Строительные материалы .ру

Сырье для производства. Щебень

Щебень для асфальтобетона получают дроблением массивных горных пород и металлургических шлаков. Щебень, полученный из основных пород (известняка, доломита, базальта, диабаза и т.п.), характеризуется лучшей адгезией к битуму (дегтю), чем щебень из кислых горных пород (гранита, андезита, диорита, порфира и др.). Содержание в щебне зерен лещадной или игловатой формы ограничено стандартами. Строго ограничивается также количество пылеватых и глинистых частиц (не более 1...2%). Для получения достаточной плотности минеральной части асфальтобетонной смеси щебень должен быть разделен по фракциям (20...40, 10...20, 5... ...15, 5...10 мм).

Применение асфальтовых и дегтевых бетонов и растворов

Основное применение асфальтовые бетоны нашли в дорожном строительстве. Крупнозернистые бетоны используют для устройства нижнего слоя дорожного покрытия; среднезернистые — однослойных покрытий и верхнего слоя двухслойного покрытия; мелкозернистые— для верхнего слоя покрытий с интенсивным движением. Песчаный асфальтобетон применяют для покрытия тротуаров, полов в промышленных зданиях, устройства плоских кровель, гидроизоляционных слоев и т. п.
В отличие от горячего и теплого холодный асфальтобетон можно укладывать в сырую и холодную погоду, его можно длительное время хранить на складах, создавая запас на заводе зимой, а раскладывать с наступлением весны. Стоимость холодного асфальтобетона ниже, чем асфальтобетона горячей укладки, но он уступает горячему по прочности и долговечности и со временем приобретает повышенную скользкость.
Дегтебетон изготовляют из тех же минеральных материалов, что и асфальтовый бетон, но в качестве вяжущего используют не битум, а каменноугольный деготь повышенной вязкости, чаще составленный из пека и каменноугольного масла. Дегтебетон уступает асфальтобетонам по атмосферостойкости, теплоустойчивости, водо- и износостойкости, прочности при сжатии. При длительном воздействии воды из дегтебетона могут вымываться некоторые растворимые компоненты дегтей (фенолы), обладающие токсичностью и отравляющие грунтовые воды и водоемы. Его применяют для устройства покрытий на дорогах второстепенного значения и в ненаселенных пунктах.
Асфальтополимербетон приготовляют, используя в качестве вяжущего гудроны и тяжелые нефти, модифицированные полимером (латексом, бутилкаучуком и др.). Применяют для устройства монолитных и сборных противофильтрационных экранов и облицовок гидросооружений, возводимых в районах Крайнего Севера.

Свойства асфальтовых и дегтевых бетонов и растворов

В отличие от цементного бетона свойства асфальтового бетона в значительной мере изменяются от температуры.
Предел прочности асфальтового бетона при сжатии сравнительно невелик, но достаточен, чтобы противостоять реальным напряжениям, возникающим в покрытиях. При температуре 20 °С для дорожного горячего асфальтобетона он должен быть не менее 2,2...2,4 МПа. С понижением температуры сопротивление сжатию резко возрастает, а при —15...—25 °С соизмеримо с прочностью цементного бетона. С повышением температуры прочность, наоборот, снижается до 1,0...1,2 МПа при 50 °С. В определенном температурном интервале асфальтовый бетон хорошо сопротивляется ударным воздействиям. Он обладает достаточно хорошей износостойкостью и водостойкостью. Его износ составляет 0,2... 1,5 мм в год, а коэффициент размягчения не менее 0,9.
По сравнению с цементным бетоном асфальтовый бетон может деформироваться в покрытии (волны, трещины) не только при недостаточной прочности при сжатии, растяжении или сдвиге, но и вследствие малой пластичности при пониженных температурах или чрезмерной пластичности при повышенных температурах.

Приготовление асфальтового бетона

Приготовление асфальтового бетона начинают с заводского производства астальтобетонной смеси и заканчивают ее укладкой и уплотнением в покрытии на строительном объекте, а при изготовлении штучных изделий — на том же заводе. Исходные минеральные материалы подвергают предварительной сушке и нагреву до рабочих температур (180...200°С), а затем разделяют по фракциям, точно дозируют и подают в смеситель периодического или непрерывного действия, куда одновременно поступает предварительно подогретый (до 150...170°С) и отдозированный битум. Далее готовую асфальтобетонную смесь обычно в автосамосвалах отправляют на место укладки. Укладку асфальтобетонной массы производят на подготовленное основание специальными машинами— асфальтоукладчиками. Горячую и теплую смесь раскладывают слоем, на 15...20 % превышающим толщину покрытия, а для холодных смесей—50...60 %. Уложенный слой массы уплотняют моторными статическими (массой 5...14 т) или более эффективными вибромоторными катками (массой 0,5...4,5 т).

Структура и состав асфальтовых и дегтевых бетонов и растворов

Определение состава асфальтового бетона заключается в выборе соотношения между компонентами, при котором обеспечиваются его оптимальная структура и заданные технические свойства. Оптимальной является такая структура, при которой минеральные зерна разной крупности контактируют через прослойки вяжущего вещества. Общее количество вяжущего при этом должно быть предельно минимальным, но достаточным для образования сплошной пространственной сетки в монолите и обеспечения необходимой удобообрабатываемости асфальтобетонной смеси на всех стадиях технологии, особенно при уплотнении.
Значительные исследования теории структуры, прочности асфальтовых бетонов, технологии их приготовления и укладки, повышения долговечности проведены советскими учеными П. В. Сахаровым, Н. Н. Ивановым, В. В. Охотиным, И. А. Рыбьевым и др. На основе этих исследований ими предложены методы определения (проектирования) составов асфальтобетона.
Состав асфальтовых бетонов и растворов выражается обычно процентным содержанием (по массе) щебня, песка, минерального порошка и битума (обычно 5... ...10%). В практике часто определяют состав асфальтобетона, пользуясь готовыми таблицами или кривыми для разных асфальтобетонных смесей, приведенными в нормативных документах.

Песок для асфальтобетонных смесей

Песок для асфальтобетонных смесей применяют как природный, так и искусственный, полученный при дроблении тех же горных пород, что и для щебня. Модуль крупности песка должен быть более 2. Мелкозернистый песок используют только при его обогащении добавками крупного. Количество пылеватых, глинистых и илистых частиц ограничивается 3 % в природном песке и 5 % — в искусственном.
При изготовлении асфальтобетонов целесообразно использовать поверхностно-активные добавки (0,2...0,5 % от массы битума). Эти вещества улучшают прилипание битума к поверхности минеральных материалов и их смачивание битумом. В результате улучшается удобоукладываемость асфальтобетонных смесей, повышается производительность смесительных установок, ускоряются процессы формирования структуры асфальтобетонов на жидких битумах и замедляется «старение» высоковязких битумов, снижается стоимость строительства.

Минеральный порошок- сырье для производства асфальтовых и дегтевых бетонов и растворов

Ввиду различных условий эксплуатации, климатических условий, продолжительности периода производства работ и т. п. для изготовления асфальтовых бетонов используют как вязкие, так и жидкие битумы и другие органические вяжущие, свойства и требования к которым описаны выше.
Минеральный порошок в асфальтобетоне играет роль добавки, структурирующей битум и образующей с ним асфальтовое вяжущее вещество, которое во многом обусловливает плотность, прочность и теплоустойчивость асфальтобетона. Тонкий минеральный порошок получают помолом известняков, доломитов и других карбонатных пород, основных доменных шлаков и других материалов. Важными характеристиками качества минерального порошка являются тонкость помола и коэффициент гидрофильности. Степень измельчения должна быть такой, чтобы при мокром рассеве порошок полностью проходил через сито с отверстиями 1,25 мм, а содержание частиц мельче 0,071 мм было не менее 70 % по массе.    Коэффициент гидрофильности — отношение объема испытуемого порошка после набухания в течение 3 сут в воде к объему при набухании в керосине — должен быть не более единицы.

Классификация асфальтовых и дегтевых бетонов и растворов

По производственному назначению их разделяют на:дорожные, аэродромные; гидротехнические; промышленного назначения — для устройства полов и плоских кровель промышленных зданий, складов, гаражей и др.; декоративные — для оформления городских площадей, устройства разделительных полос, проходов и т. п.
По пористости асфальтобетоны подразделяют на плотные (с пористостью 3...5%) и пористые (с пористостью 5...10 %).
По крупности зерен щебня и песка различают крупнозернистые асфальтобетоны — с размерами зерен до 40 мм, среднезернистые — до 25 мм, мелкозернистые — до 15 мм, песчаные — до 5 мм (иногда до 3 мм).
В зависимости от содержания щебня и песка, их структуры асфальтобетонные смеси делят на следующие типы: А — многощебенистые с содержанием щебня 50... ...65 %; Б — среднещебенистые — 35...50 %; В — малощебенистые— 20...35%; Г — песчаные из дробленого песка; Д — песчаные из природного песка.
По технологическим особенностям и виду применяемого битума асфальтобетонные смеси подразделяют на горячие, теплые и холодные. Горячие асфальтовые бетоны и растворы приготовляют на вязких битумах при температуре 140...180 °С и укладывают при температуре не ниже 130 °С, теплые приготовляют на битумах пониженной вязкости при температурах 90...160°С и укладывают при 60...110°С; холодные приготовляют на жидких битумах при температуре 80...110°С, а укладывают при 5... ...40 °С. К холодным относят также асфальтобетонные смеси на битумных эмульсиях, укладываемые при нормальной температуре.

Общие сведения о асфальтовых и дегтевых растворов и бетонов

Асфальтовые и дегтевые растворы и бетоны представляют собой искусственный каменный материал конгломератного строения. Их получают в результате затвердевания рационально подобранной и изготовленной смеси битума (дегтя), минерального порошка и рыхлых каменных материалов — песка, щебня или гравия (в бетонах) или только песка (в растворах). При использовании битумов в качестве связующего их называют асфальтобетонами или асфальтовыми растворами, а при использовании дегтевых вяжущих — дегтебетонами. В строительстве наиболее широкое применение имеют астальтобетоны.

Формирование структуры горячего и теплого бетона в основном заканчивается через несколько часов после уплотнения. У холодного асфальтобетона, затвердевающего в результате окисления, испарения и частичного поглощения вяжущего вещества основанием, этот процесс может продолжаться до 20...30 сут в зависимости от условий окружающей среды (температуры, влажности).

Удобообрабатываемость асфальтобетонных смесей в отличие от бетонных смесей на неорганических вяжущих не нормируется, но по аналогии с ними асфальтобетонные смеси условно разделяют на жесткие, пластичные и литые. Жесткая асфальтобетонная смесь легко раскладывается по основанию, но требует значительного уплотнения. Масса пластичного бетона труднее раскладывается, но уплотняется легче, чем масса жесткого бетона. Литые асфальтобетонные смеси трудно раскладывать, но уплотняются они при небольших усилиях.
Выбор типа асфальтового бетона производят по его назначению и наличию уплотняющих механизмов. Для уплотнения жестких и пластичных асфальтобетонов применяют катки тяжелого и среднего веса, а для литых — катки малого веса и даже ручные.



© 2018 Строительные материалы .ру