Výroba asfaltových betonů – druhy směsí, složení složek, technologie

Asfalt, který dnes vidíme na silnicích a chodnících, má bohatou historii. Jeho výroba začala v 19. století, kdy se objevily první mechanizované technologie pro jeho instalaci. Poté se asfalt začal aktivně používat pro dláždění ulic ve velkých městech a postupem času se stal hlavním materiálem pro silnice všude.

Moderní požadavky na kvalitu asfaltu neustále rostou, což podněcuje vývoj nových modifikací se zlepšenými vlastnostmi. Hlavním kvalitativním faktorem je přesné dodržení technologie výroby, minimalizace vzdálenosti mezi obalovnou asfaltu a staveništěm pro zachování vlastností směsi. Různorodost složení a technologií umožňuje vytvářet asfaltový beton pro různé účely, od málo frekventovaných silnic až po dálnice se silným provozem. To ovlivňuje konečnou cenu projektu.

<b>Z čeho je asfalt?</b>

Asfalt je přírodní materiál černé barvy, snadno tavitelný, homogenní ve struktuře, může být lesklý, matný nebo skořepinový. Složení asfaltu je ze 70 % nebo více určeno ropným bitumenem.

Výroba asfaltu začíná výběrem surovin. Mezi hlavní komponenty patří:

1. Minerální materiály:

• Drcený kámen je nejodolnější plnivo pro asfalt.
• Štěrk – používá se pro silnice se středním provozem.
• Písek – vhodný na chodníky a málo frekventované silnice.

1. Pojiva:

• Bitumen je hlavní pojivovou složkou, která může být běžná nebo modifikovaná.

1. Další přísady:

• Minerální prášek – zlepšuje přilnavost komponentů.
• Polymerní a pryžové modifikátory – zvyšují odolnost směsi proti kolísání teplot a zatížení.

Kvalita asfaltu do značné míry závisí na správných komponentech. Například pojiva nejen spojují minerální prvky, ale také chrání směs před zničením vlivem vody, slunce a teploty. Aditiva, jako jsou polymerní materiály, zvyšují odolnost proti opotřebení, zatímco pryžová drť snižuje hluk při pohybu vozidel. Některé druhy asfaltu jsou vyráběny s přídavkem recyklovaných materiálů, díky čemuž jsou šetrnější k životnímu prostředí.

<b>Asfaltový beton – z čeho se skládá?</b>

Asfaltový beton je speciální druh směsi skládající se z minerálních materiálů a bitumenu. Mezi hlavní prvky patří minerální složení, pojivo, modifikátory. Drcený kámen poskytuje vysokou pevnost, zatímco štěrk a písek se používají pro směsi s nižšími nároky na zatížení. Minerální prášek zlepšuje strukturu směsi a bitumen je zodpovědný za přilnavost složek. Přídavek polymerů a dalších modifikátorů zvyšuje odolnost proti deformaci.

Asfaltové betonové směsi jsou klasifikovány podle účelu a podmínek použití. Například drťové směsi jsou vhodné pro dálnice se silným provozem, štěrkové směsi se používají na silnice se středním provozem a pískové směsi jsou vhodné pro chodníky a oblasti s nízkou intenzitou dopravy. Výroba zahrnuje i tvorbu teplých a studených směsí, které jsou vybírány v závislosti na klimatických podmínkách regionu a charakteru opravárenských prací.

<b>Jak funguje obalovna asfaltu?</b>

Asfaltová betonárna (ACP) je podnik, kde se vyrábí asfalt. Mezi hlavní fáze výroby patří příprava, míchání a ohřev materiálů.

Ve fázi přípravy se minerální složky, jako je drcený kámen a písek, suší, aby se odstranila vlhkost. Poté se materiály prosévají a třídí na frakce. Při přípravě asfaltového betonu se minerální složky důkladně promísí s bitumenem, přidají se modifikační a další potřebné přísady. Zahřívání se provádí při teplotě 160-170 °C, což zajišťuje rovnoměrnost složení. Poté se hotová směs umístí do skladovacích zásobníků, aby se udržela požadovaná teplota před přepravou.

Asfaltové betonárny se dělí na mobilní a stacionární. Mobilní obalovny asfaltu jsou vhodné pro práci na dočasných stavbách nebo v odlehlých oblastech. Stacionární zařízení jsou vhodná pro výrobu ve velkém měřítku.

Technologie výroby je přísně dodržována pro zajištění vysoké kvality asfaltové vozovky. Vzdálenost od závodu k místu instalace je důležitým faktorem: čím kratší je, tím lépe jsou zachovány vlastnosti směsi.

<b>Závěr</b>

Výroba asfaltového betonu a asfaltu je složitý technologický proces, který vyžaduje přesné dodržování výrobních stupňů a kvalitní suroviny. Pevnost a odolnost povrchu vozovky závisí na výběru komponentů a souladu s technologiemi. Asfaltové betonárny zajišťují výstavbu komunikací poskytováním materiálů různých typů a účelů.

Asfaltový beton je bez nadsázky strategický produkt. Díky němu má země rozvinutou silniční síť, která zajišťuje vysokorychlostní dodávky zboží a vytváří vynikající podmínky pro toky cestujících.

Samotné slovo asfalt je známé již od starověkých ruských dob a je spojeno s nějakým minerálem. Ačkoli odborníci na diachronní lingvistiku tvrdí, že slovo je vypůjčeno od Řeků a v originále zní jako asfaltos, což znamená „posílit“ nebo „svázat“. Výroba asfaltového betonu není složitá, ale bez provozovny jej nelze vyrábět ve velkých objemech.

• Asfalt je druh bitumenu, minerální pryskyřice.
• Asfaltový beton je stavební materiál pro povrchy vozovek.

Komponenty pro výrobu asfaltového betonu

Asfaltové betonové směsi (ACM) jsou vyráběny z několika sypkých minerálních složek, jednoho organického pojiva a řady chemických přísad. Společně se nazývají plniva a přísady. A liší se od sebe frakcí a fyzikálními a chemickými vlastnostmi. Pro přehlednost uvádíme nomenklaturu štěrku a drceného kamene plniva ABS, schválenou v GOST 9128-2013

• hrubé kamenivo – drcený kámen a štěrk o frakcích od 5 do 40 mm. Hodnota závisí na typu vyráběného asfaltu, kterého jsou 3 jakosti (vysoká hustota I, hustá II, porézní III). Všechny minerální složky musí být dobře promíchány s polymer-bitumenovým pojivem, které tvoří pouze 6 % směsi.
• jemné kamenivo – lomový nebo říční písek, stejně jako shrabky (odpad z drceného kamene). Účelem jemného kameniva je zvýšit hustotu ABS a učinit povrch vozovky odolným vůči změnám teplot a provoznímu zatížení.
• Minerální prášek (minerální mouka) je jemně rozptýlená surovina získaná z vápence a dolomitů drcením a následným jemným mletím. Je nejdůležitější strukturotvornou složkou asfaltového betonu – stabilizátorem, jehož úkolem je převádět objemný asfalt do filmového stavu.
• Asfalt – organická kompozice vázající polymer. Produkt rafinace ropy. Poskytuje pevnost, plasticitu a odolnost proti vlhkosti povrchu vozovky. Použití bitumenu v různých poměrech vede k výrobě asfaltobetonových směsí s různými vlastnostmi.

To jsou hlavní součásti ABS, ze kterých už můžete udělat povrch vozovky, chodník nebo parkovací plochu. Ale při míchání výrobci často přidávají chemické přísady, které zlepšují nebo naopak snižují jednotlivé vlastnosti asfaltového betonu. Mezi taková aditiva patří: povrchově aktivní látky snižující teplotu (povrchově aktivní látky); pryžová drť a polymerové granule – působí proti pneumatikám s hroty jako zpevňující přísady RBV a PBB (pryžovo-bitumenové pojivo a polymer-bitumenové pojivo).

Druhy asfaltobetonových směsí podle složení

Velikost frakce minerálních plniv ovlivňuje typ konkrétní asfaltobetonové směsi. Díky tomu si spotřebitel výrobku (zákazník) může vybrat vhodný typ nátěru pro stavbu zařízení. Takto je ABS definováno v regulačních dokumentech:

Hrubozrnný typ (porézní). Používá se pro pokládku do spodní vrstvy silničního dortu (nebo oblečení). Tento typ asfaltového betonu se vyrábí s frakcí plniva 20-40 mm. Pro hustotu se přidává písek. Absorbuje vlhkost. Odolné proti velkému zatížení.

Jemnozrnný typ (hustý). Používá se pro vnější (dokončovací) nátěry vozovek. Vyrábí se z drceného kamene a štěrku o frakci 5-15 mm. Pro zajištění hustoty se přidává písek a různé chemické přísady. Díky tomu je povlak odolný a spolehlivý. Zvyšuje jeho životnost a schopnost odolávat vysokému zatížení. Mrazuvzdorný. Má dobrou přilnavost na kolech a nepropouští vlhkost.

Písečná (vysoká hustota). Navrženo pro pokrytí horních vrstev mírně zatížených vozovek; instalace podlah v průmyslových podnicích; uspořádání slepých ploch budov, chodníků atd. Vyrobeno z písku, bitumenu a minerálního prášku. Není určeno pro zatížení.

Asfaltový beton je také rozdělen do následujících typů podle složení:

• Klasický. Univerzální typ pro výstavbu komunikací a chodníků v rámci města a v regionálních sídlech (vesnicích).
• Tmel z drceného kamene. Vysokopevnostní směsi se stabilizačními vláknitými přísadami ve složení. Určeno pro silniční stavební práce na regionálních a meziregionálních dálnicích s vysokou intenzitou dopravy.
• Polymerní asfaltový beton. Efektivní pro pokrytí mostů, letišť a průchodů pro těžkou techniku. Obsahuje změkčovadla a kopolymery, které zlepšují pevnost a odolnost povrchu vozovky.

Uvedené typy ABS se vyrábějí za tepla nebo za studena na všech typech asfaltobetonáren: cyklických nebo kontinuálních.

Druhy asfaltových betonů podle technologie výroby

V současné době výrobci asfaltového betonu nabízejí stavebnímu trhu dva typy směsí: horké a studené. Existují také „teplé“, ale podle předpisu GOST 2-9128 jsou přirovnány ke skupině horkých ABS.

Horký asfaltový beton – je klasický typ směsi kladené tradiční technologií výstavby silnic. Teplota materiálu během montáže nesmí klesnout pod 110°C. (Pro „teplý“ typ ABS t 40-80 °C). Existují sezónní omezení – minimální teplota pro práce na silnici je +5 stupňů. Je velmi nežádoucí pracovat s plátnem v dešti nebo při vysoké vlhkosti, protože materiál musí být položen na suchý povrch. Jeho použití je v zimě zakázáno. Z hlediska složení může být horký asfalt porézní, hutný a s vysokou hustotou. Pro přepravu ABS se používají sklápěče nebo přívěsy vybavené tepelně úspornými kontejnery, které jsou schopny udržet pracovní vlastnosti směsi po dobu 2 dnů.

Studený asfaltový beton – je moderním typem směsi minerálního plniva (drť, štěrk, písek, minerální prášek) a tekutého organického pojiva (středně nebo pomalu zahušťující ropný bitumen s modifikujícími přísadami nebo bez nich). V závislosti na použitých chemických tvrdidlech lze pokládat při teplotách od -30 °C do +5 °C. Studené ABS je určeno pro stavbu vedlejších komunikací; příjezdové cesty; místa v blízkosti soukromých domů; oprava výtluků. Výstavba krajských silnic je zakázána, protože materiál má špatnou smykovou odolnost. Navíc kvůli vysokým nákladům je pro velké projekty nerentabilní.

Technologie výroby asfaltu

Všechny asfaltobetonové směsi jsou vyráběny podobnou technologií – ohřevem komponentů a mícháním. Zpočátku závod připravuje plniva, jako je drcený kámen, štěrk, písek nebo síta, minerální prášek. Jsou umístěny v různých bunkrech, podle frakce, odkud jsou pak přiváděny do sušící komory, kde jsou zahřáté na 200°C.

Vysušené a zahřáté kamenivo se po částech přemisťuje do míchacího bubnu s lopatkami. (Vážení se provádí pomocí elektronických vah). Určité množství bitumenu je zde přiváděno přes manžetu. Hnětení trvá od 20 do 90 sekund. Buben pak směs vyloží do sklápěče nebo kocheru, případně do skladovacího sila, kde lze ABS skladovat až 4 dny při udržování teploty minimálně 200°C. Proces může být:

• cyklický;
• kontinuální.

V prvním případě procházejí plniva fází sušení v komoře a poté vstupují do bubnu. Ve druhém se plniva okamžitě přivádějí do sušícího a míchacího bubnu, kde se zahřejí a následně smíchají s bitumenem a různými přísadami.