CC BY
59
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
ХРИЗОТОП: ПУТЬ К СОВЕРШЕНСТВУ ЩЕБЕНОЧНО-МАСТИЧНЫХ
АСФАЛЬТОБЕТОНОВ
С.И. БУЛДАКОВ, проф. каф. транспорта и дорожного строительства УГЛТУ, канд. техн. наук, С.В. БУГРОВ, президент холдинг-компании «Межрегионинвест»
В 60-х годах прошлого века в Германии была разработана технология производства и укладки нового вида дорожного покрытия - щебеночно-мастичного асфальтобетона (ЩМА). Этот материал отличается от асфаль-тов других марок соотношением каменного материала различных фракций и битума.
Таблица Состав смеси щмА и асфальтобетона марки «А»
Материал Содержание в смеси, % от массы
ЩМА Асфальт марки «А»
Щебень фракции 5-10 53 -
Щебень фракции 10-15 19 -
Щебень фракции 5-20 - 55
Песок из отсевов дробления 14 35
Минеральный порошок 14 10
Битум (сверх 100 % минеральной части) 6,4 4,5
Стабилизирующая добавка 0,4 -
При приготовлении ЩМА (таблица) смеси (ЩМАС) используется щебень более узких фракций и в большем количестве, чем при приготовлении других марок асфальта. Кроме того, рецептура ЩМА смеси подразумевает большее, по сравнению с асфальтами других марок, количество битума и минерального порошка за счет снижения количества песка. Такой состав смеси позволяет добиться заполнения пор между крупным щебнем более мелким за счет точного соотношения зерен различных узких фракций. Мелкий минеральный порошок и песок, смешиваясь с битумом, образует «мастику», заполняющую оставшиеся поры и повышающую общую прочность готового покрытия. Чтобы предотвратить стекание битума из смеси, в состав ЩМАС необходимо вводить дополнительный компонент - стабилизирующую добавку. Стабилизирующие добавки представляют собой волокна, которые, распределяясь в смеси, армируют битум, не позволяя
ему стекать. В Германии были разработаны стабилизирующие добавки на основе целлюлозного волокна. Эти добавки хорошо зарекомендовали себя на протяжении длительного времени использования, но у них имеются и недостатки: целлюлозное волокно обгорает при превышении температуры в смесителе, истирается при перемешивании, подвержено воздействию влаги и микроорганизмов.
Для того чтобы избежать перечисленных недостатков, в России был разработан новый продукт - гранулированный стабилизатор (ГС) «Хризотоп» на основе природного хризотилового волокна [1]. Эта стабилизирующая добавка прошла многочисленные лабораторные и промышленные испытания. Высокое качество продукции подтверждают выводы специалистов ОАО «СОЮЗДОР-НИИ» (г. Москва) и заключение об опытнопромышленном применении, выданное ООО «Строительная лаборатория» (г. Томск). В комплект разрешающей документации входит санитарно-эпидемиологическое заключение, другие сертификаты, обосновывающие применение нового безопасного материала.
Основа стабилизирующей добавки - природный материал хризотил - известен с давних пор. В асфальтобетонных смесях его начали применять с первой половины ХХ века. Хризотиловое волокно до сих пор широко применяется в Канаде и США - странах с широчайшей сетью автомобильных дорог, где накоплен огромный опыт использования этого природного материала. Например, по данным Министерства транспорта провинции Квебек наличие волокон хризотила в структуре асфальтобетона заметно увеличивает его прочность и сопротивление трещинообразованию. В результате срок службы верхних слоев покрытия автодорог увеличивается в 2-3 раза.
В 2002 г. по заказу Дорожного департамента Ханты-Мансийского автономного округа «НИИпроектасбест» выполнил работу по
ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 3/2008
113
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
подбору марки хризотилового волокна и выбору технологии получения гранул для использования в качестве стабилизирующей добавки при приготовлении ЩМАС.
В 2003 г. состоялись испытания опытной партии на двух асфальтобетонных заводах: на АБЗ СУ-909 в г. Нижневартовске, где подача добавки в смеситель осуществлялась вручную, и на АБЗ ЗАО «Автодорстрой» в поселке Ульт-Ягун в районе Сургута, где подача и дозировка добавки производились пневмотранспортом в автоматическом режиме. Приготовленная смесь была уложена в дорожное покрытие десяти километров автодорог. Лабораторные испытания при подборе состава смеси и результаты контроля качества щебеночно-мастичного асфальтобетона уложенных слоев покрытия подтвердили соответствие качества ЩМАС требованиям ГОСТ 31015-2002 [2].
В 2004 г. силами ООО «Хризотоп» было разработано, изготовлено и смонтировано оборудование для производства гранулированной добавки. В ходе работ были учтены пожелания дорожников - заменено связующее вещество гранул, в их состав введен другой тип хризотилового волокна, диаметр гранул был уменьшен до 5 мм. Усовершенствованная стабилизирующая добавка, после успешной производственной апробации на базе ЗАО «Мелиострой» в Свердловской области, получила название гранулированный стабилизатор (ГС) «Хризотоп». Продукт имеет насыпную плотность не более 950 кг/м3, содержание связующего вещества составляет 9 %. Гранулы добавки разрушаются в барабане асфальтобетонного завода при сухом смешивании не более чем за 10 секунд.
В строительный сезон 2005 г. стабилизатор широко применялся в дорожном строительстве Свердловской области и Ханты-Мансийского автономного округа. В Свердловской области с его помощью были отремонтированы покрытия более чем двадцати километров территориальных и городских автомобильных дорог, в том числе проезжая часть путепроводов в Екатеринбурге. Контрольные пробы слоев дорожного покрытия не выявили отклонений качественных показателей от требований нормативно-техни-
ческой документации. Проверку проводили специалисты лаборатории контроля качества управления автомобильных дорог и лаборатории испытания материалов Автомобильнодорожного института УГЛТУ.
В 2006 г. объемы поставок ГС «Хризотоп» предприятиям дорожного хозяйства составили более 130 т. При отправке заказчику он упаковывается в пропиленовые мешки по 30 кг или в мягкие контейнеры (МКР) по 700-800 кг. Постепенно «Хризотоп» завоевывает популярность и в соседних со Свердловской областью регионах. Преимущества ГС «Хризотоп» очевидны. Расход гранулированного стабилизатора при приготовлении ЩМА составляет от 0,35 до 0,4 % от общей массы смеси. Он очень удобен в применении: легко дозируется, смешивается, имеет однородную структуру, не подвержен комкообразова-нию. По сравнению со стабилизирующими добавками из целлюлозы ГС «Хризотоп» не измельчается в пыль при длительном сухом смешивании, даже более того - распушается на отдельные тонкие волокна, улучшающие его собственные армирующие свойства. Хри-зотиловые волокна стабилизирующей добавки обладают высокой прочностью на разрыв и завидной термостойкостью, позволяющей выдерживать температуру до 700°. Среди других положительных качеств ГС «Хризотоп» отметим неприхотливость в хранении - он не подвержен деструктивному воздействию плесени, грибков и грызунов. К положительным свойствам можно отнести также и высокую технологичность, которая позволяет использовать добавку в любом типе асфальтосмесительного оборудования как отечественного, так и импортного производства. В отличие от целлюлозных добавок у ГС «Хризотоп» более мягкие требования в части соблюдения температурного режима при изготовлении асфальтобетонных смесей. И самое важное -ГС «Хризотоп» почти на 20 % дешевле любых зарубежных аналогов.
Библиографический список
1. Безотосный, А.И. Формула полезной модели к патенту № RU 39884 U1 / А.И. Безотосный, А.А. Осинцев, Ю.А. Агалаков.
2. ГОСТ 31015-2002 смеси асфальтобетонные и асфальтобетон щебеночно-мастичные.
114
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2008
