Появление большого количества скоростных и большегрузных средств, высокая интенсивность движения на автомобильных дорогах вызывают ускоренный износ дорожных покрытий. Поэтому актуальной задачей российских дорожников является строительство покрытий, отвечающее всем требованиям по долговечности, ровности, шероховатости (коэффициенту сцепления). В связи с этим особый интерес представляют новые эффективные технологии и материалы, способные обеспечить высокий уровень эксплуатационной надежности и долговечности асфальтобетонных покрытий. Одной из наиболее перспективных технологий в этом направлении является применение щебночно-мастичных асфальтобетонов (ЩМА). Этот материал был разработан в середине ХХ века в Германии и в настоящее время нашел широкое применение во многих странах при устройстве верхних слоев дорожных покрытий. Зарубежные стандарты предусматривают более 10 марок горячих смесей ЩМА – в зависимости от максимальной крупности применяемого щебня. В России по разработанному ГОСТу 31015–2002 регламентированы смеси ЩМА–10, ЩМА–15 и ЩМА–20, которые приготовляются на основе щебня крупностью до 10, 15 и 20 мм. Данные смеси предназначены для устройства верхних слоев покрытия толщиной от 3 до 6 см.

6.2.1. Особенности щебеночно-мастичного асфальтобетона. ЩМА объединяет достоинства как традиционного асфальтобетона, так и литого асфальтобетона и по структурному типу занимает промежуточное положение между ними. В таких смесях основную нагрузку несет жесткий каркас из щебня, пустоты которого заполнены асфальтовой мастикой. В отличие от асфальтобетона структура ЩМА содержит свободный битум, который обеспечивает материалу повышенную устойчивость к старению. Как и литой асфальтобетон ЩМА имеет высокую плотность и коррозионную устойчивость, и в тоже время может приготавливаться и укладываться в покрытие тем же комплектом механизмов, что и традиционный асфальтобетон.

ЩМА состоит из смеси минеральных материалов, дорожного битума и стабилизирующей добавки.

Основные особенности состава ЩМА:

· необходимость применения стабилизирующих добавок (битумоноситель);

· повышенное содержание битума и асфальтового вяжущего.

Минеральная часть, подобранная по принципу непрерывной гранулометрии, создает жесткий каркас, поры которого заполнены мастичноподобным материалом.

Стабилизирующая добавка выполняет функцию битумоносителя. В связи с высоким содержанием битума и мастичноподобной массы ЩМА, она препятствует сегрегации (расслоению) смеси и потери битума в процессе перемешивания, хранения, транспортирования и укладки в покрытие.

В уложенном покрытии из ЩМА стабилизирующие добавки дополнительно упрочняют структуру материала. Однако, несмотря на это, высокая долговечность ЩМА обеспечивается достаточно развитыми слоями битума на зернах каменного материала.

Зерновой состав ЩМА включает высокое содержание фракционированного щебня (70–80 % по массе) с улучшенной (кубовидной) формой зерен с целью создания максимально устойчивого минерального остова в уплотненном слое покрытия. Сдвигоустойчивость покрытия из ЩМА, характеризующая сопротивление колееобразованию, обеспечивается, главным образом, требуемым значением коэффициента внутреннего трения. Поэтому в песчаной части смеси применяется исключительно песок из отсевов дробления горных пород, так как природный песок снижает коэффициент внутреннего трения. Кроме того, высокое содержание крупной фракции каменного материала в ЩМА позволяет получить шероховатую поверхность покрытия и обеспечить требуемые значения коэффициента сцепления колеса с покрытием.

Следующей особенностью ЩМА является повышенное по сравнению с традиционными горячими смесями содержание битума (5,5–7,5 %). Большое количество вяжущего препятствует проникновению влаги внутрь слоя, повышает устойчивость к старению, водо-, морозостойкость, трещиностойкость и, в конечном счете, значительно увеличивает долговечность покрытия. В некоторых зарубежных странах срок службы покрытий из ЩМА составляет более 20 лет. Однако повышенное содержание битумного вяжущего в смеси нужно стабилизировать, то есть предотвратить его отслоение и стекание с поверхности зерен щебня при высоких технологических температурах приготовления, хранения, транспортировки и укладки. Данная проблема легко решается введением в смесь стабилизирующей добавки, например целлюлозного волокна.

По зарубежным данным ЩМА, кроме приведенных выше преимуществ, обладает низким уровнем шума, улучшенной обзорностью, высокой износостойкостью к истирающему действию шипованных шин.

6.2.2.Опыт применения щебеночно–мастичного асфальтобетона в России. С 2000 года в России в порядке производственно-опытного внедрения уложено более 400 тыс.м 2 покрытий из ЩМА. Первый объем внедрения был осуществлен при строительстве автомобильной дороги «Дон». На участке МКАД – Кашира был уложен верхний слой покрытия из ЩМА-15 и ЩМА-20. В результате устройства покрытия, которое осуществлялось ЗАО ССУ «Асфальт», ОАО «Центродорстрой», были отработаны технологии приготовления, укладки и уплотнения смесей из ЩМА.

При строительстве окружной автомобильной дороги вокруг г. Вологда ОАО «Вологдавтодором» ЩМА был применен в верхнем слое покрытия.

Щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь (ЩМАС) марки ДС-185Б выпускалась на отечественном асфальто-бетонном сместителе (АБС). Для ее приготовления применяли песок из отсевов дробления горных пород и узкофракционированный гранитный щебень, поставляемый из Карелии. Особенность данного щебня состоит в том, что содержание в нем зерен лещадной формы не превышает 10 %. В качестве стабилизирующей добавки использовали ВИАТОП-66. Для ее подачи в смеситель был смонтирован автоматический дозатор с приемным бункером, в который загружалась добавка. Подачу и дозировку стабилизатора осуществляли с помощью шнека на весовой дозатор линии подачи минерального порошка. В асфальтобетонный смеситель добавку подавали вместе с минеральным порошком. Используемый битум имел марку БНД 90/130, ЩМАС выпускали с температурой 160–165 С 0 . В общей сложности было выпущено 17000 т смеси. Уплотнение смеси осуществляли гладковальцовыми катками массой 6–10 т с выключенными вибраторами. Температура смеси в начале укатки составляла 150–155 градусов. Максимальной степени уплотнения добились при 6–8 проходах катка по одному следу.

Опытно-промышленное внедрение ЩМА на Урале и в Западно–Сибирском регионе началось в 2001 году. На всех объектах были получены положительные результаты. Покрытия из ЩМА по комплексу потребительских свойств выгодно отличались от асфальтобетонных. Кроме того, в ряде случаев, уже в период строительства удалось получить экономический эффект за счет уменьшения толщины слоя.

Для устройства покрытий в подавляющем большинстве применяли смеси ЩМА-15, обеспечивающие однородность фактуры поверхности и оптимальную шероховатость. В составе минеральной части содержание щебня кубовидной формы из прочных изверженных и метаморфических горных пород составляло 70–75 %. Содержание битума в смесях в зависимости от битумоемкости горных пород колебалось от 6,2 до7,4 %. В качестве стабилизирующей добавки использовали продукт ТОРСЕЛ фирмы CFF и ВИАТОП фирмы JRS, представляющие собой гранулы из целлюлозных волокон. Расход СД составлял 0,25–0,32 % от массы смеси. Выбор гранулированной добавки обоснован технологическими и экономическими соображениями. Гранулированные волокна пригодны как для ручного, так и для автоматического дозирования, они лучше распределяются в смеси, при транспортировании занимают меньший объем.

Для снижения себестоимости ЩМАС расход высокостоящей стабилизирующей добавки (СД) должен быть минимальным, при этом должна быть обеспечена необходимая устойчивость (показатель стекания) при технологических процессах. При приготовлении опытных партий предварительно расфасованная добавка вносилась в смесь вручную. Так же были попытки дозирования СД через весовой дозатор МП. Такие технологии связаны с затратами ручного труда, влияния человеческого фактора или перерасходом продукта вследствие низкой точности дозатора МП. Для механизации и автоматизации процесса дозирования и подачи СД было разработано технологическое оборудование, которое обеспечивает дозирование добавки с точностью 0,5 % и ее подачу в автоматическом режиме. Тем самым исключается влияние человеческого фактора. Оборудование применимо для всех типов асфальтосмесительных установок, как отечественного, так и импортного производства. Стоимость оборудования в 2–3 раза меньше зарубежных аналогов.

Основываясь на полученном опыте можно считать, что ЩМА является наиболее перспективным материалом для строительства и ремонта верхних слоев покрытий на автомобильных дорогах с тяжелым и интенсивным движением, городских улиц, участков с опасными условиями движения.

6.2.3. Стабилизирующая добавка в составе щебеночно-мастич-ного асфальтобетона. Повышенное содержание битума в смеси, а так же малая удельная поверхность минерального материала в ЩМА-смесях требует применения стабилизирующих добавок. Стабилизирующие добавки должны выполнять функцию битумоносителя, препятствующие расслоению смеси во время технологического процесса приготовления, хранения, транспортирования и укладки смеси.

Стабилизирующее действие добавок основано на создании трехмерного каркаса в мастике и мономолекулярного слоя взаимодействия битума с поверхностью микроволокон. Такое двойное действие, с одной стороны, обеспечивает впитывание значительного количества битума, с другой, - сохраняет стабильными свойства битума.

В качестве СД применяются микроволокна целлюлозы, например TECHNOCEL 1004, TOPCEL, GENICEL, ВИАТОП, а также другие добавки (например ХРИЗОТОП комбината «Ураласбест»). Развитая поверхность стабилизирующих добавок позволяет при дозировках 0,3-0,5 % от массы минерального материала добиваться стабильности ЩМА-смеси.

Различаются два типа добавок: стабилизирующие и модифицирующие. Модифицирующие влияют на свойства битума, а стабилизирующие действуют как механизм увеличения толщины битумной пленки.

Существует несколько разновидностей стабилизирующих добавок. Прежде всего это:

· минеральные волокна;

· полимерные волокна;

· резиновая пудра;

· натуральные целлюлозные волокна.

Наибольшее применение в настоящее время нашли добавки из целлюлозы и минеральные волокна.

Целлюлоза – цепочная молекула, имеет следующие свойства:

· нерастворима в воде;

· соединение молекул происходит с помощью интермолекулярных ОН-мостиков;

· соединение глюкозы с молекулами битума происходит с помощью ОН-мостиков.

На основе целлюлозы производятся СД в виде свободных волокон (например, TECHNOCEL, ARBOCEL) и гранулированные (TOPCEL, GENICEL, VIATOP). Свободные волокна обладают следующими недостатками:

Являются очень гигроскопичным материалом, который впитывает влагу из окружающего воздуха. Необходимо большое внимание уделять герметичности упаковки;

Для того, чтобы добиться равномерного распределения волокон в смеси, необходимо увеличивать на 15-20 сек время сухого смешивания.

Для того, чтобы исключить недостатки, присущие свободным волокнам, были изготовлены гранулированные волокна. Они намного легче распределяются в смесителе и проще поддаются дозированию, но все равно впитывают влагу.

Различают гранулы, покрытые клеевым составом (TRICEL), воском (TOPCEL) или битумом (ANTROCEL). Но только в семействе гранул VIATOP каждое волокно покрыто битумной оболочкой. Битумная оболочка также препятствует обгоранию волокон при их попадании на горячий каменный материал и при расплавлении способствует лучшему распределению волокон в смесителе. Гранулы VIATOP более жесткие и меньше подвержены механическим разрушениям в процессе подачи в смеситель. Так как каждое волокно гранулы имеет битумную оболочку, оно абсолютно нейтрально к влаге.

Отечественными производителями были разработаны и выпускаются СД на основе целлюлозы «Русцел», на основе асбестового волокна - «Хризотоп» выпускается в виде гранул, связующим веществом в которых является 7-процентный раствор стеариновой кислоты. Асбестовое волокно имеет трубчатую структуру, а изготовленная на его основе СД имеет следующие преимущества перед импортными добавками:

· обладает большей термостойкостью;

· дешевле в 3 раза.

Способность удерживать большое количество битума характеризуется показателем стекаемости битума в ЩМАС (устойчивость к расслоению смеси). По величине стекаемости производится корректировка в составе ЩМАС количества битума и стабилизирующей добавки.

Щебеночно-мастичный асфальтобетон

Для дорожного строительства и дорожно-ремонтных работ применяют различные виды асфальтов. Качественный щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА) является одним из приоритетных для возведения долговечного полотна дорог. Такой вид асфальтовых смесей уплотненный и включает стабилизирующие добавки. Изготовление осуществляется строго по стандартам технологической документации. Состав определяется ГОСТами и должен соблюдаться производственным предприятием.

Асфальтобетонный завод АБЗ Линт предлагает несколько видов асфальтобетона ЩМА. Мы производим, реализуем качественную продукцию и оказываем услуги по доставке и отгрузке.

Цена на асфальтобетон с 21 июня 2019г. ЩМА - 19 (SMA-19) (подбор методом объемного проектирования) 4930 Щебеночно-мастичная смесь ЩМА - 15, ЩМА - 20 (габбро, Виатоп, ПБВ 60) 4830 / 4880 Щебеночно-мастичная смесь ЩМА - 15, ЩМА - 20 (Габбро, Viatop) 3900 / 3950 Мелкозернистая смесь тип А М 1 (Габбро, ПАВ) 3140 Мелкозернистая смесь тип Б М 1(Габбро, ПАВ) 2995 Мелкозернистая смесь тип Б М 2 2995 Мелкозернистая смесь тип В М 2 2995 Песчаная смесь тип Г М 1, 2 3550 Песчаная смесь тип Д М 2 с добавлением щебня фракции 5-20 мм до 10% 2950 Песчаная смесь тип Д М 2 2950 Мелкозернистая смесь пористая М 1, М 2 2850 Крупнозернистая смесь плотная Б М 1,2 2995 Крупнозернистая смесь пористая М 1,2 (щебень фр.20-40 М 1200) 2850 Черный щебень, крупнозернистая высокопористая М 2 2995

Тип и марка асфальтобетонной смеси (асфальтобетона)	Цена за 1 тонну, включая НДС (20%), руб.
Для верхнего слоя покрытия
Для нижнего слоя покрытия
Для основания

Выпускаемые асфальтобетонные смеси соответствуют ГОСТ 9128-2013 и имеют сертификаты соответствия № РОСС RU.СП29.Н01516, выданный ООО "Инженерный центр сертификации и испытаний" рег.№ РОСС RA.RU.11СП29, ГОСТ 31015-2002, сертификат соответствия № РОСС RU.КО01.Н00244, выданный ООО "Профи-групп" рег.№ RA.RU.11КО01, ПНСТ 127-2016.

Асфальтобетонные смеси ЩМА-15

В ЩМА-15 крупность зерен щебня не превышает 15 мм, причем процентная доля более крупного щебня намного больше, чем мелкого. При изготовлении учитывается необходимость в соответствии показателей физико-механических свойств материала заданным показателям по технологической документации.

Асфальтобетоны ЩМА-15 могут содержать различные стабилизирующие и прочие добавки. Для производства мы используем Габбро, Виатоп и ПБВ-60. Кроме того, предъявляются определенные требования к сырьевым материалам, они должны обладать необходимыми качествами.

Асфальтобетонные смеси ЩМА-20

Этот вид щебеночно-мастичных смесей включает щебень с крупностью до 20 мм. Сырьевые материалы для изготовления асфальтобетона проходят отбор и подготовку к процессу технологического производства. Качественный ЩМА-20 является более прочным и долговечным. На нашем предприятии продукция проходит строгий контроль на качество.

Почему стоит купить ЩМА

Это экономичный и эффективный материал для дорожного строительства и ремонта. Оптимальная цена ЩМА и высокие технические характеристики делают асфальтобетон востребованным у многих дорожно-строительных компаний и организаций.

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СМЕСИ АСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ
И АСФАЛЬТОБЕТОН
ЩЕБЕНОЧНО-МАСТИЧНЫЕ

ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

МЕЖГОСУДАРСТВЕННАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОМИССИЯ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, ТЕХНИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ
И СЕРТИФИКАЦИИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ (МНТКС)

МОСКВА

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН ФГУП «Союздорнии», Корпорацией «Трансстрой» и Управлением технического нормирования, стандартизации и сертификации в строительстве и ЖКХ Госстроя России

ВНЕСЕН Госстроем России

2 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) 17 октября 2002 г.

Наименование государства	Наименование органа государственного управления строительством
Азербайджанская Республика	Госстрой Азербайджанской Республики
Республика Армения	Министерство градостроительства Республики Армения
Республика Казахстан	Казстройкомитет Республики Казахстан
Кыргызская Республика	Государственная Комиссия по архитектуре и строительству при Правительстве Кыргызской Республики
Республика Молдова	Министерство экологии, строительства и развития территории Республики Молдова
Российская Федерация	Госстрой России
Республика Таджикистан	Комархстрой Республики Таджикистан
Республика Узбекистан	Госкомархитектстрой Республики Узбекистан

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4 В настоящем стандарте учтены основные положения международных стандартов ИСО [, ], европейского стандарта pr EN 13108-6 , финских норм на асфальт 2000 и немецких технических указаний ZTV Asphalt - StB 02

5 ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ с 1 мая 2003 г. в качестве государственного стандарта Российской Федерации постановлением Госстроя России от 5 апреля 2003 г. № 33

Дата введения 2003-05-01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на горячие щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси и щебеночно-мастичный асфальтобетон, применяемые для устройства верхних слоев покрытий автомобильных дорог, аэродромов, городских улиц и площадей.

Требования, изложенные в разделах , , и , являются обязательными.

2 Нормативные ссылки

Перечень межгосударственных стандартов, ссылки на которые использованы в настоящем стандарте, приведен в приложении .

3 Определения

В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями.

Щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь (ЩМАС) - рационально подобранная смесь минеральных материалов (щебня, песка из отсевов дробления и минерального порошка), дорожного битума (с полимерными или другими добавками или без них) и стабилизирующей добавки, взятых в определенных пропорциях и перемешанных в нагретом состоянии.

Щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА) - уплотненная щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь.

Стабилизирующая добавка - вещество, оказывающее стабилизирующее влияние на ЩМАС и обеспечивающее устойчивость ее к расслаиванию.

4 Основные параметры и виды

Щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси (далее - смеси) и щебеночно-мастичный асфальтобетон (далее - асфальтобетон) в зависимости от крупности применяемого щебня подразделяют на виды:

ЩМА-20 - с наибольшим размером зерен до20 мм;

ЩМА-15 - »»»»»15 мм;

ЩМА-10 - »»»»»10 мм.

5 Технические требования

5.1 Смеси должны изготавливаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологической документации, утвержденной в установленном порядке предприятием-изготовителем.

5.2 Зерновые составы минеральной части смесей и асфальтобетонов должны соответствовать указанным в таблице .

Таблица 1

В процентах по массе

5.10.4 В качестве стабилизирующей добавки применяют целлюлозное волокно или специальные гранулы на его основе, которые должны соответствовать требованиям технической документации предприятия-изготовителя. Целлюлозное волокно должно иметь ленточную структуру нитей длиной от 0,1 мм до 2,0 мм. Волокно должно быть однородным и не содержать пучков, скоплений нераздробленного материала и посторонних включений. По физико-механическим свойствам целлюлозное волокно должно соответствовать значениям, указанным в таблице . Таблица 4 ___________ * На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 52129. (Поправка от 18.02.2004 г.). 7.6 Влажность и термостойкость волокна определяют по приложению настоящего стандарта. 8 Транспортирование 8.1 Смеси транспортируют к месту укладки автомобилями в закрытых кузовах, сопровождая каждый автомобиль транспортной документацией. 8.2 Дальность и время транспортирования ограничивают допустимыми температурами смеси при отгрузке и укладке по таблице . 9 Указания по применению 9.1 Устройство покрытий из щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси должно осуществляться в соответствии с технологическим регламентом, утвержденным в установленном порядке. 9.2 Уплотнение щебеночно-мастичного асфальтобетона контролируют по показателям остаточной пористости или водонасыщения образцов, которые отбирают не раньше, чем через сутки после устройства верхнего слоя покрытия. 10 Гарантии изготовителя Предприятие-изготовитель гарантирует соответствие выпускаемой смеси по температуре, составу и физико-механическим свойствам требованиям настоящего стандарта при условии соблюдения правил ее транспортирования и укладки в покрытие. ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное) Перечень нормативных документов, ссылки на которые использованы в настоящем стандарте ГОСТ 3344-83 Щебень и песок шлаковые для дорожного строительства. Технические условия ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия ГОСТ 8269.0-97 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний ГОСТ 8735-88 Песок для строительных работ. Методы испытаний ГОСТ 8736-93 Песок для строительных работ. Технические условия ГОСТ 11501-78 Битумы нефтяные. Метод определения глубины проникания иглы ГОСТ 11505-75 Битумы нефтяные. Метод определения растяжимости ГОСТ 11506-73 Битумы нефтяные. Метод определения температуры размягчения по кольцу и шару ГОСТ 11507-78 Битумы нефтяные. Метод определения температуры хрупкости по Фраасу ГОСТ 12784-78 * Порошок минеральный для асфальтобетонных смесей. Методы испытаний ГОСТ 12801-98 Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний ГОСТ 16557-78 * Порошок минеральный для асфальтобетонных смесей. Технические условия ГОСТ 22245-90 Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические условия ГОСТ 23932-90 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Общие технические условия ГОСТ 24104-2001 Весы лабораторные. Общие технические требования ГОСТ 30108-94 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов ___________ * На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 52129-2003 Порошок минеральный для асфальтобетонных и органоминеральных смесей. Технические условия. (Поправка от 18.02.2004 г.). ПРИЛОЖЕНИЕ Б (рекомендуемое) Рекомендации по проектированию щебеночно-мастичного асфальтобетона Б.1 Щебеночно-мастичный асфальтобетон ЩМА-10 Таблица Б.1 - Потребность в материалах для приготовления смеси Материал Щебень фракций, мм: 5-10 60-70 10-15 15-20 Песок из отсевов дробления 10-30 Минеральный порошок 10-20 Битум или ПБВ 6,5-7,5 Стабилизирующая добавка 0,2-0,5 Таблица Б.2 - Применяемые битумные вяжущие Примечание Таблица Б.3 - Зерновой состав минеральной части ЩМА-10 1,25 0,63 0,315 0,16 0,071 90-100 30-40 19-29 16-26 13-22 11-20 10-17 10-15 Рисунок Б.1 - Зерновой состав минеральной части ЩМА-10 Таблица Б.4 - Устройство верхних слоев дорожных покрытий из ЩМА-10 Б.2 Щебеночно-мастичный асфальтобетон ЩМА-15 Таблица Б.5 - Материал Потребность о материале, % по массе Щебень фракций, мм: 5-10 10-15 15-20 Песок из отсевов дробления 5-20 Минеральный порошок 10-20 Битум или ПБВ 6,0-7,0 Стабилизирующая добавка 0,2-0,5 Таблица Б.6 - Применяемые битумные вяжущие Примечание - Более вязкие битумы и ПБВ рекомендуется применять на дорогах с более высокой интенсивностью движения. Таблица Б.7 - Зерновой состав минеральной части ЩМА-15 1,25 0,63 0,315 0,16 0,071 90-100 40-60 25-35 18-28 15-25 12-22 10-20 9-16 9-14 Рисунок Б.2 - Зерновой состав минеральной части ЩМА-15 Таблица Б.8 - Устройство верхних слоев дорожных покрытий из ЩМА-15 Б.3 Щебеночно-мастичный асфальтобетон ЩМА-20 Таблица Б.9 - Потребность в материалах для приготовления смеси Материал Потребность в материале, % по массе Щебень фракций, мм: 5-10 10-15 10-15 20-30 15-20 30-50 Песок из отсевов дробления 5-15 Минеральный порошок 10-20 Битум или ПБВ 5,5-6,0 Стабилизирующая добавка 0,2-0,5 Таблица Б.10 - Применяемые битумные вяжущие Примечание - Более вязкие битумы и ПБВ рекомендуется применять на дорогах с более высокой интенсивностью движения. Таблица Б.11 - Зерновой состав минеральной части ЩМА-20 1,25 0,63 0,315 0,16 0,071 90-100 50-70 25-42 20-30 15-25 13-24 11-21 9-19 8-15 8-13 Рисунок Б.3 - Зерновой состав минеральной части ЩМА-20 вместимостью 1000 см 3 , диаметром 10 см. Стекла покровные. Термометр химический ртутный стеклянный с диапазоном измерений от 100 °С до 200 °С с ценой деления шкалы не более 1 °С. Шкаф сушильный. В.2 Порядок подготовки к испытанию Приготовленную щебеночно-мастичную асфальтобетонную смесь разогревают до максимальной температуры в соответствии с таблицей и тщательно перемешивают. Сушильный шкаф также разогревают до указанной температуры, которую поддерживают в период испытаний с допускаемой погрешностью ±2 °С. Пустой стакан взвешивают, помещают в сушильный шкаф и выдерживают при температуре, указанной в таблице , не менее 10 мин. Затем стакан ставят на весы и быстро помещают в него 0,9-1,2 кг смеси, взвешивают и закрывают покровным стеклом. В.3 Порядок проведения испытания Стакан со смесью помещают в сушильный шкаф, где выдерживают при максимальной температуре, указанной в таблице , в течение (60 ± 1) мин. Затем стакан вынимают, снимают с него покровное стекло и удаляют смесь, перевернув стакан, не встряхивая вверх дном, на (10 ± 1) с. После этого стакан вновь ставят на дно, охлаждают в течение 10 мин и взвешивают вместе с остатками вяжущего и смеси, прилипшей на его внутренней поверхности. В.4 Обработка результатов испытания Стекание вяжущего В , % по массе, определяют по формуле ,(В.1) где g 1 , g 2 , g 3 - масса стакана соответственно пустого, со смесью и после ее удаления, г. За результат испытаний принимают округленное до второго десятичного знака среднеарифметическое значение двух параллельных определений. Расхождение между результатами параллельных испытаний не должно превышать 0,05 % по абсолютной величине. В случае больших расхождений вновь определяют стекание вяжущего и для расчета среднеарифметического берут данные четырех определений. ПРИЛОЖЕНИЕ Г (обязательное) Определение влажности и термостойкости волокон Сущность метода заключается в определении потери массы волокна при заданных температуре и времени испытания. Г.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование Противни металлические прямоугольные размером 20 ´ 10 ´ 2 см. Шкаф сушильный с терморегулятором, поддерживающим температуру с точностью до ±3 °С. Термометр ртутный стеклянный с ценой деления шкалы 1 °С. Эксикатор по ГОСТ 23932 с безводным хлористым кальцием. Весы лабораторные по ГОСТ 24104 4-го класса точности. Г.2 Подготовка к испытанию Перед испытанием пробу волокна помещают на лист бумаги и разрыхляют вручную, устраняя комочки, если они есть в пробе. Тщательно вымытые металлические противни помещают не меньше чем на 30 мин в сушильный шкаф при температуре (105 ± 3) °С затем охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры. Г.3 Проведение испытания При испытании волокон взвешивание производят с допускаемой погрешностью взвешивания 0,1 % массы. Массу определяют в граммах с точностью до второго десятичного знака. Испытание проводят в двух противнях. Каждый противень, подготовленный по , взвешивают. Из пробы волокна, подготовленной по , берут две навески по (5 ± 1) г и всыпают в противни, заполняя их равномерно без уплотнения. Противни с волокном взвешивают и помещают в сушильный шкаф с температурой (105 ± 3) °С для сушки волокон. По истечении 30 мин противни с волокнами вынимают из сушильного шкафа, устанавливают в эксикатор, охлаждают до комнатной температуры, взвешивают и снова помещают в эксикатор. Противни с волокнами, высушенными в сушильном шкафу при температуре (105 ± 3) °С и охлажденные в эксикаторе до комнатной температуры, помещают в сушильный шкаф, предварительно нагретый до (220 ± 3) °С. Температуру контролируют термометром, ртутный резервуар которого находится на высоте противней. Так как при установлении холодных противней температура сушильного шкафа понижается, то время пребывания противней с волокнами в сушильном шкафу отсчитывают от момента достижения заданной температуры. Противни с волокнами выдерживают в сушильном шкафу при температуре (220 ± 3) °С в течение 5 мин. По истечении времени выдерживания противни с волокнами вынимают из сушильного шкафа, устанавливают в эксикатор, охлаждают до комнатной температуры и взвешивают. Г.4 Обработка результатов Влажность волокон W , %, определяют по формуле ,(Г.1) где g 1 - вес противня, г; g 2 - вес противня с волокнами, г; g 3 - вес противня с волокнами после сушки в сушильном шкафу, г. Термостойкость волокон Т в, %, определяют по формуле ,(Г.2) где g 4 - вес противня с волокнами после выдерживания в сушильном шкафу при температуре (220 ± 3) °С, г. Расхождение между результатами двух параллельных определений не должно быть более 0,5 % (по абсолютной величине). За результат принимают округленное до первого десятичного знака среднеарифметическое значение результатов двух параллельных определений. Библиография Руководство ИСО/МЭК 2 Стандартизация и смежные виды деятельности. Общий словарь (Guidelines ISO/MEK 2 Standartization and related kinds of activity. General vocabulary) ИСО 3534.2-1993 Статистика . Словарь и условные обозначения. Часть 2. Статистическое управление качеством (ISO 3534.2-1993 Statistics . Vocabulary and conventional symbols. Part 2. Statistical quality control) prEN 13108-6 Проект европейского стандарта на ЩМА (The draft European standard for SMA prEN 13108-6) Финские нормы на асфальт 2000: Совещательная комиссия по покрытиям PANKry, Хельсинки (Finisn Specifications for asphalt 2000: Advisory commission on pavements PANKry, Helsinki) Дополнительные технические указания и рекомендации по строительству асфальтобетонных покрытий , Германия (Zusätzliche Technische Vertragbedingungen und Richtlinien für Fahrbahndecken aus Ashalt ZTV Asphalt-StB 02, Germany) Нормы радиационной безопасности НРБ-99 Ключевые слова: смеси асфальтобетонные щебеночно-мастичные, щебеночно-мастичный асфальтобетон, покрытия автомобильных дорог и аэродромов

72

Инженерные коммуникации	34
Оборудование, инструменты, станки	172
Прочее	106
Строительство, реконструкция, ремонт	212
Технические средства безопасности	8
Управление строительством	11
Энергоэффективные и экологические технологии	8

Мечта российских дорожников - строить дороги с асфальтобетонным покрытием, отвечающие всем требованиям по долговечности, ровности, шероховатости (коэффициенту сцепления) - похоже, становится реальностью. Основанием этому служит внедрение в отечественное дорожное строительство щебеночно-мастичного асфальтобетона (ЩМА). Этот материал был разработан в 60-х годах в Германии и в настоящее время нашел широкое применение во многих странах при устройстве верхних слоев дорожных покрытий. Зарубежные стандарты предусматривают более 10 марок горячих смесей ЩМА - в зависимости от максимальной крупности применяемого щебня. В России по разработанным в ФГУП «Союздорнии» техническим условиям (ТУ-5718.030.01393697-99) регламентированы смеси ЩМА-10, ЩМА-15 и ЩМА-20, которые приготавливаются на основе щебня крупностью до 10, 15 и 20 мм. Данные смеси предназначены для устройства верхних слоев покрытия толщиной от 3 до 6 см.

Но что же такое ЩМА и чем он хорош? Зерновой состав ЩМА включает высокое содержание фракционированного щебня (70-80% по массе) с улучшенной (кубовидной) формой зерен с целью создания максимально устойчивого минерального остова в уплотненном слое покрытия. Сдвигоустойчивость покрытия из ЩМА, характеризующая сопротивление колееобразованию, обеспечивается, главным образом, требуемым значением коэффициента внутреннего трения. Поэтому в песчаной части смеси применяется исключительно песок из отсевов дробления горных пород, так как природный песок снижает коэффициент внутреннего трения. Кроме того, высокое содержание крупной фракции каменного материала в ЩМА позволяет получить шероховатую поверхность покрытия и обеспечить требуемые значения коэффициента сцепления колеса с покрытием.

Кривые зерновых составов минеральной части ЩМА существенно отклоняются от кривых плотных смесей (Рис. 1).

Следующей особенностью ЩМА является повышенное, по сравнению с традиционными горячими смесями, содержание битума (5,5 - 7,5%). Большое количество вяжущего препятствует проникновению влаги внутрь слоя, повышает устойчивость к старению, водо-морозостойкость, трещиностойкость и, в конечном счете, значительно увеличивает долговечность покрытия. В некоторых зарубежных странах срок службы покрытий из ЩМА составляет более 20 лет. Однако повышенное содержание битумного вяжущего в смеси нужно стабилизировать, то есть предотвратить его отслоение и стекание с поверхности зерен щебня при высоких технологических температурах приготовления, хранения, транспортирования и укладки. Данная проблема легко решается введением в смесь стабилизирующей добавки, например целлюлозного волокна.

В 2000-2001 годах в России в порядке производственно-опытного внедрения было уложено около 200 тыс. м2 покрытий из ЩМА. Основной объем внедрения был осуществлен при строительстве автомобильной дороги «Дон» на участке МКАД - Кашира, где сначала на 118 - 119 км, а затем с 95 по 105 км был уложен верхний слой покрытия из ЩМА-15 и ЩМА-20. В результате устройства покрытия, которое осуществлялось ЗАО ССУ «Асфальт», ОАО «Центродорст-рой», были отработаны технологии приготовления, укладки и уплотнения смесей из ЩМА.

Щебеночно-мастичный асфальтобетон приготовляли в смесительных установках периодического действия фирм «AMMANN» и «TELTOMAT» (Германия) производительностью 300 и 240 т/час соответственно путем смешивания в нагретом состоянии щебня, песка из отсевов дробления, минерального порошка и битума, а также стабилизирующей добавки в виде пропитанных би тумом и спрессованных гранул из волокон целлюлозы. Стабилизирующие добавки вводили в смеситель АБЗ на разогретый каменный материал дс или вместе с минеральным порошком, производя «сухое» перемешивание в течение 15 20 секунд. При последующем перемешивании смеси с биту мом стабилизирующая добав ка равномерно распределяет ся в объеме асфальтового вя жущего вещества.

Вводимый в смеситель стаби лизатор дозировали вручную. Однако для уменьшения вероятности ошибки и сниженя трудоемкости потребное количество стабилизирующей добавки от 0,2 до 0,45 % или 2,0 4,5 кг на 1 т смеси необходимо дозировать с допускаемой погрешностью + 5 %, используя специальные дозирующие сиетемы объемного или весового типа. Дозирование стабилизирующей добавки может осуществляться автоматически из силосной башни или контейнера. При использовании системы объемного дозирования (Рис. 2) стабилизирующая добавка из контейнера или силосной башни объемом 3 - 4 м3 через роторное дозирующее устройство поступает в пневматический конвейер и по трубопроводу подачи диаметром 150 мм подается в циклон с встроенной загрузочной воронкой и датчиком наличия материала. Далее добавка через автоматический клапан выпускного отверстия попадает в трубопровод подачи материала в смеситель.

Система весового дозирования (Рис. 3) отличается от объемной тем, что добавка из контейнера или силосной башни с помощью шнекового конвейера сначала подается в весовой бункер, где дозируется, а уже затем поступает в трубопровод пневматического конвейера.

Дальнейшая схема прохождения материала аналогична системе объемного дозирования. В обеих системах дозирования в нижней части контейнера или силосной башни монтируется датчик контроля прохождения материала, который автоматически включает вибратор, установленный на нижней наклонной стенке контейнера или силосной башни при возможном отсутствии материала. Вибратор побуждает добавку перемещаться в контейнере или силосной башне в случае его зависания. Еще одним вариантом дозирования стабилизатора является использование линии подачи в смеситель старого асфальтобетона, являющейся штатным оборудованием на современных смесительных установках.

Спецификой смеси ТИМА является, в частности, более высокая, по сравнению с обычными асфальтобетонными смесями, температура приготовления. Это связано с температурной чувствительностью смеси и с тем, что ЩМА укладывается в основном тонкими слоями, склонными к быстрому охлаждению.

Приготовленную асфальтобетонную смесь из смесителя перегружали в накопительные бункеры и далее - в кузова автомобилей самосвалов для транспортирования ее к месту укладки. Использование накопительных бункеров в качестве временного склада для хранения смесей ЩМА позволяло обеспечивать ритмичность их выпуска независимо от наличия транспортных средств, изменения режимов укладки, а также сократить время загрузки автомобилей и повысить производительность АБЗ. Однако опыт проведения работ показал, что время хранения смеси ЩМА в бункере не должно превышать 0,5 часа.

Проблемой традиционных горячих асфальтобетонных смесей является склонность к сегрегации на всех технологических переделах. В связи с этим следует отметить, что у смесей ЩМА отсутствовали признаки сегрегации в процессе приготовления, хранения, транспортирования и укладки.

Транспортирование смесей ЩМА к месту укладки осуществлялось большегрузными автосамосвалами, оборудованными тентами для предотвращения остывания смесей. Термоизоляции смеси придавалось важное значение, так как ее температура в момент выгрузки в бункер асфальтоукладчика должна быть не ниже 150°С.

Подготовительные работы перед укладкой верхнего слоя покрытия состояли из обычного набора операций: выравнивания, очистки и подгрунтовки поверхности нижележащего слоя. Особое внимание уделялось обеспечению сцепления между слоями. В связи с повышенным содержанием битума в ЩМА перерасход битума в связующем слое недопустим. Битумная эмульсия наносилась на подготовленную поверхность нижнего слоя покрытия автогудронатором с нормой расхода 0,2-0,3 л/м2. При нанесении эмульсии на отфрезерованную поверхность ее норма увеличивалась в 1,5 раза.

Технология укладки и уплотнения смесей из щебеночно-мастичного асфальтобетона выполняется стандартным оборудованием - асфальтоукладчиками и катками, но вместе с тем имеет свои специфические особенности. Укладка верхнего слоя покрытия из ЩМА на автодороге МКАД - Кашира осуществлялась сразу на всю ширину (13,6 м) тремя гусеничными асфальтоукладчиками моделей Super-1800 и Super-2500 фирмы «Vogele» (Германия).

Два укладчика были оснащены рабочими органами типа SB 475 TV с трамбующим брусом и виброплитой, а один - рабочим органом высокого уплотнения АВ 475 ТР2 с трамбующим брусом и двумя прессующими планками. Предварительное уплотнение осуществлялось лишь трамбующим брусом с частотой 800-1000 ударов/мин и ходом бруса 4 мм. Рабочий орган асфальтоукладчика устанавливали выше проектной отметки поверхности покрытия с учетом припуска на уплотнение, составляющего 5-10 % от толщины слоя. В процессе укладки за асфальтоукладчиком, оснащенным более тяжелым и длинным рабочим органом высокого уплотнения, наблюдались случаи выдавливания избыточного вяжущего на поверхность покрытия. Эта особенность должна быть учтена при выборе уплотняющего рабочего органа и режимов его работы при укладке ЩМА.

Базой для работы автоматических систем асфальтоукладчиков служили копирные струны, 6-метровые лыжи и короткие лыжи (башмачки). Асфальтоукладчики располагались уступом, один за другим, с расстоянием между ними 10-30 м. Скорость укладки зависела от ритмичности доставки смеси к асфальтоукладчикам и находилась в пределах 2,0 - 3,0 м/мин. Однако следует отметить, что при возможности стабильной доставки больших объемов смеси на линию скорость укладчиков может быть увеличена до 4,0-5,0 м/мин.

После прохода асфальтоукладчика поверхность покрытия имела требуемую фактуру с равномерно распределенным каменным материалом без раковин, трещин, разрывов сплошности и других дефектов.

Специфика щебеночно-мастичного асфальтобетона - отсутствие сухого контакта между отдельными частицами каменного материала, что предопределяет технологию уплотнения, при несоблюдении которой возможно разрушение общей структуры слоя покрытия. В связи с этим уплотнение ЩМА на опытном участке автодороги МКАД - Кашира осуществлялось гладковальцовыми катками массой 9-11 т в статическом режиме.

Во избежание раздавливания крупных зерен каменного материала использование вибрации на катках недопустимо. Также из-за высокого содержания вяжущего для уплотнения покрытия из ЩМА нельзя использовать катки на пневмошинах. Уплотнение верхнего слоя ЩМА толщиной 5 см производилось отрядом из 6 катков - по два за каждым асфальтоукладчиком. Каждый из катков совершал по шесть проходов по одному следу на скорости 5-6 км/час. Учитывая ускоренное остывание слоя ЩМА, уплотнение осуществлялось при наибольшей температуре смеси, при максимально возможном в процессе укатки приближении катков к асфальтоукладчикам короткими захватками по 50-60 м. В связи с тем, что смеси ЩМА более липкие, чем обычные смеси из плотного асфальтобетона по ГОСТ 9128-97, необходимо было обеспечить хорошее орошение вальцов катков водой. В отдельных случаях, когда поверхность вальца смачивалась неполностью, отмечено налипание на него смеси. При этом на поверхности укладываемого покрытия появились дефекты в виде вырывов щебня. Эти дефекты были легко ликвидированы путем добавления и раз-равнивания горячей смеси перед проходом катка.

Таким образом, не нашло подтверждения существовавшее мнение о невозможности исправления локальных дефектов покрытия в горячем состоянии в процессе укладки и уплотнения. Однако «тяжелая» для ручных работ смесь ЩМА представляла определенные сложности при устройстве поперечных стыков. Это в первую очередь отражалось на ровности покрытия в зоне поперечного стыка, которая хотя и соответствовала требованиям 3.06.03-85, но уступала ровности остального покрытия. При обеспечении непрерывной укладки слоя ЩМА были получены очень высокие показатели ровности. Так, средняя ровность построенного 10-километрового участка покрытия по показателям измерения просветов под трехметровой рейкой составляет 99,0 % (до 3 мм).

Следует также отметить, что шероховатость покрытий из ЩМА, измеренная методом «песчаное пятно» перед открытием движения по построенным участкам, имела показатели значительно превышающие значения для покрытий из плотного асфальтобетона типа А. Средняя глубина впадин шероховатости на поверхности ЩМА-15 составила 1,2 мм, а ЩМА-20 - 1,7 мм (при максимальных значениях 1,8 и 3,0 мм соответственно).

По зарубежным данным щебеночно-мастичный асфальтобетон, кроме приведенных выше преимуществ, обладает низким уровнем шума, улучшенной обзорностью, высокой износостойкостью к истирающему действию шипованных тин и другими.

Спрашивается, почему же ЩМА, обладая такими высокими качествами, более 30 лет не находил применения на российских дорогах? Да просто в России отсутствовала необходимая техника, позволяющая, во-первых, получить высококачественный кубовидный щебень, отвечающий предъявляемым к нему высоким требованиям, и, во-вторых, способная реализовать технологию приготовления и укладки щебеночно-мастичных смесей. В настоящее время такая техника у российских дорожников появилась. Дело за малым -строить качественные дороги с асфальтобетонными покрытиями.

Щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА) представляет собой одну из разновидностей асфальтобетона, одновременно обеспечивающую дорожному покрытию устойчивость к деформации и водонепроницаемость. Этот строительный материал находит широчайшее применение во всех видах дорожных работ и асфальтирования.

Мы предлагаем купить асфальт ЩМА у нас, цена которого гораздо ниже, чем в других компаниях, продающих стройматериалы. Позвоните нам, и мы с удовольствием ответим на все интересующие вас вопросы.

Стоимость щебеночно мастичного асфальтобетона

Это не шутка: мы действительно продаем асфальт по очень низким ценам - гораздо ниже рынка! Однако политика нашей работы не позволяет производить отгрузку материала на самовывоз.

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)

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.

Преимущества щебеночно мастичного асфальта

Щебеночно-мастичный асфальтобетон обладает следующими преимуществами:

1. Покрытие, сделанное из асфальтобетона ЩМА, устойчиво к разрушению под влиянием автомобильных потоков и климатических условий;

2. Покрытие обладает устойчивостью к сдвигам и не деформируется даже при больших нагрузках;

3. покрытие служит в течение достаточно длительного срока;

4. покрытие позволяет снизить уровень шума на дороге.