Асфальт типы и марки. Типы асфальта

Асфальт - природный или искусственный многокомпонентны й 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-минераль ные 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-битум ные 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…175 0 С и 140…155 0 С, при изготовлении холодных смесей - до 65…75 0 С и 110…120 0 С 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-мастич ные смеси ЩМА со стабилизирующими добавками.
Литые асфальтобетонные смеси с увеличенным содержанием битума и минерального порошка.
Полимерасфальтоб етонные смеси с добавлением полимеров (эластомеров).
Цветные горячие и холодные смеси с красящими пигментами.
Стеклоасфальтобе тонные смеси с включением стеклянного боя.
Резиноасфальтобе тонные и резиновые дренирующие смеси с резиновой крошкой и полимерными добавками.
Сероасфальтобето нные смеси с присутствием технической серы.

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

Самый используемый дорожно-строительный материал в 20 веке - асфальт - разделяется на множество видов, марок и типов. Основанием для разделения служит не только и не столько перечень входящих в асфальтобетонную смесь исходных компонентов, сколько соотношение их массовых долей в составе, а также некоторые характеристики составляющих - в частности, размер фракций песка и щебня, степень очистки минерального порошка и все того же песка.

Состав асфальта

В асфальте любого типа и марки есть песок, щебень или гравий, минеральный порошок и битум. Впрочем, что касается щебня, то при приготовлении некоторых видов дорожного покрытия он не используется - но если асфальтирование территорий производится с учетом высокого трафика и сильных кратковременных нагрузок на покрытие, то щебень (или гравий) необходим - в качестве каркасообразующего защитного элемента.

Минеральный порошок - обязательный исходный элемент для приготовления асфальта любых марок и типов. Как правило, массовая доля порошка - а он получается путем дробления пород, в которых высокое содержание соединений углерода (проще говоря - из известняков и прочих органических закаменевших отложений) - определяется исходя из задач и требований к вязкости материала. Большой процент минеральных порошков позволяет использовать его в таких работах как асфальтирование дорог и площадок: вязкий (то есть прочный) материал будет успешно гасить внутренние колебания мостовых конструкций, не трескаясь.

В большинстве типов и марок асфальта используется песок - исключение, как мы говорили, составляют типы дорожного покрытия, где велика массовая доля гравия . Качество песка определяется не только степенью его очистки, но и способом получения: добытый открытым способом песок нуждается, как правило, в тщательной очистке, а вот песок искусственный, получаемый при дроблении скальных пород, считается уже готовым «к работе».

Наконец, битум - краеугольный камень индустрии производства дорожного покрытия. Продукт переработки нефти, битум содержится в смеси любой марки в очень небольшом количестве - его массовая доля в большинстве сортов едва ли достигает 4-5 процентов. Хотя, широко использующийся при таких работах как асфальтирование территорий со сложным рельефов и ремонте дорог, литой асфальт может похвастаться содержанием битума в 10 и более процентов. Битум придает такому полотну изрядную упругость после затвердевания и текучесть, позволяющую легко распределять готовую смесь по площадке.

Марки и типы асфальта

В зависимости от процентного содержания в составе перечисленных компонентов, выделяют три марки асфальта . Технические характеристики, область применения и состав смеси различных марок описываются в ГОСТ 9128-2009, в котором, помимо всего прочего, учтена и возможность добавления дополнительных присадок, увеличивающих морозостойкость, гидрофобность, гибкость или износостойкость покрытия.

В зависимости от процентного содержания наполнителя, находящегося в составе дорожно-строительной смеси, ее подразделяют на следующие типы:

А - 50-60% щебня;
Б - 40-50% щебня или гравия;
В - 30-40% щебня или гравия;
Г - до 30% песка из отсева дробления;
Д - до 70% песка или смеси с отсевами дробления.

Асфальт марки 1

Под этой маркой изготавливается широкий диапазон различных типов покрытий - от плотных до высокопористых, со значительным содержанием щебня. Область их использования - дорожное строительство и благоустройство: вот только пористые материалы совсем не годятся на роль собственно покрытия, верхнего слоя дорожного полотна. Куда лучше применять их для устройства оснований, выравнивания базы под укладку более плотных типов материала.

Асфальт марки 2

Диапазон плотности примерно тот же, однако содержание и процентное соотношение песка и гравия могут варьироваться в весьма широких пределах. Этот тот самый «среднестатистический» асфальт, с весьма обширной сферой применения: и строительство автомобильных дорог, и ремонт их, и обустройство территорий под паркинги и площади не обходятся без него.

Асфальты марки 3

Покрытия марки 3 отличаются тем, что при их изготовлении не используется щебень или гравий - их заменяют минеральные порошки и особо качественный песок, получаемый путем дробления твердых горных пород.

Соотношение песка и щебня (гравия)

Соотношение содержания песка и гравия - один из важнейших показателей, который определяет область применения того или иного типа покрытия. В зависимости от превалирования того или иного материала его обозначают буквами от А до Д: А - более чем наполовину состоит из мелкофракционного щебня или гравия, а Д - примерно на 70 процентов состоит из песка (правда, песок используется по большей части из дробленых горных пород).

Соотношение битума и минеральных составляющих

Не менее важное - ведь именно оно определяет прочностные характеристики дорожного полотна. Высокое содержание минеральных порошков существенно увеличивает его хрупкость. Поэтому песчаные асфальты могут применяться лишь ограниченно: благоустройство территорий парков или тротуаров. А вот покрытия с большим содержанием битума - желанный гость на любых работах: особенно если это дорожное строительство в суровых климатических условиях, при минусовых температурах, если скорость работ такова, что уже спустя сутки по новенькому полотну пойдет дорожная техника, а после сдачи готовой дороги - ринутся большегрузные автомобили.

Основными слагаемыми данного материала является щебень, обычный речной песок, битумная смола, а также полимерные материалы для укладки на поверхность. Последний компонент не всегда используется, так как является дорогостоящим, применяются, в основном, при строительстве автострад и магистралей. Несмотря на то, что все компоненты можно найти в сарайчике, сделать дорожное покрытие на даче будет немного сложно. Следует серьезно подготовиться к этому процессу

Нам необходима емкость для смешивания «ингредиентов», очаг огня (можно костер) на 6-8 часов непрерывно, около 100 литров воды для охлаждения суспензии, а также один из клейстеров, чтобы все держалось в куче. Его роль может играть смола или битум (предпочтительнее). Рассмотрим пошагово инструкцию по изготовлению.

Шаг 1 Подготавливаем емкость.

Первым делом нужно сделать прототип бетономешалки, поскольку «убивать» дорогостоящий и полезный предмет будет нерационально. Для наших целей подойдет металлическая бочка из-под масла или дизельного топлива, в которых продают фирменный продукт. Если у вас такой нет, можно за копейки купить (или безвозмездно одолжить) у любого фермера или в самой компании, которая разливает масло в розничную тару. Их часто выкидывают в металлолом как отход производства. Закрываем крышку, по центру снизу сверлим отверстия. Продеваем металлический прут (трубу, уголок, квадрат и т.п.) и обвариваем инверторной сваркой, чтобы не было нигде течи. К одному из краев привариваем Г-образный прутик, получается «вертел».

Шаг 2 Смешиваем компоненты.

Насыпаем щебень в нашу «бетономешалку», добавляем туда немного песка (2:1), тщательно все перемешиваем. Нельзя набирать мокрые строительные материалы – они сразу же слипнутся, а отковырять их от металлических стенок будет очень сложно.

Шаг 3 Нагреваем битум и полимерные добавки.

В отдельной емкости (лучше всего взять 15-литровое ведро) нам необходимо нагреть битум до кипения, для лучшей эластичности в него можно добавить шампунь. Он потом выгорает, зато мешать будет намного удобнее. Туда же добавляем полимеры и пластификаторы.

Шаг 4 Смешиваем все в кучу.

Здесь не нужно много фантазии, просто берем и добавляем кипящий битум в заранее прогретую бочку со щебнем и песком. Важно: нельзя смешивать, если бочка и все компоненты не прогреты – битум быстро остынет и размешать будет нереально. Для удобства можно добавить предварительно в бочку воды 50 литров и довести до кипения. После этого налить битум и перемешивать до тех пор, пока вода не испариться.

Температура кипения воды – 100 градусов, ровно столько, сколько нам нужно для битума, чтобы сделать его текучим и клейким. Помните, что нельзя перегревать этот материал – он воспламеняется при температуре в 170 градусов, поэтому следите за водой. Только закончилась – выливайте!

Шаг 5 Заливаем в ямки.

Область, в которую вы будете заливать асфальт, нужно тщательно очистить, желательно выдуть компрессором. После того, как зальете горячую смесь, нужно взять каток или любой другой инструмент (трамбовку) и уплотнить материал. Обязательно смочите водой металл инструмента, чтобы он не прилип к битуму во время трамбовки.

Если придерживаться инструкции, то изготовление асфальта в домашних условиях будет безопасным, быстрым и даже очень интересным!

Что такое холодный асфальт и в чем его особенность

Совсем недавно на территорию России попал достаточно интересный продукт – полимерный асфальт. Его особенность в том, что укладывать его можно абсолютно при любой температуре. Тесты показали отличную вязкость и клейкость даже при -20С, что дает возможность ремонтировать дороги или делать подъезд к даче даже зимой.

В его состав входит текучий битум марки СГ или МГ 70/130, отличающийся повышенной вязкостью. Также содержаться специальные пластификаторы и модификаторы, действующие аналогично «холодной сварке». За счет этого можно даже при отрицательной температуре получить отличный результат. Дорожки будут иметь повышенную прочность и прослужат намного дольше обычного асфальта. Технология внедряется уже более 5 лет на территории России, и сейчас купить такой материал может каждый желающий.

Искать метод, как сделать асфальт своими руками нет смысла, так как холодная технология подразумевает высокотехнологический процесс изготовления под давлением и недоступна в домашних условиях. Его стоимость намного выше обычного дорожного покрытия, поэтому редко используется в промышленности. Зато каждый дачник может купить нужное количество для изготовления дорожек в саду или небольшого подъезда для автомобиля. Купить можно в обычном магазине. Установка не требует особых знаний: просто насыпаете смесь в нужное место и уплотняете любым удобным способом, даже шинами автомобиля.

Как изготовить новый асфальт из старого дорожного покрытия

Еще один очень популярный метод облагородить участок без особых капиталовложений – использование старого дорожного покрытия в качестве основного сырья для изготовления нового. Для этого нам понадобится около 100 кг старого покрытия, которое выбрасывают при ремонте шоссе, свежий битум, 10 кг смолы для эластичности и отвердитель для бетона. Рассмотрим пошагово, что нужно сделать.

То, насколько долго продержится на дороге, паркинге, площади или садовой дорожке асфальтирование, зависит не только от умения строителей, спецтехники или качества подготовки под укладку, но и от того, насколько правильно выбран асфальт. Соответствие асфальтобетонной смеси условиям эксплуатации (качество и толщина дорожных одежд, климат, трафик и т.д.) – ключевой момент, который нужно учитывать перед асфальтированием. Разобраться в том, от чего зависит марка асфальта, каков состав и каковы особенности материала – поможет небольшой марочник асфальта. Немного расскажет нам марочник и про то, какую марку асфальта и где использовать.

Но сначала – посмотрим, из каких компонентов состоит асфальтобетонная смесь в принципе.

Состав асфальта

Искусственный асфальт (или асфальтобетон) – это, строго говоря, композитный материал. Как для композита для асфальта характерно удачное сочетание свойств отдельных компонентов, входящих в его состав: одни дают асфальту пластичность, другие – обеспечивают текучесть, третьи – выступают в роли силового жесткого каркаса.

Состав материала практически всегда одинаков. В основе – битум и минеральный порошок, который получают путем дробления известняков и сходных с известняком пород. Дополняют битумно-порошковую смесь песок или гравий (как вариант – щебень). Все чаще марочные свойства асфальта изменяют и улучшают за счет добавки в готовую смесь мастик и присадок.

Марки асфальта

Всего их три: в номенклатуре принято цифровое обозначение марок: 1,2 и 3.

Марки асфальта 1 и 2 в обязательном порядке содержат щебень. В марке 3 щебень отсутствует, однако – в качестве замены щебню или гравию – в него включено значительное количество отсева от дробления той же щебенки с гравием.

Песок в марке 1 может быть заменен отсевом. В марочника асфальт номер 1 является самым универсальным – его используют, изменяя плотность наполнителя, для создания самых разных покрытий.

Каждая марка асфальта может быть представлена несколькими типами – в зависимости от процентного содержания наполнителя: то есть песка или отсева, а также щебня и гравия. Важно при этом именно соотношение песка и гравийного (щебеночного) наполнения.

Типы асфальта

Типы материала традиционно маркируются буквами: от А до Д по порядку. Тот или иной тип присваивается асфальту в зависимости от количества в нем наполнителя – песка, щебня, гравия, отсева, точнее, как мы уже указали, соотношения перечисленных наполнителей.

Разумеется, зависимость не прямая – процент щебня и песка, равно как и их соотношение для каждого типа асфальта может серьезно варьироваться в пределах от нескольких до 10 процентов. Содержание и характер наполнителя, в итоге, определяет плотность получающегося асфальтового покрытия.

Так, щебень или гравий преобладают в типах асфальта А, Б и В, а песок в типах Г и Д. Причем, в асфальте типа А гравия может содержаться до 60%, а в материале типа Б и В – от 30 до 50%.

Песок – главный наполнитель асфальтов типов Г и Д. В первом песка содержится порядка 30%, а во втором – около 70%. Песок может быть частично заменен отсевом дробления гравия, щебня или иного камня: в асфальте типа Д допускается использование как чистого песка, так и смеси с отсевом. Чем больше процент песка, полученного путем дробления камня, тем выше качество – в том числе износостойкость – асфальта.

Остановимся немного и на таком важном показателе как соотношение битума и минерального порошка в асфальте. При превалировании в асфальтовой смеси минеральной составляющей область использования материала довольно ограничена. О том, чтобы применять такой асфальт для устройства паркинга или автострады лучше забыть. А вот как недорогой материал для садовых дорожек и площадок он будет в самый раз.

Чем выше процент битумной составляющей, тем более долгоживущим и универсальным будет асфальтовое покрытие. Причем, битуму нипочем не только механические воздействия (каблуки, шипы зимней «резины»), но и агрессивные климатические: недаром материал хорошо зарекомендовал себя на стройках в условиях Крайнего Севера, на Дальнем Востоке, а также при работах на крайне сложных грунтах Северо-запада России.

А теперь – чуть подробней о каждой марке асфальта.

Асфальт марки 1

Универсальный. Качественный. Гибкий. Асфальт марки один действительно отличается широтой применения. Корректируя процентное соотношение наполнителя и битума можно создавать асфальтобетонную смесь для решения задач по асфальтированию решительно любых площадок и дорог. Однако в случае, когда мы имеем дело с пористым асфальтом марки 1, лучшего применения ему, чем подложка для более износостойких материалов, просто не найти. Наибольшей широтой применения характеризуются асфальты этой марки с низким содержанием щебня и высоким – песка из дробленых горных пород.

Асфальт 2 марки

Эта марка асфальта ещё более распространена, чем материалы марки 1. За счет того, что соотношение компонентов в асфальте 2 марки варьируется в очень широких пределах, из него можно создавать действительно универсальное дорожное покрытие, использовать в благоустройстве и при ремонте дорожного полотна.

Высококачественный асфальт марки 3 – довольно дорог. Но и эксплуатационные характеристики материала весьма высоки: это совсем не «середнячок» марки 2.

Состав

Состав асфальта предполагает наличие:

гравия;
щебня;
песка;
битума;
минерального порошка.

Что касается щебня, то некоторые разновидности данного покрытия не предусматривают его использования. Однако щебень или гравий необходимы, если осуществляется асфальтирование территории с учетом сильных кратковременных нагрузок и высокого трафика на покрытие. Упомянутые материалы при этом выступают в роли каркасообразующего защитного элемента.

В качестве обязательного исходного сырья используется он содержится в составе любых разновидностей и марок асфальта. Массовая доля этого порошка определяется с учетом требований и задач к вязкости. Если использовать минеральный порошок в большом объеме, то материал получит способность гасить колебания мостовых конструкций, не покрываясь трещинами.

Как было упомянуто выше, песок используется в большинстве марок и типов асфальта. Его качество определяется степенью очистки и способом получения. Материал может быть добыт открытым способом, в этом случае он предусматривает необходимость тщательной очистки. Краеугольным камнем индустрии является продукт переработки нефти.

Массовая доля битума в большинстве сортов асфальта не превышает 5%. Однако при необходимости асфальтирование территорий, которые имеют сложный рельеф, битум может применяться в объеме до 10% и больше. Это сырье придает плотность и упругость смеси после затвердевания. Готовый состав легко распределяется по площадке, ведь он обладает текучестью.

Плотность и основные характеристики природного асфальта

Плотность асфальта - это одна из первых характеристик, которая интересует профессионалов и частных застройщиков. Природная его разновидность представляет собой легкоплавкую твердую массу чёрного цвета. На изломе материал может иметь тусклый или блестящий цвет.

Составляет 1,1 г/см³. Температура плавления может изменяться в пределах от 20 до 100 °С. В составе содержится масло в объеме от 25 до 40%, а также смолисто-асфальтеновое вещество, которое может содержаться в объеме от 60 до 75%. Что касается элементного состава в процентах то он выглядит следующим образом:

C - 80—85.
Н - 10—12.
S - 0,1—10.
О - 2—3.

Плотность асфальта вам уже известна, однако эта характеристика не является единственной, которая интересует потребителей. Среди прочих особенностей следует выделить способ образования из остатков или фракций нефти в результате испарения лёгких составляющих и окисления под влиянием гипергенеза.

Характеристики искусственного асфальта

Искусственный асфальт еще называется Он представляет собой уплотненный состав из минерального порошка, щебня, битума и песка. Встречается горячий асфальт, который укладывается методом уплотнения при воздействии температуры в 180 °С и больше. Если в процессе производства используется маловязкий битум, то укладка ведется при температуре в пределах от 40 до 80 °С. Если используется жидкий битум, то асфальт является холодным и уплотняется при температуре до -30 °С.

Основные марки асфальта и ГОСТ

Плотность асфальта крупнозернистого была упомянута выше, однако следует знать еще и о том, что процентное содержание ингредиентов в составе влияет на марки и типы асфальта. Сегодня общеприняты три разновидности, которые изготавливаются по ГОСТ 9128-2009. В этих стандартах можно узнать о возможности добавления присадок, которые повышают гидрофобность, морозостойкость, износоустойчивость и гибкость покрытия.

В составе асфальта марки 1 содержатся:

отсев;
песок;
щебень;
бетон;
минеральный порошок.

К этому покрытию относятся плотные материалы, в которых содержание щебня может изменяться в пределах от 30 до 60%. Сюда следует отнести высокоплотные, щебеночные высокопористые и пористые асфальты. Асфальт, ГОСТ которого должен быть учтен при производстве, может изготавливаться под маркой 2. В составе данного материала содержатся:

щебень;
бетон;
отсев дробления;
песок;
минеральный порошок.

К этой категории следует отнести высокопористые песчаные, пористые, а также плотные асфальты, в которых содержание щебня может изменяться от 30 до 50%, тогда как смесь из отсева дробления и песок может составить объем до 70%.

Плотность асфальта вам уже известна, однако необходимо знать ещё и о том, что существует марка асфальта 3, в ней содержатся:

отсев дробления;
песок минеральный;
порошок битума.

В этом случае речь идет о смесях, щебня и гравия в которых может содержаться в пределах от 30 до 50%. Отсев дробления и песок содержатся в объеме от 30 до 70%.

Описание марок

Плотность асфальта (т/м3) составляет 1,1. Однако это не всё, что следует знать о свойствах. Например, асфальт марки 1 может быть высокопористым или плотным с высоким содержанием щебня. Областью использования данного покрытия выступает дорожное благоустройство и строительство. Что касается асфальта марки 2, то диапазон его плотности остается примерно таким же, но процентное содержание гравия и песка варьируется в широких пределах. Этот асфальт считается самым среднестатистическим. Применяется смесь для возведения обустройства территорий, ремонта покрытий, а также формирования площадок и паркингов.

Заключение

Плотность асфальта (т/м3) составляет 1,1. Но этот параметр не является единственным, который следует знать. Например, стоит упомянуть еще и о месторождении асфальта, которое распространяется на территории бывшего СССР, острове Тринидад, Венесуэлы, Франции и Канады. Смешиваясь с минеральными составляющими, среди которых гравий и песок, материал превращается в мощную кору на поверхности нефтяных озёр. Такое покрытие распространено в районах выхода и неглубокого залегания к поверхности земли нефтеносных пород.