ЩЕБЕНОЧНО-МАСТИЧНЫЙ АСФАЛЬТОБЕТОН

CRUSHED STONE-MASTIC ASPHALT CONCRETE

Alen Movsisyan

4nd year student, Department of Construction, Sakhalin State University,

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

Ekaterina Glazkova

4nd year student, Department of Construction, Sakhalin State University,

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

Mikhail Lisitsyn

4nd year student, Department of Construction, Sakhalin State University,

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

АННОТАЦИЯ

В последние годы в нашей стране все больше применяется щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА) для устройства верхних слоев покрытия дорожных магистралей. Этот материал имеет специфические эксплуатационные показатели, а именно: долговечность слоя, пониженный уровень шума, устойчивость к образованию колеи и др.

ABSTRACT

In recent years, crushed stone-mastic asphalt concrete (SHMA) has been increasingly used in our country for the construction of the upper layers of the pavement of highways. This material has specific performance characteristics, namely: durability of the layer, reduced noise level, resistance to track formation, etc.

Ключевые слова: щебень, асфальт, дороги.

Keywords:  crushed stone, asphalt, roads.

В России за последние 10 лет при устройстве покрытий дорог с высокой грузонапряженностью находит все более широкое применение щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА). Популярность этого материала обусловлена его специфическими транспортно-эксплуатационными показателями, включая комфортабельные и безопасные ездовые качества, сопротивляемость внешним воздействиям, стабильность и долговечность слоя и пр.

Столь резкому увеличению объемов способствовали положительные заключения авторитетных комиссий из представителей ДСД «Центр», «Центр-дорконтроль», ФГУП «Союздорпроект», ФГУП «Союздорнии», АО «Центро-дорстрой» и др., подтверждающие технологические и эксплуатационные преимущества покрытий из ЩМА в сравнении с традиционными асфальтобетонами. Выводы о хорошем состоянии покрытий из ЩМА были сделаны на основании результатов регулярных обследований состояния автомагистралей, работающих в тяжелых условиях эксплуатации.

С учетом положительного опыта Росавтодором РФ принято решение о расширенном применении щебеночно-мастичного асфальтобетона на федеральных дорогах России при условии обязательного научно-технического сопровождения строительства. За истекший период накоплен богатый зарубежный и отечественный опыт применения щебеночно-мастичных асфальтобетонов при устройстве верхних слоев дорожных покрытий с шероховатой поверхностью. В настоящем реферате отражены наиболее важные аспекты этого весьма перспективного направления развития дорожной технологии.

Щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА) - это горячая асфальтобетонная смесь, состоящая из щебеночного каркаса, в котором все пустоты между крупным щебнем заполнены смесью битума с дробленым песком и минеральным порошком. Основное отличие ЩМА от обычных асфальтобетонов заключается в его жёсткой каркасной структуре в слое покрытия. Такая структура обеспечивает передачу нагрузки с поверхности в нижележащие слои через непосредственно контактирующие друг с другом отдельные крупные частицы каменного материала. Тем самым достигается существенное снижение деформаций слоя покрытия как в продольном, так и в поперечном направлениях. В ЩМА основную структуру составляет крупный щебень, а мелкий служит только для образования мастики, заполняющей межкаменное пространство в щебеночном каркасе. При этом объем незаполненного пространства составляет не более 3...5%.

ЩМА представляет собой самостоятельную разновидность асфальтобетонов, одновременно обеспечивающую водонепроницаемость, сдвигоустойчивость и шероховатость устраиваемого покрытия. В отличие от асфальтобетонных смесей по ГОСТ 9128-97 ЩМА характеризуется повышенным содержанием щебня и битума (до 80 % и 7,5 % по массе соответственно) с остаточной пористостью до 1 %. Для удержания на поверхности щебня такого количества свободного битума, в особенности на стадии производства работ, необходимо обязательное присутствие в смеси стабилизирующих волокнистых добавок. Процесс приготовления и укладки ЩМА технологичен и не требует специального оборудования за исключением агрегата подачи и дозирования добавки. Оригинальный компонентный состав позволяет укладывать материал механизированным способом тонкими слоями, снижая удельный расход смеси на квадратный метр покрытия. Поэтому в сравнении с традиционными асфальтобетонами ЩМА становится рентабельным, хотя и готовится из более дорогого исходного сырья. Безусловным достоинством ЩМА к тому же является низкий уровень расходов по ремонту и содержанию покрытия. Щебеночно-мастичный асфальтобетон впервые был разработан в середине 1960-х годов в Германии и получил название «Splittmastixasphalt» (SMA), соответственно в английской транскрипции - «Stone Mastic Asphalt» и в американской – «Stone Matrix Asphalt». Он появился как следствие борьбы дорожных служб с интенсивным разрушением дорожного полотна и колее образованием на дорогах в связи с ростом автомобильного движения. В 1984 году на применение SMA введен национальный стандарт. В России первые опытные участки с покрытиями из ЩМА появились в 2000 году на дорогах М-4 «Дон», М-1 «Беларусь».

Особенности структуры щебеночно-мастичного асфальтобетона.

В структурном отношении щебеночно-мастичный асфальтобетон отличается от других типов смесей на столько, что его относят к самостоятельной группе дорожно-строительных материалов. Принципиальное различие обнаруживается уже на макро- и микроструктурном уровне при формировании минерального остова асфальтобетона. В частности, если подбор зернового состава традиционных асфальтобетонов основан на принципе плотных смесей, т.е. получении наибольшей плотности материала после его уплотнения, то в ЩМА это правило не действует.

Вторая отличительная черта ЩМА от обычного асфальтобетона заключается в ужесточении допуска на размер применяемого щебня. Это обусловлено наличием в щебеночном скелете большого объема пустот, заполняемых битумной мастикой. В свою очередь мастика готовится на основе зерен крупностью до 2,5 мм с содержанием минерального порошка в пределах 8–13 %. Каркас или макроструктуру смесей составляет фракционированный (одномерный) щебень кубовидной формы размером 5–10 мм, 10–15 мм или 15–20 мм в количестве 70-80 % по массе. Именно наличие в зерновом составе двух составляющих позволяют ЩМА одновременно обеспечивать оптимальную плотность, повышенную шероховатость поверхности и низкую водонепроницаемость слоя. При проектировании смесей следует стремиться к тому, чтобы макро-уровневая составляющая (крупная, промежуточная и часть мелкой) была представлена узкими фракциями щебня и частично отсевами дробления, подобранными по принципу непрерывной гранулометрии.

Список литературы:

1. https://www.npfselena.ru/technologies/crushed-stone-mastic-asphalt/
2. https://attika-biz.ru/poleznaya-informatsiya/post/shchebenochno-mastichnyj-asfaltobeton-chto-eto
3. https://www.terra-ekb.ru/produktsiya/asfalt/asfalt-bez-marki/shhebenochno-mastichnyj-asfaltobeton/