из чего делают асфальт – Москва 24, 04.06.2015
Иллюстрация Ольга Денисова
На что больше всего любят жаловаться автомобилисты? Правильно: дороги. А как сделать их ровными – без ям и ухабов? Всего лишь уложить качественный асфальт. Но из чего и как его делают?
Наши коллеги из научно-популярного журнала «Кот Шредингера» рассказали рецепт асфальта и помогли разобраться в правилах его приготовления.
Асфальтобетонные смеси делают из минеральных материалов: смеси щебня, песка и минерального порошка. В качестве вяжущего элемента используют нефтяной либо модифицированный битум. Для улучшения его свойств в смесь добавляют модификаторы: полимеры, резиновую крошку, серу. Они связывают длинномерные молекулы битума в прочную пространственную сетку.
Смеси бывают холодными или горячими. Это зависит от консистенции битума – вязкий он или жидкий. Горячую смесь, в состав которого входит вязкий битум, нужно разогревать до 120°С. В холодной смеси битум находится в жидком состоянии. Такой асфальт нужно укладывать при низкой температуре – не ниже 5°С. Этот вариант наиболее удобен для аварийного ремонта дорог вне зависимости от погодных условий, благодаря чему холодные смеси сегодня широко распространены.
Добавление модифицированной серы в состав асфальтобетона призвано продлить срок его службы. При создании смеси сначала подбирается минеральный состав. Должен получиться мелкозернистый асфальт с плотной структурой. После этого добавляется нужное количество битума. Затем определяется необходимая доза серы. Ее плотность в два раза больше плотности битума, поэтому для наилучшего эффекта ее содержание не должно превышать 40%.
Ссылки по теме
Во время приготовления сероасфальтобетона необходимо строго контролировать температурный режим. Именно температура определяет ход реакции серы с битумом. Для получения покрытия высокого качества укладку асфальта надо производить на сухое основание и при температуре не ниже 10°С. Непосредственно перед началом работ для лучшего сцепления дорогу смазывают битумом.
Вечное покрытие пока не придумано, так как в ходе эксплуатации асфальт подвержен разрушительному воздействию со стороны климатических факторов, противогололедных реагентов, транспортных средств и других факторов.
Подготовила: Екатерина Вишнякова
Эксперт: профессор МАДИ, доктор технических наук Ю.Э.Васильев
О «Физике города»
Каждый день, просыпаясь утром, мы погружаемся в город, полный фактур, звуков и красок. Пока мы идем на работу и гуляем в парке, нам в голову приходит миллион вопросов о том, как же все вокруг нас устроено в этом огромном мегаполисе. Почему небоскребы не падают? Чем отличается кровь горожанина от крови жителя деревни? Выше какого этажа не стоит жить и почему?Как делают асфальт… (67 фото)
Репортаж с немецкого завода на трассе Минск — Гомель.
Сложно поверить, что эта огромная конструкция периодически мигрирует с места на место. Весь завод, который выпускает 200—240 тонн асфальтобетона в час, можно перевезти и собрать заново за полтора-два месяца. Сейчас он находится возле трассы Минск — Гомель, реконструкция которой активно ведется. Обслуживают предприятие всего 14 человек (не считая водителей), благо технологии немецкие и автоматика заменяет большое количество рабочих. Самосвалы едва успевают забирать свежеприготовленный материал для наших трасс. Корреспонденты Onliner.by в подробностях изучили процесс производства асфальтобетона. Предлагаем фоторепортаж с одного из самых современных предприятий дорожной отрасли Беларуси.
Первый этап. Наш репортаж начинается в 17 километрах от асфальтобетонного завода. «Едем на повышенный», — объясняет начальник предприятия Павел Якимов. Повышенный — это участок железнодорожного пути, куда приходят составы с гранитным щебнем из Микашевичей. Он расположен на 1,5—2 метра выше уровня земли (так удобнее разгружать) — отсюда и название.
Поставки щебня имеют важнейшее значение. Работы на этом участке в сезон ведутся круглосуточно. Погрузчики, самосвалы беспрестанно лавируют между гор щебня. Он тоже бывает разным — крупных фракций, средних, мелких. Именно щебень, складываясь в своеобразную мозаику дорожного полотна, принимает основную нагрузку автомобилей.
А вот — так называемый отсев, напоминающий цемент. Как и песок, этот материал тоже выполняет роль наполнителя. Ведь щебень даже самых мелких фракций не способен полностью заполнить все пространство полотна. Отсев и песок заполняют пустоты, предотвращая появление сетки микротрещин.
— Логистика имеет важнейшее значение. Гонять на 300 километров в Микашевичи 30-тонные самосвалы нерентабельно, — объясняет по дороге на завод Павел Якимов. — Выгоднее и быстрее перевозить щебень по железной дороге. Поэтому при выборе площадки для размещения завода всегда идет рекогносцировка местности.
Второй этап. Самосвалами щебень доставляют на завод. Параллельно с карьера везут песок, а с разных частей Беларуси — битум и минеральные добавки.
— В состав асфальтобетона входят: во-первых, щебень разных фракций, во-вторых, песок, в-третьих, битум как самый важный материал, а в-четвертых, минеральные добавки,
Третий этап. С карьера на завод везут песчано-гравийную смесь, в которой попадаются булыжники и валуны. Ее отправляют на «грохот» — звучную установку по отсеиванию камней, которая полностью отвечает данному ей рабочими названию. Технология простая: песок, засыпаемый в приемный бункер, по транспортерной ленте попадает в «грохот» и проходит через два сита, становясь в итоге чистым и желтеньким. Как на детской площадке!
Четвертый этап. Щебень укладывают в штабели с помощью бульдозера. Горы чистого, отфильтрованного песка и отсева расположены рядом. Все готово к загрузке в специальные бункеры, с которых начинается самый главный процесс — непосредственное производство асфальтобетона.
На площадке завода (он занимает около двух с половиной гектаров) не переставая ездят машины, пыль столбом. Кстати, есть ли здесь какая-то возможность привести себя в порядок после трудового дня? Оказалось, работники завода живут здесь же — в уголке построен строительный городок. Конечно, не трехзвездочная гостиница, но быт для временного жилища организован прилично: есть душ (специально бурили скважину), некое подобие кухни, спальные вагончики.
Пятый этап. Внимание! На завод прибыл битум, который в асфальтобетоне служит связующим веществом между щебнем, песком, отсевом. Как клей! Именно он при старении рассыпается, в покрытии появляются трещины. Весной в них попадает вода, которая превращается в лед. При температурных переходах через ноль происходит постоянный процесс расшатывания полотна. Так что качество битума имеет важнейшее значение. Ведь если клей плохой, то в непогоду ботинки подошвой будут черпать воду.
— Перед тем как залить битум в резервуары, отбираются и исследуются образцы — мы проверяем соответствие заявленным маркам (их у битума несколько), — объясняет Павел Якимов. — Все это называется входным контролем. Например, с помощью пенетрометра устанавливается вязкость. Также измеряется температура размягчения. В специальные колечки заливается образец, его полчаса выдерживают на воздухе, потом охлаждают до +5 градусов по Цельсию. Затем битум помещают в электронную мешалку и задают определенную скорость вращения и температуру нагрева. После этого на битум кладут металлический шарик и смотрят, за какое время тот коснется нижнего уровня площадки.
Пенетрометр
Часто водители интересуются, а сколько в асфальте нефти? Как оказалось, доли процента. Например, в асфальтобетоне используется всего 4,5—6% битума, который, как известно, является остаточным продуктом переработки нефти. «Причем плюс-минус одна десятая имеет значение. Если битума будет больше, чем надо, то асфальтобетон получится жирным, в жару он будет плавиться. А добавишь меньше положенного — станет сухим и в большие морозы потрескается. Ученые постоянно работают над идеальной формулой для наших климатических условий», — объясняют специалисты.
Шестой этап. Погрузчики отправляют в приемный бункер песок и щебень. Вот где не обошлось без человеческого участия. Рабочий следит, чтобы внутрь не попали доски, железяки и другой крупногабаритный мусор. Иначе это может повредить транспортерную ленту. Чем-то процесс напоминает приготовление эдакого промышленного коктейля.
Седьмой этап. В три резервуара заливают битум, который признали соответствующим стандартам. Этот процесс тоже проходит параллельно с подготовкой щебня, песка, отсева. Температура в резервуарах поддерживается на уровне порядка +160 градусов по Цельсию.
Битум находится в трех белых резервуарах
— Битум выпускают оба наших нефтеперерабатывающих завода. Но в горячее время спрос на него очень высокий. Чтобы получить, очередь приходится занимать с ночи, — рассказывает начальник завода. — Водители приезжают, ночуют и утром загружаются, чтобы процесс производства асфальтобетона был непрерывным.
Восьмой этап. Поскольку предприятие автоматизировано, никто, конечно, установку вручную не запускает. Этот процесс происходит в операторской, в которой находятся шкафы управления — мозги завода. Здесь оператор (по заданию мастера) задает нужные алгоритмы. На мониторе хорошо виден весь технологический процесс.
«Немецкий завод Benninghoven — это бренд! Он лучший» — даже удивились нашему незнанию сотрудники предприятия, когда мы решили уточнить информацию по поводу логотипа. Перед работой на оборудовании, которое заменяет десятки людей, многие проходили специальное обучение.
Девятый этап. Каждый бункер в зависимости от установленных оператором алгоритмов с определенной скоростью запускает порцию щебня, песка или отсева. Все это движется по транспортерной ленте прямиком в сушильный барабан. Происходящее на данном этапе пока еще можно видеть.
Десятый этап. В сушильном барабане горелка разогревает полученную смесь до +170—180 градусов по Цельсию. Во-первых, чтобы избавить от влаги. А во-вторых, чтобы подготовить материал к перемешиванию с битумом и минеральными добавками — обволакивание должно происходить равномерно, без температурных колебаний.
Надо заметить, что асфальтобетонный завод — довольно энергоемкое производство, которое требует прокладки высоковольтной линии электропередачи. Это затяжной процесс, поэтому на заводе есть дизель-генератор с двумя двигателями. Один обеспечивает освещение в стройгородке. Второй способен поддерживать весь завод в работоспособном состоянии. И это при расходе около 60 литров дизтоплива в час.
Одиннадцатый этап. На площадке раздается грохот. Элеватор горячих материалов с помощью специальных ковшей доставляет горячую смесь на самый верх, чтобы пропустить ее через 5 рядов сит.
Так материал распределится равномерно. В каждой «порции» должны присутствовать все нужные фракции материалов — от мелких до крупных.
В это же время добавляются битум и минеральный порошок. Все происходит в системе труб и скрыто от глаз.
Двенадцатый этап. Получившийся асфальтобетон размешивают два вала с лопатками. Его взвешивают и отправляют в скиповую тележку. Слышен характерный запах горячего асфальта. Даже в жару от завода исходит волна тепла.
Тринадцатый этап. После взвешивания скиповая тележка доставляет асфальтобетон наверх, в бункер. Это занимает буквально несколько секунд. Тележка неустанно курсирует туда-сюда. В бункере может храниться до 180 тонн, своеобразный резерв. «Это большой плюс, поскольку еще до того, как первые машины придут на завод, мы уже можем начать работать, — говорят сотрудники завода. — Нет простоев, а значит, предприятие работает более эффективно. К слову, наш рекорд — 2269 тонн асфальтобетона за 10-часовую смену».
Четырнадцатый этап. Снова возвращаемся в лабораторию, где проверяют состав полученного асфальтобетона. Делается это довольно просто: в специальную печь помещают емкость с образцом. Битум выгорает. Потом берут три сита и просеивают щебень. Получившиеся порции взвешивают. Ничего сложного. Обычное математическое действие.
Пятнадцатый этап. Наконец, из бункера асфальтобетон выгружают в самосвал. Количество может регулировать как оператор, так и сам водитель. МАЗ может увезти около 20 тонн, а Volvo, например, забрал 30 тонн.
Шестнадцатый этап. Теперь груженую машину остается взвесить (при заезде на завод она уже проходила эту процедуру). Рабочий помогает накрыть асфальтобетон термопокрывалом. Таковы требования технадзора. Укладка ведется при температуре +110 градусов по Цельсию. Все! Вереница самосвалов движется на дорогу, чтобы выгрузить асфальт с пылу с жару и вернуться за очередной партией.
Источник
Из чего делают асфальт :: Жизнь
Производство в России впервые запустили в 1873 году
Самый популярный материал, используемый в строительстве дорог – асфальт. Его начали применять в первой половине ХIX века во Франции. С тех пор в мире, пожалуй, не осталось ни одной страны, где нет привычных глазу дорог темно-серого цвета.
В России изготовление асфальта впервые наладил инженер и архитектор Иван Буттац, асфальт стали производить в 1873 году на Сызранском заводе. С этого момента на смену булыжным мостовым в российских городах постепенно стали приходить асфальтовые дороги и тротуары.
Интересный факт – асфальт наивысшего качества используется в живописи и при создании литографий. Он может быть природного и искусственного происхождения: в природном горном асфальте битума от 60 до 75 процентов, в искусственном чуть меньше. Но все же основная сфера применения асфальта – строительство дорог.
В смесь, которой покрывают дорожное полотно, входят битум, щебень, песок и минеральный. Также используются модифицирующие добавки, в том числе, являющиеся продуктом переработки автомобильных покрышек. Слой асфальта на дорогах более ровный, чем бетон, а значит, менее шумный. Покрытие легко ремонтируется, моется и убирается, оно обладает необходимой шероховатостью и на нем хорошо держится разметка.
По уложенному асфальту через несколько часов можно сразу открывать движение транспорта, в отличие от цементобетона, который набирает необходимую прочность только на 28-й день, отмечают эксперты ООО «Фирма Гера».
Одним из крупнейших производителей асфальта в московском регионе является ООО «Евроасфальт» (входит в ГК Гера). Основанная в 2008 году компания занимается производством асфальтобетонных смесей на собственном заводе. Предприятие оснащено высокоточным оборудованием производства немецкой фирмы Ammann, завод выпускает широкий спектр высококачественных асфальтобетонных смесей для строительства, реконструкции и ремонта дорожного покрытия.
При выборе завода были учтены все тенденции развития производства асфальта и асфальтосмесительных установок. Заводы компании Ammann в полной мере соответствуют предъявляемым требованиям: высокая мобильность, автономное энергоснабжение, универсальные горелки. По сравнению с аналогичными асфальтосмесителями, они позволяют значительно сократить потребление топлива и энергии.
На заводе производится широкий ассортимент асфальтобетонных смесей для самых различных нужд, позволяющий удовлетворить спрос в разнообразных сферах дорожного строительства. Процесс продажи асфальта выстроен по принципу предоставления максимальных преференций с гарантией качества, которое контролируется аттестованной лабораторией.
Вхождение асфальтобетонного завода «Евроасфальт» в Группу компаний «Гера», позволяет оказывать клиентам комплексное обслуживание, включающее производство, продажу, доставку и непосредственно асфальтирование.
Компания «Евроасфальт» уделяет особое внимание соответствию экологическим стандартам. Новейший комбинированный фильтр ее завода обеспечивает очистку отходящих газов на 99,98%. Асфальтовый завод оснащен современной лабораторией для контроля качества производимого асфальта.
Асфальт и асфальтобетон: в чем разница?
Разными эксплуатационными свойствами обладает асфальт и асфальтобетон. В чем разница можно разобраться на основе детального анализа показателей и характеристик. Асфальтобетон – модифицированный состав. Он содержит компоненты для дополнительной прочности и надежности. Материалы имеют много схожих черт. Одинакова также сфера их использования.
Особенности и основные характеристики асфальта
Чтобы ответить на вопрос, чем отличается асфальт от асфальтобетона, необходимо в отдельности разобраться с каждым из этих материалов.
Люди ассоциируют асфальт с автомобильной дорогой или тротуаром. Материал может быть искусственным или натуральным. Параметр определяется в зависимости от содержания битума который находится в диапазоне от 13 до 75%.
Асфальт – это смесь битума, гравия и песка, которая применяется в строительстве чаще всего. В искусственный вариант добавляют минеральный порошок.
Главное отличие асфальта от асфальтобетона состоит в том, что в последний вариант принято добавлять искусственные компоненты.
Сфера использования асфальта:
- Основное покрытие дорог со средне нагрузкой.
- Благоустройство тротуаров и детских площадок.
- Выравнивание площади дома.
Асфальт может применяться и не по назначению. К примеру, из него делают лавки, печати гравюр и лаков.
Преимущества использования асфальта:
- Влага остается на поверхности. Она не мигрирует по ней, поэтому не может уменьшить плотность. Для уплотняемых асфальтобетонов данное свойство не характерно.
- Асфальт отличается большей адгезией. Асфальтобетон получают посредством воздействия высокой температуры, приводящей к нежелательному спеканию. Дополнительно приходится использовать рулонный материал для повышения гидроизоляции. Асфальт функционирует как системное покрытие. В нем нет пролетов. Она также применяется для мостовых сооружений.
- Материал прослужит долго даже при условии постоянной нагрузки. Асфальт не пострадает от воздействия частот разного уровня. Жизненный цикл конструкции напрямую зависит от толщины слоя.
- Демпфирование – колебания автоматически гасятся в поверхности.
- Материал не подвержен коррозии. На его поверхности не могут размножаться бактерии. Он состоит из экологически чистых материалов.
Если стоит выбор асфальтобетон или асфальт, то выбирать нужно после тщательного анализа требований к будущей поверхности. К примеру, первый вариант материала водонепроницаем и более долговечен. Он получил такие свойства благодаря добавлению модифицированных термоэластопластов. Материал по устойчивости в несколько раз превышает битум.
Недостатки использования обычного асфальта:
- Состав прослужит долго только в случае правильного замешивания.
- Для укладки требуется специальная тяжелая техника.
- Высокая себестоимость доставки, погрузки и разгрузки материала.
- Отсутствие сопротивления пластического колебанию. Такая характеристика фиксируется при технических ошибках или отсутствии опыта работы в данной области у строителей.
- Повышенный риск образования трещин в поверхности в холодное время года.
- Повышается хрупкость материала при увеличении температуры воздуха.
Особенности и основные характеристики асфальтобетона
Материал имеет широкую сферу применения. Он ориентирован не только на создание покрытий дорог. Асфальтобетон получают посредством тщательного перемешивания битума и химических компонентов.
Для укрепления смеси добавляют инертные вещества. Они позволяют поверхности не деформироваться даже в случае сильной нагрузки. Асфальтобетон характеризуется твердостью и прочностью. Для повышения данных свойств используется щебень, гравий и песок.
Если рассматривать асфальтобетон, то его главное отличие от асфальта – возможность тщательного уплотнения. Характеристика достигается посредством искусственных добавок. Материал уже полностью уплотнен перед началом работ. Отличие между материалами также заключается в способе укладки и необходимом оборудовании. Без их наличия невозможно начать дорожные работы.
Существуют холодные смеси. Они набирают прочность при остывании поверхности. Затвердевание получается посредством устранения их состава углевода. Он входит в немедленную связь с воздухом и начинает испаряться. Химическая реакция происходит между добавками и битумов. Благодаря этому удается получить прочное покрытие. Оно обладает следующими преимуществами:
- Ремонтные работы производятся в любое время года.
- Ремонт ям не требует наличия специальной тяжелой техники или оборудования.
- Дороге не нужно время для сушки. После окончания работ по ней сразу же пускают транспорт.
- Широкое распространение и ассортимент материала. Для удобства использования производитель фасует смесь в пластиковые мешки. Вес составляет 25 и 30 кг. Это очень удобно, комфортно и выгодно.
- Максимальный срок годности составляет год.
Асфальтобетон характеризуется также рядом недостатков:
- У холодного варианта смеси повышена водонепроницаемость. При использовании горячего варианта показатель снижается в три раза.
- Покрытие страдает от сдвиговых нагрузок. От воздействия образуются волны.
- Высокая стоимость в сравнении с обычным асфальтом.
Выбор сферы использования
Асфальтобетон и асфальт, отличия которых заключается в эксплуатационных свойствах, подбираются под условия. К примеру, второй вариант целесообразно использовать на поверхности со средней нагрузкой. Такое покрытие подойдет для пешеходных дорожек и тротуаров. От веса человеческого тела создается небольшая нагрузка. Асфальт также применяется на дорогах с минимальным движением транспорта. На них не должны регулярно ездить грузовые или тяжелые механизмы.
Асфальтобетон специально создан для крупных трасс и магистралей. Благодаря ему удается связывать удаленные города России. Поверхность не пострадает даже от регулярного движения по ней грузового транспорта. Выбоины и ямы появляются только в случае ДТП, а не от износа. Ремонт покрытия производится в любое время года. Холодная смесь быстро застывает и прослужит долго.
В крупных городах дороги также делают из асфальтобетона. Они не требуют регулярного обслуживания и сохраняют внешние характеристики. В данном вопросе сложно провести сравнение с асфальтом. Он может пострадать даже от незначительного воздействия. Потребуется дорогостоящий ремонт. Его проводят только в теплую, не дождливую погоду.
Асфальт и асфальтобетон используются для создания пространства, по которому будут передвигаться люди и машины. Второй вариант смеси обладает лучшей износостойкостью и сроком службы. Однако асфальтобетон стоит дороже. Его следует выбирать для поверхности, если на нее будет оказываться значительная нагрузка в период эксплуатации.
Асфальта достаточно для пешеходных и велосипедных дорожек. Он прослужит долго на маленькой улице. Нет смыла переплачивать, если движение будет минимальным. Покрытие сложно ремонтировать в холодное время года. Работы целесообразно выполнять только летом.