Главная » Асфальт

КАК ДЕЛАЮТ АСФАЛЬТ: ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

Из чего делают асфальт — технология производства, компоненты

Асфальтобетонные смеси, используемые в качестве дорожного покрытия, в просторечии называют асфальт по аналогии с греческим названием горной битумной смолы насыщенного черного цвета. Однако это два разных материала по своим физико-механическим характеристикам и составу.
Из чего производят асфальт — основные компоненты
Асфальтобетон изготавливают на асфальтных заводах из битума и твердых наполнителей. Искусственный асфальт может включать в себя множество других компонентов в зависимости от назначения дорожного полотна и условий эксплуатации.

• Крупнозернистый наполнитель. Это щебень различных горных или осадочных пород. Его назначение — придавать асфальтобетонному покрытию твердость и стойкость к повышенным механическим нагрузкам. Допускается фракция 10–40 мм.
• Мелкозернистый наполнитель. Назначение этого компонента — снижение пористости и повышение плотности асфальта. Для этого в асфальтобетон добавляют карьерный песок или щебеночный отсев. Такой наполнитель улучшает стойкость автодорожного покрытия к высоким температурам.
• Минеральные порошки. С их помощью регулируется вязкость смеси.
• Битум. Это основной вяжущий компонент искусственного асфальта. Некоторые асфальтные заводы используют другие синтетические пластификаторы, но такая технология более затратная и применяется только для особых дорожных покрытий.

Виды асфальтобетонных смесей
Российским ГОСТом 9128–2013 предусмотрено три разновидности асфальта в зависимости от фракции твердого наполнителя.

• Крупнозернистые асфальтобетонные смеси применяют для укладки нижнего слоя автодорожного покрытия. Для его изготовления асфальтные заводы используют как крупный щебень размером 20–40 мм, так и мелкие фракции 5–15 мм.
• Мелкозернистые — верхний слой дорожного полотна. В состав такого асфальтобетона в качестве наполнителя входит мелкий щебень размером зерна 5–15 мм.
• Песчаные — для тротуаров и садово-парковых дорожек. Основной наполнитель в таком асфальте — песок, отсев и немного мелкофракционного щебня с минеральным порошком.

Асфальтные заводы выпускают несколько видов асфальтобетонных смесей в зависимости от их состава.

• Классический асфальт — универсальный, подходит для дорожно-строительных работ в городе и в сельской местности, для строительства автодорог и пешеходных тротуаров.
• Щебеночно-мастичный — высокопрочный, подходит для прокладки загородных автомобильных магистралей с интенсивным движением. В состав входят стабилизирующие волокнистые добавки.
• Полимерасфальтобетон — прочный и долговечный, подходит для строительства ВПП, покрытий мостов и проездов для массивной военной и спецтехники. В состав входят сополимерные компоненты и пластификаторы.

Асфальт классифицируют и в зависимости от технологии производства. Это могут быть горячие, холодные или же теплые асфальтобетонные смеси
Горячий и теплый асфальтобетон — технология изготовления
Рабочая температура горячего асфальта — около 110°С, теплые асфальтобетонные смеси — от 40 до 80°С. Это классическая технология укладки асфальтовых дорожных и тротуарных покрытий, которая заключается в температурной пластификации битума и его отвердении после укладки, разравнивания и укатки.
Большинство асфальтовых заводов используют классическую технологию производства горячего асфальта.

1. Щебень просушивается при температуре около 150°С, а затем просеивается на грохоте. Твердый наполнитель поступает на АБЗ во влажном состоянии, что недопустимо в производстве асфальтобетона.
2. Смешивание наполнителя с битумом при температуре около 170°С, которая поддерживается вплоть до укладки асфальта.
3. Добавление присадок и модификаторов. Это улучшающие эксплуатационные и укладочные характеристики асфальтобетона компоненты.

Готовый горячий асфальт хранится не более двух суток. Он имеет строгие сезонные рамки — лето и сухая теплая погода весной и осенью.
Как производят холодный асфальт
Холодные асфальтобетонные смеси изготавливают на асфальтных заводах из холодных битумных смол и каменных наполнителей в сочетании со специальными полимерами. Такой асфальтобетон имеет как «плюсы», так и «минусы».
Преимущества:

• укладка при низких температурах, достигающих -30°С;
• долговечность;
• отличная адгезия.

Недостатки:

• высокая стоимость;
• плохая сопротивляемость сдвигу.

Преимущества и недостатки холодного асфальта ограничивают сферу его применения лишь ямочными ремонтами автодорог и тротуаров. Масштабное автодорожное строительство с помощью холодного асфальтобетона нецелесообразно ни с экономической, ни технико-эксплуатационной точки зрения.
Холодный асфальт подходит для оперативного строительства площадок и тротуаров, на которых не предполагается воздействие сильных нагрузок. Это может быть как придомовая или приусадебная территория, так и садово-парковые дорожки.
Холодный асфальт изготавливают на том же технологическом оборудовании асфальтных заводов, на котором производят горячие классические асфальтобетонные смеси. Этапы просушки щебня, смешивания с битумом и добавления присадок с последующей отгрузкой аналогичны технологии изготовления горячего асфальта.
Асфальтобетонные заводы
АБЗ — это комплекс технологического оборудования по подготовке и смешиванию компонентов асфальтобетона, а также по переработке вскрытого фрезой старого асфальтобетонного покрытия.
Асфальтные заводы классифицируют на два типа в зависимости от принципа работы:

• циклические — изготовление асфальта порциями с помощью дозаторов;
• непрерывные — вся технологическая цепочка подготовки, смешивания и отгрузки непрерывна.

АБЗ может быть не только стационарным, но и мобильным. Сборно-разборные комплексы устанавливают в местах дорожного строительства, куда возить горячий асфальтобетон издалека недопустимо по технологическим или экономическим критериям. Асфальтобетонные заводы, оснащенные современным технологическим оборудованием, могут выпускать более 400 тонн в час горячего или холодного асфальта.


КАК ДЕЛАЮТ АСФАЛЬТ: ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ
ГЛАВНАЯ/БЛОГ/КАК ДЕЛАЮТ АСФАЛЬТ: ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

• Основные компоненты асфальтобетона
• Разновидности асфальтобетонных смесей по составу
• Состав и технология производства горячего асфальтобетона
• Состав и особенности изготовления холодного асфальта
• Виды асфальтобетонных заводов

Асфальтобетон – это искусственный безобжиговый строительный материал, изготовленный из смеси битума, крупных и мелких заполнителей (гравия, щебня, песка), минерального порошка и других компонентов. В обиходе асфальтобетонные смеси не совсем корректно именуют асфальтом, т.к. это греческое название черной горной смолы (битума), которая образуется в каменноугольных породах. Существует несколько видов искусственного асфальта, отличающихся между собой составами и технологией изготовления. Каждая разновидность обладает индивидуальным комплексом эксплуатационных свойств и рассчитана на определенные области применения.


Из каких компонентов делают асфальт?
Основные компоненты асфальтобетона:

1. Крупные заполнители – щебень и гравий. Они должны прочно сцепляться с вяжущим веществом. Этому требованию соответствуют кубовидные зерна щебня из плотных горных и метаморфических карбонатных пород. При производстве асфальтобетонных смесей применяют заполнитель с размерами зерен 10-40 мм.
2. Мелкий заполнитель – песок. Для этой цели используется природный карьерный песок (речной не подходит) или отсев дробления щебня. В сырьевой асфальтобетонной смеси используют разнофракционный песок, что позволяет снизить пористость слоя. Мелкий заполнитель повышает плотность асфальтобетона, улучшает устойчивость к высоким температурам и прочность дорожного покрытия.
3. Минеральный порошок. Его количество и качество существенно влияют на свойства вяжущего. Слишком большое количество минпорошка снижает прочность дорожного покрытия, особенно в зимних условиях.
4. Вяжущее. Его функции чаще всего выполняет битум, который может быть жидким или вязким. Требуемый коэффициент вязкости битума указывается в технической документации, он зависит от состава сырьевой смеси и температуры укладки асфальта. При проведении дорожных работ в зимних условиях обычно используют жидкий битум с присадками и разжижителями.

Виды асфальтобетонных смесей по составу
По размеру зерен заполнителя различают три разновидности асфальтобетона, каждая из которых имеет определенную область применения:

• Крупнозернистый. Этот материал востребован для устройства нижних слоев дорожного пирога. Для его изготовления используется щебень крупных (20-40 мм) и мелких фракций (5-15 мм).
• Мелкозернистый. Заполнителем такого асфальтобетона является мелкозернистый щебень 5-15 мм. В двухслойных дорожных покрытиях мелкозернистый материал используют для устройства верхнего слоя дороги.
• Песчаный. Этот искусственный асфальт подходит для обустройства тротуаров. Основной заполнитель в нем – песок. Также в составе присутствуют мелкофракционный щебень и немного минерального порошка.

По составу также разделяют следующие виды асфальтобетонов:

• Классические. Предназначены для строительства городских и поселковых дорог, тротуаров.
• Щебеночно-мастичные. Имеют в составе стабилизирующие добавки волокнистого типа. Применяются для создания высокопрочных дорожных покрытий автомагистралей с высокой интенсивностью движения.
• Полимерасфальтобетонные. Содержат сополимеры и пластификаторы, повышающие прочность и безремонтный период дорожных покрытий. Полимерасфальтобетоны эффективны для устройства покрытий мостов, аэродромов, проездов, по которым передвигается тяжелая техника.

Виды асфальтобетона по технологии производства
По способу производства асфальтобетонные составы делят на три вида – горячие, теплые, холодные. Теплые асфальтобетоны по условиям применения, комплексу преимуществ и недостатков похожи на горячий асфальт, поэтому ГОСТ 9128-2013 объединяет эти материалы в одной группе.
Горячий асфальтобетон – состав и технологическая схема производства
Горячая асфальтовая смесь – традиционный материал, укладываемый по классической технологии при температуре не ниже +110 °C. В теплом асфальтобетоне присутствует маловязкий битум, а его укладка осуществляется при температурах +40…+80 °C. В зависимости от процентного содержания крупного и мелкого заполнителей горячие продукты разделяют на высокопористые, пористые, плотные и высокоплотные. В горячих асфальтобетонах применяется достаточно дешевый битум, поэтому они наиболее востребованы при строительстве дорожных и аэродромных покрытий, проведении масштабных капитальных ремонтов старых дорог. Их недостатки – необходимость в обеспечении важных характеристик материала в процессе укладки и применении спецтехники.
Как делают горячий асфальт на асфальтобетонных заводах (АБЗ) – основные этапы процесса:

1. Просушка при температурах +150…+160 °C и просеивание на грохотах заполнителей, которые обычно поступают на асфальтобетонный завод (АБЗ) во влажном или воздушно-сухом состоянии. Повышенная влажность заполнителей приводит к разбрызгиванию смеси при укладке и снижению прочности дорожного покрытия. Просушка может быть одинарной или двойной.
2. Смешивание компонентов – заполнителей и вяжущего. После добавления битума температура смеси вплоть до процесса укладки должна поддерживаться на уровне +160…+170 °C. Такие условия создаются в специальных бункерах, в которых асфальт может храниться не более 4 суток.
3. Добавление модифицирующих компонентов. Оно может осуществляться в процессе перемешивания. При производстве резиново-асфальтной продукции каучуковая крошка добавляется в уже готовую к использованию смесь.

Горячий асфальт имеет строгие ограничения по сезонности применения. Этот материал можно использовать в дорожных работах летом, а также весной и осенью при определенных погодных условиях. Зимой его применение запрещено. Горячий асфальт на близкие расстояния перевозят обычными самосвалами. Для транспортировки на дальние расстояния применяют кохеры, специальные автомобили, оборудованные теплосберегающими контейнерами. В кохерах дорожный материал сохраняет рабочие характеристики в течение 2 суток.
Холодный асфальтобетон – из чего делают и особенности технологии изготовления
Холодные асфальтовые смеси изготавливают на базе холодного битума, специальных полимеров, чистых высушенных высокопрочных каменных заполнителей (гранитного или щебня из габбро-диабаза), что обуславливает следующие преимущества этой продукции:

• возможность укладывать на основание при температурах окружающей среды до +5 °C, некоторые составы приспособлены для укладки в зимних условиях при температурах до -30 °C;
• сохранение рабочих характеристик в течение длительного времени;
• хорошая адгезия к основанию благодаря модифицирующим добавкам.

Из-за высокой стоимости холодный материал не применяют для асфальтирования значительных площадей. А низкая устойчивость к сдвигу ограничивает его использование на участках интенсивного торможения автотранспорта.
Наиболее популярные сферы применения:

• все виды ямочных ремонтов, в том числе на скоростных трассах;
• оперативное сооружение дорожек, аллей, площадок, запланированных для эксплуатации при небольших нагрузках.

Производство холодного асфальта осуществляется на стандартном оборудовании АБЗ и включает те же основные этапы, что и выпуск горячих смесей: подготовку сырьевых компонентов, их смешивание, отправку готового материала к месту хранения.
Виды асфальтобетонных заводов
Асфальтобетонный завод – это комплекс оборудования, обеспечивающего производство холодных и горячих асфальтобетонных смесей, черного щебня (щебня, обработанного битумом), переработку демонтированного покрытия.

По принципу функционирования АБЗ разделяют на цикличные и непрерывные. На предприятиях циклического действия используются порционные дозаторы и оборудование периодического использования. На заводах непрерывного производства операции подготовки компонентов, их смешивания, выгрузки готовой продукции происходят одновременно.
В зависимости от мощности оборудования АБЗ могут производить от 40 т/ч до 400 т/ч и более. По степени инвентарности заводы разделяют на стационарные, сборно-разборные и мобильные.