ЩМА. СВОЙСТВА, ТРЕБОВАНИЯ К СОСТАВУ И КОМПОНЕНТАМ

АННОТАЦИЯ

В результате исследования было проанализировано что в настоящие время данный вид асфальтобетона ЩМА (щебеночно-мастичный асфальтобетон) является перспективным и экономичным материалом для строительства автомобильных дорог высокого качества. Состав ЩМА состоит из оптимально подобранных минеральных материалов, обеспечивающих дорожным покрытиям высокую сдвигоустойчивость, водонепроницаемость и повышенную шероховатость поверхности.

ABSTRACT

As a result of the study, it was analyzed that currently this type of asphalt concrete SHCHMA (crushed stone-mastic asphalt concrete) is a promising and economical material for the construction of high-quality highways. The composition of the SHMA consists of optimally selected mineral materials that provide high shear resistance, water resistance and increased surface roughness to road surfaces.

Ключевые слова: дорожное покрытие, автомобильные дороги, ремонт дорог, безопасность движения, асфальтобетонные покрытия с превосходными эксплуатационными характеристиками.

Keywords: road surface, highways, road repairs, traffic safety. asphalt concrete coatings with excellent performance characteristics.

Рисунок 1. ЩМА (щебеночно-мастичный асфальтобетон)

ЩМА (щебеночно-мастичный асфальтобетон) является перспективным и экономичным материалом для строительства автомобильных дорог высокого качества. Состав ЩМА состоит из оптимально подобранных минеральных материалов, обеспечивающих дорожним покрытиям высокую сдвигоустойчивость, водонепроницаемость и повышенную шероховатость поверхности.

Щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси укладываются тонкими слоями благодаря своей структуре, что позволяет снизить расход материала. Несмотря на более высокую стоимость производства ЩМА по сравнению с традиционным асфальтобетоном, его рентабельность не уступает последнему.

Стандарты качества для щебеночно-мастичного асфальтобетона определены в ГОСТ 31015-2002. Этот материал, хоть и похож на классические дорожные покрытия на основе нефтебитумных вяжущих, отличается составом и структурными особенностями. Жесткий каркас из щебня придает материалу высокую устойчивость к пластическим деформациям, а наличие большого объема битумного вяжущего позволяет заполнить все свободное пространство между заполнителями, что снижает пористость и улучшает характеристики дорожного покрытия.

Асфальтобетонные смеси ЩМА-16 на ПБВ.

В ЩМА-16 на ПБВ крупность зерен щебня не превышает 16 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-16 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.

Эта разновидность 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.

Преимущества ЩМА:

ЩМА имеет ряд преимуществ перед другими видами дорожных материалов. Он отличается высокой степенью адгезии между частицами материала и битумом, что обеспечивает прочность конструкции и устойчивость к образованию трещин. Также у щебеночно-мастичного асфальтобетона хорошая устойчивость к воздействию окружающей среды, что увеличивает срок службы дорожного покрытия.

Применение ЩМА в строительстве автомобильных дорог позволяет улучшить эксплуатационные характеристики дороги, снизить расходы на обслуживание и ремонт, а также увеличить безопасность движения и комфорт участников дорожного движения.

• высокую износостойкость, независящую от климатических условий эксплуатации;
• стабильное состояние покрытия при различных механических воздействиях;
• срок эксплуатации дорожных одежд в 2–3 раза выше, чем у других аналогичных покрытий;
• повышенный коэффициент сцепления автомобильных шин с поверхностью дороги;
• низкий показатель уровня шума при движении автотранспорта.

Технология щебеночно-мастичного асфальтобетона предусматривает следующие требования для используемых материалов:

Щебень:

• зерновой состав должен быть из твердых горных пород согласно ГОСТ 8267–93;
• допускается применение дробленного щебня из металлургических шлаков;
• марка используемого щебня должна быть 1000–1200 и выше;
• зерна должны иметь кубовидную форму;
• объем зерен игольчатой и пластинчатой формы, по общей массе, не должен превышать 15%;
• морозостойкость F50 и выше;
• значения по истираемости должны соответствовать марке И—1.

Битумы:

• для производства смесей ЩМА рекомендуется использовать нефтяные битумы в соответствии с ГОСТ 22245–90 или ПБВ (полимерно-битумное вяжущее).

Для производства смесей ЩМА применяется песок только из отсева дробления твердых горных пород согласно ГОСТ 8736–93 марок 1000 и выше. Количество глинистых частиц в составе материала не должно быть больше 0,5%. Минеральный порошок по ГОСТ 16557-78 производят путем дробления доломитных или известковых горных пород. Допускается применение минерального порошка, произведенного из отсева вулканических горных пород фракцией не более 0,16 мм. Большой объем битумного вяжущего в структуре ЩМА предусматривает в обязательном порядке присутствие стабилизирующей добавки. Без данного компонента невозможно приготовить смесь с теми физико-механическими характеристиками, благодаря которым данный материал значительно отличается от традиционных видов асфальтобетона. Вид и свойства стабилизирующих добавок имеют огромное значение для повышения качества асфальтобетона, его приготовления, транспортировки и укладки. Волокнистые структурирующие добавки позволяют сохранить однородность смесей и удерживают горячий битум на поверхности щебня, что дает возможность предотвратить сегрегацию и расслоение растворов при требуемых высоких температурах производства и укладки.

Благодаря низкой себестоимости производства, наибольшей популярностью пользуются фибры из целлюлозы в виде волокон или специальных гранул на их основе. Данный материал способен удерживать долгое время большое количество битума на поверхности покрытия и предохранять его состав от расслаивания. Целлюлозные фибры должны быть однородного состава, без примесей и иметь в своей структуре, как минимум, 50% нитей длиной от 0,1 до 2,0 мм, что, по результатам испытаний, обеспечивает оптимальную толщину пленки битума на поверхности и высокую однородность смесей. Приготовление щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси аналогично производству стандартного горячего асфальтобетона. Единственное отличие — это обязательное присутствие в технологической схеме установки дозирования и подачи стабилизирующей добавки. Щебеночно-мастичные растворы готовят в стандартных смесителях принудительного действия, путем перемешивания в нагретом состоянии песка, щебня, минерального порошка, нефтяного битума и требуемых стабилизирующих добавок, представленных в виде спрессованных волокон или полимеров. Главной особенностью получаемой смеси является ее высокая, в сравнении с классическими асфальтобетонами, температура приготовления. ЩМА укладывается тонкими слоями, склонными к резкому охлаждению. Поэтому, температура выпуска готовой смеси должна быть выше требуемой температуры укладки асфальтобетона на 25–30°.

ЩМА рекомендуется укладывать на чистое основание при температуре воздуха +5°С и выше. В случае необходимости, дорожные рабочие своими руками или механизированным способом выполняют ямочный ремонт, санирование трещин, фрезерование старого покрытия и др. Для обеспечения нужного сцепления материала с рабочей поверхностью, основание зачищают металлическими щетками, продувают сжатым воздухом и грунтуют жидким битумом. Основной проблемой стандартных горячих асфальтовых смесей является предрасположенность к расслоению. Технология щебеночно-мастичного асфальтобетона позволила решить эту задачу путем добавления стабилизирующей добавки.

Список литературы:

1. 1. ГОСТ 31015-2002 «Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон щебеночномастичные. Технические условия».
   2. Кирюхин Г.Н. Контроль плотности покрытий из щебеночно-мастичного асфальтобетона // Наука и техника в дорожной отрасли, № 1, 2005, с. 15-17.
   3. Стебаков А., Кирюхин Г., Гопин О. Щебеночно-мастичный асфальтобетон - будущее российских дорог // Строит, техника и технологии. 2002. № 3, с. 68-70
   4. ОДМ 218.4.036–2017 отраслевой дорожный методический документ