Асфальт - природный или искусственный многокомпонентны й материал на основе поверхностного (образованного при выходе на поверхность земли) или нефтяного (полученного в результате нефтепереработки и последующей обработки оставшегося в осадке гудрона) битума, содержащего минеральные наполнители - гравий, щебень разных пород, песок.
По сути, применение термина «асфальт» к дорожным асфальтобетонным смесям некорректно. Содержание асфальта как смеси битумов в общей массе в несколько раз меньше и зависит от марки материала.
Начало использования асфальта для строительства дорог
Первые упоминания об использовании природного асфальта для прокладки дорог относятся к XVI веку и Южной Америке. Производство искусственных литых асфальтовых смесей появилось в США только в конце XIX века, чуть раньше пришли битумно-минераль ные составы на улицы Европы - в 1830-40 г.г. мощеные тротуары и проезжие части городов Франции, Австрии, Великобритании и России стали заменяться асфальтовыми покрытиями.
Первый пробный и более масштабный опыт асфальтирования провели в Санкт-Петербурге, но только к 80 г.г. новый дорожный материал распространился по другим крупным городам. При этом собственный завод был построен в России не сразу - в течение трех десятков лет прогрессивный тогда продукт закупали за границей.
Пионером в механизированной укладке опять оказалась Америка. Именно здесь для построения дороги впервые применили гудронатор, из которого лился горячий битум.
Состав природного и искусственного асфальта
Природный асфальт добывается с редких месторождений - озера Пич-Лейк на территории Тринидада, Мертвого моря в Израиле, провинции Альберта в Канаде, Поясе Ориноко в Венесуэле, штатах США, Иране, на Кубе. Состав включает в себя смесь битумов содержанием до 70%, неорганические включения и органические соединения.
Искусственные асфальтобетонные смеси состоят из двух основных компонентов. В роли вяжущего компонента выступают вязкие, маловязкие или жидкие нефтяные, модифицированные битумы и ПБВ (полимерно-битум ные вяжущие). В качестве наполнителей используются щебень/гравий разных фракций от 5-10 мм до 20-40 мм, песок и минеральный порошок для улучшения прочности, вязкости и заполнения пустот.
Асфальтобетон - монолитное дорожное покрытие, полученное путем укладки и уплотнения асфальтобетонной смеси.
Технология производства асфальта
Основные шаги производства любой асфальтобетонной смеси - подготовка компонентов, смешивание и отправка на хранение в бункер. Изготовление выполняется на стационарных и мобильных (располагаемых вблизи участка дорожного строительства) заводах.
Общие технологические этапы:
- Подготовка компонентов смеси. Минеральные наполнители дробятся и подвергаются разделению на фракции при помощи грохота, просушиваются, нагреваются, дозируются и подаются в смеситель.
- Приготовление битума. Разогретый битум подается на битумоплавильную установку, выдерживается при постоянном перемешивании, добавлении ПАВ и повышении температуры до выпаривания влаги, отправляется в рабочие котлы и на дозировку смесителя.
- Перемешивание компонентов. Подготовленный щебень/гравий, песок подаются в асфальтосмесител ь принудительного действия для «сухого» перемешивания с добавлением минерального порошка и последующим добавлением нагретого битума и смешиванием до однородной смеси.
- Перегрузка готовой смеси. Горячую асфальтобетонную смесь отправляют в накопительный бункер или загружают в самосвалы для транспортировки к строительной площадке. Холодную смесь охлаждают и перевозят для хранения на склад.
Нагревание щебня и битума при производстве горячих смесей выполняется до температуры 165…175 0 С и 140…155 0 С, при изготовлении холодных смесей - до 65…75 0 С и 110…120 0 С соответственно.
Классификация асфальтобетонных смесей выполняется по остаточной пористости, типу минеральных материалов, их фракции и процентному содержанию, битумному вяжущему и температуре укладки.
Отдельные виды асфальтобетонных смесей
Помимо традиционных и повсеместно применяемых асфальтобетонных смесей существуют более прогрессивные дорожные материалы, которые отличаются от первых составом и условиями укладки.
К ним относятся:
- Щебеночно-мастич ные смеси ЩМА со стабилизирующими добавками.
- Литые асфальтобетонные смеси с увеличенным содержанием битума и минерального порошка.
- Полимерасфальтоб етонные смеси с добавлением полимеров (эластомеров).
- Цветные горячие и холодные смеси с красящими пигментами.
- Стеклоасфальтобе тонные смеси с включением стеклянного боя.
- Резиноасфальтобе тонные и резиновые дренирующие смеси с резиновой крошкой и полимерными добавками.
- Сероасфальтобето нные смеси с присутствием технической серы.
Каждый вид материала имеет конкретную область применения, обусловленную характеристиками и эксплуатационным и свойствами получаемого покрытия.
Асфальт достаточно надежный материал, используемый для покрытия дорог. Для высоких нагрузок предназначаются марки с наилучшими характеристиками, к примеру, М1200.
Менее плотный материал (М1000) не может выдержать нагрузки от массы многочисленных автомобилей, по этой причине его обычно укладывают только при устройстве тротуаров и дорожек.
В первую очередь необходимо распланировать участок, на котором будет уложен асфальт. Необходимые работы планируются с учетом предназначения покрытия. Для «легкой» автострады, с низким потоком автомобилей, потребуется насыпать только 1 слой щебня, а для постройки серьезной магистрали необходимо минимально 3 слоя.
Фракции щебня располагают от максимальной к наименьшей, после чего тщательно укатываются катком. Это требуется для создания специальной подушки (основания), на которую и заливают асфальт. Все работы по укладке асфальта выполняют с учетом требований СНиП и ГОСТа.
Используют 2 основных технологии заливки асфальта:
- Холодный способ. Используют чаще всего для ремонта асфальтных покрытий, так как такой материал схватывается в короткий срок, и отремонтированный асфальт можно использовать без ограничений;
- Горячий способ. Используют для создания нового асфальтового покрытия. Для этого способа разогретую смесь на битумной основе необходимо залить и укатать пока она не остыла.
Затраты при ремонте битума не должны быть менее 0,5 л, а при создании новой трассы расход материала необходимо рассчитать отдельно. В этом случае нужно принять в расчет не только габариты асфальтовой поверхности, но и ее строение, и возможные дополнительные факторы.
Во время работы необходимо использовать в обязательном порядке специальный термометр, который дает возможность замерять температуру битумной смеси. Постоянная проверка этого показателя имеет огромное значение, ведь после того как материал остынет его уже нельзя использовать для устройства асфальтового покрытия.
Нанесение пропитки
Сейчас для этой цели используют 3 разновидности пропиток: 
- На основе акрилового полимера. Наиболее дорогое покрытие, его применяют только на небольших по площади пространствах, к примеру, на теннисном корте. Они создают самую качественную защиту, кроме того его производят нескольких цветов;
- Каменноугольная смола. Покрытие, не поддающееся действию нефтепродуктов. С помощью специальных компонентов достигается кроме длительного срока службы, но внешне привлекательный оттенок;
- Асфальтовая эмульсия. Доступный и популярный материал, но он не способен обеспечить необходимой защиты покрытия, что заставляет чаще ремонтировать полотно асфальта.
При появлении на асфальте трещин для ремонта можно использовать не битумную смесь. А лучше воспользоваться герметиком посыпанным сверху цементом.
Чтобы обеспечить максимальную прочность покрытия и предотвратить образование трещин под асфальтом размещают специальные сетки.
Они создают качественную сцепку нового покрытия, повышают эксплутационные характеристики асфальта и увеличивают время его использования.
Уплотнение - существенный момент при укладке асфальтового покрытия. Его производят с помощью специальных машин - катка, асфальтоукладчика или используют виброплиту, это не очень мобильное оборудование, но оно имеет ряд преимуществ перед другими способами укатки. К примеру, асфальтоукладчик может производить не менее 2 видов работ, а виброплита среди них наиболее маневренна.
Укладка асфальта по ГОСТ
Смешивание компонентов производится по ГОСТ 9128, смесь подразделяется на 2 вида, по условиям укладки:
- для использования при температуре превышающей +5 градусов;
- для использования при температуре в диапазоне -25 - + 5 градусов.
Щебень, входящий в состав смеси для укладки асфальта, необходимо выбирать в соответствии с запросами, указанными в ГОСТ 8267, отсев нормируется по ГОСТ 8736. Как вяжущее составляющее смеси применяют битумы – БНД 90\130 и БНД 60\90, соответствующие ГОСТ 22245.
Влияние материала на качество покрытия асфальтом
Чтобы не купить асфальтобетон низкого качества, у продавца необходимо потребовать предоставить сертификат соответствия изделия. Существует ряд лабораторий, выполняющих испытание асфальта и отбор проб. Анализ асфальта проводится с помощью исследования отобранного керна (асфальтовый стержень).
Улучшение асфальтовых покрытий
Несмотря на практичность, полотна из асфальта можно модернизировать. Одним из действенных методов является использование мастик, специально предназначенных для улучшения асфальта. В их составе содержатся битум, и специальные эмульсии для него, в состав которых входят добавки из резины и полимеров.
Битумные мастики, в большинстве случаев применяют разогретыми, а эмульсии без нагрева. Мастики закрывают поры и трещины на поверхности асфальта, это не позволяет влаге проникнуть под асфальт и разрушать его структуру – влага при замерзании разрывает покрытие, и при проезде транспорта создает гидроудары.
Самостоятельная укладка асфальта
В своем доме или на даче, асфальтовые покрытия подходят для устройства тротуаров и создания дорожек, из них делают отмостки. Кроме этого такой материал можно использовать для создания кровельного покрытия.
Дорожки прокладывают поэтапно:
- Предварительно убирают мусор и удаляют грунт на глубину до 30 см;
- После этого устанавливаются бордюры , служащие не только в качестве украшения, но и как стенки для битума;
- Далее устраивают подушку. Слой щебня засыпают на 15 см, потом производят его трамбовку, засыпают слой щебня мелкой фракции и снова укатывают. Последним засыпают песок, слоем 5 см. подготовленную подушку необходимо хорошо пролить водой и после этого укатать ручным катком;
- Горячий асфальт нужно равномерно разложить по площади дорожки. После чего выравнивают неровности шваброй-движком, одновременно заполняя образующиеся углубления новыми порциями асфальта. Так как материал остывает быстро, работу лучше выполнять с 1-2 помощниками;
- После того как асфальт будет уложен и выронен , нужно уплотнить его ручным катком. Укатчик перед работой нужно смазать соляркой, это поможет создать ровное и гладкое покрытие (к сухому катку асфальт будет прилипать). Желательно соляркой промазать все используемые при работе инструменты.
Во время укладки асфальта, важно следить за его температурой. Поддерживать ее необходимо на уровне не менее 120 градусов, покрытие, уложенное из холодного материала, в короткий срок полностью испортится.
Кроме этого важно при укладке выполнять инструментами исключительно прямые движения, ни в коем случае их не нужно возвращать к себе по поверхности покрытия.
После окончания всех работ, можно пропитать покрытие заменив пропитку особой краской, предназначенной для асфальта. С ее помощью можно получить необходимый вам оттенок.
Ремонт асфальта
Структура асфальта разрушается не только от физических нагрузок, но и под действием лучей солнца, которые со временем разрушает битум и делает поверхность хрупкой.
Существует 3 основных технологии восстановления асфальта:
- Первый способ: заделка трещин в покрытии с помощью гудрона. Поверхность, предназначенная для ремонта, заранее очищается. С учетом размера трещины, на 2-3 см засыпают песком и потом заполняют гудроном или при небольшой ширине дефекта используют гудрон сразу. После того как пройдет 10-15 минут заделанный асфальт необходимо выровнять шпателем. Так же поступают и с остальными трещинами на поверхности.
- Второй способ: можно купить рулоны с готовым асфальтом. Это недорогое и практичное изделие и что важно им удобно пользоваться для небольших ремонтов. Рулоны раскатывают, и, удалив защитный слой, располагаются на поверхность клейкой поверхностью. На несколько секунд необходимо рулон плотно прижать, и ремонт завершен.
- Третий способ: даст возможность ликвидировать небольшие ямки и повреждения на поверхности асфальта. Заранее дефект необходимо очистить, удалить весь мусор и вымести пыль. Плотно заполняет битумным составом все пустоты. Через 2-3 минуты заделанное место необходимо выровнять и утрамбовать.
Для предотвращения разрушения асфальта, его необходимо раз в 4-5 лет обновлять, а обнаруженные трещины заделывать водо и химически стойким герметиком.
Если асфальт начал крошиться, то такое покрытие необходимо полностью менять. Герметик нанести очень просто, вылейте его из емкости и хорошо промажьте жесткой щеткой обрабатываемую поверхность.
Ремонт асфальта в зимний период
Для ремонта асфальта в зимний период, потребуется предварительно подготовить место работы: очистить снег, сколоть лед и обработать место дефекта специальным составом.
Снег и влага охлаждают асфальт, по этой причине в сырую погоду укладку и ремонт толстых слоев полотна производить не стоит.
При слабых осадках выполнять работы можно исключительно по всему полотну асфальта, а производить работы с промежутками времени по частям, при метели и во время сильного дождя заливать асфальт нельзя. Иначе через непродолжительное время битумное покрытие потребует ремонта.
Если ликвидировать дефекты вовремя, заделывая самые износившиеся места, то он будет служить намного дольше. Наиболее важным при ремонте – правильно провести фрезерование, это значит, в месте дефекта удалить слой старого покрытия, используя фрезы.
Швонарезчик то же необходим для удаления отслужившего слоя покрытия, и для создания швов. Разогретый асфальт перевозят в кохере, он предназначен для транспортировки горячей битумной массы. Чтобы уменьшить затраты ручного труда, на специализированных предприятиях применяют настоящие автоматизированные комплексы.
К примеру, для ремонта автотрасс используются агрегаты удаляющие слой изношенного покрытия, которые одновременно выполняют нарезку дефектного материала и фрезерование.
Ямочный ремонт
Полный ремонт асфальта производят не всегда, нередко используют ямочную методику, которая состоит из заполнения обнаруженных дефектов, трещин и выбоин битумным составом. Он используется только если повреждения полотна не более 15%.
До начала ремонта, выполняют подготовку: 
Разметка. Необходимо пометить кроме дефектных мест еще и небольшую часть целого полотна. Если несколько ям находятся в одном радиусе, то потребуется их окрасить одном контуром.
Демонтаж. После этого удаляют поврежденный асфальт, к примеру, с помощью отбойного молотка. Желательно в этом случае использовать способ холодного фрезерования, так как с его помощью можно получить ровные стенки.
Зачистка. На этом этапе убирают крошки и мусор от покрытия, и можно начинать обработку дефектных мест битумным составом.
Оценка материала:
- Используемые асфальты наиболее чисты в экологическом отношении , при сравнении с аналогичными составами прошлых лет;
- По стоимости довольно дорог;
- Может использоваться практически для создания любых покрытий. Кроме того его можно использовать и при возведении зданий;
- Новый асфальт внешне выглядит достаточно привлекательно , но со временем он начинает бледнеть. Восстановить его цвет можно окрасив поверхность специальной краской;
- Приготовить асфальт в домашних условиях невозможно;
- Требует в быстрой работе и использования помощников , поскольку после остывания непригоден к использованию.
Когда следует применять холодную и горячую укладку асфальта?
Холодную укладку этого материала в основном применяют для ремонта покрытий. Основное при этом - качественное уплотнение материала. Большой плюс холодного асфальта - возможность использования в любое время года. Необходимые работы можно производить даже зимой.
Существует 2 разновидности холодного асфальта:
- Летний . При укладке желательна температура воздуха в пределах +15 - +30 градусов;
- Межсезонный . При укладке желательна температура воздуха в пределах -5 - +15 градусов.
Но такой материал плохо подходит для капитального ремонта или устройства нового покрытия. Тут лучше использовать горячий асфальт.
Асфальт - это многокомпонентная смесь, для производства которой используют песок и камень. Для приобретения вяжущих свойств в вещество добавляют битумные компоненты. Правильно называть данный состав асфальтобетон. Однако даже в специализированных изданиях используют термин «асфальт», что не является ошибкой.
Первые асфальтированные дороги
Впервые асфальтовые покрытия использовали в Вавилоне (примерно в 600 году до нашей эры). Битум для создания твердого покрытия добывали из горных пород. После того как древняя цивилизация была уничтожена, строительство дороги с использованием битумных материалов возобновили только в 19 веке на территории Западной Европы. Затем технологию активно стали использовать в США. При этом асфальтовое покрытие состояло из битумсодержащих горных пород, измельченных до состояния порошка. Такое покрытие называется «трамбованный асфальт».
Появление асфальта в России
В нашей стране асфальт начали изготавливать с 1869 года из сызранских асфальтовых пород. В отличие от иностранного трамбованного асфальта, в Российской империи дорожное покрытие делали из расплавленной смеси, которая содержит в своем составе гравий и песок, битум и асфальтовую породу. Готовый асфальт вываливали на землю и разравнивали, используя ручной инструмент. Далее дорогу придавливали массивным грузом. Такая технология именуется специалистами как «литой асфальт». Начиная с 1906 года в него начали добавлять нефтяной битум.
В начале 20 века ученые придумали специальные асфальтобетонные смеси, которые постепенно начали вытеснять трамбованные и литые покрытия. Основные достоинства новинки заключались в том, что работы по приготовлению покрытия, его нанесению и утрамбовке проводились в полностью механическом режиме без использования ручного труда. В СССР первый участок дороги из асфальтобетонного покрытия появился на Волоколамском шоссе в 1928 году благодаря стараниям профессора П. В. Сахарова.
Достоинства асфальтобетона
В наше время из общего протяжения дорог в России более 60 процентов сделаны из асфальтобетонного покрытия. Такая популярность материала для обустройства дороги объясняется следующими его достоинствами:
- Медленное изнашивание.
- Устойчивость к перепадам температуры и воде.
- Легкий демонтаж и чистка.
- Возможность использовать материал вторично.
- Пониженная вибрация во время движения транспорта по дороге.
Работа асфальтобетонного покрытия заключается в снижении вибрации, которая создается в результате движения тяжелого автомобильного транспорта. Такое дорожное полотно позволяет снизить шум от колес, а также способствует плавному и спокойному движению потока машин.
Строительство дорог из асфальтобетонного покрытия можно осуществить поточно-скоростным способом при помощи комплексного механизированного процесса.
Асфальтобетон укладывают на дорогу с уклоном не более 60 процентов. При уклонах, превышающих 40 процентов, покрытие делают более шероховатым, чтобы обеспечить достаточное сцепление с шинами автомобиля. Поперечный уклон асфальта должен быть в пределах 15-20 процентов.
Использование дегтебетонной смеси
Гораздо реже для строительства асфальтобетонного покрытия дорог используют дегтебетонные смеси, в состав которых для вязкости добавляют каменноугольный деготь. Покрытие такого типа по внешнему виду почти не отличается от классического асфальтобетона. Дегтебетонная смесь более износостойкая, быстрее разрушается от перепада температур и воздействия воды. Кроме того, она быстро стирается под воздействием резиновых шин автотранспорта.
Дегтебетон запрещено применять в городах, поскольку испарения легких фракций дегтя вредны для человека. Кроме того, под воздействием воды из такого асфальта вымачиваются фенолы, которые вредны для человека и окружающей природы.
Состав асфальта
Многим интересно устройство покрытия из асфальтобетонной смеси. Главные компоненты верхнего слоя дороги - это битум, песок, разновидности щебня и гравия. В некоторые сорта также добавляют наполнители и минеральные компоненты для придания смеси повышенной прочности.
Песок в составе асфальтобетонного покрытия играет роль наполнителя, который необходим для равномерного давления смеси на грунт во время укладки и застывания. Без песка дорога бы растеклась, а гравий вылез наружу. В некоторые специальные составы добавляют цемент, который совместно с песком придает покрытию дополнительную твердость.
В качестве минерального наполнителя в строительстве асфальтобетонных покрытий используют измельченную до пылеобразования горную породу, например известняк, мел или песчаник. Он предназначен для заполнения небольших пустот во время укладки дороги. Песчаник наиболее универсален, поскольку он инертен к любому химическому веществу. Мел и известь используют, как правило, на дорогах общего пользования. Песчаник добавляют во время строительства дорог возле химических производств.
В асфальт добавляют резиновую крошку размером не более 1,5 мм в диаметре для придания покрытию эластичности и устойчивости к воздействию воды. Асфальтобетонное покрытие с достаточным добавлением резины в его составе редко подвержено появлению трещин. Однако такой материал является чрезмерно дорогим, поэтому его использование часто бывает нерациональным. Обычно резиновый наполнитель добавляют во время строительства высокоскоростных магистралей.
Классификация
Одним из главных параметров в устройстве асфальтобетонного покрытия является крупность применяемого в его составе щебня. Исходя из этого, смесь делится на несколько групп:
- Плотные смеси. Они применяются во время укладки верхнего слоя асфальтобетонного покрытия. Такой асфальт содержит мелкозернистый щебень. Во время строительства магистралей, рассчитанных для передвижения легкого транспорта (велосипеды и коляски), а также для пешеходов, может быть использован щебень диаметром не более 5 мм. Более крупные фракции (до 15 мм) могут укладываться на дороги для движения только легкового транспорта.
- Пористые смеси - это оптимальный вариант для устройства асфальтобетонного покрытия, где будет передвигаться грузовой автомобильный транспорт. Как правило, он используется при начальной укладке на грунт или гравий. Состав асфальта отличается от плотного тем, что в него добавляют малое количество битума.
- Высокопористые смеси являются оптимальным вариантом для укладки и ремонта асфальтобетонного покрытия на трассах с высокой интенсивностью движения, особенно если по дорогам ездит тяжелый крупногабаритный транспорт. Для производства такого сорта асфальта добавляют в состав смеси крупный щебень (до 40 мм). Такие размеры позволяют обеспечить хорошую водопроницаемость. Данное свойство особенно актуально в местах, где необходимо построить дренаж, например в болотистой местности или в низинах.
Изготовление асфальта
Технология асфальтобетонных покрытий заключается в подготовке исходных материалов, их смешивании и одновременном нагреве до высокой температуры, а также хранении полученного асфальта в специальном бункере с подогревом.
Во время ремонта или строительства дороги важно, чтобы завод располагался как можно ближе к месту укладки, поскольку строительный материал должен быть горячим. Если асфальтобетон остынет, то его трудно будет утрамбовать, а полученная дорога быстро придет в негодность.
Подготовка компонентов
Перед началом производства асфальта подготовленный материал просушивают и просеивают. Песок, горные породы и щебень поступает на производство чаще всего во влажном состоянии. Наличие воды в составе грозит снижением прочностных характеристик будущего асфальта, а также разбрызгиванием нагретой до высокой температуры битумной смеси при попадании на нее влаги.
Все поступившие на завод материалы просушивают при температуре 150 градусов. Просеивание осуществляется с использованием грохота. Минеральный наполнитель измельчают в дробилке до состояния порошка. В зависимости от технологии, просушка может быть одинарной или двойной. Повторное избавление от влаги может проходить после просеивания и дробления.
Смешивание обработанных компонентов
Щебень и песок после предварительной обработки попадают на конвейер, откуда их транспортируют в бункер, а затем смешивают с битумом. После этого температуру в бункере повышают до 160 градусов и оставляют содержимое в нагретом состоянии на хранение до 4-х дней. Если в течение этого срока материал не отгрузят потребителю, он начнет терять свои прочностные характеристики.
Добавки в асфальт и резиновую крошку вносят в готовую и нагретую смесь, что придает материалу дополнительную прочность и стойкость к воздействию внешних факторов.
Доставка асфальта на место укладки
Перевозка асфальтобетона осуществляется автотранспортом до места укладки или ремонта асфальтобетонного покрытия. Чаще всего данный стройматериал перевозят на самосвалах, имеющих устойчивый к горячим компонентам кузов. Для перевозки асфальтобетонного дорожного покрытия на большие расстояния используют кохеры (автомобили, оснащенные термосберегающими контейнерами). В них асфальт сохранит свою начальную температуру в течение двух дней после погрузки.
Проверка качества дороги
Асфальтобетон должен соответствовать установленным ГОСТам и СНиПам, принятым в нашей стране. Сертификат соответствия нормативным документам выдается заводу-изготовителю только после прохождения комплексных испытаний.
В России работает несколько лабораторий, осуществляющих контроль за качеством дорог. Они проводят отбор проб готового асфальтобетонного покрытия и проверяют его на соответствие различных параметров.
При исследованиях отбирается усредненный образец из общей массы асфальтобетона. Анализ уже построенной дороги проводится путем исследования керна (так называемого асфальтового стержня). Его получают методом бурения основания асфальтобетонного покрытия при помощи специального полого бура.
Применение холодного асфальта
В тех местах, где доставка горячего стройматериала для ремонта или строительства трассы невозможна, используется холодная укладка асфальтобетонного покрытия. Технология такого строительства дорог отличается меньшими рабочими температурами нагрева смеси (асфальт нагревают до 100 градусов). Для придания дороге достаточной прочности используют полимерные составы.
Перед укладкой рабочие нагревают не только асфальтобетон, но и место планируемой укладки. В зависимости от сорта, дорогу можно делать даже при заморозках.
Одним из достоинств холодной укладки является длительный срок хранения материала для строительства дорог. В отличие от обычного асфальтобетона, морозоустойчивый асфальт можно укладывать спустя несколько недель. Однако есть у такого материала и существенные минусы, а именно:
- Прочность меньше в 2 раза, по сравнению с классической асфальтобетонной смесью.
- Материал имеет высокую цену в результате добавления в его состав дополнительных защитных компонентов.
- Технология укладки усложняется, что приводит к удорожанию дорожного покрытия.
- Не выдерживает большие нагрузки. Запрещено движение транспорта массой свыше 3,5 тонн.
Для трамбовки холодного асфальта используется виброплита, а окончательная укладка происходит спустя время, когда в процессе эксплуатации автомобили будут передвигаться по готовой трассе, тем самым приминая покрытие.
Повторное использование асфальтобетона
Высокая стоимость строительства дорог привела к тому, что специалисты вынуждены искать пути для экономии средств. Одним из способов удешевить ремонт и строительство автотрасс является рециклинг, то есть переработка старого асфальта для его повторного использования. Вторую жизнь дорожное покрытие приобретает после обработки материала в специальных мобильных рециклерах.
Как перерабатывается старый асфальт
Переработка асфальтобетона для получения из него новой смеси для строительства дорог является высокотехнологичным процессом. Чтобы произвести качественное покрытие методом рециклинга, необходимо:
- Срезать старый слой дорожного покрытия, используя ремиксер. Такое оборудование аккуратно удаляет заданный слой дороги специальной фрезой.
- Фрезерованный слой раздробить до размера щебня. Полученный материал называется «гранулятор». Его используют для ремонта дорог и приготовления других строительных смесей.
- Нагреть печь для плавки гранулятора, при этом нельзя использовать открытые источники огня, поскольку может произойти взрыв.
- В печь добавить битум и различные добавки, если это предусмотрено технологией производства нового асфальта.
Такую технологию, как рециклинг, применяют, как правило, для строительства дорог в городе. Переработанный асфальт имеет такие же свойства, что и новый, однако цена на него гораздо ниже.
Улучшение дорожного покрытия
Дорожные полотна со временем можно подвергнуть модернизации. Одним из таких способов является нанесение мастики на асфальт. В укрепляющий материал входят битум и жидкие полимеры из резины.
В процессе эксплуатации на дорогах появляются трещины, куда может попасть вода. При заморозках асфальт разрушается, что приводит к образованию крупных ям. Если вовремя применить мастику для ликвидации трещин, можно продлить срок службы асфальта на несколько лет.
Преимущества и недостатки асфальта
Асфальтобетонное покрытие для движения транспорта применяют вот уже несколько десятилетий. Замены ему пока нет, и вот почему:
- Асфальтовое покрытие не очень дорогостоящее, особенно если дорога рассчитана на малотоннажный транспорт.
- Асфальт выдерживает заморозки, не боится воздействия влаги и проливных дождей, конечно же, если соблюдены технологии его укладки.
- Если покрытие частично разрушилось, его можно восстановить посредством ямочного ремонта.
- В суровом климате можно применять технологию «холодный асфальт».
Альтернативы асфальту
В мире ученые трудятся над созданием более надежной и дешевой альтернативы асфальтобетонной смеси, однако до сих пор достойного конкурента такому материалу не нашлось. Кроме того, асфальтовое покрытие постоянно подвергается модернизации. Широкое внедрение новых полимерных веществ позволяет значительно улучшить свойства дорожного покрытия, расширить пределы его применения. Это подтверждено многочисленными испытаниями в лабораторных условиях.
Конструкция асфальтобетона
Специалисты стремятся конструировать и строить дороги таким образом, чтобы слоев у дорожного полотна было как можно меньше, вплоть до одного. Желательно, чтобы асфальтобетон укладывался прямо на грунт. Минимальное количество слоев сокращает сроки ремонта полотна, облегчает организацию строительства новых дорог, сокращает разнообразие оборудования, которое требуется для укладки асфальта.
Современная конструкция дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием состоит из следующих частей:
- Верхний слой.
- Нижний пористый слой.
- Щебень, перемешанный с вяжущими веществами.
- Основание из гравия или щебня.
- Песчаный слой.
- Щебенистый асфальтобетон.
Во время строительства дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием необходимо соблюдать ряд условий. Для прочной связи между верхним слоем асфальта и основанием накладывается трещиноустойчивый материал из обработанных битумом материалов высотой не менее 15 см. Толщина асфальтобетонного покрытия, которое укладывается на основание из минеральных материалов, должна быть не менее 5-6 см.
Для покрытия дорог применяют различные новые технологии.
Технология укладки холодный асфальт
Подобная технология довольно проста и подходит для участков территорий, где нет возможности сделать покрытие из горячего асфальта. Это неширокие тротуары, подъезды к дому, детские площадки, а также применяют для ремонта дорожного покрытия.
Процесс укладки холодного асфальта это подвоз к месту асфальтирования готовой смеси, упакованной в мешках. Затем смесь высыпают, разравнивают и утрамбовывают при помощи виброплит.
Главное преимущество этой технологии укладки заключается в возможности асфальтирования при низкой температуре воздуха -25 градусов
Недостаток холодного асфальта – это покрытие не рассчитано на большую нагрузку.
Технология «вспененного» асфальта
Эта технология заключается во вторичном использовании покрытия, которое смешивают с другими составляющими асфальта.
Под воздействием высокой температуры и впрыскиванием воды в состав, образуется пар и получаются пузырьки воздуха.
Эти мелкие пузырьки способствуют улучшению перемешивания смеси. Асфальтная основа увеличивается в объеме и уменьшается ее вязкость.
Преимуществом этого вида асфальтирования является его хорошее сцепление с подложенными слоями и колесами автотранспорта
Еще одно достоинство – экономичность, такое покрытие стоит дешевле, чем обычный асфальт.
Технология формирования 2 слоев одновременно
Технология покрытия состоит из наложения одного слоя на другой. Получается монолитная структура из-за отсутствия зазоров между слоями.
Плюсами этой технологии считается износостойкость и сокращение времени на проведение работ
При подобной укладке асфальта используют дорогие качественные смеси, но укладывают их тонкими слоями.
Технология «дренирующего» асфальта
Этот отличается хорошим сцеплением с нижним асфальтным покрытием, пропускает влагу в пористую структуру сверху.
Достоинства этого вида укладки – это безопасное движение транспорта по такому покрытию во время дождливой погоды
Лужи не образовываются, а растекаются или впитываются. Применяется такой вид покрытия для скоростных трасс и в жилых районах.
Существует еще немало новых технологий укладки асфальтного покрытия, которые уже применяются для строительства дорог или еще находятся в стадии разработки.
Историки утверждают, что первые упоминания о чем-то похожем на асфальтобетон появились еще в 6 веке до нашей эры в Вавилоне. Но технологии тех времен были не надежными, плюс излишне затратными, в результате о таких дорогах забыли до ХХ века. Строительство асфальтобетонных покрытий в России началось в 1928 году и до сего дня оно является преобладающим.
Фото укладки проселочной дороги.
Что это такое
Данный состав используется повсеместно, начиная с укладки федеральных трасс и заканчивая обустройством городских площадей и садовых дорожек в частном строительстве.
По ГОСТ и СНиП устройство асфальтобетонного покрытия может быть различным.
Но общий состав смеси, вот уже более 100 лет остается неизменным:
- Прежде всего, в качестве вяжущего вещества туда входит битум .
- Обязательно в той или иной мере присутствует песок и крупные минеральные наполнители .
- Завершают список различные минеральные или синтетические присадки .
В те времена, когда состав разрабатывался, битум использовался природный, но так как его в природе мало, был синтезирован искусственный аналог на основе продуктов нефтепереработки, который до сих пор с успехом применяется дорожниками всего мира.
Песок берется карьерный, что же касается крупного наполнителя, то наряду с различными видами щебня для бетона, широко применяются дробленые скальные породы и некоторые кристаллизованные шлаки.
Природные минеральные или синтетические присадки используются с целью увеличения тех или иных полезных свойств покрытия. В частности повышается морозостойкость, уровень сцепления дороги, коэффициент вязкости и многое другое.
Битумная смола.
Какие составы выпускаются
Ассортимент представленных видов достаточно широк, в зависимости от процентного соотношения составляющих, а также от того какие присадки использовались, специалисты разделяют асфальт на следующие разновидности.
Мелкозернистый асфальт.
Срез покрытия.
Изготовление асфальта в домашних условиях
Изготовление дорожного покрытия принято считать делом сложным и недоступным. Но, тем не менее, находятся энтузиасты, которые готовы на эксперименты. Конечно, такие составы не рассчитаны на федеральную трассу, но на даче вполне реально приготовить такой асфальт своими руками.
Совет: по опыту можно сказать, что смесь, приготовленная кустарным способом, конечно, подойдет для обустройства садовой бетонной дорожки, но чаще ее используют для ремонта выбоин на уже готовом покрытии.
Температура укладки состава.
Классический рецепт
Для приготовления нам понадобится обычный речной или карьерный песок, битумная смола или битум и щебень мелкой фракции. Из оборудования нужна будет металлическая бочка и ведро.
Варить асфальт лучше на костре, так как использовать газ небезопасно и дорого.
- Изначально засыпаем щебень с песком в соотношении 2:1 и хорошо перемешиваем. Все это следует залить водой и подвесить над огнем.
- Одновременно готовим битумную основу. Для этого берем металлическое ведро и разогреваем в нем битум до кипения, в качестве пластификатора можно добавить синтетические полимеры, но дешевле использовать шампунь или любое моющее средство.
- Когда смола разогрелась, и вода в бочке со щебнем также закипела, их нужно соединить. Вода нужна для того, чтобы щебень с песком не разогрелся выше 100ºС. Далее этот бульон нужно помешивать, поддерживая кипение до тех пор, пока вода вся не выкипит. Пока раствор горячий его можно заливать.
Укладка вручную.
Важно: будьте осторожны, при 80 ºС битум плавится, а при 100 — 120 ºС он кипит.
Но уже при 170 ºС битум может воспламениться.
Собственно чтобы не допустить такого возгорания, мы и используем воду.
Использование старого дорожного покрытия
Разборка асфальтобетонных покрытий и оснований может стать хорошим материалом для приготовления нового асфальта.
Технология отчасти напоминает предыдущий вариант, но с некоторыми поправками.
- Сама разборка асфальтобетонного покрытия выполняется дедовским методом, при помощи кувалды и иных ударных инструментов. Используется только верхний слой асфальта связанный битумом, дорожную подушку можно не трогать.
- Старое дорожное покрытие разбивается на кусочки с фракцией не более 40 мм. На 100 кг старого асфальта берется 10 кг битума.
- После этого, измельченную субстанцию нужно залить водой и кипятить в бочке до расплавления. Далее технология повторяет вышеописанный вариант. Разогретый битум соединяется с расплавленным асфальтом и выпаривается вода.
Холодный асфальт
Холодный асфальт.
Два выше описанных способа хорошо подойдут для экономного ремонта испорченного асфальта во дворе или возле двора. Если же вам необходимо застелить площадь с большой квадратурой, то мы советуем использовать холодный асфальт.
На рынке нашей страны данное покрытие появилось около 5 лет назад. Принцип действия здесь аналогичен широко известной холодной сварке. Для связки используется модифицированный битум, благодаря чему его можно укладывать даже при минусовых температурах. Инструкция имеется на упаковке.
Ручная вибротрамбовка.
Единственным минусом этого материала является значительная цена. Но, как известно асфальт с завода отпускается горячим и укладываться также должен горячим. Поэтому для удаленных мест холодный полимерный асфальт является единственной альтернативой.
Важно: при ремонте дорожного покрытия проблемой является качественное устройство шва стыка в асфальтобетонном покрытии.
Холодный асфальт на основе полимеров полностью решает эту проблему, поскольку надежно стыкуется с любым составом на основе битума.
Срез холодного асфальта.
Правила укладки покрытий
Строительство асфальтобетонных покрытий дело ответственное и не столь важно будете вы укладывать сами или наймете профессионалов. Укладка и приемка асфальтобетонного покрытия ведется по СНиП 2.07.01-89, а также по целому ряду ГОСТов.
Разобраться в этих документах под силу только специалисту, поэтому мы изложили основные положения данных норм и правил более понятным языком.
Схема укладки дорог со средней нагрузкой.
Подготовительный этап
Любая работа начинается с разметки. Вам нужно четко решить, где будет укладываться асфальт. Где будет монтироваться бордюр, и каким он будет. Также очень важно заранее позаботиться о том, чтобы была полностью смонтирована дренажная, сливная система и установлены водоотводы.
Все работы по монтажу подземных коммуникаций к этому времени должны быть полностью окончены. Если вы обустраиваете территорию автостоянки или подъездные пути к офису, то лучше заранее узнать, где проходят городские коммуникации, так как в случае необходимости муниципальные службы сорвут ваше покрытие и могут еще назначить штраф.
Выше было упомянуто о разновидностях и предназначении существующих видов асфальта. Так вот, на этапе подготовки, нужно выбрать какой именно материал вы собираетесь укладывать.
Работа виброплитой.
Важно: смета на устройство асфальтобетонного покрытия должна содержать не только данные о стоимости материала и объеме работ.
Полезно будет включить в нее транспортные расходы, а также оставить графу на непредвиденные расходы, типа разрешения на проведение работ от соответствующего чиновника или службы.
В случае если укладывается пешеходная дорожка или площадка с эпизодическим проездом легковых машин, то щебеночно-гравийную подушку можно делать толщиной до 15 см. Толщина асфальтобетонного покрытия при этом будет находиться в пределах 4 – 5 см.
Если же вы оборудуете АЗС или какие либо подъездные пути, по которым, с большой долей вероятности будет периодически проезжать большегрузная техника, то в этом случае толщина гравийной подушки будет порядка 25 – 35 см. Плюс сам асфальт настилается минимум в 2 слоя.
Тяжелый каток.
После разметки начинается обустройство так называемого корыта или котлована под дорогу. В городской черте или в частном строительстве, как правило, дороги и площадки делаются примерно на одном уровне, поэтому грунт нужно выбирать полностью на всю толщину «дорожного пирога». Федеральные трассы обустраиваются несколько по иной технологии, но на ней мы останавливаться не будем.
Когда грунт выбран, вся площадка должна быть хорошо утрамбована, делается это катком или виброплитой. Обратите внимание на наличие деревьев рядом, корни могут со временем разорвать асфальт, поэтому их, по возможности, лучше удалить сразу. Хотя цена работ будет несколько увеличена, мы советуем застелить грунт геотекстилем, дабы растительность не пробивалась сквозь покрытие.
Мобильная установка для термопрофилирования асфальта.
Важно: на данном этапе устанавливаются бордюры, они исполняют роль своеобразной опалубки для «дорожного пирога».
Если при укладке тротуарной плитки бордюр делается ниже уровня дороги, то здесь, наоборот.
В связи с этим нужно сразу спланировать стоки для отвода воды.
Теперь можно приступать к отсыпке подушки из щебня. Для пешеходных дорожек с толщиной подушки 10 – 15 см, достаточно 1 слоя щебня фракции 30 – 40 мм. Более мощные основания укладываются в несколько слоев.
Нижний слой служит для дренажа в случае подъема грунтовых вод, его отсыпают крупным щебнем с фракцией 40 – 70 мм. Следующий слой фракцией 20 – 40 мм, будет отвечать за равномерное распределение нагрузки на основание дороги.
Армирование дороги полимерной сеткой.
Завершающий слой отсыпки делается из мелкого гравия фракцией 5 – 20 мм. Он также будет отвечать за распределение нагрузки, но кроме того он превратит подушку в плотную, монолитную конструкцию.
Все уложенные слои должны быть плотно утрамбованы. Для серьезных покрытий используются дорожные катки весом от 2, до 10т. Каждый шар отсыпки уплотняется отдельно, каток должен пройтись по нему не менее 5 раз, плюс в современных дорожных катках есть функция вибропресса, что увеличивает эффективность в несколько раз. В процессе трамбовки, поверхность должна регулярно поливаться водой.
Совет: в процессе трамбовки нужно сразу учитывать угол наклона дороги, в среднем он делается порядка 1º на 1 погонный метр.
Для этого следует периодически сверяться с разметкой или данными нивелира.
Укладка федеральной трассы.
Укладка асфальта
После окончания трамбовки подушки можно приступать непосредственно к укладке асфальта. Как говорилось ранее для тротуаров и придомовых территорий достаточно уложить мелкозернистый состав слоем до 50 мм. Тяжелые дорожные катки при этом также не требуются, можно обойтись легким катком или виброплитой.
Обратите внимание!
Данный вид покрытий по СНиП не рекомендуется укладывать в местах для отдыха.
Более серьезные объекты вымащиваются в 2 слоя. При этом нижний слой укладывается крупнозернистым асфальтом на уровень 40 – 50 мм. На него практически сразу накладывается мелкозернистый состав, который в большинстве случаев является финишным.
В настоящее время разработаны технологии, согласно которым между слоями горячего асфальта должна укладываться армирующая сетка из полимерных материалов. В результате долговечность и прочность такой дороги увеличивается в разы. Данная технология используется при укладке федеральных трасс и дорог с повышенной нагрузкой.
Комплексная укладка дороги.
Важно: восстановление асфальтобетонного покрытия у нас чаще всего делаются только при помощи горячего битума.
Хотя по ГОСТ должно выполняться термопрофилирование асфальтобетонных покрытий.
Эта процедура предусматривает предварительный прогрев дорожного полотна на глубину 2 – 5 см.
На объект смесь должна доставляться в горячем виде, как правило, ее привозят самосвалами грузоподъемностью 7 – 20 т. После чего асфальт вручную или машинным способом равномерно распределяют по плоскости дороги, соблюдая уклон. В среднем на 10м² дорожного полотна расходуется 1 т асфальта при толщине в 40 мм.
Строительство асфальтобетонных покрытий процесс метеозависимый. В холодное время года, то есть при температуре ниже +5 ºС производить работы вообще не рекомендуется. Плюс во время дождя или в сырую погоду качество укладки значительно снижается, так как состав увлажняется и быстрее остывает.
Агрегат для снятия старого покрытия.
Мы изложили общие базовые принципы качественной укладки асфальта, но наука не стоит на месте и технологии дополняются и совершенствуются. На видео в этой статье можно рассмотреть процесс укладки асфальта более детально.
