4. Дегтебетон: состав, свойства, применение

дегтебетон портландцемент щебеночный асфальтобетон

Дегтебетоном называют материал, полученный в результате уплотнения дегтебитумной смеси, приготовленной путем смешивания в горячем состоянии щебня (гравия), песка, минерального порошка и дегтя, взятых в определенном соотношении.

Дегтебетон состоит из щебня (гравия), песка, минерального порошка и дегтя взятых в определенных соотношениях.

Классификация дегтебетона:

По крупности зерен минеральной части различают:

крупнозернистые дегтебетоны с размером зерен до 40 мм;

среднезернистые дегтебетоны с размером зерен до 25 мм;

мелкозернистые дегтебетоны с размером зерен до 15 мм;

песчаные дегтебетоны с размером зерен до 5 мм;

В зависимости от удобообрабатываемости дегтебетонные смеси бывают:

жесткие;

пластичные.

По плотности дегтебетоны бывают двух видов:

плотные;

пористые.

По температуре приготовления и укладки:

горячие;

холодные.

В свою очередь горячие плотные (щебеночные и гравийные) мелкозернистые смеси в зависимости от содержания в них щебня (гравия) подразделяют на два типа:

I тип (Б) - содержание щебня (гравия) - 35-50%;

II тип (В) - содержание щебня (гравия) - 20-35%.

Холодные дегтебетоны подразделяют на две марки: I и II.

Проектирование состава дегтебетонной смеси производят по предельным кривым плотных смесей, т.е. по той же методике, что и асфальтобетонов. При подборе, т.е. при проектировании состава необходимо обеспечивать оптимальное содержание дегтя в смеси, т.к. даже небольшое отклонение от него заметно влияет на свойства дегтебетона.

Для приготовления дегтебетона применяют те же минеральные материалы, что и для асфальтобетона, но песок должен быть только дробленый.

Так, предел прочности при сжатии при t=20оС должен быть не менее 2,2 МПа. Коэффициент водостойкости не менее 0,8, набухание - не более 1% по объему. Это требования для плотных дегтебетонов из горячих смесей.

Требования к физико-механическим свойствам дегтебетонов из холодных смесей соответственно предел прочности при сжатии - не менее 1,2 МПа, коэффициент водостойкости не менее 0,65, набухание - не более 3% по объему.

По некоторым физико-механическим свойствам дегтебетон уступает асфальтобетону: он обладает меньшей прочностью и теплостойкостью. Но, в то же время он обладает повышенной износостойкостью. Кроме того дегтебетонные покрытия имеют повышенную шероховатость, а следовательно, более высокий коэффициент сцепления колеса с дорогой. Ну и естественно, повышенную безопасность движения транспорта. Это объясняется тем, что деготь имеет меньшую вязкость, более слабые когезиционные силы межмолекулярного взаимодействия, наличие летучих веществ. Вот эти летучие вещества в составе дегтя ускоряют срок формирования структуры дегтебетона в покрытии, а также способствуют более интенсивному изменению его различных свойств.

Дегтебетон менее пластичный в сравнении с асфальтобетоном, что также связано с составом и структурой дегтей.

Для повышения прочности, теплоустойчивости и деформативной способности при пониженных температурах в дегтебетонах необходимо применять дегти с добавкой полимеров.

Дегтебетонную смесь приготавливают в асфальтобетонных установках с мешалками (смесителями) принудительного действия. Так как деготь имеет пониженную вязкость, то обволакивание им зерен минерального материала протекает лучше, чем при применении битумов, в результате чего сокращается время перемешивания материалов. По этой же причине облегчается уплотнение смесей при устройстве покрытий.

В качестве минеральных материалов при приготовлении дегтебетона используют щебень из природных или искусственных материалов, причем он может быть изготовлен из более кислых пород, т.к. деготь обладает хорошим сцеплением с такими материалами.

В качестве вяжущего применяют дорожный каменно-угольный деготь марок Д-5 и Д-6 - для горячего дегтебетона и марок Д-3 и Д-4 - для холодного.

Деготь очень чувствителен к действию высоких температур, при которых он значительно изменяет свои свойства. Поэтому при производстве дегтебетонной смеси следует строго придерживаться установленной для каждой марки дегтя температуры нагрева, не допуская ее превышения.

Так, дегти марок Д-3 и Д-4 нагревают до 80-100? С, а марок Д-5 и Д-6 - до 100-130оС. При этом продолжительность нагрева должна быть минимальной.

Минеральные материалы нагревают до 100-140оС, чтобы температура дегтебетонной смеси при выпуске из смесителя была выше 130оС.

Укладка и уплотнение горячей дегтебетонной смеси производится при ее t=80-120оС.

Дегтебетон применяют для устройства покрытий на дорогах низших категорий вне населенных пунктов, т.к. дегтебетон имеет резкий неприятный запах и выделяет вредные вещества.

Дегтебетонные покрытия менее долговечны, чем асфальтобетонные, т.к. дегтебетон обладает меньшей водо- и теплостойкостью.

Кроме того дегтебетоны интенсивно стареют в результате испарения легких фракций из дегтя и окисления его под действием погодно-климатических факторов. Это приводит к тому, что дегтебетонные покрытия в зимнее время менее трещиностойки, чем асфальтобетонные.

При действии высоких летних температур дегтебетонные покрытия в большей степени размягчаются и на них появляются пластические деформации.

Поэтому для приготовления дегтебетонных смесей следует применять каменные материалы с зернами угловатой формы и с шероховатостью и часть природного песка заменять искусственным.

Дегтебетон рекомендуется использовать также для устройства нижних конструктивных слоев покрытий, где температура нагрева материала от солнечных лучей на 6-8оС ниже, чем в верхнем слое.

При производстве дегтебетонной смеси необходимо систематический контроль качества выпускаемой продукции. Особое внимание следует обращать на точность дозировки дегтя и температурный режим приготовления смеси.