Литой асфальт

Литой бетон относится к гидротехническим материалам. В его основе лежит связывающее вещество, состоящее из битума и минерального порошка. При этом количество битума в разведённой смеси может содержаться до 10%, а порошка — порядка 20%.

Доведённая до горячего состояния смесь перемешивается со щебнем, количество которого может составлять до 50% всего объёма. Также в растворе присутствует песок. Такой процентный состав компонентов обеспечивает формирование непористой структуры в конечном продукте. При остывании литой асфальт набирает необходимую ему плотность, требующуюся для длительной эксплуатации покрытия.

Также в составе литого бетона могут присутствовать различные добавки. Если работы проводятся при отрицательных температурах до -10°, необходимо наличие в смеси специальных морозостойких компонентов. В результате формируется покрытие, срок эксплуатации которого может достигать свыше 30 лет.

Уложенный материал обладает рядом преимуществ:

• водонепроницаемостью;
• пластичностью;
• долговечностью;
• эластичностью;
• температурной устойчивостью;
• износостойкостью.

Здесь следует добавить ещё малую толщину слоя. Это достигается его высокой плотностью.

При всех достоинствах следует отметить и некоторые недостатки материала. Выражаются они в следующем:

1. Высокой стоимости покрытия. Причинами являются дорогие компоненты, входящие в состав смеси, и сложность проведения работ при укладке.
2. Низкими сцепными качествами из-за высокого процентного содержания битума. Этот недостаток устраняется запрессовкой в материал чёрного щебня.
3. Отсутствием возможности проведения работ собственными силами.
4. Высокой паропроницаемостью. Это приводит к тому, что в процессе укладки слоёв могут формироваться вздутия.

С учётом большого количества преимуществ незначительными отрицательными качествами можно пренебречь.

В состав данной смеси входят компоненты:

• битум;
• специальный песок;
• разного размера щебень;
• минеральный порошок;
• чёрный щебень.

С учётом технологии укладки и поставленных задач процентное содержание составляющих может варьироваться.

Нефтяной битум

Такой битум ещё носит название искусственный. Он получается путём перегонки нефти. Фактически это мазут, который остаётся в процессе крекинга. В зависимости от типа асфальтобетона, подбирается марка и класс нефтяного битума. Здесь на первый план выходит категория будущей дороги и существующие в данном регионе климатические условия. Все технические характеристики присутствуют в ГОСТ 22245-90.

Песок

Необходимый для работы песок образуется измельчением отсева или горных пород. Также его получают после работы с гравием или шлаком. Иногда используется обычный песок мелких фракций. При этом основным условием является его чистота.

В процессе дробления может получаться марка песка 800, которая образуется путём переработки горных пород с прочностью 80 МПа. Если образуется песок марки 400, значит, прочность горных пород была 40 Мпа или ниже. Обе марки годны к применению.

Характеристики используемых песков представлены в нормативных документах. Для обеспечения высокого качества полученной смеси частицы песка должны быть одинаковыми по размеру.

Щебень

Для изготовления щебня используются морозостойкие породы. Их прочность выражается значением 120 МПа. Такие жёсткие требования предъявляются потому, что уложенный литой асфальт должен выдержать 50 цикл заморозок с последующим оттаиванием.

В качестве исходного сырья для получения щебня можно использовать доменные шлаки с прочностью в районе 80–100 МПа. Не такие жёсткие условия компенсируются вяжущими характеристиками данного материала.

Также к щебню предъявляются требования по конфигурации зерна. В них обязательно должны присутствовать острые края. Геометрия может иметь вид тетраэдра или куба. Количество плоских элементов не может в общей массе превышать 15%.

Для изготовления щебня также используют гравий. Зёрна этого природного материала имеют сглаженные края, поэтому для достижения нужной конфигурации проводится их дробление.

Минеральный порошок

Этот компонент является главным в формировании асфальтобетона. Функция данного наполнителя заключается в повышении прочности горячей смеси. Порошок выполняет работу связующего звена. При взаимодействии его с битумом формируется гидрофильность раствора. Это означает набухание перемешанных составляющих. Данный параметр не должен быть выше 2,5%.

Изготавливается порошок из доломитовых и известковых шлаков. Также могут использоваться доменные отходы.

В качестве заменителей применяются порошковые добавки. К ним относится топливная зала или любые порошкообразные отходы.

Черный щебень

Уложенный материал имеет плохое сцепление с покрышками. Для устранения этого недостатка в ход пускается чёрный щебень. Изготовление его ведётся в специальных аппаратах, где производится смешивание щебня с вяжущими компонентами и последующим чернением.

В качестве оборудования используются периодического или непрерывного действия агрегаты. При этом вяжущее вещество может иметь разные характеристики. Всё зависит от особенностей покрытия дороги.

Для изготовления чёрного щебня разработаны специальные стандарты, в которых указывается температурный режим его производства.

Все смеси разделяются на 5 типов:

1. I тип. Применяется для покрытия паркингов и мостов. В составе присутствует до 55% зерен щебня диаметром свыше 5 мм. При этом их максимальный размер составляет 15 мм. Формируется такая смесь в специальной установке, а затем транспортируется к месту работы и раскладывается с помощью укладчика.
2. II тип. Здесь размер щебня может доходить до 20 мм. Раствор производится на асфальтосмесительных установках, а к месту работы транспортируется самосвалами с установленным защитным тентом. Укладка ведётся с виброуплотнением материала.
3. III тип. Максимальный размер зёрен может составлять 40 мм. Такой материал допускается укладывать на аэродромах.
4. IV тип. Используется для покрытия полов в квартире, асфальтирования пешеходных дорожек и гидроизоляции кровли. Размер зерна щебня составляет максимум 5 мм.
5. V тип. Предельная величина зерна щебня может составлять 20 мм. Раствор используется для асфальтирования пространства между рельсами трамвайных путей, а также гидроизоляции покрытий.

Все типы смесей находят широкое применение на конкретных участках работы.

По вяжущим качествам материал разделяется на типы:

1. Стандартный. В качестве связующего вещества используется немодифицированный дорожный битум, который отличается высокой степенью теплоустойчивости.
2. Сероасфальтобетон. В составе присутствуют сера и битум. За счёт использования серы понижается расход битума, что позволяет уменьшить разогрев асфальтобетонной смеси.
3. Полимерасфальтобетон. В качестве связующего элемента здесь применяется полимерно-битумный материал.
4. Резиноасфальтобетон. В этой асфальтобетонной смеси присутствует резиновая крошка. В итоге формируется резинобитумный композиционный раствор. Такое покрытие характеризуется повышенной долговечностью. На стадии изготовления наблюдается существенное снижение расхода щебня.

Тип вяжущего вещества является основным параметрам, который берётся во внимание при формировании покрытия на объекте.

Уникальные характеристики литого асфальтобетона обеспечили ему применение во многих сферах строительства и ремонта. Здесь можно привести следующие примеры:

1. При прокладке транспортных дорог, проезжих частей мостов, внутренних туннелей.
2. Для покрытия трасс, где в сутки проезжает свыше 3000 единиц транспорта. К ним относятся скоростные участки дорог и аэродромы. Здесь наиболее актуально использование материала I или II типов.
3. При обустройстве пешеходных тротуаров и велосипедных дорожек. Для этих целей укладываются смеси II, III и IV типов.
4. Очень актуально использование асфальтобетона в качестве гидроизоляции. Данный материал применяется в целях обустройства полов или кровли крыши.

Литой асфальт может укладываться везде, где требуется обеспечить высокий уровень сцепления покрышек автомобиля с дорожным покрытием. Именно такая адгезия обеспечивается наличием в смеси чёрного щебня. Повышенная шероховатость особенно необходима на скользкой дороге, во время дождей или снегопадов. В этот период чаще всего происходят аварии.

Изготовление литого асфальта проводится по разработанной технологии. Сначала влажный песок со щебнем поступают по транспортеру в сушильный барабан. Здесь после устранения у них влаги они доводятся до нужного температурного состояния.

На следующем этапе обе фракции взвешиваются и попадают в смесительный барабан. Скоро к ним добавляется минеральный порошок, который тоже проходит предварительную просушку и нагрев до определённой температуры.

После того, как добавляется разогретый до необходимой температуры горячий битум, он перемешивается в смесителе вместе со всеми присутствующими там компонентами.

Полученная готовая смесь загружается в транспортное средство под названием кохер. Это специальное оборудование, снабжённое резервуаром или котлом-термосом. Автомобиль доставляет горячую смесь на объект и по мере её движения постоянно подогревает и перемешивает материал.

Данный способ производства требует точности выдерживания температурного режима. По этой причине изготовление смеси происходит только в специально отведённом месте, а не на объекте.

Для укладки литого бетона применяется следующая техника:

· кохеры;

· гудронаторы;

· асфальтоукладчики;

· цебенераспределители;

· рециклеры;

· автомобили-ремонтеры.

Такое оборудование обеспечивает качественное и надёжное выполнение работы.

Кохеры

Кохер — это транспортное средство с установленной сверху бочкой. Её объём может составлять 500-12000 л. При этом в ней поддерживается температура 230-260⁰.

На таком автомобиле обеспечивается подвозка смеси к месту работы. В процессе движения происходит постоянное перемешивание раствора с автоматическим его подогревом. После доставки на место эта смесь дозировано выгружается.

Гудронаторы

Гудронатор представляет собой машину, на которую установлена бочка. Поддерживаемая в ней температура составляет 85°. Оборудование предназначено для разлива смеси под давлением с помощью компрессора. Работа управляется компьютерным устройством.

Асфальтоукладчики

Это оборудование, с помощью которого происходит равномерное распределение литого асфальта по поверхности дороги. В состав транспортного средства входит двигатель, обеспечивающий медленное перемещение по дороге до 3 м/мин. Колёса автомобиля выполнены из специальной жаростойкой резины. Иногда они имеют вид резиновых гусениц.

Выброс смеси происходит с помощью имеющегося шнекового механизма. Производить укладку можно на дороге шириной до 9 метров.

Щебенераспределители

С помощью такого оборудования происходит распределение щебня по поверхности с последующим его уплотнением. Это обеспечивает более высокое качество формирующегося покрытия, чем при разравнивании смеси грейдерами.

Оборудование устанавливается на транспортные средства или крепится к ним сзади. Преимущество первого варианта заключается в увеличенном объёме бункера. Однако скорость проведения работы при этом невысокая.

Рециклеры

Данное оборудование выполнено в виде бочки. Внутри её находятся мешалки. В ёмкости происходит замешивание и подогрев смеси с целью дальнейшей её укладки. Агрегаты имеют разную конструкцию. Каждая из них отличается методом подогрева.

Автомобили-ремонтеры

Это универсальные транспортные средства, на которых можно проводить все виды работ. Сверху установлена бочка для доставки смеси к объекту. В процессе движения раствор подогревается и перемешивается. С помощью встроенного компрессора есть возможность проводить очистку участка дороги для последующей укладки литого асфальта.

Работы по формированию литого асфальта проводятся специализированными компаниями. Данный процесс требует основательной подготовки. На предварительном этапе ведётся изучение участка и разработка чертежей. После оформления всей документации можно приступать к работе.

Необходимым условием является наличие тёплой и сухой погоды. При этом температура воздуха не должна быть ниже -5⁰. Технология укладки литого асфальта состоит из нескольких этапов.

Транспортировка смеси

Заложенная в специальные машины под названием кохеры асфальтобетонная смесь доставляется к месту работы. В процессе движения постоянно ведётся её перемешивание и осуществляется контроль над температурой раствора. Принудительное перемешивание является необходимым условием сохранения качества материала. В противном случае будет наблюдаться его расслоение, что приведёт к ухудшению пластичности литого асфальта.

Если доставка ведётся смесей II и III типов, то здесь допускается использование обычных самосвалов. Эти растворы являются более устойчивыми и меньше поддаются процессу расслоения. Использование такого транспорта разрешается в том случае, когда расстояние от места производства смеси до расположения объекта небольшое.

Подготовительный этап

Для обеспечения высокого качества окончательного покрытия должно быть тщательно подготовлено основание. Литая смесь укладывается на ровную поверхность. Если наблюдаются перепады по высоте, то они устраняются методом фрезерования или сглаживания лежащего снизу полотна дороги.

После выравнивания поверхность покрывается битумной эмульсией. Проведение такой грунтовки требуется не во всех случаях. Если снизу лежит устаревший слой литого асфальта, то в дополнительной обработке он не нуждается.

Перед заливкой смеси стороны дороги ограждаются опалубкой, которая выполняется из дерева. Она изготавливается по высоте будущего слоя. В некоторых случаях потребность в опалубке отсутствует. При использовании колёсно-рельсового укладчика функции опалубки выполняют установленные рельсы.

Если для работы используются смеси II и III типов, то здесь тоже в опалубке потребности нет. Работы проводятся с помощью асфальтоукладчика. Для этого применяется метод вибролитья.

Процесс укладки

С помощью асфальтоукладчика производится выгрузка горячей смеси. Сначала в оборудовании открывается заслонка, и под действием работающих шнеков раствор выливается на подготовленную поверхность. Обычно толщина слоя может составлять пределы 3-7,5 см.

Укладка совершается со скоростью 1-3 м/мин. Её величина зависит от запланированной толщины будущего слоя. Подготовленный раствор подлежит полной выработке. Его необходимо израсходовать до окончания смены. Если это сделать невозможно, то всю смесь требуется вынуть из бункера.

После временного завершения работы границу окончания литого асфальта необходимо отсечь деревянным брусом. При возобновлении укладки он снимается, и это место предварительно хорошо разогревается. Затем можно продолжать работу.

Необходимость уплотнения

Отличительной особенностью литого асфальта I, IV и V типов является отсутствие необходимости уплотнения. Плотность обеспечивается текучестью консистенции. Она набирается автоматически в процессе остывания раствора.

Что касается смесей II и III типов, то здесь трамбовка нужна. Осуществляется она автоукладчиком с помощью вибротрамбующего бруса.

Запрессовка черного щебня

Чтобы придать покрытию необходимую шероховатость для улучшения сцепления с покрышками автомобилей, сверху запрессовывается чёрный щебень. Он доставляется на объект самосвалами в специальных контейнерах, где поддерживается температура 100⁰.

Норма расхода составляет 10–15 кг/м². Работы проводятся после того, как температура литого асфальта понизится до 140-180°. Распределение и втапливание материала проходит механизированным или ручным способом. Через 3 часа после окончания процесса может начинаться движение транспорта.

Ямочный ремонт проводится с целью экономии средств. Он необходим в том случае, когда на полотне сформировался небольшой дефект, и нет смысла проводить полное вскрытие литого асфальта. Осуществляется работа в следующем порядке:

1. С помощью отбойного молотка яма разбивается и очищается от мусора.
2. Вся поверхность дефекта, включая дно и стенки, обрабатывается битумной эмульсией.
3. Привезённый материал без трамбовки заливается в выбоину.
4. Сверху засыпается и втапливается чёрный щебень.

На этом работа по ямочному ремонту заканчивается.

Применение литого асфальта позволяет придать дорожному покрытию необходимую прочность и эластичность. В результате трассы, по которым перемещаются большого веса автомобили, не так быстро разбиваются. Технология изготовления полотна хорошо разработана, и при соблюдении всех стандартов литой асфальт может послужить множество лет, не меняя своих характеристик.