Пасты. Состав, применение. Битумные и дегтевые эмульсии представляют собой дисперсные системы, в которых вода является средой и битум или деготь диспергированы в виде частиц размером около 1мкм. Устойчивость эмульсии обеспечивается путем введения в нее эмульгаторов – поверхностно-активных веществ, ументшающих поверхностное натяжение на поверхности раздела битум (деготь) – вода. Это мыла, сульфитно-дрожжевая бражка, тонкие порошки глин, извести, цемента, кменного угля, сажи.

Пасты, являющиеся высококонцентрированными эмульсиями и эмульсиями с твердыми эмульгаторами, разбавляют водой до получения нужной вязкости. Эмульсии применяют для грунтовки основания под гидроизоляцию, приклеивания рулонных и штучных битумных и дегтевых мат-лов, для устройства гидро- и параизоляционного покрытийи в качестве вяжущего вещества при изготовлении асфальтовых (дегтевых) растворов и бетонов.

254. Мастики. Состав, применение. представляет собой смесь нефтяного битума или дегтя с минеральным наполнителем. Для получения мастик применяют: пылевидные наполнители ( измельченный известняк, доломит, мел, цемент и пр.), волокнистые наполнители (асбест, минеральную вату и пр.).

Приклеивающие - склеивание рулонных материалов при устройстве многослойныхкровельных покрытий и оклеечной гидроизоляции., гидроизоляционные – для устройства литой и штукатурной гидроизоляции и в качестве для изготовления плит и других штучных изделий, антикоррозионные – для защиты строительных конструкций и трубопроводов от агрессивных воздействий.

255. Исходные материалы для асфальтобаетона. Асфальтовый бетон (асфальтобетон) - искусственный строительный материал, получаемый в результате затвердевания уплотненной смеси минеральных заполнителей (щебня, песка, тонкоизмельченного минерального порошка) с органическим вяжущим (битумом или дегтем). Асфальтобетон без крупного заполнителя (щебня) называют песчаным асфальтом или асфальтовым раствором.

Асфальтовые бетоны значительно более стойки к коррозионным воздействиям, чем цементные, но боятся воздействий жидких топлив и масел. Износостойкость асфальтовых бетонов выше, чем цементных.

Наиболее широкое применение асфальтовый бетон находит в строительстве при возведении магистральных, городских, аэродромных, дорожных, кровельных и других покрытий, гидротехнических, мостовых, промышленных, жилищно-гражданских и иных зданий и сооружений.

Для повышения качества дорог необходимо производить качественную и эффективную асфальтобетонную смесь, а для этого необходимы АБЗ с новейшей технологией и применением местных ресурсов.

1. Общие сведения об асфальтовом бетоне
1.1. Классификация асфальтовых бетонов
Асфальтобетон

1) По показателю бывает:

- холодный;

- горячий;

2) По виду минеральной составляющей (заполнителя):

- щебёночный;

- гравийный;

- песчаный;

^ 3) По вязкости применяемого битума:

- горячий а\б - вязкие и жидкие;

- холодный а\б - жидкие;

4) По остаточной пористости

- горячие а\б делятся:

а) высокоплотные - от 1 до 2.5%

б) плотные - свыше 2.5 до 5%

в) пористые - свыше 5 до 10%

г) высокопористые - свыше 10 до 18%

- холодные а\б - свыше 6 до 10%

^ 5) По содержанию щебня:

- горячий а\б:

а) А-свыше 50 до 60%

б) Б-свыше 40 до 50%

в) В-свыше 30 до 40%

- холодный а\б:

а) Бх-свыше 40 до 50%

б) Вх-свыше 30 до 40%

^ 6) По производственному назначению;

7) По технологическим признакам асфальтобетонной смеси в процессе укладки.

К основным классификационным признакам асфальтобетонов относятся разновидность крупного заполнителя, вязкость битумов, размеры зерен щебня или гравия, структурные параметры, производственное назначение.

В зависимости от вида крупного заполнителя асфальтобетоны разделяют на:

- щебеночные, состоящие из щебня, песка, мин. порошка и битума;

- гравийные, состоящие из гравия, песка, мин. порошка и битума;

- песчаные —отсутствует крупный заполнитель (щебень или гравий).

По вязкости применяемого битума и по температуре укладки асфальтобетонной массы в конструктивный слой они подразделяются на:

- горячие укладываемые при температуре не ниже 120°С;

- теплые укладываемые при температуре не ниже 70°С;

- холодные укладываемые при температуре не ниже 5°С.

Кроме того, горячие и теплые асфальтобетоны в зависимости от использования их в дорожной конструкции разделяют на:

- плотные — для верхних слоев покрытия дорог с остаточной

пористостью от 2 до 7%;

- пористые — для нижнего слоя и оснований дорожных покрытий, с

остаточной пористостью от 7 до 12% по массе;

- высокопористые — с пористостью 12 ... 18%.

Плотные дорожные асфальтобетоны (горячие и холодные) в зависимости от количественного содержания в них крупного или мелкого заполнителя подразделяют на пять типов: А, Б, В, Г, Д. Так, например, тип А содержит 50 ... 65% щебня; тип Б — 35 ... 50% щебня или гравия; тип В — 20 ... 35% щебня или гравия.

Кроме того, плотные горячие и теплые асфальтобетоны подразделяют на три марки — I, II, III в зависимости от качественных показателей.

По производственному назначению различают асфальтобетоны:

дорожные, аэродромные, гидротехнические, для плоской кровли и полов.

По технологическим признакам асфальтобетонной массы в процессе ее укладки и уплотнения асфальтобетоны и растворы разделяют на:

-жесткие;

-пластичные;

-литые.

Для уплотнения жестких и пластичных масс применяют тяжелые и средние катки. Литую асфальтобетонную массу часто уплотняют специальными валками, легким катком или вовсе не уплотняют
^ 1.2. Разновидности асфальтовых бетонов
К разновидностям асфальтобетона относятся теплый, холодный, литой, цветной. Более редким в строительстве является дегтебетон.

^ Теплый асфальтобетон используют для устройства нижних слоев в пoкрытиях.

Для приготовления теплого асфальтобетона используют вязкие нефтебитумы марок БНД 200/300 и БНД 130/200 или жидкие битумы; теще более тоньше измельченный, чем в горячих смесях известняковый порошок; щебень, искусственный песок, прочные шлаки. Температура готовой теплой массы при ее выходе из смесителя должна быть 90—130°С. Допустимые пределы температур массы при ее уплотнении в покрытии: нижний — 50°С при работах в теплую погоду и при марке битума СГ 70/130; верхний — 100°С при работах в холодную погоду и при марке битума СГ 130/200. Уплотнение производят легкими и тяжелыми (12 т) катками; при холодной погоде рекомендуется уплотнять массу сразу же после ее укладки в покрытие, чтобы не остудить массу и не потерять ее удобообрабатываемость. Толщину рыхлого слоя назначают на 15—20% больше проектной толщины и покрытия, что регулируется положением выглаживающей плиты укладчика.

^ Холодный асфальтобетон содержит жидкий или разжиженный вязкий битум, что позволяет укладывать массу холодного асфальта при температуре окружающего воздуха.

Приготовление холодного асфальта осуществляется в горячем и холодном состояниях. При приготовлении массы в горячем состоянии применяют жидкий или разжиженный битум, в холодном — битумную эмульсию. Холодный асфальт применяют для создания верхних слоев дорожных покрытий и при производстве ремонтных работ.

Если холодный асфальт употребляется в строительных работах после его изготовления на АБЗ, то укладку массы производят еще в теплом состоянии. В этом случае слой массы ложится компактнее, а при его уплотнении быстрее формируется монолитное покрытие.

При работах во влажную погоду используют холодный асфальт, приготовленный на битумной эмульсии.

В первый период эксплуатации дорожного покрытия рекомендуется не допускать высокой грузонапряженности при движении автотранспорта, так же как нельзя допускать и слишком слабой интенсивности движения транспорта, поскольку окончательное формирование покрытия происходит именно под действием этого движения.

Холодный асфальт приготовляют с применением щебня из морозостойких карбонатных пород (известняков, доломитов) и доменных шлаков с пределом прочности при сжатии не менее 80 МПа.

Чтобы покрытие не становилось скользким при его эксплуатации, к известняковому щебню добавляют до 30% мелкого (8—10 мм) гранитного, базальтового щебня или искусственного дробленого песка из тех же пород камня. Песок должен быть чистым, однородным, без органических примесей или глинистых частиц.

Для повышения вязкости и клеящей способности разжиженного или жидкого битума в состав холодного асфальта добавляют минеральный (известняковый) порошок.

Холодный асфальт может длительное время оставаться в рыхлом состоянии в складских условиях (до 8—10 месяцев). Поэтому холодную асфальтобетонную массу обычно приготовляют в зимнее время года с тем, чтобы ее раскладку в покрытие произвести с наступлением весны. Зимняя заготовка массы позволяет работать АБЗ практически в течение полного года. При чрезмерно длительном хранении рыхлая масса холодного асфальта постепенно слеживается, образуются глыбы, в этом случае требуется предварительное ее рыхление, добавляя на последней стадии перемешивания массы, хлорное железо и другие специальные вещества (добавки) до 2—3%, чтобы уменьшить слеживание при длительном хранении. Однако, нужно помнить, что механическое рыхление ухудшает качество массы вследствие обнажения отдельных частиц, покрытых пленкой битума.

При тонких пленках битума слеживаемость массы меньше и прочность плотного покрытия выше. При выборе вяжущего учитывают, что чем холоднее погодные условия, длительнее срок хранения массы, ниже прочность камня, тем вяжущее вещество должно быть более жидким.

Доля вяжущего вещества в составе холодного асфальта устанавливается проектированием оптимального состава, но обычно находится в пределах 6—8% для песчаного и 5—7% для мелкозернистого. Качество холодного асфальта в покрытиях характеризуется его прочностью при сжатии в сухом и водонасыщенном состояниях при 20°С соответственно 1,5—2,0 и 1,0—1,5 МПа, коэффициентом водоустойчивости не менее 0,6—0,8 и некоторыми другими, показателями свойств. В целом следует отметить, что эта разновидность асфальтового бетона применяется в ограниченных размерах, но покрытия из него перспективные.

^ Литой асфальтовый бетон выделяется из других горячих аналогов тем,

что все межзерновые поры в нем заполнены асфальтовым вяжущим веществом. После укладки массы и ее уплотнения в монолите практически отсутствуют остаточные поры и пустоты, поэтому покрытия из него водонепроницаемые.

Преимущество литого асфальта состоит в том, что работы по его укладке можно производить при сравнительно низких температурах (до -10°С) воздуха. Не требуется продолжительного уплотнения массы катками или тромбования при ямочном ремонте. Достаточно прикатать его легкими (0,5—1,5 т) катками. Преимуществом покрытий из литого асфальта является также их высокая долговечность, износостойкость и шероховатость.

Литой асфальтобетон не лишен и некоторых недостатков: к деформациям при высоких температурах воздуха и к образованию трещин в период низких температур воздуха. В последние годы эти недостатки были резко ослаблены. В получаемых составах литого асфальта содержится минеральных частиц крупнее 5 мм 50—55%, асфальтовяжущего вещества 20—25%. Слой уложенной массы не требует дополнительного уплотнения. С понижением температуры покрытия с 200°С до атмосферной литой асфальт в покрытии отвердевает и пригоден к эксплуатации.

Достоинства покрытий из вибролитых смесей отмечены при их укладке на дорогах высоких категорий, мостах, эстакадах и взлетно-посадочных полосах аэродромов. По технологии вибролитья используют подогретые зернистые минеральные материалы температурой 280—300°С, если порошок поступает холодным; температуру нагрева их снижают на 12—14%, если порошок в мешалку подается подогретым до температуры 120—140°С. Битум подогревают до температуры 150—170°С. Температура смеси должна быть 190—200°С, если температура воздуха выше -10°С; не ниже 220°С, если температура воздуха +10—15°С. Технические свойства смеси и асфальтобетона: пористость минеральной смеси не более 20%, подвижность смеси при 200°С — не менее 25 мм (определяют с помощью металлического конуса); водонасыщение уплотненных образцов — 1,0% от объема; глубина вдавливания штампа в образцы при температуре 40°С — не более 4 мм.

^ Цветной асфальтовый бетон состоит из мелкого щебня (5—7 мм), песка, минерального порошка, связующего, пластификатора и пигмента. В качестве вяжущего вещества в нем выступает структурный элемент из связующего и минерального порошка с добавлениями пластификатора и пигмента. В качестве щебня применяют измельченные отходы белого мрамора и известняка. Песок должен быть чистым и светлым, а минеральный порошок — из тонко измельченного белого мрамора. Связующим в цветном асфальте обычно служат полимеры, полиэтилен, поливинилхлорид, и др. Из пигментов более цветостойкими являются железный сурик, крон желтый, оксид хрома.

Цветной асфальтобетон применяют для оформления площадей скверов, остановок городского транспорта, пешеходных переходов и других объектов города.
^ 1.3. Составляющие материалы асфальтового бетона.
При изготовлении асфальтобетонной массы используют щебень, гравий, песок, минеральный порошок и битум.

Щебень применяют из изверженных и метаморфических горных пород с пределом прочности при сжатии не менее 100,0-120,0 МПа или пород осадочного происхождения с пределом прочности не менее 60,0-80,0 МПа (в водонасыщенном состоянии); для дробления горных пород на щебень чаще всего используют граниты, диабазы, базальты, известняки и доломиты, а также прочные доменные шлаки. Щебень или гравий должны быть чистыми, разделенными по фракциям 20...40, 10... 20 и 5... 10 мм с морозостойкостью не менее Мрз25; в мягких климатических условиях — не менее Мрз15.

Песок природного происхождения или полученный в результате дробления горных пород с прочностью не ниже прочности щебня. Природные пески должны быть разнозернистые, чистые с модулем крупности более 2,0 и содержанием пылевато-глинистых частиц не более 3% (по массе).

Минеральный порошок изготовляют путем измельчения известняков и доломитов с пределом прочности при сжатии не менее 20,0 МПа, а также доменных шлаков или асфальтовых пород. По степени измельчения необходимо, чтобы порошок проходил (при мокром рассеве) через сито с отверстиями 1,25 мм, содержание же частиц мельче 0,071 мм было не менее 70% по массе, а частиц мельче 0,315 мм — не менее 90%.

Битумы бывают природные и нефтяные. Природные являются продуктом естественного видоизменения нефти. Они встречаются иногда в чистом виде, образуя озера, в виде твердых скоплений – асфальтитов, но чаще пропитывают горные породы – известняки, доломиты, песчаники. Содержание битрумав них 10-80%. Из этих пород битум получают путем экстрагирования с помощью различных растворителей.

В основном применяют нефтяные битумы. Их стоимость в 5-6 раз ниже природных.

По способу получения нефтяные битумы делят на:

- остаточные (остаток после отгонки из нефти бензина, керосина и части масел);

- окисление (нефтяные остатки окисляют кислородом воздуха в конвекторах периодического или непрерывного действия или в трубчатых реакторах, называемые окислительными колонками;.

Кроме указанных компонентов в процессе приготовления асфальтобетонной массы иногда добавляют ПАВ, улучшающие качество готового асфальтобетона. Эти вещества позволяют удлинить сроки строительного сезона, облегчить технологические операции и увеличить долговечность материала.