Что такое черный щебень в дорожном строительстве

Чёрный щебень это раздробленный камень, который в процессе производства обрабатывается битумной или дегтевой эмульсией. Данный материал широко используется при строительстве автомобильных дорог, поскольку он способен создать наилучшую поверхность для сцепления.

Кроме того, чёрный щебень активно используется в изготовлении асфальтобетонной смеси. Ну а о том, как класть асфальт уже рассказывалось в прошлых обзорах строительного журнала.

Чёрный щебень — что это такое?

Чёрный щебень представляет собой фракционный материал, различаемый по методу производства и способу укладке, поскольку бывает горячая и холодная укладка чёрного щебня. По крупности зёрен, чёрный щебень бывает:

• Крупным (от 40-70 мм);
• Средним (от 20-40 мм);
• Мелким (от 5-15 мм).

Чёрный щебень, укладываемый холодным способом, используется чаще всего при ремонте и укладке асфальтных дорог. Щебень укладываемый теплым и горячим способом, предназначен для обустройства других покрытий.

Производство черного щебня

Изготовление чёрного щебня

Производится чёрный щебень посредством смешивания в бетоносмесителях с разогретым битумом. При этом количество битума должно быть не менее 3% от общей массы изготавливаемого материала.

Кроме разогретой смолы, в состав черного щебня входят прямые и обратные эмульсии, объём которых не превышает 1% от массы щебня и активные вещества с цементом и известью.

Оборудование для производства чёрного щебня представляет собой большую ёмкость в виде груши, которая приводится в движение мощным электрическим двигателем. Внутри ёмкости располагается нагреватель, который разогревает битум и остальные компоненты входящие в состав черного щебня.

Применение черного щебня и его укладка

Наибольшее применение черный щебень, как было сказано выше, нашёл при строительстве дорог и других покрытий. Процесс укладки этого материала выглядит таким образом:

1. Сначала площадка тщательно подготавливается и разравнивается;
2. Затем снимается посредством спецтехники верхний слой грунта;
3. Почва хорошо утрамбовывается, после чего засыпается слоем песка, который также проходит процесс утрамбовки;
4. Далее производится укладка черного щебня по технологии «заклинка».

Технология заклинки черного щебня, заключается в использовании материала мелкой и крупной фракции, который смешивается перед насыпью на поверхность между собой.

При раскатывании щебня катком, поверхность дороги приобретает монолитную прочность, такое покрытие устойчиво и долговечно. Ну а про отличие щебня от гравия можно узнать из предыдущих публикаций строительного журнала.

Суровый магаданский дорожник передаёт привет диванным асфальтоукладчикам!

Источник samastroyka.ru

Черный щебень: технология изготовления

Черный щебень не всегда является натуральным сырьем, добываемым из горных пород соответствующего цвета путем дробления и последующей обработки. Иногда он представляет собой сыпучий материал, который покрывают специальным битумным или дегтевым составом. Такая обработка необходима для получения продукта с более высокими показателями износостойкости и адгезии (качества сцепления с другими строительными составами).

Виды и области применения

Согласно ГОСТу, черный щебень классифицируется по размеру фракции:

1. От 5 до 20 мм – гравийный отсев (крошка), который представляет собой наиболее мелкозернистый состав.
2. От 20 до 40 мм – среднезернистый щебень. Чаще всего используется в строительстве.
3. От 40 до 70 мм – крупнозернистый материал, при укладке которого обычно выполняется расклинцовка (перераспределение камня для удаления пустот).

Удельный вес черного щебня составляет 2,9 т/м 3 , поэтому он транспортируется только большегрузными машинами.

Чаще всего этот материал используется при укладке тротуаров, городских аллей и площадок. Также из него изготавливаются дорожные асфальтобетонные полотна. При строительстве домов с подвальными или цокольными помещениями сырье применяется для гидроизоляции.

Иногда этот необычный материал используют при декоративном украшении загородных участков.

Насыпная плотность черного щебня составляет 2900 кг.

Преимущества и недостатки

Среди преимуществ этого материала стоит выделить:

1. Пониженное трещинообразование. Именно поэтому стандартный асфальтобетон все чаще заменяют черным щебнем.
2. Повышенную сдвигоустойчивость покрытий, изготовленных с использованием этого материала.
3. Хорошую сопротивляемость скольжению.
4. Долгий срок хранения.
5. Легкую уплотняемость.
6. Возможность укладки материала в холодном виде.

Из недостатков черного щебня обычно выделяют:

1. Высокую водопроницаемость сырья.
2. Слишком долгий срок формирования дорожного покрытия (до 1 месяца). Если материал будет уложен поздней осенью при отрицательных температурах, то основание наберет нужную прочность только через год.

Также при укладке нового дорожного покрытия на него нельзя будет оказывать сильное давление сроком до 5 дней.

Область применения этого строительного материала во многом зависит от способа его изготовления.

Технология производства холодным методом

Такой черный щебень применяется только для ремонта дорожных покрытий. Технология производства холодным методом выполняется двумя способами: непосредственно на объекте или в специальной установке с последующей транспортировкой до места работ.

Готовится такое сырье с использованием дегтя, битума и их эмульсий при температуре от +100 0 С до +200 0 С. Полученный материал укладывается в холодном виде. При этом необходимым условием является температура воздуха, которая должна быть не ниже +5 0 С.

Холодный щебень отличается низкой вязкостью, благодаря чему его можно хранить в холодных помещениях на протяжении долгого срока.

Технология производства теплым методом

В этом случае материал подвергается температурной обработке от +80 0 С до +120 0 С. Применяется теплый щебень для укладки новых дорожных покрытий с пониженной механической нагрузкой. Использовать материал необходимо при температуре от +60 0 С до +100 0 С.

Технология производства горячим методом

Горячий черный щебень изготавливается при температурном режиме от 120 0 С до 180 0 С. Для обработки материала также применяется деготь и битум. Использовать его можно только когда его температура находится в пределах +100-120 0 С.

Укладывать теплый и горячий щебень необходимо сразу после его изготовления. Именно поэтому при монтаже дорожных покрытий всегда используется специализированная асфальтоукладочная техника.

В производственных условиях для изготовления черного щебня применяется дорогостоящее оборудование.

Также стоит учитывать, что сырье, изготовленное при влиянии высоких температур, отличается очень низкой устойчивостью к образованию грибка и плесени. Для того чтобы исключить этот недостаток, в состав щебня добавляется борная кислота, диэтаноламин и суспензии жирных кислот.

Как приготовить своими руками?

Чтобы изготовить черный щебень самостоятельно, необходимо смешать следующие компоненты:

1. Щебень (больше всего подойдет известняковый) марки не ниже М600. Лучше использовать материал средней фракции (20-40 мм), так как он обладает хорошими впитывающими свойствами.
2. Вяжущий компонент. В качестве него рекомендуется использовать битум БНД 200/300. Объем вяжущего вещества должен составлять порядка 4-5% от общей массы щебенки.
3. Водный раствор NaOH (это вещество будет применяться в качестве битумной эмульсии).
4. Синтетическую жирную кислоту в объеме 3% от общей массы битума.
5. Электрическую бетономешалку с грушевидным барабаном.
6. Устройство для извлечения горячего материала.

Смеситель необходимо оборудовать нагревательным элементом, который позволит получить нужную для обработки щебня температуру.

Время смешивания всех компонентов в бетономешалке напрямую зависит и от объема сырья, и от размера смесителя.

При помощи черного щебня можно замостить все дорожки на загородном участке, изготовить верхний слой отмостки вокруг дома или организовать надежное и долговечное парковочное местодля своего автомобиля. Тем не менее стоит учитывать, что в частном строительстве можно использовать и другие материалы, которые намного проще и дешевле изготовить своими руками без использования нагревательных элементов. К тому же укладку черного щебня очень сложно производить в одиночку.

Источник fb.ru

Всё об асфальтировании / Справочник / Черный щебень

Черный щебень (черная щебеночная смесь) — искусственный дорожно-строительный материал, получаемый путем смешения гранитного, гравийного или известнякового щебня с вязкими или жидкими органическими вяжущими компонентами (нефтяным дорожным битумом, битумной эмульсией или дегтем).

Не следует путать с черным щебнем так называемый «терриконовый или угольный щебень» (получаемый при переработке шахтных угольных отвалов), а также окрашенный декоративный щебень или асфальтовую крошку (фрезерованный или дробленый асфальтобетонный гранулят).

Назначение и область применения черного щебня

Основным назначением черных щебеночных смесей является устройство конструктивных элементов дорожной одежды: дорожных оснований и нижних слоев дорожного покрытия. В некоторых случаях черная щебеночная смесь может использоваться для создания верхних слоев дорожного покрытия (временных проездов и технологических дорог), а также в качестве материала для поверхностной обработки асфальтобетонных покрытий.

Применяется черный щебень при строительстве дорог I–V категории, проведении ямочного и капитального ремонта автомобильных дорог, при асфальтировании подземных паркингов и автостоянок, пешеходных переходов и других закрытых от попадания влаги и прямых солнечных лучей объектов. Помимо дорожного строительства, различные виды чернощебеночных смесей могут применяться в гидротехнической отрасли и гражданском строительстве.

Типовой состав и технология производства черных щебеночных смесей

Типовой состав черной щебеночной смеси включает два основных компонента: минеральный наполнитель в виде щебня и органическое вяжущее вещество.

• В качестве минерального наполнителя используют фракционированный щебень следующих фракций: 5(3)­­­-10 мм, 10–20 мм, 15–20 мм, 20–40 мм, 40–70 мм, а также смеси указанных фракций 5–20 мм и 5–40 мм.
• В роли вяжущего могут выступать дегти (марок Д-5 и Д-6), вязкие или жидкие нефтяные дорожные битумы различных марок, а также битумные эмульсии прямого и обратного типа (и их сочетания).

Существует две технологии приготовления черных щебней: «методом смешения» и «методом пропитки».

• «Метод смешения» — технология приготовления черного щебня путем смешивания составных компонентов смеси в асфальтосмесительной установке принудительного перемешивания. Мелкозернистый черный щебень (до 15 мм) готовится исключительно в смесителях принудительного перемешивания. Средне- и крупнозернистая чернощебеночная смесь (от 20 мм), в некоторых случаях, может готовиться в барабанных смесителях.
• «Метод пропитки» — технология приготовления черного щебня непосредственно на месте проведения работ, путем розлива вяжущего компонента по поверхности уплотненного щебеночного слоя.

Принципиальное отличие «метода смешения» от «метода пропитки» заключается в том, что в первом случае щебень принудительно смешивается с вяжущим в смесительной установке, после чего самосвалами доставляется к месту проведения работ и укладывается. Во втором же случае, уже уложенный и уплотненный слой щебня обрабатывается вяжущим компонентом с целью его пропитки на определенную глубину.

Классификация черного щебня

По размеру фракции

• Крупнозернистый — фракция 20–40 мм или 40–70 мм.
• Среднезернистый — фракция 10–20 мм.
• Мелкозернистый — фракция 5(3)–10(15) мм.
• Смешанный — 5–20 мм и 5–40 мм (смесь вышеуказанных фракций).

Указание размера фракции щебня, как правило, отражается числовым значением в наименовании марки черной щебеночной смеси, например: ЩЧР-10 — фракция 5–10 мм, ЩЧР-20 — фракция 10–20 мм.

По температуре смеси

• Горячий черный щебень — готовится при температуре 120–160 °С, укладывается при 100–120 °С. Технология приготовления горячей смеси включает просушивание щебня, нагревание щебня и вяжущего, их дозирование в смесительную установку и перемешивание. Дорожные основания и покрытия из горячей чернощебеночной смеси укладываются в сухую погоду весной не ниже +5 °С, осенью — не ниже +10 °С.
• Теплый черный щебень — готовится при температуре 80–120 °С, укладывается при 60–100 °С. Устройство дорожных покрытий и оснований с применением теплой чернощебеночной смеси осуществляется в сухую погоду при −5…−10 °С (в зависимости от скорости ветра).
• Холодный черный щебень — может готовиться с нагреванием или без нагревания (зависит от типа вяжущего), укладывается в холодном состоянии при температуре смеси равной температуре окружающего воздуха. Дорожные работы с применением холодных чернощебеночных смесей проводятся в сухую погоду весной не ниже +5 °С, осенью — не ниже +10 °С. В отличие от горячего и теплого черного щебня, который должен укладываться сразу после приготовления и доставки на объект, холодная смесь может храниться несколько месяцев.

Применение черного щебня в дорожном строительстве

Для создания дорожных оснований

Существует два способа устройства дорожных оснований с применением черных щебеночных смесей: «с расклинцовкой» и «без расклинцовки».

Расклинцовка («метод заклинки») — последовательное расклинивание крупных фракций щебня более мелкими. Фракция 20–40 мм расклинивается фракцией 10–20 мм, которая в свою очередь расклинивается фракцией 5–10 мм. Таким образом, получается трех- или четырехслойное разнофракционное основание, при этом в качестве основной может выступать фракция 40–70 мм.

Без расклинцовки производится устройство оснований с использованием смешанной фракции 5–20 мм или 5–40 мм.

Порядок осуществления работ по устройству чернощебеночного основания «с расклинцовкой» следующий:

1. Обработка подстилающей поверхности вяжущим (жидким битумом или эмульсией) с помощью автогудронатора.
2. Распределение по поверхности и уплотнение основной фракции черного щебня 20–40 мм.
3. Распределение по поверхности и уплотнение расклинивающей фракции 10–20 мм.
4. Распределение по поверхности и уплотнение второй расклинивающей фракции 5(3)–10(15) мм.

В качестве основной, допускается применение фракции 40–70 мм, если толщина слоя более 8 см. В этом случае, первой расклинивающей фракцией будет 20–40 мм, второй — 15–20 мм или 10–20 мм, третьей — 5(3)–10(15) мм.

Распределение черной щебеночной смеси по поверхности осуществляется с помощью самоходного, прицепного, полуприцепного или навесного щебнераспределителя (или обычного асфальтоукладчика).

В случае приготовления черного щебня на месте проведения работ «методом пропитки» (а не доставки готовой смеси в самосвалах), укладывается не готовая чернощебеночная смесь, а обычный щебень. После распределения и уплотнения каждого слоя, следует его обработка вяжущим при помощи самоходного гудронатора. Укладка щебня может осуществляться бульдозером, автогрейдером или щебнераспределителем.

Для устройства нижних слоев дорожного покрытия

Черные щебеночные смеси используются для создания нижнего подстилающего слоя дорожного покрытия при строительстве новой дороги или в качестве нижнего выравнивающего слоя в процессе ремонта дорожного полотна. Для этих целей применяют черный щебень фракции 5–10, 10–20 и 20–40 мм (фракция 40–70 мм не применяется). Типовая толщина чернощебеночного слоя дорожного покрытия составляет от 40 до 80 мм.

Для устройства верхних слоев дорожного покрытия

Одним из основных недостатков присущих черному щебню является его низкая водонепроницаемость. В связи с этим, данный материал практически не используют для устройства верхних слоев дорожного покрытия.

Черный щебень в качестве материала для асфальтирования (как правило, мелкозернистый марки ЩЧР-10) допустимо применять при устройстве покрытий на объектах защищенных от дождя и прямых солнечных лучей. К таким объектам могут относится подземные пешеходные переходы, подземные парковки и автостоянки, закрытые технологические площадки, ангары и др.

Использование черной щебеночной смеси в качестве материала для устройства верхних слоев, допустимо также на дорогах 3-4 технических категорий (например, лесовозных дорог) и для укрепления дорожных обочин.

Для поверхностной обработки асфальтированного покрытия

Мелкозернистый черный щебень фракции 5(3)–10 мм применяется для обработки литых асфальтобетонных покрытий «методом втапливания». Процедура поверхностной обработки является заключительным этапом общего цикла работ по укладке литой асфальтобетонной смеси и осуществляется с целью придания дороге требуемых фрикционных характеристик (шероховатости и заданного коэффициента сцепления).

Технологически процесс поверхностной обработки «методом втапливания» сводится к равномерному распределению по поверхности и запрессовке (втапливанию) черного щебня в уже уложенную литую смесь.

Помимо устройства литых асфальтобетонных покрытий, черный щебень применяется при создании тонких защитных микропокрытий устраиваемых из мелкозернистых смесей с помощью битумощебнераспределителей.

Источник unidorstroy.kiev.ua