Само слово асфальт известно с древнерусских времён и связано у нас с каким-то минералом. Хотя эксперты диахронической лингвистики утверждают, что слово заимствовано у греков и в оригинале звучит, как asphaltos, что означает «укреплять» или «связывать». Производство асфальтобетона несложное, но изготовить его в больших объёмах без завода невозможно.
Для справки:
- Асфальт – разновидность битума, минеральная смола.
- Асфальтобетон – строительный материал для покрытия дорог.
Компоненты для производства асфальтобетона
Асфальтобетонные смеси (АБС) производят из нескольких сыпучих минеральных компонентов, одного органического вяжущего и ряда химических присадок. Все вместе они называются заполнителями и добавками. А между собой различаются по фракции и физико-химических свойствам. Для ясности перечислим номенклатуру заполнителей гравийных и щебёночных АБС, утверждённую в ГОСТ 9128-2013
- Крупные заполнители – щебень и гравий фракций от 5 до 40 мм. Величина зависит от сорта выпускаемого асфальта, которых насчитывает 3 марки (высокоплотный I, плотный II, пористый III). Все минеральные компоненты должны быть хорошо перемешаны с полимерно-битумным вяжущим, на долю которого в смеси приходится всего 6%.
- Мелкий заполнитель – карьерный или речной песок, а также отсев (отходы дробления щебня). Задача мелкого заполнителя повысить плотность АБС, и сделать дорожное покрытие устойчивым к температурным перепадам и эксплуатационным нагрузкам.
- Минеральный порошок (минеральная мука) – мелкодисперсное сырье, которое получают из известняка и доломитов путём дробления и последующего тонкого измельчения. Является важнейшим структурообразующим компонентом асфальтобетона – стабилизатором, задача которого переводить объёмный битум в плёночное состояние.
- Битум – полимерно-вяжущий органический состав. Продукт нефтепереработки. Обеспечивает прочность, пластичность и влагостойкость дорожного покрытия. Использование битума в разных пропорциях приводит к получению асфальтобетонной смеси с различными характеристиками.
Это основные компоненты АБС, из которых уже можно сделать дорожное покрытие, тротуар или площадку для стоянки автомобилей. Но при смешивании производители часто добавляют химические присадки, которые усиливают или наоборот, снижают, отдельные свойства асфальтобетона. Среди таких добавок: температуропонижающие поверхностно-активные вещества (ПАВ); резиновая крошка и полимерные гранулы – противодействующие шипованным шинам в качестве армирующих добавок РБВ и ПБВ (резино-битумное вяжущее и полимерно-битумное вяжущее).
Виды асфальтобетонных смесей по составу
Размер фракции минеральных заполнителей влияет на разновидность той или иной асфальтобетонной смеси. Благодаря этому потребитель продукта (заказчик) может выбирать подходящий вид покрытия для строительства объекта. Вот как определяются АБС в нормативных документах:
Крупнозернистый тип (пористый). Применяется для укладки в нижний слой дорожного пирога (или одежды). Выпускают такой асфальтобетон с фракцией заполнителя 20-40 мм. Для плотности добавляют песок. Впитывает влагу. Устойчив к большим нагрузкам.
Мелкозернистый тип (плотный). Применяется для наружного (финишного) покрытия дорожного полотна. Изготавливается из щебня и гравия фракцией 5-15 мм. Для плотности добавляют песок и различные химические добавки. Делает покрытие прочным и надёжным. Повышает срок его службы и способность переносить высокие нагрузки. Морозостойкий. Обладает хорошим сцеплением с колёсами и не пропускает влагу.
Песчаный (высокоплотный). Предназначен для покрытия верхних ярусов малонагруженных дорожных одежд; устройства полов промышленных предприятий; обустройства отмосток зданий, тротуаров и пр. Изготавливается из песка, битума и минерального порошка. Не рассчитан на нагрузки.
Ещё асфальтобетоны разделяют по составу на следующие виды:
- Классический. Универсальный вид для строительства дорог и тротуаров в городской черте и в районных населённых пунктах (посёлках).
- Щебёночно-мастичный. Смеси высокопрочные со стабилизирующими волокнистыми добавками в составе. Предназначены для дорожно-строительных работ по укладке региональных и межрегиональных магистралей с высокой интенсивностью движения.
- Полимерасфальтобетон. Эффективен для покрытий мостов, аэродромов, проездов под тяжёлую технику. Содержат пластификаторы и сополимеры, повышающие характеристики прочности и долговечность дорожного полотна.
Перечисленные виды АБС производятся горячим или холодным способом на любом типе асфальтобетонных заводов: цикличных или непрерывных.
Виды асфальтобетона по технологии производства
В настоящее время изготовители асфальтобетона предлагают строительному рынку 2 вида смесей: горячие и холодные. Есть ещё «тёплые», но они приравниваются регламентом ГОСТ 9128-2013 к группе горячих АБС.
Горячий асфальтобетон – это классический вид смеси, укладываемый по традиционной технологии дорожно-строительных работ. Температура материала не должна опускаться ниже 110 °C в процессе укладки. (Для АБС «тёплого» вида t 40-80 °C). Существуют сезонные ограничения – минимальный температурный режим проведения дорожных работ от +5 градусов. Крайне нежелательно заниматься полотном в дождь или при высокой влажности, поскольку укладывать материал нужно на сухую поверхность. Зимой его применение запрещено. По составу горячий асфальт может быть пористым, плотным и высокоплотным. Для перевозки АБС используются самосвалы или кохеры, оборудованные теплосберегающими контейнерами, способными сохранять рабочие характеристики смеси в течение 2-х суток.
Холодный асфальтобетон – это современный тип смеси минерального заполнителя (щебень, гравий, песок, минеральный порошок) и жидкого органического вяжущего (средне - или медленногустеющего нефтяного битума с модифицирующими добавками или без них). В зависимости от применяемых химических затвердителей, может укладываться при t от -30 °C до +5 °C. Предназначена холодная АБС для строительства второстепенных дорог; подъездных путей; площадок возле частных домов; ямочного ремонта. Строительство региональных дорог запрещено, поскольку материал плохо устойчив к сдвигу. Кроме того, высокая стоимость делает его нерентабельным для крупных проектов.
Технология производства асфальта
Все асфальтобетонные смеси производят по схожей технологии – нагрев компонентов и смешивание. Изначально завод подготавливает заполнители, такие как: щебень, гравий, песок или отсев, минеральный порошок. Они размещаются в разные бункеры, согласно фракции, откуда затем подаются в сушильную камеру, где нагреваются до t 200°C.
Высушенные и нагретые заполнители перемещаются порционно в смесительный барабан с лопатками. (Взвешивание происходит электронными весами). Сюда же через рукав подаётся битум в определённом количестве. Замес длится от 20 до 90 сек. Затем барабан выгружает смесь в самосвал или кохер, или в силос для хранения, где АБС может храниться до 4-х суток, сохраняя температуру не ниже 200°C. Процесс может быть:
- цикличным;
- непрерывным.
В первом случае заполнители проходят этап сушки в камере, а затем попадают в барабан. Во-втором – заполнители сразу попадают в сушильно-смешивающий барабан, где нагреваются, а затем смешиваются с битумом и различными присадками.
