Прочность асфальта – это одна из его важнейших механических характеристик. Она показывает, какую нагрузку может выдержать материал при разного рода воздействиях. Это свойство обязательно учитывается при проектировании дорожного покрытия.
В этой статье мы рассмотрим такие вопросы:
- От чего зависит прочность асфальта
- Для чего нужно знать прочность асфальта
Давайте остановимся на каждом из них подробнее.
От чего зависит прочность асфальта
Асфальтобетон – это сложный материал, в состав которого входят как неорганические компоненты (щебень, песок, минеральный порошок), так и органические (битум). Все они имеют свои физико-механические свойства и определяют качество готового композита.
В первую очередь на прочность дорожного покрытия влияют такие факторы:
Прочность минеральных компонентов
Здесь речь главным образом идет о щебне, хотя и у мелких заполнителей – отсева и песка – тоже есть свои ограничения в этом плане. Но именно крупные зерна формируют тот жесткий каркас асфальта, который принимает на себя нагрузки от движущегося транспорта. Поэтому, например, для покрытия автомагистрали возьмут асфальтобетонную смесь (АБС) на основе щебня из гранита, диорита или других прочных пород. А для тротуара или пешеходной дорожки сгодится и материал на мраморном или известняковом щебне.
Подробнее об этом вы можете прочитать в нашей статье Щебень для асфальта.
Свойства вяжущего
Для производства прочных асфальтобетонов обычно берут более вязкие битумы – такие, которые дольше сохраняют свою твердость при нагревании. Однако нужно отметить, что такие материалы обычно плохо переносят низкие температуры: они становятся хрупкими и ломкими. Эта проблема обычно решается внесением полимерных добавок.
Внутреннее сцепление смеси
Оно характеризует то, насколько прочные связи существуют между компонентами смеси: битумом и наполнителем, а также частицами наполнителя. Эта адгезия зависит как от физических (форма и окатанность зерен), так и химических свойств материалов. Так, например, битум слабо сцепляется с щебнем и отсевом из кислых пород – гранита и кварца. Поэтому они требуют добавления специальных адгезионных присадок.
Плотность и пористость
Между зернами наполнителя в покрытии остаются воздушные пустоты. В зависимости от их размера и количества асфальты делят на плотные и пористые. Вторые имеют более низкие значения прочности, а также быстрее разрушаются под действием воды, льда и противогололедных реагентов.
Температура
Физико-механические свойства асфальтобетона зависят от его температуры. Это обусловлено тем, что вяжущее в его составе размягчается при нагревании. В сильную жару асфальтовое покрытие становится пластичнее и начинает деформироваться под колесами машин. Поэтому при обустройстве дорог с высокой нагрузкой часто используют материал на модифицированном битуме.
Теперь вы имеете представление о том, из чего складывается такая важная характеристика покрытия как прочность. Но необходимо отметить, что максимальных показателей асфальтобетон достигает только после качественного уплотнения.
Для чего нужно знать прочность асфальта
Этот показатель имеет самое что ни на есть практическое значение. На его основании подбираются составы АБС для конкретных задач. Например, для прокладки нагруженной автомагистрали нужен прочный асфальт с жестким каркасом и минимальным содержанием пор. А если речь о пешеходной дорожке или площадке у частного дома, то можно сэкономить и взять материал с характеристиками похуже.
Также значение прочности используется для определения других свойств асфальта и АБС:
- Однородности
- Водостойкости
- Морозостойкости
- Сдвигоустойчивости
Давайте поговорим о них немного подробнее.
Однородность
Это технологическое свойство АБС, которое показывает, насколько равномерно перемешаны компоненты смеси. От него напрямую зависит качество укладки асфальта. Неоднородный материал невозможно качественно уплотнить, в нем образуются слабые участки – места с пониженными значениями прочности и водостойкости. Такое дорожное покрытие быстро покрывается ямами и требует частого ремонта.
Однородность горячих смесей оценивается статистически. Для этого смотрят, насколько сильно расходятся значения прочности у нескольких проб одного и того же материала – то есть высчитывают коэффициент вариации.
Больше узнать об этом свойстве вы можете на странице Однородность асфальта.
Водостойкость
Она характеризует способность асфальтобетона сопротивляться разрушению водой. Агрессивное действие влаги заключается в том, что она проникает под битумные пленки на зернах наполнителя и сдирает их, разрушая структурные связи в покрытии.
Водостойкость высчитывается как отношение прочностей асфальта в двух состояниях: сухом и водонасыщенном.
Больше узнать об этом свойстве вы можете на странице Водостойкость асфальта.
Морозостойкость
Под нею понимают способность асфальтобетона переносить циклы заморозки и оттаивания. Опасность таких температурных колебаний заключается в том, что вода, скопившаяся в порах покрытия, при замерзании расширяется и давит на него изнутри.
Для определения морозостойкости образцы асфальта напитывают влагой, несколько раз замораживают и отогревают, а затем замеряют, насколько уменьшилась его прочность при сжатии.
Больше узнать об этом свойстве вы можете на странице Морозостойкость асфальта.
Сдвигоустойчивость
Данная характеристика показывает, насколько легко асфальт деформируется под колесами машин при высоких температурах – например, в летнюю жару. Чем она выше, тем лучше покрытие сохраняет свою жесткость.
Сдвигоустойчивость описывается двумя показателями: коэффициентом внутреннего трения и сцеплением при сдвиге. Для расчета последнего используется значение предела прочности при сжатии при температуре 50°С.
Больше узнать об этом свойстве вы можете на странице Сдвигоустойчивость асфальта.
Полную версию данной статьи вы найдете на нашей странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.
#асфальт #асфальтобетон #асфальтовое покрытие #асфальтобетонное покрытие #асфальтированное покрытие #прочность асфальта #прочность асфальтобетона #полезные советы #прочность асфальтового покрытия #прочность асфальтированного покрытия
