Щебеночно мастичный асфальтобетон щма 20. Щебеночно-мастичный асфальтобетон – состав и виды

Государственные стандарты и состав

Щебеночно-мастичный асфальтобетон, который изготавливается по ГОСТ 31015-2002, на первый взгляд, можно было бы отнести к группе классических дорожных покрытий, созданных на базе нефти и битумных вяжущих. Однако это не так. Структурными особенностями и компонентным составом эта смесь выделяется среди конкурентов.

Основа материала формируется жестким каркасом из щебня, что и объясняет высокую устойчивость к пластическим деформациям. Внутри содержится большой объем битумного вяжущего, который занимает свободное пространство между заполнителями. Это сокращает остаточную пористость, которая составляет 1% или меньше. Что позволило получить долговечное покрытие, которое в процессе эксплуатации проявляет высокую устойчивость к климатическим и интенсивным транспортным воздействиям.

Вес асфальта, как ключевой фактор для организации корректной работы

Для получения качественного и долговечного дорожного покрытия, важно рассчитать удельный вес асфальта. Он может колебаться, в зависимости от вида асфальта и его состава. Приведем данные, для каждого вида асфальтового покрытия, в таблице.
Вес асфальта в зависимости от типа покрытия

Вид асфальтового покрытия	Единицы измерения	Вес в 1 м3
Природный асфальт	кг	1100
Литой асфальт	кг	1500
Прессованный асфальт	кг	2000
Асфальтобетон	кг	2000 – 2450
Мелкозернистый	кг	2330
Асфальтогранулят (черный щебень)	кг	1600 – 1800
Асфальтовая крошка	кг	1800 — 2000

Основная область использования

Читайте также: Щепорез. Производство арболита своими руками.

Автомобильные дороги (ГОСТ 31015-2002) обычно устраиваются с применением асфальтобетона. Одной из основных областей использования этого материала является еще и устройство верхних слоев:

• покрытий дорог;
• городских улиц;
• аэродромов;
• площадей.

Использовать состав могут еще и при капитальном ремонте верхних слоев покрытий. Применяется асфальтобетон и для создания долговечных и качественных площадей и площадок.

От чего зависит вес 1 м3 литого асфальта?

Для того, чтобы ответить на вопрос «Сколько кубов в одной тонне асфальта?» необходимо знать тип используемой в работе смеси. В зависимости от наполнителя и его содержания будет изменяться плотность материала, которая напрямую влияет на результат расчетов. В настоящее время выделяют несколько типов асфальтобетонных смесей, плотность которых регламентирована «Инструкцией по строительству асфальтобетонных покрытий». Благодаря информации, содержащейся в документе, можно легко рассчитать сколько тонн асфальта в кубе.

• Крупнозернистые смеси

Представляют собой строительный материал с размером зерен до 40 мм. Сферой использования смесей является укладка нижнего слоя двухслойного покрытия, как при выполнении ремонтных работ, так и при обустройстве новых полотен. Вес 1 м3 крупнозернистого асфальта рассчитывается, как соотношение 1 тонны асфальтобетонной смеси к ее плотности (см. Таблица 1).

• Мелкозернистые смеси

В качестве наполнителя в мелкозернистых смесях используется гравий и щебень размером до 20 мм. Чаще всего смеси данной категории применяются для укладки верхнего слоя дорожных покрытий, а также при обустройстве пешеходных зон, стоянок и т.д.

• Песчаные смеси

Наименьшую фракцию наполнителя имеют песчаные смеси. Размер зерен в таких материалах составляет не более 10 мм. Специалисты рекомендуют использовать материал данной категории для обустройства верхнего слоя дорожного покрытия в местах с низкими эксплуатационными нагрузками.

Основные свойства

Щебеночно-мастичный асфальтобетон имеет в составе следующие ингредиенты:

• щебень;
• стабилизирующую добавку;
• битум;
• минеральный порошок.

1-й содержится в объеме от 70 до 80%. Что касается битума, его количество по отношению к общей массе может достигать предела в 7,5 %. Если проводить сравнение с обычными асфальтобетонными смесями, описываемая отличается высоким объемом нефтяного битума и щебня.

Для защиты от расслоения и сохранения однородной структуры асфальтобетонную смесь связывают стабилизирующими добавками в виде волокон. Это особенно актуально при осуществлении дорожных работ. В зависимости от того, заполнитель какой фракции используется в производстве, асфальтобетон можно систематизировать по составу.

Если перед вами материал с маркировкой ЩМА 10, это указывает на то, что размер зерен щебня не должен быть больше 10 мм. Наиболее распространенной маркой является асфальтобетон с маркировкой ЩМА 15. Здесь нормируемый размер зерен заполнителя составляет 15 мм. Щебеночно-мастичный асфальтобетон может быть представлен маркировкой ЩМА 20. В данном случае речь идет о составе с максимальным размером зерен до 20 мм.

Смесь вышеописанных марок рекомендована к использованию при изготовлении верхних слоев дорожных покрытий толщиной до 6 см. Такие составы используются на автомагистральных автомобильных дорогах, городских улицах всех категорий в 1 — 5 климатических зонах.

Характеристики ЩМА

В состав щебеночно-мастичного асфальтобетона входит увеличенный по сравнению с другими смесями объем битума и щебня: до 7,5% и 80% соответственно. Для того чтобы такое количество битума удержалось на поверхности щебня, в ЩМА присутствуют специальные волокнистые стабилизаторы.

Щебень является основным компонентом асфальтобетонной смеси ЩМА. В производстве щебеночно-мастичного асфальтобетона используются как измельченные горные породы, так и щебень из металлургических шлаков, соответствующий существующими техническим требованиям. В зависимости от объема щебня и размера его фракции выделяют три разновидности ЩМА:

асфальт ЩМА 10 (щебня до 70%, размер до 10 мм)

Читайте также: Технология создания незаглубленного ленточного фундамента

асфальт ЩМА 15 (щебня до 75%, размер до 15 мм)

асфальт ЩМА 20 (щебня до 80%, размер до 20 мм)

Несмотря на то, что асфальтобетон ЩМА готовится из более дорогого сырья, чем другие виды асфальтобетона, использовать его достаточно выгодно: во-первых, укладывать смесь можно более тонким слоем, а во-вторых, покрытие из ЩМА долго не требует ремонта, так как отличается высокой устойчивостью к любым воздействиям.

Дополнительные свойства

ЩМА, ГОСТ которого был упомянут выше, имеет высокую износостойкость, длительный срок эксплуатации и низкий показатель уровня шума при движении автотранспорта. Покрытие остается стабильным при механических воздействиях, кроме того, оно характеризуется повышенным коэффициентом сцепления шин с поверхностью дороги. Износостойкость при этом не зависит от климатических условий эксплуатации. Срок эксплуатации будет выше в три раза по сравнению с аналогичными покрытиями, используемыми с теми же целями.

Основные характеристики

Щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА) испытывается по государственным стандартам 12801-98. Согласны им, существуют определенные параметры, которые подлежат изучению, среди них следует выделить:

• предел прочности при сжатии;
• сдвигоустойчивость;
• трещиностойкость.

Предел прочности при сжатии у ЩМА 15 составляет 9 МПа, что верно при температуре в 0 ˚С. Сдвигоустойчивость эквивалентна 0,93. Рассматривая ЩМА 15, вы можете обратить внимание еще и на трещиностойкость. Для этой марки она равна 4,3 МПа.

Истинная плотность этого материала составляет 2,56 т/м3. Нормированная толщина верхнего слоя покрытия — 0,05 м. По ГОСТу ЩМА обладает массой в 0,128 т/м2. Стоимость одного квадратного метра покрытия примерно равна 265 рублям.

Качественные характеристики асфальтового покрытия

На сегодняшний день, существует множество разновидностей асфальта, которые отличаются по своим качествами. Наиболее популярные виды асфальтного покрытия и их характеристика, представлены в таблице.
Преимущества и недостатки асфальта в зависимости от типа

Тип асфальта	Компонентные особенности	Преимущества	Недостатки
Холодный	Используются известняковые минеральные порошки, в качестве натурального пластификатора.	Простая укладка, не требующая механических агрегатов; экологичный; способен сохранять свои свойства в мороз (до -25˚С); не требует разогрева перед укладкой; прочный и эластичный.	—
Литой	Большое количество пластификатора и вязкой смолы.	Вязкий; прочный; долговечный; устойчив к химическим веществам и влаге; отличная сцепка колес с дорогой; шумоизоляция; возможность быстрого ремонта любой поверхности.	Дорогостоящее оборудование для укладки.
Горячий	95% — камень и щебень, связанный с сырыми нефтепродуктами.	Наиболее популярный вид классического асфальтного покрытия.	Обязательное использование автоматизированной техники для утрамбовки.
Цветной	Использование осветленного битума и красящих пигментов.	Изоляция шума; яркий окрас, помогающий отделить участки дороги, с повышенной опасностью; экологичный состав.	Высокая стоимость, до 5 раз дороже обычного
Мелкозернистый	Включает в себя асфальтовую крошку, размером до 20мм.	Не поддается деформации при перепадах температуры.	Подходит исключительно для верхних слоев покрытия, не отличается высокой прочностью.
Крупнозернистый	Включает в себя асфальтовую крошку, размером более 20мм.	Имеет жесткую структуру.	Подходит, большей частью для нижних слоев покрытия.
Резиновый	В состав входят добавки резины.	Высокая сопротивляемость попаданию влаги, редкий ремонт, в связи с повышенной прочностью.	Высокая стоимость закупки, но срок службы вполне окупает затраты.

Читай так же статьи про удельный вес бетона и удельный вес газобетона.

При закладке дороги, часто усредняют вес куба асфальта. Среднестатистическая плотность асфальта составляет 1,2 тн/м³.

Из чего изготавливают?

Технология асфальтобетона предусматривает определенные требования для используемых материалов, среди которых следует выделить:

• щебень;
• битумы;
• минеральный порошок;
• стабилизирующую составляющую смесь.

Что касается щебня, то его зерновой состав должен состоять из твердых горных пород. Допустимо использование дробленого материала из металлургических шлаков. Марка должна быть равна 1000 или выше. Форма зерна должна иметь кубовидный тип. По общей массе объем зерен пластинчатой и игольчатой формы не должен превышать 15%.

Морозостойкость щебня должна быть равна F50 или выше. По истираемости значение должно соответствовать марке И—1. Если вы задались вопросом о том, из чего делают асфальт, то должны знать, что в основе содержится еще и битум. Рекомендованы нефтяные битумы, которые соответствуют ГОСТ 22245–90. Использоваться могут и полимерно-битумные вяжущие. В последнем случае должно быть обеспечено требование к показателям стекания битума.

Читайте также: Можно ли класть на пеноблоки плиты перекрытия

В состав могут не вводится волокнистые стабилизирующие добавки. Все используемые битумы должны иметь достаточное значения сцепления с щебнем. В ином случае необходимо ввести адгезионную присадку катионного типа. Если вы хотите знать, из чего делают асфальт, то вам должно быть известно, что в составе имеется еще и песок. Он должен быть взят из отсева дробления твердых горных пород. Марка песка должна быть равна 1000 или выше. Материал должен соответствовать ГОСТ 8736–93. Объем глинистых частиц в нем не должен быть больше 0,5%.

Типы используемого асфальтобетона

Основные свойства асфальтобетонного покрытия зависят как от объема наполнителя, так и от его характеристик. В состав первых трех типов входят щебень, а так же гравий. Остальные два типа имеют в составе большое количество песка.

Существует следующее разделение асфальтобетона по типам:

• Тип А — 55 — 65 % камня в составе покрытия. Смеси типа А используется только в горячем виде. Отличаются только зернистостью.
• Тип Б — содержится 45 — 55 % камня. Смесь может использоваться как в горячем, так и в холодном виде. В обозначении данного типа используется буква «х», что означает использование смеси в холодном виде.
• Тип В — процент камня варьируется от 35 до 45. Покрытие производится как на холодной, так и на горячей смеси.
• Тип Г — в процессе изготовления в состав входит только песок, добывающийся с помощью отсева, в результате дробления горных пород. Материал достаточно износостойкий.
• Тип Д— смесь для данного покрытия получатся путем дробления пород.

Все асфальтобетонные покрытия отличаются в стоимости и имеют разные сферы применения, в зависимости от типа, марки, и характеристик используемого материала.

Минеральный порошок в составе

Дорожно-строительные работы осуществляются с использованием асфальтобетона, в котором есть минеральный порошок. Его характеристики регламентируются ГОСТ 16557-78. Его изготавливают методом дробления известковых горных пород или доломитных пород. Допустимо использование минерального порошка из отсева вулканических горных пород. Фракция частиц не должна быть больше 0,16 мм. Если в составе имеется большое количество битумного вяжущего, это непременно должно повлечь присутствие стабилизирующей добавки. Без этого компонента невозможно получить смесь с физико-механическими свойствами, которые прописаны стандартами.

Стабилизирующая составляющая смесь

По ГОСТу автомобильные дороги должны укладываться с помощью асфальтобетона, который содержит стабилизирующую составляющую. Ее свойства и вид обладают огромным значением для повышения качества конечного материала, его транспортировки, приготовления и укладки. Добавки являются структурирующими волокнистыми. Они позволяют сохранять однородность и способствуют удержанию горячего битума на поверхности щебня. Это дает возможность исключить расслоение раствора при высоких температурах, которые свойственны процессу укладки.

Свойства и характеристики щебеночно-мастичного асфальтобетона предусматривают в составе наличие стабилизирующих смесей, а именно:

• резиновой крошки;
• полимерных волокон;
• термопластичных полимеров;
• акриловых нитей;
• волокон асбеста;
• минеральных компонентов;
• продуктов на основе кремниевой кислоты;
• целлюлозных волокон.

Благодаря тому, что себестоимость производства довольно низка, а в виде волокон используются целлюлоза и фибра, а также специальные гранулы на их основе, материал в течение долгого времени удерживает битум на поверхности покрытия и исключает расслаивание состава.

Характеристики в соответствии с государственными стандартами

Горячие смеси должны быть устойчивы к расслаиванию, в том числе при хранении и транспортировке. Подобная устойчивость к отслоению обеспечивается стабилизирующими добавками, а оценку этого качества нужно осуществлять по ГОСТ 31015.

Показатель стекания не должен превышать 0,3 % по массе. Когда осуществляется подбор состава смеси, рекомендуется, чтобы показатель стекания вяжущего был равен пределу от 0,1 до 0,2 % по массе. Что касается цвета асфальта, то смесь должна иметь однородный блестящий черный цвет, ей должна быть свойственна однородность, которая оценивается по ГОСТ 12801. Вариация показателя не должно быть больше 0,18 % при температуре в 50 ˚С.

Технология устройства покрытия

Смеси асфальтобетонные и щебеночно-мастичный асфальтобетон должны укладываться в сухую погоду. Если работы ведутся весной, то температура окружающего воздуха не должна быть ниже + 5 ˚С. Осенью этот показатель составляет + 10 ˚С. Основание должно быть сухим и обладать положительной температурой.

В состав работ входят некоторые технологические операции. На первом их этапе осуществляются подготовительные работы. Далее ведется приемка асфальтобетонной смеси и ее выгрузка в бункер асфальтоукладчика, если применяется именно он. Может использоваться и другой механизм. Затем смесь укладывается асфальтоукладчиком и уплотняется катком.

Если работы ведутся с применением горячих асфальтобетонов, их доставляют на место проведения работ самосвалами с чистыми кузовами, которые имеют систему подогрева. Смесь накрывается водонепроницаемым тентом. Укладка должна вестись непрерывными темпами, ее необходимо согласовать с производительностью заводом. Темп работ регламентируется соответствующей документацией и прописывается в проекте производства работ.

Для укладки смеси следует использовать асфальтоукладчики с автоматической системой обеспечения поперечного уклона и ровности покрытия. Для уплотнения покрытий используются дорожные катки, масса которых достигает 18 т. При устройстве покрытий осуществляются подготовительные работы. Они предусматривают установку ограждений и дорожных знаков.

Перед укладкой слоя из горячего асфальтобетона нужно убедиться в ровности и качестве нижележащего покрытия. Основание следует очистить от пыли и грязи, обработав органическим вяжущим на основе битумной эмульсии. С этой целью можно использовать жидкий дорожный битум.

Укладка асфальтобетона ведется без остывших продольных стыков на ширину проезжей части. Количество одновременно работающих укладчиков должно быть назначено с учетом ширины уплотняющих рабочих органов. Шаг между асфальтоукладчиками, работающими одновременно по соседству, не должен быть выше 30 м. Для того чтобы получить ровную поверхность покрытия, необходимо обеспечить постоянную скорость и непрерывность укладки. Первая из упомянутых зависит от равномерности доставки смеси к асфальтоукладчику и обычно варьируется от 2 до 4 м в минуту.

Смесь должна выступать из кузова автомобиля во время укладки максимально равномерно. Для того чтобы добиться слоя постоянной толщины и нужной ровности, следует обеспечивать равномерное давление материала на плиту. В начале смены, когда производится возобновление укладки после перерыва, следует прогреть поперечный стык. Заглаживающая плита при этом устанавливается на ранее уложенное покрытие. Шнековая камера после постепенно наполняется смесью.

Укладка и уплотнение ЩМА

1. Щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси (ЩМАС) укладывают на предварительно обеспыленную поверхность, при наружной температуре не менее +5°С весной и +10°С осенью.

2. После окончания процесса обеспыливания ремонтируемая поверхность подгрунтовывается битумной эмульсией исходя из следующего расчета.

3. Горячая ЩМАС укладывается и уплотняется обычными асфальтоукладчиками (далее а/у) и гладковальцовыми катками. Уплотнение, по возможности, должно производиться на всю ширину дороги. В случае, если это условие является трудновыполнимым, необходимо руководствоваться принципом минимального количества “холодных” продольных/поперечных стыков.

4. После прохода укладчика все дефекты, образовавшиеся на поверхности свежеуложенного слоя исправляют до начала этапа уплотнения, путем добавления недостающей, или удаления лишней смеси вручную. «Наброс» смеси в дефектные места исключается.

5. Необходимо обеспечить непрерывность работы а/у. Его рабочая скорость должна составлять от полутора до трёх метров в минуту.

Читайте также: Несъемная опалубка для ленточного фундамента своими руками

6. Смесь с автосамосвалов должна медленно и равномерно загружаться в бункер асфальтоукладчика. Категорически запрещается подъезжать автомобилю до соприкосновения с упорными роликами.

7. Бункер а/у в процессе укладки должен быть заполнен минимум на 25 %. При длительных простоях в процессе поступления ЩМАС с АБЗ (до получаса), продвижение а/у осуществляется на 1-2 м через каждые 5-10 минут.

8. Уплотнение ЩМАС производят катками с гладкими стальными вальцами массой 9-12 тонн. Вальцы смачиваются водой, или водно-керосиновой эмульсией. Катки на пневмошинах не используются. Их применение допускается лишь в финальной стадии уплотнения.

9. Уложенный слой ЩАМС уплотняют гладковальцовыми катками, передвигающимися с рабочей скоростью 3-5 км в час.

10. Для более качественного сопряжения укладываемого слоя с ранее уложенным и уже остывшим покрытием необходимо 1-ый проход катка производить по “холодной” полосе с перекрытием свежеуложенного слоя на 30-40 см.

11. В процессе уплотнения катки перемещаются от края к оси, а затем наоборот, перекрывая каждый след на 25-35 см. 1-ый проход начинается с отступления от края покрытия на 10-15 см. Края уплотняются после 1-го прохода. В ходе укатки должно обеспечиваться равномерное уплотнение покрытия. Это достигается путем одинакового числа проходов катка по 1-му следу. При 1-м проходе ведущие вальцы должны быть впереди.

12. Нежелательно производить уплотнение катками с включенной функцией вибрации. А при температуре смеси ниже ста градусов укладка на жесткое основание запрещается. Слои большой толщины можно уплотнять с включенной вибрацией только при высокой температуре смеси после первого прохода гладковальцового катка. В таком случае для эффективного уплотнения достаточно одного/двух проходов.

13. За одним а/у должны находиться два гладковальцовых катка. Требуемая степень уплотнения достигается за 7-9 проходов катка.

14. Температура ЩМАС на выходе с АБЗ должна составлять от 159°С до 169°С. В самом начале уплотнения ее показатель должен быть не менее 130°С, в конце – не менее 100°С.

укладка асфальта, укладка и уплотнение асфальтобетонных смесей, укладка и уплотнение ЩМА, укладка ЩМА, уплотнение, уплотнение асфальта, уплотнение основания, уплотнение покрытия, уплотнение щебня, уплотнение ЩМА, ЩМА, ЩМАС

1. Главная
2. Блог
3. Технологии
4. Укладка и уплотнение ЩМА