Асфальтобетони

У дорожньому будівництві використовують асфальтобетони, які мають різні структури (згідно з класифікацією М.І.Волкова): порова, базальна і контактна.

Порова структура. Асфальтобетони з поровою структурою відносяться до малощебеневих сумішей з вмістом щебеню (Са) 0,38-0,42 частки об’єму. Сумарний вміст (об’ємний) мінерального заповнювача становить 0,82-0,84 частини об’єму, що відповідає максимально щільній упаковці з дисперсних частинок. Залишену частину об’єму займає бітум (Св) і замкнені пори повітря (Ср).

Контактна структура. Асфальтобетон із контактною структурою відноситься до багатощебеневих сумішей (Са=0,40-0,55) і має каркас із зерен щебеню, які контактують між собою. Залишену частину об’єму займає бітум (Св) і пори повітря (Ср): Св + Ср = 0,18-0,24.

Базальна структура. Особливості асфальтобетонів з базальною структурою є підвищений вміст в’яжучого (Св=0,27-0,35). Дані асфальтобетони відносяться до малощебеневих сумішей (Са=0,38-0,42).

Гранулометричний склад мінеральної частини у значній мірі визначає властивості асфальтового бетону. За базальною структурою (при вмісті щебеню менше 35-40 %) щебінки не будуть стискатися одна з одною (безкаркасна суміш). У цьому випадку особливу роль відіграють властивості піску, мінерального порошку та органічного в’яжучого.

При контактній структурі (якщо вміст щебеню більше 40 %), то щебінки починають контактувати одна з одною і суміш перетворюється у каркасну. У цьому випадку головну роль виконують властивості щебеню. Жорсткість таких сумішей збільшується, тому для них необхідно застосовувати більш важкі ущільнювачі.

Гранулометричний склад мінеральної частини підбирають за принципом щільних сумішей, коефіцієнт збігу приймається у межах 0,65-0,90.

Для забезпечення потрібної щільності бетонів коефіцієнт пористості мінеральної частини не повинен перевищувати 16-24 % від об’єму для зернистих сумішей і 28 % – для піщаних.

У достатньо пористих асфальтових бетонах мінерального порошку повинна бути така кількість, щоб він не розсував зерен мінеральних частинок, а тільки заповнював порожнини між ними. Мінерального порошку за масою повинно бути стільки ж як і бітуму.

У якості в’яжучого при приготуванні асфальтових бетонів застосовують нафтові дорожні бітуми – в’язкі і рідкі, а інколи для дьогтебетону – дьогті. Для різних типів асфальтобетонів використовують різні типи бітумів.

Кількість органічного в’яжучого в асфальтових бетонах повинна бути пропорційною сумарній поверхні мінеральної частини і визначається підбором.

Для покращення зчеплення бітуму з поверхнею мінерального матеріалу, скорочення часу перемішування органічних в’яжучих із мінеральним матеріалом та покращення зручноукладальності та ущільнувальності суміші застосовують ПАР – високомолекулярні органічні кислоти та їх солі. Крім того, як активатори використовуються цемент, вапно, сланцева зола.

Всі вимоги до асфальтового бетону викладені у ДСТУ Б В.2.7-119-2003 “Суміші асфальтобетонні і асфальтобетон дорожній та аеродромний. Технічні умови”. Що стосується температурних режимів, то вони регламентуються в залежності від марки бітуму, який застосовується для приготування АБС та вмісту щебеню і мають показники, які наведені в таблиці 3.

Температура холодних сумішей після ущільнення повинна бути вищою 5°С навесні та вищою 10°С восени.

Ущільнення зразків у лабораторних умовах здійснюється:

піщаних – у формах діаметром 50,5 мм;

дрібнозернистих – у формах діаметром 71,4 мм;

крупнозернистих – у формах діаметром 101 мм.

Формування зразків у лабораторних умовах із сумішей з вмістом щебеню більше або рівним 35 % виконується при тиску 30 МПа, а при меншому – 40 МПа на протязі 3 хвилин.

При виборі марки бітуму необхідно дотримуватися правила, згідно з яким асфальтобетону з підвищеним вмістом щебеню відповідає бітум з меншою глибиною занурення голки.

Допустима похибка дозування компонентів при приготуванні сумішей не повинна перевищувати для щебеню і піску 3 %.

Мінерального порошку і бітуму 1,5 % від маси відповідних компонентів.

Таблиця 3 Температурні режими асфальтобетонних сумішей