Существует множество способов укладки и ремонта дорожного покрытия с использованием различных материалов. Одним из них является литой асфальтобетон, который отличается от других материалов способом приготовления и технологией укладки. В связи со своей дороговизной и обязательным наличием специальной техники применяется этот дорожно-строительный материал очень редко.
Применять этот материал в европейских городах стали довольно давно, еще в начале XIX века. В те времена во Франции, Германии и Швейцарии были обнаружены залежи известняка, в котором содержался природный битум или тяжелая нефть. Чтобы его сварить, изготовляли специальные большие котлы, а укладку литого асфальта проводили вручную.
Впервые его уложили в городе Лионе, а чуть позже в Лондоне и Париже. Большинство горожан в штыки встретило это новшество, так как им не нравились постоянно дымящиеся котлы, а в летнюю жару к асфальту прилипала обувь, приходив в негодность. Тот факт, что гораздо снизился шум от повозок и цокота копыт лошадей, приносил все большую популярность этому материалу.
Ближе к середине XX века особенно успешно это производство было налажено в Германии, где постоянно совершенствовали методы его приготовления и укладки. Именно в это время был изобретен и применен первый механический асфальтоукладчик для литого материала. Чуть позже стало возможным проводить бесшовную укладку шириной до 12 м и дорожные работы были сконцентрированы на скоростных магистралях.
При этом литая асфальтобетонная смесь насыщалась щебнем , что придавало покрытию высокую шероховатость и длительный срок службы. К сожалению, в России этот материал не получил широкого практического применения, кроме строительства ряда мостов, хотя в разработке были задействованы несколько научных центров страны.
От обычных асфальтобетонов этот материал отличается повышенным содержанием битума, составляющего по массе до 7,5-10%. А также почти треть в составе асфальта занимает минеральный порошок. По размерам и количеству применяемого щебня материал разделяют на 3 типа:
Прочность литого асфальта определяется свойствами вяжущего вещества или микроструктурой. Это свойство и отличает его от традиционного асфальта, где основную роль играют размеры и количество песка и щебня. При увеличенном содержании битума эту смесь можно рассматривать как вязкую жидкость, не требующую уплотнения.
В сравнении с традиционным асфальтобетоном этот материал обладает рядом преимуществ. Он практически не горит, так как имеет меньший коэффициент теплопроводности. Стоит также отметить следующие его свойства:
Использование в составе модифицированного термоэластопластами битума позволяет получить более долговечный материал. Наряду с достоинствами, литой асфальт и технология укладки обладает некоторыми недостатками. Повышенная стоимость, наличие специальной дорогостоящей техники приводят к тому, что очень часто от этого вида асфальта отказываются, используя традиционные методы и материалы.
Литой асфальтобетон изготавливают на основе битумов с высокой вязкость ю, что подразумевает применение высоких температур для смешивания ингредиентов. При этом, если смесь перегреть, то произойдет изменение ее свойства. Поэтому технология подразумевает нагревание ингредиентов до минимальной температуры.
Так, диапазон прогрева битума составляет 160-180° C вместо 250° C, а остальные ингредиенты нагревают до 190-240° C. В итоге общая температура готовой смеси составляет 200-220° C, которую считают тоже чрезмерной. Снижение общей температуры до 170-190° C достигают при помощи активированного минерального порошка.
Смешивают подогретые ингредиенты в специальных бункерах на асфальтобетонных заводах. Транспортировка до места применения происходит в специальных теплоизолированных миксерах. На объекте этот материал выгружают в горячем состоянии и разравнивают вручную или специальной техникой.
Для повышения шероховатости и коэффициента сцепления сверху добавляют щебень, который впоследствии утапливается легкими механическими катками. Если слой тонкий, то в таком случае добавляют сверху дробленный песок. Кроме автомобильных дорог, этот материал применяют при гидроизоляции резервуаров и тоннелей , а также в качестве напольного покрытия как в производственных, так и жилых помещениях.
Схема такова: необходимые компоненты смешивают, приготовляют из горячей или холодной смеси, заливают и обязательно уплотняют. Последняя процедура обеспечивает достаточную прочность покрытия и стойкость к деформациям.
Литой по своей сути – очень вязкая жидкость, и уплотнять его нет нужды.
Литой асфальт после охлаждения самостоятельно приобретает эксплуатационную плотность, что означает сокращение расходов при и значительное ускорение дорожного строительства. Эта особенность материала обусловлена его не совсем обычным и способом изготовления.
Если для обычных асфальтобетонов решающим фактором выступает макроструктура, то есть, соотношение и форма и песка или минерального порошка, то для литого асфальтобетона им является микроструктура, которая, в свою очередь, связана с качествами асфальтового вяжущего битума.
Об особенностях литого асфальтобетона расскажет этот видеосюжет:
В зависимости от объема самых крупных зерен литой АБ разделяют на 3 типа:
Другое главное отличие – особенность технологии. Литой АБ изготавливают при более высокой температуре асфальтной смеси и непрерывно перемешивают до места строительства при постоянном же подогреве. Затем материал укладывают специальными машинами. Уплотнять его не нужно, при охлаждении литой АБ набирает нужную прочность.
Несмотря на более высокую стоимость смеси ее применение окупается, так как такое покрытие служит намного дольше.
К верхнему покрытию дороги предъявляются очень высокие требования, так как кроме очевидной прочности и износоустойчивости «дорожная одежда» должна защищать нижние слои от дождя и снега. Поэтому к главным качествам литого асфальтобетона относится низкая пористость и, соответственно, высокая плотность (т/м3).
О применении литого асфальтобетона речь пойдет далее.
Также материал 1 и 2 типа разрешается применять для сооружения трасс и при меньшей нагрузке, хотя в этом случае экономическая выгода будет не столь очевидна.
Технология приготовления, устройство литого асфальтобетона, оборудование для этого и состав будет рассмотрено ниже.
Для технических характеристик продукта одинаково важны и состав., и метод производства, и даже способ укладки. Готовый продукт – дорожное покрытие, является результатом соблюдения технологии на всех стадиях.
Состав и ингредиенты, используемые для производства литых АБ, несколько отличаются от обычных. В России ГОСТ регламентирует требования, предъявляемые к составу и материалам при изготовлении.
Для изготовления литых АБ применяют битумы с высокой степенью вязкости, что означает более высокие температуры нагрева при смешивании ингредиентов. Однако чрезмерный нагрев может привести к изменению свойств, поэтому процесс приготовления стараются организовать так, чтобы ограничиться минимально возможным нагреванием.
Лучше использовать активированный минеральный порошок: в этом случае удается добиться температуры смеси в 170–190 С.
Такой способ изготовления исключает производство на месте укладки, так как температурные режимы здесь надо выдерживать жестко. Этапы производства – по общей схеме, выглядят так:
Доставленная смесь выгружается в специальные асфальтоукладчики. Машины проводят укладку смеси слоем нужной толщины – от 3 до 7,5 см.
Перед этим на участке строительства укладывают опорные брусья, предупреждающие растекание смеси. Брусья удаляют после того, как температура АБ снизится до 60–70 С.
Уплотнять дорожный слой не нужно. Однако для повышения шероховатости рекомендуют втапливание черного щебня. Для этого используют самые легкие катки.
О том, как происходит укладка литого асфальтобетона, вы узнаете из видео ниже:
Изготовление литого дорожного асфальтобетона несколько сложнее, чем обычного горячего, а тем более холодного. В общем, доля производства литого асфальта в России составляет всего лишь 9–10,% хотя тенденция к увеличению наблюдается.
Лидерами на этом рынке выступают производители бетона и нефтепродуктов.
Стоимость материала заметно колеблется в зависимости от типа и региона изготовления. В среднем цена литого асфальтобетона варьируется от 3700 до 4200 р. за тонну или 5940–8800 р. за куб.м.
Про технологии укладки, ямочный ремонт литым асфальтобетоном поговорим ниже.
Текущий ремонт дорог проводят все же в теплое время года – так намного экономичнее. Однако в случае аварийной ситуации ремонт осуществляют вне зависимости от погодных условий. Заполняется выбоина горячей асфальтовой смесью необходимого класса и типа.
Литой АБ – один из лучших материалов для высококлассного дорожного покрытия, рассчитанного на изрядную нагрузку. А благодаря прекрасной водонепроницаемости он используется и в многочисленных работах по гидроизоляции.
О том, как производится мелкий ямочный ремонт при помощи литого асфальтобетона, расскажет следующее видео:
Вторым по распространенности после горячих смесей материалом для ямочного ремонта является литой асфальтобетон. По составу он отличается от них большей долей битума и использованием мелкого минерального заполнителя. По сути, он является аналогом природного асфальта.
Достоинством ремонта с помощью литых асфальтобетонных смесей является большая прочность и морозостойкость заделанных участков, а также возможность производства работ в зимнее время. Расскажем подробно и поэтапно о технологии использования литого асфальтобетона в ямочном ремонте дорог с нарезанием карт.
Нарезание карт для ямочного ремонта литым асфальтом не отличается от этого же этапа работ при использовании любого другого материала и производится теми же инструментами и оборудованием. Требования к нарезанным картам практически те же - вертикальность кромок, полное удаление поврежденного асфальта, отсутствие острых углов. Но есть и два нюанса:
Требования к нарезанной карте: площадь до 2-3 квадратных метров, вертикальность кромок, отсутствие острых углов.
Нужно заметить, если смесь не привозится с завода, а разогревается на месте в рециклере, то желательно нарезку и очистку карт производить во время ее разогрева. Таким образом, правильно распределив рабочих, чтобы они могли подготавливать нужное количество карт, которое заполняется одной загрузкой рециклера, можно полностью избежать простоев.
В отличие от использования других материалов для ямочного ремонта, дно и стенки карт перед укладкой литого асфальта не нужно подгрунтовывать. Его укладка предельно проста. Получив литой асфальт, который перевозится в термосе-бункере, контролируем температуру, она должна быть не менее 190-220 градусов. Машины для транспортировки этой смеси обычно снабжаются специальными лотками, из которых можно выгрузить необходимое количество литого асфальта прямо в нарезанную карту. Затем состав разравнивается лопатами и гладилками и остается до окончательного отвердевания. Движение по отремонтированному участку дороги можно открывать через час, а в зимнее время и раньше.
При этом нужно учесть, что перегретый литой асфальт обладает повышенной пластичностью и его поверхность стремится стать строго горизонтальной. Дорожное же полотно имеет небольшой поперечный уклон. Чтобы в отремонтированном месте не скапливалась вода, температура укладываемого материала должна строго соответствовать его паспорту, а гладилками требуется придать одинаковый уровень с остальной поверхностью дороги.
Процесс укладки литого асфальта прост: выгрузить литой асфальт в карту, разровнять гладилками или лопатами.
Но чаще всего, особенно в зимнее время, смесь не привозят с асфальтного завода, а готовят на месте работы в рециклерах. Это устройства, обеспечивающие нагрев и перемешивание смеси. Чаще всего они имеют колесный ход и прицепное устройство для буксировки.
Подготовку смеси в этом агрегате можно разделить на несколько этапов.
Все процессы укладки проводят точно так же, как и при доставке готовой смеси с завода. При переездах рециклера от карты к карте продолжают перемешивать нагретую смесь, вращая барабан. Если температура падает, на небольшое время снова включают горелку.
В зимний период литой асфльтобетон готовят на месте проведения работ в рециклере.
Как и при любом другом методе заделки выбоин, только полное и правильное соблюдение всех технологических требований при ремонте с использованием литого асфальтобетона позволяет добиться высокого качества.
Литой асфальтобетон - один из наиболее долговечных видов асфальтобетонов, известных в мире на текущий момент. Основные ассоциации, возникающие при упоминании этого материала - это мостовые сооружения, долговечность, удобство в укладке. Область применения литого асфальтобетона в мире крайне обширна, от гидроизоляции до малых архитектурных форм и полированных декоративных покрытий.
Литая асфальтобетонная смесь - смесь с минимальной остаточной пористостью, состоящая из зерновой минеральной части (щебня, песка и минерального порошка) и вязкого нефтяного битума (с полимерными или другими добавками, или без них) в качестве вяжущего вещества, укладка которой производится по литьевой технологии, без уплотнения, при температуре смеси не менее 190 °С.
Литой асфальтобетон - застывшая в процессе охлаждения и сформировавшаяся в покрытии литая смесь.
Литая смесь называется так, поскольку она пригодна для литья. При температурах 190-230 0 С смесь имеет жидкую или вязко-текучую консистенцию, так как в ней содержится в большем количестве связующее вещество, по сравнению с обычными уплотняемыми асфальтобетонными смесями.
Важнейшим свойством литого асфальтобетона является его водонепроницаемость, что определяет применение данного материала в системах гидроизоляции мостовых сооружений.
Особенностью применения данных материалов является необходимость транспортировки смеси в специальных миксерах (кохерах), оборудованных системой подогрева и перемешивания. Поверхность верхнего слоя покрытия должна быть подвергнута поверхностной обработке для создания необходимого коэффициента сцепления с автомобильными шинами и обувью пешеходов. В этом качестве применяют фракционированный щебень или природный песок.
Крайне важно соблюдать температурные режимы транспортирования и укладки смеси, что оказывает влияние на долговечность смеси, ее удобоукладываемость и качество покрытий.
Компания ОАО «Асфальтобетонный завод №1» производит и продает литые асфальтобетонные смеси по ГОСТ Р 54401-2011 и СТО 03218295-03.01-2007.
Наименование |
Слой покрытия, толщина в мм |
Область применения |
Особенности состава |
|
Асфальтобетон дорожный горячий литой (по ГОСТ Р 54401-2011): |
||||
тип I |
Верхний, нижний(30-50) |
Применяется на мостах, путепроводах, эстакадах, покрытий дорог с высокими транспортными нагрузками, для ямочного ремонта дорожных покрытий, в паркингах |
Наибольший размер минеральных зёрен до 20 мм, содержание щебня св. 30 до 51%. Имеет максимальные показатели по сопротивлению пластическому колееобразованию и механическому износу. | |
тип II |
Верхний, нижний(25-40) | Применяется на мостах, путепроводах, эстакадах, в покрытии тротуаров, для ямочного ремонта дорожных покрытий, в паркингах | Наибольший размер минеральных зёрен до 15 мм, содержание щебня св. 15 до 30%. | |
тип III |
Верхний, нижний(20-35) | В покрытии тротуаров, велодорожек | Наибольший размер минеральных зёрен до 10 мм, содержание щебня св. 0 до 15%. | |
Асфальтобетон дорожный горячий литой (по СТО 03218295-03.01-2007): |
||||
тип III |
Гидроизоляционный | Для устройств обмазочных систем гидроизоляции мостовых сооружений, эксплуатируемых кровель | Наибольший размер минеральных зёрен до 5 (3) мм, содержание щебня св. 0 до 20%. |
Характерными особенностями литой смеси и асфальтобетонов на их основе являются следующие свойства:
Литой асфальтобетон, произведенный с применением модифицированного полимерно-битумного вяжущего (ПБВ), называют литым полимерасфальтобетоном. Этот вид асфальтобетона имеет наилучшие показатели по усталостной долговечности, эластичности, сопротивлению колее и износу. Литые полимерасфальтобетоны, согласно ГОСТ Р 54401, следует применять на всех мостовых сооружениях, а так же на улицах и дорогах, подверженных повышенному воздействию транспортных нагрузок. Учитывая сложнейшие климатические условия Северо-Западного региона, производство долговечного автодорожного покрытия возможно лишь с применением полимерно-битумного вяжущего.
Удобоукладываемость литых смесей является важным показателем реологических свойств материала и зависит от температуры смеси во время укладки, температуры окружающего воздуха и основания, свойств битумного вяжущего, особенности запроектированного состава. Смеси, укладываемые в верхние слои ответственных мостовых сооружений, в покрытия автомагистралей и особо нагруженных городских улиц, будут иметь несколько большую вязкость и менее удобны для ручной укладки. При необходимости, улучшить удобоукладываемость смесей возможно с применением специальной добавки, вводимой на производстве.
Также ОАО «АБЗ-1» производит и продает черненый щебень (фракции 5-10 мм и 10-15 мм).
Черненый щебень - это фракционированный щебень, обработанный битумом в смесителе АБЗ в горячем состоянии. Черненый щебень используется для устройства шероховатой поверхности покрытия из литого асфальтобетона и для устройства верхних слоёв оснований.
В соответствии с СТО 03218295-03.01-2007 литые асфальтобетоны, применяемые для устройства покрытий полов гаражей, складских помещений, общественных и жилых помещений, промышленных предприятий классифицируются в зависимости от температурного режима эксплуатации на три типа:
Некоторые физико-механические свойства литых асфальтобетонов для устройства полов:
Свойства |
Литой асфальтобетон |
Набор прочности для прохода, час | |
Набор прочности для проезда, час |
6-12 |
Коэффициент потерь для проходящих звуковых волн при комнатной температуре |
0,18 |
Удельное электрическое сопротивление, Ом м |
От 10 10 до 10 12 |
Коэффициент объемного расширения |
(4 – 6) 10 -5 /°С |
Предел прочности на разрыв от класса жесткости, определяемого по нормативному документу, МПа |
от 1 до 8 |
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м К) |
0,7-0,9 |
Шумоизолирующая способность при толщине слоя 30 мм |
14 дБ |
Водонасыщение,% по массе | |
Температура укладки, 0 С |
210-240 |
Внимание! Компания «ВИК-95» не производит укладку литого асфальта. Материал предоставлен в информационных целях.
Литой асфальт - это один из лучших видов асфальтобетонов, которые только доступным современному дорожному строителю. Обладая почти таким же составом, как и «среднестатистический» асфальт, литой вариант отличается пропорциями исходных материалов: в состав его входят куда большие массовые доли битума и битумсодержащих материалов и минерального порошка, чем в обычный. Уменьшение количества щебня и песка позволяет коренным образом изменить технологию укладки, выбросив из неё ряд этапов, а также существенно расширить область использования материала.
В «лице» литого асфальта строительство автомобильных дорог приобрело действительно долговечный, эффективный и удобный в укладке материал. Повышенное содержание битума (до 10 процентов против примерно 5 процентов в среднестатистическом дорожном покрытии) делает его упругим и гибким, более монолитным и полностью гидрофобным. А значит, даже не слишком подготовленное основание под дорожное покрытие не повлияет на качество автополотна.
Вообще, самая серьезная проблема, с которой сталкивается дорожное строительство и благоустройство территорий , не ненадежность основания, а значительное количество циклов замерзания и оттаивания в течение года. В России этот показатель составляет порядка 200-300 циклов: микротрещины в дорожном покрытии в результате расширяются в полноценные тещины, те превращаются в разломы - и о качественной дороге можно забыть. Прибавим к этому сезонные колебания грунта, передающиеся через дорожные одежды асфальту - и мы получаем срок службы автодороги не более 3-4 лет. Литой асфальт нечувствителен ни к циклам замерзания-оттаивания , ни к сезонным движениям грунта основания - ведь он гибок и монолитен.
Монолитность дорожного материала - давняя мечта всех, чья работа - ремонт дорог и благоустройство территорий. И она свойственна литому асфальту едва ли не в большей степени, чем бетонным цементным смесям, которые идут на устройство монолитных фундаментов. Вот только бетон - не стоек к ударным воздействиям, а литой асфальт - ещё как.
Казалось бы, при высоких показателях упругости и пластичности, этот вид материала должен быть достаточно непрочным. Однако включение в состав массы из минерального порошка и битума мелкофракционного гравия и щебня (размер фракции составляет максимум 20 мм, а чаще ещё меньше) гарантирует надежную защиту пластичной до поры до времени массы от ударов. Более того, по дорожному покрытию такого типа преспокойно может двигаться не только колесная, но и гусеничная малогабаритная дорожная техника, что положительно сказывается на скорости строительства дороги.
Этот материал полностью перекрывает область применения обычного асфальта, с небольшим и средним содержанием битума. Фактически, любая дорога может быть обустроена покрытием из литого асфальта - ограничением может служить лишь более высокая стоимость материала по сравнению с «коллегами».
Как следствие, такой тип покрытия используется главным образом там, где к дорожному полотну предъявляются особо высокие требования. Сама монолитная структура его способствует не только увеличению срока эксплуатации, но и гашению вибраций при прохождении по дороге многотонного транспорта.
Таким образом, технические и эксплуатационные характеристики литого асфальта востребованы при:
Мы уже говорили, что при более высокой цене литого асфальта технология его укладки несколько упрощена, что дает возможность сэкономить.
Асфальтирование дорог и площадок производится без участия катка - участок просто заливается асфальтом (температура его колеблется от 190 до 250 градусов), который быстро растекается по площадке.
При проведении строительных работ в минусовые температуры потребуется ручное или механическое выравнивание. Однако при температуре воздуха до минус 5-10 градусов и небольшой площади заливаемой поверхности не требуется и этого - он ровным слоем распределяется по поверхности.
Единственной проблемой остается доставка этого материала к месту работ. Для неё используются специальные резервуары на шасси грузовиков - так называемые кохеры. Конструкция кохера аналогична конструкции бетономешалки на автошасси - исходное состояние его массы поддерживается путем постоянного перемешивания.