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

Производство асфальта (асфальтобетона)

Перед тем, как мы начнем разговор о производстве асфальта, необходимо разобраться с терминологией.

В производстве используются два термина – асфальт и асфальтобетон (он же асфальтобетонная смесь, или АБС).

Их отличие состоит в следующем:

  • Асфальт – это одна из разновидностей битума, минеральная смола
  • Асфальтобетон – это строительный материал, широко востребованный в первую очередь при укладке дорог

Однако в быту термин «асфальт» обычно используется именно для обозначения асфальтобетонной смеси, а не смолы в ее составе. В этой статье мы будем придерживаться привычного бытового понимания.

Асфальтобетон представляет из себя смесь двух компонентов: минерального наполнителя и вяжущего органического вещества – битума. В этом он схож с бетоном, который состоит из наполнителя и вяжущего цемента. Отсюда и название.

Укладка асфальтового покрытия
Асфальтобетон
Трамбовка асфальтового покрытия

В качестве наполнителя асфальтобетонной смеси может выступать:

Наполнитель составляет большую часть смеси, тогда как на битум приходится около 6% от общего объема.

Теперь давайте поговорим о том, как изготавливается этот материал.

Технология производства асфальта

Необходимо отметить, что по способу производства и укладки выделяются четыре вида асфальтобетонных смесей:

Основной принцип изготовления у них одинаковый, но есть кое-какие нюансы.

В целом же производство асфальта состоит из следующих этапов:

  1. Контроль исходного сырья
  2. Подготовка наполнителя
  3. Смешивание
  4. Хранение и доставка до места укладки

Собственно, разница между обозначенными видами асфальта проявляется на этапах смешивания и укладки (или хранения, если речь о холодном асфальте).

Давайте рассмотрим каждый из процессов производства немного подробнее.

Контроль исходного сырья

Это важный подготовительный шаг, от которого во многом зависит качество готовой смеси.

В состав асфальтобетонной установки входит своя лаборатория. Каждый раз, когда на завод поступает новая партия компонентов для смеси (щебень, песок, битум), она отправляется на дополнительную проверку.

Требования к сырью для производства асфальта установлены в ГОСТ 9128-2013.

Для наполнителя определяется:

  • Гранулометрический состав щебня
    Выбор щебня для асфальта зависит от зернистости смеси. Для крупнозернистых АБС берут материал с размером зерен до 40 мм. Его основу составляет фракция 20-40. В состав мелкозернистого асфальта входит щебень фракций 5-20 и 10-20. При необходимости сбалансировать зерновой состав в смесь также вносятся фракции 5-15, 10-15, 15-20.
  • Гранулометрический состав песка
    В асфальтобетонных смесях обычно используется средне— или крупнозернистый песок с размером зерен от 0,63 до 5 мм.
  • Содержание глинистых частиц в песке
    ГОСТ допускает наличие мельчайших глинистых частиц в природном песке, если оно не превышает 0,5% (для марок I-II) или 1% (для марки III) от общей массы материала. Для отсева этот показатель не нормируется.
  • Влажность песка (минерального порошка)
    Она зависит от того, где и при каких условиях был добыт материал. Например, у отсева она почти всегда минимальна. А вот природный песок часто поступает на завод в увлажненном состоянии, особенно если его добыли со дна водоема или промыли. Влажность определяет длительность просушивания наполнителя перед его добавлением в смесь.
  • Пористость
    Эта характеристика наполнителя определяет показатель остаточной пористости готовой смеси. Для плотных асфальтов берется материал с пористостью в пределах 14-22%, а для пористых – 19-28%.

Для битума определяются следующие характеристики:

  • Индекс пенетрации (глубина проникания иглы)
    Как следует из названия, этот показатель определяется путем погружения в битум специальной иглы. Замеряется глубина, на которую кончик иглы погрузился за 5 секунд при температуре 25°C. Чем более «податливым» и плавким является битум, тем выше показатель. От этого зависит, до какой температуры будет разогреваться готовая асфальтобетонная смесь.
  • Термостабильность
    Этот показатель определяется температурами плавления и хрупкости битума. Температура плавления – это та температура, при которой битум переходит из твердого в жидкое состояние. Температура хрупкости же показывает, в какой момент материал перестает гнуться под воздействием внешней силы и начинает разрушаться. Обе эти характеристики имеют большое значение как при производстве, так и при дальнейшей эксплуатации асфальта.

Это показатели, которые во многом определяют качество и сферу применения готовой АБС. Например, от гранулометрического состава наполнителя – то есть соотношения зерен разных размеров – зависит, будет ли готовый асфальт крупнозернистым или мелкозернистым. А это уже существенно влияет на сферу его применения.

Конечно, сырье на асфальтобетонный завод поступает под заказ, с заранее заданными характеристиками. Но никто не может стопроцентно гарантировать добросовестность поставщика, не говоря уже об отсутствии банальных ошибок и просчетов. А поскольку асфальт производится непосредственно перед его укладкой, полагаться на удачу производитель не может. Если вдруг будет испорчена одна партия материала, встанет весь процесс ремонта или строительства.

Также на протяжении всего технологического процесса осуществляется текущий контроль.

Он включает в себя:

  • Контроль дозирования материалов для АБС
  • Контроль температурного режима
  • Контроль качества перемешивания
  • Контроль качества готовой АБС

Но переходить к замешиванию сразу после проведения контрольных мероприятий еще рано. Сначала нужно дополнительно подготовить компоненты смеси.

Подготовка наполнителя и битума

Минеральный наполнитель часто поступает на завод в увлажненном виде. Особенно это актуально для речного и намывного песков, которые добывается из водоемов. Однако влага в составе АБС – крайне нежелательная примесь. Она делает асфальт хрупким и ломким, из-за чего он быстро разрушается. Поэтому перед замешиванием наполнитель проходит обработку.

Подготовка минерального наполнителя подразумевает:

  • Просушку (нагрев до 200°C)
  • Дробление (при необходимости; например, если в исходном сырье содержится слишком много крупного щебня)
  • Рассеивание на фракции (грохочение)

При этом просушка может быть как единовременной, так и сопровождать каждый из этапов подготовки. Это зависит от используемой технологии и особенностей сырья.

С битумом дела обстоят проще – он разогревается, становится жидким и пригодным для замешивания. Температура плавления зависит от разновидности материала и определяет вид готовой асфальтобетонной смеси.

Битум обычно разогревается до:

  • 100-140°С – для теплого асфальта
  • 160-200°С – для горячего и литого асфальта

При изготовлении холодного асфальта используются жидкие битумы, которые не требуют предварительного разогрева.

Подготовленное таким образом сырье отправляется на заключительный этап производства асфальта.

Смешивание

Минеральный наполнитель, просушенный при 200°C, остужается до нужной температуры. Как правило, это 160°C для горячего и 100°C для холодного асфальта – двух самых популярных разновидностей. А вот щебень и песок для литого асфальта, наоборот, разогреваются до 200-240°С.

Затем компоненты загружаются в специальный бункер, оснащенный смесительными лопатками. На каких-то заводах наполнитель сначала перемешивается до однородного состояния, и лишь потом, через отдельный рукав, к нему подается битум. Где-то все компоненты загружаются в смеситель одновременно. Это зависит от технологии, которой придерживается конкретный производитель.

Само замешивание с использованием специального оборудования занимает совсем немного времени – от 40 до 90 секунд.

На этом же этапе в асфальтобетонную смесь могут вносить добавки:

  • Резиновую крошку
    Прорезиненный асфальт имеет повышенные показатели водостойкости и шумопоглощения, отличается высокой прочностью. Производство такого материала более энергоемкое, чем у обычного асфальта, и цена получается соответствующая. Обратите внимание: многие люди путают термины «асфальт с резиновой крошкой» (прорезиненный асфальт) и «резиновый асфальт» (мягкий асфальт). Но это два принципиально разных материала. Первый – это высококачественная смесь для обустройства автомагистралей и трасс с высокой нагрузкой. Второй – дешевое покрытие на основе резиновой крошки и клея. Оно используется для застилания крылец, лестниц, детских и спортивных площадок.
  • Пластик
    Технология производства асфальтобетона с частичной заменой битума переработанным пластиком (до 8%) с начала 2000-х годов применяется в Индии, странах Западной Европы и Северной Америке. Такая добавка позволяет не только эффективно утилизировать пластиковый мусор, но и улучшает показатели прочности и долговечности дорожного покрытия. В России аналогичное производство пыталось наладить ОАО «Роснано», но массового применения материал пока не нашел.

Большинство разновидностей асфальта не пригодны для долгосрочного хранения. Сразу после изготовления они отправляются на место укладки.

Хранение и доставка до места укладки

Горячая АБС грузится в самосвалы или кохеры – транспорт, оборудованный специальными термосберегающими контейнерами. Они могут поддерживать температуру 150-180°С до четырех суток – на случай, если асфальт приходится перевозить на большие расстояния.

Смесь для литого асфальта при транспортировке требует постоянного перемешивания. Ведь она, по сути, представляет из себя суспензию. И в состоянии покоя наполнитель в ее составе быстро выпадет в осадок.

Готовый асфальт оперативно доставляется к месту проведения работ и выкладывается на подготовленный участок.

Технология укладки зависит от вида асфальта:

  • Горячий и теплый асфальт распределяется по заданной территории, разравнивается и утрамбовывается катками или виброплитами.
  • Холодный асфальт обычно используется для ремонта дорог. Его засыпают в подготовленную яму и утрамбовывают виброплитами или вообще вручную. Специальной укатки такой материал не требует.
  • Литой асфальт, как следует из названия, просто заливается на нужный участок дороги. Благодаря своей консистенции он растекается ровным слоем, который не требует трамбовки и укатки.

Холодный асфальт принципиально отличается от других разновидностей тем, что его необязательно укладывать сразу после изготовления. Такую смесь можно остудить, расфасовать в мешки и контейнеры и отправить на склад. Там он может храниться от 6 месяцев до года без потери качественных характеристик.

Итак, теперь вы имеете представление о том, как производятся различные виды асфальта. Теперь давайте подробнее поговорим о том, что из себя представляет стандартный асфальтобетонный завод.

Укладка горячего асфальта
Холодный асфальт для ямочного ремонта

Из чего состоит асфальтовый (асфальтобетонный) завод

Асфальтобетонные заводы (АБЗ) часто отличаются компактностью и мобильностью. Ведь, как мы уже отмечали, асфальт после изготовления нужно быстро уложить, иначе он остынет и станет хрупким. Поэтому производителям выгоднее иметь такой завод, который можно легко «упаковать» и перевезти туда, где в данный момент проводятся работы по строительству или ремонту дорог.

В состав стандартного АБЗ входят такие цеха и склады:

  • Склад каменных материалов
    Здесь хранятся компоненты наполнителя будущей смеси: щебень, песок, минеральный порошок (или сырье, из которого он изготавливается – известняк, песчаник и другие).
  • Дробильно-сортировочный цех
    Здесь располагаются дробилки и грохоты для измельчения и последующей сортировки щебня. Наличие такого цеха характерно для циклических стационарных заводов (подробнее об этом читайте ниже).
  • Помольный цех
    Он оборудуется в том случае, если минеральный порошок готовится на заводе, а не доставляется в готовом виде.
  • Сушильный цех
    Он оборудуется сушильным барабаном, в котором минеральные компоненты асфальтобетонной смеси раскаляются до 200°С.
  • Цех битумного хозяйства
    Он состоит из складов, на которых хранится битум, бункеров, в которых он разогревается до нужной температуры, и насосов для подачи жидкого вещества в смесители.
  • Смесительный цех
    Сердце любого завода – это асфальтосмесительная установка, в которой и происходит смешивание минеральных компонентов с битумом.
  • Энергетическое хозяйство
    Это комплекс машин и установок, обеспечивающих весь завод электричеством и теплом. Нетрудно догадаться, что любой АБЗ – это весьма энергоемкое предприятие.
  • Ремонтно-механические мастерские
    Они располагаются на территории завода для максимально оперативного решения технических проблем и ремонта поломок, которые могут вызвать простой в работе цехов.
  • Лаборатория при отделе технического контроля качества
    Здесь осуществляется проверка каждой новой партии сырья, а также текущий контроль в ходе производства асфальта.

Кроме того, на территории завода обязательно обустраиваются подъезды и стоянки для погрузчиков и самосвалов, которые доставляют сырье и развозят готовый асфальт до мест проведения работ.

Асфальтобетонный завод

Виды асфальтовых (асфальтобетонных) заводов (АБЗ)

Заводы по производству асфальтобетона используют разное сырье и имеют разные специализации. Например, прорезиненный асфальт часто изготавливается на отдельных предприятиях, а производители холодных смесей необязательно занимаются горячими разновидностями. Таким образом, каждый АБЗ в какой-то степени уникален.

Но все это разнообразие можно поделить на три типа:

  • Заводы циклического производства
  • Заводы непрерывного производства
  • Мини-завод

Давайте рассмотрим их немного подробнее.

Циклические асфальтобетонные заводы

Производство асфальта на таких заводах осуществляется порционно, а производственные процессы протекают по очереди, один за другим. То есть пока щебень дробится и рассеивается по фракциям – асфальтосмесительная установка стоит.

Для чего это нужно? Такая схема производства позволяет менять рецептуру производимого асфальта хоть перед каждой новой партией. Можно, например, произвести определенный объем крупнозернистого асфальта, а после него – мелкозернистую смесь. Достаточно просто взять другую фракцию щебня-наполнителя.

Таким образом, циклические заводы обладают следующими преимуществами:

  • Возможность быстро менять рецептуру производимого асфальта
  • Более тщательный контроль за гранулометрическим составом наполнителя повышает качество смеси

Недостатки у них следующие:

  • Стационарность (завод нельзя перевезти на другое место)
  • Низкая производительность (по сравнению с непрерывными заводами)
  • Высокая стоимость установки оборудования

Неудивительно, что заводы такого типа обычно строятся в городах, где часто требуется асфальт для широкого спектра строительных нужд и с разными характеристиками.

Непрерывные асфальтобетонные заводы

На таких заводах подача наполнителя на просушку и в смеситель осуществляется постоянно. Здесь не предусмотрена установка грохота, потому что нет необходимости разделять щебень на фракции.

АБЗ непрерывного производства имеют следующие достоинства:

  • Мобильность – завод можно перевозить с места на места
  • Высокая производительность
  • Относительная дешевизна постройки

В то же время они обладают такими недостатками:

  • Нельзя быстро изменить рецептуру асфальта (например, произвести мелкозернистую партию вместо крупнозернистой)
  • Поскольку на заводе нет возможности дополнительно раздробить щебень и рассеять его по фракциям, качество асфальта очень сильно зависит от характеристик исходного сырья

Мобильность непрерывных АБЗ позволяет обустраивать их неподалеку от мелких населенных пунктов, в которых ведется активное строительство. Они также могут спокойно переезжать на новые площадки, когда спрос на асфальт на старом месте упадет.

Мини-заводы

С технической точки зрения это уже не завод, а просто передвижная установка для оперативного замешивания небольших партий асфальтобетонной смеси. Иными словами, это что-то вроде очень большой бетономешалки, только для асфальта.

Состоит она из:

  • Бункера для хранения наполнителя и битума
  • Горелки для нагрева компонентов смеси
  • Асфальтосмесителя
  • Бункера для хранения готовой смеси

Производительность одного мини-завода варьируется в пределах от 2 до 8 тонн материала в час.

Такая установка используется при проведении мелкомасштабных ремонтных работ и обустройстве небольших территорий, когда заказывать крупную партию высококачественного асфальта не очень выгодно. А с помощью подобного мобильного мини-завода можно хорошо сэкономить на лабораторных исследованиях и транспортировке готовой смеси.

Производство асфальта – процесс технологически достаточно простой. Он включает в себя подготовку компонентов смеси и их замешивание. При этом горячий, холодный и литой асфальты изготавливаются схожим образом. Разница заключается главным образом в температуре готовой смеси и особенностях ее укладки или хранения. Асфальт всех видов может производиться как на стационарном заводе циклического типа, так и на мобильной установке непрерывного действия.