Что такое щебеночно-мастичный асфальтобетон
29.08.2024
Щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА) является одним из самых качественных видов асфальта, превосходя другие асфальтовые смеси по целому ряду характеристик. ЩМА широко используется по всему миру для устройства покрытий, которые должны выдерживать высокие и интенсивные нагрузки транспортного потока.
«Повышенные физико-механические свойства ЩМА обусловлены его составом – помимо очищенного песка и минерального порошка, в смеси присутствует высокая доля щебня из горных пород, большое количество битумного вяжущего, а также стабилизирующие добавки в виде целлюлозных волокон»
Асфальтирование дорог с использованием ЩМА позволяет обеспечить высокие эксплуатационные характеристики, а также длительный срок службы дорожного покрытия. За счет этого данный материал подходит для устройства автомобильных дорог высоких категорий, а также для укладки на аэродромах.
Состав ЩМА
| Компонент | Доля | Особенности |
|---|---|---|
| Щебень | 70-80% | Добывается из горных пород; Диаметр фракций – 10, 15 или 20 мм; Фракции имеют кубовидную форму. |
| Песок | 8-12% | Добывается отсевом дробления горных пород. |
| Минеральный порошок | 8-12% | Добывается дроблением горного доломита или известняка. |
| Битумное вяжущее | 6-7,5% | Допускается использование нефтяных битумов, соответствующих требованиям ГОСТ; Возможна замена на полимерно-битумное вяжущее (ПБВ)*. |
| Стабилизирующие добавки | 0,3-0,5% | Чаще всего используются однородные целлюлозные волокна; Не менее 50% нитей должны иметь длину 0,1- 2,0 мм. |
*При использовании полимерно-битумного вяжущего отпадает необходимость применения стабилизирующих добавок, так как ПБВ превосходит нефтяные битумы по многим характеристикам, включая адгезионные свойства.
Стоит отметить, что в качестве стабилизаторов ранее использовались и другие добавки – акриловые нити, термопластичные полимеры, асбестовые волокна и прочее. Однако именно целлюлозные нити являются оптимальным материалом, так как эффективно выполняют свои функции, имея при этом бюджетную стоимость.
Какими преимуществами обладает щебеночно-мастичный асфальтобетон
– Повышенное содержание в составе твердого горного щебня формирует прочный каркас покрытия, что обеспечивает высокую сопротивляемость деформации на сжатие и сдвиг.
– Большое количество битумного вяжущего, в комплексе с наполнителем (песок + минеральный порошок), позволяет заполнить все пустоты между камнями щебня, за счет чего достигается высокая плотность (низкая остаточная пористость).
– Стабилизирующие волокнистые добавки (целлюлозные волокна) в составе ЩМА препятствуют растеканию битума, надежно связывая его с другими компонентами, а также предотвращают возможное расслаивание состава.
Таким образом, ЩМА имеет следующие характеристики и преимущества:
- Повышенная прочность;
- Высокая твердость;
- Стойкость к механическому воздействию;
- Высокая общая износостойкость;
- Устойчивость к трещинообразованию;
- Стойкость к образованию колеи;
- Сопротивляемость горизонтальной деформации;
- Высокая плотность – минимальная пористость;
- Повышенная влагоустойчивость;
- Низкий уровень шума при контакте с колесами транспорта;
- Высокий коэффициент сцепления с шинами автомобилей;
- Стойкость к различным климатическим условиям;
- Повышенный срок службы.
Несмотря на то, что стоимость ЩМА выше, чем стоимость других асфальтобетонных смесей, это компенсируется за счет высокого качества – потребность в техническом обслуживании минимальна, а срок службы в 2-3 раза превышает показатели других материалов.
Где применяется щебеночно-мастичный асфальтобетон
ЩМА может использоваться для устройства следующих категорий покрытий:
- Автомобильные дороги I-V категорий – от обычных городских дорог до высокозагруженных скоростных автомагистралей и федеральных трасс.
- Аэродромные покрытия (рекомендуется на 25% увеличить прочность на сжатие, а также коэффициент сцепления).
- Подъездные пути и парковки.
- Пешеходные территории (площади, тротуары и т.д.).
«Благодаря высоким физико-механическим характеристикам, данная разновидность асфальта не имеет никаких ограничений по области применения»
При этом для асфальтирования тротуаров и других пешеходных зон чаще всего используются бюджетные асфальтовые смеси – для таких территорий не требуется высоких характеристик, так как внешнее воздействие минимально.
Технология укладки щебеночно-мастичного асфальта
Щебеночно-мастичный асфальтобетон относится к горячим асфальтовым смесям, поэтому требует разогрева перед укладкой, а также последующего уплотнения. Однако в первую очередь необходимо качественно подготовить основание.
Как производится подготовка основания:
- Разработка грунта – снятие верхнего слоя, очистка территории, устройство дренажа, уплотнение;
- Укладка геотекстиля;
- Устройство и трамбовка песчаной подушки (от 40 см после уплотнения);
- Укладка геосетки;
- Устройство и трамбовка слоя из щебня фракций 40-70 мм (30-35 см после уплотнения);
- Обработка щебня битумной эмульсией.
После того, как основание будет полностью готово, можно приступать к устройству асфальтобетонного покрытия.
Как производится укладка асфальта:
- Щебеночно-мастичный асфальтобетон разогревается до 110-150°C;
- Укладка производится слоями по 3-4 см;
- Перед укладкой нового слоя поверхность обрабатывается битумной эмульсией;
- Каждый из слоев отдельно уплотняется дорожными катками, чтобы обеспечить максимальную плотность.
Укладка горячих смесей, к которым относится щебеночно-мастичный асфальтобетон, производится при температуре воздуха и нижележащего слоя не менее +5°C. Общая толщина асфальтового покрытия зависит от расчетной нагрузки на асфальтируемый участок – от 3-4 до 30 и более сантиметров.
