ТУ 5718-002-04000633-2006 Смеси асфальтобетонные литые и литой асфальтобетон

Укладка верхнего слоя покрытия из литого полимерасфальтобетона
Лито́й асфальтобето́н

(англ. Mastic asphalt, нем. Gussasphalt) — дорожно-строительный материал, один из видов асфальтобетона; застывшая в процессе охлаждения и сформировавшаяся в покрытии литая асфальтобетонная смесь.

В соответствии с ГОСТ Р 54401-2011 «Асфальтобетон дорожный литой горячий. Технические требования» смесь асфальтобетонная литая — «литьевая смесь, с минимальной остаточной пористостью, состоящая из зерновой минеральной части (щебня, песка и минерального порошка) и вязкого нефтяного битума (с полимерными или другими добавками, или без них) в качестве вяжущего вещества, укладка которой производится по литьевой технологии, без уплотнения, при температуре смеси не менее 190°С». Литой асфальтобетон в зависимости от температуры, а также величины и времени приложения нагрузки, проявляет себя как упруго-эластичный и вязко-пластичный материал[1]. Отличие литых полимерасфальтобетонов в том, что они производятся с применением битумов, модифицированных добавками полимеров, полимерно-битумного вяжущего (далее ПБВ).

Применение в различных странах[ | ]

Прообразом литого асфальтобетона можно считать природный асфальт, который применялся в Вавилоне и Ниневии. Этот материал стали применять в европейских городах в начале XIX века. Для этого использовали битумосодержащие известняки, обнаруженные в месторождениях во Франции (Сейссель), Германии (Лиммер) и Швейцарии, содержащие от 5 до 20 % природного битума или тяжелой нефти. Для «варки» природного асфальта использовали большие металлические котлы, смесь укладывали вручную. В 1829 году в Лионе был впервые уложен литой асфальтобетон, а затем и в крупных столичных городах (Лондон и Париж) началась укладка тротуаров и мостов литым асфальтобетоном. Применение нового покрытия имело как положительные, так и отрицательные свойства. Горожане-пешеходы были недовольны дымящими асфальтовыми котлами и прилипающими в летнюю жару к асфальту подмётками. Однако, применение литого асфальта позволило существенно уменьшить шум при движении лошадей и повозок. В самих экипажах стала возможна беседа. На тех улицах, где был уложен литой асфальт, движение стало настолько тихим, что внезапное появление экипажа пугало горожан, привыкших к грохоту приближающихся повозок.

В 1910—1950-е гг. XX века наибольшее применение литые асфальтобетоны нашли в Германии, где продолжались совершенствования методов укладки, подбора рецептур, расширялась сфера применения материала. В 1908 году в Берлине и Франкфурте-на-Майне были уложены первые литые асфальтобетоны. С конца 1920-х годов в составах литых смесей стал применяться тринидадский асфальт из озера Пич-Лейк. В начале пятидесятых годов был изобретён первый укладчик для литого асфальтобетона. Осенью 1954 года в Берлине на улице Зименсштрассе впервые была опробована механизированная укладка литого асфальтобетона.[2] Уже в 1960-х годах литой асфальтобетон укладывался бесшовно, на ширину до 12 метров, и его применение сместилось в сторону устройства скоростных дорог. Крупнейшим для того времени объектом по устройству покрытия из литого асфальтобетона стал 38-ми километровый участок автобана Нюрнберг — Франкфурт от Теннелое до Шлюссельфельда. Применяемые так называемые «Берлинские рецепты», насыщенные щебнем, обеспечивали высокую шероховатость и длительное сопротивление износу. Действующий тогда норматив TVbit6/60 предусматривал применение для литого асфальтобетона битумов с пенетрацией от 15 до 65 ед., или смесь из дорожных битумов и натурального тринидадского асфальта. Ранее применявшийся для поверхностной обработки природный песок начал замещаться обработанным битумом щебнем.[2]

Российская история применения литого асфальта связана, в первую очередь, с обнаружением и разработкой природных месторождений битумосодержащих доломитов в Поволжье, в районе Сызрани. Залежи по запасам оценивались в 22 млрд. пудов. В России асфальтовое дело развилось с 1873, когда Д. И. Воейков вместе с зоологом М. Н. Богдановым обнаружили пропитанный природным битумом песчаник в Сызранском уезде. Это дало возможность основать производство гудрона и мастики из местных материалов отличного качества. Сызранский асфальт был прочнее западноевропейских аналогов и плавился при более высокой температуре. Природный асфальт (битуминозные породы) перерабатывался в значительном количестве на мастику на заводах близ с. Батраки и с. Печерского Сызранского уезда, в том числе, для отливки брикетов, расплавляемых затем на месте укладки в котлах. Оба завода в 1889 г.произвели 800 тыс. пудов мастики. Симбирский асфальт был дешевле заграничного (на начало 20 в. 1 пуд в среднем стоил 35 копеек), а по качеству считался лучшим в Европе. В конце 19 в. — начале 20 в. асфальт закупали такие города, как Москва, Киев, Нижний Новгород, Саратов, Астрахань и другие.[3] Все перечисленные выше виды литых материалов имели отдалённое сходство с применяемыми в настоящее время составами, однако, практика их совершенствования, поиска оптимальных соотношений минеральной части и битума, дополнительного введения песка и щебня, продолжала развиваться.

Современными исследованиями литого асфальтобетона в СССР занимались несколько научных центров. Однако, в отличие от Западной Германии, литые асфальтобетоны не получили широкой практики применения на территории СССР. Разработками составов и технологией применения литых асфальтобетонов, исследованиями напряжённо-деформированных состояний многослойной конструкции дорожной одежды мостовых сооружений занимались видные учёные, специалисты — дорожники и мостовики ГУП «НИИМОССТРОЙ», Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ), Института «Гипротрансмост», ФГУП СоюздорНИИ, Саратовского государственного технического университета и многие другие.

Трещины на основе асфальта

Как мы уже говорили, трещины являются самой серьезной проблемой, связанной с асфальтовым покрытием. Интересно то, что существует немало видов трещин, и причин их возникновений все так же много.

• Продольные трещины. Они появляются на участках достаточно часто, так как их возникновение связано с так называемыми сезонными переменами в климате. Сегодня мы имеем сухую погоду, а уже завтра влажность достигает рекордных значений. Данная ситуация имеет сильное влияние на такие покрытия, особенно если толщина асфальта – небольшая. Кроме того, в асфальте могут иметься воздушные пустоты, которые нередко и являются главной причиной возникновения мелких трещин. Хорошая новость состоит в том, что данные трещины особо не влияют на эксплуатацию покрытия, поэтому на первый план выходит лишь внешняя составляющая асфальта. Очевидно, что со временем ситуация может и существенно ухудшиться во всех направлениях. Поэтому всегда имеет смысл обезопасить себя от таких неблагоприятных условий.
• Трещины «крокодилы». Со временем асфальтовое покрытие само по себе начинает терять свои основные свойства. Трещины под названием «крокодилы» нередко именуют и усталостными. Асфальт попросту окисляется и его уже нельзя назвать надежным покрытием. Нередко в таком случае также образовываются мелкие трещины по всей площади покрытия. Также нельзя исключать разрывов связанности слоев, по причине которых можно столкнуться с крайне серьезными последствиями.

Существует еще много других ситуаций, при которых асфальт теряет свои важнейшие свойства. Ситуация устроена таким образом, что на частных территориях, где по асфальту ходит совсем немного людей, а также почти не передвигается транспорт, поверхность сама по себе теряет важные характеристики в течение определенного времени. Соответственно, проблемы могут крыться не в нарушенной технологии укладки асфальта, а именно со временем. Однако избавиться от трещин или других недостатков асфальта все же возможно.

Классификация[ | ]

Основными принципами классификации литых асфальтобетонов являются их разделение по величине наиболее крупной частицы применяемого в составе минерального материала (фракции щебня); цели применения состава; метода укладки. Как правило, в мировой практике используется первый из перечисленных трёх принципов. Он используется в немецких[4], шведских (BRO 94 «Основные технические и конструкционные требования для дорог», глава 6), австрийских (ÖNORM EN 13108-6), швейцарских (SN 640440), российских нормативах, а также в европейских стандартах серии EN[5]. Классификация, основанная на методе укладки (ручная или механизированная), применена в финских нормативных документах[6]. Например, немецкая классификация литых асфальтобетонов согласно гармонизированному немецкому нормативу TL Asphalt-StB 07 включает в себя 6 основных типов: МА 11S; MA 8S;MA 5S;МА 11N; MA 8N;MA 5N .[7]

Согласно ГОСТ Р 54401 (таблица 1) литые асфальтобетоны в зависимости от наибольшего размера зёрен минеральной части и назначения применения подразделяются на три типа.

Тип	Максимальный размер зёрен минеральной части, мм	Содержание фракций более 5 мм, % по массе	Рекомендуемая толщина слоя покрытия, мм	Назначение
I	20	30-51	от 40 до 50	Новое строительство, капитальный и ямочный ремонт
II	15	15-30	от 30 до 45	Новое строительство, капитальный и ямочный ремонт, тротуары
III	10	0-15	от 20 до 35	Тротуары, велосипедные дорожки

Классификация и структура литого асфальта

От обычных асфальтобетонов этот материал отличается повышенным содержанием битума, составляющего по массе до 7,5-10%. А также почти треть в составе асфальта занимает минеральный порошок. По размерам и количеству применяемого щебня материал разделяют на 3 типа:

Прочность литого асфальта определяется свойствами вяжущего вещества или микроструктурой. Это свойство и отличает его от традиционного асфальта, где основную роль играют размеры и количество песка и щебня. При увеличенном содержании битума эту смесь можно рассматривать как вязкую жидкость, не требующую уплотнения.

Состав и структура[ | ]

От традиционных асфальтобетонов литой асфальтобетон отличается повышенным до 7,5-10 % (по массе) содержанием битума и увеличенной до 20-30 % долей минерального порошка. Таким образом, содержание асфальтового вяжущего вещества (далее АВВ), состоящего из минерального порошка и битума, возрастает до 28 % и выше. Содержание щебня (зёрен крупнее 5 мм) составляет от 0 до 50 % по массе, что при данной концентрации обуславливает образование полукаркасной и бескаркасной структуры асфальтобетона[8] . Ключевой особенностью литых асфальтобетонов является то, что прочность материала определяется реологическими свойствами асфальтового вяжущего вещества или так называемой микроструктурой[8][9].

В традиционных уплотняемых асфальтобетонах значительно большую роль в формировании физико-механических свойств материалов играет так называемая макроструктура (содержание и форма щебня и песка)[8]. Увеличенное содержание АВВ обуславливает текучесть литых смесей, что при правильном подборе состава, позволяет рассматривать этот материал практически как вязкую жидкость, которая не может быть уплотнена.

Внутренняя структура составов литых асфальтобетонов[10]

Требования к исходным материалам[ | ]

В российском национальном стандарте на литой асфальтобетон (ГОСТ Р 54401-2011) изложены требования к основным составляющим данного материала.

• Вяжущее вещество:

ГОСТ Р 54401-2011:

«В качестве вяжущего применяют битумы нефтяные дорожные вязкие марок БНД 40/60, БНД 60/90 по ГОСТ 22245, а также модифицированные и другие битумные вяжущие с улучшенными свойствами. При применении литых асфальтобетонов на мостовых сооружениях, в верхних и нижних слоях покрытий дорог с высокими показателями интенсивности движения и расчётных нагрузок на ось, применяют модифицированные полимерами битумы. В этих случаях предпочтение отдают полимерно-битумным вяжущим на основе блоксополимеров типа стирол-бутадиен-стирол марок ПБВ 40 и ПБВ 60 по ГОСТ Р 52056.»[11]

• Щебень. Для приготовления литых асфальтобетонов применяют щебень, полученный дроблением плотных горных пород, фракций от 5 до 10 мм; свыше 10 до 15 мм; свыше 10 до 20 мм; свыше 15 до 20 мм, а также смеси указанных фракций. Несколько дополнительных требований к щебню — марка по дробимости не менее 1000, марка по истираемости — не менее И1, средневзвешенное содержание зёрен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы в смеси фракций щебня — не более 20 %. Щебень должен соответствовать требованиям ГОСТ 8267-93[12]. Особо выделены требования к щебню, применяемому для поверхностной обработки верхних слоев покрытия, непосредственно воспринимающему нагрузку от транспортных средств, атмосферных осадков, шипов зимних покрышек.
• Песок. В составе литого асфальтобетона применяют природный и дроблёный пески по ГОСТ 8736-93[13]. Применение природного песка для верхних слоев покрытия ограничено в целях повышения сопротивлению пластическому колееобразованию.
• Минеральный порошок должен соответствовать требованиям ГОСТ Р 52129-2003[14]. Указана возможность ограниченной замены части минерального порошка каменной пылью из системы пылеулавливания асфальтосмесительной установки.
• Добавки, вводимые в литую асфальтобетонную смесь, могут применяться для придания окраски (красящие пигменты), улучшению свойств вяжущего, снижения вязкости смеси и её температуры при укладке (дефлегматоры[15]).

Особенности литого асфальтобетона

Его используют для строительства трасс, мостового дорожного покрытия, велосипедных и тротуарных дорожек. Для каждого вида дороги соответствует своя величина фракций щебня (от 5 до 20 мм). Также из-за свойств смеси ее часто используют для устилания полов в жилых и прочих помещениях, а также для гидроизоляции.

Преимущества такого асфальтного покрытия нельзя не отметить. В отличие от обычного асфальтобетона литой обладает водонепроницаемостью. В силу того, что асфальтобетонная смесь не пористая, вода не попадает внутрь асфальтобетона и не разрушает его изнутри. Также он безвреден и более экологичен. Такой асфальт не чувствителен к высоким температурам.

К несомненным положительным качествам материала можно отнести его долговечность. Так, при правильном использовании и приготовлении асфальтобетонной смеси без нарушения технологии дорога прослужит 20, а то и 30 лет. Он не чувствителен к соли и химикатам. Литую асфальтобетонную смесь часто используют для мостового покрытия, так как она способна гасить колебания.

Удобство укладки играет большую роль в выборе асфальтового покрытия. Литой асфальт укладывают при уличной температуре до -10 о, и это обусловлено лишь комфортом самих дорожников, а не свойством смеси.

Источник фото: house53.ru

Укладка выполняется при температуре асфальтобетона в 190-250 о. Такая высокая температура способствует текучести асфальта. Консистенция его напоминает мастику, поэтому асфальт сам равномерно распределяется по поверхности, не требуя работы катка для уплотнения. Для улучшения характеристик покрытия некоторые компании добавляют в смесь модифицированный полимерными добавками минеральный порошок. Это помогает увеличить или уменьшить вяжущие свойства битумов.

Покрытие характеризуется хорошей сцепкой, то есть колесо не скользит по поверхности даже во время дождя. В России коэффициент сцепления повышают с помощью погружения щебня (5-10 мм) в еще горячую, не застывшую асфальтную смесь. Эта технология укладки защищает дорогу от повреждений шипованными колесами грузовиков.

Этот материал одходит для укладки на неровных поверхностях или поверхностях со сложной геометрической формой. Также смесь легко окрашивается в необходимые цвета, гамма которых очень широкая.

Источник фото: neruds.ru

Свойства литого асфальтобетона[ | ]

• Водонепроницаемость при отсутствии мигрирующей через толщу слоя влаги, что характерно для уплотняемых асфальтобетонов.
• Высокая степень адгезии литого асфальтобетона к нижележащим слоям, их «спекание» при повышенной температуре укладки, в том числе, с материалами рулонной наплавляемой гидроизоляции. Данное свойство позволяет системе покрытия и гидроизоляции функционировать как единое целое с пролётным строением мостового сооружения.
• Высокая усталостная трещиностойкость (долговечность) при знакопеременных нагрузках в условиях широкого диапазона частот и амплитуд колебаний искусственных сооружений в течение всего жизненного цикла конструктивного слоя[16].
• Способность гасить (демпфировать) колебания.
• Отсутствие эффекта коррозии материала, антибактериальная устойчивость, устойчивость к солям и экологичность.

Литые асфальтобетоны малогорючи, не распространяют пламени[17], обладают вдвое меньшим коэффициентом теплопроводности по сравнению с бетоном (0,7-0,9 Вт/мК), являются паро- и звукоизолирующими материалами (снижение шума до 14 дБ при слое 35 мм)[18]. Основными преимуществами литых асфальтобетонов перед традиционными уплотняемыми асфальтобетонами, производимыми по ГОСТ 9128-2009, являются водонепроницаемость и усталостная долговечность, значение показателей которой увеличивается в несколько раз при использовании в составе модифицированных термоэластопластами дорожных битумов[15].

Недостатки литого асфальтобетона: повышенная стоимость смесей; необходимость наличия специальной техники по доставке и укладке материала; плохое сопротивление пластическому колееобразованию при неудовлетворительном качестве подбора состава в лаборатории или технологических ошибках производства; трещинообразование в зимний период времени при использовании в составе литых смесей немодифицироанных битумов с пониженным показателем пенетрации (менее 50 ед.) и повышенной температурой хрупкости по Фраасу.

Зелёный литой асфальтобетон с выполненным тиснением под брусчатку. Демонстрационная укладка литой асфальтобетонной смеси на вертикальные поверхности.

Сфера применения литых асфальтобетонов[ | ]

• Дорожное строительство, городские улицы в зоне трамвайных путей, тротуары
• Мостовое строительство
• Покрытия паркингов и эксплуатируемых кровель (в том числе обогреваемых)[19]
• Покрытия полов в производственных и жилых помещениях (в том числе обогреваемых)[20]
• Гидроизоляция резервуаров и тоннелей
• Гидроизоляция «зелёных» кровель
• Зерно- и силосохранилища, коровники
• Рифленые, цветные, полируемые декоративные покрытия

Широкое применение в Германии получили покрытия в жилых и производственных помещениях, в том числе, в медицинских учреждениях. Подобные покрытия, приготовленные на основе хрупких битумов, обладают высокой прочностью при изгибе, низкой теплопроводностью, экологичностью и отсутствием запаха и пылеобразования. Литые асфальтобетоны, уложенные толщиной слоя от 20 до 35 мм, применяются в сочетании с плотными тепло- и звукоизоляционными материалами на бетонных и деревянных перекрытиях[21]. Поверх таких покрытий укладывают линолеум, ковролин или керамическую плитку. Литой асфальтобетон для покрытия полов в Германии подлежит техническому нормированию[22].
Расширению применения литого асфальтобетона в России во многом способствовали крупные мостовые проекты, в которых системы покрытий и гидроизоляции устраивались с применением литого асфальтобетона. Это строительство моста через Волгу в с. Пристанное (2000 г.), Ладожского моста через р. Неву у п. Марьино (1998 г.), возведение Больших Обуховских мостов вантовой системы в Санкт-Петербурге(2004 г., 2007 г.), реконструкции Троицкого моста через реку Неву в Санкт-Петербурге (2002 г.), Благовещенского моста в Санкт-Петербурге (2008 г.), строительство систем эстакад на Кольцевой автомобильной дороге вокруг Санкт-Петербурга (2008—2010 гг.), строительство Ульяновского моста через реку Волгу (2009 г.) и десятки других объектов.

Нижний слой покрытия мостового полотна из литого полимерасфальтобетона.

Практика эксплуатации искусственных сооружений показывает, что ресурс долговечности дорожных покрытий на некоторых крупных мостах России снижается на половину уже через 2—5 лет. Разрушение слоев покрытия мостового полотна ведёт к интенсивному проникновение влаги, химикатов, обломков покрытия непосредственно к гидроизолирующим слоям и повреждению последних. Неудовлетворительное состояние проезжей части мостов является одной из причин разрушения конструктивных элементов бетонных искусственных сооружений, а также коррозии металла ортотропных плит проезжей части металлических мостов[23].

Одной из причин недолговечности покрытий является применение на бетонных пролётных строениях традиционной многослойной конструкции, состоящей из разнородных материалов: двух слоёв покрытия из традиционного уплотняемого асфальтобетона (толщиной не менее 90 мм) по ГОСТ 9128-2009 и бетонной армированной стяжки, укрывающей гидроизоляционный слой. Водонепроницаемость такой системы покрытия и степень адгезии между слоями незначительны, что создает в материалах повышенные внутренние напряжения. Эксплуатация мостовых сооружений в жестких климатических условиях, в условиях вибраций и превышений допустимых транспортных нагрузок приводит к преждевременному разрушению подобных систем и существенным затратам на их ремонт

В этом разделе не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 1 ноября 2011 года .

.

В СП 35.13330.2011. Свод правил. Мосты и трубы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84* регламентируется возможность применения литых асфальтобетонов в качестве материалов покрытия нижних и/или верхних слоев дорожной одежды мостового полотна на бетонных и металлических пролетных строениях[24]. В документе не отражены требования к типу битумного вяжущего, применяемого в литом асфальтобетоне, а применение уплотняемых смесей на ПБВ запрещено. Данный запрет не соответствует европейской практике применения модифицированных полимерами битумов, ограничивает практику его применения в РФ, а также потенциально снижает долговечность покрытий с учётом жестких климатических условий России[25]. Литые асфальтобетоны и литые полимерасфальтобетоны, благодаря присущим им физико-механическим свойствам широко применяют в мировой практике мостостроения в качестве материалов покрытия проезжей части мостового полотна. Их применение на бетонных мостовых сооружениях позволяет отказаться от традиционной конструкции с бетонной стяжкой, что снижает нагрузку на пролетные строения и увеличивает срок службы покрытий. Во многих странах Евросоюза (Германия, Австрия, Нидерланды, Венгрия, Финляндия, Швеция и др.) литые асфальтобетоны рассматриваются и как важный элемент гидроизоляционной системы, наносимый непосредственно на основной гидроизолирующий материал и обеспечивающий совместную работу покрытия и пролетных строений за счет высокой степени адгезии.

Национальные нормативы Германии на устройство покрытий и гидроизоляции искусственных сооружений, предписывают обязательное применение литого полимерасфальтобетона в качестве защитного слоя гидроизоляции[26][27]. В Германии, применение на металлических и бетонных мостовых сооружениях многоуровневой системы гидроизоляции, состоящей из праймера (битумосодержащего или эпоксидного), защитно-сцепляющего слоя (наплавляемое рулонное полотно или полимернобитумная субстанция) и литого асфальтобетона, позволяет ожидать срока службы подобных систем без капитального ремонта до 30 и более лет.

Использование асфальтового бетона в качестве декоративного материала

Декоративные асфальтовые смеси
Преимуществом материала о котором идет речь в нашем обзоре, например, по сравнению с тем же асфальтом, является то, что его можно также использовать в качестве декоративного элемента при создании дорожных покрытий. Например, из него можно сделать покрытие на тротуаре, аллее, или прогулочной дорожки. При укладке дорожного полотна на проезжих частях дороги, из цветного асфальтового бетона делаются специальные обозначения для пешеходных дорожек. Также, благодаря применению этого материала, на проезжей части дороги можно сделать разделительные полосы или другие, необходимые для безопасного передвижения транспортных средств, разметки.

Декоративный асфальтобетон изготовляют благодаря методу теснения. Также его можно получить путем рифления или добавления в основной состав этого строительного материала разнообразных минеральных элементов, обладающих разнообразными цветовыми оттенками. Технологический процесс, позволяющий произвести окрашивание асфальтобетона, предусматривает дополнительное использование:

• цветного щебня (размеры его фракции не должен превышать отметки в 5 мм);
• специальных пигментов-колеров (крона, сурика);
• специального песка, сделанного из таких минералов как гранит, клинкер или мрамора.Для производства литого асфальтового бетона, в котором присутствуют яркие тона, используется осветленный или, например синтетический битум. Нужно отметить, что использование такой технологии существенно повышает стоимость дорожного полотна. Поэтому она используется в очень редких случаях. Однако в качестве альтернативы применяется другой способ, позволяющий получить цветной асфальтобетон более низкой себестоимости. Вся суть этого способа заключается в том, что цветную крошку начинают втирать непосредственно в само покрытие в момент его укладки, а не добавляют его во время приготовления смеси асфальтобетона.

Статистика[ | ]

Ежегодно, по данным Международной Ассоциации производителей литого асфальтобетона (далее IМАА)[28], в Европе производится от 800 тыс. до 1 млн тонн литых асфальтобетонных смесей. С 2004 года в IMАА была включена Россия. Крупнейшими европейскими странами-производителями литого асфальтобетона являются Германия (389728 тонн в 2009 году) и Франция (216505 тонн в 2009 году), обеспечивая более половины ежегодного общего объёма выпуска. Около 50 % всех выпускаемых литых асфальтобетонов в Европе применяют в качестве гидроизоляционного материала, в том числе, в качестве элемента системы гидроизоляции мостовых сооружений[28].

Объём выпуска в России в 2010 году оценивается в 45-50 тыс.тонн. Большую часть данного объёма производят в Санкт-Петербурге (от 30 до 35 тыс. тонн ежегодно), при чём литые асфальтобетоны производят с применением модифицированного полимерами битума. Литой асфальтобетон широко применяется на строительстве Западного скоростного диаметра, где он используется на всем протяжении уже построенных эстакадных участков в качестве защитного слоя гидроизоляции.

Особенности применения[ | ]

Производство литых асфальтобетонных смесей осуществляют на современных асфальтосмесительных установках периодического действия. Транспортирование смеси к месту укладки производится в специальных теплоизолированных смесителях, называемых кохерами (нем. Kocher — котёл, варочный аппарат), оборудованных системами принудительного перемешивания и поддержания заданной температуры. В разогретом состоянии смесь выгружается на подготовленное основание в жидкой или вязко-текучей консистенции с последующим разравниванием вручную или механизированным способом. Литую асфальтобетонную смесь укладывают при температуре от 190 до 250ºС толщиной слоя от 2,0 до 5,0 см (при весе уложенного покрытия от 50 до 125 кг/м2 соответственно).

Неотъемлемой частью технологии устройства верхних слоев покрытий из литых асфальтобетонов является процесс создания шероховатой поверхности с надлежащим коэффициентом сцепления методом поверхностной обработки. В российских условиях эксплуатации поверхностная обработка щебнем дополнительно является защитой литого асфальтобетона от абразивного износа под воздействием шипованных автомобильных покрышек. На дорожных покрытиях обработку производят методом втапливания фракционированного щебня крупностью 5-10 мм или 5-20 (10-15) мм в поверхность ещё горячей асфальтобетонной смеси. Для дополнительного втапливания щебня применяют лёгкие гладковальцовые катки. При устройстве покрытий тротуаров и полов в помещениях обработку производят россыпью природного или фракционированного дроблёного песка[29].

Поверхностная обработка черненым щебнем верхнего слоя покрытия из литого асфальтобетона

Технология производства и укладки литого асфальта

Завод по производству литого асфальта

Литая технология основывается на применении в качестве вяжущих вязких сортов нефтяных битумов.

Поэтому, приготовление смеси происходит под действием сравнительно высоких температур:

• температура битума — 160—180°С;
• минеральные заполнители нагревают до 190—240°С;
• температура готового асфальта составляет 200—220°С.

Литой способ производства асфальтобетона исключает его изготовление в местах укладки смесей, поскольку весь процесс требует точного соблюдения температурного режима.

Рекомендуемая температура

Производство

Принципиальная схема производства литого асфальта

Технологическая инструкция приготовления литого асфальтобетона:

1. Холодные и влажные минеральные материалы, в расчетных соотношениях, загружают в агрегат питания, откуда при помощи наклонного транспортера сырье поступает в сушильный барабан. Там его просушивают и доводят до рабочей температуры.
2. Нагретые компоненты подаются элеватором в сортировочное устройство.
3. Разделенные на фракции песок и щебень через бункеры, предназначенные для горячего материала, следуют в дозаторы и по окончанию взвешивания загружаются в смесительный агрегат.
4. Холодный минеральный структурирующий порошок доставляется элеватором в нагреватель, где вещество сушится и нагревается до оптимальной рабочей температуры, после этого поступает в расходный бункер.
5. Осажденная в пылеуловителях пыль (отходы производства) подается в сортировочный агрегат, где дозируются и смешивается с песком и минеральным порошком.
6. Горячий битум из нагревателя поступает в смесительный агрегат, где дозируется и подается в бункер к остальным компонентам.
7. В главном смесителе осуществляется перемешивание всех составляющих.
8. После этого готовая продукция отгружается в специальные транспортные средства (кохеры), оборудованные котлом-термосом или резервуаром, снабженным системой обогрева и перемешивания материала в момент доставки потребителю.

Машина—кохер

Укладка асфальта

Строительство покрытий из литых асфальтобетонных смесей необходимо выполнять в сухую и теплую погоду при температуре не ниже 5°С. Асфальтобетон в момент укладки должен иметь температуру 185—235°С, в зависимости от технологических условий и типа битумного вяжущего.

Покрытие из литых смесей

Работы по укладке литого асфальта проходят в следующей последовательности:

• подготовительные работы;
• разгрузка асфальтобетона;
• укладка;
• распределение и прессовка черного щебня.

Устройство покрытий при помощи асфальтоукладчика:

1. К установленному в рабочее положение укладчику подъезжает термос-миксер для перегрузки раствора в бункер агрегата.
2. Открывают заслонку термоса, включают шнеки в приемном бункере укладчика и сливают готовый асфальт.
3. После загрузки нормируемого количества, начинают укладку.
4. Асфальт укладывают со скоростью 1–3 м/мин. Скорость регулируют в зависимости от проектной толщины слоя. По мере расхода материала, оператор добавляет его из рядом стоящего кохера.
5. При вынужденной остановке или окончании рабочей смены раствор необходимо полностью выработать или удалить из приемного бункера, а готовое покрытие, в месте будущего стыка, нужно отсечь упорным брусом. В следующую смену: брус снимают, прогревают место стыка и продолжают процесс укладки.

Устройство финишного покрытия из черного щебня

Покрытие черным щебнем

Черный щебень доставляется на объект автосамосвалами под пологом или в специальном изолируемом контейнере. Материал в момент распределения должен иметь температуру минимум 100°С.

Щебень укладывается способом рассева из расчета 10–15 кг/м2 по горячему основанию с рекомендуемой температурой 140—180°С. Материал может распределяться как вручную, так и механизированным способом (прицепной щебнераспределитель).

Щебнераспределитель

Работу катка можно начинать после достижения температуры покрытия 120°С. Движение автотранспорта допускается после окончательного остывания покрытия, но минимум — через 3 часа после укладки.

Литая асфальтобетонная смесь укладывается непрерывно и одновременно по всей ширине дороги, используя для этого нужное количество укладчиков, распределенных уступом на расстоянии друг от друга 25–30 м.

Методы испытаний[ | ]

На данный момент в РФ список методов тестирования литых асфальтобетонов определяется разработанными фирмами-производителями стандартами организаций или техническими условиями, обязательства к применению которых берет на себя производитель. Литые асфальтобетоны в России испытывают на величину пористости минерального остова, остаточной пористости, водонасыщение, определение предела прочности при расколе при 0 °C, предел прочности при сжатии при 50 °C, удобоукладываемость. В странах Евросоюза требования к литым асфальтобетонам содержат функциональные требования и, как правило, не содержат конкретных цифровых значений показателей показателей физико-механических свойств, ограничиваясь классификацией по большому числу критериев качества[30]. Окончательное значение того или иного показателя свойств литого асфальтобетона определяется в проектной документации на объект строительства или может декларироваться национальными приложениями к евростандарту (Nationally Determined Parameters)[31], а также предприятием-изготовителем. Основным методом при определении реологических свойств литого асфальтобетона в большинстве стран мира является определение глубины вдавливания (пенетрации) в образец плоского штампа площадью 5 см² при постоянной вертикальной нагрузке (52,5 кг). Испытание проводят на кубических образцах материала размерами 7,07×7,07×7,07 см при температуре +40 °C, в течение 30 минут. Измеряется величина деформации образца под действием нагрузки с точностью до 0,01 мм. Европейская методика испытания базируется на германском методе, изложенном в DIN 1996, глава 13.

Прибор для определения глубины вдавливания штампа

Техническое регулирование[ | ]

В мае 2012 года введены в действие российские стандарты на литой асфальтобетон — ГОСТ Р 54400-2001 «Асфальтобетон дорожный литой горячий. Методы испытаний» и ГОСТ Р 54401-2011 «Асфальтобетон дорожный литой горячий. Технические требования». Стандарты согласованы с европейскими нормативами[32]. На текущий момент в России существуют ряд документов, определяющих технические и технологические требования к материалу и способам проведения укладочных работ: стандарты организаций, технические условия, технические рекомендации, ведомственные строительные нормы. Наиболее известными документами, определяющими комплекс требований к литым асфальтобетонам, являются ТУ 400-24-158-89* и ТУ 5718-002-04000633-2006 (ГУП «НИИМОССТРОЙ»)[33]. Данные документы подвергаются критике относительно представленной в них классификации литых асфальтобетонов и способов их испытаний со стороны сторонников актуализации нормативной базы РФ и её гармонизации с европейскими техническими нормами. В Евросоюзе нормативные документы EN 13108-6:2006, EN 12697-20:2003, EN 13108-20:2006 определяют основные требования к литым асфальтобетонам и некоторым методам их испытаний.

Примечания[ | ]

1. Richard K. Shaffer, Dale B. Mellott.
   Mastic asphalt concrete. — Pennsylvania: Dept. of Transportation. Bureau of Materials Testing and Research, 1972. — 28 с.
2. ↑ 12Andreas Knobig.
   Gussasphalt im Strassenbau-damals und heute (нем.) (недоступная ссылка).
   BGA
   . gussasphalt magazin (2009). Дата обращения 22 сентября 2011. Архивировано 29 августа 2012 года.
3. Энциклопедия Брокгауза Ф.А. и Ефрона И.А.
   Асфальт (рус.) (недоступная ссылка —
   история
   ). Российская Государственная библиотека (1911). Дата обращения 22 сентября 2011.
4. ZTV Asphalt — StB 01 Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für den Bau von Fahrbahndecken aus Asphalt. — «Дополнительные технические условия договора и директивы по устройству покрытий проезжего полотна из асфальта».
5. EN 13108-6:2006 Bituminous mixtures — Material specifications — Part 6: Mastic Asphalt. — «Смеси битумные Технические условия на материал Часть 6. Литой асфальт».
6. Финские нормы на асфальт 2000 — Хельсинки: Совещательная комиссия по покрытиям PANK.ry, 2000. — ISBN 951-97197-7-6
7. Цифрой обозначают максимальную крупность минерального заполнителя, в миллиметрах, при рассеве на ситах, имеющих квадратную форму ячеек. Следующая после цифры буква определяет класс транспортной нагрузки автодороги.
8. ↑ 123С. Н. Иванченко, Н. И. Ярмолинская, А. А. Парфенов.
   Обеспечение качества асфальтобетона с учётом особенностей свойств составляющих и технологии уплотнения. — Хабаровск.: Изд-во Тихоокеан.гос.ун-та, 2006.-С82-83.-237 с.-ISBN 5-7389-0450-8
9. Рыбьев И. А.
   Асфальтовые бетоны. — М.: Высш. шк., 1969.-399 с.
10. В верхнем ряду структура литого асфальтобетона тип 1 с крупностью щебня не более 15 мм. В нижнем ряду представлен разрез образца литого асфальтобетона тип 2 с крупностью щебня не более 10 мм
11. В европейской практике дорожного строительства допускают применение битумов и полимерно-битумных вяжущих с показателями пенетрации 20/30 ед. При применении литых асфальтобетонов в качестве покрытия полов в производственных и жилых помещениях применяют битумы с показателями пенетрации 10-20 и менее единиц.
12. ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия. (неопр.)
    . Дата обращения 16 октября 2011. Архивировано 29 августа 2012 года.
13. ГОСТ 8736-93 Песок для строительных работ. Технические условия. (неопр.)
    (недоступная ссылка). Дата обращения 16 октября 2011. Архивировано 29 августа 2012 года.
14. ГОСТ Р 52129-2003 Порошок минеральный для асфальтобетонных и органоминеральных смесей. Технические условия. (неопр.)
    . Дата обращения 1 ноября 2011. Архивировано 29 августа 2012 года.
15. ↑ 12Н. В. Майданова, А. В. Покровский.
    Применение дефлегматоров // Автомобильные дороги. — 2011. — № 5. — С. 120—122. Архивировано 13 марта 2020 года.
16. С. К. Иллиополов, Е. В. Углова
    . Долговечность асфальтобетонных покрытий в условиях роста динамического воздействия транспортных средств.- Информавтодор. , 4/2007.
17. Литой асфальтобетон по европейской классификации отнесён к классу Вfl-S1 в соответствии с EN 13501-1 или к категории строительных материалов В1 согласно немецкому нормативу DIN 4102-4. По результатам Российских сертификационных испытаний литой асфальтобетон имеет характеристику по распространению пламени РП1 (наименьшая степень).
18. По данным немецкой компании BGA
19. DIN 18195 Bauwerksabdichtungen. — «Изоляция строительных сооружений»
20. DIN 18560 Estriche im Bauwesen. — «Монолитные полы в строительном деле».
21. DIN 18560-2 Estrich im Bauwesen, Teil 2 — Estrich und Heizestrich auf Dämmschichten. — «Монолитные полы в строительном деле. Часть 2. Монолитные полы и полы с подогревом на изоляционных слоях».
22. DIN EN 13813:2003-01 — Estrichmörtel, Estrichmassen und Estriche — Estrichmörtel und Estrichmassen — Eigenschaften und Anforderungen. — «Растворы и составы для монолитных полов. Свойства и требования».
23. Овчинников И. Г., Макаров В. Н., Овчинников И. И., Распоров О. Н.
    Проблемы устройства современных дорожных покрытий на мостовых сооружениях с ортотропной и железобетонной плитой проезжей части.//
    Красная линия
    .-2009.-№ 39/8.-С 42-47.
24. СП 35.13330.2011. СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы (Актуализированная редакция). — 2011. Архивная копия от 28 января 2012 на Wayback Machine
25. ОДМ 218.2.003-2007. Рекомендации по использованию полимерно-битумных вяжущих материалов на основе блоксополимеров типа стирол-бутадиен-стирол при строительстве и реконструкции автомобильных дорог (неопр.)
    . Дата обращения 16 октября 2011. Архивировано 29 августа 2012 года.
26. TV-BEL-ST 92, Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für die Herstellung von Brückenbelägen auf Stahl, Ausgabe 1992/1995, FGSV-Nr. 784/1
27. ZTV-BEL-B und TL-BEL-B, Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für das Herstellen von Brückenbelägen auf Beton ZTV-BEL-B Teil 3: Dichtungsschicht aus Flüssigkunststoff und Technische Lieferbedingungen für Baustoffe zur Herstellung von Brückenbelägen auf Beton mit Dichtungsschicht nach ZTV-BEL-B, Teil 3, Ausgabe 1995, FGSV-Nr. 781/1/2
28. ↑ 12
    The Mastic Asphalt Industry- A Global Perspective. Final version EMAA/HSE Working Group. November 2010.-29 p.
29. ГОСТ Р 54401-2011 «Асфальтобетон дорожный литой горячий. Технические требования», Приложение А
30. EN 13108-6:2006 Bituminous mixtures — Material specifications — Part 6: Mastic Asphalt. (неопр.)
    . — «Смеси битумные Технические условия на материал Часть 6. Литой асфальт». Дата обращения 9 октября 2011. Архивировано 29 августа 2012 года.
31. Eurocodes database for Nationally Determined Parameters (NDPs database) (неопр.)
    (недоступная ссылка). — «База данных евроов для национально определяемых параметров». Дата обращения 1 ноября 2011. Архивировано 29 августа 2012 года.
32. Покровский А. В.
    О разработке ГОСТ на литой асфальтобетон // Автомобильные дороги. — 2011. — № 2. — С. 38—41. Архивировано 11 марта 2016 года.
33. ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия. (неопр.)
    . Дата обращения 1 ноября 2011. Архивировано 29 августа 2012 года.