чорний щебінь

Загальні відомості про чорному щебені

Чорний щебінь (чорна щебенева суміш) - штучний дорожньо-будівельний матеріал, що отримується шляхом змішування гранітного, гравійного або вапнякового щебеню з в'язкими або рідкими органічними в'яжучими компонентами (нафтовим дорожнім бітумом, бітумною емульсією або дьогтем).

Не слід плутати з чорним щебенем так званий «териконовий або вугільний щебінь» (одержуваний при переробці шахтних вугільних відвалів), а також пофарбований декоративний щебінь або асфальтову крихту (фрезерований або подрібнений асфальтобетонний гранулят).

Призначення і область застосування чорного щебеню

Основним призначенням чорних щебеневих сумішей є пристрій конструктивних елементів дорожнього одягу: дорожніх підстав і нижніх шарів дорожнього покриття. У деяких випадках чорна щебенева суміш може використовуватися для створення верхніх шарів дорожнього покриття (тимчасових проїздів і технологічних доріг), а також в якості матеріалу для поверхневої обробки асфальтобетонних покриттів.

Типовий склад і технологія виробництва чорних щебеневих сумішей

Типовий склад чорної щебеневої суміші включає два основних компоненти: мінеральний наповнювач у вигляді щебеню і органічне в'язка речовина.

В якості мінерального наповнювача використовують фракційний щебінь наступних фракцій: 5 (3) ---- 10 мм, 10-20 мм, 15-20 мм, 20-40 мм, 40-70 мм, а також суміші зазначених фракцій 5-20 мм і 5-40 мм.
У ролі в'яжучого можуть виступати дьогті (марок Д-5 і Д-6), в'язкі або рідкі нафтові дорожні бітуми різних марок, а також бітумні емульсії прямого і зворотного типу (і їх поєднання).

Існує дві технології приготування чорних щебеню: «методом змішування» і «методом просочування».

«Метод змішання» - технологія приготування чорного щебеню шляхом змішування складових компонентів суміші в асфальтозмішувальної установці примусового перемішування. Дрібнозернистий чорний щебінь (до 15 мм) готується виключно в змішувачах примусової перемішування. Середньо- і грубозерниста чернощебеночная суміш (від 20 мм), в деяких випадках, може готуватися в барабанних змішувачах.
«Метод просочення» - технологія приготування чорного щебеню безпосередньо на місці проведення робіт, шляхом розливу в'яжучого компонента по поверхні ущільненого щебеневого шару.

Принципова відмінність «методу змішування» від «методу просочення» полягає в тому, що в першому випадку щебінь примусово змішується з в'язким в змішувальній установці, після чого самоскидами доставляється до місця проведення робіт і вкладається. У другому ж випадку, вже покладений і ущільнений шар щебеню обробляється в'язким компонентом з метою його просочення на певну глибину.

Класифікація чорного щебеню

За розміром фракції

Крупнозернистий - фракція 20-40 мм або 40-70 мм.
Середньозернистий - фракція 10-20 мм.
Дрібнозернистий - фракція 5 (3) -10 (15) мм.
Змішаний - 5-20 мм і 5-40 мм (суміш вищевказаних фракцій).

Вказівка розміру фракції щебеню, як правило, відбивається числовим значенням в найменуванні марки чорної щебеневої суміші, наприклад: ЩЧР-10 - фракція 5-10 мм, ЩЧР-20 - фракція 10-20 мм.

За температурі суміші

Гарячий чорний щебінь - готується при температурі 120-160 ° С, укладається при 100-120 ° С. Технологія приготування гарячої суміші включає просушування щебеню, нагрівання щебеню і в'яжучого, їх дозування в змішувальну установку і перемішування. Дорожні підстави і покриття з гарячої чернощебеночной суміші укладаються в суху погоду навесні не нижче +5 ° С, восени - не нижче +10 ° С.
Теплий чорний щебінь - готується при температурі 80-120 ° С, укладається при 60-100 ° С. Улаштування дорожніх покриттів і підстав із застосуванням теплої чернощебеночной суміші здійснюється в суху погоду при -5 ... -10 ° С (в залежності від швидкості вітру).
Холодний чорний щебінь - може готуватися з нагріванням або без нагрівання (залежить від типу в'яжучого), укладається в холодному стані при температурі суміші дорівнює температурі навколишнього повітря. Дорожні роботи із застосуванням холодних чернощебеночних сумішей проводяться в суху погоду навесні не нижче +5 ° С, восени - не нижче +10 ° С. На відміну від гарячого і теплого чорного щебеню, який повинен укладатися відразу після приготування і доставки на об'єкт, холодна суміш може зберігатися кілька місяців.

Застосування чорного щебеню в дорожньому будівництві

Для створення дорожніх підстав

Існує два способи пристрою дорожніх підстав із застосуванням чорних щебеневих сумішей: «з расклінцовкой» і «без расклінцовкі».

Расклінцовка ( «метод заклинки») - послідовне розклинення великих фракцій щебеню дрібнішими. Фракція 20-40 мм розклинюється фракцією 10-20 мм, яка в свою чергу розклинюється фракцією 5-10 мм. Таким чином, виходить трьох- або чотиришарове разнофракціонное підставу, при цьому в якості основної може виступати фракція 40-70 мм.

Без расклінцовкі проводиться влаштування основ з використанням змішаної фракції 5-20 мм або 5-40 мм.

Порядок здійснення робіт по влаштуванню чернощебеночного підстави «з расклінцовкой» наступний:

Обробка підстильної поверхні в'язким (рідким бітумом або емульсією) за допомогою автогудронатора.
Розподіл по поверхні і ущільнення основної фракції чорного щебеню 20-40 мм.
Розподіл по поверхні і ущільнення розклинювальної фракції 10-20 мм.
Розподіл по поверхні і ущільнення другий розклинювальної фракції 5 (3) -10 (15) мм.

В якості основної, допускається застосування фракції 40-70 мм, якщо товщина шару більше 8 см. У цьому випадку, першої розклинювальної фракцією буде 20-40 мм, другий - 15-20 мм або 10-20 мм, третьої - 5 (3) -10 (15) мм.

Розподіл чорної щебеневої суміші по поверхні здійснюється за допомогою самохідного, причіпного, напівпричіпного або навісного щебнераспределітелей (або звичайного асфальтоукладача).

У разі приготування чорного щебеню на місці проведення робіт «методом просочування» (а не доставки готової суміші в самоскидах), укладається не готові чернощебеночная суміш, а звичайний щебінь. Після розподілу і ущільнення кожного шару, слід його обробка в'язким за допомогою самохідного гудронатора. Укладання щебеню може здійснюватися бульдозером, автогрейдером або щебнераспределітелей.

Для пристрою нижніх шарів дорожнього покриття

Чорні щебеневі суміші використовуються для створення нижнього підстилаючого шару дорожнього покриття при будівництві нової дороги або в якості нижнього вирівнюючого шару в процесі ремонту дорожнього полотна. Для цих цілей застосовують чорний щебінь фракції 5-10, 10-20 і 20-40 мм (фракція 40-70 мм не застосовується). Типова товщина чернощебеночного шару дорожнього покриття складає від 40 до 80 мм.

Для влаштування верхніх шарів дорожнього покриття

Одним з основних недоліків властивих чорному щебеню є його низька водонепроникність. У зв'язку з цим, даний матеріал практично не використовують для облаштування верхніх шарів дорожнього покриття.

Чорний щебінь в якості матеріалу для асфальтування (як правило, дрібнозернистий марки ЩЧР-10) допустимо застосовувати при влаштуванні покриттів на об'єктах захищених від дощу і прямих сонячних променів. До таких об'єктів можуть відноситься підземні пішохідні переходи, підземні парковки і автостоянки, закриті технологічні майданчики, ангари та ін.

Для поверхневої обробки асфальтованого покриття

Дрібнозернистий чорний щебінь фракції 5 (3) -10 мм застосовується для обробки литих асфальтобетонних покриттів «методом втапливания». Процедура поверхневої обробки є заключним етапом загального циклу робіт з укладання литої асфальтобетонної суміші і здійснюється з метою надання дорозі необхідних фрикційних характеристик (шорсткості і заданого коефіцієнта зчеплення).

Технологічно процес поверхневої обробки «методом втапливания» зводиться до рівномірного розподілу по поверхні і запрессовке (втапливанием) чорного щебеню в уже укладену литу суміш.

Крім пристрою литих асфальтобетонних покриттів, чорний щебінь застосовується при створенні тонких захисних мікропокритій влаштовуються з дрібнозернистих сумішей за допомогою бітумощебнераспределітелей.