Сегрегация. Причины возникновения и методы устранения

Что такое сегрегация?

— Одним из технологических свойств асфальтобетона является его однородность. Под ней понимают равномерность распределения зерен в составе асфальтобетонной смеси и стабильность ее качества. Особенностью АБ смесей и других зернистых материалов является их тенденция к разделению, т.е. сегрегации.

• Причины возникновения сегрегации
• Доставка асфальтобетонной смеси
• Устранение сегрегации при подготовке смеси в барабане АБЗ
• Изменение количества битума для снижения сегрегации смеси
• Эффективные способы борьбы с сегрегацией
• Мнение экспертов NFLG

Из-за чего асфальтобетонная смесь теряет однородность

— Расслоение асфальтобетонной смеси неизбежно происходит на всех этапах транспортировки готовой продукции: от подачи материала из смесителя в бункер-накопитель АБЗ, до укладки асфальта на месте строительства дороги. Вопрос только в том, в какой степени в тот или иной момент времени смесь теряет свою однородность, и какие способы уменьшения сегрегации демонстрируют максимальную эффективность. Условно, если выгрузка асфальта в кузов самосвала осуществляется с высоты в несколько метров, то сегрегация, в данном случае фракционная, будет высокой. Если же в АГС предусмотрены инженерные решения, способствующие мягкой подаче продукции, то сегрегация также будет иметь место, но в значительно меньшей степени.

То есть к причинам потери однородности смеси можно отнести как неудачные проектировочные решения производителей асфальтобетонных заводов, так и отдельные ошибки со стороны организаций, выполняющих работы по транспортировке асфальта и дальнейшему устройству дорожного полотна.

Реально ли организовать доставку асфальтобетонной смеси от АБЗ до места укладки, не подвергая ее колебаниям?

— Доставка готовой продукции бывает разной: в одном случае асфальт транспортируют в черте города, в другом — за сотню километров от АБЗ. Что в первом, что во втором случае, смесь в кузове самосвала в разной степени будет подвержена горизонтальным и вертикальным колебаниям, что приводит к сегрегированию.

Для уменьшения расслоения смеси во время доставки отдельное внимание стоить уделить этапу загрузки продукции на асфальтобетонном заводе. Например, выгружая смесь не в один прием, а в три или пять, как это рекомендуют делать отраслевые стандарты.  

— Когда говорят о сегрегации асфальтобетонной смеси, то подразумевают определенные процессы фракционного или температурного расслоения готовой продукции. Если проще — сегрегация смеси может произойти только после приготовления этой смеси. Это значит, что все попытки повлиять на нее до этапа смешивания — бессмысленны. Конечно, можно долго рассуждать на тему предварительной подготовки инертных материалов или особенностей проектирования состава, но с учетом производства асфальта по конкретной рецептуре, работа по снижению сегрегирования смеси возможна только после ее выпуска из смесителя.

Судите сами, о какой подготовке смеси в барабане АБЗ можно говорить, если после этапа нагрева материал отправляется на элеватор, а далее — в грохот, где снова разделяется по фракциям. 

Увеличение количества битума может снизить сегрегацию смеси или это полумера? Почему?

— В первую очередь, изменение количества добавляемого в смесь битума приведет к изменению характеристик асфальтобетона. В этом случае внимание специалистов дорожно-строительного предприятия будет уделено уже не сегрегации смеси, а ухудшению физико-механических свойств дорожного полотна.

Выпускаемая на АБЗ продукция, прежде всего, должна выполнять задачи реализуемого проекта и соответствовать требованиям национальных стандартов. Проектирование смеси и определение необходимого соотношения компонентов в ней — наиважнейший процесс, преимущественно влияющий на срок эксплуатации будущего объекта транспортной инфраструктуры. Вот так взять и повысить количество битума с сохранением всех необходимых качеств смеси — нереально.

Более того, значительное увеличение вяжущего в составе смеси может привести не к снижению степени сегрегации, а наоборот, к ее повышению, — представьте жидкий суп, на дне которого плавает картошка. Так и в готовой смеси: в ее нижней части окажутся крупные фракции щебня.  

Какие ещё способы существуют для борьбы с сегрегацией асфальтобетонной смеси?

— Одним из важнейших способов борьбы с неоднородностью смеси при устройстве дорожного полотна является использование специальной техники — перегружателей. Эти машины перемешивают асфальт перед его подачей в асфальтоукладчик, что помогает дорожно-строительным компаниям снизить как фракционную, так и температурную сегрегацию смеси.  

На асфальтобетонных заводах к уменьшению сегрегации смеси подходят индивидуально. К примеру, на асфальтобетонных заводах NFLG на агрегате готовой смеси установлены не только рассекающие решетки, служащие в том числе для безопасности сотрудников предприятия, но и специальные антисегрегационные пластины, расположенные под углом. Они разделяют один горячий поток асфальта на три, после чего снова соединяя их в один. Такой подход позволяет дополнительно перемешать смесь, а также снизить высоту выгрузки асфальта. В этом случае крупные фракции щебня проваливаются не к стенкам бункеров, а распределяются по всей площади смеси, что снижает сегрегационный эффект.

Подводим итоги. Экспертное мнение о сегрегации

— Хочу отметить, что независимо от вида, сегрегация неизбежно проявляется в дефектах дорожного покрытия и, как следствие, в снижении эксплуатационных характеристик и срока службы всей дорожной конструкции. Данную проблему нужно контролировать. На сегодняшний день в качестве наиболее эффективных мер по предупреждению и сокращению влияния сегрегации в асфальтобетонной смеси являются тщательный подбор состава смеси на этапе проектирования, работа на высокотехнологичных асфальтосмесительных установках NFLG, а также применение перегружателей.