Задать вопрос
+7-932-129-43-76
+7-932-129-48-92
Задать вопрос
Быстро и надежно

Трещиностойкость асфальтобетона (асфальта)

Если вы выйдете на любую городскую улицу в России, то сразу же увидите трещины на асфальте. Это настолько распространенный дефект, что мы уже принимаем его как данность. Мало кто задумывается о том, что именно из-за таких мелких повреждений дороги в нашей стране приходится постоянно ремонтировать.


В этой статье мы рассмотрим такие вопросы:

  • Чем опасны трещины на асфальте
  • Почему на асфальте появляются трещины
  • От чего зависит и как определяется трещиностойкость асфальта
  • Какие существуют требования к трещиностойкости асфальта для дорожных работ
  • Как можно улучшить трещиностойкость асфальта
  • Что делать с трещинами, если они уже появились

Давайте остановимся на каждом из них подробнее.

Трещины на асфальте
Трещины на асфальте
Трещины на асфальте
Ямы на асфальте
Заделанные трещины на асфальте

Чем опасны трещины на асфальте

На первый взгляд может показаться, что растрескивание дорожного покрытия – это не такая уж большая проблема. В конце концов, трещины практически не ощущаются при езде и ходьбе и никому не мешают. Это ведь не ямы и выбоины, которые и правда доставляют немало головной боли водителям и пешеходам.

Такое мнение в корне неправильно. Появление трещин – это только начальная стадия разрушения асфальта. И если не бороться с ними в зачатке, потом придется выложить круглую сумму за ремонт.

Давайте разберем этот процесс более наглядно. Предположим, у вас есть заасфальтированный участок с хорошим и ровным покрытием. И в какой-то момент на нем появились небольшие трещинки.

Вот что будет происходить дальше:

  1. В дождливую погоду в трещинах начнет застаиваться вода. Она проникнет в мельчайшие поры материала, а со временем просочится и под битумную пленку, которая обволакивает зерна щебня и песка. Вяжущее вещество постепенно будет отслаиваться от наполнителя.
  2. Затем кромки трещины начинают раскрашиваться из-за того, что битум больше не может эффективно удерживать щебенку. Асфальт в этих местах теряет прочность.
  3. Наступает осень. В течение дня держатся плюсовые температуры, частенько идут дожди. Ночью холодает, столбик термометра опускается ниже нуля, и скопившаяся в трещинах влага превращается в лед. Он расширяется и давит на слабый асфальт вокруг него.
  4. Зимой дорога посыпается реагентами. Если бы покрытие было целым, противогололедные материалы бы просто остались лежать на его поверхности. Но теперь растворы солей свободно просачиваются в трещины, которые в период межсезонья успели разрастись. Химикаты еще активнее, чем вода, разрушают связи между компонентами асфальта и ускоряют старение битума.
  5. На смену зиме приходит весна с постоянными оттепелями и похолоданиями. Днем покрытие напитывается талой водой, которая ночью замерзает и распирает его изнутри.
  6. Летом в трещины попадают семена диких растений. Самые живучие из них в следующем году прорастут и начнут пробиваться сквозь толщу ослабевшего асфальта, еще сильнее его разрушая.
  7. В итоге через 1-2 года на месте небольших трещинок образуются ямы и выбоины. От исходного ровного покрытия не останется и следа.
Трещины на асфальте с водой
Трещины на асфальте со снегом
Трещины на асфальте с травой

Конечно, на практике этот процесс может протекать по-разному. Если речь идет о дорожке на придомовом участке, по которой не ездят машины, то там покрытие с трещинами может лежать годами и еще выполнять свои функции. И наоборот – на автомагистрали с высоким трафиком оно придет в негодность гораздо быстрее.

А теперь давайте поговорим о том, при каких условиях могут появляться те самые мелкие трещинки, с которых все и начинается.

Виды трещин и причины их появления

Асфальтобетон – это сложный материал, который обладает целым рядом свойств и подвергается разным по виду и интенсивности нагрузкам. Поэтому появление дефектов в нем обусловлено множеством факторов.

По происхождению выделяют такие виды трещин:

  • Отраженные
  • Силовые
  • Усталостные
  • Технологические
  • Температурные

Первые три вида больше характерны для дорог, которые постоянно претерпевают большие нагрузки от движущегося транспорта. А вот с последними двумя могут столкнуться как дорожники, так и УК, ТСЖ и владельцы частных домов в своих дворах.

Отраженные трещины

Они могут появляться в том случае, если асфальт укладывается на основание из цементобетонных плит. Такая схема часто применяется при строительстве автомагистралей и дорог с высокой нагрузкой, поскольку бетонное основание прочнее и надежнее традиционного щебеночного слоя.

Отраженные трещины получили такое название потому, что они развиваются по направлению снизу вверх, над повреждениями и швами основания. Основная причина их появления – разница в значениях теплового расширения верхнего и нижнего слоев.

И асфальт, и бетон имеют свойство увеличиваться в объеме при нагревании. Но этот процесс в каждом материале протекает с разной интенсивностью. Из-за этого в толще покрытия возникают дополнительные нагрузки, и оно растрескивается. В слое асфальта проявляется характерный узор из трещин, который соответствует расположению бетонных плит под ним.

Бороться с отраженными трещинами сложно и неэффективно. Поэтому рекомендуется предупреждать их появление еще на этапе устройства дороги. Для этого используются армирующие материалы (геотекстиль, георешетки, геомембраны), которые усиливают основание и перераспределяют нагрузку между слоями.

Отраженные трещины на дороге
Отраженные трещины на дороге

Силовые трещины

Такое растрескивание встречается там, где дорожное покрытие или основание под ним просто-напросто не справляются с нагрузками. Например, если трассу с высоким трафиком экономии ради покрыли малопрочным асфальтом или положили в подстилающий слой дешевый известняковый щебень.

Под действием таких нагрузок может возникать характерный узор в виде сетки трещин, который еще называют «крокодиловой кожей». Впоследствии он легко превращается в яму или выбоину.

Бороться с силовыми трещинами – дело неблагодарное. Ведь они свидетельствуют о том, что покрытие в принципе не справляется со своей задачей. Здесь нужно либо снижать нагрузку на него, либо заменять весь асфальт на более качественный.

Силовые трещины на дороге

Усталостные трещины

Свежий асфальт обладает свойством деформативности. Это значит, что под большой нагрузкой он не разрушается, а прогибается, после чего возвращается к прежнему состоянию. Но битум со временем стареет и теряет свою пластичность, становится хрупким и ломким.

Поэтому через несколько лет эксплуатации асфальт теряет способность выдерживать нагрузки, с которыми он раньше отлично справлялся. Это явление поэтично называют «усталостью» материала, а трещины в таком покрытии – усталостными. Они появляются в нижних слоях покрытия, где наиболее высоки растягивающие нагрузки, и со временем пробиваются на поверхность.

Такому трещинообразованию подвержен любой асфальт. Но использование материалов с высокими показателями усталостной прочности позволяет значительно отсрочить момент его разрушения.

Усталостная трещина на дороге
Усталостные трещины на дороге

Технологические трещины

Такие дефекты проявляются сразу же после обустройства покрытия. Они связаны с нарушениями на этапах производства и укладки асфальта.

Конкретными причинами могут быть:

  • Неправильный подбор состава асфальтобетонной смеси (АБС)
  • Нарушения в технологии укладки и уплотнения покрытия (например, укатка остывшего асфальта)

Обычно они появляются на продольных и поперечных стыках полос укладки: там, где горячий материал укладывается рядом с уже остывшим. Из-за разницы температур такие швы плохо стыкуются.

Чтобы избежать их появления, необходимо соблюдать ряд правил при укладке:

  • Укладывать горячий асфальт только в сухую и теплую погоду (не ниже +5°С)
  • Холодный асфальт технически можно укладывать при температуре до -5°С и в дождь, но если речь идет не о срочном ремонте, то стоит повременить с работами до более благоприятных условий
  • Перед обустройством покрытия перемешать АБС, чтобы она была более однородной
  • Оперативно укладывать и уплотнять асфальт, пока он не успел остыть
  • Если у вас небольшой участок, лучше покрыть его смесью в один заход, чтобы в покрытии не было швов
  • Если укладывать покрытие приходится полосами, то кромку остывшего участка желательно подгрунтовать битумной эмульсией и подогреть ручной горелкой

Вообще, от правильности укладки во многом зависят физико-механические свойства будущего покрытия. Так что подходить к этому делу нужно обстоятельно или, еще лучше, поручать его профессионалам.

Новое асфальтовое покрытие
Технологическая трещина на дороге

Температурные трещины

Как можно понять из названия, такие дефекты обусловлены перепадами температуры в толще покрытия. Чаще всего они образуются зимой или во время заморозков.

Поверхность асфальтобетона при этом быстро охлаждается до температуры окружающего воздуха и сжимается. А нижний слой покрытия еще остается теплым. В асфальте возникают температурные напряжения, из-за чего он растрескивается.

То, насколько хорошо материал будет сопротивляться появлению трещин, зависит от его деформативных свойств. Далеко не последнюю роль тут играет и срок эксплуатации. Ведь битум в составе покрытия со временем становится хрупким и хуже переносит морозы.

Чтобы покрытие вашего участка служило дольше, обратите внимание на такие виды материала:

  • Асфальт с высоким содержанием щебня или гравия (типы А, Б)
  • Асфальт на основе битума с пониженной вязкостью (например, БНД – битум нефтяной дорожный – 200/300 или 130/200)

В капитальном дорожном строительстве для улучшения трещиностойкости используют АБС с добавками термоэластопластов или резины. Но для рядовых потребителей такие варианты получаются неоправданно дорогими.

Температурная трещина на дороге

А теперь давайте поговорим о том, как в лабораторных условиях оценивается этот показатель материала.

От чего зависит и как определяется трещиностойкость асфальта

Выше мы рассмотрели основные причины появления трещин на асфальтовом покрытии.

Давайте кратко резюмируем факторы, которые влияют на их образование:

  • Качество укладки асфальта
  • Интенсивность нагрузок на покрытие
  • Климатические условия
  • Срок эксплуатации асфальта
  • Свойства самого асфальта

Свойство асфальта, которое характеризует его способность сопротивляться появлению трещин, называется трещиностойкостью. Оно зависит, в первую очередь, от деформативности материала – то есть от его способности сжиматься, изгибаться и растягиваться без разрушения.

Трещиностойкость традиционно оценивается по значению предела прочности асфальта на растяжение при расколе. Процедура его определения описана в ГОСТ 12801-98.

Она выглядит следующим образом:

  1. Уплотненные в лаборатории цилиндрические образцы асфальта в течение часа выдерживают в ванне со льдом, чтобы довести их температуру до 0°С.
  2. Затем каждый образец горизонтально устанавливается на нижнюю плиту гидравлического пресса. Его начинают нагружать со скоростью движения верхней плиты 50 мм/мин.
  3. Фиксируют давление, при котором образец начинает разрушаться, и вычисляют предел прочности на растяжение при расколе Rр по формуле:
Формула для вычисления предела прочности на растяжение при расколе

Этот показатель очень важен и обязательно учитывается при проектировании дорожных работ. Он также указывается в сертификате качества на асфальт.

В следующем разделе мы подробнее рассмотрим, какие допустимые значения для этого свойства устанавливаются в нормативных документах.

Требования к трещиностойкости асфальта

Допустимые значения предела прочности на растяжение при расколе для асфальта приведены в ГОСТ 9128-2013.

Этот показатель не нормируется для:

  • Горячих крупнозернистых смесей
  • Горячих пористых и высокопористых смесей
  • Холодных смесей

Это обусловлено тем, что пористые и холодные асфальты не используются для строительства покрытий проезжей части. А крупнозернистый асфальт обычно кладется в основание дороги, где трещиностойкость не так важна.

Для горячих плотных и высокоплотных АБС приводятся такие допустимые значения:

Предел прочности на растяжение при расколе при температуре 0°, МПа Марка асфальта
I II III
— не менее 3,0-4,0 2,5-3,5 2,0-3,0
— не более 5,5-6,5 6,0-7,0 6,5-7,5

Для вашего удобства, ниже мы разместили эту таблицу в виде картинки:

Допустимые значения предела прочности на растяжение при расколе для асфальта

Может возникнуть вопрос: зачем для этого показателя приводится еще и верхний предел? Что плохого в очень высокой трещиностойкости?

Дело в том, что слишком высокая деформативность асфальта также имеет свои минусы. Такое покрытие действительно демонстрирует хорошую трещиностойкость в морозы. Но в жару оно будет «плыть» и легко сминаться под колесами транспорта.

Как увеличить трещиностойкость асфальта

Повышение трещиностойкости покрытий остается актуальной проблемой в области дорожного строительства. Отечественные и зарубежные инженеры ищут пути ее решения вот уже несколько десятилетий. И благодаря их исследованиям было получено несколько рабочих способов.

В их числе можно назвать:

  • Раздельное приготовление смеси
    При изготовлении АБС можно смешивать все компоненты сразу, а можно поэтапно: сначала замешать битум с минеральным порошком, получив асфальтовяжущее вещество, а потом уже к нему добавить щебень и песок. Второй способ обеспечивает более однородное смачивание наполнителя вяжущим. Благодаря этому улучшаются свойства асфальта – в том числе и его трещиностойкость.
  • Проектирование многощебенистых составов
    Это смеси с высоким содержанием щебня (50-70%) и минимальной долей минерального порошка, который придает битуму жесткость. В частности, такой принцип лег в основу производства ЩМА – щебеночно-мастичного асфальтобетона, который сейчас активно применяется для строительства автомагистралей и скоростных дорог.
  • Использование битумов пониженной вязкости
    Такое вяжущее размягчается при более низких температурах и в морозы остается упругим. Получить битум с нужными характеристиками можно, например, путем разжижения вязких материалов (марок БНД 60/90 или БНД 40/60). Но, как мы уже отмечали, в летний период асфальт на его основе может становиться слишком пластичным и податливым.
  • Использование полимерно-битумного вяжущего (ПБВ)
    Это битум, модифицированный добавками полимеров – термоэластопластов и эластомеров. Они улучшают структуру асфальта и снижают его чувствительность к перепадам температур. В результате покрытие сохраняет упругость и деформативность в морозы, а при высоких температурах остается прочным и жестким.
  • Добавление резиновой крошки из переработанных шин
    Принцип работы этой добавки аналогичен описанному выше. Но вкупе с улучшением свойств асфальта такая модификация позволяет подарить новую жизнь старым шинам и снизить нагрузку на экологию.
  • Внесение ингибиторов старения битума
    Вяжущее в составе асфальта со временем теряет свои качества, и даже самая качественная смесь рано или поздно становится подвержена трещинообразованию. Но можно продлить срок службы материала, искусственно замедлив старение битума. Для этого используются добавки технического углерода и эфира канифоли.

Главным минусом большинства этих способов является то, что они повышают стоимость конечного продукта. Поэтому улучшенные АБС используются в основном при строительстве трасс федерального значения и самых загруженных городских дорог.

А вот дороги поменьше, тротуары, площадки и подъезды к частным домам у нас так и обустраивают из традиционного асфальта на основе обычного битума и щебенки с песком. Естественно, через несколько лет службы он начинает трескаться. Значит ли это, что покрытие придется полностью менять? Давайте разберемся.

Как бороться с трещинами в асфальте

Если на покрытии вашего участка появились трещины, это еще не значит, что оно полностью пришло в негодность. Если вовремя принять меры и залатать повреждения до того, как асфальт вокруг них начнет активно разрушаться, его срок службы можно будет продлить еще на 2-3 года. Главное – не откладывать дело в долгий ящик.

Для заполнения трещин можно использовать:

  • Горячий вязкий битум
  • Битумную эмульсию
  • Битумоминеральную смесь (мастику)
  • Битумную дорожную ленту
  • Герметик

Ремонт трещин – задача достаточно легкая. Для этого не нужна ни специальная техника, ни какие-то особые знания и навыки.

В общем виде процесс выглядит так:

  1. Поврежденный участок очищают от земли, пыли, растений и мусора. Если есть возможность, его продувают воздуходувкой.
  2. Трещину заполняют ремонтным материалом в холодном или горячем виде в соответствии с инструкцией.
  3. Верхний слой разравнивают шпателем и при необходимости посыпают песком, чтобы используемый материал не налипал на колеса транспорта.
  4. Отремонтированному участку дают высохнуть.

Отметим, что такой вариант лучше подходит для «свежих» дефектов покрытия. Если же на вашем участке больше трещин и ям, чем ровного асфальта, его может быть проще полностью заменить.

Подробнее о том, как загерметизировать трещину своими руками, вы можете прочитать в нашей статье Чем заделать трещину в асфальте.

Подведем итог.

Трещины в асфальте приводят к его быстрому разрушению и сокращают срок службы дорожного покрытия. Они могут возникать из-за ошибок при укладке материала, слишком высоких нагрузок и низких характеристик асфальтобетонной смеси (АБС). Трещиностойкость асфальта оценивается по пределу прочности на растяжение при расколе.

ГОСТ устанавливает такие допустимые значения показателя для АБС разных марок:

  • Марка I – от 3 до 6,5 МПа
  • Марка II – от 2,5 до 7 МПа
  • Марка III – от 2 до 7,5 МПа

Для увеличения трещиностойкости используются особые технологии изготовления смесей и модифицирующие добавки: резина, полимерные соединения, технический углерод и другие.

Если же предотвратить появление трещин не удалось, их необходимо оперативно заделать. Для этого используются битумные эмульсии, мастики и самоклеящиеся ленты, а также полимерные герметики.