Представляет собой сложноструктурное композиционное вещество, широко применяемое в строительных целях. Основным отличием литого асфальта от асфальтобетона является процедура его укладки.
Изготовление смеси
В состав литого асфальта входят те же компоненты, что и для асфальтобетона, однако пропорции для замеса разные. Основными составляющими литой смеси являются щебень, песок, и битум. Однако сами ингредиенты немного отличаются составом. Песок используют природного происхождения или от отсева горных пород, а минеральный порошок - произведённый из высокоактивных
Количество битума и порошка значительно выше, чем у асфальтобетона, что делает литой вариант более тягучим и пластичным. Большинство производителей при изготовлении литой смеси применяют асфальтную крошку, что, несомненно, удешевляет процесс создания дорожного покрытия, но негативно сказывается на его свойствах.
Характеристики
Основным преимуществом данного вида покрытия служит полная водонепроницаемость из-за цельной, а не пористой структуры, благодаря чему повышается долговечность и расширяется сфера применения. При соблюдении технологических требований при изготовлении срок службы литого асфальта достигает полувека, что значительно дольше службы асфальтобетона.
Применение таких смесей позволяет сделать дорожное покрытие более гладким и уменьшить толщину, не потеряв при этом уплотняющего свойства. Данный тип асфальтобетона обладает повышенными коррозийными и износостойкими характеристиками, является устойчивым к временным изменениям и усталостным повреждениям, а также способен выдерживать огромные растяжения деформационного характера. Литой асфальт более устойчив к повреждению гусеничной техникой или шипованной резиной, выдерживает резкие перепады температур и длительное термическое воздействие. Для него не требуется применение уплотнительной смеси, а ремонт покрытия можно осуществлять и во время низких температур.
Недостатки
Однако данное покрытие имеет и отрицательные качества, к которым относят высокую стоимость изготовления в связи с применением повышенного количества дорогостоящих составляющих, а также необходимость применять профессиональную технику для укладки и замены асфальта (специализированных термо-миксеров и нагревателей). Кроме того, благодаря высокому содержанию битума страдают вяжущие показатели дорожного покрытия, из-за чего возникает потребность в дополнительных работах по прессовке черного щебня на установленный слой асфальтного покрытия.
Технология литого асфальта
Сама методика не является инновационной. Производство литого асфальта осуществляется на асфальтобетонных заводах в специальных битумомесильных конструкциях, похожих на огромные бетономешалки, по технологии, схожей с изготовлением обычного асфальтобетона. Готовая смесь имеет высокую температуру (от 200 С), которую поддерживают до использования материала по прямому назначению. При транспортировке литого асфальта необходимо постоянно перемешивать смесь и сохранять высокую температуру, для чего были созданы специальные машины - «кохеры», которые являются термо-миксерами.
Применение
Литой асфальтобетон используется для строительства трас и магистралей, дорожно-мостовых покрытий и пешеходных тротуаров. Кроме того, благодаря тягучим свойствам его применяют для гидроизоляции или устилания полов в помещениях. Широкую популярность литой асфальт получил из-за комфортного применения в ремонте дорожных ям в холодную пору года при минусовых температурах. Ведь данное покрытие легко выдерживает до минус 10 градусов и удобно заполняет пространство ямы.
Также применяется литой асфальт и для покрытий тротуаров. Это позволяет сохранять все положительные качества дорожки и придавать ей эстетичную форму и структуру. Сквозь такой тротуар не прорастает трава, не появляются трещины. Данное покрытие способно выдержать как высокую весовую нагрузку, так и перепад температур. Однако применение литой смеси в производстве тротуарной плитки не только сохраняет все полезные свойства асфальта, но и создаёт новые. Такой тротуар обладает повышенной термостойкостью и экологичностью, ведь температура нагрева плитки выше, что не даёт покрытию выделять в окружающую среду канцерогенные вещества.
Литой асфальт легко снимается и демонтируется, а также достаточно просто устанавливается повторно. Это обеспечивает экономию средств на ремонте. Использование качественного литого асфальтобетона для производства тротуарных плиток гарантирует длительный срок годности покрытия, который, в отличие от самого асфальта, может достигать 100 лет. Тротуар из литой смеси является оптимальным вариантом для использования на личных участках, ведь отличается высоким уровнем качества и экологичностью. Литой асфальтобетон благодаря широкому спектру полезных свойств и отсутствию недостатков идеально подходит для производства тротуарного покрытия.
С 30-х годов 19-го века асфальт занимает доминирующее положение в дорожном строительстве. Благодаря технологиям его ровной укладки удается снизить шум проезжающих автомобилей. Если хоть на секунду нынешний поток автотранспорта окажется на булыжной брусчатке, трудно представить состояние наших барабанных перепонок.
Сосредоточенные дорожные рабочие с лопатами около дымящихся кучек горячего асфальта и катающийся туда-сюда восхищающий своей массивностью каток – привычное зрелище для горожан, не допускающих никакой альтернативы асфальтированию города как критерию его благоустройства.
Однако появление литого асфальта разрушило стереотипы укладочных работ на городских улицах. Оказывается, можно обойтись и без катка. В принципе, те же компоненты, но …изменилось их долевое соотношение. В результате несложного ноу-хау изменилась технология укладки асфальтового покрытия, улучшилось качество поверхностного слоя дорожной одежды.
Особенности состава литого асфальта
В литом асфальте сохранены составляющие традиционные ингредиенты среднестатистического асфальта, однако их соотношение принципиально иное, чем в классическом варианте. В литом асфальте уменьшена доля песка и щебня, повышено содержание битума. В литом асфальте может содержаться до 13% битумной составляющей, а температура приготовления и последующей укладки асфальта должна быть в пределах 200-250 градусов Ц.
Литой асфальт относится к разновидностям горячих асфальтобетонных составов. Название литого эта модификация получила благодаря тому, что в разогретом состоянии асфальт литой для покрытий тротуаров и дорог приобретает вязко-текучую подвижную консистенцию, делающую ее пригодной для заливки подготовленных поверхностей. Смесь растекается ровным слоем, совершенно не нуждаясь в уплотнении, как этого требуется при использовании традиционных асфальтобетонных составов.
Наилучшие показатели по эластичности, износостойкости, фрикционным свойствам, водостойкости и усталостной долговечности демонстрируют литые полимерасфальтобетоны, получаемые при использовании модифицированных полимерно-битумных вяжущих. ГОСТ Р 54401 рекомендует применение литых полимерасфальтобетонов на всех типах мостовых сооружений и на дорогах, подвергающихся повышенным воздействиям нагрузок от транспорта.
Особенности укладки литых асфальтов
Процесс укладки литого асфальта сам по себе не сложен. Асфальтобетонная смесь заливается на поверхность участка и разравнивается с помощью специальных механизмов либо даже вручную. Никакие катки не требуются. Количество задействованных дорожных рабочих сведено к минимуму, дорога будет готова для приема нагрузок через несколько часов.
У литого асфальта высокая водостойкость, его можно укладывать и при дожде.
Но для сохранения литым асфальтом своих функциональных свойств необходимо тщательное соблюдение технологии, требующей поддержания температуры смеси в строго регламентированных пределах.
Транспортировка произведенной асфальтовой смеси от производителя литого асфальта к месту потребления осуществляется в специальных транспортных средствах – кохерах. Кохеры представляют собой передвижные резервуары-цистерны, поддерживающие нужное состояние смеси, подогревая ее и перемешивая в процессе транспортировки. Уже на объекте доставленная смесь разливается, обеспечивая равномерное распределение слоя асфальта по поверхности. Толщина слоя заливки должна быть в пределах 25-30 мм, для большей толщины требуются несколько слоев.
Это важно! Для смесей, укладываемых на особо важных мостовых сооружениях либо сверхнагруженных автомагистралях и городских улиц, необходимо повышать удобоукладываемость специальными добавками. От этого вязкость несколько повышается, что делает неудобной ручную укладку.
Стоимость литого асфальта при такой кажущейся простоте укладки на порядок выше традиционных составов и технологий, поскольку удорожание происходит вследствие использования дорогих битумов и минеральных порошков, а также специальных дорожных укладчиков и кохеров. Поэтому применение литого асфальта в России весьма ограничено.
Литой асфальтобетон - это один из видов асфальтобетона, являющийся дорожно-строительным материалом получаемый в процессе застывания литой асфальтобетонной смеси.
Общие сведения
Литая асфальтобетонная смесь - это смесь с минимальной пористостью состоящая из минеральной зерновой части песка, щебня, минерального порошка, и из нефтяного битума с полимерными добавками или без них, который используется в качестве вяжущего вещества.
Литые асфальтобетоны отличаются от традиционных тем, что в состав их смеси добавляют битум от 7,5% до 10% от общего объема, а так же полимеры модифицированные разными добавками, например минеральные порошки, которые могут составлять в объеме от 20% до 30%. Общий объем такого вяжущего вещества составляет от 28% и выше.
Укладка асфальтобетонной смеси производится по литьевой технологии в которой не используется никакой техники уплотнения, такой как вибрирование. Температура бетонной смеси при укладке должна быть не менее 190°С. В зависимости от температуры и величины нагрузки, а так же от времени действия нагрузки литой асфальтобетон ведет себя как упруго-эластичный материал.
Классификация литого асфальтобетона
Основной метод классификации асфальтобетонов является разделение их по размеру самой крупной частицы минерального материала. Так же асфальтобетон можно классифицировать целям его применения, а так же по методу укладки.
Классификация асфальтобетона по наибольшему размеру зерна минеральной части:
- 20 мм - в данном типе бетона содержится от 30% до 50% фракций размером более 5 мм, рекомендуемая толщина слоя из такого бетона от 40 до 50 мм, такой асфальтобетон применяют для нового строительства, а так же для капитального и ямочного ремонта дорог;
- 15 мм - в данном типе бетона содержится от 15% до 30% фракций размером более 5 мм, рекомендуемая толщина слоя из такого бетона от 30 до 45 мм, такой асфальтобетон применяют для нового строительства, для капитального и ямочного ремонта дорог, а так же для строительства тротуаров;
- 10 мм - в данном типе бетона содержится от 0% до 15% фракций размером более 5 мм, рекомендуемая толщина слоя из такого бетона от 20 до 35 мм, такой асфальтобетон применяют для строительства тротуаров и велосипедных дорожек.
Свойства литого асфальтобетона
Достоинства литого асфальтобетона
Литой асфальтобетон малогорючее вещество не распространяющее пламени. Так же он обладает малым коэффициентом теплопроводности, в сравнении с обычным бетонов у асфальтобетона данный коэффициент в 2 раза меньше.
Так же асфальтобетон является звукоизолирующим и пароизолирующим материалом, при слое такого бетона в 35 мм наблюдается снижение шума до 14 дБ.
Кроме литых асфальтобетонов так же существуют и традиционные уплотняемые асфальтобетоны. Но у литых асфальтобетонов имеются некоторые достоинства, которые дают им преимущество перед традиционными, это например водонепроницаемость и долговечность. Кроме того, значения обоих параметров можно увеличит в разы добавив в состав литой асфальтобетоной смеси модифицированный термоэластопластами дорожный битум.
Недостатки литого асфальтобетона
К недостаткам литого асфальтобетона можно отнести:
- высокая стоимость смеси;
- необходима специальная техника для того, чтобы доставить и уложить асфальтобетон;
- низкая устойчивость к пластическому колееобразованию, особенно это происходит тогда, когда в лаборатории состав бетонной смеси был плохо подобран или были нарушены технологические процессы производства;
- низкая устойчивость к появлению трещин в зимний период, особенно это заметно тогда, когда в составе литого асфальтобетона используется немодифицированный битум у которого часто наблюдается повышенная температурная хрупкость по Фраасу.
- водонепроницаемость - которая в несколько раз выше, чем у традиционных уплотняемых асфальтобетонов;
- высокая степень сцепления поверхностей слоев, особенно к нижележащим слоям - данное свойство улучшается при высокой температуре укладки асфальтобетоной смеси;
- повышенная долговечность или как ее еще называют усталостная трещиностойкость - данное свойство позволяет противостоять разного рода нагрузкам в довольно широком диапазоне частот и амплитуд колебаний в течении всего эксплуатационного цикла асфальтобетоной поверхности;
- низкая восприимчивость к колебаниям, а так же способность гасить их;
- невосприимчивость к коррозии;
- антибактериальная устойчивость и экологичность.
Существует множество способов укладки и ремонта дорожного покрытия с использованием различных материалов. Одним из них является литой асфальтобетон, который отличается от других материалов способом приготовления и технологией укладки. В связи со своей дороговизной и обязательным наличием специальной техники применяется этот дорожно-строительный материал очень редко.
История появления материала
Применять этот материал в европейских городах стали довольно давно, еще в начале XIX века. В те времена во Франции, Германии и Швейцарии были обнаружены залежи известняка, в котором содержался природный битум или тяжелая нефть. Чтобы его сварить, изготовляли специальные большие котлы, а укладку литого асфальта проводили вручную.
Впервые его уложили в городе Лионе, а чуть позже в Лондоне и Париже. Большинство горожан в штыки встретило это новшество, так как им не нравились постоянно дымящиеся котлы, а в летнюю жару к асфальту прилипала обувь, приходив в негодность. Тот факт, что гораздо снизился шум от повозок и цокота копыт лошадей, приносил все большую популярность этому материалу.
Ближе к середине XX века особенно успешно это производство было налажено в Германии, где постоянно совершенствовали методы его приготовления и укладки. Именно в это время был изобретен и применен первый механический асфальтоукладчик для литого материала. Чуть позже стало возможным проводить бесшовную укладку шириной до 12 м и дорожные работы были сконцентрированы на скоростных магистралях.
При этом литая асфальтобетонная смесь насыщалась щебнем , что придавало покрытию высокую шероховатость и длительный срок службы. К сожалению, в России этот материал не получил широкого практического применения, кроме строительства ряда мостов, хотя в разработке были задействованы несколько научных центров страны.
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.
Свойства дорожной смеси
В сравнении с традиционным асфальтобетоном этот материал обладает рядом преимуществ. Он практически не горит, так как имеет меньший коэффициент теплопроводности. Стоит также отметить следующие его свойства:
Использование в составе модифицированного термоэластопластами битума позволяет получить более долговечный материал. Наряду с достоинствами, литой асфальт и технология укладки обладает некоторыми недостатками. Повышенная стоимость, наличие специальной дорогостоящей техники приводят к тому, что очень часто от этого вида асфальта отказываются, используя традиционные методы и материалы.
Приготовление и технология укладки
Литой асфальтобетон изготавливают на основе битумов с высокой вязкость ю, что подразумевает применение высоких температур для смешивания ингредиентов. При этом, если смесь перегреть, то произойдет изменение ее свойства. Поэтому технология подразумевает нагревание ингредиентов до минимальной температуры.
Так, диапазон прогрева битума составляет 160-180° C вместо 250° C, а остальные ингредиенты нагревают до 190-240° C. В итоге общая температура готовой смеси составляет 200-220° C, которую считают тоже чрезмерной. Снижение общей температуры до 170-190° C достигают при помощи активированного минерального порошка.
Смешивают подогретые ингредиенты в специальных бункерах на асфальтобетонных заводах. Транспортировка до места применения происходит в специальных теплоизолированных миксерах. На объекте этот материал выгружают в горячем состоянии и разравнивают вручную или специальной техникой.
Для повышения шероховатости и коэффициента сцепления сверху добавляют щебень, который впоследствии утапливается легкими механическими катками. Если слой тонкий, то в таком случае добавляют сверху дробленный песок. Кроме автомобильных дорог, этот материал применяют при гидроизоляции резервуаров и тоннелей , а также в качестве напольного покрытия как в производственных, так и жилых помещениях.
Способ приготовления литой асфальтобетонной смеси относится к области производства дорожно-строительных материалов. Технической задачей, решаемой изобретением, является сокращение времени приготовления литой асфальтобетонной смеси, снижение энергозатрат при обеспечении теплоустойчивости, сохранении подвижности смеси и повышении экологической безопасности. Способ заключается в перемешивании предварительно разогретых минеральных каменных материалов, битума и серы до однородной массы. Согласно изобретению сера может находиться в порошкообразном или жидком состоянии. При этом серу смешивают с разогретыми до температуры 160-180 o С минеральными каменными материалами в количестве 3-6% от массы минеральных материалов. После перемешивания полученной массы до однородного состояния вводят разогретый до 140-160 o С нефтяной битум в количестве 5-8% от массы минеральных материалов, вновь перемешивают компоненты. Полученный в результате литой асфальтобетон характеризуется повышенной теплоустойчивостью, водостойкостью при сохранении подвижности. При этом время приготовления смеси сокращается в 2 раза. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к области производства дорожно-строительных материалов, в частности к приготовлению асфальтобетонных смесей. Известен способ приготовления литой асфальтобетонной смеси, включающий смешение компонентов в виде разогретых до температуры 190-240 o С минеральных материалов с битумом, нагретым до 160-180 o С. Приготовленная смесь имеет температуру 165-240 o С . Недостатком этого способа приготовления литых асфальтобетонных смесей является: - использование нефтяных глубокоокисленных вязких дорожных битумов с температурой вспышки не ниже 240 o С, характеризующихся при 25 o С глубиной проникания иглы от 50-60 ед, температурой размягчения по методу КиШ не менее 52 o С, температурой хрупкости не выше -12 o С. Известен способ приготовления литой асфальтобетонной смеси, принятый в качестве прототипа, согласно которому приготовление смеси осуществляется путем смешения нагретого до 145-150 o С битума в количестве 4-6% с серой в виде тонкодисперсного отстоя очистки серы в соотношении 1:1 (в пересчете на серу) в течение 60-120 с, полученное серобитумное вяжущие смешивают с нагретым до 140-150 o С известняковым минеральным порошком в соотношении 1:1,5 в течение 30-60 с, а затем полученную смесь перемешивают с нагретым до 140-150 o С минеральным материалом в течение 15-30 с . Недостатками этого способа приготовления литых асфальтобетонных смесей являются: - длительное время приготовление смеси 105-210 с; - необходимость предварительного разогрева минерального порошка до 140-150 o С при приготовлении литой асфальтобетонной смеси; - большая пылимость тонкодисперсного отстоя серы. Технической задачей, решаемой изобретением, является сокращение времени приготовления литой асфальтобетонной смеси при сохранении теплоустойчивости, подвижности смеси и повышении экологической безопасности. Для достижения указанного результата в способе приготовления литой асфальтобетонной смеси, включающем перемешивание нагретых минеральных материалов с нагретым битумом и серой, сначала минеральные каменные материалы, нагретые до температуры 160-180 o С, смешивают без предварительного подогрева с минеральным порошком в течение 15-20 с, а затем вводится сера в порошкообразном или жидком состоянии в количестве 3-6% от массы минеральных каменных материалов и перемешивается в течение 20-30 с, после чего вводят битум в количестве 5-8% от массы минеральных материалов и перемешивают в течение 20-30 с. Общее время приготовления смеси составляет 55-80 с. Сера, введенная непосредственно на минеральные материалы, активирует поверхность минерального материала, обеспечивает лучшую адгезию битума. По способу-прототипу и по предлагаемому способу приготовили литую асфальтобетонную смесь следующего состава, %: Щебень гранитный (фракции 5-15) - 14 Песок природный - 69 Минеральный порошок - 17 Битум, % от массы минеральных материалов - 5 Сера (в порошкообразном состоянии), % от массы минеральных материалов - 5
Способ-прототип и предлагаемый способ реализованы на следующих примерах. Пример 1 (прототип). В нагретый до 145 o С битум вводили порциями холодную тонкодисперсную серу в количестве 5% от массы минеральных материалов в соотношении 1:1 (соответствие прототипу в пересчете на серу) и перемешивали в течение 80 с. Полученное серобитумное вяжущее перемешивали с нагретым до 145 o С известняковым минеральным порошком в соотношении 1:1,5 в течение 40 с и окончательное перемешивание с минеральным материалом, нагретым до 145 o С в течение 30 с. Общее время перемешивания составляло 150 с. Пример 2
Нагретые щебень и песок до температуры 170 o С перемешивали с минеральным порошком в течение 10 с, после чего в смеситель вводили серу в количестве 5% от массы минеральных материалов и перемешивали в течение 15 с. В полученную смесь вводили разогретый до температуры 140 o С битум в количестве 5% от массы минеральных материалов, осуществляли перемешивание до однородной массы в течение 15 с. Общее время перемешивания составляло 40 с. Пример 3
Нагретые щебень и песок до температуры 170 o С перемешивали с минеральным порошком в течение 15 с, после чего в смеситель вводили серу в количестве 5% от массы минеральных материалов и перемешивали в течение 20 с. В полученную смесь вводили разогретый до температуры 140 o С битум в количестве 5% от массы минеральных материалов, осуществляли перемешивание до однородной массы в течение 20 с. Общее время перемешивания составляло 55 с. Пример 4
Нагретые щебень и песок до температуры 170 o С перемешивали с минеральным порошком в течение 20 с, после чего в смеситель вводили серу в количестве 5% от массы минеральных материалов и перемешивали в течение 30 с. В полученную смесь вводили разогретый до температуры 140 o С битум в количестве 5% от массы минеральных материалов, осуществляли перемешивание до однородной массы в течение 30 с. Общее время перемешивания составляло 80 с. Пример 5
Нагретые до температуры 170 o С щебень и песок перемешивали с минеральным порошком в течение 30 с, после чего в смеситель вводили серу в количестве 5% от массы минеральных материалов и перемешивали в течение 40 с. В полученную смесь вводили разогретый до температуры 140 o С битум в количестве 5% от массы минеральных материалов, осуществляли перемешивание до однородной массы в течение 40 с. Суммарное время приготовления - 110 с. Были испытаны литые асфальтобетонные смеси, приготовленные по известному способу (прототипу) и по предлагаемому способу, а также образцы литого асфальтобетона из этих смесей. Результаты испытаний приведены в таблице. Из таблицы видно, что литые асфальтобетонные смеси, приготовленные в течение 55-80 с по предлагаемому способу, обеспечили получение всех технических показателей на уровне прототипа. Источники информации
1. ТУ 400-24-15 8-89* "Смеси асфальтобетонные литые и литой асфальтобетон. Технические условия". 2. А. С. СССР 1474133, МПК С 04 В 26/26, опубл. 23.04.1989, 3 с. (прототип).
Формула изобретения
1. Способ приготовления литой асфальтобетонной смеси, включающий перемешивание нагретых минеральных каменных материалов с нагретым битумом и серой, отличающийся тем, что сначала минеральные каменные материалы, нагретые до температуры 160-180 o С, смешивают с серой в порошкообразном или жидком состоянии, в количестве 3-6% от массы минеральных каменных материалов, а после перемешивания в полученную смесь вводят нефтяной битум в количестве 5-8% от массы минеральных каменных материалов. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют нефтяной битум, имеющий при 25 o С глубину проникания иглы более 60 ед.
РИСУНКИ
NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение
