Плотность асфальта: зависимость от составляющих

Удельный вес и плотность асфальтобетона кг на 1 м3

Асфальтобетон — материал, применяемый в строительстве автомагистралей, дорог, тротуаров. Выбирается для заливки полов в промышленных помещениях, при ремонте покрытия. Плотность асфальтобетона характеризует смесь и влияет на качество укладки.

Состав асфальта и его разновидности

Асфальт — это природный или искусственный материал, смесь битума и минеральных компонентов. В качестве последних служат щебень, песок и прочие добавки, придающие материалу полезные свойства, повышающие твердость и прочность готового покрытия: зола, сера, каучук, резина, латексные материалы и др.

Характеристики и сфера применения асфальта определяются соотношением составных компонентов, размером фракций щебня и прочих добавок, степенью их очистки.

Виды асфальта бывают разные.

По происхождению он бывает:

  1. Природным. Это материал естественного происхождения. У него низкая температура плавления. При застывании тяжелых компонентов нефти, смешанных с природными минералами, образуется твердое покрытие.
  2. Искусственным или асфальтобетоном. Это смесь на битумной основе с природными компонентами. В асфальтобетонных составах используют искусственное соединение, получаемое при переработке нефти. Доля битума составляет 5-6 процентов.

В зависимости от размера наполнителя, выделяются следующие виды:

  1. Песчаные — размер фракций до 10 мм. Используются для строительства тротуаров и пешеходных дорожек.
  2. Мелкозернистые — до 20 мм. Таким асфальтом покрывают верхний слой дорожного полотна. Не подвержен температурным перепадам.
  3. Крупнозернистые — более 20 мм. Применяются как нижний слой дорожного покрытия. Имеют жесткую структуру.

По способу укладки материал делится на:

  1. Холодный. Используют для ремонтных работ. Укладывается вручную. Нет ограничений по сезонности. Можно применять при температуре от -40…+40ºC.
  2. Горячий. Традиционный способ. Горячий асфальт выливается на дорогу и прессуется катком. Выбирается для формирования нижнего слоя дорожного полотна.
  3. Литой. Обладает повышенной пластичностью. Перед нанесением нагревается до 250ºC. Не нуждается в уплотнении катком.

Для чего надо знать вес 1 куба асфальта

Для выполнения работ по укладке необходимо понимать, сколько понадобится материала. Для этого следует определить удельный вес асфальтобетонной смеси и сколько килограмм весит состав. Разделив массу материала на его удельный вес, вычислите величину расхода.

Информацию о показателях асфальта можно узнать из специальных таблиц или на заводе-производителе. Среднестатистическая плотность в метре кубическом составляет 1 200 кг.

Такие сведения позволят правильно составить смету расходов, помогут избежать простоев в работе, связанных с укладкой асфальтобетона. Предотвратят необоснованные транспортные расходы и несвоевременное выполнение плана.

Эти знания полезны и при проведении работ на частных дворовых территориях.

Удельный вес в 1м3

Главные характеристики асфальта — удельный вес и плотность.

Первый зависит от состава и способа производства смеси.

Его показатели у некоторых видов асфальтобетона:

ВидКг
Мелкозернистый2 330
Природный1 100
Литой1 500
Асфальтобетонная смесь (в зависимости от размера фракций)2 000 — 2 450
Прессованный2 000
Асфальтная крошка (в зависимости от размера)1 800 — 2 000
Холодный1 100
Горячий1 200
Снятый2 400

Удельный вес мелкозернистого асфальтобетона один из самых больших.

Расчет плотности: таблица

Плотность асфальта является главной его характеристикой.

Плотность асфальтобетона и её зависимость от наполнителей

Никаких загадок и хитростей при укладке готового асфальтобетона. Равномерно распределить по заданной территории горячую массу толщиной 5-7 см, проконтролировать уровень покрытия в соответствии со СНиП 3.06.03-85 и можно сдавать работу. Уплотнение асфальтобетонной смеси определяет качество выполненной работы.

Масса для покрытия получается искусственным способом и должна быть хорошо уплотнена. Как получить нужную плотность асфальтобетона, на каких строительных площадках данный показатель актуален, и как определяется?

Составляющие асфальтобетона, его виды

Асфальтобетон — строительный материал, полученный уплотнением асфальтобетонной смеси, которая, в свою очередь, составляется рационально подобранными смесями минерального порошка, песка, щебня, битума.

Способы получения асфальтобетонных смесей очень разнообразны:

Виды минеральных составляющих подразделяют асфальтобетоны:

Размер минеральных зерён определяет асфальтобетоны как:

  • Песчаные зёрна до 10 мм;
  • Мелкозернистые до 20 мм;
  • Крупнозернистые до 40 мм.

Область применения крупнозернистой пористой асфальтобетонной смеси разнообразна:

  • При двухслойном асфальтировании, она используется, как нижний слой;
  • При качественном, эффективном уплотнении полотна, допускается однослойная укладка;
  • Реконструкция и полноценный ремонт дорог;
  • Укладка покрытий в зоне парковки стоянки автомобилей;
  • Обустройство дворовых дорожек и территорий различных назначений.

Характеристика асфальтобетонной смеси плотной крупнозернистой, отличается тем, что она позволяет получить:

  • Остаточную пористость от 5 до 10%;
  • Температурный режим при погрузке 150ᵒС;
  • Характеризуется крупнозернистый плотный асфальтобетон высоким сопротивлением динамическим и статистическим нагрузкам, при условии наличия инертных добавок и щебня до 60%.

Если сравнивать его прочностные качества с другими смесями, то она несравнимо выше мелкозернистых и песчаных материалов.

Внимание: Проникновению воды в покрытие, дорожный асфальтобетон крупнозернистый, плотность которого увеличена за счёт добавок инертных мелких фракций, оказывает гораздо большее сопротивление, чем без них.

Исключить полностью наличие пористости в этих асфальтобетонах невозможно.

Асфальтобетон подразделяется на следующие виды:

РазновидностиПредназначениеИсходный материалТемпература укладки
тёплыйкапитальные дорожные покрытия, для устройства нижних слоёв покрытийжидкие битумы СГ130/200. 70/130, битумы нефтяные дорожные (БНД) 200/300, 130/200, известняковый порошок, прочный шлак, щебень, песокне менее 70ᵒС
горячиеДля укладки верхнего и нижнего слоя автомобильных дорог, применяются в весенний период, в 3-ей дорожно-климатической зонещебень гранитный, речной песок кварцевый, известняковый минеральный порошок БНД 90/130не менее 120ᵒС
холодныеЯмочный ремонт на небольших площадях, устранение повреждения дорожного покрытия в начальной стадии, обеспечение безопасного движения на аварийно-опасном участкеД-4, Д-5

дроблёный минеральный материал с угловатой формой зерён и шероховатой поверхностью, щебень, вязкость битума зависит от планируемых сроков хранения, минеральных составляющих, температуры воздухане менее 5ᵒС

По возможности, укладка асфальтобетона выполняется в тёплое время. Весной, когда воздух прогревается до +5ᵒС, осенью при +10ᵒС, исключение составляют срочные и аварийные ремонтные работы.

Уплотнение определяет качество покрытия

Уплотнение асфальтобетона запускает процессы перегруппировки минеральных частиц, их сближение. Частично вытесняется защемлённый воздух, перераспределяется битум по смеси, заполняя пустоты, образованные между зернами.

Асфальтобетонная смесь уплотняется после укладки при максимально возможной температуре, когда каток уже не способен сдвинуть её.

Необходимая плотность смеси асфальтобетонной, прочность и водоустойчивость покрытия, приобретается в результате уплотнения.

  • Качество работы обеспечивается выполнением минимально необходимым числом проходов катками;
  • Соблюдением температурных режимов на каждом этапе: предварительном, промежуточном, заключительном

Внимание: Каток может «тонуть» на смесях с высокой температурой, а укатывать остывшую смесь не только бесполезно, но и вредно, т.к. возможны разрушения щебня

Температурные показатели уплотнения:

ЭтапыТемпература смеси по типам
АБВГД
Предварительное145-140135-130125-120130-125110-105
Основное125-120115-110105-100110-10590-85
Заключительное100-9595-9085-8090-8575-70
Окончание последнего, заключительного этапа80-7575-7065-6075-7060-55

Возможности современной техники

Современный рынок представлен разными моделями катков, как отечественных производителей, так и зарубежных. Подобрать нужную технику стало с одной стороны проще, с другой сложнее. Размеры техники зависят от её возможностей.

Внимание! Что ставится во главу угла при выборе технических характеристик агрегата? Производительность машин при разной высоте смеси, плотный асфальтобетон и его толщина.

Видео в этой статье предлагает рекомендации специалистов, которые дают определение различным видам машин, используемых в уплотнении асфальтобетонных смесей.

  • Служит для уплотнения битумосодержащей массы, толщина которой не превышает 25-50 мм;
  • Этот агрегат получил название машина-тандем. Имеет встроенные приводные и рулевые вальцы;
  • Прочность покрытия достигается регулировкой процессов балластировки перед началом уплотнения;
  • Вес машин варьирует в пределах 6-12 тн/сил.

  • Применяются для уплотнений песка, грунта, щебня, асфальта;
  • Дизельная, реверсивная виброплита, оснащённая индикатором уплотнения, предназначается при работах на несвязных грунтах (гравий, песок);
  • Для уплотнения грунтов смешанно-гранулированных (щебень с песком), (камень, крупная щебёнка);
  • Его небольшие габариты позволяют работать в самых стеснённых пространствах.

Необычная конструкция агрегата, специальные шины, оптимальное давление на уплотняемую площадь, позволяют получить высокое качество уплотнения.

Достаточно одного взгляда, чтобы оценить преимущества агрегата:

  • Большая манёвренность и мобильность;
  • Высокая скорость и большая площадь работы;
  • Регулировка веса от 9 до 27 тн;
  • Должная обработка поверхности;
  • Лёгкость управления агрегатом.

Используя выбранную технику можно уплотнить любую поверхность, как больших, так и малых размеров.

Минимальная норма уплотнения

Проблема получения минимально требуемого нормативного коэффициента уплотнения асфальтобетона, была и остаётся актуальной как для советских, так и для российских дорожных подрядчиков. Почему именно минимальная норма интересует дорожных строителей, а не выше?

По действующему СНиП 3.06.03-85 коэффициент уплотнения асфальтобетона в России выражается в долях от 1,0, в зарубежных странах в долях от 100%. Суть от этого не меняется, как у нас, так и у них для асфальтобетонных покрытий типа А, Б показатель плотности должен быть равен 0,99 или 99%, 0,98, 98% для типа В, Г, Д.

Коэффициент уплотнения асфальтобетонной смеси определяется делением показателя достигнутой плотности и расчётной. Анализ уплотняющей способности катков отечественных и зарубежных тех лет, доступных большинству дорожников, по современным критериям показывает функциональную ущербность. Поэтому ждать от такой техники уплотнение высокого качества, чем минимально заявленное, наивно и некомпетентно.

Независимое обследование дорог, проведённое в 60-70-е годы СоюздорНИИ, в европейской части СССР, установило, что средний показатель службы покрытия едва дотягивал до 2/3 сроков службы зарубежных автодорог. Сегодня отечественные строители дорог приобрели опыт, освоили современные технологии, получили эффективную технику, в том числе и уплотняющую, остаётся надеяться, что ещё в этом столетии будут построены хорошие дороги и у нас.

Показатель плотности

Определение плотности асфальтобетонной смеси остаётся одной из главных характеристик материала.

Внимание: Изъятие образцов производится из слоёв горячих/тёплых покрытий спустя 1-3-ое суток, а из холодных — через 15-30 суток

Процесс нового строительства или ремонта дороги нуждается в постоянном контроле состояния и качества асфальтобетона.

Инструкция предписывает организовать работу в 2 этапа при использовании разрушающего метода:

  • Подготовительный период, когда участок, где будет выполняться изъятие образца, должен быть чистым;
  • Образец вырубается цельным, без сколов, не допускается наличие сетки трещин.
  • Пробы отбираются на всю толщину покрытия, независимо от количества слоёв;
  • Выбор участка размером 0,5×0,5 м для забора кёрнов осуществляется по определённым правилам. Расстояние вырубки не меньше 0,5 м от кромки или оси дороги.
  • Основная работа, когда определяется масса кёрнов: песчаные смеси — 1 кг с диаметром 50 мм, мелкозернистые — 2 кг D =70 мм, крупнозернистые — 6 кг D = 100 мм,
  • Выполняется маркировка образцов, присваиваются номера, заполняется акт отбора, где указываются все координаты объекта, подрядчика, номер пикета.
  • Пробы берутся в трёх точках с 700 м² уложенной площади.


Способ неразрушающего исследования использует радиоизотопный контроль, электромагнитный и ультразвуковой. При данных методах нет необходимости повреждать толщу покрытий и есть возможность получить оперативные данные.

Измерение и измерители плотности

Качество асфальтобетонных покрытий находятся в прямой функциональной зависимости от физико-механических свойств, регламентированных ГОСТом, а значит нормативами.

Плотность асфальтобетона кг м3 и вес одного метра кубического зависят от песчаной фракции, применяемой в его составе:

  • 2200 кг/м³ на кварцевом песке;
  • 2350 кг/м³ на шлаковом песке;
  • 2100 кг/м³ на щебне в крупнозернистом асфальтобетоне.

Данные показатели используются для расчётов необходимых материалов. При разборках дорожных покрытий, чтобы определиться с грузоподъёмностью агрегатов и единицами машин, потребных для вывоза отработанного материала.

  • Измеритель плотности асфальтобетона паб, используется для контроля плотности и однородности уплотнения оснований и покрытий толщиной 25-150 мм;
  • Контроль и оперативное выявление плохо уплотнённых участков, стыков, кромок, т.е. критических зон;
  • Плотномер асфальтобетона па мг4 оценивает качество покрытий во время приёмки и сдачи работы;
  • Измерители используются в случаях определения проблемных зон оснований и покрытий, когда есть необходимость контрольных вырубок.
  • акт пробного уплотнения асфальтобетона относится к производственно-технической документации и содержит следующую информацию:
  1. название объекта и его краткую характеристику,
  2. используемый асфальтобетон,
  3. температура воздуха, асфальтобетона,
  4. вид асфальтоукладчика и его характеристики,
  5. скорость катка, количество проходов,
  6. лабораторные данные по толщине слоя, средней плотности, коэффициенту уплотнения.

Акт подписывается представителями лаборатории и производителем работ.


При определении плотности очень важен ещё один показатель. Средняя плотность асфальтобетонной смеси служит знаменателем в формуле, где числителем является плотность образцов асфальтобетона, прошедших лабораторные испытания, результаты отражаются в акте.

Для желающих облагородить придворные постройки важно знать, что цена услуг работ складывается из сумм за подготовительные работы и асфальтирование.

Асфальтобетон: характеристики и свойства

Асфальтобетон является неоднородным материалом, причем его свойства определяются не только параметрами составляющих, но и методикой приготовления, температурными показателями, способом укладывания и воздушного охлаждения. Чтобы оценить свойства асфальта, применяются лабораторные исследования. Рассмотрим основные свойства асфальта, технические и эксплуатационные, от которых зависит его использование.

Плотность

Плотность можно вычислить или выяснить экспериментально, используя опытные образцы, получаемые из проверяемой смеси в условиях лаборатории. Пробы могут быть отобраны из смесителя при подготовке асфальта, а также из уложенного покрытия дороги (керны). Достаточно просто определить среднюю плотность, по которой может быть вычислена средняя пористость и плотность твердой составляющей:

  • производится взвешивание проб на воздухе;
  • пробы опускаются в воду при 20оС, где находятся 30 минут для пропитывания водой, взвешиваются в воде;
  • пробы вынимают из воды, вытирают тканью и повторяют взвешивание в воздушной среде.

В результате измерений могут быть получены два показателя плотности:

  • Плотность остова, в качестве которого выступает минеральная составляющая асфальта, причем учитывается наличие пор. Это показатель применяется в некоторых расчетах. Он вычисляется по замеренной средней плотности с учетом состава смеси – сколько в нем имеется минеральных компонентов и сколько используется битума.
  • Истинная плотность асфальта, в которой объем пор не учитывается. Данный показатель определяют по плотности отдельных составляющих смеси или замеряют экспериментальным путем. Если исследуется керн, истинная плотность устанавливается опытным методом.

Пористость

Этот показатель определяется объемом пор. Его можно вычислить по показателям истинной и средней плотности. В условиях лаборатории используется также опытная методика:

  1. пробы взвешиваются в воздухе, а также в H2O;
  2. помещенные в 20-градусную воду пробы отправляют в вакуумную установку;
  3. устанавливается давление в 2000 атм и удерживается целый час для асфальта горячего и теплого типов и полчаса – для асфальта холодного;
  4. 30 минут поддерживается давление 94250-104150;
  5. производится взвешивание в воде и на воздухе.

Данными измерениями можно точно узнать пористость образца.

Масса

При проведении лабораторных исследований массу образца измеряют на воздухе. Поскольку практически это невозможно, производится вычисление удельной массы на основе полученных экспериментально данных о плотности и об объеме исследуемого материала.
Плотность, или объемный вес, получается опытным путем и используется в качестве исходного параметра для различных вычислений. Этот показатель можно установить расчетным путем, имея значение плотности минерального наполнителя и содержание битума. Учитывается также количество растворителя, испарившегося при застывании асфальта.

По-другому рассчитывается вес разобранного покрытия из асфальта. Этот показатель важен при подборе

дорожных фрез, для расчета параметров выполняемой работы, грузоподъемности машин, используемых для вывоза лома, и для расчетов экономических показателей.
Расчет веса при разборке асфальта производят по формуле:
Q = S х H х s х Kп , где
Q — общая масса снятого при фрезеровании материала, т;
S — площадь обработанной территории, м2;
H — глубина фрезерования, м;
S — плотность извлеченного материала, т/м3. Она обычно составляет 2,2 т/м3, но данный показатель желательно уточнить не ведомственном уровне;
Кп — коэффициент корреляции, как правило принимаемый 0,9.
При разработке финансовых показателей 80% рассчитанной массы считается вторично используемым материалом, а 20% составляет мусор, ничего не стоящий.

Пожаробезопасность

Асфальт представляет собой трудногорючее вещество, которое при воздействии высокой температуры либо огня способно тлеть, обугливаться и даже воспламеняться. Если внешняя причина устраняется, тление или горение прекращается. Условие соблюдается, если в материале содержится не менее 8% связующего вещества органического происхождения – битума.

Экологичность

Готовое покрытие дороги из асфальта абсолютно безвредно. Ни минеральные, ни органические компоненты никаких испарений в атмосферу не выделяют и окружающую среду не загрязняют. При производстве асфальта унифицируются промышленные отходы в виде минерального порошка, что на общий уровень экологичности влияет положительно. Тем не менее, в процессе укладывания асфальта выделяются горячие пары, способные отрицательно повлиять на слизистые оболочки. В развитых странах эти работы выполняются с использованием средств для индивидуальной защиты.

Прочность

Этот параметр оценивается несколькими величинами:

  1. Устойчивость асфальтового слоя под воздействием нагрузок вертикальных (от колес автомобилей) и горизонтальных (при торможении).
  2. Устойчивость к трещинообразованию, определяемая осенью и зимой, когда осадка дороги увеличивается.
  3. Прочность на изгиб, определяемая весной, когда нижние слои асфальта в максимальных количествах поглощают воду и могут накапливаться усталостные микроразрушения, причиной которых являются неоднократные нагрузки. Если прочность оказывается недостаточной, возможно превращение микроразрушений в трещины.
  4. Сохранность дороги определяется не только величиной прикладываемой к покрытию нагрузки, но и длительностью ее. Оценить данный фактор невозможно, поэтому используется показатель предельной прочности, указывающий напряжение, приводящее к разрушению асфальта.

Продолжительность эксплуатации

Время службы покрытия автодороги определяется значительным числом факторов, в которые входят не только показатели самого асфальтобетона, но и многочисленные факторы внешнего происхождения – активность движения по дороге, состояние грунта под полотном и другие. В зависимости от предназначения долговечность покрытия может достигать 10-20 лет.

Водостойкость

Если вода оказывает на покрытие длительное воздействие, структурные контакты между минеральными частицами могут оказаться нарушены, начнут выкрашиваться, а покрытие начнет разрушаться. Если дорога смачивается и высыхает периодически, это ускоряет разрушение полотна.

Водостойкость асфальта рассматривают как соотношение прочностных характеристик образца сухого и пропитанного водой. Спустя две недели насыщения водой показатель должен быть равен 0,8. Самые хорошие показатели водостойкости имеют асфальты, обладающие минимальной пористостью.

Морозостойкость

Способность асфальта выдерживать мороз непосредственно увязана с количеством открытых пор. Если в них попадает и замерзает вода, асфальт начинает растрескиваться. Морозостойкость определяется коэффициентом, отражающим понижение прочности на растяжение при проведении заданного количества циклов замораживания с последующим размораживанием образцов. Важное значение при этом имеет контакт минерального заполнителя с битумом.

Связь щебня из гранита с битумом осуществляется на физическом уровне, поэтому морозостойкость асфальта на основе гранита невелика. А вот щебень из известняка входит с битумом в химическую реакцию, обеспечивая повышенную морозостойкость асфальта.

Износостойкость

Данный параметр зависит от трения, создаваемого при перемещении по покрытию автомобильных колес. Износ происходит вследствие выпадения отдельных частиц содержащегося в асфальте песка или щебня. В этом отношении гранитный щебень в асфальте проявляет лучшие свойства, чем известняковый. Практически износ асфальта около 0,3 -1,0 миллиметра в год.

Технические показатели

Структурные связи асфальта являются обратимыми. То есть он способен проявить различные качества при различной температуре и при изменении нагрузки. Асфальт может находиться в трех состояниях:

  • упруго-хрупком, напоминающем цемент, когда прослойки битума фиксируют минеральную структуру асфальта;
  • упруго-пластичном, когда битумные прослойки, связывающие зерна, обладают эластичностью и упругостью;
  • вязко-пластичном, когда соединяющий минеральные элементы битум находится в полужидком состоянии и деформируется под нагрузкой.

Важнее всего, насколько асфальт, находящийся во всех трех состояниях, способен сохранять свои свойства.

Общие свойства асфальта

Прочность – самый важный показатель асфальтобетона. Ее отлично отражают физико-механические показатели, описанные ниже:

  1. Деформативность, измеренная в сравнении с эталоном способность деформироваться при изгибе и растяжении. Нормальным можно считать относительное удлинение на 0,004–0,008 (при 0оС) и 0,001–0,002 при +20оС.
  2. Ползучесть, под которой понимают малозаметную деформацию, происходящую в течение долгого времени. При испытаниях непрерывная нагрузка прикладывается к образцу.
  3. Релаксация – свойство асфальта, состоящего из частей, пребывающих в различных агрегатных состояниях, изменять свою структуру под нагрузкой, вследствие чего ее влияние на материал уменьшается. При нагревании способность к релаксации повышается, а при снижении ее – уменьшается. Интенсивностью понижения напряжения определяется устойчивость асфальтобетона к деформации.
  4. Шероховатость – серьезный показатель асфальтобетона, от которого зависит сцепляемость с поверхностью автомобильных колес. Оценкой служит коэффициент сопротивления скольжению. Этот показатель зависит от влажности: сухое покрытие наиболее шершаво, и коэффициент скольжения равен 0,7 – 0,9. На мокром сопротивление снижается и достигает 0,5 – 0,7. Если показатель снижается до 0,4 и ниже, это является недопустимым, поскольку дорога перестает удовлетворять условиям безопасности.

Специальные свойства асфальта

Параметры асфальтобетонных смесей все время изучаются. Они могут быть различными для разных видов асфальта, а также отличаются при разных условиях эксплуатации: в дождливых и засушливых районах, в местах зимних холодов и т.д. Обязательные требования по составу и технике приготовления асфальтовых смесей могут опираться на требования, предусмотренные ГОСТом.

Для любых типов асфальта должны выдерживаться показатели сцепляемости минерального наполнителя с вяжущим веществом – расслоение является недопустимым.

Технические характеристики, физико-механические свойства и другие параметры асфальтобетона

Асфальтобетон – материал неоднородный. Более того, практически все его качества зависят не только от свойств составляющих, но и метода изготовления, температуры нагрева ингредиентов, и даже способа укладки и охлаждения на воздухе. А поэтому для оценки свойств АБ приходится прибегать к лабораторным методикам.

Основные физико-механические свойства асфальтобетона

В перечень таковых входят как технические показатели, так и пользовательские свойства, определяющие назначение материала. Первой мы рассмотрим плотность асфальтобетона в кг и т/м3 и поговорим о ее измерителе и контроле.

Плотность

Вычисляют и экспериментально устанавливают несколько показателей. Опытными образцами служат образцы, изготовленные в лабораторных условиях из исследуемой смеси, пробы, взятые из смесителя и керны – образцы, полученные из уже готового дорожного покрытия.

Средняя плотность – по этому параметру вычисляют остаточную пористость, и плотность минеральной части. Методика определения довольно проста:

  • пробы взвешивают на воздухе;
  • затем смеси погружают в воду с температурой 20 С и ожидают полчаса для того, чтобы материал напитался водой. Затем образцы взвешивают в воде;
  • пробы извлекают, осушают сухой мягкой тканью и взвешивает снова на воздухе.
  • Плотность остова – то есть, минеральной части АБ с учетом наличествующих пор, используется в различных расчетах. Этот параметр вычисляют исходя из установленной средней плотности и известного состава смеси: содержания минерального ингредиента и битума.
  • Истинная плотность состава без учета объема пор. Величину вычисляют из плотности входящих в состав ингредиентов.
  • Истинная плотность АБ – то есть, плотность без учета пор. Для лабораторных образцов величину рассчитывают или определяют экспериментально. При исследовании керна возможен только опытный метод.

Более подробно о плотности асфальтобетона расскажет это видео:

Пористость

Пористость – зависит от объема пор. Может вычисляться на основе значений истинной и средне плотности. В лабораториях применяется и опытная методика:

  • образцы взвешивают в воздухе и воде описанным выше способом;
  • пробы помещают в емкость с водой при температуре 20 С и располагают в вакуумной установке;
  • в течение 1 часа для горячего и теплого АБ и в течение получаса для холодного удерживается давление, равное 2000 атм;
  • затем давление доводят до значения 94 250–104 150 и удерживают 30 минут;
  • пробы взвешивают в воде;
  • извлекают образцы и взвешивают еще раз на воздухе.

Установленные параметры позволяют точно определить пористость продукта.

Про массу, удельный о объемный вес лома 1 м3 асфальтобетона при разборке поговорим ниже.

Масса

В лабораторных условиях масса образца попросту измеряется на воздухе. Но поскольку на практике такой метод невозможен, то удельную массу вычисляют на основании данных о плотности – она устанавливается экспериментально, и объеме материала.

Объемный вес, то есть, плотность также определяется опытным путем, но только в качестве отправной точки. В дальнейшем эти данные используют для вычисления на их основе. Теоретически, величину можно вычислить на основе данных о плотности минеральной части и содержания битума. При этом необходимо учесть количество растворителя, который испарился во время застывания АБ.

Несколько иную величину представляет собой вес от разборки асфальтового покрытия. Она имеет значение для выбора дорожных фрез, параметров производимой работы, грузоподъемности транспорта, которым потребуется увести лом, и экономических расчетов. Рассчитывают вес от разборки следующим образом:

Q = S х H х s х Kп , где

Qобщая масса отфрезерованного материала, т;
Sплощадь участка, м2;
Hглубина фрезерования, м;
sплотность вырубленного материала, т/м3. В среднем он составляет – 2,2 т/м3, однако этот показатель лучше уточнить в соответствующем ведомстве;
Кпкоэффициент корреляции. Обычно составляет 0,9.

Про пожаробезопасность холодных и горячих асфальтобетонов поговорим далее.

Более подробно о весе асфальтобетона расскажет следующий видеосюжет:

Пожаробезопасность

Асфальтобетон относится к трудногорючим веществам, то есть, к тем, которые под действием открытого огня или высокой температуры могут тлеть, обугливаться или воспламеняться. При удалении огня такое тление или горение останавливается.

Справедливо это по отношению к материалу, содержащим выше 8% по массе органического связующего – битума.

Экологичность и вредность

Безвредность готового дорожного покрытия вполне очевидна. Минеральная и органическая составляющие материала не выделяют никаких испарений и не отравляют окружающую среду. Более того, при производстве АБ используют промышленные отходы – минеральный порошок, что повышает уровень экологичности.

Прочность

Этот показатель состоит из нескольких величин.

  • Устойчивость слоя под действием вертикальных и горизонтальных нагрузок. Под вертикальной понимают нагрузку, равновеликую колесу, а под горизонтальной – усилие от торможения.
  • Трещинностокость – определяется в осенне-зимний период, когда повышается осадка покрытия.
  • Прочность на изгиб – оценивается в весенний период. В это время нижние слои в наибольшей степени впитывают воду и возникает опасность накопления микроразрушений – усталостные разрушения. Образуются они под действием многократного неритмичного воздействия. При недостаточной прочности на изгиб такие микроразрушения превращаются в трещины.
  • Для дорожного покрытия важным является не только значение нагрузки, но и ее продолжительность. Однако оценить этот фактор не представляется возможным. Поэтому для характеристики используют величину предельной прочности, то есть, того напряжения, при котором асфальтобетон разрушается.

Срок службы

Длительность эксплуатации дорожного покрытия зависит от чересчур большого количества факторов, включающих не только собственные свойства АБ, но и внешние условия: погода, состояние грунта, интенсивность движения и многое другое. В общем асфальтобетон в зависимости от назначения рассчитан на 10–20 лет службы.

Водостойкость

Вода при излишне длительном воздействии может разрушать структурные связи между каменными частицами, что приводит к их выкрашиванию, и, соответственно, к разрушению покрытия. Постоянное смачивание и высыхание разрушает АБ еще быстрее.

Водостойкость асфальтобетона определяется как соотношение между величиной прочности для сухого образца и напитавшегося водой. Этот коэффициент после очень длительного водонасыщения – 2 недели, должен быть равен 0,8.

Морозостойкость

Морозостойкость, очевидно, связана с числом открытых пор. При попадании и замерзании воды внутрь пор наблюдается растрескивание АБ.

Коэффициент морозостойкости указывает, насколько снижается прочность на растяжении после некоторого числа циклов по замораживанию и размораживанию образцов. Здесь имеет значение характер связи между битумом и минеральной частью.

Так, материал на основе гранитного щебня менее стоек к морозам, так как связь здесь носит чисто физический характер. А вот с известняком битум вступает в химическую реакцию, и такой АБ отличается более высокой морозостойкостью.

Износостойкость

Параметр связан с тем трением, которое возникает при движении колес по поверхности. Износ определяется как выпадение и унос частиц песка и щебня.

Здесь асфальтобетон с гранитным щебнем отличается лучшими показателями, чем материал на известняковой основе. В общем, износ слоя АБ составляет 0,3–1,0 мм в год.

Технические характеристики

Асфальтобетон – материал с так называемыми обратимыми структурными связями. Это означает, что при разной температуре и под действием разной нагрузки он будет проявлять разные качества.

Выделяют 3 состояния АБ:

  • упруго-хрупкий – минеральный остов фиксирован прослойками битума. В этом состоянии АБ наиболее близок к цементам;
  • упруго-пластичный – минеральные зерна соединены прослойками битума, которые при воздействии нагрузки проявляют упругость и эластичность;
  • вязко-пластичный – минеральный остов соединен полужидким битумом, который при нагрузке сразу же деформируется.

Значение имеет степень сохранения присущих АБ свойств во всех трех состояниях.

Общие

К наиболее важным характеристикам относят прочность. Но ее значение успешно демонстрируют физико-механические параметры, которые проиллюстрированы ниже. К другим значимым пользовательским качествам покрытия относят следующие.

  • Деформативность – то есть, относительная к эталону склонность к деформации при растяжении и изгибе. Нормой считается величина относительного удлинения в пределах 0,004–0,008 (при 0 С) и 0,001–0,002 при +20 С.
  • Ползучесть – непрерывная малозаметная деформация, сильно протяженная во времени. Испытания проводят, прикладывая постоянную нагрузку к цилиндрическому образцу.
  • Релаксация – поскольку асфальтобетон состоит из частей, находящиеся в разном агрегатном состоянии, то он способен с течением времени переструктурироваться под действием постоянной нагрузки, и уменьшить ее воздействие на материал.
  • Шероховатость – важным показателем АБ является сцепление колес автомобиля с поверхностью. Оценивается он с помощью коэффициента сопротивления скольжению. Конечно, мокрый асфальт характеризуется меньшим сопротивлением:
    • на сухом шершавом покрытии он равен 0,7–0,9;
    • на мокром – 0,5–0,7.

Недопустимым является коэффициент менее 0,4 – такая дорога не удовлетворяет требованиям техники безопасности.

Специальные

Характеристики асфальтобетонных смесей являются постоянным объектом изучения. Стоит отметить, что для разных видов показатели разные. Более того, отличаются они и в зависимости от предполагаемого места использования – засушливые районы, дождливые, с морозной зимой и так далее.

ГОСТ регламентирует обязательные параметры для АБ. При подборе состава и изготовлении смеси, ориентируются на стандартные требования.

Специальные требования к асфальтобетонным смесям

Показатели по сцеплению вяжущего с минеральным остовом выдерживаются для любого типа бетона – расслоение не допускается.

ГОСТ регламентирует и дополнительные параметры для АБ для верхних слоев, пористых и так далее. Гранулометрический состав также можно найти в документе.

Асфальтобетон – сложный строительный материал, чьи физико-механические свойства зависят не только от состава и структуры, но и от условий окружающей среды. Задача проектирования смесей: предусмотреть, в каких пределах будут изменяться свойства в тех или иных условиях.

Свойства асфальтобетона

Асфальтобетонные покрытия по сравнению с другими видами покрытий обладают рядом положительных свойств, к которым в первую очередь можно отнести прочность, устойчивость к воздействию климатических факторов и воды, гигиеничность, так как они не пылят и легко очищаются от наносной пыли и грязи, имеют ровную поверхность, медленно изнашиваются.

Асфальтобетон поглощает звук от движущегося транспорта, что уменьшает шум в городах и населённых пунктах. Технология устройства асфальтобетонных покрытий допускает механизированное строительство. К недостаткам следует отнести старение органических вяжущих, а следовательно, и самих бетонов, изменение свойств от температуры (от пластического состояния до хрупкого), практически невысокую долговечность покрытия, зависимость выполнения работ от климатических условий. Современным дорожным покрытием является полимерный асфальтобетон. Используя надёжный полимерный асфальтобетон, вы получаете дорожное полотно, соответствующее мировым стандартам.

К основным свойствам асфальтобетона относят: предел прочности при сжатии и растяжении, водостойкости, химическую стойкость, удобообрабатываемость.

Прочность при сжатии определяют на гидравлических прессах при температуре 50, 20 и 0°С. С повышением температуры прочность асфальтобетона понижается. С увеличение вязкости битума в пределах рекомендуемых марок дорожных битумов прочность асфальтобетона увеличивается.

Кроме испытания на сжатие, цилиндрические образцы испытывают на сжатие по образующей – «бразильский метод», создавая давление на боковую поверхность образца. Такое испытание отражает предельное сопротивление материала растягивающим напряжениям.

Прочность асфальтобетона при растяжении в 6-8 раз меньше, чем прочность при сжатии. Предел прочности асфальтобетона при сжатии и растяжении во многом зависит от сцепления и внутреннего трения минеральных зерен между собой. Внутреннее трение зависит от величины поверхностного соприкосновения зерен в единице объема, а сцепление – от силы прилипания вяжущего к поверхности минеральных частиц и толщины битумной пленки.

Применение щебня, искусственного песка (вместо гравия и природного песка) повышает величину трения, а следовательно, и прочность асфальтобетона. Независимо от состава и качества исходных материалов на прочность асфальтобетона оказывает существенное влияние степень уплотнения смеси непосредственно в покрытиях.

Водостойкость. При взаимодействие асфальтобетона с водной средой изменяются его структурно-механические свойства – прочность, пластичность и др.

Асфальтобетоны, приготовленные с использованием основных горных пород и шлаков, имеют большую водоустойчивость, чем приготовленные с использованием кислых пород. На качество асфальтобетона значительное влияние оказывает влажность свежеприготовленной смеси: чем она выше, тем качество асфальтобетона хуже. Применение сухих и чистых материалов повышает водостойкость асфальтобетона. Минеральные материалы, обработанные активатором (известь, поверхностно-активные добавки, малые дозы дегтя), также способствуют повышению водостойкости асфальтобетона.

Химическая стойкость – способность асфальтобетона сохранять постоянный групповой состав вяжущего материала. Химическая стойкость отражает способность асфальтобетона и, в частности, его вяжущей части сопротивляться процессам старения. Процессы старения, изменение группового состава битума возникает под влиянием окисления, свата, нагревания, испарения легких фракций и др. Старение вяжущего материала снижает эксплуатационные качества асфальтобетонного покрытия, делая его более хрупким, а поэтому новее стойким к ударным нагрузкам и пониженным температурам окружающего воздуха. Старение асфальтобетона и его вяжущего компонента проверяется методами тепловой обработки или длительного прогрева, испытанием образцов на погодоустойчивость в натурных и искусственных условиях.

При проектировании следует строго учитывать условия, в которых будет работать асфальтобетон, так, например, присутствие минеральных солей в воде (сульфат магния, натрия) даже в малых количествах, например до 1%, может сравнительно быстро разрушить структуру асфальтобетона.

Удобоукладываемость. Свойства асфальтобетона во многом зависят от качества приготовленной и уплотненной смеси. Смесь, предназначенная к укладке в горячем состоянии, должна иметь хорошую удобоукладываемость. Существенное влияние на подвижность смеси оказывает вязкость битума. Чем больше вязкость битума, тем менее подвижна будет смесь и тем больше потребуется механических усилий для ее оптимального уплотнения. Подвижность и рыхлость асфальтобетонной смеси зависят от ее структуры, количества битума и качества минерального порошка. Смесь, обладающая хорошей удобоукладываемостью, равномерным слоем распределяется асфальтоукладчиком, быстро формируется при уплотнении.

Плотность асфальта: зависимость от составляющих

Свойства асфальтового бетона в значительной мере изменяются в зависимости от его температуры. При нормальной температуре он может быть упругопластичным, при повышенных — вязкопластичным, а при пониженных температурах хрупким, поэтому при повышенных температурах на асфальтобетонном, покрытии могут образовываться сдвиги и наплывы, а при отрицательных — трещины, выбоины, выкрашивания и т. п. Для асфальтового бетона, укладываемого в покрытия городских улиц и магистралей, особенное значение имеют механические прочностные свойства.

Прочность асфальтового бетона характеризуется пределом прочности при одноосном сжатии стандартных цилиндрических образцов при заданной температуре испытания. Определение предела прочности при сжатии асфальтового бетона? производят на цилиндрических образцах размерами по диаметру и высоте 50,5 или 71,4 мм в зависимости от крупности заполнителя при тем–пературах 20° С и 50° С. Предел прочности асфальтового бетона при сжатии сравнительно невелик. При температуре 20° С он составляет всего около 2,45—2,94 МН/м2 (25—30 кГ/см2). С понижением температуры сопротивление сжатию резко возрастает, а с повышением, наоборот, падает, доходя до 0,98—1,17 МН/м2 (10—12 кГ/см2) при 50° С. Кроме показателей прочностных свойств асфальтового бетона при сжатии важной характеристикой является сопротивление его растягивающим усилиям. В связи с этим цилиндрические образцы часто испытывают на сжатие, располагая их на плите пресса по образующей. При таком расположении образцов в процессе сжатия асфальтовый бетон испытывает растягивающие усилия. Характерной особенностью асфальтового бетона является его способность хорошо сопротивляться ударным воздействиям.

Асфальтовый бетон в покрытии может деформироваться (волны и трещины) не только при недостаточной прочности на сжатие, растяжение или сдвиг, но и вследствие малой пластичности на морозе или чрезмерной пластичности при повышенных температурах. Поэтому необходимо укладывать в покрытие асфальтобетонную массу оптимальной структуры, исключающей повышенную пластичность бетона (при заданной прочности) и обеспечивающую повышенную способность его к упругоэластичным деформациям. К числу механических свойств асфальтового бетона относится также его износостойкость.

Износостойкость асфальтового бетона характеризуется потерей в массе материала с 1 см2 поверхности истирания образца. Потеря определяется по разнице массы образца до и после истирания. Более высокую износостойкость проявляют образцы с минеральными материалами (щебень и песок) из прочных твердых пород. Асфальтовый бетон горячей укладки в период его эксплуатации в. условиях движения городского транспорта изнашивается в пределах 0,2—1,5 мм в год.

Водостойкость асфальтового бетона характеризуется величиной набухания и коэффициентом водоустойчивости, который определяется как отношение предела прочности при сжатии при температуре 20° С образцов, испытанных в водонасыщенном и сухом состояниях. Коэффициент водоустойчивости (коэффициент размягчения) для асфальтового бетона надлежащего качества должен быть не менее 0,9. Водостойкость зависит главным образом от природы и минералогического состава составляющих материалов. Вода, являясь полярной жидкостью, хорошо смачивающей гидрофильные поверхности минеральных зерен, будет смещать с них пленку битума и тем самым снижать водостойкость асфальтового бетона; наоборот, асфальтовые бетоны с минеральными материалами, имеющими гидрофобные свойства, т. е. обладающие большим энергетическим сродством с битумом, будут достаточно водостойки.

Технические свойства асфальтового бетона, применяемого в строительстве, регламентируются соответствующими требованиями Государственного общесоюзного стандарта (ГОСТ) и техническими условиями (ТУ). Горячие и теплые дорожные и аэродромные асфальтобетонные смеси для плотного асфальтобетона подразделяют в зависимости от содержания в них щебня или песка на типы А, Б, В, Г.

Горячие и теплые дорожные и аэродромные асфальтобетонные смеси для верхнего слоя покрытий подразделяют в зависимости от прочности щебня и качества минерального порошка на две марки—I и II. Показатели физико-механических свойств и структуры асфальтобетонных смесей, применяемых в горячем или теплом состоянии в покрытиях автомобильных дорог, городских улиц и площадей, автомобильных дорог промышленных предприятий, аэродромов, должны соответствовать требованиям ГОСТ 9128—67.

Читайте также:  Что лучше кирпич или пеноблок: что дешевле, теплее?
Добавить комментарий