Виды и назначение разных марок асфальта

В разнообразии современных товаров потеряться очень легко, поэтому для удобства поиска на них ставят маркировку, отражающую определенные характеристики. Даже такие строительные материалы, как асфальтобетон, не являются исключением. Асфальт также маркируют, однако эти отметки раскрывают лишь часть параметров смеси, поэтому делать окончательный выбор только на основе марки нельзя.

Марка определенной смеси асфальтобетона – это не показатель прочности, а список характеристик. Проще говоря, маркировка не говорит о том, что товар предназначается для какой-то определенной цели – она лишь помогает ориентироваться в основных свойствах, что существенно облегчает поиск подходящего материала. Так происходит потому, что асфальтовые смеси классифицируют по огромному количеству параметров, и некоторые виды раствора подходят лишь для четко определенного вида покрытий.

Что может включать одна марка асфальта?

К одной марке асфальтобетона могут относиться две абсолютно разные по характеристикам смеси. Приведем два варианта материала с одинаковой маркировкой.

Асфальт высокого качества, содержащий не менее 50-60% плотных материалов, таких как щебень или другие горные породы. Также в нем могут быть специальные модификаторы, увеличивающие качество и долговечность смеси. Такой асфальтобетон применяется для строительства трасс, на которые оказывается колоссальная нагрузка в виде большого потока машин.

Асфальт, основой которого является не каменный наполнитель, а песок. Подобный материал не используется ни для строительства, ни для ремонта автомобильных дорог. Причина заключается в том, что он не способен выдерживать большие нагрузки. Песчаная смесь обычно используется только для строительства тротуара и других пешеходных участков.

Очень важно изучить основные классификации асфальта прежде, чем заказывать дорожные работы – такая подготовка поможет выбрать максимально подходящую для конкретной задачи смесь асфальтобетона.

Категории марок асфальта

Всего существует три вида маркировки асфальтобетонной смеси:

• марка I – разнообразные смеси, общей характеристикой которых является высокий уровень прочности;
• марка II – самая распространенная категория с разными видами асфальта;
• марка III – высокоплотный, но непрочный материал.

Значение марки асфальта

Маркировка асфальтобетона классифицирует его по четырем параметрам:

• состав основы раствора;
• плотность или пористость готового асфальта;
• погодные условия и температурный режим во время укладки;
• тип материала по процентному содержанию плотных компонентов.

Рассмотрим подробнее особенности каждой марки асфальтобетонных смесей.

Марка I. Первая категория включает в себя высокоплотные, плотные разных типов (А, Б и Г), пористые и щебеночные материалы. Также такой отметкой обладают холодные растворы типов Бх, Вх и Гх. В основе состава асфальта марки I может быть щебень, гравий или песок. Дополнительно в смесь входит вяжущий компонент в виде минерального порошка. Тип укладки может быть как холодным, так и горячим. Различные комбинации материалов в смеси позволяют применять его для дорог разного назначения и для различных слоев. Марка I отражает устойчивость дороги к различным внешним факторам исключительно в том случае, если смесь была проложена в соответствующем назначению месте.

Горячий асфальтобетон со щебневой основой марки I содержит минимум 40% каменного наполнителя. Такой состав обеспечивает достаточную плотность материала, чтобы прокладывать дороги любого назначения. Пористый материал с маркой I, в составе которого преимущественно каменный наполнитель, отлично подойдет для укладывания средних слоев автомобильных трасс. Смеси с разными видами песка в основе подходят для создания тротуара, однако они близки по составу к материалам с отметкой III. Марка I считается наиболее дорогой и качественной.

Марка II. Маркировку ставят на следующие разновидности раствора: высокоплотные, плотные (тип А, Б, В, Г и Д), пористые, высокоплотные песчаные и холодные (тип Бх, Вх, Гх и Дх). Асфальтобетон состоит преимущественно из тех же компонентов, что и смеси марки I – гравий, щебень, песок и минеральный порошок. Компоненты менее качественны, чем в наивысшей категории, однако именно этот тип чаще всего называют «обычным» асфальтом. Востребованность такого асфальтобетона заключается в его высокой устойчивости к механическим повреждениям и тяжелым погодным условиям. В целом характеристики смесей марки II ниже, чем марки I, однако все еще остаются на достаточно высоком уровне. Популярность 2-й категории асфальта также обосновывается тем, что не для всех дорог нужно высокопрочное покрытие. К примеру, марка II применяется для строительства городских автомобильных трасс и пешеходных участков. Стоимость такого материала в среднем ниже, чем товара с маркировкой I.

Марка III. В товарах с такой отметкой полностью отсутствует каменный наполнитель. Основа такого материала – плотные песчаные смеси типов Б, В, Г и Д. Это асфальт с высоким уровнем плотности, но с низким показателем прочности. Покрытие из раствора с маркировкой III будет менее крепким, чем из смесей с содержанием горных пород. Недостаток прочности частично компенсируют специальными примесями. На прочность также влияет тип песка в смеси – обычный песок обеспечивает меньшую плотность, чем песок из щебня.

Значение характеристик асфальта, отраженных в марке

Как указано выше, марка отражает следующие характеристики материала:

• состав наполнителя;
• плотность и пористость;
• погодные условия во время выполнения дорожных работ;
• тип по уровню содержания горных пород.

Рассмотрим каждый параметр подробнее.

– Прочность асфальта в зависимости от главного компонента

Наиболее качественный материал для строительства дорог – это щебеночно-мастичная смесь. Высокий уровень эксплуатационных показателей в основном достигается благодаря щебню, занимающему большую часть состава. Горная порода дополняется волокнами целлюлозы, усиливающими свойства основного компонента. Еще одна отличительная особенность щебеночно-мастичной смеси – полимерный битум. Такой вяжущий компонент превосходит по своим характеристикам нефтяной и дорожный битум.

Щебеночно-мастичный асфальт состоит из следующих компонентов:

• на 70-80% из горного щебня – материал делает дорогу прочнее и устойчивее к деформации поверхности от постоянной высокой нагрузки;
• на 0,3-0,5% из целлюлозного волокна – даже небольшого количества такого вещества достаточно, чтобы асфальтобетон хорошо держал форму;
• на 6-7% из полимерно-битумного вещества – материал увеличивает адгезионные свойства, повышает пластичность и предотвращает коррозию;
• на 8-12% из минерального порошка – он увеличивает плотность и усиливает вяжущие свойства других компонентов.

Высокопрочный щебеночно-мастичный материал не только обладает большим сроком службы – он также способствует снижению шума при оживленном движении транспорта по трассе.

Смеси с гравием в качестве основного компонента не такие прочные, как щебеночные. Однако даже такой каменный материал все еще считается высококачественным элементом, ведь способен продолжительное время выдерживать нагрузку от оживленного движения автомобилей.

Гравийные асфальтобетонные смеси используют для строительства обычных дорог и тротуаров. Однако у такого материала есть и ограничения – из него нельзя создавать скоростные трассы и взлетно-посадочные полосы.

Наименьшей прочностью обладает асфальт, основным компонентом которого является песок. Однако такой материал тоже может служить достаточно долго, если использовать его по назначению – он отлично справляется с легкой нагрузкой, поэтому подходит для строительства пешеходных зон.

Характеристики песочного асфальта различаются в зависимости от типа песка, находящегося в составе. Наиболее качественными характеристиками обладает песок из щебня и гравия. Главным преимуществом такого асфальтобетона является низкая стоимость.

– Показатель уровня плотности или пористости готового асфальта

Данная характеристика описывает пористость асфальта, образовавшуюся после окончательного уплотнения. Чтобы определить такой показатель, из готовой дороги вырезается небольшой образец. Существуют следующие степени плотности/пористости асфальтобетона:

• высокоплотный – 1-1,2% пор;
• плотный – 2,5-5%;
• пористый – 10%;
• высокопористый – 10-18%.

В большинстве случаев самыми прочными материалами считаются те, в которых минимальный уровень пористости и максимальная плотность. Тем не менее, такие характеристики могут ввести в заблуждение, ведь высокий уровень плотности не всегда гарантирует прочность. К примеру, остаточная пористость песчаной смеси составляет всего 1%, однако ее прочность гораздо ниже щебневого асфальтобетона.

– Условия для проведения работ

К данному параметру относятся:

• температура нагрева асфальтобетона во время укладки;
• погодные условия;
• температура основы дороги;
• необходимость окончательного уплотнения.

Каждый тип асфальтной смеси требует определенных условий во время проведения дорожных работ. Рассмотрим особенности технологии укладки каждого вида асфальта.

• Горячий асфальт. При укладке оптимальная температура раствора составляет 110-150°C, температура воздуха и основы дороги не должны быть ниже +5°C. Материал требует окончательного уплотнения, обладает высокими параметрами прочности и долговечности. Горячий асфальт подходит для строительства и ремонта автомобильных трасс.
• Литой асфальт. Оптимальная температура для укладки находится в диапазоне 190-250°. Температура воздуха и основы должна быть такой же, как при укладке горячего асфальта. Литой асфальтобетон не нуждается в окончательном уплотнении, обладает высокими физико-механическими показателями. Материал используют для прокладывания и ремонта дорог.
• Холодный асфальт. Материал не требует нагрева, однако температура основы дороги и смеси при укладке не должна быть ниже +5°C. При этом столбик термометра может показывать до -10°C и даже до -20°C (последнее только в экстренных случаях). Холодный асфальт требует окончательного уплотнения, обладает средними показателями прочности и срока службы. Смесь применяется только для ямочного ремонта дорожных покрытий.

– Виды асфальтового материала

Смеси асфальтобетона разделяются на пять типов в зависимости от основного компонента. Два из них определяют лишь одну конкретную разновидность асфальта.

• Тип А – на 50-60% состоит из горных пород;
• Тип Б – содержит не менее 40-50% щебня или гравия;
• Тип В – в составе около 30-40% каменного наполнителя;
• Тип Г – щебневый песок;
• Тип Д – гравийный песок.

Подведем итоги

Марку нельзя использовать в качестве единственного параметра для выбора, ведь под одной маркировкой находятся смеси с абсолютно разным назначением. Одинаковая отметка может стоять как на прочном материале, основой которого служит щебень, так и на песчаном асфальтобетоне, не предназначенном для больших нагрузок.

Всего различают три марки асфальта, описывающих 4 характеристики материала: его состав, плотность и пористость, условия во время дорожных работ и тип в зависимости от компонентов. Каждая марка отражает уровень качества смеси, используемой по назначению, ведь существуют высокопрочные смеси для трасс и менее прочные – для пешеходных дорожек.

Классификация асфальтобетонных смесей — виды, типы и марки асфальтобетона

Дата публикации: 14.04.2020

Классификация асфальтобетонных смесей бывает совершенно различной. В основном виды асфальтобетона и их свойства зависят от компонентов, которые в него входят. Все дело в том, что существует масса технологий и методик, по которым производят асфальт — у всех свои особенности. Часто асфальтобетон производят сразу с дополнительными компонентами, которые применяются под определенные свойства будущего асфальтобетона.

Поэтому, чтобы облегчить выбор типа асфальтобетона, его делят по определенным, общим для каждой марки асфальтобетонов, параметрам.

 

 

Виды асфальтобетона

Виды и типы асфальтобетона различают по минеральным примесям, которые обязательно добавляют в асфальтобетон. Такие смеси называют:

• Гравийными (если в качестве минеральной основы используется гравий различной фракции)
• Песчаными (если минеральной основой для асфальтобетона служит песок)
• Щебеночными (когда щебень используется как основной минеральный компонент).

Виды асфальтобетона еще делят в зависимости от фракций минеральной добавки (щебня, гравия или песка). Их называют:

• Песчаными (как правило, такие асфальтобетоны используют для тротуара, пешеходной дорожки и дорог без транспортной нагрузки)
• Мелкозернистыми (такой вид применяют, когда идет строительство дороги, прокладываются городские улицы, рассчитывая на интенсивное движение)
• Крупнозернистыми (используют как нижний слой дороги — сверху обычно кладется классический асфальт)
• Смешанными

Пористость также влияет на виды асфальтобетона. Такие типы асфальтобетона бывают: плотными, пористыми, высокоплотными и высокопористыми.

Кроме того, виды асфальтобетона классифицируются еще и в зависимости от используемого битума. Они бывают горячими, теплыми и холодными.

 

Типы и марки асфальтобетона

Марки асфальтобетона — это достаточно обширное понятие. В основном асфальтобетона марки присваиваются согласно параметрам ГОСТа. Выбор асфальтобетона для маркировки зависит от компонентов, в частности камня и битума. Марки асфальтобетона разделяют эти материалы на камень и битум с высокими показателями, компоненты со средними параметрами и материалы, которые можно использовать только в мягком климате с невысокой нагрузкой.

Чем отличаются марки асфальтобетонов?

Как вы уже поняли, существует три базовых марки для асфальтобетона.

Асфальтобетон марки 1 традиционно включает в себя высоко-пористые и высоко-плотные материалы. Изготавливают такой тип асфальтобетонной смеси на основе песков и гравиев. Этот вид характеризуется высоким качеством, его разрабатывали специально для использования в особых, сложных условиях, для высокоинтенсивной нагрузки. Обычно в состав этого типа асфальтобетона добавляют кварцевый песок, битум, горные породы.

1-ая марка отличается высоким качеством покрытия, поэтому этот асфальтобетон широко используют при строительстве — он может покрыть большинство задач дорог современного города

Марка 2 — это асфальтобетоны пористых песчаных типов, так же высокоплотных. Асфальтобетон 2-ой марки может выдерживать значительные перепады температур и влияние погодных явлений, но эти показатели значительно ниже, чем у асфальтобетона первой марки. В основном вторую марку асфальтобетона используют в большинстве городов и на всех дорогах в городе.

3 марка. Этот вид асфальтобетонов отличается присутствием в своем составе щебня, но уже с добавлением минеральных веществ. Плотность таких асфальтобетонов на достаточно высоком уровне, но прочность все же ниже, чем у асфальтобетонов двух других марок, так как покрытие на основе камней намного прочнее по-умолчанию.

Именно эти типы асфальтобетонов используются для ремонта ям, трещин, повреждений дорог и строительства путей с низкой нагрузкой, строительства дворов домов.

Существует еще классификация, по которой отличают асфальтобетон. Типы асфальтобетона в этом случае отличаются от характеристик наполнителей и от их характеристик. Эти типы бывают такими:

• А-тип асфальтобетона. В составе такого покрытия обычно содержится около 55-60% камней. От других типов его можно отличить только на основании зернистости. Смесь такого типа используется только в горячем состоянии.
• Б-тип содержит в своем составе около 45-55% камня. Такие смеси можно использовать и в холодном, и в горячем виде. Зернистость этого типа асфальтобетона лишь немного ниже типа А.
• В-тип смесей отличается в среднем 35-45% содержания камней. Так же используется для холодных и горячих смесей.
• Г-тип асфальтобетона содержит только песок, который добывают в процессе дробления различных горных пород. Получают этот песок с помощью отсева. Такой материал вполне износостойкий.
• Д-тип смесей от остальных отличается составом — его изготавливают с помощью добавления дробленых пород.

Что у тебя в асфальте? | FHWA

Недавно государственные дорожные службы и FHWA были поражены открытием: тайное использование остатков моторного масла в асфальте широко распространено.

 

Саймон Хесп, Королевский университет (Кингстон, Онтарио)

Асфальтовое покрытие на этом участке трассы 655 в Онтарио, Канада, не содержит остатков моторного масла, подвергшихся повторной очистке, и после 9 лет эксплуатации на нем не наблюдается трещин. оказание услуг. Однако на аналогичном участке того же шоссе, на котором находится REOB, наблюдаются значительные трещины. Химическая лаборатория TFHRC разрабатывает метод испытаний для анализа REOB в асфальтовых смесях.

 

Асфальт – это липкий черный остаток, остающийся после переработки сырой нефти. Его используют для мощения уже более ста лет. Когда асфальт впервые вошел в обиход, нефтеперерабатывающие заводы раздавали его. Однако сегодня это широко торгуемый товар, требующий премиальных цен. Эти цены резко выросли. В 2002 году асфальт продавался примерно по 160 долларов за тонну. К концу 2006 года стоимость удвоилась и составила примерно 320 долларов за тонну, а затем снова почти удвоилась в 2012 году и составила примерно 610 долларов за тонну.

Асфальт чрезвычайно эффективен, поскольку составляет всего от 4 до 5 процентов веса дорожной смеси. Асфальт, служащий вяжущим для дорожного покрытия, также является самой дорогой частью стоимости материала для мощения дорог. Вес асфальтового покрытия варьируется в зависимости от типа заполнителя, асфальта и содержания воздушных пустот. Используя средний пример 112 фунтов на квадратный ярд на дюйм толщины, четырехполосное шоссе длиной 1 миля (1,6 км) с подъемником 4 дюйма (10 сантиметров) и 12 футов (3,6 метра). ) шириной полосы весит около 6300 тонн (5700 метрических тонн). Из них примерно 6000 тонн (5400 метрических тонн) заполнителя по цене около 7 долларов за тонну стоят 42000 долларов. 300 тонн асфальта в 2002 году стоили бы около 48 000 долларов. К 2006 году эта сумма увеличилась бы до 9 долларов.6000, а к 2012 году до 183000 долларов. Это увеличение примерно на 135 000 долларов на каждую милю шоссе всего за 10 лет.

Рост цен на асфальт оказал большое влияние на стоимость строительства тротуаров, что повысило интерес к поиску способов снижения затрат. Методы снижения затрат включают минимизацию количества асфальта в смеси, увеличение использования восстановленного асфальтового покрытия (RAP) и замену части асфальта более дешевыми добавками. РАП уже содержит асфальт, хотя и состаренный материал, который не обладает такими же свойствами, как свежий асфальт.

Во время разговора в коридоре на техническом совещании 2010 года Мэтт Мюллер, в то время государственный инженер по материалам из Иллинойса, сообщил, что его транспортный отдел обнаружил фосфор в одном из асфальтовых вяжущих, которые оно закупало. Спецификации штата Иллинойс не допускают модификации связующего с использованием полифосфорной кислоты (PPA). Поставщик отрицал добавление PPA, но отказался сообщить, что именно было добавлено в связующее. Под давлением департамента транспорта поставщик сообщил, что добавляет то, что он назвал наполнителем асфальта, который теперь известен как переработанные остатки моторного масла (REOB). РЭОБ содержит небольшое количество фосфора, что первоначально идентифицировали химики отдела.

Никто, ни в дорожном агентстве штата, ни в Исследовательском центре шоссейных дорог Тернер-Фэрбанк (TFHRC) Федерального управления шоссейных дорог, никогда не слышал о REOB. «Никто не знал, что этот материал добавляют в асфальт, не видел каких-либо исследований о том, как это может повлиять на характеристики горячих асфальтовых покрытий, и не знал, как долго и насколько широко он используется по всей стране», — говорит Мюллер. После обсуждений на техническом совещании он говорит: «Это быстро превратилось из простой проблемы в Иллинойсе в национальную и международную проблему».

Одной из задач Химической лаборатории TFHRC является разработка новых методов испытаний. Разработка метода тестирования для анализа REOB стала исследовательским проектом.

Тестирование асфальта

Свойства битумных вяжущих широко варьируются в зависимости от источника сырой нефти и используемого процесса очистки. Для низких зимних температур необходим более мягкий асфальт, чтобы избежать растрескивания. Чтобы предотвратить колейность в жаркую погоду, асфальт должен быть более жестким. Первоначальный тест для определения жесткости асфальта заключался в том, чтобы испытуемый его жевал. Однако сегодняшние методы гораздо более изощренные.

 

Реометр динамического сдвига, показанный здесь, измеряет вязкоупругие свойства асфальта дорожного покрытия. Операторы помещают измеряемый материал между двумя пластинами размером с четверть.

 

Прибор, называемый реометром динамического сдвига (DSR), был представлен в промышленности во время исследовательского проекта Стратегической программы исследований автомобильных дорог, который выполнялся с 1987 по 1992 год. DSR теперь является отраслевым стандартом для измерения вязкоупругих свойств асфальта дорожного покрытия. . Однако машина не была разработана для дорожно-строительной отрасли. Применение DSR было адаптировано из пищевой, косметической и фармацевтической промышленности, где его использовали для измерения жесткости материалов при различных скоростях сдвига. Например, DSR позволяет разработчикам продуктов создавать зубную пасту с нужной консистенцией, чтобы ее можно было выдавить из тюбика, но она не падала с зубной щетки.

DSR тестирует связующее вещество, помещенное между двумя параллельными пластинами размером примерно в четверть. Одна из пластин движется, и машина измеряет вязкоупругие свойства асфальта. DSR используется для определения максимального класса высокотемпературных характеристик (PG) в градусах Цельсия. Эти температуры увеличиваются с шагом в 6 градусов и обычно составляют PG 52, 58, 64, 70, 76. Они обеспечивают максимальную рабочую температуру дорожного покрытия. Например, связующее PG 70-28 будет иметь максимальную рабочую температуру 70 градусов Цельсия и минимальную рабочую температуру минус 28 градусов Цельсия.

Добавление мягких материалов к асфальту снизит класс высокой температуры (например, с PG 76 до PG 70). Несколько добавок были оценены промышленностью и академическими кругами, в том числе отработанное масло для жарки, остатки кукурузной соломы и даже переработанный свиной навоз для этой цели.

Аналогичным образом, высокотемпературный класс можно повысить, добавив что-то, что сделает асфальт более жестким (как правило, полимеры, такие как стирол-бутадиен-стирольные полимеры), но они очень дороги.

Что такое REOB?

Компании собирают отработанное моторное масло, слитое из автомобилей, а затем перерабатывают или «повторно очищают» его для повторного использования. Проще говоря, они удаляют масло путем вакуумной перегонки. Смазочное масло перегоняется в вакуумной колонне и используется повторно. Восстановленное масло соответствует всем спецификациям автомобильной промышленности для свежего смазочного масла. Однако в результате этого процесса на дне вакуумной колонны остается осадок, известный под разными названиями. Для целей данной статьи это доочищенные моторные масла (РММ).

Масло в двигателе автомобиля — это не просто масло. Он содержит различные присадки для улучшения характеристик автомобиля. К ним относятся полимеры, модификаторы вязкости, термостабилизаторы, дополнительные смазочные материалы и противоизносные присадки. REOB содержит все присадки, которые были в отработанном масле, а также металлы износа двигателя (в основном железо и медь). Эти добавки включают диалкилдитиофосфат цинка, который содержит цинк, серу и фосфор; фенат кальция, содержащий кальций; и дисульфид молибдена, который содержит молибден и серу.

 

Во время замены масла из автомобиля сливается отработанное моторное масло, как показано здесь.

 

Анализ жидкого асфальта на следы металлов кальция, меди, цинка и молибдена позволяет измерить количество присутствующих REOB. Сера и железо также могут быть проанализированы, но поскольку они естественным образом встречаются в асфальте, их использование может запутать анализ.

Тестирование в TFHRC

Исследователи FHWA из TFHRC выбрали метод рентгенофлуоресцентной спектроскопии (XRF) для анализа REOB. Они выбрали XRF, потому что у них уже была машина в доме, а также потому, что многие государственные дорожные агентства уже имеют XRF для анализа цемента. Другие методы, такие как спектроскопия с индуктивно-связанной плазмой и атомно-абсорбционная спектроскопия, вероятно, будут работать одинаково хорошо. Основные принципы аналитического метода XRF доступны в документе Совета по исследованиям в области транспорта (TRB) 2015 года под названием «Анализ битумных вяжущих для переработанных остатков моторного масла с помощью рентгеновской флуоресцентной спектроскопии».

Поскольку REOB является отходом, его состав сильно различается не только между производителями, но и между образцами одного и того же производителя в разные дни. На композиционный анализ также влияет асфальт, в который его добавляют. Однако при приготовлении множества смесей с использованием разных образцов REOB и разных битумных вяжущих вариации в значительной степени могут быть усреднены.

Несколько штатов предоставили образцы известного состава REOB исследователям TFHRC, которые проанализировали образцы, чтобы сравнить процент добавленных (известных) REOB с найденным (проверенным) количеством. Анализы показали сопоставимый процент добавленных и обнаруженных РЭОБ.

Кроме того, исследователи связались с дорожными агентствами штата, чтобы запросить образцы асфальтовых вяжущих для тестирования. Они получили исчерпывающий ответ. Исследователи TFHRC проанализировали 1532 образца из 40 штатов, одной провинции Канады и двух участков автомагистралей Федеральных земель. Они проанализировали каждый образец дважды, что составило более 3000 анализов. Ни одно из этих государств не подозревало, что асфальт, который они покупают, содержит REOB. Одно государство настаивало на том, что его образцы не имели REOB. Однако 38 из первых 90 образцов из этого штата содержали его.

Из 1532 протестированных образцов 12 процентов содержали REOB, а некоторые содержали его в заметно высоких количествах — 10–20 процентов. Самый высокий уровень составил 34 процента в образце из Техаса, который TxDOT использовала в составе пластыря. Это тестирование также выявило присутствие фосфорной кислоты в 11 процентах образцов, а 2 процента содержали измельченную шинную резину.

Результаты исследования вызвали высокий интерес по всей стране. Два года назад на ежегодном собрании TRB федеральные исследователи провели семинар REOB и представили результаты своих лабораторных оценок стоящей толпе.

Циклическое тестирование

Хотя некоторые агентства не запрещают REOB конкретно, они проводят физические тесты, которые исключают его использование — фактически запрет. Другие не запрещают его спецификацией, но имеют соглашения с поставщиками асфальта, чтобы избежать использования REOB. Из 50 штатов и Вашингтона, округ Колумбия, 3 подразделения автомагистралей Федеральных земель, а также Онтарио, Канада, почти половина специально или фактически запрещают использование REOB, а большинство остальных не уточняют, разрешено это или нет. Горстка действительно разрешает REOB, некоторые в определенных пределах. Например, в штатах Огайо и Техас предельный уровень составляет менее 5 процентов асфальта.

 

При комнатной температуре REOB представляет собой жидкость.

 

Чтобы разработать надежный метод тестирования, который могут использовать все государства, исследователи TFHRC разработали план циклического тестирования. Участниками являются 11 государственных дорожных агентств (Иллинойс, Массачусетс, Миннесота, Миссисипи, Монтана, Северная Каролина, Оклахома, Южная Каролина, Техас, Вермонт и Вайоминг), 2 независимые испытательные лаборатории, Министерство транспорта в Онтарио, Королевский университет в Онтарио. и подрядчика по укладке дорожного покрытия в Онтарио.

Для выполнения плана компания TFHRC предоставила первоначальный метод испытаний и 45 смесей различных битумных вяжущих, модифицированных REOB, с концентрациями REOB 2, 5, 8, 10 и 20 процентов. Всего исследователи подготовили и отправили 720 смесей.

Участники тестируют образцы самостоятельно, используя рекомендации, предоставленные исследователями TFHRC. Круговое тестирование почти завершено, и TFHRC находится в процессе сбора результатов. Результатом будет предлагаемый метод тестирования AASHTO, который может принять и использовать любое государство.

REOB и срок службы дорожного покрытия

Остается без ответа вопрос, влияет ли REOB негативно на срок службы дорожного покрытия. В Соединенных Штатах имеется очень мало доказательств, возможно, потому, что до недавнего времени ни одно дорожное агентство штата не знало, что их связующие материалы содержат REOB. Однако исследования в Канаде связали преждевременный выход из строя шоссе 655 в Тимминсе, Онтарио, с наличием REOB.

Анализ проб с государственной автомагистрали Агентства с известным содержанием REOB
Источник	Добавленный процент REOB (Известно)	Процент REOB, обнаруженный (проверено) в двух анализах
Иллинойс DOT	5	5, 5
Иллинойс DOT	10	9, 9
Поставщик DOT Северной Каролины	10–11	14, 13
Поставщик DOT Северной Каролины	10–11	9, 9
Штат Нью-Йорк, DOT	0	0, 0
Штат Нью-Йорк, DOT	6	6, 5
Штат Нью-Йорк, DOT	0 + СБС (стиролбутадиен- стироловые полимеры)	0, 0
Штат Нью-Йорк, DOT	2 + СБС	2, 2
Штат Нью-Йорк	6 + СБС	5, 5

 

Резюме анализов REOB 1532 образцов вяжущих, отправленных в TFHRC
Государственный	Количество образцов	Полифосфорная Кислота	РЭОБ	Земля Резина для шин	REOB Диапазон (%)	Статус
АК	5	0	0	0		Запрещено 1
АЛ	20	0	2	0	4–10	Запрещено
АР						Не указано
АЗ	35	9	23	10	1–10	Не указано
СА	4	1	0	4		Не указано
КЛЛ	135	12	20	0	10–18	Не указано
СО						Запрещено
КТ	16	2	0	0		Запрещено
DC	9	0	3	0	2	Не указано
Германия						Не указано
Флорида	11	0	0	4		Разрешено
ГЭ	38	0	0	0		Запрещено
Привет
ИА						Запрещено
ID	9	0	3	0	6	Не указано
Ил						Запрещено
В	10	3	3	0	9	Разрешено
КС	21	0	0	0		Не указано
КН						Не указано
ЛА	6	0	0	4		Не указано 2
МА	16	10	2	0	9	Запрещено
МД	15	7	0	0		Запрещено
МЭ	8	5	0	0		Запрещено
МИ	72	12	0	0		Запрещено
МН	11	4	1	0	1	Разрешено
МО	48	2	1	0	3	Не указано
МС	2	0	2	0	1	Не указано
МТ	23	0	0	0		Не указано
НЗ	70	1	6	0	14	Запрещено
НД	10	2	0	0		Разрешено
СВ	30	0	2	8	2	Разрешено
НХ	19	6	1	0	1	Запрещено
Нью-Джерси						Запрещено
НМ						Запрещено
НВ	5	3	1	0	2	Запрещено
Нью-Йорк	68	3	5	0	6	Запрещено
ОХ	13	1	0	0		Разрешено 3
ОК	41	4	13	0	7–12	Не указано
ОНТ	14	2	5	0	4–17	Запрещено
ИЛИ	8	3	3	0	1–3	Разрешено
ПА	73	10	4	0	3–15	Не указано 4
РИ	5	2	0	0		Запрещено
СК	14	0	0	0		Разрешено
SD	16	0	0	0		Не указано
ТН	12	0	0	0		Не указано 4
ТХ	86	6	18	4	2–34	Разрешено 3
UT	20	6	2	0		Не указано5
ВА	21	1	1	0	2	Не указано
ВТ	15	0	1	0	0–6	Запрещено
Вашингтон	433	50	58	0	12	Не указано 1
ВФЛ	12	0	0	0		Не указано
Висконсин						Не указано
WV	33	0	1	0	3	Не указано 2
WY						Не указано
Итого	1 532	167	181	34
%		11	12	2
1 Физический тест исключает использование 2 Не хочу этого 3 5-процентный максимум (только на базовых и промежуточных курсах в Огайо) 4 Рассматривается запрет или максимальное ограничение в будущем 5 Не указывается использование PPA или REOB, но имеет спецификацию SHRP Plus, включая DTT (испытание на прямое растяжение) с минимальной деформацией 1,5%, которая помогает контролировать эти добавки

 

Ночная температура в этом районе может достигать -40 градусов по Фаренгейту (-40 градусов по Цельсию). Покрытие без REOB на одном участке шоссе 655 после 9 лет эксплуатации не показало повреждений. Покрытие с REOB, расположенное в 0,6 мили (1 км) от покрытия без REOB, имеет идентичное грунтовое покрытие, плотность движения и климат. Тем не менее, сегмент Highway655 с REOB от 5 до 10 процентов показал значительные трещины. В данном примере выявленной причиной растрескивания при низких температурах было наличие РЭОБ.

«Характеристики различных участков испытательной дороги в Тимминсе иллюстрируют влияние, которое они оказали на срок службы дорожного покрытия», — говорит Саймон Хесп, профессор химии Королевского университета в Кингстоне, Онтарио. «По нашему опыту в Канаде, даже небольшие количества в 2–3 процента могут быть проблемой».

Аналогичным образом, участок испытательного дорожного покрытия в Миннесоте (MN1-4), на котором были обнаружены REOB, также преждевременно растрескался. Тротуар хорошо работал в течение первых 3-4 лет, но затем начал трескаться. Это покрытие также подвержено воздействию низких температур.

В 2015 году исследователи TFHRC провели несколько испытаний смеси (смешивание вяжущих с заполнителем). Испытания не были обширными, но они показали, что при уровне содержания 6 и более процентов прочность асфальта на растяжение значительно снижается. На уровне 3,5% REOB различия в методах физических испытаний были больше, чем влияние REOB. На самом деле исследователям было трудно оценить, присутствовал ли REOB.

Некоторые данные свидетельствуют о том, что присутствие REOB можно обнаружить с помощью реометра с изгибающейся балкой. Одним из рассматриваемых параметров вяжущего является разница между критической температурой жесткости (S) при низких температурах в реометре с изгибающейся балкой и крутизной ползучести реометра с изгибающейся балкой (значение m), отмеченной как ΔT _{критический} . ∆ T _C = T _C ( S ) – T _C  ( m-значение ). Оценка этого параметра еще продолжается.

Две независимые исследовательские группы, одна из AASHTO, а другая из Института асфальта, пришли к выводу, что необходимы дополнительные исследования по использованию REOB в асфальте.

Новый взгляд на вяжущие

Исследователи TFHRC планируют по-новому взглянуть на вяжущие для асфальта. Ранее во всех испытаниях асфальта измерялись технические характеристики, такие как жесткость. Эти тесты не показывают, какие материалы были добавлены в асфальт.

Один образец, полученный во время исследования TFHRC, имел очень странный анализ. Образец имел следующие результаты испытаний: Superpave® PG 64-28 с высокотемпературным классом 67,3 ΔT _{критическая} на реометре с изгибающей балкой составила 6,7 градусов Цельсия. Химический анализ показал, что он содержит примерно 1,7% фосфорной кислоты, 10% измельченной резины для шин и 19% REOB. Добавление 1,7% фосфорной кислоты, вероятно, сделало бы асфальт очень жестким. Десять процентов шлифованной резины сделали бы ее еще жестче. Затем 19процент REOB смягчит его и вернет в соответствие со спецификацией.

Несмотря на то, что он прошел стандартизированные протоколы тестирования AASHTO, он «с треском» провалил испытания на физическую колейность в Гамбурге (по словам исследователей). Результаты не были неожиданными, поскольку почти 31% вяжущего не был асфальтом.

Эти результаты показывают, что в стандартизированных протоколах инженерных испытаний есть недостатки, которые могут быть использованы. Производитель может иметь экономическую выгоду, и продукт проходит все стандартизированные испытания, но продукт может не обеспечивать долгосрочную эффективность.

 

Это дека образцов XRF-спектрометра.

 

Для решения этой проблемы и расширения ассортимента новых добавок и наполнителей для асфальта TFHRC запускает исследовательскую программу с использованием портативных спектроскопических устройств, рентгеновской флуоресцентной спектроскопии и инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье для проведения анализов в полевых условиях. вместо того, чтобы брать образцы обратно в лабораторию. Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье может даже обнаружить известь в смеси, а также полимеры стирол-бутадиен-стирол и стирол-бутадиен-каучук. Рентгеновская флуоресцентная спектроскопия может обнаруживать REOB и фосфорную кислоту, а портативная спектроскопия работает для выборочных проверок. Эти инструменты могут быть предварительно запрограммированы и не требуют дополнительного обучения или навыков для операторов. Все эти испытания могут быть выполнены непосредственно с асфальтоукладчика или на асфальтовом заводе неквалифицированным оператором, что экономит время и связанные с этим расходы. Этими методами гораздо труднее манипулировать, потому что они почти всегда могут сказать, какие материалы были добавлены в смесь. Они также позволяют проводить выборочные проверки в полевых условиях и устраняют возможность ошибок при отборе проб, когда используемый асфальт не соответствует тому, который был получен испытательной лабораторией.

 

Саймон Хесп, Королевский университет (Кингстон, Онтарио)

Асфальтовое покрытие на этом участке шоссе 655 в Онтарио было изготовлено из вяжущего, содержащего REOB и стирол-бутадиен-стирольный полимер. После 9 лет эксплуатации на нем заметны значительные трещины. Этот участок расположен всего в 0,6 мили (1 км) от идентичного земляного полотна, подверженного такому же трафику и климату, но не содержащего REOB. На участке дороги без РЭОБ за 9 лет эксплуатации трещин не наблюдается.

 

Команда TFHRC вскоре представит в AASHTO проект методов испытаний, которые транспортные агентства могут использовать для проверки наличия REOB в асфальтовых смесях. Эти методы испытаний помогут транспортным агентствам узнать, какие материалы и добавки присутствуют в асфальте. смеси, которые они покупают.

---

Теренс С. Арнольд — старший химик-исследователь в группе материалов для дорожных покрытий в Управлении исследований и разработок инфраструктуры FHWA и руководитель федеральной лаборатории химической лаборатории в TFHRC. Он является членом Королевского химического общества Соединенного Королевства и дипломированным химиком.

Для получения дополнительной информации свяжитесь с Теренсом Арнольдом по телефону 202–493–3305 или по электронной почте [email protected].

 

Наши бренды — Asphalt Materials, Inc.

Наша семья компаний

Наш портфель компаний помогает клиентам в США находить решения для их строительных нужд. Мы здесь, чтобы служить. Каждая компания имеет богатую историю, поэтому мы объединились как одна семья.

J-Band отличается от других методов лечения продольных швов. Этот продукт устанавливает стандарт в качестве асфальтовой мембраны, уменьшающей пустоты (VRAM). J-Band значительно уменьшает воздушные пустоты в продольном шве и площади с каждой стороны шва, так как применяется перед укладкой асфальтобетонной смеси. Когда асфальтовая смесь помещается поверх VRAM, она мигрирует в асфальтовую смесь снизу вверх. Уменьшаются воздушные пустоты; увеличивается плотность и уменьшается водопроницаемость. Это продлевает срок службы шва, что улучшает характеристики всего дорожного покрытия. Свяжитесь с командой J-Band, чтобы узнать больше.

На протяжении более 75 лет компания Henry G. Meigs, LLC с гордостью обслуживает дорожно-строительную промышленность штата Висконсин, предлагая продукцию высочайшего качества, от битумных цементов до битумных фракций и битумных эмульсий. Управляя тремя терминалами в Висконсине, Abbotsford, Eau Claire и Portage, H.G. Meigs может поставлять своей сети клиентов на Среднем Западе все их потребности в битуме, от асфальтового вяжущего до эмульсий.

Продукты Emulsicoat используются для мощения, обработки поверхностей и вторичной переработки дорог. Клиенты в центральном Иллинойсе и прилегающих районах обслуживаются асфальтом для дорожного покрытия, в том числе модифицированным полимерами. Кроме того, Emulsicoat производит разбавленные битумы, анионные и катионные эмульсии. В 1975 Компания Emulsicoat начала производство одного продукта в округе Шампейн, штат Иллинойс. На сегодняшний день существует 6 офисов в Урбане (2), Ютике, Лоренсвилле, Сент-Эльмо ​​и Бентоне. С момента своего основания компания Emulsicoat уделяла особое внимание контролю качества и обслуживанию клиентов.

Имея офисы в Таме и Де-Мойне, штат Айова, мы обслуживаем клиентов в центральной части штата Айова и его окрестностях. В дополнение к основному асфальту марки PG мы производим полимеризованный асфальт, катионные и анионные эмульсии, а также разжиженные битумы. Имея собственный парк из 12 грузовиков, мы гордимся не только качеством нашей продукции, но и выдающимся обслуживанием клиентов.

Tri-State — компания по производству битумной эмульсии, которая с гордостью обслуживает Средний Запад. Они специализируются на асфальтовых эмульсиях, модифицированных полимерами вяжущих, холодных смесях, грунтовочных покрытиях на основе битумной эмульсии, герметиках для трещин и многом другом. Лояльность, которую они заслужили у своих клиентов и сотрудников за последние 35 лет, не имеет себе равных.