Интернет-энциклопедия по электрике

Интернет-энциклопедия по электрике

» » Щебеночно мастичный асфальтобетон щма 15. Щебеночно-мастичный асфальтобетон щма

Щебеночно мастичный асфальтобетон щма 15. Щебеночно-мастичный асфальтобетон щма

Государственный дорожный
научно-исследовательский институт
ФГУП «СОЮЗДОРНИИ»

Москва 2002

Составлены по результатам лабораторных исследований и на основании производственного опыта строительства экспериментальных участков верхних слоев дорожных покрытий из ЩМА.

Установлена специфика структуры щебеночно-мастичного асфальтобетона и обоснован комплекс требований к составу и физико-механическим свойствам смесей и асфальтобетонов с учетом климатических условий и нормативно-технической базы России.

Установлено, что даже без увеличения срока службы покрытий с применением ЩМА и снижения транспортно-эксплуатационных затрат экономический эффект от внедрения щебеночно-мастичных смесей составляет 5-10 руб/м 2 . Наибольший эффект может быть получен при устройстве тонких защитных слоев.

ПРЕДИСЛОВИЕ

В мировой практике дорожного строительства для устройства верхних слоев дорожных покрытий широко применяют горячие щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси типа SMA .

Проведенные в Союздорнии исследования позволили выявить специфику структуры щебеночно-мастичного асфальтобетона (ЩМА) и обосновать комплекс требований к составам и показателям физико-механических свойств смесей и асфальтобетонов с учетом климатических условий и нормативно-технической базы России.

Разработанные ТУ 5718.030.01393697-99 позволяют проектировать оптимальные составы горячих щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей, которые рекомендуется применять при строительстве и ремонте покрытий дорог, в том числе эксплуатируемых в условиях движения автомобилей большой грузоподъемности.

Установлено, что смеси ЩМА позволяют устраивать верхние слои покрытий на 1 см тоньше, а работоспособность их выше, чем покрытий из асфальтобетона типа А.

Даже без учета увеличения срока службы покрытия и снижения транспортно-эксплуатационных затрат экономический эффект от внедрения смесей ЩМА составляет 5-10 руб/м 2 .

Наибольший эффект может быть получен при устройстве тонких защитных слоев из ЩМА.

Генеральный директорВ.М. Юмашев

q для битумов и ПБВ - ГОСТ 11501-78 , ГОСТ 11505-75 , ГОСТ 11506-73 , ГОСТ 11507-78 ;

q для ПБВ - ОСТ 218.010-98;

q минерального порошка - ГОСТ 12784-78 .

7.15. Если данные о содержании естественных радионуклидов в применяемых материалах отсутствуют, то изготовитель в специализированной лаборатории осуществляет входной контроль материалов по ГОСТ 30108 , определяя гамма-спектрометрическим методом их эффективную суммарную удельную активность.

7.16. Основным критерием при контроле качества приготовления смесей для щебеночно-мастичного асфальтобетона является соблюдение проектного состава, особенно содержания битума. Косвенным показателем содержания битума может служить величина водонасыщения в образцах, которые формуются на асфальтобетонном заводе.

7.17. Второй важной характеристикой качества приготовления смесей является показатель стекания вяжущего. Превышение его нормируемой величины может привести к налипанию асфальтобетонной смеси на кузова автомобилей-самосвалов.

7.18. Основной критерий качества щебеночно-мастичного асфальтобетона, уложенного в слой износа, - водонасыщение или остаточная пористость образцов-кернов, которые отбирают не раньше чем через сутки после укладки и уплотнения слоя. Не рекомендуется определять коэффициент уплотнения слоев износа из щебеночно-мастичного асфальтобетона. При расчете коэффициента уплотнения по требованию заказчика нужно иметь в виду, что этот показатель характеризуется низкими повторяемостью и воспроизводимостью (ИСО 5725-2-94). Вследствие малой толщины слоя и высокого содержания щебня возрастает неоднородность свойств переформованных лабораторных образцов как по плотности, так и по показателям водонасыщения.

7.19. Перед устройством слоя износа должны быть приняты и оформлены по актам (форма 40 Т) подготовительные работы на нижележащем слое (фрезерование, устройство выравнивающего слоя, подгрунтовка).

7.20. При укладке слоев дорожной одежды из асфальтобетонной смеси следует контролировать:

q температуру смеси в кузове каждого автомобиля-самосвала;

q толщину и ширину слоя через 100 м;

q ровность и поперечные уклоны не реже чем через 50 м;

q качество устройства продольных и поперечных сопряжений уложенных полос;

q соблюдение заданных режимов работы асфальтоукладчиков и катков;

q качество ЩМА в покрытии.

7.21. Температура смеси в кузове автомобиля-самосвала не должна быть ниже 150 ° С.

7.22. Толщина слоя измеряется по отобранным образцам-кернам. Результаты замеров не должны отклоняться от проектных значений более чем на 20 %.

7.23. Ровность и поперечный уклон контролируются с помощью 3-метровой рейки. Не более 5 % результатов замеров ровности (просвет под рейкой) могут иметь значения в пределах до 6 мм, остальные - до 3 мм; не более 10 % замеров поперечных уклонов могут иметь отклонения от проектных значений в пределах от минус 0,010 до 0,015, остальные - до ± 0,005.

7.24. Качество поперечных и продольных сопряжений уложенных полос оценивается визуально и соблюдением норм по ровности.

7.25. Качество уложенного асфальтобетона оценивается по показателям плотности и водонасыщения кернов, отобранных в трех местах на 7000 м 2 и испытанных по ГОСТ 12801-98 .

7.26. Шероховатость слоя износа из ЩМА следует измерять методом «песчаного пятна» в соответствии со СНиП 3.06.03-85 . Средняя глубина впадин шероховатости должна составлять не менее 1-2 мм в зависимости от крупности применяемого щебня.

7.27. Коэффициент сцепления колеса автомобиля с увлажненной поверхностью покрытия оценивается по ГОСТ 30413-96 .

8.16. При вынужденной остановке катка на проезжей части дороги впереди и сзади машины необходимо поставить переносной дорожный знак «Прочие опасности». В ночное время и при плохой видимости следует включать габаритные красные фонари.

8.17. Катки на обочине дороги с автомобильным движением должны стоять в крайнем правом положении по направлению движения, а их габариты обозначаются красными фонарями.

8.18. Расстояние между работающими катками должно быть не менее 2 м.

8.19. В целях обеспечения безопасных условий труда при работах по устройству слоев дорожных одежд из асфальтобетона следует руководствоваться СНиП 12-03-99 «Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования».

Приложение 1

Технико-экономические показатели применения ЩМА для устройства верхних слоев дорожных покрытий

Объемное содержание применяемых материалов

Наименование компонента

Минеральный порошок

Воздушные поры


Материал

Щебень гранитный

Песок гранитный

Минеральный порошок

Добавка «Виатоп-66»

Приложение 2

Подбор смеси минеральной части ЩМА - 15

Смеси битумоминеральные открытые для устройства макрошероховатых слоев дорожных покрытий. М ., 1989.

2. Stone Mastic Asphalt Technology for Urban Pavements John Emery, Carl Woodman, Robert Burlie. - XIII WORLD MEETING. Toronto, Ontario, Canada, 1997.

3. ТУ 5718.030.01393697-99 Смеси асфальтобетонные щебеночно-мастичные и асфальтобетон. Технические условия.

4. ИСО 5725-2-94 Точность (достоверность и сходимость) методов и результатов измерений. Часть 2. Основной метод определения повторяемости и воспроизводимости результатов стандартных методов измерений.

5. ГОСТ 3344-83 . Щебень и песок шлаковые для дорожного строительства. Технические условия.

6. ГОСТ 8269 -97 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы испытаний. Порошок минеральный для асфальтобетонных смесей. Методы испытаний.

Материал

1,25

0,63

0,315

0,16

0,071

Щебень 10-15 мм

96,2

То же, 5-10 мм

96,7

22,3

Песок из отсевов

74,1

63,7

45,4

27,8

18,2

14,2

Минерал порошок

99,3

95,8

85,2

70,1

Итого

97,9

45,8

28,4

22,7

21,3

19,4

17,1

14,6

11,3

Битум сверх 100 %

72
Инженерные коммуникации 34
Оборудование, инструменты, станки 172
Прочее 106
Строительство, реконструкция, ремонт 212
Технические средства безопасности 8
Управление строительством 11
Энергоэффективные и экологические технологии 8
Мечта российских дорожников - строить дороги с асфальтобетонным покрытием, отвечающие всем требованиям по долговечности, ровности, шероховатости (коэффициенту сцепления) - похоже, становится реальностью. Основанием этому служит внедрение в отечественное дорожное строительство щебеночно-мастичного асфальтобетона (ЩМА). Этот материал был разработан в 60-х годах в Германии и в настоящее время нашел широкое применение во многих странах при устройстве верхних слоев дорожных покрытий. Зарубежные стандарты предусматривают более 10 марок горячих смесей ЩМА - в зависимости от максимальной крупности применяемого щебня. В России по разработанным в ФГУП «Союздорнии» техническим условиям (ТУ-5718.030.01393697-99) регламентированы смеси ЩМА-10, ЩМА-15 и ЩМА-20, которые приготавливаются на основе щебня крупностью до 10, 15 и 20 мм. Данные смеси предназначены для устройства верхних слоев покрытия толщиной от 3 до 6 см.

Но что же такое ЩМА и чем он хорош? Зерновой состав ЩМА включает высокое содержание фракционированного щебня (70-80% по массе) с улучшенной (кубовидной) формой зерен с целью создания максимально устойчивого минерального остова в уплотненном слое покрытия. Сдвигоустойчивость покрытия из ЩМА, характеризующая сопротивление колееобразованию, обеспечивается, главным образом, требуемым значением коэффициента внутреннего трения. Поэтому в песчаной части смеси применяется исключительно песок из отсевов дробления горных пород, так как природный песок снижает коэффициент внутреннего трения. Кроме того, высокое содержание крупной фракции каменного материала в ЩМА позволяет получить шероховатую поверхность покрытия и обеспечить требуемые значения коэффициента сцепления колеса с покрытием.

Кривые зерновых составов минеральной части ЩМА существенно отклоняются от кривых плотных смесей (Рис. 1).

Следующей особенностью ЩМА является повышенное, по сравнению с традиционными горячими смесями, содержание битума (5,5 - 7,5%). Большое количество вяжущего препятствует проникновению влаги внутрь слоя, повышает устойчивость к старению, водо-морозостойкость, трещиностойкость и, в конечном счете, значительно увеличивает долговечность покрытия. В некоторых зарубежных странах срок службы покрытий из ЩМА составляет более 20 лет. Однако повышенное содержание битумного вяжущего в смеси нужно стабилизировать, то есть предотвратить его отслоение и стекание с поверхности зерен щебня при высоких технологических температурах приготовления, хранения, транспортирования и укладки. Данная проблема легко решается введением в смесь стабилизирующей добавки, например целлюлозного волокна.

В 2000-2001 годах в России в порядке производственно-опытного внедрения было уложено около 200 тыс. м2 покрытий из ЩМА. Основной объем внедрения был осуществлен при строительстве автомобильной дороги «Дон» на участке МКАД - Кашира, где сначала на 118 - 119 км, а затем с 95 по 105 км был уложен верхний слой покрытия из ЩМА-15 и ЩМА-20. В результате устройства покрытия, которое осуществлялось ЗАО ССУ «Асфальт», ОАО «Центродорст-рой», были отработаны технологии приготовления, укладки и уплотнения смесей из ЩМА.

Щебеночно-мастичный асфальтобетон приготовляли в смесительных установках периодического действия фирм «AMMANN» и «TELTOMAT» (Германия) производительностью 300 и 240 т/час соответственно путем смешивания в нагретом состоянии щебня, песка из отсевов дробления, минерального порошка и битума, а также стабилизирующей добавки в виде пропитанных би тумом и спрессованных гранул из волокон целлюлозы. Стабилизирующие добавки вводили в смеситель АБЗ на разогретый каменный материал дс или вместе с минеральным порошком, производя «сухое» перемешивание в течение 15 20 секунд. При последующем перемешивании смеси с биту мом стабилизирующая добав ка равномерно распределяет ся в объеме асфальтового вя жущего вещества.

Вводимый в смеситель стаби лизатор дозировали вручную. Однако для уменьшения вероятности ошибки и сниженя трудоемкости потребное количество стабилизирующей добавки от 0,2 до 0,45 % или 2,0 4,5 кг на 1 т смеси необходимо дозировать с допускаемой погрешностью + 5 %, используя специальные дозирующие сиетемы объемного или весового типа. Дозирование стабилизирующей добавки может осуществляться автоматически из силосной башни или контейнера. При использовании системы объемного дозирования (Рис. 2) стабилизирующая добавка из контейнера или силосной башни объемом 3 - 4 м3 через роторное дозирующее устройство поступает в пневматический конвейер и по трубопроводу подачи диаметром 150 мм подается в циклон с встроенной загрузочной воронкой и датчиком наличия материала. Далее добавка через автоматический клапан выпускного отверстия попадает в трубопровод подачи материала в смеситель.

Система весового дозирования (Рис. 3) отличается от объемной тем, что добавка из контейнера или силосной башни с помощью шнекового конвейера сначала подается в весовой бункер, где дозируется, а уже затем поступает в трубопровод пневматического конвейера.

Дальнейшая схема прохождения материала аналогична системе объемного дозирования. В обеих системах дозирования в нижней части контейнера или силосной башни монтируется датчик контроля прохождения материала, который автоматически включает вибратор, установленный на нижней наклонной стенке контейнера или силосной башни при возможном отсутствии материала. Вибратор побуждает добавку перемещаться в контейнере или силосной башне в случае его зависания. Еще одним вариантом дозирования стабилизатора является использование линии подачи в смеситель старого асфальтобетона, являющейся штатным оборудованием на современных смесительных установках.

Спецификой смеси ТИМА является, в частности, более высокая, по сравнению с обычными асфальтобетонными смесями, температура приготовления. Это связано с температурной чувствительностью смеси и с тем, что ЩМА укладывается в основном тонкими слоями, склонными к быстрому охлаждению.

Приготовленную асфальтобетонную смесь из смесителя перегружали в накопительные бункеры и далее - в кузова автомобилей самосвалов для транспортирования ее к месту укладки. Использование накопительных бункеров в качестве временного склада для хранения смесей ЩМА позволяло обеспечивать ритмичность их выпуска независимо от наличия транспортных средств, изменения режимов укладки, а также сократить время загрузки автомобилей и повысить производительность АБЗ. Однако опыт проведения работ показал, что время хранения смеси ЩМА в бункере не должно превышать 0,5 часа.

Проблемой традиционных горячих асфальтобетонных смесей является склонность к сегрегации на всех технологических переделах. В связи с этим следует отметить, что у смесей ЩМА отсутствовали признаки сегрегации в процессе приготовления, хранения, транспортирования и укладки.

Транспортирование смесей ЩМА к месту укладки осуществлялось большегрузными автосамосвалами, оборудованными тентами для предотвращения остывания смесей. Термоизоляции смеси придавалось важное значение, так как ее температура в момент выгрузки в бункер асфальтоукладчика должна быть не ниже 150°С.

Подготовительные работы перед укладкой верхнего слоя покрытия состояли из обычного набора операций: выравнивания, очистки и подгрунтовки поверхности нижележащего слоя. Особое внимание уделялось обеспечению сцепления между слоями. В связи с повышенным содержанием битума в ЩМА перерасход битума в связующем слое недопустим. Битумная эмульсия наносилась на подготовленную поверхность нижнего слоя покрытия автогудронатором с нормой расхода 0,2-0,3 л/м2. При нанесении эмульсии на отфрезерованную поверхность ее норма увеличивалась в 1,5 раза.

Технология укладки и уплотнения смесей из щебеночно-мастичного асфальтобетона выполняется стандартным оборудованием - асфальтоукладчиками и катками, но вместе с тем имеет свои специфические особенности. Укладка верхнего слоя покрытия из ЩМА на автодороге МКАД - Кашира осуществлялась сразу на всю ширину (13,6 м) тремя гусеничными асфальтоукладчиками моделей Super-1800 и Super-2500 фирмы «Vogele» (Германия).

Два укладчика были оснащены рабочими органами типа SB 475 TV с трамбующим брусом и виброплитой, а один - рабочим органом высокого уплотнения АВ 475 ТР2 с трамбующим брусом и двумя прессующими планками. Предварительное уплотнение осуществлялось лишь трамбующим брусом с частотой 800-1000 ударов/мин и ходом бруса 4 мм. Рабочий орган асфальтоукладчика устанавливали выше проектной отметки поверхности покрытия с учетом припуска на уплотнение, составляющего 5-10 % от толщины слоя. В процессе укладки за асфальтоукладчиком, оснащенным более тяжелым и длинным рабочим органом высокого уплотнения, наблюдались случаи выдавливания избыточного вяжущего на поверхность покрытия. Эта особенность должна быть учтена при выборе уплотняющего рабочего органа и режимов его работы при укладке ЩМА.

Базой для работы автоматических систем асфальтоукладчиков служили копирные струны, 6-метровые лыжи и короткие лыжи (башмачки). Асфальтоукладчики располагались уступом, один за другим, с расстоянием между ними 10-30 м. Скорость укладки зависела от ритмичности доставки смеси к асфальтоукладчикам и находилась в пределах 2,0 - 3,0 м/мин. Однако следует отметить, что при возможности стабильной доставки больших объемов смеси на линию скорость укладчиков может быть увеличена до 4,0-5,0 м/мин.

После прохода асфальтоукладчика поверхность покрытия имела требуемую фактуру с равномерно распределенным каменным материалом без раковин, трещин, разрывов сплошности и других дефектов.

Специфика щебеночно-мастичного асфальтобетона - отсутствие сухого контакта между отдельными частицами каменного материала, что предопределяет технологию уплотнения, при несоблюдении которой возможно разрушение общей структуры слоя покрытия. В связи с этим уплотнение ЩМА на опытном участке автодороги МКАД - Кашира осуществлялось гладковальцовыми катками массой 9-11 т в статическом режиме.

Во избежание раздавливания крупных зерен каменного материала использование вибрации на катках недопустимо. Также из-за высокого содержания вяжущего для уплотнения покрытия из ЩМА нельзя использовать катки на пневмошинах. Уплотнение верхнего слоя ЩМА толщиной 5 см производилось отрядом из 6 катков - по два за каждым асфальтоукладчиком. Каждый из катков совершал по шесть проходов по одному следу на скорости 5-6 км/час. Учитывая ускоренное остывание слоя ЩМА, уплотнение осуществлялось при наибольшей температуре смеси, при максимально возможном в процессе укатки приближении катков к асфальтоукладчикам короткими захватками по 50-60 м. В связи с тем, что смеси ЩМА более липкие, чем обычные смеси из плотного асфальтобетона по ГОСТ 9128-97, необходимо было обеспечить хорошее орошение вальцов катков водой. В отдельных случаях, когда поверхность вальца смачивалась неполностью, отмечено налипание на него смеси. При этом на поверхности укладываемого покрытия появились дефекты в виде вырывов щебня. Эти дефекты были легко ликвидированы путем добавления и раз-равнивания горячей смеси перед проходом катка.

Таким образом, не нашло подтверждения существовавшее мнение о невозможности исправления локальных дефектов покрытия в горячем состоянии в процессе укладки и уплотнения. Однако «тяжелая» для ручных работ смесь ЩМА представляла определенные сложности при устройстве поперечных стыков. Это в первую очередь отражалось на ровности покрытия в зоне поперечного стыка, которая хотя и соответствовала требованиям 3.06.03-85, но уступала ровности остального покрытия. При обеспечении непрерывной укладки слоя ЩМА были получены очень высокие показатели ровности. Так, средняя ровность построенного 10-километрового участка покрытия по показателям измерения просветов под трехметровой рейкой составляет 99,0 % (до 3 мм).

Следует также отметить, что шероховатость покрытий из ЩМА, измеренная методом «песчаное пятно» перед открытием движения по построенным участкам, имела показатели значительно превышающие значения для покрытий из плотного асфальтобетона типа А. Средняя глубина впадин шероховатости на поверхности ЩМА-15 составила 1,2 мм, а ЩМА-20 - 1,7 мм (при максимальных значениях 1,8 и 3,0 мм соответственно).

По зарубежным данным щебеночно-мастичный асфальтобетон, кроме приведенных выше преимуществ, обладает низким уровнем шума, улучшенной обзорностью, высокой износостойкостью к истирающему действию шипованных тин и другими.

Спрашивается, почему же ЩМА, обладая такими высокими качествами, более 30 лет не находил применения на российских дорогах? Да просто в России отсутствовала необходимая техника, позволяющая, во-первых, получить высококачественный кубовидный щебень, отвечающий предъявляемым к нему высоким требованиям, и, во-вторых, способная реализовать технологию приготовления и укладки щебеночно-мастичных смесей. В настоящее время такая техника у российских дорожников появилась. Дело за малым -строить качественные дороги с асфальтобетонными покрытиями.






3834,00 руб. тонна

Также заказать нашу продукцию вы можете по телефону или e-mail .
Если вас интересует долгосрочное сотрудничество, станьте нашим постоянным клиентом и пользуйтесь Личным кабинетом для постоянных клиентов , где вы можете получить скидки на нашу продукцию, управлять своими заказами, отслеживать взаиморасчеты с нами, и пользоваться множеством других функций. Зарегистрироваться как постоянный клиент можно

Описание товара

Щебеночно-мастичный асфальт ЩМА 15 на гранитном щебне

Щебеночно-мастичный асфальтобетон ЩМА 15 на гранитном щебне. Имеет высокое содержание щебня плотных горных пород, который образует каменный скелет, успешно сопротивляющийся деформациям. Также в составе щебеночно-мастичной а/б смеси присутствуют стабилизирующие волокнистые добавки - целлюлозные волокна, которые предназначены для удержания связующего (битума) от стекания. Обычно состав ЩМА включает 70-80% щебня, 8-12% наполнителя, 6-7% связующего и 0,3-0,5% волокна. Размер фракции применяемого щебня разнится в зависимости от марки а/б смеси:
ЩМА-10 - размер фракции - до 10мм;
ЩМА-15 - размер фракции - до 15мм;
ЩМА-20 - размер фракции - до 20мм;
Щебеночно-мастичный асфальт отличается рядом достоинств:
1. Высокая прочность покрытия;
2. Долговечность, больший срок службы покрытия;
3. Высокая устойчивость к образованию колеи;
4. Снижение шума;
5. Трещиностойкость;
6. Укладка традиционными способами без применения какого-то специального дорогостоящего оборудования.

Применение асфальта ЩМА 15 на гранитном щебне

Щебеночно-мастичный асфальтобетон используется для устройства верхних защитных слоев покрытия при строительстве и ремонте автомобильных дорог и улиц всех категорий в I - V дорожно-климатических зонах. Благодаря высокой прочности, износостойкости, колееустойчивости и трещиноустойчивости, при меняется для строительства и ремонта дорог с высокой интенсивностью движения автотранспорта, в том числе и грузового. В зимний период асфальт устойчив к образованию трещин. Также в холодное время года, в а/б смесь добавляют специальные зимние добавки, позволяющие сохранить качества смеси.
Интересная информация о производстве асфальта на АО "АБЗ КАПОТНЯ", ассортименте выпускаемых асфальтобетонных смесей и их применении - на странице

Кроме основных компонентов в состав ЩМА входит еще и стабилизирующая добавка.

ЩМА (ГОСТ 31015-2002) отличается от асфальтобетонных смесей по ГОСТ 9128-2013 тем, что в нем содержится больше щебня (до 80 % по массе) и битума (до 7,5% по массе).Стабилизирующая добавка позволяет удерживать в материале большое количество битума. ЩМА можно укладывать слоем меньшей толщины, чем горячий асфальтобетон, т.о. снижается расход смеси на 1 кв.м покрытия.

Для ЩМА нормируется как зерновой состав, так и содержание битума и стабилизирующей добавки.

В соответствии с ГОСТ 31015-2002 щебеночно-мастичные смеси подразделяют на виды:

  • ЩМА-10 с наибольшим размером зерен до 10мм;
  • ЩМА -15 с наибольшим размером зерен до 15 мм;
  • ЩМА-20 с наибольшим размером зерен до 20 мм.

Зерновые составы минеральной части смесей и асфальтобетона должны соответствовать

Смеси щебеночно-мастичные должны быть устойчивы к расслаиванию и быть однородными.

Однородность смесей оценивают коэффициентом вариации показателей предела прочности при сжатии при температуре 50° С, который должен быть не более 0,18.

Устойчивость к расслаиванию определяется методом стекания вяжущего, суть которого заключается в способности смеси удерживать битум, предельное значение которого должно быть не более 0,20 % по массе пробы, рекомендуемые пределы показателя от 0,07 до 0,15 %.

Температура смеси в зависимости от используемого битума при отгрузке потребителю и при укладке должна соответствовать значениям, приведенным в таблице

ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ

В ЩМА применяют щебень фракций 5-10, 10-15, 15-20 по ГОСТ 8267- 93

Марка по дробимости щебня из изверженных и метаморфических горных пород должна быть не менее 1200, из осадочных горных пород, гравия и металлургических шлаков не менее 1000, марка щебня по истираемости должна быть И1, и по морозостойкости должна быть не ниже F50.

Для ЩМАС применяется песок из отсевов дробления горных пород, который должен соответствовать требованиям ГОСТ 8736-93.

Минеральный порошок должен соответствовать требованиям ГОСТ Р 52129-2003.

В качестве стабилизирующей добавки применяют нижеперечисленные разновидности:

1) волокна и гранулы из целлюлозы,

2) гранулы на основе асбеста,

3) добавки на основе резиновых частиц,

4) высокопрочные акриловые волокна

Стабилизирующие добавки применяют с целью увеличить толщину битумной пленки, которая обеспечивает наличие объемного битума и обеспечить однородность, добавка обеспечивает устойчивость ЩМАС к расслаиванию.

Наибольшее применение получили стабилизирующие добавки на основе целлюлозы, которую получают путем переработки растительного сырья.

В настоящее время больше всего используются добавки на основе целлюлозы, которая используется либо в виде измельченного волокна или в виде гранул. Целлюлозное волокно должно иметь ленточную структуру нитей длиной от 0,1 мм до 2,0 мм.

Гранулы представляют собой спрессованные волокна, обработанные вяжущим.

При производстве ЩМАС можно применять битумы нефтяные дорожные вязкие (БНД) и полимерно-битумные вяжущие (ПБВ) на основе блоксополимеров типа СБС. Для II дорожно-климатической зоны рекомендован битум с глубиной проникания иглы 60-130 единиц.

Большое количество вяжущего препятствует прохождению влаги внутрь слоя, при этом увеличивается долговечность покрытия.

ЩМАС относят к самостоятельной группе дорожно-строительных материалов. ЩМА отличается от обычного а/б тем, что к нему применяется жесткий допуск по размеру щебня. Это связано с наличием большого объема пустот, которые заполняются битумной мастикой. Мастика получается на основе зерен крупностью менее 2,5 мм с содержанием минерального порошка 8-13 %. Каркас смеси составляет фракционированный щебень желательно кубовидной формы фракций 5-10 мм, 10-15 мм, 15-20 мм в количестве 70-80% по массе. Зерна щебня имеют между собой непосредственный контакт, поэтому появляется повышенная сдвигоустойчивость ЩМА. По этой причине они рекомендуются для применения в условиях интенсивного движения автомобилей. Покрытие из ЩМА характеризуется высокой износостойкостью к истирающему действию шипованных шин.

В отличие от обычных асфальтобетонов каркасная структура ЩМА имеет наивысшую жесткость, благодаря этому происходит перераспределение основной части нагрузки от верхнего слоя покрытия к нижележащим слоям. Эта особенность ЩМА ведет к повышению устойчивости к образованию колеи материала покрытия.

В 2016 году сотрудники лаборатории испытаний конструктивных слоев дорожных одежд и грунтов в своей практической деятельности часто испытывали щебеночно-мастичные асфальтобетоны, которые были использованы в верхних слоях покрытий дорожной одежды.

В лабораторных условиях исследовался зерновой состав, определялись плотность кернов, отобранных из конструктивных слоев дорожной одежды, а также водонасыщение. По результатам испытаний, проведенных специалистами лаборатории испытаний конструктивных слоев дорожных одежд и грунтов, Центром экспертиз было выдано 12 % отрицательных заключений по несоответствию показателя водонасыщения, а также 27% отрицательных заключений по несоответствию зернового состава асфальтобетонной смеси требованиям ГОСТ 31015-2002.

Водонасыщение асфальтобетона -это заполнение всех его пор влагой. Следовательно, что повышенное водонасыщение асфальтобетона характеризует его пористость, т.е. недостаточное уплотнение.

Причины повышенного водонасыщения асфальтобетона:

1) нарушение технологии устройства дорожного покрытия: несоблюдение температурного режима асфальтобетонной смеси при уплотнении, укладка ее в дождливую погоду или при отрицательных температурах, малое количество проходов катка;

2) некачественная асфальтобетонная смесь: пониженное содержание битума, зерновой состав не соответствует требованиям ГОСТ 31015-2002.

Зерновой состав не соответствует требованиям ГОСТ 31015-2002 по целому ряду причин, а именно: некорректно подобран зерновой состав ЩМАС (щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь) на асфальтобетонном заводе (АБЗ); каждый раз когда на АБЗ поступает новая партия материала, который используется для приготовления смеси (щебень или отсев дробления горной породы) необходимо делать новый подбор состава асфальтобетонной смеси, т.к. рассев исходного материала будет другой и соответственно другой будет рецептура для выпускаемой щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси.

Также причиной несоответствия зернового состава могут быть как техническая неисправность на АБЗ, при которой происходят недопустимые отклонения дозирования исходных материалов на АБЗ, (погрешность дозирования не должна превышать:

для щебня ±2%;

для минерального порошка и битума ± 1,5%;

для фибры ± 2,5%)

так и просто человеческий фактор - ошибка оператора на пульте дозирования материалов.

Таким образом, необходимо установить контроль за качеством поступающих исходных материалов, рецептурой и непосредственно за качеством выпускаемой щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси непосредственно на АБЗ.

Ведущий инженер Пагнуева Е.П.

Использованная литература:

Журнал «Строительная техника и технологии» № 3 2002 г.;

ГОСТ 310 15-2002;

Костин В.И. «Щебеночно-мастичный асфальтобетон для дорожных покрытий»

Развитие дорожного строительства целиком определяется развитием машиностроения. Какими бы высокими характеристиками ни обладала машина, скорость ее передвижения во многом зависит от качества дороги, а не только от ее возможностей. Так что появление, а, вернее говоря, внедрение обусловлено созданием и совершенствованием бензинового двигателя.

Асфальтобетон, как и многие другие искусственные строительные материалы, имеет сложную структуру. Главными его ингредиентами является минеральный материал – щебень, песок, порошок, и вяжущее на органической основе – . Структура и степень измельчения этих компонентов определяет физические свойства конечного продукта и его применение.

В зависимости от природы каменной составляющей асфальтобетон разделяют на 3 группы. И для начала мы поговорим о щебеночных наполнителях и о том, чем отличается ЩМА от асфальтобетона.

Щебеночные

Обычные

Дорога по строению напоминает многослойный пирог: нижний слой — стабилизирующий, и верхний — более плотный и дорогостоящий. Одна из первых его задач – защитить нижние слои от попадания внутрь влаги, так как именно последняя способствует снижению прочности дороги. Очевидно, что этот показатель будет зависеть, с одной стороны, от прочности используемого камня, а с другой – от величины зерна.

Для получения АБ используют следующие виды:

  • щебень, полученный дроблением изверженных или метаморфических пород – необходим при изготовлении как высокоплотных, так и пористых видов АБ;
  • щебень из осадочных пород, отличается меньшей прочностью;
  • материал из металлургического шлака, для высокоплотных видов неприменим;
  • щебень из гравия подходит только для пористых и высокопористых асфальтов.

Щебеночно-мастичные

Усовершенствованным видом щебеночного АБ выступает щебеночно-мастичный. Его отличает высокая упругость и стойкость к расслаиванию за счет уплотнения и включения стабилизирующих ингредиентов. ГОСТ 31015-2002: «Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон щебеночно-мастичные». Состав его отличается от традиционного АБ:

  • щебень – 70–80%. Причем используется материал улучшенной формы – кубической, что заметно увеличивает износостойкость верхнего слоя. ЩМА способен прослужить более 20 лет при очень высокой нагрузке;
  • песок только из отсевов дробления плотных горных пород – он значительно уменьшает трение;
  • более высокое содержание битума – 5,5–7,5 %, что означает значительную водо- и морозостойкость;
  • стабилизаторы – Габбро, Виатоп, ПБВ-60 и так далее.

Щебеночно-мастичный асфальт требователен к процедуре уплотнения.

  • Способ изготовления его обеспечивает отсутствие сухого контакта между зернами щебня, что исключает, например, применение вибрации во время .
  • Также нельзя использовать катки на пневмомашинах: для укладки допускаются только гладковальцевые аппараты.

Еще одно отличие ЩМА от обычного щебеночного варианта с высокой плотностью – очень хорошие показатели шероховатости, что обуславливает плотность контакта покрышек с материалом даже при очень высокой влажности. Однако распространение ЩМА стал получать сравнительно недавно: отсутствовала техника, позволяющая изготавливать кубовидный щебень. Асфальтобетон ЩМА имеет среднюю цену.

О преимуществах и особенностях щебеночно-мастичных асфальтобетонов расскажет этот видеосюжет:

Гравийные

  • Высокоплотными выступают асфальтобетоны, в которых остаточная пористость не превышает 1–2,5%. Примером его служит щебеночно-мастичный асфальтобетон.
  • К плотным причисляют АБ с пористостью равной 2,5–5%. Это мелкозернистые асфальты на основе щебня из метаморфических и горных пород.

Пористые и высокопористые

Такого рода АБ используется для нижних слоев дороги, чья задача – обеспечить стойкость к статическим и динамическим нагрузкам. Пористые материалы намного сильнее впитывают влагу и разрушаются под ее действием. Верхний, более плотный слой предохраняет нижние слои от этой опасности.

  • К пористым относят асфальтобетоны с показателем остаточной пористости в 5–10%. Это крупнозернистые АБ на основе щебня или любые на основе гравия.
  • Высокопористые имеют величину остаточной пористости равную 10–18%. Изготавливают материал из любых видов щебня и гравия.

Асфальтобетон выпускается для самых разных потребностей, поэтому любая классификация – по размеру зерна, по остаточной плотности, и так далее, указывает не на качественную оценку, а на область, где этот вид АБ должен применяться.