Треба швидко освоїти сучасні технології асфальтування

Природний асфальт (по давньогрецькому ἄσφαλτος – “гірська смола”) використовували ще п’ять тисяч років тому єгиптяни для захисту зерносховищ від води. З нього була зроблена гідроізоляція садів Семіраміди у Вавилоні. 

Знову про корисні властивості матеріалу згадали лише в 30-х роках дев’ятнадцятого сторіччя. Тоді ним встелили тротуари двох мостів – паризького Королівського та ліонського через річку Рона. А два десятиріччя потому з нього почали робити дорожнє покриття у Франції, Швейцарії, США та інших країнах. 

Штучна суміш бітумів з піском та дрібним камінням зветься асфальтобетон. Ним покривають смуги та рульові доріжки аеродромів, садові доріжки, приватні двори, підлоги промислових приміщень. Але найбільш поширений цей матеріал у дорожньому будівництві.

Асфальтування доріг визначає їх якість 

Асфальтування доріг – завершальний процес у будівництві тісно пов’язаний з рештою робіт. 

Спочатку місце для майбутньої дороги розчищають від рослинності, екскаваторами знімають верхній шар ґрунту. Поверхню заглиблення – корита – розрівнюють бульдозерами та грейдерами, ущільнюють ґрунтовими котками – готують основу. Потім формують “подушку”: в нижній її частині – пісок або щебенево-піщана суміш. Вище – два шари: зпочатку з крупного, потім з дрібного щебню. Іноді роблять ще один шар – з бетону. По боках траси вкладають крупний бортовий камінь. Щоб краще трималась, “подушку” поливають бітумом. І лише потім переходять до укладання асфальту.

Для міцності та витривалості, асфальтування доріг виконують у кілька шарів. У нижньому – основному – застосовують крупний (20-40 мм) щебінь, здатний не руйнуватись під тиском у десятки тон. Асфальт верхнього – зношуваного – роблять з більш дрібних фракцій.  

Зазвичай бітуму в асфальтобетоні від 1% (на другорядних дорогах) до 11% – на автомагістралях. Він зв’язує кам’яні матеріали, підвищує зчеплення коліс з покриттям, надає тому амортизаційних властивостей.

Для зменшення внутрішніх навантажень у суміш також засипають мінеральний порошок з вапняку. Залежно від потреби додають гуму, поліуретан, акрилові просочування, кам’яновугільну смолу, целюлозу тощо.

Обладнання для укладання асфальту 

При формуванні дорожнього покриття використовується спецтехніка для укладання асфальту та додаткове обладнання. 

Основна машина для укладання асфальту – асфальтоукладач. Він приймає суміш із самоскиду і рівномірно розподіляє на дорожнє полотно. Ці машини зазвичай на гусеничних чи колісних самохідних шасі. У гусеничних, перевага у низькому тиску на дорогу і високій маневреності. Але через не високу швидкість (до 3 км/год) до місця такі машини доставляють на низькорамних тралах. Асфальтоукладачі оснащують допоміжними механізмами: розрівнювальними плитами та трамбуючими брусами. 

Наступна машина для укладання асфальту – дорожній коток. Він ущільнює покриття. Класичні котки без коліс, мають два вальці. 

Як додаткове обладнання використовують дорожні фрези, грейдери, фронтальні та інші навантажувачі, тощо. До речі, з минулого року застосування перевантажувачів при ремонтах та будівництві міжнародних трас І категорії стало обов’язковим. ЗАПОВНЮВАЧІ писали як робота перевантажувачів впливає на якість покриття.

Дорожні фрези зрізають старий шар, щоб підготувати полотно до укладання нового асфальтобетону. 

При ручному способі використовують інше обладнання та інструмент для укладання асфальту.

Асфальтування вручну: за та проти 

Асфальтобетон на невеликих майданчиках, при ямковому ремонті полотна, вздовж бордюрів та в інших місцях, де доступ машин неможливий, зазвичай укладають вручну. 

При ручному укладанні асфальтове покриття виходить гіршої якості, ніж при механічному. Головним чином – через тривалий проміжок між виготовленням гарячої суміші та її вкочуванням, недостатнім ущільненням покриття. Ремонт та будівництво великих ділянок потребують застосування потужної та продуктивної техніки.

Основні методи укладання асфальту  

Іноді можна побачити, як робітники стелять покриття під дощем або снігопадом. Виникає питання, чи можна так робити? А справді: як правильно укладати асфальт? Це залежить від його складу та конкретних особливостей технології укладання асфальту. 

З традиційних методів за температурою сумішей виділяють два:

• гарячий – при приготуванні суміші її температура становить 130 – 150°С. Температура укладання асфальту при цьому має бути близько 130°С, більше або менше неприпустимо; 
• холодний – температура суміші до 30°С.

Холодну суміш можна вживати взимку та в дощ, експлуатувати майже одразу після ущільнення. Це пришвидшує відновлення ділянок з пожвавленим рухом, перехресть, розв’язок. Також метод застосовують для покриттів поруч з залізничними та трамвайними коліями, на автостоянках тощо. Але холодна суміш занадто дорога і не досить міцна, тому на трасах майже не застосовується. 

При будівництві чи капітальному ремонті доріг зі жвавим рухом незаперечну перевагу мають гарячі технології. Бітум для приготування суміші розігрівають до кипіння. Додають розігрітий щебінь та мінеральний порошок, інші речовини. Компоненти старанно перемішують і поки матеріал не захолов, доставляють до місця будівництва. Шари асфальту добре ущільнюють котками, наступні укладають на ще гарячий попередній. Таке покриття служить довго, витримує величезні навантаження. Докладніше про тандемні котки читайте у нашій статті “Революція в котках: поглиблений звіт про тандемні котки”. 

Зараз дуже перспективним вважають третій, розроблений два десятиліття тому метод – “теплий”. За ним температура асфальту при укладанні становить близько 70°С. При цьому бітум менше окислюється, сповільнюється старіння матеріалу, а відтак дорожній одяг служить довше – в середньому на 2-3 роки. 

Дослідження показали, що при зниженні температури суміші на 25°С зменшується виділення шкідливих речовин на 70%. Менше енергії споживає асфальтобетонний завод, скорочуються викиди в атмосферу. 

Тепла суміш застигає повільніше. Це дозволяє вийти за межі звичного сезону і працювати при навколишній температурі у 5°С і нижче. У США частка теплого асфальтобетону перевищує 25%. Значні обсяги його укладають у Франції, Нідерландах, Німеччині, Азіатсько-Тихоокеанському регіоні.

Для виготовлення асфальту у все більших обсягах використовують асфальтобетон, знятий при ремонті старих доріг. Його подрібнюють і додають в суміші поряд з іншими заповнювачами. Це істотно здешевлює виробництво та допомагає утилізувати відходи. Наш портал уже писав про таке використання регенерованого асфальтового покриття та установки для його перероблення. 

Європейські та американські методи асфальтування 

В Україні здебільшого застосовують європейський гарячий метод асфальтування. За ним із самоскиду суміш подають у бункер асфальтоукладача. Звідти пластинчастим живильником – до шнекової камери, де вона рівномірно розподіляється впоперек покриття. Далі маса втрамбовується брусом, потім – розрівнюється плитою. 

У європейського метода є певні недоліки. Він вибагливий до погоди, тому дороги асфальтують переважно в теплу пору року. За час транспортування суміш злипається в грудки. Асфальтоукладач рухається нерівномірно, зупиняється, щоб прийняти з самоскида нову порцію. Між покриттям з охололої суміші від попереднього завантаження та гарячою з нового виникає шов. 

У США розробили свої технології укладання асфальту. Вони потребують великої кількості машин і забезпечують безперервність процесу.

В їх основі – три методи:

1. Суміш із самоскида надходить до бункера. З нього транспортерною стрічкою – до бункера укладача. 
2. Із самоскида асфальт висипають на дорогу продовжним валиком. З нього підборщиком піднімають до бункера укладача.
3. Третій метод схожий на другий, але суміш одразу після валика надходить до бункера укладача.

Усі три схеми не потребують зупинки для приймання суміші з самоскиду. Забезпечують щонайменше вдвічі, а то і вдесятеро вищу швидкість процесу, ніж європейський. Грудки розсипаються, а температура усереднюється ще до того, як суміш потрапить до шнекової камери. Покриття виходить рівне, термін його служби зростає. 

Багато країн застосовують саме американські технології. Водночас чудові дороги є і в «консервативних» Португалії, Австрії, Франції, Нідерландах, Німеччині.

В Україні прийнято план “Дороги UA-2020”. За ним нинішнього року намічено збудувати та відремонтувати 4 тис. км державних і 2,5 тис. км місцевих доріг на загальну суму 85 млрд грн. (https://mcet.com.ua/2658-2/).

Щоб від виділених коштів та витрачених зусиль країна отримала максимум користі, дорожньо-будівельним компаніям треба добре підготуватись, адже до початку активних робіт залишився лише місяць.