Свойства

Свойства асфальтобетонов зависят от состава, структуры и свойств составляющих материалов. Выбирают материалы в зависимости от типа асфальтобетона и его назначения в дорожной одежде. В любом случае материалы должны соответствовать техническим требованиям, обусловленным ролью в асфальтобетоне.

Механические свойства асфальтобетона в целом сильно зависят от температуры. Он может вести себя как упругохрупкое (при отрицательных температурах), как упруговязкопластичное (при обычных температурах), как вязкопластичное тело (при повышенных температурах).

Предел прочности асфальтового бетона при сжатии сравнительно невелик, но достаточен, чтобы противостоять реальным напряжениям, возникающим в покрытиях. Прочность асфальтобетона определяют при нескольких температурах (25, 0 и 50 °С) и с заданной скоростью нагружения. При испытании на сжатие используют цилиндрические образцы размерами (диаметр и высота) 50,5х50,5 или 71,4х71,4 мм (в зависимости от крупности заполнителя). Прочность асфальтового связующего и асфальтобетона в целом во многом зависит от фазового отношения, т.е. соотношения битума и минерального порошка (Б/П), которое определяет при необходимом уплотнении смеси пористость материала после отвердевания. При оптимальном Б/П весь битум адсорбирован в виде тонких непрерывных пленок на поверхности частиц минеральных компонентов (прежде всего порошкообразного наполнителя), и асфальтовое связующее имеет наибольшую прочность. Кроме того, прочность асфальтобетона зависит от содержания и вида песка и щебня, температуры и т.д. При температуре 20°С предел прочности при сжатии асфальтобетона обычно составляет около 2,5 МПа, а при растяжении – в 6-8 раз меньше. С повышением температуры предел прочности при сжатии снижается до 1,0-1,2 МПа (при 50 °С). В определенном температурном интервале асфальтовый бетон хорошо сопротивляется ударным воздействиям. Для повышения прочности асфальтобетона необходимо применять щебень и дробленый песок вследствие их шероховатой поверхности и улучшения сцепления с битумом (в случае гравия и природного песка прочность будет ниже). Относительное содержание компонентов должно обеспечивать наиболее плотную структуру материала, т.е. минимальную остаточную пористость.

Достижение наибольшей прочности вступает в определенное противоречие с трещиностойкостью асфальтобетона. Трещиностойкость, т.е. сопротивляемость асфальтобетона температур­ным растягивающим напряжениям, может быть обеспечена применением возможно менее вязких битумов, деформативность которых сохраняется при низких температурах. Поэтому выбор показателей механических свойств зависит от условий эксплуатации. В теплом климате используют асфальтобетоны из менее пластичных смесей, в холодных условиях – асфальтобетоны с повышенной трещиностойкостью - из более пластичных смесей, а также теплые и холодные асфальтобетоны.

Важными свойствами асфальтобетона являются также водостойкость, морозостойкость, износостойкость. Водостойкость оценивается отношением пределов прочности при сжатии образцов в водонасыщенном (в том числе при длительном водонасыщении) и сухом состояниях при температуре 20°С. О водоустойчивости асфальтобетона также судят по величине набухания при насыщении образцов водой. Водостойкость асфальтобетона должна быть в пределах 0,6-0,9; величина набухания в воде не более 0,5 % (по объему).

По сравнению с цементным бетоном асфальтовый бетон может деформироваться в покрытии (волны, трещины) не только при недостаточной прочности при сжатии, растяжении или сдвиге и вследствие малой пластичности при пониженных температурах или чрезмерной пластичности при повышенных температурах.

Кроме обычных испытаний на прочность, водопроницаемость и морозостойкость асфальтобетон проверяют на «устойчивость». Для этого образец в форме цилиндра диаметром 5 см, спрессованный под давлением 210 кГ/см², продавливают через кольцо диаметром 4,4 см. Усилие, необходимое для продавливания образца в кольцо, является показателем устойчивости. Асфальтобетон высокого качества должен обладать устойчивостью не менее 900 кг. Даже незначительные ошибки в подборе состава асфальтобетона резко снижают его устойчивость. Пористость ухудшает долговечность асфальтобетона в связи с возрастанием водопоглощения, снижением морозостойкости и химической стойкости.