Asfaltbetona pārklājumi: veidi, ieklāšanas tehnoloģija

Asfalts ir daudzkomponentu maisījums, kura ražošanai tiek izmantotas smiltis un akmens. Lai iegūtu savelkošās īpašības, vielai pievieno bitumena komponentus. Pareizi sauc šo kompozīciju par asfaltu. Tomēr pat specializētās publikācijās lieto terminu "asfalts", kas nav kļūda.

Pirmie bruģētie ceļi

Pirmo reizi asfalta segumi tika izmantoti Babilonā (ap 600. gadu pirms mūsu ēras). No akmeņiem tika iegūts bitumens, lai izveidotu cietu pārklājumu. Pēc senās civilizācijas iznīcināšanas ceļa būvniecību, izmantojot bitumena materiālus, Rietumeiropā atsāka tikai 19. gadsimtā. Tad šī tehnoloģija tika aktīvi izmantota Amerikas Savienotajās Valstīs. Šajā gadījumā asfalta pārklājums sastāvēja no bitumenu saturošiem iežiem, kas sasmalcināti līdz pulvera stāvoklim. Šo pārklājumu sauc par “sablīvētu asfaltu”.

Asfalta izskats Krievijā

Mūsu valstī asfaltu sāka ražot 1869. gadā no Syzran asfalta iežiem. Atšķirībā no sveša sablīvēta asfalta, Krievijas impērijā ceļa segumu veidoja no kausēta maisījuma, kurā ir grants un smiltis, bitumens un asfalts. Gatavs asfalts tika nogāzts uz zemes un izlīdzināts, izmantojot rokas instrumentu. Tālāk ceļu sasmalcināja masīva krava. Šo tehnoloģiju eksperti dēvē par "asfaltētu segumu". Kopš 1906. gada tam pievienoja naftas bitumenu.

20. gadsimta sākumā zinātnieki nāca klajā ar īpašiem asfalta maisījumiem, kas pakāpeniski sāka izspiest sabojātos un lietos pārklājumus. Jauno priekšmetu galvenās priekšrocības bija fakts, ka pārklājuma sagatavošana, uzklāšana un blīvēšana tika veikta pilnīgi mehāniskā režīmā, neizmantojot roku darbu. PSRS laikā pirmais asfaltbetona ceļa posms parādījās Volokolamskas šosejā 1928. gadā, pateicoties profesora P. V. Saharova centieniem.

Asfaltbetona priekšrocības

Mūsdienās no kopējā ceļu garuma Krievijā vairāk nekā 60 procentus veido asfaltbetona segums. Ceļa sakārtošanas materiāla šāda popularitāte ir saistīta ar šādām priekšrocībām:

1. Lēns nodilums.
2. Augsta slodzes izturība.
3. Izturība pret temperatūras un ūdens izmaiņām.
4. Viegla izjaukšana un tīrīšana.
5. Iespēja atkal izmantot materiālu.
6. Samazināta vibrācija satiksmes laikā uz ceļa.

Asfaltbetona seguma darbība ir paredzēta, lai samazinātu vibrāciju, kas rodas smago mehānisko transportlīdzekļu kustības rezultātā. Šāds ceļš ļauj samazināt troksni no riteņiem, kā arī veicina vienmērīgu un mierīgu automašīnu plūsmas kustību.

Ceļu būvniecību no asfaltbetona seguma var veikt ar plūsmas ātruma metodi, izmantojot integrētu mehanizētu procesu.

Asfaltbetons tiek likts uz ceļa ar slīpumu, kas nav lielāks par 60 procentiem. Ja slīpums pārsniedz 40 procentus, pārklājums tiek raupjš, lai nodrošinātu pietiekamu vilkmi transportlīdzekļa riepām. Asfalta šķērsvirziena slīpumam jābūt diapazonā no 15 līdz 20 procentiem.

Darvas maisījuma izmantošana

Daudz retāk asfaltbetona seguma būvniecībā izmanto darvas maisījumus, kuru sastāvā viskozitātei pievieno akmeņogļu darvu. Šāda veida pārklājums pēc izskata gandrīz neatšķiras no klasiskā asfaltbetona.Darvas maisījums ir izturīgāks pret nodilumu, to ātrāk iznīcina galējās temperatūras un ūdens. Turklāt transportlīdzekļu gumijas riepu ietekmē tas ātri izdzēš.

Pilsētās ir aizliegts izmantot grādbetonu, jo vieglās darvas frakciju iztvaikošana ir kaitīga cilvēkiem. Turklāt ūdens ietekmē fenoli tiek iemērc no tāda asfalta, kas ir kaitīgs cilvēkiem un videi.

Asfalta sastāvs

Daudzi interesējas par ierīci pārklāšanai no asfalta maisījuma. Ceļa augšējā slāņa galvenās sastāvdaļas ir bitumens, smiltis, grants un grants šķirnes. Dažām šķirnēm pievieno arī pildvielas un minerālu komponentus, lai maisījumam nodrošinātu lielāku stiprību.

Smiltis asfaltbetona pārklājuma sastāvā pilda pildvielas lomu, kas nepieciešama vienmērīgam maisījuma spiedienam uz zemes klāšanas un sacietēšanas laikā. Bez smiltīm ceļš būtu izplatījies un grants pārmeklēta. Dažās īpašās kompozīcijās pievieno cementu, kas kopā ar smiltīm piešķir pārklājumam papildu cietību.

Kā minerālu pildviela asfaltbetona pārklājumu veidošanā tiek izmantots sasmalcināts iezis pirms putekļu veidošanās, piemēram, kaļķakmens, krīts vai smilšakmens. Tas ir paredzēts nelielu tukšumu aizpildīšanai ceļa klāšanas laikā. Smilšakmens ir vispusīgākais, jo tas ir inerts pret jebkuru ķīmisku vielu. Krīta un kaļķi parasti tiek izmantoti uz koplietošanas ceļiem. Smilšakmens tiek pievienots ceļu būvē netālu no ķīmiskām rūpnīcām.

Gumijas skaidiņas pievieno asfaltam, kura diametrs nepārsniedz 1,5 mm, lai nodrošinātu pārklājuma elastību un izturību pret ūdeni. Asfaltbetona segumam ar pietiekamu gumijas daudzumu tā sastāvā reti ir tendence uz plaisāšanu. Tomēr šāds materiāls ir pārmērīgi dārgs, tāpēc tā izmantošana bieži ir neracionāla. Parasti gumijas pildviela tiek pievienota ātrgaitas līniju būvniecības laikā.

Klasifikācija

Viens no galvenajiem parametriem asfaltbetona seguma ierīcē ir tā sastāvā izmantotā šķembu lielums. Pamatojoties uz to, maisījumu sadala vairākās grupās:

1. Blīvi maisījumi. Tos izmanto asfaltbetona seguma augšējā slāņa ieklāšanas laikā. Šāds asfalts satur smalku granti. Būvējot automaģistrāles, kas paredzētas vieglo transportlīdzekļu (velosipēdu un ratiem), kā arī gājēju kustībai, var izmantot šķembas ar diametru, kas nepārsniedz 5 mm. Lielākas frakcijas (līdz 15 mm) var sakraut uz ceļiem, lai pārvietotos tikai pasažieru transportlīdzekļi.
2. Poraini maisījumi - tas ir labākais risinājums asfaltbetona seguma ierīcei, kur pārvietojas kravas transportlīdzekļi. Parasti to izmanto sākotnējās ieklāšanas laikā uz zemes vai grants. Asfalta sastāvs no blīvā atšķiras ar to, ka tam pievieno nelielu daudzumu bituma.
3. Ļoti poraini maisījumi ir labākais risinājums asfaltbetona seguma ieklāšanai un remontam uz intensīvas satiksmes ceļiem, it īpaši, ja lielgabarīta transportlīdzekļi brauc pa ceļiem. Lai iegūtu šāda veida asfaltu, maisījumam pievieno rupju grants (līdz 40 mm). Šādi izmēri nodrošina labu ūdens caurlaidību. Šis īpašums ir īpaši būtisks vietās, kur nepieciešams veidot kanalizāciju, piemēram, purvainos apgabalos vai zemienēs.

Asfalta ražošana

Asfaltbetona pārklājumu tehnoloģija sastāv no izejvielu sagatavošanas, to sajaukšanas un vienlaicīgas sildīšanas līdz augstai temperatūrai, kā arī iegūtā asfalta glabāšanai speciālā apsildāmā bunkurā.

Ceļa remonta vai būvniecības laikā ir svarīgi, lai iekārta atrastos pēc iespējas tuvāk uzstādīšanas vietai, jo celtniecības materiālam jābūt karstam.Ja asfalts atdziest, to būs grūti sablīvēt, un iegūtais ceļš ātri kļūs bezvērtīgs.

Komponentu sagatavošana

Pirms asfalta ražošanas uzsākšanas sagatavoto materiālu žāvē un izsijā. Smiltis, klintis un šķembas visbiežāk nonāk mitrā stāvoklī. Ūdens klātbūtne kompozīcijā draud samazināt nākotnes asfalta stiprības raksturlielumus, kā arī izsmidzinot bitumena maisījumu, kas uzsildīts līdz augstā temperatūrā, kad tajā nonāk mitrums.

Visus augiem piegādātos materiālus žāvē 150 grādu temperatūrā. Skrīnings tiek veikts, izmantojot ekrānu. Minerālu pildviela tiek samalta dzirnaviņās līdz pulvera stāvoklim. Atkarībā no tehnoloģijas žāvēšana var būt vienreizēja vai divkārša. Pēc sijāšanas un sasmalcināšanas var notikt atkārtota mitruma novadīšana.

Apstrādātu sastāvdaļu sajaukšana

Smalcināts akmens un smiltis pēc sākotnējās apstrādes nokrīt uz konveijera, no kurienes tos transportē uz piltuvi un pēc tam sajauc ar bitumenu. Pēc tam temperatūra tvertnē tiek paaugstināta līdz 160 grādiem, un saturu atstāj uzkarsētā stāvoklī, lai to uzglabātu līdz 4 dienām. Ja šajā laikā materiāls netiek nosūtīts patērētājam, viņš sāks zaudēt izturības īpašības.

Gatavam un sakarsētajam maisījumam pievieno piedevas asfalta un skaidiņas kaučukā, kas materiālam piešķir papildu stiprību un izturību pret ārējiem faktoriem.

Asfalta piegāde uz klāšanas vietu

Asfaltbetonu pārvadā pa autoceļiem uz asfaltbetona seguma uzstādīšanas vai remonta vietu. Visbiežāk šo celtniecības materiālu pārvadā ar pašizgāzēju, kura korpuss ir izturīgs pret karstām sastāvdaļām. Asfaltbetona bruģa pārvadāšanai lielos attālumos tiek izmantoti kočeri (automašīnas, kas aprīkotas ar siltumu taupošiem konteineriem). Tajās asfalts sākotnējo temperatūru saglabās divas dienas pēc iekraušanas.

Ceļa kvalitātes pārbaude

Asfaltbetonam jāatbilst mūsu valstī pieņemtajiem GOST un SNiP. Atbilstības normatīvajiem dokumentiem sertifikātu ražotājam izsniedz tikai pēc visaptverošu testu nokārtošanas.

Krievijā ir vairākas laboratorijas, kas uzrauga ceļu kvalitāti. Viņi veic gatavā asfaltbetona seguma paraugu ņemšanu un pārbauda tā atbilstību dažādiem parametriem.

Pētījumos no asfaltbetona kopējās masas ņem vidējo paraugu. Jau uzbūvēta ceļa analīze tiek veikta, izpētot serdi (tā saukto asfalta serdi). To iegūst, urbjot asfaltbetona seguma pamatni, izmantojot īpašu dobu urbi.

Aukstā asfalta uzklāšana

Vietās, kur karstu celtniecības materiālu piegāde trases remontam vai izbūvei nav iespējama, tiek izmantota asfaltbetona bruģa aukstā ieklāšana. Šādas ceļu būves tehnoloģijai raksturīga zemāka maisījuma sildīšanas darba temperatūra (asfalts tiek uzkarsēts līdz 100 grādiem). Lai ceļa segums būtu pietiekami izturīgs, tiek izmantotas polimēru kompozīcijas.

Pirms ieklāšanas strādnieki silda ne tikai asfaltbetonu, bet arī paredzētās ieklāšanas vietu. Atkarībā no šķirnes ceļu var veikt pat ar salu.

Viena no aukstās ieklāšanas priekšrocībām ir materiāla ilgais derīguma termiņš ceļu būvei. Atšķirībā no parastā asfaltbetona, salizturīgu asfaltu var ieklāt pēc dažām nedēļām. Tomēr šim materiālam ir ievērojami trūkumi, proti:

1. Stiprums ir mazāks nekā 2 reizes, salīdzinot ar klasisko asfalta maisījumu.
2. Materiālam ir augsta cena, jo tā sastāvam tiek pievienoti papildu aizsargājošie komponenti.
3. Ieklāšanas tehnoloģija ir sarežģīta, kas palielina seguma izmaksas.
4. Neiztur lielas slodzes.Aizliegts vadīt transportlīdzekļus, kuru svars pārsniedz 3,5 tonnas.

Aukstā asfalta saspiešanai tiek izmantota vibrācijas plāksne, un galīgā ieklāšana notiek pēc laika, kad ekspluatācijas laikā automašīnas pārvietojas pa gatavo ceļu, tādējādi sasmalcinot pārklājumu.

Atkal izmantojiet asfaltu

Ceļu būves augstās izmaksas ir novedušas ekspertus pie tā, kā ietaupīt. Viens no veidiem, kā samazināt automaģistrāļu remonta un būvniecības izmaksas, ir pārstrāde, tas ir, vecā asfalta pārstrāde tā atkārtotai izmantošanai. Pēc materiāla apstrādes īpašos pārvietojamos pārstrādātājos ceļa segums iegūst otro dzīvi.

Cik vecs asfalts tiek pārstrādāts

Asfalta apstrāde, lai iegūtu jaunu maisījumu ceļu būvei, ir augsto tehnoloģiju process. Lai iegūtu augstas kvalitātes pārklājumu, to pārstrādājot, jums:

1. Izmantojot remikseru, nogrieziet veco bruģi. Šāds aprīkojums ar speciālu griezēju maigi noņem noteikto ceļa slāni.
2. Slīpē slīpēto slāni līdz šķembu lielumam. Iegūto materiālu sauc par “granulatoru”. To izmanto ceļu remontam un citu celtniecības maisījumu sagatavošanai.
3. Sildiet krāsni, lai izkausētu granulatoru, un jūs nedrīkstat izmantot atklātus uguns avotus, jo var notikt eksplozija.
4. Pievienojiet krāsnīm bitumenu un dažādas piedevas, ja to paredz jauna asfalta ražošanas tehnoloģija.

Ceļu būvei pilsētā parasti izmanto tādu tehnoloģiju kā pārstrāde. Pārstrādātajam asfaltam ir tādas pašas īpašības kā jaunajam, taču tā cena ir daudz zemāka.

Ceļa seguma uzlabošana

Laika gaitā ceļa segumu var modernizēt. Viena no šīm metodēm ir mastikas uzklāšana uz asfalta. Armatūras materiālā ietilpst bitumens un šķidri gumijas polimēri.

Darbības laikā uz ceļiem parādās plaisas, kur var nokļūt ūdens. Sasalst asfalts tiek iznīcināts, kas noved pie lielu bedru veidošanās. Ja savlaicīgi uzklājat mastiku, lai novērstu plaisas, jūs varat pagarināt asfalta kalpošanas laiku par vairākiem gadiem.

Asfalta priekšrocības un trūkumi

Satiksmei asfalta pārklājums tiek izmantots jau vairākus gadu desmitus. Viņu vēl nevar aizstāt, un tas ir iemesls:

1. Asfalta segums nav ļoti dārgs, it īpaši, ja ceļš ir paredzēts vieglajam transportam.
2. Asfalts iztur salnas, nebaidās no mitruma un stiprām lietām, protams, ja tiek ievērotas tā klāšanas tehnoloģijas.
3. Ja pārklājums ir daļēji sagruvis, to var salabot ar plāksteri.
4. Skarbā klimatā var izmantot aukstā asfalta tehnoloģiju.

Alternatīvas asfaltam

Pasaulē zinātnieki strādā pie uzticamākas un lētākas asfaltbetona maisījuma alternatīvas izveidošanas, taču līdz šim vēl nav atrasts šāds materiāls kā cienīgs konkurents. Turklāt asfalta segums tiek pastāvīgi modernizēts. Plaši izplatīta jaunu polimēru vielu ieviešana var ievērojami uzlabot seguma īpašības, paplašināt tā pielietojumu. To apstiprina daudzi laboratorijas testi.

Asfaltbetona konstrukcija

Speciālisti cenšas būvēt un būvēt ceļus tā, lai uz brauktuves būtu pēc iespējas mazāk slāņu, līdz vienam. Asfaltbetonu vēlams novietot tieši uz zemes. Minimālais slāņu skaits samazina audekla remonta laiku, atvieglo jaunu ceļu būvniecības organizēšanu, samazina asfalta ieklāšanai nepieciešamā aprīkojuma dažādību.

Asfaltbetona bruģa mūsdienu dizains sastāv no šādām daļām:

1. Augšējais slānis.
2. Apakšējais porainais slānis.
3. Sasmalcināts akmens sajaukts ar saistvielām.
4. Pamatne ir izgatavota no grants vai gruvešiem.
5. Smilšu slānis.
6. Sasmalcināts asfalts.

Asfalta seguma būvniecības laikā jāievēro vairāki nosacījumi. Lai izveidotu stipru saikni starp asfalta augšējo slāni un pamatni, no materiāliem, kas apstrādāti ar bitumu, tiek uzklāts plaisām izturīgs materiāls, kura augstums ir vismaz 15 cm. Asfaltbetona pārklājuma biezumam, kas klāts uz minerālu materiālu pamatnes, jābūt vismaz 5-6 cm.