К вопросу обеспечения качества щебеночно-мастичных асфальтобетонов

Асфальт с доставкой в Екатеринбурге, купить с доставкой от производителя

Преимущества щебеночно-мастичного асфальтобетона

Асфальтобетон на основе щебеночно-мастичной массы широко применяется во многих странах для любых нужд. Он обладает целым рядом достоинств, которые выгодно отличают его от других типов асфальтных покрытий.

Основные плюсы материала:

• Водонепроницаемость покрытия;
• Низкая стираемость покрытия;
• Не возникает колея;
• Высокие показатели морозоустойчивости;
• Хорошие показатели усталостной стойкости;
• Устойчивость к механическим воздействиям;

Щебеночно-мастичный асфальтобетон это улучшенный вид асфальтобетона, его технические качества способствуют комфортному и безопасному движению по дороге.

Производим асфальт высочайшего качества

На собственных заводах, которых отличает:

• Cовременное, высокотехнологичное предприятие, специализирующееся на производстве асфальта в Екатеринбурге с использованием инновационных технологий всемирно известной фирмы Amman.
• Линии по выпуску сырья оборудованы новейшими установками итальянской с производительностью до 200 тонн асфальтобетонной смеси в час.
• Внедрение и использование технологических новшеств зарубежных разработчиков позволило компании расширить товарный ряд выпускаемой продукции. В настоящий момент мы освоили выпуск всей линейки асфальтобетонных смесей.

В 2014 году нам удалось наладить производство новых материалов с улучшенными эксплуатационными характеристиками — модифицированного битума (полимерно-битумного вяжущего) и битумной эмульсии, которые значительно повышают качество дорожного покрытия.

Наше производство полностью автономно, что позволяет добиться самой низкой цены на асфальт среди конкурентов . Оно включает не только производственные мощности, но и собственную лабораторию с государственной аккредитацией. Здесь осуществляется строгий контроль качества поступающего сырья и выпускаемой на выходе продукции.

Укладка щебеночно-мастичного асфальтобетона

Согласно технологии укладки асфальта на щебеночно-песчанную смесь работы по починке или укладки дороги проводятся только в сухую теплую погоду:

• В весенний период температура от +5 градусов;
• В осеннее время года – минимум +10 градусов.

Примерный расход раствора от 50 – 150 кг/м 2 , показатель средней толщины щебеночного основания под асфальт зависит от типа щебеночно-мастичного асфальтобетона:

К вопросу обеспечения качества щебеночно-мастичных асфальтобетонов

Подготовка поверхности для укладки горячего асфальта

Горячий асфальт следует укладывать на тщательно очищенную и высушенную поверхность. В этом заключаются отличия холодного и горячего асфальта. Только в этом случае можно добиться получения устойчивой и шероховатой структуры с хорошим сцеплением. Плотность горячего асфальта соответствует проектируемым значениям интенсивности движения и нагрузок.
Подготовка поверхности для укладки горячего асфальта заключается в снятии рыхлых слоев грунта, укладке дорожного пирога и использовании геосинтетических материалов. Технология укладки горячего асфальта предполагает наличие положительной температуры воздуха. Недостатки укладки горячего асфальта связаны с невозможностью его укладки при отрицательных температурах или осадках.

Характеристики

1. Температура: холодная смесь (40 градусов), горячая смесь (не менее 120).
2. Фракция (размер) — порядка 4-6 мм.
3. Плотность. Рассчитывают согласно признакам остаточной пористости, то есть плотный — это 1-2,5%, уплотненный от 2,5 до 5%, ячеистый 5-10%, пористый от 10 до 20%.

Песчаный асфальтобетон достаточно простой в производстве, однако соответственно и качество и крепость намного ниже, чем у аналогичных типов асфальта, где дополнительно присутствует еще какой-то минерал.

Совет. Минимально допустимая толщина асфальтобетонного слоя любого типа, включая песчаный не должна быть менее 4 см.

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.

Особенности компонентного состава асфальта

Состав компонентной базы горячего АБ позволяет получить ровное и устойчивое к нагрузкам асфальтовое полотно. В рецептуре современного асфальтобетона отсутствует деготь, который больше не используется.

Кстати! Применение дегтя как связующего вещества было прекращено по причине его высокой дороговизны, вследствие чего производство аналога АБ, называемым дегтебетоном, в промышленных объемах оказалось нерентабельным.

Асфальтобетон дорожный литой горячий (ГОСТ Р 54401-2011) представляет блестящую смолистую массу с отсевом дробления минеральных пород и песка. Эти зернистые включения просматриваются в структуре строительного материала. На 85% он состоит из смеси щебня, песка и минерального порошка (филера).

Только 15% массы ингредиентов составляет вяжущее вещество битум. АБ синтезирован искусственным путем и отличается от своего природного аналога. В горном асфальте весовая доля битума и смолистых веществ достигает 60–75 %, поэтому слово «асфальт» переводится с греческого языка как «горная смола».

Состав композита может включать резиновую крошку или полимерные добавки, улучшающие адгезионные и гидрофобные свойства асфальтобетона.

Важно! Обычно АБ имеет черный или черно-коричневый цвет. С помощью пигментных порошков и красящих препаратов «мрачная» расцветка легко меняется на более яркую цветную, что делает асфальтобетонное покрытие детских площадок, парковых дорожек и пешеходных зон привлекательнее.

В качестве добавок для расцвечивания поверхностного слоя асфальта, используются следующие вещества:

Они присутствуют в специально производимом цветном синтетическом битуме или добавляются в горячую смесь на этапе перемешивания ингредиентов.

Старый добрый асфальт и градостроительная мода

В настоящее время нет достойной альтернативы среди современных материалов асфальтобетону, применяющемуся в нашей стране с 1928 г. Более подходящего материала для строительства тротуаров и бульваров, чем старый добрый асфальт, человечество до настоящего времени не изобрело.

Подтверждают это и последние тенденции современного градостроительства. Сейчас в крупных мегаполисах переходят на бесшовные покрытия типа асфальт, модные тенденции на который распространилась по городам мира.

К сведению! Не отстает от тенденций и г. Москва, планы реновации которой претерпели существенные изменения. Так, столичным департаментом градостроительства в 2020 г. принято решение переделать недавно уложенные тротуары, заменив бетонную плитку асфальтовым покрытием. Связано это с тем, что тротуарный камень неустойчив на песчаной подушке и обладает в сравнении с асфальтом плохими антиледными свойствами.

Процесс приготовления состава

Технология приготовления асфальтобетона дорожного литого горячего выглядит следующим образом:

Песок и щебенка, вместо которой подходит гравий, в определенных весовых долях поступают по ленточному транспортеру внутрь общего приемника.

К вопросу обеспечения качества щебеночно-мастичных асфальтобетонов

Рубрика: Технические науки

Статья просмотрена: 2459 раз

Библиографическое описание:

Афиногенов, О. П. К вопросу обеспечения качества щебеночно-мастичных асфальтобетонов / О. П. Афиногенов, А. Ю. Дуреева, В. В. Кузьмин. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2012. — № 4 (39). — С. 18-20. — URL: https://moluch.ru/archive/39/4518/ (дата обращения: 01.11.2020).

Со времени введения в действие на территории России межгосударственного стандарта ГОСТ 31015-2002 «Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон щебеночно-мастичные. Технические условия» накоплен определенный опыт применения этого материала.

Щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА) — это горячая асфальтобетонная смесь, состоящая из щебеночного каркаса, в котором все пустоты между крупным щебнем заполнены смесью битума с дробленым песком и минеральным порошком. Основное отличие ЩМА от обычных асфальтобетонов заключается в его жесткой каркасной структуре в слое покрытия. Такая структура обеспечивает передачу нагрузки с поверхности в нижележащие слои через непосредственно контактирующие друг с другом отдельные крупные частицы каменного материала. Тем самым достигается существенное снижение деформаций слоя покрытия. В ЩМА основную структуру составляет крупный щебень, а мелкий служит только для образования мастики, заполняющей межкаменное пространство в щебеночном каркасе. При этом объем незаполненного пространства составляет не более 3 . 5%.

ЩМА имеет ряд преимуществ по сравнению с покрытиями из асфальтобетона типа А или Б по ГОСТ 9128-2009:

— более высокая устойчивость к разрушениям от транспортных средств и климатических воздействий;

— высокая сдвигоустойчивость, что существенно снижает возможность возникновения сдвиговых дефектов при высоких нагрузках (неровности и колеобразование);

— повышение долговечности покрытия;

— более высокие эксплуатационные характеристики покрытия (в первую очередь, высокий и стабильный коэффициент сцепления колеса автомобиля с покрытием) и др.

Стоимость смеси для ЩМА больше, чем стоимость традиционной асфальтобетонной смеси на 30. 35%, но в покрытии используется слой ЩМА на 35..40% меньше, что обеспечивает снижение расхода смеси. Поэтому стоимости сравниваемых покрытий практически равны. При должном качестве строительства, применение ЩМА обеспечивает снижение затрат на содержание и ремонт дорожных покрытий в 2. 4 раза, повышение их долговечности в 2. 3 раза.

Высокие эксплуатационные характеристики покрытий из ЩМА подтверждены специалистами российских научно-исследовательских и дорожных организаций, мировым опытом применения.

На территории Кемеровской области щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси применяют около 10 лет, на дорогах регионального и межмуниципального значения, городских дорогах и улицах. С целью оценки эффективности ЩМА в условиях Сибири были выполнены сравнительные испытания участков дорог с покрытиями из ЩМА-15 и асфальтобетона типа Б, II марки по ГОСТ 9128-97* (традиционный вариант устройства покрытия) по следующим параметрам: износ покрытия; колейность; выкрашивание асфальтобетона; коэффициент сцепления. К моменту обследования покрытия эксплуатировались 3-5 лет, их устройство было выполнено одной организацией.

Испытания выполнялись в сухую погоду, при температуре воздуха около +20 0 С, на чистом покрытии. Использовались поверенные средства измерений, аттестованное в установленном порядке испытательное оборудование, нормированные методики. Общие выводы по результатам исследований приведены ниже.

Слои из ЩМА обладают значительно большей сдвигоустойчивостью. Колея на покрытии из ЩМА образуется только на участках с низкой скоростью движения транспортных средств и слабым основанием. На бетонных основаниях колея практически отсутствует.

На покрытиях из асфальтобетона типа Б по ГОСТ 9128-97* колейность образуется на всем протяжении дороги, при этом на участках с низкой скоростью движения размер колей в 3-5 раз больше, чем на ЩМА.

Поверхность покрытий из ЩМА мало подвержена шелушению, происходит только скалывание зерен крупных щебенок. Асфальтобетон типа Б в ходе эксплуатации дорог изменяет текстуру поверхности значительно быстрее, он шлифуется, теряя шероховатость, что приводит к снижению коэффициента сцепления колеся автомобиля с покрытием. Причем на некоторых участках дорог традиционный асфальтобетон требует замены или устройства защитного слоя.

ЩМА обладает высокой трещиностойкостью. В ходе обследования на покрытиях из ЩМА зафиксированы в основном «отраженные» трещины, их дальнейшего развития не зафиксировано. На покрытиях из асфальтобетона типа Б, помимо появления «отраженных» трещин, наблюдается образование разветвляющихся, а также мелких волосяных трещин.

Структура ЩМА более плотная. Мастика обеспечивает практически водонепроницаемую структуру асфальтобетона, что не только увеличивает долговечность покрытия, но, уменьшая поступление влаги в основание, обеспечивает сохранение прочности и повышает долговечность всей дорожной одежды. За счет мастики создается эффект самозалечивания мелких трещин.

Обследования выявили значительно более высокие транспортно-эксплуатационные показатели покрытий, устроенных из ЩМА. Так, они обеспечивают стабильный коэффициент сцепления колеса автомобиля с покрытием не менее 0,6, снижение колейности на 30-50% (по сравнению с асфальтобетонным типа Б). Опыт применения ЩМА на территории Кемеровской области выявил также значительно большую долговечность покрытий из него. Например, общий объем дефектов на покрытии через 4-5 лет эксплуатации на превышает 0,1% от всей площади. В таблице приведены данные о динамике изменения значений коэффициента сцепления на одном из участков автомобильной дороги «Новосибирск — Ленинск-Кузнецкий — Кемерово — Юрга».

Изменение значений коэффициента сцепления колеса с покрытием

Щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА): ГОСТ, свойства и характеристики

Щебеночно-мастичный асфальтобетон — это оптимально подобранный состав минеральных материалов, которые призваны обеспечить конструкции дорожного покрытия высокую водонепроницаемость, сдвигоустойчивость и повышенную шероховатость.

В чем особенность?

Такие асфальтобетонные смеси обладают особой структурой, благодаря которой укладка возможна тонкими слоями. Это позволяет снизить удельный расход материала. Цена сырья для приготовления такого асфальтобетона выше по сравнению с производством традиционного асфальтобетона, однако он не уступает ему в рентабельности.

Государственные стандарты и состав

Щебеночно-мастичный асфальтобетон, который изготавливается по ГОСТ 31015-2002, на первый взгляд, можно было бы отнести к группе классических дорожных покрытий, созданных на базе нефти и битумных вяжущих. Однако это не так. Структурными особенностями и компонентным составом эта смесь выделяется среди конкурентов.

Основа материала формируется жестким каркасом из щебня, что и объясняет высокую устойчивость к пластическим деформациям. Внутри содержится большой объем битумного вяжущего, который занимает свободное пространство между заполнителями. Это сокращает остаточную пористость, которая составляет 1% или меньше. Что позволило получить долговечное покрытие, которое в процессе эксплуатации проявляет высокую устойчивость к климатическим и интенсивным транспортным воздействиям.

Основная область использования

Автомобильные дороги (ГОСТ 31015-2002) обычно устраиваются с применением асфальтобетона. Одной из основных областей использования этого материала является еще и устройство верхних слоев:

• покрытий дорог;
• городских улиц;
• аэродромов;
• площадей.

Использовать состав могут еще и при капитальном ремонте верхних слоев покрытий. Применяется асфальтобетон и для создания долговечных и качественных площадей и площадок.

Основные свойства

Щебеночно-мастичный асфальтобетон имеет в составе следующие ингредиенты:

• щебень;
• стабилизирующую добавку;
• битум;
• минеральный порошок.

1-й содержится в объеме от 70 до 80%. Что касается битума, его количество по отношению к общей массе может достигать предела в 7,5 %. Если проводить сравнение с обычными асфальтобетонными смесями, описываемая отличается высоким объемом нефтяного битума и щебня.

Для защиты от расслоения и сохранения однородной структуры асфальтобетонную смесь связывают стабилизирующими добавками в виде волокон. Это особенно актуально при осуществлении дорожных работ. В зависимости от того, заполнитель какой фракции используется в производстве, асфальтобетон можно систематизировать по составу.

Если перед вами материал с маркировкой ЩМА 10, это указывает на то, что размер зерен щебня не должен быть больше 10 мм. Наиболее распространенной маркой является асфальтобетон с маркировкой ЩМА 15. Здесь нормируемый размер зерен заполнителя составляет 15 мм. Щебеночно-мастичный асфальтобетон может быть представлен маркировкой ЩМА 20. В данном случае речь идет о составе с максимальным размером зерен до 20 мм.

Смесь вышеописанных марок рекомендована к использованию при изготовлении верхних слоев дорожных покрытий толщиной до 6 см. Такие составы используются на автомагистральных автомобильных дорогах, городских улицах всех категорий в 1 — 5 климатических зонах.

Совет специалиста

Когда дорожно-строительные работы ведутся для устройства аэродромных покрытий, коэффициент сцепления и прочность на сжатие должны быть увеличены на 25 %. Использование такого бетона на скоростных дорогах, которые подвергаются интенсивному движению, позволяет добиться множества преимуществ. Это особенно верно, если проводить сравнение с традиционным асфальтовым покрытием.

Дополнительные свойства

ЩМА, ГОСТ которого был упомянут выше, имеет высокую износостойкость, длительный срок эксплуатации и низкий показатель уровня шума при движении автотранспорта. Покрытие остается стабильным при механических воздействиях, кроме того, оно характеризуется повышенным коэффициентом сцепления шин с поверхностью дороги. Износостойкость при этом не зависит от климатических условий эксплуатации. Срок эксплуатации будет выше в три раза по сравнению с аналогичными покрытиями, используемыми с теми же целями.

Основные характеристики

Щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА) испытывается по государственным стандартам 12801-98. Согласны им, существуют определенные параметры, которые подлежат изучению, среди них следует выделить:

• предел прочности при сжатии;
• сдвигоустойчивость;
• трещиностойкость.

Предел прочности при сжатии у ЩМА 15 составляет 9 МПа, что верно при температуре в 0 ˚С. Сдвигоустойчивость эквивалентна 0,93. Рассматривая ЩМА 15, вы можете обратить внимание еще и на трещиностойкость. Для этой марки она равна 4,3 МПа.

Истинная плотность этого материала составляет 2,56 т/м 3 . Нормированная толщина верхнего слоя покрытия — 0,05 м. По ГОСТу ЩМА обладает массой в 0,128 т/м 2 . Стоимость одного квадратного метра покрытия примерно равна 265 рублям.

Из чего изготавливают?

Технология асфальтобетона предусматривает определенные требования для используемых материалов, среди которых следует выделить:

• щебень;
• битумы;
• минеральный порошок;
• стабилизирующую составляющую смесь.

Что касается щебня, то его зерновой состав должен состоять из твердых горных пород. Допустимо использование дробленого материала из металлургических шлаков. Марка должна быть равна 1000 или выше. Форма зерна должна иметь кубовидный тип. По общей массе объем зерен пластинчатой и игольчатой формы не должен превышать 15%.

Морозостойкость щебня должна быть равна F50 или выше. По истираемости значение должно соответствовать марке И—1. Если вы задались вопросом о том, из чего делают асфальт, то должны знать, что в основе содержится еще и битум. Рекомендованы нефтяные битумы, которые соответствуют ГОСТ 22245–90. Использоваться могут и полимерно-битумные вяжущие. В последнем случае должно быть обеспечено требование к показателям стекания битума.

В состав могут не вводится волокнистые стабилизирующие добавки. Все используемые битумы должны иметь достаточное значения сцепления с щебнем. В ином случае необходимо ввести адгезионную присадку катионного типа. Если вы хотите знать, из чего делают асфальт, то вам должно быть известно, что в составе имеется еще и песок. Он должен быть взят из отсева дробления твердых горных пород. Марка песка должна быть равна 1000 или выше. Материал должен соответствовать ГОСТ 8736–93. Объем глинистых частиц в нем не должен быть больше 0,5%.

Минеральный порошок в составе

Дорожно-строительные работы осуществляются с использованием асфальтобетона, в котором есть минеральный порошок. Его характеристики регламентируются ГОСТ 16557-78. Его изготавливают методом дробления известковых горных пород или доломитных пород. Допустимо использование минерального порошка из отсева вулканических горных пород. Фракция частиц не должна быть больше 0,16 мм. Если в составе имеется большое количество битумного вяжущего, это непременно должно повлечь присутствие стабилизирующей добавки. Без этого компонента невозможно получить смесь с физико-механическими свойствами, которые прописаны стандартами.

Стабилизирующая составляющая смесь

По ГОСТу автомобильные дороги должны укладываться с помощью асфальтобетона, который содержит стабилизирующую составляющую. Ее свойства и вид обладают огромным значением для повышения качества конечного материала, его транспортировки, приготовления и укладки. Добавки являются структурирующими волокнистыми. Они позволяют сохранять однородность и способствуют удержанию горячего битума на поверхности щебня. Это дает возможность исключить расслоение раствора при высоких температурах, которые свойственны процессу укладки.

Свойства и характеристики щебеночно-мастичного асфальтобетона предусматривают в составе наличие стабилизирующих смесей, а именно:

• резиновой крошки;
• полимерных волокон;
• термопластичных полимеров;
• акриловых нитей;
• волокон асбеста;
• минеральных компонентов;
• продуктов на основе кремниевой кислоты;
• целлюлозных волокон.

Благодаря тому, что себестоимость производства довольно низка, а в виде волокон используются целлюлоза и фибра, а также специальные гранулы на их основе, материал в течение долгого времени удерживает битум на поверхности покрытия и исключает расслаивание состава.

Характеристики в соответствии с государственными стандартами

Горячие смеси должны быть устойчивы к расслаиванию, в том числе при хранении и транспортировке. Подобная устойчивость к отслоению обеспечивается стабилизирующими добавками, а оценку этого качества нужно осуществлять по ГОСТ 31015.

Показатель стекания не должен превышать 0,3 % по массе. Когда осуществляется подбор состава смеси, рекомендуется, чтобы показатель стекания вяжущего был равен пределу от 0,1 до 0,2 % по массе. Что касается цвета асфальта, то смесь должна иметь однородный блестящий черный цвет, ей должна быть свойственна однородность, которая оценивается по ГОСТ 12801. Вариация показателя не должно быть больше 0,18 % при температуре в 50 ˚С.

Технология устройства покрытия

Смеси асфальтобетонные и щебеночно-мастичный асфальтобетон должны укладываться в сухую погоду. Если работы ведутся весной, то температура окружающего воздуха не должна быть ниже + 5 ˚С. Осенью этот показатель составляет + 10 ˚С. Основание должно быть сухим и обладать положительной температурой.

В состав работ входят некоторые технологические операции. На первом их этапе осуществляются подготовительные работы. Далее ведется приемка асфальтобетонной смеси и ее выгрузка в бункер асфальтоукладчика, если применяется именно он. Может использоваться и другой механизм. Затем смесь укладывается асфальтоукладчиком и уплотняется катком.

Если работы ведутся с применением горячих асфальтобетонов, их доставляют на место проведения работ самосвалами с чистыми кузовами, которые имеют систему подогрева. Смесь накрывается водонепроницаемым тентом. Укладка должна вестись непрерывными темпами, ее необходимо согласовать с производительностью заводом. Темп работ регламентируется соответствующей документацией и прописывается в проекте производства работ.

Для укладки смеси следует использовать асфальтоукладчики с автоматической системой обеспечения поперечного уклона и ровности покрытия. Для уплотнения покрытий используются дорожные катки, масса которых достигает 18 т. При устройстве покрытий осуществляются подготовительные работы. Они предусматривают установку ограждений и дорожных знаков.

Перед укладкой слоя из горячего асфальтобетона нужно убедиться в ровности и качестве нижележащего покрытия. Основание следует очистить от пыли и грязи, обработав органическим вяжущим на основе битумной эмульсии. С этой целью можно использовать жидкий дорожный битум.

Укладка асфальтобетона ведется без остывших продольных стыков на ширину проезжей части. Количество одновременно работающих укладчиков должно быть назначено с учетом ширины уплотняющих рабочих органов. Шаг между асфальтоукладчиками, работающими одновременно по соседству, не должен быть выше 30 м. Для того чтобы получить ровную поверхность покрытия, необходимо обеспечить постоянную скорость и непрерывность укладки. Первая из упомянутых зависит от равномерности доставки смеси к асфальтоукладчику и обычно варьируется от 2 до 4 м в минуту.

Смесь должна выступать из кузова автомобиля во время укладки максимально равномерно. Для того чтобы добиться слоя постоянной толщины и нужной ровности, следует обеспечивать равномерное давление материала на плиту. В начале смены, когда производится возобновление укладки после перерыва, следует прогреть поперечный стык. Заглаживающая плита при этом устанавливается на ранее уложенное покрытие. Шнековая камера после постепенно наполняется смесью.

В заключение

Цвет асфальта регламентируется государственными стандартами. Но это — не единственная характеристика, на которую следует обращать внимание при оценке качества асфальтобетона. Если состав был изготовлен согласно правилам, то он будет способствовать снижению шума при движении транспорта, прослужит значительно больший срок, будет устойчив к образованию колеи.

Щебеночно мастичные асфальтобетонные смеси — технология укладки

Среди разновидностей асфальтовых покрытий выделяется щебеночно-мастичный асфальтобетон, его отличает повышенные показатели упругости, водостойкости и сдвигоустойчивости. Использованные при изготовлении материала стабилизирующие компоненты делают покрытие шероховатым и стойким к расслаиванию.

Материал был разработан в 60-х годах XX века в Германии и быстро распространился по всему миру. За границей представлено более десятка видов ЩМА, в нашей стране только три — представлены ЩМА 10, 15 и 20.

Особенности

Щебеночно-мастичный асфальтобетон долговечное покрытие, которое используют по всему миру. Основа материала – каркас из щебня высокого качества, он позволит повысить стойкость к деформации готового покрытия.

Объем битумного раствора больше, чем у конкурентов. Он заполняет все доступное пространство, что снижает пористость массы. По итогу получается покрытие устойчивое к внешним воздействиям и сроком эксплуатации в несколько раз больше других видов асфальтобетона.

Основные отличия от других асфальтобетонных смесей:

• Содержание щебня больше на 20-30%, чем в обычном растворе;
• Повышенное количество битума в массе;
• Форма и размер щебня строго контролируются;
• Добавление стабилизирующих добавок.

Жесткие требования к размеру частиц щебня связаны с — наличием большого объема пустот, которые заполняются мастикой из битума и возведением каркаса. Частицы щебня взаимодействуют между собой, а это способствует повышению показателей сдвигоустойчивости.

Покрытие из ЩМА обладает высокими показателями износостойкости даже при использовании шипованных шин, и предохраняет дорогу от возникновения колеи.

Состав асфальтобетона ЩМА

Состав щебеночно-мастичного асфальтобетона строго регулируется ГОСТ 31015-2002 «Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон щебеночно-мастичные».

При изготовлении используются следующие компоненты:

• Щебень;
• Битумный раствор;
• Очищенный песок;
• Специальные добавки для стабилизации раствора;
• Минеральный порошок по госту16557-78.

Важно! Если при изготовлении битум можно заменить полимерно-битумных вяжущим, в этом случае стабилизирующие добавки можно не использовать.

Для используемого сырья обязательно предъявляются несколько условий:

• Для ЩМА берется щебень твердых пород с однородными зернами кубовидной формы;
• Песок только очищенной, мелкой или средней фракции;

Важно! В растворе щебеночно-мастичного асфальта количество щебня от массы 70-80%, битумного вяжущего 5,5 – 7,5%.

Смеси ЩМА используются для прокладки городских дорог и скоростных автомагистралей, так же рекомендуется их применять на аэродроме, для укладки взлетных полос и сета для посадки.

Производители предлагают три варианта щебеночно-мастичных смесей асфальтобетона, главное отличие – размер щебня:

• ЩМА 10;
• ЩМА 15;
• ЩМА 20.

Добавки, используемые при изготовлении ЩМА

Так как в составе щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси находится повышенный объем щебня и нефтяного битума, требуется использование специальных добавок, которые стабилизуют массу и оградят ее от расслаивания.

Использование стабилизирующих добавок позволит сохранить однородность массы, насытить раствор требуемыми качествами и удержать горячий раствор на поверхности основы из щебня.

Преимущества, которые дает применение добавок:

• Увеличение толщины битумной пленки;
• Гарантирует однородность массы;
• Устойчивость к расслаиванию.

Тип компонентов для стабилизации имеет большое значение при изготовлении и транспортировке. Они отличаются друг от друга, но главное, что все добавки повышают качества асфальта.

Стабилизирующие добавки в виде гранул и волокон выпускаются из следующих материалов:

• резина;
• полимеры;
• акрил;
• асбест;
• целлюлоза;

Так же применяют добавки из различных минеральных компонентов и термопластичных полимеров.

Производители большее предпочтение отдают именно добавкам на основе целлюлозы. Компоненты находятся в доступной ценовой категории и способны необходимое время удерживать битумный раствор на щебневой основе, что в свою очередь гарантирует защиту от расслаивания массы.

Используемые волокна обязательно должны быть очищены от примесей, иметь однородную структуру и быть одной длины.

Свойства добавки на основе целлюлозы:

• Влажность -8%;
• Термостойкость при температуре 220 градусов – 7%;
• Содержание волокон длиной 0,1-2,0 мм – 80%.

Добавки в виде волокон имеют несколько отрицательных качеств — они впитывают воду их окружающей среды, в том числе воздуха, поэтому необходимо внимательно отнестись к герметичности упаковки. Так же волокно плохо распределяются по смеси, а это в свою очередь увеличивает время на замешивание.

Преимущества щебеночно-мастичного асфальтобетона

Асфальтобетон на основе щебеночно-мастичной массы широко применяется во многих странах для любых нужд. Он обладает целым рядом достоинств, которые выгодно отличают его от других типов асфальтных покрытий.

Основные плюсы материала:

• Водонепроницаемость покрытия;
• Низкая стираемость покрытия;
• Не возникает колея;
• Высокие показатели морозоустойчивости;
• Хорошие показатели усталостной стойкости;
• Устойчивость к механическим воздействиям;
  
• Сдвигоустойчивость готового асфальта;
• Долговечность – в два раза дольше обычного асфальта;
• Покрытие имеет шероховатую поверхность, оно обеспечивает лучшее сцепление автомобиля с дорогой;
• Устойчивость к появлению трещин;
• Низкие показатели шума при движении автотранспортного средства;
• Устойчивость к климатическому воздействию.

Щебеночно-мастичный асфальтобетон это улучшенный вид асфальтобетона, его технические качества способствуют комфортному и безопасному движению по дороге.

Технология производства

Изготовление раствора щебеночно-мастичного асфальта предполагает смешивание предварительно нагретых щебня и песка в специальном смесителе с постепенным добавлением других компонентов:

• Минеральный порошок;
• Нефтяной битум или ПВБ;
• Добавки для стабилизации раствора (гранулы или волокна).

Температура готовки массы ШМА выше на 25 – 35 градусов больше обычных растворов. Повышенная температура требуется, потому что в отличии от обычного асфальта, смесь ложится более тонким слоем.

Важно! Заранее определитесь с видом связующей добавки.

Этапы приготовления раствора ЩМА:

• Собрать и подготовить необходимый щебень и песок – сырье должно быть определенной фракции, очищено от посторонних примесей, просеяно, хорошо просушено и дозировано.
• Отмерить нужное количество холодной добавки для стабилизации массы и минерального порошка;
• Подготовить битум – постепенно разогреть в специальной емкости и добавить модифицирующие компоненты, тщательно вымешать раствор.
• Отдельно смешать все сухие компоненты;
• Залить сухие элементы с горячим раствором нефтяного битума, постепенно вливая и тщательно размешивая до однородной структуры.

Полученная масса выгружается в специально оборудованные самосвалы – кузов с подогревом и защитный тент, и перевозится к месту асфальтоукладочных работ. Раствор используется в течение нескольких часов.

По технологии укладки щебеночно-мастичного асфальтобетона разрешается его применение как в мелких ручных работах при заделывании трещин и неровностей, так и полной укладки полотна дороги.

Укладка щебеночно-мастичного асфальтобетона

Согласно технологии укладки асфальта на щебеночно-песчанную смесь работы по починке или укладки дороги проводятся только в сухую теплую погоду:

• В весенний период температура от +5 градусов;
• В осеннее время года – минимум +10 градусов.

Примерный расход раствора от 50 – 150 кг/м 2 , показатель средней толщины щебеночного основания под асфальт зависит от типа щебеночно-мастичного асфальтобетона:

• Для ЩМА 10 – толщина составляет 2-4 см,
• Для ЩМА 15 – толщина слоя — 3-5 см,
• Для ЩМА 20 – толщина слоя равна 4-6 см.

Процесс укладки щебеночно-мастичной смеси асфальтобетона

• Подготовка основания – поверхность очищают от старого покрытия (при необходимости), выравнивают, устраняют неровности, тщательно зачищают металлическими щетками. Затем при помощи сжатого воздуха сдувают пыль, грязь и мелкие частицы.
• Грунтовка поверхности – очищенное основание предварительно грунтуют жидким битумным раствором, это обеспечит оптимальный уровень сцепления ЩМА с поверхностью.
• Укладка смеси – несколько асфальтоукладчиков ставятся рядом с уступом, расстояние между техникой не более 30 см. машины должны быть оснащены системой горизонтального уровня с поперечным уклоном. Горячая смесь поступает непрерывно и равномерно распределяется по всей ширине дороги.
• Уплотнение массы – после укладки асфальта необходимо уплотнить массу с помощью катков, вес которых не меньше 8 – 10 тонн. Валы в обязательном порядке регулярно смазываются для облегчения работы, избежание прилипания и повреждения поверхности. Для этого используют либо эмульсию на основе керосина, либо обычный мыльный раствор.
  
• На готовом полотне не допускается дефекты, если они есть, то их необходимо сразу же устранить. Устранение происходит ручным методом – работники добавляют горячий раствор в проблемное место и трамбуют небольшими самоходными катками.

Важно! ЩМА укладывается тонким слоем, при этом сохраняет все свои технологические свойства.

Возможные проблемы и причины их возникновения

При несоблюдении правил укладки, перевоза материал или его утрамбовывания могут возникнуть различные проблемы. Самые распространенные из них:

• Раствор битума проявляется на поверхности готового покрытия – это проблема возникает при превышении установленной нормы объема битума в самом растворе ЩМА или при проведении предварительно грунтования основания.
  
• Появление сети мелких трещин на дорожном полотне – при уплотни асфальтобетона, смесь имела слишком низкую температуру.
• Возникновение широких трещин на асфальте – этот недостаток указывает на проблемы с укладчиком: плохой прогрев плит.
• Плохие показатели сдвигоустойчивости покрытия – этот недостаток проявляется, если на начальном этапе работ была использована геосетка с размером ячейки меньше или больше требуемой нормы.

Щебеночно-мастичный асфальтобетон по праву занимает лидирующие позиции при строительных работах по укладке дорожного покрытия. Его главные свойства – износостойкость, долговечность и безопасность, за счет шершавой поверхности, позволяют использовать материал для покрытия высоконагруженных мест — скоростных магистралей, аэропортов, морских портов.

Комплекс градостроительной политики и строительства города Москвы

Поделиться

В последние годы в нашей стране все больше применяется щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА) для устройства верхних слоев покрытия дорожных магистралей. Этот материал имеет специфические эксплуатационные показатели, а именно : долговечность слоя, пониженный уровень шума, устойчивость к образованию колеи и др.

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.

Содержание зерен пластинчатой и игловатой формы должно быть не более 15% по массе.

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 минерального порошка и битума ± 1,5%;

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»

ГОСТ Р 58406.1-2020 ДОРОГИ АВТОМОБИЛЬНЫЕ ОБЩЕГО ПОЛЬЗОВАНИЯ. СМЕСИ ЩЕБЕНОЧНО-МАСТИЧНЫЕ АСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ И АСФАЛЬТОБЕТОН. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

Добавил: Богдан Кривошея

Дата: [19.08.2020]

ГОСТ Р 58406.1-2020 ДОРОГИ АВТОМОБИЛЬНЫЕ ОБЩЕГО ПОЛЬЗОВАНИЯ. СМЕСИ ЩЕБЕНОЧНО-МАСТИЧНЫЕ АСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ И АСФАЛЬТОБЕТОН. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

Automobile roads of general use. Stone-mastic asphalt mixtures and asphalt concrete. Specifications

Дата введения — 1 июня 2020 г.
Введен впервые
Взамен ПНСТ 183-2019

Предисловие

1 Разработан Автономной некоммерческой организацией «Научно-исследовательский институт транспортно-строительного комплекса» (АНО «НИИ ТСК») и Обществом с ограниченной ответственностью «Инновационный технический центр» (ООО «ИТЦ») совместно с Ассоциацией Производителей и Потребителей Асфальтобетонных Смесей «Р.О.С.АСФАЛЬТ» (Ассоциация «Р.О.С.АСФАЛЬТ»)

2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 418 «Дорожное хозяйство»

3 Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 мая 2020 г. N 191-ст

4 Введен впервые

5 Действует взамен ПНСТ 183-2019

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси и асфальтобетон и устанавливает требования к ним, а также к исходным материалам для их приготовления.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

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 безопасности

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

ГОСТ 23932 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Общие технические условия

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

ГОСТ 32703 Дороги автомобильные общего пользования. Щебень и гравий из горных пород. Технические требования

ГОСТ 32708 Дороги автомобильные общего пользования. Песок природный и дробленый. Определение содержания глинистых частиц методом набухания

ГОСТ 32730 Дороги автомобильные общего пользования. Песок дробленый. Технические требования

ГОСТ 32761 Дороги автомобильные общего пользования. Порошок минеральный. Технические требования

ГОСТ 33029-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Щебень и гравий из горных пород. Определение гранулометрического состава

ГОСТ 33133 Дороги автомобильные общего пользования. Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические требования

ГОСТ Р 51568 (ИСО 3310-1-90) Сита лабораторные из металлической проволочной сетки. Технические условия

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

ГОСТ Р 55419-2013 Материал композиционный на основе активного резинового порошка, модифицирующий асфальтобетонные смеси. Технические требования и методы испытаний

ГОСТ Р 58400.1 Дороги автомобильные общего пользования. Материалы вяжущие нефтяные битумные. Технические требования с учетом температурного диапазона эксплуатации

ГОСТ Р 58400.2 Дороги автомобильные общего пользования. Материалы вяжущие нефтяные битумные. Технические требования с учетом уровней эксплуатационных транспортных нагрузок

ГОСТ Р 58401.8 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Метод определения содержания воздушных пустот

ГОСТ Р 58401.9 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Методы сокращения проб

ГОСТ Р 58401.10 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Методы определения объемной плотности

ГОСТ Р 58401.15 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Определение содержания битумного вяжущего методом выжигания

ГОСТ Р 58401.16 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Методы определения максимальной плотности

ГОСТ Р 58401.18 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Метод определения водостойкости и адгезионных свойств

ГОСТ Р 58401.19 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Определение содержания битумного вяжущего методом экстрагирования

ГОСТ Р 58406.2-2020 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси горячие асфальтобетонные и асфальтобетон. Технические условия

ГОСТ Р 58406.3 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Метод определения стойкости к колееобразованию прокатыванием нагруженного колеса

ГОСТ Р 58406.5 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Метод определения истираемости

ГОСТ Р 58406.6 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Метод определения предела прочности на растяжение при изгибе и предельной относительной деформации растяжения

ГОСТ Р 58406.7 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Метод определения влияния противогололедных реагентов

ГОСТ Р 58406.8 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Определение сопротивления пластическому течению по методу Маршалла

ГОСТ Р 58406.9 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Метод приготовления образцов уплотнителем Маршалла

ГОСТ Р 58406.10 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Правила проектирования

ГОСТ Р 58407.4 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные. Методы отбора проб

ГОСТ Р 58407.5 Дороги автомобильные общего пользования. Асфальтобетон дорожный. Методы отбора проб из уплотненных слоев дорожной одежды

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 щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь: Рационально подобранная смесь, состоящая из минеральной части (щебня, дробленого песка и минерального порошка), битумного вяжущего и стабилизирующих или иных добавок, способных удерживать битумное вяжущее при технологических температурах, взятых в определенных соотношениях и перемешанных в нагретом состоянии.

3.2 щебеночно-мастичный асфальтобетон: Уплотненная щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь в лаборатории или на месте производства работ.

номинально максимальный размер минерального заполнителя, мм: Размер минерального заполнителя в асфальтобетонной смеси, соответствующий размеру ячейки сита, которое на один размер больше первого сита, полный остаток минерального заполнителя на котором составляет более 10 %.

[ГОСТ Р 58401.1-2019, пункт 3.8]

максимальный размер минерального заполнителя, мм: Размер минерального заполнителя в асфальтобетонной смеси, который на один размер больше, чем номинально максимальный размер минерального заполнителя.

[ГОСТ Р 58401.1-2019, пункт 3.9]

минеральный заполнитель: Смесь из щебня, песка и минерального порошка, которая при соблюдении требований к зерновому составу образует минеральный каркас асфальтобетона.

[ГОСТ Р 58401.1-2019, пункт 3.10]

3.6 основные показатели: Показатели асфальтобетонных смесей и асфальтобетонов, определяемые в обязательном порядке при проектировании смесей, приемо-сдаточных и периодических испытаниях.

3.7 дополнительные показатели: Показатели асфальтобетонных смесей и асфальтобетонов, указанные в проектной и/или контрактной (договорной) документации, определение которых обусловлено конкретными условиями эксплуатации.

3.8 стекание вяжущего: Показатель, характеризующий устойчивость к расслаиванию щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси в процессе загрузки-выгрузки и транспортирования.

3.9 керн (вырубка): Образец, полученный из асфальтобетона путем выбуривания или выпиливания.

воздушные пустоты Р_а, %: Общее количество пустот в уплотненной асфальтобетонной смеси, выраженное в процентах от объема.

[ГОСТ Р 58401.1-2019, пункт 3.3]

пустоты в минеральном заполнителе; ПМЗ, %: Общее количество пустот между зернами минерального заполнителя в уплотненной асфальтобетонной смеси, выраженное в процентах от объема.

[ГОСТ Р 58401.1-2019, пункт 3.4]

4 Классификация

В зависимости от номинально максимального размера применяемого минерального заполнителя щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси подразделяют на следующие типы:

ЩМА-22 — смеси с номинально максимальным размером зерен 22,4 мм;

ЩМА-16 — смеси с номинально максимальным размером зерен 16,0 мм;

ЩМА-11 — смеси с номинально максимальным размером зерен 11,2 мм;

ЩМА-8 — смеси с номинально максимальным размером зерен 8,0 мм.

5 Технические требования

5.1 Щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси должны соответствовать требованиям настоящего стандарта и изготавливаться по технологическому регламенту, утвержденному предприятием-изготовителем.

Проектирование состава щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей в лаборатории осуществляют в соответствии с ГОСТ Р 58406.10.

Показатели щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей и асфальтобетонов подразделяют на основные и дополнительные показатели. Основные показатели подразделяют на физические и эксплуатационные показатели.

К физическим показателям относятся:

— зерновой состав и количество вяжущего;

— максимальная плотность G_mm;

— объемная плотность G_mb;

— содержание воздушных пустот Р_а;

— пустоты в минеральном заполнителе (ПМЗ).

К эксплуатационным показателям относятся:

— средняя глубина колеи;

К дополнительным показателям относятся:

— предел прочности на растяжение при изгибе;

— предельная относительная деформация растяжения;

— угол наклона кривой колееобразования;

— разрушающая нагрузка по Маршаллу;

— деформация по Маршаллу;

— истираемость асфальтобетона (для верхнего слоя покрытия);

— остаточная прочность после воздействия реагентов (для верхнего слоя покрытия);

— коэффициент длительной водостойкости.

1 Необходимость определения дополнительных показателей устанавливается в проектной и/или контрактной (договорной) документации с учетом конкретных условий эксплуатации.

2 В случае включения в проектную и/или контрактную (договорную) документацию показателей «Истираемость», «Остаточная прочность после воздействия реагентов» и «Коэффициент длительной водостойкости» их определяют только при подборе состава щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси.

Требования к зерновым составам и содержанию воздушных пустот (для образцов, изготовленных в лаборатории), указанные в таблице 1 и 2 соответственно, являются обязательными при проектировании в лаборатории и подборе щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей на заводе. При контроле качества щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси (приемо-сдаточные и периодические испытания) требования к данным показателям предъявляют по предельно допустимым отклонениям от утвержденного рецепта, указанным в таблице 6.

5.2 Требования к зерновым составам щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей

Зерновой состав минеральной части щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей проектируют и определяют на ситах с номинальными размерами ячеек: 0,063; 0,125; 0,25; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 5,6; 8,0; 11,2; 16,0; 22,4; 31,5 мм по ГОСТ Р 51568.

Зерновые составы минеральной части щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 1.

Таблица 1 — Зерновые составы щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей

Проход через сито, % по массе, для типов смесей

К вопросу обеспечения качества щебеночно-мастичных асфальтобетонов

Продолжается разработка стандартов в дорожной отрасли.

В настоящее время дорожно–строительная отрасль находится на переходном этапе. Вступление в полную силу технического регламента Таможенного союза «Безопасность автомобильных дорог» (ТР ТС 014/2011) в сентябре 2016 года внесло значительные изменения в систему нормативного обеспечения работ и требований к материалам при строительстве автомобильных дорог. Был введен в действие ряд стандартов, которые устанавливают новые требования к основным строительным материалам и конструкциям, применяемым в дорожно–строительной отрасли: цементу, щебню, песку, битумам, материалам для дорожной разметки и др., а также к методам их испытаний.

Стандарты и ГОСТы

Пожалуй, наибольший интерес у профессионального сообщества вызывают работы, связанные с разработкой комплекса стандартов на асфальтобетон – основной материал для выполнения дорожных работ. Уже в прошлом году появились мнения, что авторы новых документов могут не успеть разработать их к установленному сроку – 1 июня 2019 года.
В частности, это ПНСТ 183–2016 «Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон щебеночно–мастичные. Технические условия» и ПНСТ 184–2016 «Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Технические условия». Некоторые участники рынка, в частности, Альянс строителей и поставщиков дорожного комплекса (НП «АСДОР»), посчитал их недоработанными и предложил продлить сроки действия ПНСТ до момента полного урегулирования всех разночтений в стандартах на материалы и нормах на проектирование. А в течение переходного периода предложил разрешить одновременное применение битумов и щебней, выпущенных по новым и по старым ГОСТам, вне зависимости от того, что заложено в проекте.
Срок действия ПНСТ установлен в ст. 25 № 162–ФЗ и не может превышать трех лет. Выпускать в обращение продукцию, не соответствующую требованиям ТР ТС 014/2011 и межгосударственным стандартам, включенным в перечни к ТР ТС 014/2011 (то есть по «старым» стандартам), нельзя, так как это противоречит Договору о Евразийском экономическом союзе и преследуется по закону.
Сами разработчики стандартов говорят, что не видят причин для беспокойства и паники. «На данный момент эти ПНСТ проходят процедуру переработки в ГОСТ Р. В рамках своих компетенций мы приложим все необходимые усилия, чтобы минимизировать временные затраты на прохождение требуемых процедур», – говорит ответственный секретарь ТК 418 «Дорожное хозяйство», руководитель отдела стандартизации АНО «НИИ ТСК» Илья Галактионов. «Есть процедурные вопросы, которые регламентированы по закону о стандартизации, их необходимо выполнить, – прокомментировал заместитель директора по инновационному развитию ФАУ «РОСДОРНИИ» Алексей Домницкий. – Перевод ПНСТ в ГОСТ Р осуществляется не методом «смены обложки», а по результатам рассмотрения профессиональным сообществом результатов мониторинга применения ПНСТ и внесения при необходимости изменений (уточнений, корректировок) в итоговый текст ГОСТ Р. Надеюсь, что разработчики максимально устранят все выявленные недостатки».

Трудности перехода

Ряд участников дорожно–строительного рынка полагают, что ПНСТ – это очень своевременный шаг, поскольку повышает уверенность подрядной организации в высоком качестве применяемых материалов. Более того, некоторые крупные предприятия, выполняющие госконтракты по капремонту и строительству автомобильных дорог, заранее начали подготовку для работы в новых условиях. «Мы уже переоснастили несколько своих АБЗ, модернизировали лаборатории и начали использовать ПНСТ в проектах по ремонту», – рассказал главный инженер – первый заместитель генерального директора АО «Труд» (одно из крупнейших дорожно–строительных предприятий Сибири и Дальнего Востока) Юрий Кибирев.
Перестраивается на новые рельсы и сам государственный заказчик. Например, ФКУ Упрдор «Южныи? Урал» системно подошло к внедрению ТР ТС 014/2011. Уже в июле 2016 года представители управления провели обучающий семинар для подрядных организации? региона, где рассказали о новых требованиях к материалам, лабораторнои? базе, испытательному оборудованию и провели совещание с производителями битумных материалов. В проектную документацию, утверждаемую после 1 сентября 2016 года, включались требования к материалам и изделиям в соответствии с требованиями ТР ТС 014/2011. Уже в 2017 году были получены 6 положительных заключении? ФАУ «Главгосэкспертиза России» по объектам, запроектированным согласно новым требованиям.
В то же время другие участники рынка высказывают сомнения касательно перехода на новые стандарты. «Дело в том, что требовать будут с конечных исполнителей – подрядчиков. В то же время качество дорожно–строительных работ зависит от целого ряда условий, на которые организация просто не в состоянии повлиять. Например, от качество битума и инертных материалов», – беспокоится главный инженер ГУП РО «РостовАвтоДор» Михаил Грошев.
Основная проблема, с которой столкнулись дорожные организации, – это требования к исходным материалам, в частности, к щебню для приготовления асфальтобетонных смесей. Требования ужесточились ко всем его физико–механическим показателям, однако значительное ужесточение получил показатель морозостойкости. Например, сегодня по ПНСТ 183–2016 требования по морозостойкости щебня возросли в четыре раза – с F50 до F200, что исключает возможность использования уже разработанных карьеров. Так, на сегодня в Амурской области, Забайкальском крае и в Республике Саха (Якутия) нет карьеров, способных предоставить щебень такой морозостойкости. Необходимо завозить его из других регионов, что приведет к значительному удорожанию производства асфальтобетона и замедлению темпов строительства.
Существенные изменения коснулись и непосредственно асфальтобетонных смесей, кардинальным образом изменилась гранулометрия асфальтобетона, в том числе и щебеночно–мастичного асфальтобетона (ЩМА). Новые требования к физико–механическим показателям смесей стали значительно жестче, что обеспечивает их качественные эксплуатационные показатели в течение всего срока службы. Но это значительно удорожает и производство смесей. К примеру, привычные дорожникам смеси для слоев оснований в соответствии с ПНСТ 184–2016 уже требуют введения минерального порошка для образования достаточного количества асфальтовяжущего. Кроме того, для выпуска асфальтобетонных смесей по ПНСТ 184–2016 и ПНСТ 183–2016 требуется переоборудование дробильно–сортировочных комплексов и асфальтобетонных заводов, где замене подлежат сита для разгрохотки инертных материалов на новые фракции. Необходимо потратиться и на переоборудование дорожных лабораторий, чтобы они смогли проводить испытания согласно ПНСТ. Все это существенные затраты, особенно для небольших организаций.

Мнение специалиста

Илья Галактионов из АНО «НИИ ТСК» прокомментировал эти нововведения:
– Да, раньше для приготовления ЩМА применяли щебень трех фракций: 5–10 мм, 10–15 мм и 15–20 мм, для производства которых использовали круглые ячейки сит. По новым стандартам ЩМА размеры фракций меняются (4–8 мм, 8–11,2 мм и 11,2–16 мм), и в ситах должны использоваться уже квадратные ячейки. Для более качественного подбора ЩМА возможно разделение одной широкой фракции 4–8 мм на две узкие – 4–5,6 мм и 5,6–8 мм. Переход на лабораторные сита с квадратными ячейками существенно уменьшает трудозатраты при подборе асфальтобетонных смесей и их контроле при производстве на АБЗ. Отмечу, что все современные АБЗ оснащены грохотами, сетки в которых имеют квадратную форму ячеек, то есть приготовление смесей на АБЗ всегда проводится при применении квадратных ячеек сит, а контроль качества в лаборатории и подбор смесей до недавнего времени проводились на ситах с круглой формой ячеек, что приводило к существенным отклонениям от проектного состава.
Что же касается самих испытаний асфальтобетона, то многие специалисты, которые перешли на новые стандарты, признают, что объем проводимых ежедневных испытаний существенно снижен. Сейчас для проведения приемочного контроля достаточно определить только содержание воздушных пустот и состав смеси. Для этого необходимо подготовить всего три образца. Одним из основных требований к асфальтобетону является стойкость к колееобразованию, которую оценивают только при подборе смесей и при периодическом контроле. Таким образом, ежедневное проведение испытаний по колееобразованию не требуется, что не обязывает каждую дорожную лабораторию приобретать приборы для проведения этих испытаний. Вполне допустимо передать образцы смесей в испытательный центр, оснащенный необходимым оборудованием. Если подсчитать затраты на приобретение и обслуживание испытательного оборудования и сравнить их со стоимостью испытания смесей в специализированном испытательном центре, то гораздо выгоднее будет проведение испытаний в испытательном центре в течение многих лет. Все остальные эксплуатационные показатели являются дополнительными и выбираются заказчиками исходя из климатических, технологических и экономических особенностей региона строительства.
Эти показатели также определяются при проектировании смесей и периодическом контроле, которые также могут быть проведены в специализированном центре, что не потребует ежемоментных материальных вложений строительных компаний. Также необходимо отметить, что все необходимое оборудование для определения показателей асфальтобетона по ПНСТ 183 и ПНСТ 184 уже производится в РФ со стоимостью гораздо ниже зарубежных аналогов.

Ориентир – потребность отрасли

Детальное обсуждение проектов национальных стандартов на основе ПНСТ 183 и ПНСТ 184 состоялось на заседании технического комитета ассоциации «Росасфальт», объединяющей крупнейших подрядчиков в области асфальтобетонных работ. В ходе дискуссии удалось согласовать целый ряд спорных вопросов, хотя некоторые предложения нуждаются в дополнительной проработке. Важно, что производственные организации принимают непосредственное участие в формировании заключительной версии стандартов.
Впрочем, на других совещаниях и конференциях производители дорожно–строительных материалов поднимают вопрос применения отдельных требований межгосударственных стандартов. «На это могу сказать, что ТР ТС 014/2011 был принят в октябре 2011 года с датой вступления с 15 февраля 2015 года и с переходным периодом до сентября 2016 года. Таким образом, у всех участников рынка было достаточно времени адаптироваться к новым требованиям. В настоящее время сотрудники ФАУ «Росдорнии» совместно с ТК 418 осуществляют мониторинг реализации перспективной программы стандартизации в области дорожного хозяйства, утвержденной приказом Минтранса России от 28.09.2017 № 395. Мы открыты для конструктивного диалога и детально проработаем все обоснованные предложения по устранению проблемных вопросов», – комментирует Алексей Домницкий.
«Безусловно, внедрение более прогрессивных требований потребует усилий со стороны участников дорожно–строительной отрасли, – говорит Илья Галактионов, – но неисполнимых требований нет». По его словам, ТК 418 строго следит за тем, чтобы в проектах документов национальной системы стандартизации устанавливались «исполнимые требования». А для тех участников рынка, кто нуждается в дополнительной информации и разъяснениях, на сайте ТК 418 предусмотрена «горячая линия»: желающие могут отправить свои вопросы, предложения и замечания по вышеозначенной теме.

Людмила ИЗЪЮРОВА,
обозреватель «ТР»

А В ЭТО ВРЕМЯ…
Научно–исследовательский институт транспортно–строительного комплекса по заказу Росавтодора разработал проект нового ГОСТа укладки асфальта, по которому работы можно будет проводить в снег и дождь. Проект ГОСТа «Устройство асфальтобетонных покрытий при неблагоприятных погодных условиях» опубликован на сайте технического комитета по стандартизации № 418 «Дорожное хозяйство».
«При выпадении кратковременных осадков в виде дождя или снега допускается укладка асфальтобетонных смесей на предварительно подготовленный нижележащий слой», – говорится в документе.
Неблагоприятными погодными условиями по новому стандарту будет считаться температура от +5 до –10 градусов весной и летом, от +10 до –10 градусов осенью и зимой, а также выпадение кратковременных осадков в виде дождя или снега до 5 мм в сутки. «Устройство асфальтобетонных покрытий при отрицательной температуре совместно с ветром скоростью более 6 м/с не допускается», – отмечается в новом стандарте.
Первая редакция ГОСТа уже проходит общественное обсуждение.

Отличие ЩМА от асфальтобетонной смеси

С развитием инфраструктуры увеличилась интенсивность потока автомобильного и технического транспорта, что привело к повышению грузонапряженности и скоростного режима движения на автомобильных дорогах, негативно сказывающихся на дорожном покрытии сооружения.

Во время эксплуатации дорога подвергается многочисленным нагрузкам от автотранспорта, дождей, снега и другим видам временных нагрузок, что способствует снижению срока службы и образованию дефектов (чаще всего колейности на дорогах).

В связи с этим дорожное хозяйство не стоит на месте и ищет возможные пути решения по устранению образовавшихся недостатков дорожного покрытия в любое время года и сохранению прочности, долговечности, качества и прочих немаловажных свойств.

На текущий момент времени при формировании верхнего слоя покрытия конструкции дорожной одежды автодороги с большей интенсивностью движения используют новый материал — щебеночно-мастичный асфальтобетон.

ЩМА – один из видов смесей, состоящий из песка, каменного материала, битума и, при необходимости, минерального порошка, смешанных в определенном процентном соотношении. Данный строительный материал был изобретен еще в 1960-х годах в Германии, но широкое использование на территории России приобрел лишь в последнее десятилетие. Приобрести же щебень сегодня можно в одной из ведущих компаний РФ Портал, продукция которой представлена на http://www.zaoportal.ru/product/view/1273 и других страницах ее официального онлайн сайта.

В отличие от уже известной многим асфальтобетонной смеси (благодаря 70-80% содержанию каменного материала) щебеночно-мастичная смесь образует структурный каркас из щебня, распределяющий нагрузку по конструкции, что делает его прочнее и износоустойчивее, придает шероховатость, что увеличивает сцепление с шинами автомобильного транспорта и уменьшает тормозной путь, а благодаря содержанию большего количества битумного вяжущего материал стал более долговечнее и сдвигоустойчивее.

Технология приготовления данного материала не имеет особых сложностей и различий от других типов асфальтобетона.

Преимущества ЩМА по сравнению с другими видами асфальтобетона:

1) Способность оказывать сопротивление возникающим деформациям при часто действующих нагрузках;

3) Большая водонепроницаемость;

4) Высокая износостойкость;

5) Повышенная сопротивляемость образованию трещин;

6) Благодаря своим своему качеству и техническим свойствам толщину слоя укладки из ЩМА делают тоньше, что способствует более экономному использованию материала.

Но в использовании этого материала есть и свои сложности. Чтобы материал сохранял свои качества и свойства, транспортировку, укладку и уплотнение нужно проводить при соблюдении определенного регламента. Так же не менее важна модернизация техники, её состояние и технические характеристики.

О качестве своих дорог и безопасности движения думает не только Россия, но и многие другие страны мира (США, Китай, Австралия и прочие), в которых указанный материал активно находит свое применение.

Проектирование состава щебеночно-мастичного асфальтобетона

Целью проектирования состава смеси является создание оптимальной структуры щебеночно-мастичного асфальтобетона с заранее заданными свойствами, которые должны обеспечить в конечном итоге требуемые эксплуатационные характеристики устраиваемого дорожного покрытия.

Сущность проектирования состава смеси состоит в выборе минеральных материалов и битумного вяжущего исходя из их физико-механических свойств, а также в определении такого соотношения компонентов, которое в результате дает оптимальную структуру асфальтобетона.

Выбор оптимального типа асфальтобетона и проектирование его состава в зависимости от свойств исходных материалов, дорожной конструкции, характера автомобильного движения и климатических условий местности всегда являлись основными задачами строительства долговечных асфальтобетонных покрытий. Традиционно проектирование асфальтобетонной смеси сводится к подбору зернового состава минеральной части и определению оптимального содержания битумного вяжущего. Общие принципы проектирования составов смесей остаются неизменными, в то же время подбор состава щебеночно-мастичного асфальтобетона имеет свои особенности.

Незаменимые материалы в современном строительстве Вы сможете найти на нашем сауте. Если Вы собираетесь купить кирпич, то у на Вы найдёте огромный выбор кирпича. Облицовочный кирпич разных видов и размеров, доставим в любом колличестве в указанное место.

Прежде чем проектировать состав щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси необходимо выбрать ее вид (по крупности применяемого щебня), исходя из проектной толщины устраиваемого слоя покрытия.

Смесь ЩМА-10 рекомендуется применять для устройства слоев покрытий толщиной 2-4 см, ЩМА-15 — при толщине слоя 3-5 см и ЩМА-20 — при толщине 4-6 см.

Для более тонких и более толстых слоев покрытий рекомендуется разрабатывать иные смеси. Например, при необходимости могут быть запроектированы по специальным техническим условиям песчаные (ЩМА-5) и крупнозернистые смеси (ЩМА-30, ЩМА-40) с максимальным размером зерен каменного материала 5 мм и до 40 мм соответственно.

Процесс подбора оптимального состава ЩМА можно условно разделить на три этапа: