Прочность и долговечность асфальтобетона

Прочность и долговечность асфальтобетона, уплотненного до проектной плотности при невысоких температурах, как правило, выше, чем бетона с той же плотностью, но уплотненной при высокой температуре. Это связано с тем, что с понижением температуры увеличивается толщина ориентнрованного слоя битума за счет уменьшения свободного битума на минеральных частицах. Этот битум при уплотнении почти не перемешается в межзерновое пространство. Контактные напряжения на соприкасающихся частицах ослабляются пленкой битума, дробление минерального остова незначительно, прочности всей системы под действием атмосферных факторов мало меняется.

Выбор уплотняющих средств зависит от типа структуре асфальтобетона. Напряжения от нагрузки, возникающие на зернах, выжимают свободный битум из зон контакта. Поскольку дисперсность смеси с большим содержанием щебня ниже, чем малым, то контактная зона в такой смеси меньше, а напряжение больше: битум при уплотнении больше выжимается, чем в малощебенистой смеси, а пленка более тонкая.

Следовательно, при уплотнении асфальтобетонных смесей необходимо стремиться к тому, чтобы когезнонная прочность слоя адсорбированного битума была достаточно велика, а вязкость наружного слоя свободного битума минимальна. Увеличение вязкости адсорбционного слоя можно достигнуть за счет двойной обработки минеральных материалов битумом. Вначале минеральный материал в мешалке смесителя обрабатываете; вязким битумом, после полного обволакивания частиц вводится пластификатор (полувязкий или жидкий битум). Действия пластификатора сводится к размягчению поверхности слоя битума, повышению его «смазывающего действия при уплотнении.

Уплотняемость связана с природой каменного материала и битума. Хорошее взаимодействие между каменным материалом и битумом, образующими асфальтобетонную смесь, в большей мере способствует получению монолита из смеси. Так, например, уплотняемость асфальтобетона на известняковом материале лучше, чем на материалах из песчаника.

На частицах песчаника битум располагается неравномерно, и толщина пленки меняется от долей микрометра. На известняковых частицах пленка битума имеет относительно одинаковую толщину. Кроме того, на зернах известняка более выражен ориентированный слой битума. У поверхности частицы больше высокомолекулярных соединений, на периферии больше масел, которые способствуют уплотняемости смеси.