Гарячий асфальтовий бетон

Гарячий асфальтовий бетон пластичної або жорсткої консистенції, частіше просто називаний асфальтовим бетоном, є однієї з найбільше поширених різновидів цього матеріалу. По ознаках зернистості він вживається в будівництві у всіх чотирьох видах – грубозернистий, середньозернистий, дрібнозернистий і піщаний.

Грубозернистий щільний асфальтовий бетон застосовується для верхніх прошарків покриття і рекомендується в тих випадках, коли нижній прошарок покриття залишається на зимовий період без верхнього і передається в такому виді в експлуатацію, наприклад, під прямування автомобільного транспорту. За даними будівництва дорожніх покриттів, у раціональному складі цього асфальтового бетону утримується до 35% щебеню фракції 15-32 мм і 20% щебеню фракції 5-15 мм, фракціонованого піску середньої крупності до 35%, вапнякового порошку – 6,0% або 3,5% у перерахунку на фракцію менш 0,071 мм, бітуму біля 4,5% і поверхнево-активних добавок (госсиполова смола) – 0,05%. Грубозернистий щільний асфальтовий бетон застосовується також на ухилах дороги, тобто коли потрібно підвищена шорсткість, у зв’язку з чим у ньому підвищується вміст щебеню до 60%.

Грубозернистий пористий асфальтовий бетон використовується в основному для нижнього прошарку дорожнього покриття. Щоб він мав краще зчеплення з верхнім прошарком, у ньому лишають підвищену шпаристість, що не мішає, проте, передачі навантаження до несучих прошарків.

Асфальтовий бетон для нижнього прошарку може бути різноманітної щільності, що регулюється відповідним добором складу щебенистої фракції або утриманням піску. Більш щільні склади мінеральної зернистої суміші включають до 25-35% по ваги піску і 75-65% щебеню при достатній кількості зерен крупніше 12 мм (більш 10-12%). Пористі – до 15-25% по ваги піску і 75-85% щебеню. Точне співвідношення цих компонентів установлюється лабораторним шляхом. Розшаруванню високощебеністої суміші при транспортуванні асфальтобетонної маси добре перешкоджає введення в пісок не менше 50% дроблених фракцій. Методом лабораторного добору встановлюються також мінімальні кількості мінерального порошку і в’язкої речовини. Нерідко в пористий асфальтовий бетон для нижнього прошарку покриття мінеральний порошок не добавляється зовсім. Витрата бітуму в грубозернистих пористих асфальтових бетонах дорівнює приблизно 3,5-4,5% по ваги.

Середньозернистий асфальтовий бетон уживається для верхнього прошарку і відрізняється від грубозернистого більш дрібним щебенем, наприклад до 25 або до 18 мм і т.д. Кількість щебеню декілька знижено в порівнянні з грубозернистим і складає до 50-55%. Дроблені піски краще природних, але при великій кількості їх ускладнюється укочування середньозернистої асфальтобетонної суміші.

Дрібнозернистий асфальтовий бетон використовується для устрою верхнього прошарку дорожнього покриття і характеризується підвищеним або зниженим утриманням дрібного щебеню (5-15 мм). При великому утриманні щебеню (40-60%) утвориться структура, близька до контактного, що збільшує шорсткість покриття. Шпаристість мінеральної суміші, ущільненої за допомогою вібратора, складає 16-22%. Добрий опір механічним зусиллям і атмосферним чинникам покриття з дрібнозернистого асфальтового бетону обумовила найбільше широке використання цього матеріалу на вантажонапружених дорогах і аеродромах. Якщо в дрібнозернистому асфальтовому бетоні знижене утримання дрібного щебеню, наприклад 25-35%, то такий матеріал укладається в покриття, що не відчувають великих навантажень і, отже, не потрібно підвищеної усталеності їх проти механічних впливів. У цьому випадку можна заощадити на витраті щебеневого матеріалу, причому покриття з такого асфальтового бетону може мати цілком достатню зносостійкість і шорсткість, наприклад у порівнянні з піщаним асфальтовим бетоном. Дрібнозернистий асфальтовий бетон найбільшою мірою задовольняє підвищеним вимогам при його застосуванні в гідротехнічному будівництві.

Піщаний асфальтовий бетон, або асфальтовий розчин, являє собою одну з найбільше поширених різновидів гарячого асфальтового бетону. Великим поширенням користується цей матеріал унаслідок того, що для його виготовлення можуть бути широко використані природні піски, що дуже важливо для районів, бідних родовищами каменю, а вартість його, як правило, нижче інших видів щільного асфальтового бетону. Водночас цей матеріал має дуже значну зносостійкість, тривкістю і теплостійкістю, тобто має необхідний комплекс експлуатаційних якостей. Проте піщаний асфальтовий бетон потребує більш уважного ставлення до сталості його складу, тому що він дає відхилення в показниках властивостей навіть при невеличких порушеннях у дозуванні використовуваних матеріалів, особливо в кількості бітуму або мінерального порошку.

Для виготовлення високоякісного піщаного асфальтового бетону рекомендується застосовувати пісок із гранулометричним складом щільної суміші. Тому краще, коли пісок складається з різноманітних фракцій. Крім того, у піщаний асфальтовий бетон уводиться мінеральний порошок у кількості до 20%, у залежності від тонкощів помелу, і бітум – 6-9%. Більш точні межі кількості піску і порошку, а також бітуму встановлюються в процесі обов’язкового добору складу асфальтового бетону в лабораторії. Шпаристість мінеральної суміші, ущільненої на вібромайданчику, дорівнює приблизно 19-26% (по обсязі). Використання фракціонованих пісків, хоча б із двох фракцій, дозволяє одержувати піщані суміші з меншою шпаристістю, а моноліт – більш високої якості. Завжди важливо відгрохотати від піску кременисте зерно крупністю вище 5 мм, що звичайно погано утримуються в прошарку покриття і під прямуванням відокремлюються, залишаючи численні ямки в поверхневому прошарку.

Підвищення зсувостійкості покриттів із піщаного асфальтового бетону в покриттях досягається застосуванням високов’язких бітумів із зниженою глибиною проникання (БНД-40/60). Чим менше було додано в мінеральну суміш дробленого піску, чим інтенсивне прямування по дорожньому покриттю або вище статичні навантаження впливають на інші види покриттів (статі в цехах промислових підприємств, зміцнення укосів гребель і т.п.), тим більше тверді варто застосовувати бітуми. Проте вибір їх повинний провадитися з урахуванням тендітності асфальтобетонного покриття, що підвищується, у холодні періоди року. Якщо на заводі прийнятий той самий бітум для виготовлення щебенистої і піщаної маси асфальтового бетону, то у усіх випадках піщаний асфальтовий бетон має меншою деформаційною усталеністю у покритті, особливо в період високих літніх температур. Під впливом автомобільного прямування і великих статичних і динамічних навантажень у помешканнях, що впливають на асфальтовий бетон, виникають і накопичуються в ньому пластичні деформації. Але і піщаний асфальтовий бетон з оптимальним складом може бути цілком вільним від його деформування в покриттях.