резиноасфальтобетон – наполнителем становится резиновая крошка, благодаря которой повышается стойкость к износу, продлевается срок эксплуатации, удается сократить расход щебня в составе.

  • 1 – диаметр 15 миллиметров, доля камня в составе равна 45-55%, асфальтирование выполняют для прокладки новых прочных покрытий и восстановления старых.
  • 2 – диаметр 20 миллиметров, в составе 20-25% камня, универсальный раствор для разных задач.
  • 3 – диаметр до 40 миллиметров, щебень в составе занимает 45-65%, идеальный вариант для строительства новых прочных дорог.
  • 4 – фракции размером меньше 5 миллиметров, обычно такой асфальтобетон используют для выполнения велосипедных дорожек, дорожек приусадебных территорий, тротуаров, стяжки внутри помещений, гидроизоляции кровли.
  • 5 – зерно диаметра 20 миллиметров, в составе камня 35-50%, отличается содержанием битумного вещества около 22-28%, смесь используется для выполнения текущих ремонтов покрытий.

Технические характеристики и свойства

Литой асфальтобетон – материал, который применяется для обустройства дорожных покрытий разного назначения, для ремонта, выполнения работ внутри помещений. Основным отличием от обычного является технология укладки асфальта данного типа – все манипуляции со смесью проводятся при высокой температуре (+220-250С): смесь сначала готовят, потом постоянно мешают в процессе доставки (не позволяя охладиться), доставляют в кохерах, далее укладывают.

За счет включения в состав особого вяжущего и минеральных порошков в большом объеме (до 11% битума и до 25% занимают минеральные составляющие соответственно) смесь самоуплотняется в процессе остывания, избавляя от необходимости тратить средства и время на специальный инструмент, само уплотнение. Дорожный слой из литого асфальтобетона получается с низкой пористостью и высоким уровнем плотности, демонстрирует прекрасную пластичность.

  • Небольшая пористость – в диапазоне 20-22% по объему (остаточная пористость составляет 2%)
  • Водонасыщение составляет 1% для асфальта 1 и 2 типа, 5.7% и 0.5% для остальных, что дает возможность говорить о качественной защите от влаги нижних слоев асфальта. Также благодаря данной характеристике материал совершенно не боится морозов
  • Прочность на сжатие – 0.7 для 4 типа, 1 для всех остальных
  • Плотность и вес – могут быть разными, в зависимости от объема щебня в составе, показатель колеблется в диапазоне от 1.5 до 2.2 тонн на 1 кубический метр
  • Долговечность литого асфальтобетона – служит намного дольше, чем обычный, что обусловлено особенностями производства литых смесей и технологией укладки
  • Минимальная деформация – при значении температуры эксплуатации до +40С глубина вдавливания равна 1-10 миллиметрам
  • Высокий уровень адгезии к нижним слоям – за счет того, что литой асфальтобетон укладывается при повышении температуры и лучше сцепляется (практически «спекается») с гидроизоляцией, нижними слоями
  • Полное отсутствие коррозии, устойчивость к солям
Читайте также:  Преимущества услуги мастер на дом на час

Область применения

Литой асфальтобетон целесообразно использовать в самых разных сферах ремонта и строительства. Особенности материала обеспечивают ему прекрасные эксплуатационные характеристики, что существенно расширяет область применения.

  • В строительстве дорог, мостов разных конфигураций, туннелей, иных объектов.
  • Материал 1-2 типа актуален для нижних и верхних слоев покрытий с нагрузками более 3000 единиц транспорта в сутки – обычно это аэродромы, востребованные трассы, скоростные участки дорог и т.д. (хотя, асфальтобетон можно использовать в обустройстве покрытий и с меньшими нагрузками, но в таком случае высокая цена не будет экономически оправдана)
  • Смеси 2-4 типов используют для обустройства всех слоев дорожек для велосипедов и пешеходов, тротуаров
  • Асфальтобетон 1-2 и 5 типа актуален в строительстве туннелей, мостов, разных ремонтных работ
  • Для обустройства кровли, полов, слоев гидроизоляции, что обуславливается прекрасными гидроизоляционными свойствами асфальтобетона
  • Материал может использоваться везде, где нужно обеспечить повышенный уровень адгезии покрышек транспорта с поверхностью асфальта (опасные участки дорог, где часто происходят аварии во время снегопадов, дождей), так как асфальтобетон обладает повышенной шероховатостью

Изготовление материала

Материал создается в особых условиях, при высоких температурах, с обязательным соблюдением не только технологии производства, но и пропорции входящих в состав компонентов. Именно эти два условия (правильный состав и высокая температура) позволяют обеспечить нужные эксплуатационные свойства и характеристики.

Состав

В состав литых асфальтобетонов входят немного другие ингредиенты в сравнении с обычными. Обязательно соблюдается ГОСТ.

  • Битум – обычно берут марки БНД 40/60 либо 40/90, часто с полимерными добавками (стирол-бутадиен-стирол, к примеру), особенно если речь идет об обустройстве покрытий с повышенными нагрузками.
  • Щебень – материал из метафорических и изверженных пород с содержанием пластинчатых зерен максимум 20%
  • Минеральный порошок – выбирается по ГОСТу Р 52129-2003
  • Песок – дробленый или природный, в верхних слоях используется в небольшом объеме
  • Модифицирующие добавки – разного рода дефлегматоры, пигменты и т.д.

Приготовление

Готовят литой асфальтобетон из особого битума высокой вязкости, в связи с чем производство возможно исключительно при высоких температурах. Нагрев должен быть достаточным, но не чрезмерным, чтобы компоненты не изменили свойства.

  • Прогрев битума до +160-180С
  • Прогрев минеральных компонентов до +190-240С
  • Смешивание компонентов и выпуск смеси при температуре +200-220С, но если в состав вводится активированный минеральный порошок, то температуру смеси можно понизить до +170-190С, что более предпочтительно с точки зрения технологии

Из-за особого способа производства литого асфальтобетона готовить его на объекте невозможно, поэтому раствор заказывают и привозят на объект в специальных машинах с заводов. Смесь похожа на суспензию, может расслаиваться, поэтому в процессе перевозки мешать нужно обязательно.

Этапы процесса приготовления литого асфальтобетона: компоненты поставляются в бункеры, поступают в специальный барабан для сушки, смешиваются, нагреваются до нужного значения температуры. Прогрев битума и передача его в миксер происходят отдельно: сначала выполняют сухое смешивание, потом добавляют битум. Транспортировка реализуется в специальных котлах с непрерывным размешиванием.

Укладка

Горячая плотная смесь выгружается в специальный асфальтоукладчик, который осуществляет укладку слоя толщиной от 3 до 7.5 сантиметров. До начала укладки поверхность тщательно очищают, монтируют опорные брусья, которые не позволяют смеси растечься. Когда температура смеси понижается до +70С, брусья демонтируют. Уплотнение дорожного покрытия не проводится.

Но если есть необходимость повысить шероховатость поверхности, то втапливают в слой черный щебень. Делают это наиболее легкими катками.

Стоимость и популярные производители

Литой асфальтобетон стоит дороже, чем горячий или холодный. Это связано с особенностями технологии производства и укладки. В России литой асфальтобетон производят в объемах, равных 10% от общей массы асфальта. Но со временем доля увеличивается.

  • «Сургутнефтегаз» — добывает и реализует нефть, в качестве побочного продукта производят литой асфальтобетон (но объемы большие)
  • ОАО «Асфальтобетонный завод №1» (Санкт-Петербург) – лидер рынка, специализируется на изготовлении материала всех типов
  • ГУП «Башкиравтодор» — компания строит и ремонтирует дорожные покрытия, производит и продает все материалы (литой асфальтобетон в том числе)
  • АОА «Асфальтобетонный завод №4» (Москва) – производит все виды асфальтобетона, и литой тоже
  • АО «Сверловскавтодор» — предприятие владеет 45 заводами, производящими все типы асфальтобетона и выполняющими все работы

Стоимость литого асфальтобетона может быть разной, зависит от типа и марки материала, области производства. Среднее значение составляет 3700-4200 руб./т, 5940-8800 руб./м3.

Ямочный ремонт

Ямочный ремонт выполняется только в теплое и сухое время года, что позволяет существенно сократить расходы. Но если асфальтировка дорог нужна срочно, то погодные условия помехой не становятся. Выбоину заполняют горячим составом нужного типа.

  • Сначала поврежденную зону размечают, очищают, рубят по контуру отбойным молотком либо шворезчиком, демонтируют остатки старого покрытия, снова очищают.
  • Стенки и дно ямы покрывают битумной эмульсией лейкой или кистью (автогудронатором), которая выступает в роли грунтовочного слоя.
  • Литой асфальтобетон приезжает в кохере, заливается специальным аппаратом в яму (уплотнять не нужно).
  • Если есть необходимость повысить шероховатость, слой покрывают черным щебнем, который втапливают ручным катком.

Литой асфальтобетон – один из лучших современных материалов для выполнения дорожного покрытия, который обеспечивает великолепную прочность, стойкость даже к очень высоким нагрузками, сильным перепадам температур, влаге, химическому и механическому воздействию. При условии правильного производства и укладки такое покрытие способно прослужить много лет, не изменив своих характеристик.

Литой асфальтобетон: технология изготовления и использование

Обычный асфальтобетон изготавливается по следующей схеме: все составные элементы перемешиваются, получается горячая либо холодная смесь, она заливается и непременно уплотняется. Данная операция упрочняет асфальт и придает ему устойчивость к деформированию. Литой же асфальтобетон представляет собой жидкость, хотя и вязкую, поэтому необходимости уплотнения нет.

Что такое литой асфальт

Когда литой асфальт охлаждается, он самостоятельно набирает плотность, достаточную для эксплуатации, что уменьшает затраты на его укладку и ускоряет процесс сооружения дороги. Этот материал имеет необычный состав и приемы изготовления. Обычный асфальт основан на макроструктуре и состоит из щебня, песка с добавкой минерального порошка, а литой имеет в своей основе микроструктуру, определяемую битумом. Связывающее вещество состоит из битума с добавкой минерального порошка. В литом асфальте доля его достигает 28%, причем из них собственно битум занимает от 7,5 до 10%, а порошок составляет 20-30%. Благодаря такому повышенному содержанию и формируется полукаркасная структура окончательного материала, в состав которой входит до 50% щебня размером до 5 миллиметров.

Разновидности литого асфальта

По максимальному размеру зерен литой асфальт делится на типы:

  1. Зерна имеют размеры до 15 миллиметров, а их содержание по массе – 45-55%. Асфальт такого состава применяется для постройки новых дорог и для ремонтных работ.
  2. Камни имеют размеры до 20 мм, а их процентное содержание достигает 20-25%. Этот тип обладает весьма широкой применяемостью.
  3. Диаметр камней достигает 40 миллиметров, их количество доходит до 45-5%. Область применения – новое дорожное строительство.
  4. Камни минимальной фракции – не больше 5 мм. Такой асфальт используют для велодорожек и тротуаров.
  5. Зерна достигают 20 мм, процентное содержание их – 35-50%. Объем битума при этом максимально велик – до 22-28%.

Отличается и технология изготовления. При приготовлении литого асфальта температура состава выше, смесь при доставке на место применения беспрерывно перемешивают и подогревают. Для укладки материала используются специальные машины. Уплотнение не требуется, литой асфальт, остывая, сам набирает необходимую прочность.

Литая смесь стоит дороже обычной, но ее стоимость окупается долгим временем службы.

Технические характеристики

Предъявляемые к наружному дорожному покрытию требования очень высоки, поскольку верхний слой должен быть не только прочным и износоустойчивым, но и предохранять внутренние слои от атмосферных осадков. Основными качествами литого асфальта являются пониженная пористость и повышенная плотность. Рассмотрим основные характеристики разных типов литого асфальта:

  • Первый тип имеет пористость каменных составляющих до 20% объема, а для прочих типов – до 22%.
  • Объемное водонасыщение для асфальта типа 1 и 2 равняется 1%, для прочих типов – 5, 7 и 0,5%. Асфальт воду не впитывает и способен предохранять нижележащие уровни. Это свойство обуславливает также повышенную морозоустойчивость поверхностей, выполненных из литого асфальта.
  • Устойчивость к пониженным температурам определяет также использование кубообразного щебня.
  • Параметр остаточной пористости данного асфальта — 2%.
  • Показатель прочности при сжатии не меньше 1 для типов 1,2,3 и 5 и не меньше 0,7 для четвертого типа.
  • Плотность литого асфальта или его удельный вес определяет в основном доля содержащихся в нем камней. Если щебень имеет различную массу, будет изменяться также объемный вес всего материала, причем диапазон этих колебаний составляет от 1,5 до 2,2 тонны на один кубометр.
  • Каждый регион имеет собственные нормативы на приготовление обычного и литого асфальта, поэтому точное определение всех параметров способен указать только завод-изготовитель.
  • Долговечность также относится к важным показателям. Деформируется литой асфальт меньше: при 40-градусной температуре он вдавливается на 1-6 мм (для пятого типа на 1-10 мм).
  • Поскольку литой асфальт укладывается при повышенной температуре, его адгезия к нижним слоям оказывается также высокой. С материалами рулонной гидроизоляции асфальт буквально «спекается», что приводит к повышению водостойкости конструкции.
  • Эффект коррозии в литом асфальте отсутствует, и это покрытие обладает устойчивостью к солям.

Области применения литого асфальта

Объекты, которые сооружаются с использованием литого асфальта, это мосты и дороги, туннели и многое другое. Поскольку показатели типов во многом различаются, необходимо выбирать материал, оптимально пригодный для реальных условий. Из литого асфальта первых двух типов изготавливают различные слои дороги, если по ней проходят больше 3 тысяч автомашин за день. Это могут быть скоростные участки дорог, шоссе, аэродромы и другое.

Можно использовать материал 1 и 2 типов и для не таких нагруженных автодорог, хотя это является экономически невыгодным.

Первый тип асфальта не применяют при создании дорожек для пешеходов и велосипедов. Типы 2,3 и 4 используют для базовых и покрывных слоев. Типы 1,2 и 5 применяют при разных видах ремонта, заделки выбоин, создании выравнивающих слоев в ходе постройки туннелей и мостов.

Технические показатели конечного продукта

Литой асфальт ценен своей повышенной шероховатостью. Колеса машин и велосипедов хорошо сцепляются с дорожным покрытием, это особенно важно при дождливой погоде или снегопаде.
Повышенные гидроизолирующие свойства литого асфальта позволяют его использовать непривычным способом: с его помощью устраивают покрытие кровли, полы, гидроизолируют туннели.
Чтобы получить качественное дорожное покрытие, необходимо соблюдать технологию на всех этапах изготовления продукта. В одинаковой степени важны:

  • состав асфальта;
  • особенности производства;
  • технология укладки.

Рассмотрим подробнее все эти параметры.

Состав

Состав компонентов, применяемых при создании литого асфальта, имеет отличия от обычных и регламентируется ГОСТом:

  • Битум используется марок БНД 40/60 или 40/9о, хотя рекомендуется пользоваться улучшенным сортом битума, имеющим добавки полимеров. Прежде всего, это асфальт для покрытия мостов или высоконагруженных трасс. В качестве примера такой добавки можно назвать стирол-бутадиен-стирол.
  • Щебень применяется получаемый из вулканических материалов и лещадности (количества пластинчатых элементов) не выше 20%.
  • Песок, используемый в асфальте, может быть природным или дробленым. Для асфальта верхних слоев он применяется с ограничениями.
  • Добавка минеральных порошков выполняется в соответствии с ГОСТ Р 52129-2003.
  • Можно добавлять с состав асфальта всевозможные модификаторы – дефлегматоры, красители и другие.

Производство

Использование для литого асфальтобетона особо вязких сортов битума приводит к тому, что для смешивания составляющих требуется нагрев смеси до высокой температуры. Но излишний нагрев может оказать влияние на свойства продукта, поэтому желательно нагрев делать минимально возможным:

  • температура битума должна быть 160-180оС;
  • минеральные составляющие нагревают до 190-240оС;
  • температура готовой смеси получается 200-220оС, хотя это и считается чрезмерным.

Если применить активированный минеральный порошок, температуру смеси удается снизить до 170-190оС.

Этот способ производства асфальта исключает его приготовление там, где он укладывается, поскольку требуется точное выдерживание температурного режима. Производственный процесс состоит из следующих этапов:

  • компоненты хранятся в бункерах;
  • компоненты поступают в сушильный барабан, где перемешиваются и нагреваются до требуемой температуры в течение 15-20 секунд;
  • битум подогревается и подается вместе с твердыми составляющими в миксер, где перемешивается вдвое дольше, чем при формировании обычной смеси. Перемешивание производится в асфальтосмесительных машинах с принудительными мешалками;
  • в специальных нагреваемых котлах-кохерах смесь при постоянном перемешивании привозится на место укладки. Состав смеси приближается к суспензии, так что расслоение не исключено. Если смесь в процессе доставки не перемешивать, опасность расслоения увеличивается, и литой асфальт становится негодным.

Укладка

После доставки смесь загружают в особые асфальтоукладчики, которые выкладывают ее ровным слоем, толщина которого – 3-7,5 сантиметров. Предварительно асфальтируемый участок обкладывается брусьями, не дающими смеси растекаться. Когда асфальт остынет до температуры 60-70оС, брусья можно убрать. Слой асфальта уплотнения не требует, хотя с целью повышения шероховатости в поверхность утапливают черный щебень при помощи легких катков.

Стоимость литого асфальта и его основные производители

Приготовить литой асфальт значительно труднее, чем обыкновенный горячий асфальт и особенно холодный. В России этого типа асфальта производится не больше 9-10% общего производства, хотя наметилось стремление к росту. Лидирующими в сфере этого производства являются изготовители нефтяных продуктов и бетонов:

  • Бесспорным лидером изготовления всевозможных асфальтобетонов, включая литые, является ОАО «Асфальтобетонный завод №1», расположенный в Петербурге.
  • Объединение «Сургутнефтегаз» добывает и реализует нефть. Несмотря на то, что бетонное производство здесь считается побочным, валовый объем производства вывел производителя в лидирующую десятку по России.
  • «Асфальтобетонный завод №4», работающий в столице, выпускает все виды асфальта, не исключая литой.
  • ГУП «Башкиравтодор» — фирма, строящая дороги и производящая все необходимые для строительства материалы.
  • АО «Сверловскавтодор» имеет 45 предприятий, производящих асфальт всех типов. Фирма из собственных материалов строит автодороги.

В связи с типом асфальта и районом его производства стоимость литого материала может быть различной. Средняя цена составляет от 3700 до 4200 рублей за тонну или 5940–8800 рублей за кубометр.

Ямочный ремонт

Оптимальное время для ремонта поврежденных автодорог – лето, когда все работы выполняются дешево. Впрочем, если ремонт выполняется в аварийной ситуации, он может быть выполнен при любой погоде. Подбирается асфальт оптимального типа и класса, и им заполняются выбоины в дороге. Последовательность работ при этом следующая:

  1. Размечается и очищается поврежденный участок. Нарезчиком швов или отбойным молотком с пневмоприводом обрубается контур участка, внутри него удаляется мусор. Если объемы работ велики, применяются самоходные устройства для фрезерования навесные либо прицепного типа.
  2. Дно и боковые стороны очищенного повреждения покрываются битумом либо битумной эмульсией, выполняющей роль грунтовки. Делают это с помощью лейки и кисти, а при значительных объемах – автогудронатором.
  3. Литой материал привозят в готовом виде спецмашинами – кохерами, обеспечивающими горячую перевозку с непрерывным перемешиванием.
  4. Смесь специальным аппаратом заливается в выбоину. Уплотнения она не требует.
  5. Чтобы повысить шероховатость поверхности, отремонтированный участок присыпают черным щебнем и прикатывают ручным катком.

Из литого асфальта получается высококачественное дорожное покрытие, способное выдерживать немалую нагрузку. Отличная водонепроницаемость позволяет его применять в различных гидроизолирующих работах.

Ссылка на основную публикацию