Asfaltový beton je speciální druh silničního materiálu, který stejně jako beton získá potřebnou pevnost po ochlazení a zhutnění původní směsi. A stejně jako u betonu jeho vlastnosti do značné míry závisí na vlastnostech složek směsi a jejich poměru.

Co je součástí asfaltového betonu?

Existuje několik druhů asfaltových betonů, jejichž složení se výrazně liší. V některých případech složení a kvality výchozích složek souvisí s výrobní metodou.

Obecně se AB skládá ze tří hlavních částí: pojiva, minerální složky a kamene. To druhé se však netýká pískových úprav asfaltu, kde je kamenná složka vyloučena.

Řekneme vám dále o tom, co je zahrnuto ve složení studeného, ​​teplého a horkého, jemnozrnného a hrubozrnného asfaltového betonu, jakož i pískového a porézního asfaltového betonu podle GOST.

Pořadač

složení a struktura asfaltového betonu

Při výrobě AB se jako pojivo používá bitumen. O něco dříve se používal i dehet, ale dnes se od jeho používání upustilo.

Hlavním rysem této složky je její viskozita. Mělo by to stačit k pokrytí drceného kamene nebo štěrku při míchání, ale ne natolik, aby z nich stékalo. Pojivo musí mít slušnou pevnost, aby odolalo deformaci, ale zároveň zůstalo plastické a nevytvářelo praskliny. Doporučené druhy bitumenu jsou pro tento úkol docela vhodné.

Může být použit zkapalněný bitumenový základní nátěr nebo emulze. V prvním případě se látka zředí rozpouštědlem, ve druhém se smíchá s vodou a emulgátorem. Účelem této operace je zajistit vysokou tekutost bitumenu, která je vyžadována při práci v chladném počasí. Jak se kompozice ochlazuje, voda a rozpouštědlo se odpařují a bitumen si zachovává své vlastnosti.

Při výrobě asfaltu se používá viskózní bitumen, jehož vlastnosti jsou regulovány GOST 22245, a tekutý bitumen – v souladu s GOST 11955. Značky bitumenu se vybírají na základě značky, třídy asfaltu a způsobu výroby – studená, horká směs .

Kromě toho se používají speciální vývoj – polymerní bitumenová pojiva, která zvyšují koeficient pružnosti hotového nátěru, modifikovaný bitumen atd. Tyto možnosti nejsou regulovány GOST, ale TU.

Množství bitumenu podle hmotnosti nebo objemu zaujímá v různých AB různý podíl.

Typ a typ AB Obsah bitumenu, % hmotn
Horký
Vysoká hustota a hustota 4,0-6,0
А 4,5-6,0
Б 5,0-6,5
В 6,0-7,0
G, D 6,0-9,0
porézní 3,5-5,5
Vysoce porézní drcený kámen 2,5-4,5
Vysoce porézní písek 4,0-6,0
Chladný B 3,5-5,5
Chladný B 4,0-6.0
Chladný G, D 4.5-6,5

V drcených asfaltech litých a litých asfaltových betonech je jeho obsah vyšší: v prvním případě 5,5–7,5 a ve druhém až 9,5 %.

Složení minerální části asfaltového betonu, stejně jako drceného kamene a štěrku, je diskutováno níže.

Níže uvedené video je věnováno granulovanému kaučukovo-bitumenovému pojivu pro úpravu bitumenu v asfaltovém betonu:

Kamenná výplň

To znamená nejen samotný kámen – štěrk nebo drť, ale také jakékoliv minerální přísady, včetně písku a shrabků. Zde je důležité doslova vše: procento, tvar, velikost kamene, původ, odolnost proti opotřebení a mnoho dalšího.

U kamenných materiálů je podstatné složení zrna. Navíc je to poměr zrn různých průměrů, počet prachových částic, jílu a tak dále, co určuje další použití plniva.

READ
Kde je nejlepší místo pro výsadbu Aquilegia?

Nejničivější pro kvalitu hotového nátěru jsou lamelová a jehlová zrna. Jejich obsah je regulován GOST 8267 a GOST 3344:

  • ne více než 15 % hmotnosti u typu AB. A a AB vysoká hustota:
  • ne více než 25 % pro typ B za tepla a za studena;
  • ne více než 35 % pro daný typ. A teplé i studené.

Složení zrna štěrku a písku je regulováno GOST 23735. Jeho původ velmi ovlivňuje tvrdost a pevnost asfaltu, stejně jako odolnost proti opotřebení a mrazuvzdornost.

  • K získání typů materiálů s vysokou hustotou se tedy používá drcený kámen z metamorfovaných hornin a vyvřelých hornin – čedič, diabas, peridotit, hadec, gabro. Povolen je také kámen ze sedimentárních hornin – vápenec, dolomit, jehož stupeň drtitelnosti musí být minimálně 1200.
  • Na všechny ostatní typy AB se používá materiál s nižšími parametry. K získání vysokohustotní vrstvy se nepoužívá drcený kámen z hutnické strusky, ale pro hustý studený typ a další se používá kámen třídy 1200, 1000 a nižší.
  • Drcený kámen ze štěrku také není použitelný pro výrobu vysokohustotního AB.

Stejný materiál je testován na dodržení parametrů mrazuvzdornosti.

  • Pro klimatické zóny 1–3 se tedy hutné a vysokohustotní AB vyrábí z drceného kamene, jehož třída mrazuvzdornosti je F50. Porézní a vysoce porézní – z kamenné třídy F 15 a F25.
  • Pro zóny 4 a 5 se vyrábí pouze horký asfalt s vysokou hustotou na bázi drceného kamene třídy F 50

O roli písku ve složení asfaltového betonu si povíme níže.

Песок

Přidává se do všech druhů asfaltových betonů, ale v některých – písčitých asfaltových betonech působí jako jediná minerální složka. Písek se používá jak přírodní – z lomů, tak získaný proséváním při drcení. Požadavky na materiál jsou diktovány GOST 8736.

  • Takže pro hutný a vysokohustotní písek je vhodný písek s pevnostní třídou 800 a 1000. Pro porézní písek se snižuje na 400.
  • Počet jílových částic – menší než 0,16 mm v průměru, je také regulován: pro husté – 0,5%. Pro porézní – 1 %. zvyšuje schopnost AB bobtnat a snižuje mrazuvzdornost, proto se tento faktor zvláště sleduje.

Minerální prášek

navrhování složení silničního a letištního asfaltového betonu

Tato část tvoří spolu s bitumenem pojivo. Prášek také vyplňuje póry mezi velkými částicemi kamene, což snižuje vnitřní tření. Velikosti zrn jsou extrémně malé – 0 mm. Získávají se ze systému sběrače prachu.

Minerální prášek se ve skutečnosti vyrábí z odpadu z cementáren a hutních provozů – jedná se o cementový náletový prach, popel a struskové směsi, odpad ze zpracování hutní strusky. Složení zrna, množství ve vodě rozpustných sloučenin, odolnost proti vodě atd. jsou regulovány GOST 16557.

Další komponenty

Pro zlepšení složení nebo udělení určitých vlastností se do výchozí směsi přidávají různé přísady. Jsou rozděleny do 2 hlavních skupin:

  • komponenty vyvinuté a vyrobené speciálně pro zlepšení vlastností – změkčovadla, stabilizátory, látky proti stárnutí atd.;
  • odpad nebo druhotné suroviny – síra, granulovaný kaučuk a podobně. Náklady na takové přísady jsou samozřejmě mnohem nižší.

Výběr a návrh složení silničního a letištního asfaltového betonu jsou diskutovány níže.

READ
K čemu slouží pojistky?

Níže uvedené video vám řekne o odběru vzorků k posouzení složení a kvality asfaltového betonu:

Projektování

Skladba asfaltobetonové vozovky je zvolena na základě účelu: ulice v malém městě, dálnice a cyklostezka vyžadují jiný asfalt. Chcete-li získat nejlepší pokrytí, ale ne nadměrnou spotřebu materiálů, použijte následující zásady výběru.

Základní zásady

  • Složení zrna minerální přísady, tj. kamene, písku a prášku, je základní pro zajištění hustoty a drsnosti povlaku. Nejčastěji se používá princip kontinuální granulometrie a pouze při nedostatku hrubého písku se používá metoda přerušované granulometrie. Složení zrna – průměr částic a jejich správný poměr – musí plně odpovídat specifikacím.

Směs je vybrána tak, že křivka je umístěna v oblasti mezi mezními hodnotami a nezahrnuje zlomeniny: to znamená, že existuje přebytek nebo nedostatek některé frakce.

  • Různé druhy asfaltu mohou tvořit rámovou a bezrámovou strukturu minerální složky. V prvním případě je drceného kamene dostatek, aby se kameny dostaly do vzájemného kontaktu a vytvořily v hotovém výrobku jasně definovanou asfaltobetonovou strukturu. V druhém případě se kamínky a zrnka hrubého písku nedostanou do kontaktu. Poněkud konvenční hranicí mezi oběma strukturami je obsah drceného kamene v rozmezí 40–45 %. Při výběru je třeba vzít v úvahu tuto nuanci.
  • Maximální pevnost je zaručena kvádrovým nebo čtyřstěnným drceným kamenem. Tento kámen je nejvíce odolný proti opotřebení.
  • Drsnost povrchu udává 50–60 % drceného kamene z těžko leštitelných hornin nebo písku z nich. Takový kámen si zachovává drsnost přirozené drtě, a to je důležité pro zajištění smykové odolnosti asfaltu.
  • Obecně je asfalt na bázi drceného písku odolnější vůči smyku než asfalt na bázi lomového písku díky hladkému povrchu lomového písku. Ze stejných důvodů je životnost a odolnost materiálů na bázi štěrku, zejména těch námořních, menší.
  • Nadměrné mletí minerálního prášku vede ke zvýšení pórovitosti, a tím ke spotřebě bitumenu. A tuto vlastnost má většina průmyslových odpadů. Pro snížení parametru je minerální prášek aktivován – ošetřen povrchově aktivními látkami a bitumenem. Tato úprava nejen snižuje obsah bitumenu, ale také zvyšuje odolnost vůči vodě a mrazu.
  • Při výběru bitumenu byste se měli zaměřit nejen na jeho absolutní viskozitu – čím vyšší, tím vyšší hustotu asfaltu, ale také na povětrnostní podmínky. V suchých oblastech se tedy volí takové složení, které zajišťuje minimální možnou pórovitost. Ve studených směsích se naopak objem bitumenu sníží o 10–15 %, aby se snížila spékavost.

Výběr kompozice

návrh složení silničního asfaltového betonu

Postup výběru je obecně stejný:

  • hodnocení vlastností minerálních přísad a bitumenu. Nejedná se pouze o absolutní ukazatele, ale o jejich soulad s konečným cílem;
  • vypočítat poměr kamene, písku a prášku tak, aby tato část asfaltu získala maximální možnou hustotu;
  • Nakonec se vypočítá množství bitumenu: dostatečné k zajištění požadovaných technických vlastností hotového výrobku na základě zvolených materiálů.

Nejprve se provedou teoretické výpočty a poté laboratorní testy. Nejprve se kontroluje zbytková pórovitost a následně soulad všech ostatních charakteristik s očekávanými. Výpočty a zkoušky se provádějí, dokud se nezíská směs, která plně vyhovuje specifikacím.

READ
Kde má končit šíp na kalhotách?

Jako každý složitý stavební materiál nemá AB jednoznačné vlastnosti – hustotu, měrnou hmotnost, pevnost a tak dále. Jeho parametry určují složení a způsob přípravy.

Následující výukové video vám řekne, jak navrhovat asfaltobetonové kompozice v USA:

jak se vyrábí asfalt v továrně

Asfalt je vícesložková směs na bázi písku, kamene a bitumenového pojiva. „Správný“ název materiálu je asfaltový beton, což nebrání tomu, aby se výraz „asfalt“ používal i ve specializovaných publikacích.

Z čeho je asfalt?

Asfalt se skládá z bitumenu, písku, druhů drceného kamene nebo štěrku, jakož i minerálních přísad a plniv. Jedinou konstantní složkou je bitumen a zbývající složky lze přidat v různých poměrech.

Funkce jemných složek asfaltové směsi

Песок, obsažený v asfaltu, plní roli plniva a jemného podkladu, který pomáhá rozložit tlak z vozovky na zem. Bez písku by bitumenové pojivo vytékalo a drcený kámen by byl vytlačen na povrch.

V případě speciálních asfaltů obsahujících cement se písek účastní procesu cementování a dodává povlaku další tvrdost.

minerální plnivo – je hornina (pískovec, vápenec nebo křída) rozdrcená do prašného stavu, určená k vyplnění zbytkových dutin. Pískovec je nejuniverzálnější, protože je inertní vůči téměř jakémukoli chemickému útoku. Uhličitany vápenaté (vápenec a křída) se obvykle používají na veřejných komunikacích, zatímco pískovec lze použít v blízkosti chemických závodů.

Guma – přidává se do asfaltu ve formě pryžové drti (1-1,5 mm), dodává nátěru vysokou voděodolnost a plasticitu. Asfalty ošetřené pryží mají mnohem menší pravděpodobnost praskání, což prodlužuje dobu mezi opravami. Nevýhodou těchto komunikací je jejich vysoká cena, takže jejich použití je omezeno na pokládku nejkritičtějších úseků dálnic.

Změna struktury asfaltu přidáním minerálního plniva

Jak minerální plnivo ovlivňuje asfalt?

Klasifikace

Jedním z hlavních parametrů je velikost použité drti, rozdělující asfalty do následujících skupin:

  1. hustá – používá se pro pokládku vrchní vrstvy nátěru a obsahuje jemnou drť. V případě frakce drceného kamene menší než 5 mm se takové asfalty používají na vozovky s malým zatížením (chodníky a přechody pro chodce) a nazývají se jemnozrnné. Pro vytvoření vrchní vrstvy dálnic jsou vhodné větší frakce drceného kamene (5-15 mm);
  2. porézní – používá se ve spodní části vícevrstvé vozovky a obsahuje méně bitumenu než hutné asfalty;
  3. vysoce porézní – skluznice optimální kvality pro silně zatížené silnice. Při jejich výrobě se používá největší drť frakce 15-40 mm. Takové rozměry zajišťují potřebnou propustnost vody a vytvářejí drenáž v nížinách a bažinatých oblastech. Větší zrnitost snižuje pohyb podkladu vozovky a vtlačování do vrchní vrstvy půdy, čímž se snižuje riziko vymytí a sedání vozovky.

Výrobní technologie

Základem každé výroby asfaltu je příprava výchozích složek, míchání při vysokých teplotách a skladování ve speciálních vytápěných bunkrech.

Při pokládce komunikací je důležité, aby se závod nacházel v blízkosti staveniště, protože materiál musí být na pokládku dopravován ve vyhřátém stavu. Pokud směs vychladne, bude velmi obtížné ji zhutnit a výsledný nátěr nebude dostatečně pevný. Podívejme se na fáze výroby asfaltu.

Příprava komponentů, ze kterých se vyrábí asfalt

To zahrnuje sušení a prosévání. Písek, drcený kámen a kámen se k rostlině obvykle dostávají ve vlhkém nebo suchém stavu. Přítomnost zbytkové vlhkosti je spojena se snížením pevnosti povlaku a rozstřikováním horké bitumenové směsi, když se do ní dostane voda.

READ
Co je v hotelu zakázáno?

Pro eliminaci možných následků se materiál suší při teplotě 150-160°C – tato teplota umožňuje zbavit se vlhkosti adsorbované v pórech materiálu.

Třídění drceného kamene se provádí pomocí síta. Minerální plnivo je předdrceno v drtiči, načež je také podrobeno frakcionaci. V závislosti na technologii výroby může být sušení jednoduché nebo dvojité, opakované po drcení nebo prosévání.

Míchání komponent

Drcený kámen a písek jsou přiváděny na dopravní pás, který je dopravuje do společného bunkru. Míchání s plnivem a bitumenem může probíhat současně nebo může být provedeno po dosažení homogenní drcené pískové hmoty.

Po přidání bitumenu se teplota udržuje na 160-170 °C. Po dosažení požadované konzistence se směs (nyní asfalt) dostává do skladovacího zásobníku, kde může zůstat zahřátá až 4 dny. Během této doby musí být odesláno spotřebiteli, aby nedošlo ke ztrátě pevnostních charakteristik.

Modifikace asfaltu přísadami, které propůjčují užitečné vlastnosti, se provádí současně s mícháním asfaltu. Při vytváření kaučukovo-asfaltové směsi se do zahřátého produktu připraveného k použití přidává pryžová drť.

Dodávka

Doprava asfaltového betonu na stavbu je realizována autodopravou. Nejčastěji se používají klasické sklápěče s korbou odolnou vůči horkému asfaltu. Pro přepravu na velké vzdálenosti lze použít kochery – vozidla se speciálními kontejnery pro úsporu tepla. Jsou určeny k zachování vlastností asfaltového betonu po dobu 2 dnů.

Video vám řekne, jak se vyrábí asfalt v továrně a zda je možné jej vyrobit sami:

Jak zkontrolovat parametry povrchu vozovky a suroviny pro její výrobu

Abyste se vyhnuli nákupu nekvalitního asfaltového betonu, měli byste požádat prodejce o osvědčení o shodě výrobku. Vydává se pouze po absolvování sady testů odpovídajících GOST nebo SNiP (v závislosti na rozsahu aplikace).

Na trhu kontroly kvality existuje řada regionálních laboratoří, které provádějí vzorkování a testování asfaltových vozovek. Během studie je z celkové hmotnosti materiálu vybrán průměrný vzorek. Analýza povrchu vozovky se provádí zkoumáním jádra, což je asfaltové jádro získané provrtáním vozovky speciálním dutým vrtákem.

DIY studený asfalt

Okamžitě si rezervujme, že studený asfalt se pokládá pouze samostatně a jeho výroba se provádí pouze v továrně. Samotná technologie se od tradičního lakování liší nižšími provozními teplotami (70-110 °C) a přidáním komplexu ochranných a polymerních přísad do svého složení. Ty jsou nezbytné pro dodání větší pevnosti a vytvoření ochranného antioxidačního filmu na povrchu bitumenu.

Navzdory jménu se studený asfalt bude muset za chladného počasí stále zahřívat, aby se bitumen převedl do plastického stavu. Zároveň je potřeba pomocí hořáku zahřát místo, kde bude asfalt položen. V závislosti na výrobci lze pracovat se studenými směsmi i při teplotách pod nulou (do -20. -10 °C).

READ
Jaký je nejlepší způsob, jak pronajmout byt s nábytkem nebo bez?

Výhodou studeného asfaltu je jeho dlouhá životnost. Na rozdíl od klasického asfaltobetonu se nemusí používat hned po koupi. Mezi nevýhody patří nižší pevnost, která je téměř 2x menší než u horkého asfaltu.

Pro zhutnění povlaku použijte vibrační desku nebo improvizované prostředky – silný dřevěný trám, kolo auta. Ke konečné úpravě povrchu dochází po opakovaném průjezdu vozidel. Nedoporučuje se vyrábět celé úseky silnice ze studeného asfaltu, protože se ničí pod tlakem vozidla o hmotnosti nad 3,5 tuny.

Upravený studený asfalt:

Recyklace starého asfaltu

Vysoké náklady na vytvoření silnice nás nutí hledat způsoby, jak ušetřit. Jednou z nich je recyklace – zpracování odpadního asfaltu za účelem jeho opětovného využití. Zpracování se provádí ve stacionárních podmínkách nebo v mobilních recyklátorech.

Proces se provádí v několika fázích:

  • Odstranění vrstvy starého asfaltu se provádí remixérem, který odstraní povrch vozovky frézováním;
  • drcení vyfrézované vrstvy na velikost drceného kamene. Výsledný produkt se nazývá granulát a lze jej použít pro pokládku komunikací a přípravu stavebních směsí drceného kamene a písku;
  • ohřev v troubě bez přímého kontaktu s ohněm (aby se zabránilo vznícení);
  • přidání čerstvé části bitumenu a polymerních přísad, je-li to nutné.

Technologie recyklace má průmyslový význam a obvykle se používá při výstavbě městských a meziměstských dálnic. Pokud se naskytne příležitost koupit asfaltový recyklát pro soukromé účely, neváhejte – ve výkonnostních vlastnostech není rozdíl, přitom cena bude výrazně nižší.

Mobilní závody na recyklaci asfaltu

Instalace č. 1 Instalace č. 2

Modernizace asfaltobetonových vozovek

Přestože je to docela praktické, povrch vozovky lze vylepšit. Jedním ze způsobů je použití speciálních tmelů na asfalt. Obsahují bitumen nebo bitumenové emulze obsahující přísady pryžových polymerů.

Konvenční bitumenové tmely se používají v horkém stavu a emulze – ve studeném stavu. Principem fungování tmelů je utěsnění prasklin a pórů na povrchu plátna. Tím se zabrání vniknutí vody dovnitř vozovky a jejímu zničení – voda přispívá k praskání povlaku při zamrzání a vodnímu rázu při průjezdu vozidel.

Výhody a nevýhody materiálu

Za zmínku stojí následující:

  1. Pro lehké aplikace nejsou asfalty příliš drahé, na rozdíl od mnohamilionových nákladů na pokládku dálnic;
  2. Při správné kvalitě je asfalt nenahraditelný za každého počasí.
  3. Četné závady, které jsou dobře viditelné pro chodce, jsou jen zřídka viditelné z okna automobilu;
  4. Výroba zahřátých a viskózních směsí není jednoduchý úkol, navzdory automatizaci procesu;
  5. Obtížnost použití zahřátých směsí je částečně kompenzována vzhledem studeného asfaltu;
  6. Asfaltové cesty na zahradě se nedělají právě kvůli nepříjemnému zápachu bitumenu, i když směs časem tvrdne a způsobuje nepříjemnosti pouze v horkém počasí.

Stávající alternativy k asfaltu jsou v současnosti příliš drahé a nejsou tak praktické. Na rozdíl od jiných stavebních materiálů se asfalt nevylepšuje vývojem nových materiálů, ale modernizací starých.

Plošné zavedení polymerních modifikátorů umožňuje zásadně zlepšit vlastnosti povrchů vozovek a rozšířit limity jejich technologické aplikace, což potvrzují četné testy materiálu.

Líbí se vám článek? Sdílejte se svými přáteli na sociálních sítích: