Состав и классификация асфальта (по содержанию основных элементов)

Состав и классификация асфальта (по содержанию основных элементов)

Асфальтобетон — вещество, имеющее много разновидностей, отличающихся друг от друга в первую очередь составом. Состав асфальта определяет в том числе сферу его применения: дороги, которые используются с различной степенью интенсивности, имеют различные покрытия.

Общеизвестно, что в состав асфальта (битумной смеси) входят песок, щебень, битум и минеральные порошки.  Песок может быть природным и дробленым. Первая разновидность добывается из песчаных карьеров, вторая — путем размельчения камней и шлаков.

Щебень и гравий могут состоять из частичек различного диаметра, быть однородными и неоднородными. Возможно изготовление асфальтовой битумной смеси без крупного заполнителя из щебня или гравия — так называемая песчано-битумная смесь.

Битум бывает натуральным и искусственным. В производстве асфальта используется искусственный битум, который получают при нефтепереработке.

Наконец, минеральные порошки в мелкозернистом асфальтобетоне — это продукт помола карбонатных горных пород (известняк, доломит и др.) Эти добавки используются для повышения прочности асфальтобетона, так как увеличивают вязкость. Вместе с тем, стоит отметить, что  если минеральных порошков будет слишком много, асфальтобетон будет хрупким. Максимально допустимый процент порошков — 12% от общей массы, чаще встречаются смеси с 6-10 процентами минеральных элементов состава асфальта.

Кроме того, асфальтобетон часто включает в себя добавки:

вещества естественного и  искусственного происхождения и различных свойств. К естественным добавкам могут относиться сера или сажа, к добавкам искусственного происхождения —  к примеру, латексы на основе синтетического каучука.

Добавки улучшают полезные свойства материалов:

могут делать асфальтболее шероховатым (и, соответственно, более безопасным для езды, благодаря улучшению сцепления с шинами), более морозостойким, способствовать тому, что езда по асфальту будет сопровождаться меньшим шумом.

Классификация

По составу асфальта (наличию битума и минеральной составляющей) выделяют следующие группы:

1. Песчаные. Самая непрочная смесь, может использоваться для пешеходной дорожки либо тротуара.
2. Резиново-битумные. Основная сфера их использования — строительство спортивных сооружений.
3. Мелкозернистый асфальтобетон. Используется для производства междугородних трасс, а также проезжей части в городе.
4. Крупнозернистый. В отличие от мелкозернистого асфальтобетона, используется как нижний слой в двуслойном покрытии.
5. Полимерно битумные смеси. Достаточно долговечны. Широко применяются при устройстве мостовых конструкций, стоянок, паркингов.
6. Щебёночно-мастичные. Особенно долговечны и прочны. Активно используются при строительстве городских дорог (с интенсивным движением), могут использоваться в строительстве аэродромов.

Что такое асфальт? Из чего делают? Для чего нужен?

Асфальт — природный или искусственный многокомпонентный материал на основе поверхностного (образованного при выходе на поверхность земли) или нефтяного (полученного в результате нефтепереработки и последующей обработки оставшегося в осадке гудрона) битума, содержащего минеральные наполнители — гравий, щебень разных пород, песок.

По сути, применение термина «асфальт» к дорожным асфальтобетонным смесям некорректно. Содержание асфальта как смеси битумов в общей массе в несколько раз меньше и зависит от марки материала.

Начало использования асфальта для строительства дорог

Первые упоминания об использовании природного асфальта для прокладки дорог относятся к XVI веку и Южной Америке. Производство искусственных литых асфальтовых смесей появилось в США только в конце XIX века, чуть раньше пришли битумно-минеральные составы на улицы Европы — в 1830-40 г.г. мощеные тротуары и проезжие части городов Франции, Австрии, Великобритании и России стали заменяться асфальтовыми покрытиями.

Первый пробный и более масштабный опыт асфальтирования провели в Санкт-Петербурге, но только к 80 г.г. новый дорожный материал распространился по другим крупным городам. При этом собственный завод был построен в России не сразу — в течение трех десятков лет прогрессивный тогда продукт закупали за границей.

Пионером в механизированной укладке опять оказалась Америка. Именно здесь для построения дороги впервые применили гудронатор, из которого лился горячий битум.

Состав природного и искусственного асфальта

Природный асфальт добывается с редких месторождений — озера Пич-Лейк на территории Тринидада, Мертвого моря в Израиле, провинции Альберта в Канаде, Поясе Ориноко в Венесуэле, штатах США, Иране, на Кубе. Состав включает в себя смесь битумов содержанием до 70%, неорганические включения и органические соединения.

Искусственные асфальтобетонные смеси состоят из двух основных компонентов. В роли вяжущего компонента выступают вязкие, маловязкие или жидкие нефтяные, модифицированные битумы и ПБВ (полимерно-битумные вяжущие). В качестве наполнителей используются щебень/гравий разных фракций от 5-10 мм до 20-40 мм, песок и минеральный порошок для улучшения прочности, вязкости и заполнения пустот.

Асфальтобетон — монолитное дорожное покрытие, полученное путем укладки и уплотнения асфальтобетонной смеси.

Технология производства асфальта

Основные шаги производства любой асфальтобетонной смеси — подготовка компонентов, смешивание и отправка на хранение в бункер. Изготовление выполняется на стационарных и мобильных (располагаемых вблизи участка дорожного строительства) заводах.

Общие технологические этапы:

• Подготовка компонентов смеси. Минеральные наполнители дробятся и подвергаются разделению на фракции при помощи грохота, просушиваются, нагреваются, дозируются и подаются в смеситель.
• Приготовление битума. Разогретый битум подается на битумоплавильную установку, выдерживается при постоянном перемешивании, добавлении ПАВ и повышении температуры до выпаривания влаги, отправляется в рабочие котлы и на дозировку смесителя.
• Перемешивание компонентов. Подготовленный щебень/гравий, песок подаются в асфальтосмесител
  ь принудительного действия для «сухого» перемешивания с добавлением минерального порошка и последующим добавлением нагретого битума и смешиванием до однородной смеси.
• Перегрузка готовой смеси. Горячую асфальтобетонную смесь отправляют в накопительный бункер или загружают в самосвалы для транспортировки к строительной площадке. Холодную смесь охлаждают и перевозят для хранения на склад.

Нагревание щебня и битума при производстве горячих смесей выполняется до температуры 165…175⁰С и 140…155⁰С, при изготовлении холодных смесей — до 65…75⁰С и 110…120⁰С соответственно.

Классификация асфальтобетонных смесей выполняется по остаточной пористости, типу минеральных материалов, их фракции и процентному содержанию, битумному вяжущему и температуре укладки.

Отдельные виды асфальтобетонных смесей

Помимо традиционных и повсеместно применяемых асфальтобетонных смесей существуют более прогрессивные дорожные материалы, которые отличаются от первых составом и условиями укладки.

К ним относятся:

• Щебеночно-мастичные смеси ЩМА со стабилизирующими добавками.
• Литые асфальтобетонные смеси с увеличенным содержанием битума и минерального порошка.
• Полимерасфальтобетонные смеси с добавлением полимеров (эластомеров).
• Цветные горячие и холодные смеси с красящими пигментами.
• Стеклоасфальтобетонные смеси с включением стеклянного боя.
• Резиноасфальтобетонные и резиновые дренирующие смеси с резиновой крошкой и полимерными добавками.
• Сероасфальтобетонные смеси с присутствием технической серы.

Каждый вид материала имеет конкретную область применения, обусловленную характеристиками и эксплуатационными свойствами получаемого покрытия.

асфальт | Компоненты, разработка, свойства и факты

асфальт

Все СМИ

Похожие темы:

нефть битум битуминозный песок головной убор натуральный асфальт

См. все сопутствующие материалы →

асфальт , черный или коричневый нефтеподобный материал, консистенция которого варьируется от вязкой жидкости до стеклообразного твердого вещества. Его получают либо в виде остатка перегонки нефти, либо из природных месторождений. Асфальт состоит из соединений водорода и углерода с незначительными пропорциями азота, серы и кислорода. Природный асфальт (также называемый бреа), который, как считается, образуется на ранней стадии распада органических морских отложений на нефть, обычно содержит минералы, а остаточный нефтяной асфальт – нет.

Асфальт используется очень давно, начиная с его использования в качестве водозабора между кирпичными стенами водохранилища в Мохенджо-Даро (около 3-го тысячелетия до н.э.) в Пакистане. На Ближнем Востоке он широко использовался для мощения дорог и герметизации гидротехнических сооружений, что важно даже сегодня. Озеро Питч на острове Тринидад было первым крупным коммерческим источником, но с тех пор значение природных источников уменьшилось, поскольку основным источником стала нефть.

Гильсонит, вурзилит и подобные прожилковые битумы имеют особое применение в термостойких эмалях; они твердые и добываются как уголь. Нефтяной битум производится во всех консистенциях от легких дорожных масел до тяжелых, высоковязких промышленных типов.

Подробнее по этой теме

Почему дороги сделаны из асфальта?

Асфальт дешево, быстро и просто.

Асфальт размягчается при нагревании и при определенных условиях является эластичным. Механические свойства асфальта не имеют большого значения, за исключением случаев, когда он используется в качестве вяжущего или клея. Основное применение асфальта – дорожное покрытие, которое может быть выполнено различными способами. Обработка «слоя пыли» легкими маслами может быть создана путем повторения для формирования твердой поверхности, или гранулированный заполнитель может быть добавлен к асфальтовому покрытию, или земляные материалы с самого дорожного покрытия могут быть смешаны с асфальтом.

Другие важные области применения включают облицовку каналов и резервуаров, облицовку плотин и другие портовые и морские работы; Используемый таким образом асфальт может представлять собой тонкую напыленную мембрану, покрытую землей для защиты от атмосферных воздействий и механических повреждений, или более толстые поверхности, часто содержащие каменную наброску (щебень). Асфальт также используется для крыш, покрытий, напольной плитки, звукоизоляции, гидроизоляции и других строительных элементов, а также в ряде промышленных изделий, таких как аккумуляторы. Для определенных применений готовят асфальтовую эмульсию, в которой мелкие шарики асфальта взвешены в воде.

См. также битум .

Редакторы Британской энциклопедии Эта статья была недавно пересмотрена и обновлена ​​Адамом Августином.

Как делают асфальт | Блог о битумных дорогах

  02.01.2018 8:00 –   Дэвид Фаррис, ЧП –   Асфальтовое покрытие, Асфальтовая смесь, Асфальтовое покрытие, Асфальтовые смеси – 0 комментариев

Асфальтовые покрытия широко используются для покрытия дорог, автостоянок, промышленных поверхностей, мест отдыха и пешеходных дорожек. Асфальтовые покрытия изготавливаются путем смешивания камней и песка по определенному рецепту с последующим добавлением асфальтового цемента в качестве черного липкого клея, скрепляющего дорожное покрытие.

 

Сочетание камней и песка очень важно для структуры и прочности дорожного покрытия. Рецепт должен обеспечивать плотное уплотнение дорожного покрытия и достаточную прочность, чтобы выдерживать большие транспортные нагрузки.

 

Асфальтовый цемент представляет собой темную тяжелую смесь углеводородов, также называемую битумом, которая извлекается как побочный продукт производства бензина (перегонки сырой нефти). Асфальтовый цемент – прочный материал, устойчивый к агрессивным химическим веществам и экстремальным погодным условиям. Различные марки асфальтового вяжущего используются для улучшения характеристик асфальтовых покрытий, поэтому обязательно спросите у Bituminous Roadways о возможных вариантах

 

Асфальтовый цемент твердый (или очень-очень вязкий) при комнатной температуре, но при нагревании асфальт превращается в жидкость. Следовательно, камни, песок и битумный цемент необходимо нагреть примерно до 300°F, прежде чем смешать вместе в большом смесителе с вращающимся барабаном.

Смесь для асфальтобетонного покрытия быстро доставляется к месту строительства и укладывается с необходимой толщиной и наклоном с помощью асфальтоукладчика до того, как она успеет остыть. Наконец, когда покрытие остывает, несколько уплотняющих катков используются для уплотнения асфальтового покрытия.

 

Асфальтовые покрытия идеально подходят для мощения дорог, автостоянок, взлетно-посадочных полос аэропортов, пешеходных дорожек, теннисных кортов или любых других небольших или крупных объектов, где требуется гладкая ровная поверхность.

 

Каковы преимущества асфальтовых покрытий?

 

Сейф . Асфальтовые покрытия идеально подходят для вождения, поскольку они обеспечивают безопасное, гладкое и тихое покрытие для транспортных средств, движущихся на более высоких скоростях. Асфальт также может уменьшить разбрызгивание и брызги от шин во время осадков, уменьшая количество столкновений на шоссе.

 

Бюджетный . По сравнению с другими типами твердых покрытий, асфальт намного более экономичен. Он служит дольше и требует меньше обслуживания. Более ровные дороги также снижают износ транспортных средств. Таким образом, они экономят деньги владельцев транспортных средств на обслуживании.

 

Экологичный . Асфальт является продуктом вторичной переработки. В Соединенных Штатах асфальтовая промышленность ежегодно перерабатывает почти 100 миллионов тонн асфальтового покрытия для повторного использования в других областях. Это экономит налогоплательщикам почти 2 миллиарда долларов в год на дорожных расходах.

 

Прочность . Асфальтовые покрытия могут быть рассчитаны на низкую, среднюю или высокую интенсивность движения. При регулярном уходе асфальт может прослужить 15-20 лет.

 

Гибкость . Асфальт можно использовать для самых разных целей. Помимо дорог, парковок и троп, он также используется для кровельного материала, пандусов, велосипедных дорожек и даже мостов.