Плотность асфальтобетона и её зависимость от наполнителей

Beton-House com

Сайт о бетоне: строительство, характеристики, проектирование. Соединяем опыт профессионалов и частных мастеров в одном месте

Лёгкий дымок над покрытием указывает на высокую температуру асфальтобетона

Никаких загадок и хитростей при укладке готового асфальтобетона. Равномерно распределить по заданной территории горячую массу толщиной 5-7 см, проконтролировать уровень покрытия в соответствии со СНиП 3.06.03-85 и можно сдавать работу. Уплотнение асфальтобетонной смеси определяет качество выполненной работы.

Масса для покрытия получается искусственным способом и должна быть хорошо уплотнена. Как получить нужную плотность асфальтобетона, на каких строительных площадках данный показатель актуален, и как определяется?

Составляющие асфальтобетона, его виды

Асфальтобетон — строительный материал, полученный уплотнением асфальтобетонной смеси, которая, в свою очередь, составляется рационально подобранными смесями минерального порошка, песка, щебня, битума.

Получение литого асфальтобетона

Способы получения асфальтобетонных смесей очень разнообразны:

• Дробление;
• Подогрев;
• Сушка;
• Смешивание.

Виды минеральных составляющих подразделяют асфальтобетоны:

• На песчаные;
• Гравийные;
• Щебёночные.

Размер минеральных зерён определяет асфальтобетоны как:

• Песчаные зёрна до 10 мм;
• Мелкозернистые до 20 мм;
• Крупнозернистые до 40 мм.

Область применения крупнозернистой пористой асфальтобетонной смеси разнообразна:

• При двухслойном асфальтировании, она используется, как нижний слой;
• При качественном, эффективном уплотнении полотна, допускается однослойная укладка;
• Реконструкция и полноценный ремонт дорог;
• Укладка покрытий в зоне парковки стоянки автомобилей;
• Обустройство дворовых дорожек и территорий различных назначений.

Характеристика асфальтобетонной смеси плотной крупнозернистой, отличается тем, что она позволяет получить:

• Остаточную пористость от 5 до 10%;
• Температурный режим при погрузке 150ᵒС;
• Характеризуется крупнозернистый плотный асфальтобетон высоким сопротивлением динамическим и статистическим нагрузкам, при условии наличия инертных добавок и щебня до 60%.

Если сравнивать его прочностные качества с другими смесями, то она несравнимо выше мелкозернистых и песчаных материалов.

Внимание: Проникновению воды в покрытие, дорожный асфальтобетон крупнозернистый, плотность которого увеличена за счёт добавок инертных мелких фракций, оказывает гораздо большее сопротивление, чем без них.

Исключить полностью наличие пористости в этих асфальтобетонах невозможно.

Асфальтобетон подразделяется на следующие виды:

По возможности, укладка асфальтобетона выполняется в тёплое время. Весной, когда воздух прогревается до +5ᵒС, осенью при +10ᵒС, исключение составляют срочные и аварийные ремонтные работы.

Состав асфальта и его разновидности

Существует большое количество видов дорог для передвижения. Все они имеют разную нагрузку, именно поэтому качество покрытия колеблется в определенных пределах. Так, дороги могут быть предназначены:

• Для пешеходов — тротуары, парки, скверы, площади, площадки для отдыха, пешеходные мосты.
• Для велосипедистов — прогулочные дорожки в парках, вдоль трасс, велотреки на стадионах.
• Для автовладельцев — двух-восьми полосные автострады, парковки, мосты.

Плотность покрытия для пешеходных дорожек отличается наименьшей величиной ввиду относительно небольшой нагрузки на квадратный метр. С увеличением нагрузки повышают содержание в асфальтобетоне укрепляющих материалов.

Существуют следующие разновидности асфальта в зависимости от их состава и происхождения:

• Природный асфальт. Представляет собой специфическую смолистую твердую массу, которая состоит из масел и смолистых веществ и имеет довольно низкую температуру плавления — 20−100 °C. Образуется в естественных условиях путем испарения легкой фракции нефти в местах ее неглубокого залегания или выхода на поверхность. При застывании ее тяжелая часть смешивается с гравием, песком и другими минеральными компонентами и образует корку различной плотности. Среднее же значение этой величины приходится на 1−1,2 т/м 3 .
• Искусственный асфальт называется асфальтобетоном — это смесь минеральных компонентов на битумной основе. В него включают щебень, гравий, песок и минеральный порошок. А также для придания особых свойств в асфальт могут добавлять резиновую крошку, получаемую в результате промышленной переработки старых автомобильных покрышек и других изделий. Однако резиновый асфальт очень дорогой в сравнении с обычным, поэтому используется редко и в скромных пределах. Вес асфальтобетонной смеси в 1 м 3 может достигать 2,5 т.

Типы асфальтового покрытия отличаются составом, температурой укладки, твердостью и сроком эксплуатации. Например, часто укладывают так называемый холодный асфальт — с этим типом дорожного покрытия можно работать без предварительного разогрева. К тому же оно не нуждается в дополнительном техническом оснащении — такой асфальт не нужно укатывать, достаточно просто равномерно распределить по необходимому участку. Он производится из экологичных компонентов, включает в себя известняковый порошок, который служит отличным пластификатором.

Литой асфальт, помимо увеличенного количества природных пластифицирующих порошков, содержит еще и большое количество смолы повышенной вязкости, что делает его высококачественным материалом для укладки дорог. Он обладает высоким коэффициентом прочности, устойчивостью к воздействию воды и химических веществ, не разрушается под влиянием перепадов температур и обеспечивает хорошую сцепку колес. Кроме того, литое покрытие подавляет шумы и легко ремонтируется. Однако все эти положительные качества несколько уменьшает высокая цена оборудования для его укладки. Горячий искусственный асфальт состоит преимущественно из щебня, для связки в нем используются сырые нефтепродукты. Такое покрытие требует обязательного разогрева и утрамбовывания специальными катками. Оно считается самым распространенным и используется для укладки нижнего слоя автострад государственного и регионального значения, а также для взлетных полос и других объектов с высокой нагрузкой.

Следующим слоем покрытия может идти крупнозернистый асфальт, включающий в себя крупную асфальтовую крошку, которую получают путем дробления старого дорожного покрытия. Он также имеет жесткую структуру и служит хорошей основой для мелкозернистого верхнего покрытия.

Асфальтогранулят и асфальтовая крошка используется для укрепления асфальтового покрытия вместо обычного щебня — эти материалы получают путем вторичной переработки, поэтому они намного дешевле.

Расчет плотности по таблице

Существует следующая классификация дорожной «одежды» в зависимости от типа покрытия, состава и удельного веса асфальтобетона. Таблицей можно пользоваться при расчетах необходимого количества для ремонта дороги или нового ее строительства.

Уплотнение определяет качество покрытия

Уплотнение асфальтобетона запускает процессы перегруппировки минеральных частиц, их сближение. Частично вытесняется защемлённый воздух, перераспределяется битум по смеси, заполняя пустоты, образованные между зернами.

Асфальтобетонная смесь уплотняется после укладки при максимально возможной температуре, когда каток уже не способен сдвинуть её.

Необходимая плотность смеси асфальтобетонной, прочность и водоустойчивость покрытия, приобретается в результате уплотнения.

• Качество работы обеспечивается выполнением минимально необходимым числом проходов катками;
• Соблюдением температурных режимов на каждом этапе: предварительном, промежуточном, заключительном

Внимание: Каток может «тонуть» на смесях с высокой температурой, а укатывать остывшую смесь не только бесполезно, но и вредно, т.к. возможны разрушения щебня

Температурные показатели уплотнения:

Возможности современной техники

Современный рынок представлен разными моделями катков, как отечественных производителей, так и зарубежных. Подобрать нужную технику стало с одной стороны проще, с другой сложнее. Размеры техники зависят от её возможностей.

Внимание! Что ставится во главу угла при выборе технических характеристик агрегата? Производительность машин при разной высоте смеси, плотный асфальтобетон и его толщина.

Видео в этой статье предлагает рекомендации специалистов, которые дают определение различным видам машин, используемых в уплотнении асфальтобетонных смесей.

Статический самоходный DM-13-SD каток

Машинист статического катка должен знать, как получить нужную плотность плотной асфальтобетонной смеси и технические требования, предъявляемые к качеству

• Служит для уплотнения битумосодержащей массы, толщина которой не превышает 25-50 мм;
• Этот агрегат получил название машина-тандем. Имеет встроенные приводные и рулевые вальцы;
• Прочность покрытия достигается регулировкой процессов балластировки перед началом уплотнения;
• Вес машин варьирует в пределах 6-12 тн/сил.

Двухвальцовый вибро каток JCB

Уплотнение асфальтобетона виброплитами Atlas Copco LG400DEC

• Применяются для уплотнений песка, грунта, щебня, асфальта;
• Дизельная, реверсивная виброплита, оснащённая индикатором уплотнения, предназначается при работах на несвязных грунтах (гравий, песок);
• Для уплотнения грунтов смешанно-гранулированных (щебень с песком), (камень, крупная щебёнка);
• Его небольшие габариты позволяют работать в самых стеснённых пространствах.

Нужная плотность пористой асфальтобетонной смеси достигается применением пневмоколёсного катка BOMAG

Машины для выполнения больших объёмов уплотнения

Необычная конструкция агрегата, специальные шины, оптимальное давление на уплотняемую площадь, позволяют получить высокое качество уплотнения.

Достаточно одного взгляда, чтобы оценить преимущества агрегата:

• Большая манёвренность и мобильность;
• Высокая скорость и большая площадь работы;
• Регулировка веса от 9 до 27 тн;
• Должная обработка поверхности;
• Лёгкость управления агрегатом.

Используя выбранную технику можно уплотнить любую поверхность, как больших, так и малых размеров.

Минимальная норма уплотнения

Проблема получения минимально требуемого нормативного коэффициента уплотнения асфальтобетона, была и остаётся актуальной как для советских, так и для российских дорожных подрядчиков. Почему именно минимальная норма интересует дорожных строителей, а не выше?

По действующему СНиП 3.06.03-85 коэффициент уплотнения асфальтобетона в России выражается в долях от 1,0, в зарубежных странах в долях от 100%. Суть от этого не меняется, как у нас, так и у них для асфальтобетонных покрытий типа А, Б показатель плотности должен быть равен 0,99 или 99%, 0,98, 98% для типа В, Г, Д.

Коэффициент уплотнения асфальтобетонной смеси определяется делением показателя достигнутой плотности и расчётной. Анализ уплотняющей способности катков отечественных и зарубежных тех лет, доступных большинству дорожников, по современным критериям показывает функциональную ущербность. Поэтому ждать от такой техники уплотнение высокого качества, чем минимально заявленное, наивно и некомпетентно.

Независимое обследование дорог, проведённое в 60-70-е годы СоюздорНИИ, в европейской части СССР, установило, что средний показатель службы покрытия едва дотягивал до 2/3 сроков службы зарубежных автодорог. Сегодня отечественные строители дорог приобрели опыт, освоили современные технологии, получили эффективную технику, в том числе и уплотняющую, остаётся надеяться, что ещё в этом столетии будут построены хорошие дороги и у нас.

Калькулятор расхода асфальта на м2

Для просчета количества асфальтобетонной смеси, очень удобно использовать калькулятор расхода асфальта. Благодаря его функционалу, можно в считанные секунды определить расход асфальта любого типа. Онлайн калькулятор расхода асфальта поможет рассчитать тоннаж асфальта, сходя из данных о толщине, объеме и типа смеси. Он не только позволяет рассчитать расход асфальта на 1 м2, но и поможет определить количество смеси на любой метраж. Вы можете указать толщину покрытия с точностью до 0,5 см (например: 4,5 см). Также калькулятор может посчитать расход холодного асфальта. Поэтому если Вам необходимо узнать сколько потребуется холодного асфальта вы можете использовать калькулятор расхода холодного асфальта.

Показатель плотности

Определение плотности асфальтобетонной смеси остаётся одной из главных характеристик материала.

Внимание: Изъятие образцов производится из слоёв горячих/тёплых покрытий спустя 1-3-ое суток, а из холодных — через 15-30 суток

Процесс нового строительства или ремонта дороги нуждается в постоянном контроле состояния и качества асфальтобетона.

Инструкция предписывает организовать работу в 2 этапа при использовании разрушающего метода:

• Подготовительный период, когда участок, где будет выполняться изъятие образца, должен быть чистым;
• Образец вырубается цельным, без сколов, не допускается наличие сетки трещин.
• Пробы отбираются на всю толщину покрытия, независимо от количества слоёв;
• Выбор участка размером 0,5×0,5 м для забора кёрнов осуществляется по определённым правилам. Расстояние вырубки не меньше 0,5 м от кромки или оси дороги.
• Основная работа, когда определяется масса кёрнов: песчаные смеси — 1 кг с диаметром 50 мм, мелкозернистые — 2 кг D =70 мм, крупнозернистые — 6 кг D = 100 мм,
• Выполняется маркировка образцов, присваиваются номера, заполняется акт отбора, где указываются все координаты объекта, подрядчика, номер пикета.
• Пробы берутся в трёх точках с 700 м² уложенной площади.

Способ неразрушающего исследования использует радиоизотопный контроль, электромагнитный и ультразвуковой. При данных методах нет необходимости повреждать толщу покрытий и есть возможность получить оперативные данные.

Норма расхода асфальта на м2

Для определения нормы расхода асфальта на м2 нужно знать толщину асфальта и тип асфальтобетонной смеси. Каждый тип асфальта имеет свою плотность и, следовательно, расход асфальта тоже будет напрямую зависеть от его типа. Чтобы не быть голословными приведём нормы на расход асфальта на 1 см:

• Мелкозернистая тип А марка I — 25,7 кг.
• Мелкозернистая тип Б марка I, II — 24,5 кг.
• Мелкозернистая тип В марка II — 24,9 кг.
• Крупнозернистая марка I, II — 24,2 кг.
• Песчаная тип Г марка II — 25,0 кг.
• Песчаная тип Д марка II — 23,2 кг.
• Щебеночно-мастичная-15 (ЩМА-15) — 25,8 кг.
• Щебеночно-мастичная-20 (ЩМА-20) — 25,7 кг.

Теперь, зная расход на 1 см, можно рассчитать расход асфальта на конкретную площадь.
Пример 1 (расход асфальта толщина 4 см

): Асфальтировка из песчаной смеси тип Г марка II на площади 1 500 м2 при толщине 4 см потребует 150 тонн (1500*25,0*4=150 000 кг).

Пример 2 (расход асфальта толщина 5 см

): Укладка асфальта из мелкозернистой смеси тип Б марка I на площади 2 000 м2 при толщине 5 см потребует 245 тонн (2000*24,5*5=245 000 кг).

Пример 3 (расход асфальта толщина 6 см

): Асфальтирование дороги из щебеночно-мастичной смеси (ЩМА-15) на площади 35 000 м2 при толщине 6 см потребует 5 418 тонн (35000*25,8*6=5 418 000 кг).

Можно сделать небольшой вывод, что усредненная норма расхода горячей асфальтобетонной смеси является 25 кг на 1 см.