Asfaltbetonio dangos: tipai, klojimo technologija

Asfaltas yra daugiakomponentis mišinys, kurio gamybai naudojamas smėlis ir akmuo. Norėdami įgyti sutraukiančias savybes, prie medžiagos pridedami bituminiai komponentai. Teisingai šią kompoziciją vadinkite asfaltu. Tačiau net specializuotuose leidiniuose vartokite terminą „asfaltas“, o tai nėra klaida.

Pirmieji asfaltuoti keliai

Pirmą kartą asfalto dangos buvo naudojamos Babilone (apie 600 m. Pr. Kr.). Iš uolienų buvo išgautas bitumas kietai dangai sukurti. Sugriuvus senovės civilizacijai, kelio statyba naudojant bitumines medžiagas Vakarų Europoje buvo atnaujinta tik XIX amžiuje. Tuomet ši technologija buvo aktyviai naudojama JAV. Šiuo atveju asfalto dangą sudarė bitumo turinčios uolienos, susmulkintos iki miltelių pavidalo. Ši danga vadinama „sugadintu asfaltu“.

Asfalto išvaizda Rusijoje

Mūsų šalyje asfaltas pradėtas gaminti 1869 m. Iš Syzran asfalto uolienų. Rusijos imperijoje, priešingai nei užmaskuotas asfaltas, kelio danga buvo pagaminta iš išlydyto mišinio, kuriame yra žvyro ir smėlio, bitumo ir asfalto uolienos. Paruoštas asfaltas buvo nuleistas ant žemės ir išlygintas rankiniu įrankiu. Toliau kelią sutraiškė didžiulė apkrova. Šią technologiją ekspertai vadina „asfaltuotu asfaltu“. Nuo 1906 m. Į jį buvo dedama naftos bitumo.

XX amžiaus pradžioje mokslininkai sugalvojo specialius asfalto mišinius, kurie pamažu pradėjo išstumti sugadintą ir liejamą dangą. Pagrindiniai naujų gaminių pranašumai buvo tai, kad dangos paruošimas, jos uždėjimas ir sutankinimas buvo atliekamas visiškai mechaniniu būdu, nenaudojant rankų darbo. Sovietų Sąjungoje profesoriaus P. V. Sacharovo pastangomis 1928 m. Volokolamsko plente pasirodė pirmasis asfaltbetonio kelio ruožas.

Asfaltbetonio pranašumai

Šiuo metu daugiau kaip 60 procentų viso Rusijos kelių ilgio yra asfaltbetonio danga. Toks kelių tiesimo medžiagos populiarumas atsiranda dėl šių privalumų:

1. Lėtas dėvėjimas.
2. Didelis atsparumas apkrovai.
3. Atsparumas temperatūros ir vandens pokyčiams.
4. Lengvas išmontavimas ir valymas.
5. Galimybė vėl naudoti medžiagą.
6. Sumažinta vibracija keliaujant kelyje.

Asfaltbetonio dangos eksploatacija yra skirta sumažinti vibraciją, atsirandančią dėl sunkiųjų motorinių transporto priemonių judėjimo. Tokia važiuojamoji dalis leidžia sumažinti ratų keliamą triukšmą, taip pat prisideda prie sklandaus ir ramaus automobilių srauto judėjimo.

Kelių tiesimas iš asfaltbetonio dangos gali būti atliekamas srauto greičio metodu, naudojant integruotą mechanizuotą procesą.

Asfalto betonas yra klojamas ant kelio, kurio nuolydis yra ne didesnis kaip 60 procentų. Esant didesniems nei 40 procentų nuolydžiui, danga yra grublėta, kad transporto priemonės padangos būtų pakankamai sukibusios. Skersinis asfalto nuolydis turėtų būti 15–20 procentų.

Dervos mišinio naudojimas

Daug rečiau asfaltbetonio dangos tiesimui naudojami deguto mišiniai, į kurių sudėtį pridedama akmens anglių dervos pagal klampumą. Šio tipo danga savo išvaizda beveik nesiskiria nuo klasikinio asfaltbetonio.Dervos mišinys yra atsparesnis dilimui, jis greičiau sunaikinamas dėl kraštutinės temperatūros ir vandens. Be to, veikiant guminėms transporto priemonių padangoms, jis greitai ištrinamas.

Miestuose draudžiama naudoti laipsnio betoną, nes lengvo dervos frakcijų išgarinimas yra kenksmingas žmonėms. Be to, veikiant vandeniui, iš tokio asfalto mirkomi fenoliai, kurie yra kenksmingi žmonėms ir aplinkai.

Asfalto sudėtis

Daugelį domina įrenginys, skirtas padengti asfalto mišiniu. Pagrindiniai viršutinio kelio sluoksnio komponentai yra bitumas, smėlis, žvyro ir žvyro rūšys. Į kai kurias veisles taip pat dedama užpildų ir mineralinių komponentų, kad mišinys būtų stipresnis.

Smėlis asfaltbetonio dangos sudėtyje atlieka užpildo vaidmenį, kuris yra būtinas vienodam mišinio slėgiui ant žemės klojant ir kietinant. Be smėlio, kelias būtų pasklidęs ir žvyras nuslinko. Į kai kurias specialias kompozicijas pridedamas cementas, kuris kartu su smėliu suteikia dangai papildomą kietumą.

Kaip mineralinis užpildas statant asfaltbetonio dangas, prieš susidarant dulkėms, naudojama susmulkinta uoliena, pavyzdžiui, kalkakmenis, kreida ar smiltainis. Jis skirtas užpildyti mažus tuštumus klojant kelius. Smiltainis yra pats universaliausias, nes jis yra inertiškas bet kuriai cheminei medžiagai. Kreida ir kalkės paprastai naudojamos viešuose keliuose. Smiltainis pridedamas tiesiant kelius šalia chemijos gamyklų.

Gumos trupiniai dedami į asfaltą, kurio skersmuo ne didesnis kaip 1,5 mm, kad danga būtų elastinga ir atspari vandeniui. Asfaltbetonio danga, į kurios sudėtį įmaišoma pakankamai gumos, retai linkusi įtrūkti. Tačiau tokia medžiaga yra pernelyg brangi, todėl jos naudojimas dažnai yra neracionalus. Paprastai gumos užpildas pridedamas statant greitųjų geležinkelių linijas.

Klasifikacija

Vienas pagrindinių asfaltbetonio dangos įrenginio parametrų yra skaldyto akmens dydis, naudojamas jo sudėtyje. Remiantis tuo, mišinys yra padalintas į keletą grupių:

1. Tankūs mišiniai. Jie naudojami klojant viršutinį asfaltbetonio dangos sluoksnį. Tokiame asfalte yra smulkaus žvyro. Statant greitkelius, skirtus judėti lengvosioms transporto priemonėms (dviračiams ir vežimėliams), taip pat pėstiesiems, gali būti naudojamas skaldytas akmuo, kurio skersmuo ne didesnis kaip 5 mm. Didesnes frakcijas (iki 15 mm) galima sukrauti keliuose, kad galėtų važiuoti tik keleivinės transporto priemonės.
2. Porėti mišiniai - tai geriausias pasirinkimas asfaltbetonio dangos įrenginiui, kuriuo judės krovininės transporto priemonės. Paprastai jis naudojamas pirminio klojimo ant žemės ar žvyro metu. Asfalto sudėtis skiriasi nuo tankios tuo, kad į jį įpilama nedaug bitumo.
3. Labai poringi mišiniai yra geriausias pasirinkimas klojant ir remontuojant asfaltbetonio dangą intensyvaus eismo keliuose, ypač jei sunkiasvorės transporto priemonės važiuoja keliais. Norint gauti tokio tipo asfaltą, į mišinį pridedamas grubus žvyras (iki 40 mm). Tokie matmenys leidžia užtikrinti gerą vandens pralaidumą. Ši savybė ypač aktuali tose vietose, kur būtina nutiesti kanalizaciją, pavyzdžiui, pelkėtose vietose ar žemumose.

Asfalto gamyba

Asfaltbetonio dangų technologija susideda iš žaliavų paruošimo, jų sumaišymo ir tuo pačiu kaitinimo iki aukštos temperatūros, taip pat gauto asfalto laikymo specialiame šildomame bunkeryje.

Remonto ar kelio tiesimo metu svarbu, kad gamykla būtų kuo arčiau montavimo vietos, nes statybinė medžiaga turi būti karšta.Jei asfaltas atvės, bus sunku jį sutankinti, o susidaręs kelias greitai taps bevertis.

Komponentų paruošimas

Prieš pradedant asfalto gamybą, paruošta medžiaga nusausinama ir sijojama. Smėlis, uolienos ir skalda dažniausiai gaminami šlapioje aplinkoje. Vandenyje esantis kompozicija gali sumažinti būsimo asfalto stiprumo savybes, taip pat purškiant bitumo mišinį, pašildytą iki aukštos temperatūros, kai į jį patenka drėgmė.

Visos augalui tiekiamos medžiagos džiovinamos 150 laipsnių temperatūroje. Atranka atliekama naudojant ekraną. Mineralinis užpildas sumalamas malūnėlyje iki miltelių pavidalo. Priklausomai nuo technologijos, džiovinimas gali būti vienkartinis arba dvigubas. Po sijojimo ir susmulkinimo gali būti pakartotinai pašalinta drėgmė.

Apdorotų komponentų maišymas

Susmulkintas akmuo ir smėlis po pirminio perdirbimo patenka ant konvejerio, iš kur jie gabenami į bunkerį, o po to sumaišomi su bitumu. Po to temperatūra bunkeryje padidinama iki 160 laipsnių, o turinys paliekamas pašildytas, kad būtų galima laikyti iki 4 dienų. Jei per šį laikotarpį medžiaga nebus išsiųsta vartotojui, jis pradės prarasti savo stiprumo savybes.

Prie gatavo ir pašildyto mišinio pridedami priedai asfalto ir trupinių kaučiukuose, kurie suteikia medžiagai papildomą stiprumą ir atsparumą išoriniams veiksniams.

Asfalto pristatymas į klojimo vietą

Asfaltbetonis gabenamas keliais į asfaltbetonio dangos įrengimo ar taisymo vietą. Dažniausiai ši statybinė medžiaga gabenama savivarčiais, kurių kėbulas atsparus karštiems komponentams. Asfaltbetonio dangos gabenimui dideliais atstumais naudojami kočeriai (automobiliai su šilumą taupančiomis talpyklomis). Juose asfaltas pradinę temperatūrą išlaikys dvi dienas po pakrovimo.

Kelio kokybės patikrinimas

Asfaltbetonis turi atitikti nustatytus GOST ir SNiP reikalavimus, priimtus mūsų šalyje. Atitiktis norminiams dokumentams sertifikatas gamintojui išduodamas tik atlikus išsamius bandymus.

Rusijoje yra kelios laboratorijos, kurios stebi kelių kokybę. Jie imasi paruoštos asfaltbetonio dangos mėginių ir patikrina, ar jie atitinka įvairius parametrus.

Tyrimų metu imamas vidurkis iš bendros asfaltbetonio masės. Tiriant šerdį (vadinamąją asfalto šerdį) atliekama jau nutiesto kelio analizė. Jis gaunamas gręžiant asfaltbetonio dangos pagrindą, naudojant specialų tuščiavidurį gręžtuvą.

Šalto asfalto padengimas

Tose vietose, kur neįmanoma pristatyti karštų statybinių medžiagų trasos remontui ar tiesimui, naudojamas šaltas asfaltbetonio dangos klojimas. Tokios kelių tiesimo technologijai būdinga žemesnė darbinė temperatūra mišinio pašildymui (asfaltas įkaista iki 100 laipsnių). Kad kelias būtų pakankamai tvirtas, naudojamos polimerų kompozicijos.

Prieš klojant darbininkai šildo ne tik asfaltbetonį, bet ir numatomo klojimo vietą. Priklausomai nuo veislės, kelias gali būti atliekamas net ir su šalčiu.

Vienas iš šaltojo klojimo pranašumų yra ilgas kelių tiesimo medžiagos galiojimo laikas. Skirtingai nuo paprasto asfaltbetonio, šalčiui atsparus asfaltas gali būti klojamas po kelių savaičių. Tačiau ši medžiaga turi didelių trūkumų, būtent:

1. Stiprumas yra mažesnis nei 2 kartus, palyginti su klasikiniu asfalto mišiniu.
2. Medžiaga turi didelę kainą, nes į savo sudėtį pridedami papildomi apsauginiai komponentai.
3. Klojimo technologija yra sudėtinga, todėl padidėja dangos kaina.
4. Neatlaiko didelių apkrovų.Uždraustas transporto priemonių, sveriančių daugiau kaip 3,5 tonos, judėjimas.

Šaltam asfaltui sumalti naudojama vibruojanti plokštė, o galutinis klojimas įvyksta po laiko, kai eksploatacijos metu automobiliai judės išilgai gatavo kelio ir taip sutraiškys dangą.

Pakartotinai naudokite asfaltą

Didelė kelių tiesimo kaina paskatino ekspertus ieškoti būdų, kaip sutaupyti. Vienas iš būdų sumažinti greitkelių remonto ir tiesimo išlaidas yra perdirbimas, tai yra seno asfalto perdirbimas, kad jis būtų pakartotinai naudojamas. Apdorojus medžiagą specialiuose mobiliuose perdirbimo įrenginiuose, kelio danga įgauna antrą gyvenimą.

Kiek metų asfaltas yra perdirbamas

Asfalto perdirbimas siekiant gauti naują mišinį kelių tiesimui yra aukštųjų technologijų procesas. Norėdami gauti aukštos kokybės dangą perdirbdami, turite:

1. Nupjaukite seną grindinį naudodami remikserį. Tokia įranga specialiu pjaustytuvu švelniai pašalina nurodytą kelio sluoksnį.
2. Susmulkinkite susmulkintą sluoksnį iki skaldyto akmens dydžio. Gauta medžiaga vadinama „granuliatoriumi“. Jis naudojamas keliams taisyti ir kitiems statybiniams mišiniams ruošti.
3. Šildykite krosnį, kad ištirptų granuliatorius, ir jūs neturėtumėte naudoti atvirų ugnies šaltinių, nes gali įvykti sprogimas.
4. Į krosnį įpilkite bitumo ir įvairių priedų, jei tai numatyta naujo asfalto gamybos technologijoje.

Kelių statybai mieste paprastai naudojama tokia technologija kaip perdirbimas. Perdirbtas asfaltas turi tas pačias savybes kaip ir naujasis, tačiau jo kaina yra daug mažesnė.

Kelio dangos gerinimas

Kelių dangos ilgainiui gali būti modernizuotos. Vienas iš šių metodų yra mastikos uždėjimas ant asfalto. Armavimo medžiagą sudaro bitumas ir skystos gumos polimerai.

Eksploatacijos metu keliuose, kur gali patekti vanduo, atsiranda įtrūkimų. Užšalęs asfaltas sunaikinamas, o tai lemia didelių duobių susidarymą. Jei laiku pritaikysite mastiką, kad pašalintumėte įtrūkimus, galite pailginti asfalto tarnavimo laiką keliais metais.

Asfalto pranašumai ir trūkumai

Asfalto danga eismui naudojama kelis dešimtmečius. Jis dar neturi pavaduotojo ir štai kodėl:

1. Asfalto danga nėra labai brangi, ypač jei kelias yra skirtas lengvam transportui.
2. Asfaltas atlaiko šalną, nebijo drėgmės ir smarkaus lietaus, žinoma, jei bus laikomasi jo klojimo technologijos.
3. Jei danga iš dalies sugriuvo, ją galima pataisyti užtaisant.
4. Atšiauriame klimate galima naudoti šalto asfalto technologiją.

Asfalto alternatyvos

Pasaulyje mokslininkai dirba kurdami patikimesnę ir pigesnę asfaltbetonio mišinio alternatyvą, tačiau iki šiol nebuvo nustatyta, kad tokia medžiaga būtų verta konkurentė. Be to, asfalto danga nuolat modernizuojama. Plačiai paplitęs naujų polimerinių medžiagų įvedimas gali žymiai pagerinti kelio paviršiaus savybes, išplėsti jo taikymo ribas. Tai patvirtina daugybė laboratorinių tyrimų.

Asfaltbetonio konstrukcija

Specialistai stengiasi kelius nutiesti ir nutiesti taip, kad važiuojamojoje dalyje būtų kuo mažiau sluoksnių, iki vieno. Pageidautina, kad asfaltbetonis būtų klojamas tiesiai ant žemės. Minimalus sluoksnių skaičius sutrumpina drobės taisymo laiką, palengvina naujų kelių tiesimo organizavimą, sumažina įrangos, reikalingos asfaltui kloti, įvairovę.

Šiuolaikinį asfaltbetonio dangos dizainą sudaro šios dalys:

1. Viršutinis sluoksnis.
2. Apatinis porėtas sluoksnis.
3. Susmulkintas akmuo sumaišytas su rišikliais.
4. Pagrindas pagamintas iš žvyro arba skaldos.
5. Smėlio sluoksnis.
6. Susmulkintas asfaltas.

Statant asfalto dangą, būtina laikytis daugybės sąlygų. Norint tvirtai sujungti viršutinį asfalto sluoksnį ir pagrindą, iš bituminiu būdu apdorotų medžiagų, kurių aukštis ne mažesnis kaip 15 cm, užpilama įtrūkimams atspari medžiaga. Asfalto betono dangos, klojamos ant mineralinių medžiagų pagrindo, storis turėtų būti bent 5-6 cm.