Технология дорожных бетонов. Часть 1

УДК 691
ББК 38.3
          Т38
Авторы:
Е.В. Королев, С.С. Иноземцев, С.Ю. Шеховцова, Н.И. Шестаков, А.С. Иноземцев
Рецензенты:
доктор технических наук Э.В. Котлярский,  
профессор кафедры дорожно-строительных материалов МАДИ;
доктор технических наук Е.В. Ткач,  
профессор кафедры строительных материалов и материаловедения НИУ МГСУ
 
Т38	 	
Технология дорожных бетонов [Электронный ресурс] : [учебное пособие для обучающихся по направлениям подготовки 08.03.01 и 08.04.01 Строительство]. В 2 частях / 
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Национальный 
исследовательский Московский государственный строительный университет, кафедра 
строительных материалов и материаловедения. — Москва : Издательство МИСИ – 
МГСУ, 2020. —
ISBN 978-5-7264-2367-8 (сетевое)
	
	
Часть 1 / [Е.В. Королев и др.]. — Электрон. дан. и прогр. (3,6 Мб). — Москва : Издательство МИСИ – МГСУ, 2020. — Режим доступа: http://lib.mgsu.ru/ — Загл. с титул. 
экрана.
ISBN 978-5-7264-2368-5 (ч. 1) (сетевое)
ISBN 978-5-7264-2370-8 (ч. 1) (печатное)
В учебном пособии содержатся сведения об основных компонентах, применяемых в современных технологиях для приготовления дорожных бетонов, их свойствах; изложены 
методики стандартных испытаний с описанием используемых приборов и оборудования. 
Содержатся рекомендации к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Технология дорожных бетонов». Приведена последовательность выполнения лабораторного практикума, представлен перечень рекомендуемой литературы.
Для обучающихся по направлениям подготовки 08.03.01 и 08.04.01 Строительство.
Учебное электронное издание
	
©  ФГБОУ ВО «НИУ МГСУ», 2020

Редактор, корректор М.Ю. Ледовский
Компьютерная верстка О.Г. Горюновой
Дизайн первого титульного экрана Д.Л. Разумного
Для создания электронного издания использовано:
Microsoft Word 2010, Adobe InDesignCS5.5, ПО Adobe Acrobat
Подписано к использованию 05.10.2020. Объем данных 3,6 Мб.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования 
«Национальный исследовательский 
Московский государственный строительный университет».
129337, Москва, Ярославское ш., 26
Издательство МИСИ – МГСУ. 
Тел.: (495) 287-49-14, вн. 14-23, (499) 183-91-90, (499) 183-97-95.
E-mail: ric@mgsu.ru, rio@mgsu.ru

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ.
.........................................................................................................................................................5
1.	 АСФАЛЬТОБЕТОН.......................................................................................................................................6
1.1.	 Общие сведения.
.....................................................................................................................................6
1.2.	 Классификация асфальтобетонных смесей и асфальтобетонов .
.........................................................7
1.2.1.	 Классификация асфальтобетонных смесей и асфальтобетонов системы  
объемно-функционального проектирования на основе системы «Superpave»........................8
1.2.2.	 Классификация асфальтобетонных смесей и асфальтобетонов специализированной  
системы проектирования «Евроасфальт» .
.................................................................................9
2.	 КОМПОНЕНТЫ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ..............................................................................11
2.1.	 Вяжущие вещества.
...............................................................................................................................12
2.2.	 Минеральные материалы.....................................................................................................................28
2.2.1.	 Крупный заполнитель.
..............................................................................................................28
2.2.2.	 Мелкий заполнитель.................................................................................................................31
2.2.3.	 Наполнитель.
.............................................................................................................................34
2.3.	 Модифицирующие добавки.................................................................................................................35
3.	 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВА АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ...................................................40
3.1.	 Подбор зернового состава....................................................................................................................40
3.2.	 Расчет содержания битумного вяжущего............................................................................................43
3.3.	 Изготовление образцов........................................................................................................................45
3.3.1.	 Изготовление образцов с помощью вращательного уплотнителя..........................................46
3.3.2.	 Изготовление образцов с помощью уплотнителя Маршалла.................................................49
3.4.	 Определение объемных свойств. Выбор оптимального зернового состава.......................................50
3.5.	 Определение оптимального содержания вяжущего.
...........................................................................54
4.	 СВОЙСТВА АСФАЛЬТОБЕТОНОВ.........................................................................................................56
4.1.	 Определение показателей физико-механических и эксплуатационных свойств..............................61
4.1.1.	 Определение коэффициента водостойкости...........................................................................61
4.1.2.	 Определение глубины колеи и угла наклона кривой колееобразования................................63
4.1.3.	 Определение числа текучести...................................................................................................65
4.1.4.	 Определение ползучести и предела прочности при непрямом растяжении.
..........................66
4.1.5.	 Определение показателей усталостных свойств......................................................................68
4.2.	 Определение показателей дополнительных свойств..........................................................................70
4.2.1.	 Определение истираемости асфальтобетона .
..........................................................................70
4.2.2.	 Определение предела прочности на растяжение при изгибе..................................................71
4.2.3.	 Определение разрушающей нагрузки и деформации по Маршаллу......................................72
4.2.4.	 Определение показателя стекания вяжущего..........................................................................73
5.	 ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ..............................................74
5.1.	 Хранение сырьевых материалов в условиях технологического производства...................................74
5.2.	 Этапы подготовки и дозирования сырьевых компонентов при производстве  
асфальтобетонных смесей....................................................................................................................77
5.3.	 Производство асфальтобетонных смесей в смесительных установках..............................................85
5.4.	 Хранение асфальтобетонных смесей в накопительных бункерах......................................................89
6.	 ТЕХНОЛОГИЯ УКЛАДКИ И УПЛОТНЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ..........................90
6.1.	 Организация и подготовка работ.........................................................................................................90
6.2.	 Специальная техника для укладки.
......................................................................................................91
6.3.	 Укладка асфальтобетонной смеси.......................................................................................................93
6.4.	 Уплотнение...........................................................................................................................................94
6.5.	 Контроль качества работ......................................................................................................................94
6.6.	 Брак асфальтобетонной смеси.............................................................................................................95
6.7.	 Дефекты асфальтового покрытия........................................................................................................95
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................................................................97
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.
..........................................................................................98
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК............................................................................................................99

ВВЕДЕНИЕ
Постоянно возрастающие требования к качеству, безопасности и долговечности автомобильных дорог закономерно повышают качество дорожных строительных материалов. Качество строительных материалов является комплексной характеристикой, 
включающей множество различных эксплуатационных свойств. При этом несоответствие какого-либо одного свойства требованию указывает на некачественный материал. Управление качеством — это отдельная интересная инженерная деятельность, которая требует знаний как в области практической оценки, обработки полученных 
данных и анализа, так и при разработке корректирующих воздействий на технологический процесс для получения качественного материала.
В сфере дорожных строительных материалов происходят значительные изменения, 
которые закономерно отражаются в нормативно-технических документах, регламентирующих как требования к асфальтобетонам в соответствии с современными условиями эксплуатации автомобильных дорог, компонентам, применяемым для их производства, так и правил проектирования составов смесей. Основой для переработки 
государственных стандартов в области технологии дорожных бетонов послужил международный практический опыт как европейских государств, так и США. В этой связи разработка и обновление нормативно-технических документов производились для 
гармонизации отечественных стандартов с нормативной базой указанных стран.
В процессе гармонизации национальных государственных стандартов с зарубежными нормативными документами, определяющими качество асфальтобетонов, сформировались две основные системы объемно-функционального проектирования составов асфальтобетонов:
– система объемно-функционального проектирования на основе системы «Superpave» 
(США);
– специализированная система проектирования «Евроасфальт».
Каждая из систем проектирования регламентируется комплексом нормативных документов определяющих классификацию асфальтобетонов на асфальтобетонные смеси и щебеночно-мастичные смеси, нормативные требования к показателям свойств 
асфальтобетонов, правила процедуры проектирования, требования к компонентам асфальтобетонных смесей и методы испытаний.

1. АСФАЛЬТОБЕТОН
Асфальтобетон является наиболее распространенным материалом, применяемым 
для строительства покрытий автомобильных дорог в Российской Федерации и в других промышленно развитых странах. Асфальтобетонные покрытия используют для 
устройства автомобильных дорог c различной транспортной нагрузкой. Это связано с 
совокупностью положительных качеств, которыми обладает асфальтобетон:
– достаточно высокая механическая прочность; 
– компромиссное соотношение упругих и пластических свойств; 
– высокое сцепление шины колеса автомобильного транспорта с асфальтобетоном; 
– бесшовность покрытий, обеспечивающая комфорт и бесшумность;
– демпфирующая способность, позволяющей ослаблять вибрации и колебания при 
движении транспорта;
– технологичность и ремонтопригодность;
– автоматизация производства;
– возможность производить чистку покрытий.
Российская Федерация обладает обширной сырьевой базой (компонентами естественного и техногенного происхождения) для приготовления асфальтобетонных смесей: минеральными материалами и органическими вяжущими.
1.1. Общие сведения
Асфальтобетон — искусственный композиционный материал, полученный в результате уплотнения при оптимальной температуре асфальтобетонной смеси.
Асфальтобетонная смесь — рационально подобранная смесь, состоящая из минеральной части (крупного и мелкого заполнителя (щебня, песка) и минерального порошка 
или без него) и битумного вяжущего, перемешанных в нагретом состоянии.
Формирование структуры асфальтобетона из минерального остова и битумной матрицы обуславливает наличие у него комплекса специфических свойств, которые зависят от условий эксплуатации.
Физико-механические свойства асфальтобетона зависят от структуры, которая отличается при различных концентрациях органического вяжущего и зернового состава 
минеральных компонентов. 
Разнообразие минеральных и органических компонентов, которые используются 
при производстве асфальтобетонных смесей, позволяет структуру асфальтобетона рассматривать как бинарную систему по типу «фаза — среда»:
– микроструктура — структура асфальтовяжущего, являющаяся дисперсной системой, наполненной минеральным порошком (фазы) в битуме (среде);
– мезоструктура — структура асфальтового раствора, представляющая собой дисперсную систему, наполненную зернами песка (фазой) в асфальтовяжущем (среде); 
– макроструктура — структура асфальтобетона, являющаяся дисперсной системой, 
наполненной зернами щебня или гравия (фазой) в асфальтовом растворе (среде).
С учетом особенностей формирования структуры асфальтобетонов М.И. Волков 
предложил классификацию типов структур, образующихся из двухкомпонентных смесей (вяжущее — наполнитель): базальная, поровая, контактная, порово-базальная и 
контактно-поровая (рис. 1). 
6

СТРУКТУРА АСФАЛЬТОБЕТОНА
МАКРОСТРУКТРА
МИКРОСТРУКТРА
МЕЗОСТРУКТРА
ЩЕБЕНЬ
ПЕСОК
НАПОЛНИТЕЛЬ
менее 35 %
менее 30 %
менее 10 %
ЩЕБЕНЬ
ПЕСОК
НАПОЛНИТЕЛЬ
БАЗАЛЬНАЯ
ПОРОВОот 35 до 50 %
от 30 до 40 %
от 10 до 15 %
НАПОЛНИТЕЛЬ
ЩЕБЕНЬ
ПЕСОК
более 15 %
от 50 до 60 %
от 30 до 40 %
ЩЕБЕНЬ
ПЕСОК
от 60 до 65 %
более 40 %
БАЗАЛЬНАЯ
ПОРОВАЯ
КОНТАКТНОЩЕБЕНЬ
более 65 %
ПОРОВАЯ
КОНТАКТНАЯ
Рис. 1. Взаимосвязь типов структур в асфальтобетоне
Базальная структура формируется в случае большого количества матричного материала, который заполняет пространство между зернами минерального каркаса и раздвигает их.
Поровая структура формируется при заполнении матричным материалом межзерновых пустот зерен минерального каркаса.
Контактная структура формируется при распределении незначительного количества матричного материала по поверхности зерен минерального каркаса в виде пленок. Образующийся минеральный каркас характеризуется межзерновым пространством, не заполненным вяжущим. 
Порово-базальная и контактно-поровая являются переходными типами структур, 
в которых имеются области, образованные по типу той или иной структуры.
Как показывает практика дорожного строительства, для приготовления асфальтобетонной смеси используются различные минеральные материалы с большим отличием физико-механических свойств, поэтому задача быстрого определения оптимальной структуры и состава асфальтобетона должна выполняться в соответствии с 
разработанными правилами.
1.2. Классификация асфальтобетонных смесей и асфальтобетонов 
Наличие двух систем проектирования составов асфальтобетонов обуславливает наличие отдельной классификации асфальтобетонов для каждой системы, которые отражены в соответствующих нормативно-технических документах. В комплексе нормативных документов систем проектирования выделяются отдельные стандарты на 
асфальтобетон и щебеночно-мастичный асфальтобетон, в которых классифицирование основано на максимальной крупности применяемого минерального заполнителя 
как для асфальтобетонов, так и для щебеночно-мастичных асфальтобетонов.
7

Дополнительными критериями, по которым классифицируются типы асфальтобетонов, являются условия движения автотранспорта для проектируемого участка автомобильной дороги с учетом количества приложенной расчетной нормативной нагрузки, а также характеристики конструктивного слоя дорожной одежды, в котором 
планируется использовать асфальтобетонную смесь.
Расчетная нормативная нагрузка AК-11,5 — модель нагрузки от транспортных 
средств, равная 115 кН и установленная по наибольшим значениям временных нагрузок нормальной эксплуатации с учетом перспективы.
Количество приложений расчетных нагрузок, равных 115 кН, рассчитывают по формуле 
N115 = Ni · K,
где	N115 — количество приложений расчетных нагрузок, равных 115 кН; 
Ni — количество приложений расчетных нагрузок, определяемое в соответствии с 
действующими нормативно-техническими документами в области проектирования;K — переводной коэффициент. 
Переводной коэффициент K рассчитывают по формуле 
K = (Qi / 115)4,
где	Qi — расчетная одноосная нагрузка для данной автомобильной дороги, определяемая в соответствии с действующими нормативно-техническими документами в области проектирования, кН; 
115 — одноосная нагрузка, кН; 
4 — показатель степени, принимаемый для всех типов дорожных одежд.
1.2.1. Классификация асфальтобетонных смесей  
и асфальтобетонов системы объемно-функционального проектирования  
на основе системы «Superpave»
Классификация асфальтобетонов в соответствии с системой объемно-функционального проектирования на основе системы «Superpave» представлена в национальном 
стандарте ГОСТ Р 58401.1 «Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Система объемно-функционального проектирования. Технические требования», а классификация щебеночно-мастичных асфальтобетонов — в ГОСТ Р 58401.2 «Дороги автомобильные общего пользования. 
Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон щебеночно-мастичные. Система объемно-функционального проектирования. Технические требования».
В зависимости от номинально максимального размера применяемого минерального заполнителя асфальтобетонные смеси подразделяют на следующие типы:
– SP-4 — асфальтобетонная смесь с номинально максимальным размером применяемого минерального заполнителя 4,0 мм;
– SP-8 — асфальтобетонная смесь с номинально максимальным размером применяемого минерального заполнителя 8,0 мм;
– SP-11 — асфальтобетонная смесь с номинально максимальным размером применяемого минерального заполнителя 11,2 мм;
– SP-16 — асфальтобетонная смесь с номинально максимальным размером применяемого минерального заполнителя 16,0 мм;
8

– SP-22 — асфальтобетонная смесь с номинально максимальным размером применяемого минерального заполнителя 22,4 мм;
– SP-32 — асфальтобетонная смесь с номинально максимальным размером применяемого минерального заполнителя 31,5 мм.
Номинально максимальный размер минерального заполнителя — размер минерального заполнителя (в мм), соответствующий размеру ячейки сита, которое на один размер 
больше первого сита, полный остаток минерального заполнителя на котором составляет более 10 %.
В зависимости от количества приложений расчетной нормативной нагрузки 
 
АК-11,5 за расчетный срок службы конструктивного слоя дорожной одежды асфальтобетонные смеси могут быть запроектированы для дорог:
– с легкими условиями движения (Л) — до 0,5 млн приложений AK-11,5;
– с нормальными условиями движения (Н) — от 0,5 до 1,8 млн приложений AK-11,5;
– с тяжелыми условиями движения (Т) — от 1,8 до 5,6 млн приложений AK-11,5;
– с экстремально тяжелыми условиями движения (Э) — более 5,6 млн приложений 
AK-11,5.
Асфальтобетонные смеси классифицируют на крупнозернистые в случае, если значения прохода на первичном контрольном сите превышает нормативное, и мелкозернистые, если не превышает. Размер ячейки первичного контрольного сита и нормативное значения прохода в зависимости от номинально максимального размера смеси 
представлены в табл. 1.
Таблица 1 
Значение прохода на первичном контрольном сите  
в зависимости от номинально максимального размера смеси
Значение прохода, %, на первичном контрольном сите 
при номинально максимальном размере смеси, мм
Наименование показателя
31,5
22,4
16,0
11,2
8,0
Размер ячеек первичного контрольного 
сита, мм
8,0
4,0
4,0
2,0
2,0
Проход на первичном контрольном 
 
сите, %
46
40
46
39
46
Щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси в зависимости от номинально максимального размера применяемого минерального заполнителя подразделяют на следующие типы:
– SMA-8 — щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь с номинально максимальным размером применяемого минерального заполнителя 8,0 мм;
– SMA-11 — щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь с номинально максимальным размером применяемого минерального заполнителя 11,2 мм;
– SMA-16 — щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь с номинально максимальным размером применяемого минерального заполнителя 16,0 мм;
– SMA-22 — щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь с номинально максимальным размером применяемого минерального заполнителя 22,4 мм.
1.2.2. Классификация асфальтобетонных смесей и асфальтобетонов  
специализированной системы проектирования «Евроасфальт» 
В зависимости от номинально максимального размера применяемого минерального заполнителя асфальтобетонные и щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси 
подразделяют на типы в соответствии с табл. 2.
9

Таблица 2 
Классификация смесей
Номинально максимальный размер 
применяемого минерального  
Асфальтобетонная смесь
Щебеночно-мастичная  
асфальтобетонная смесь
заполнителя, мм
31,5
А32
–
22,4
А22
ЩМА22
16,0
А16
ЩМА16
11,2
А11
ЩМА11
8,0
А8
ЩМА8
5,6
А5
–
В зависимости от конструктивного слоя дорожной одежды, асфальтобетонные смеси подразделяют на виды: 
– О — смеси для слоя основания; 
– Н — смеси для нижнего слоя покрытия; 
– В — смеси для верхнего слоя покрытия.
В зависимости от условий дорожного движения, смеси подразделяют на: 
– Л — смеси для дорог с легкими условиями движения (до 0,5 млн приложений расчетной нормативной нагрузки АК-11,5 за расчетный срок службы конструктивного 
слоя); 
– Н — смеси для дорог с нормальными условиями движения (от 0,5 до 1,8 млн приложений расчетной нормативной нагрузки АК-11,5 за расчетный срок службы конструктивного слоя); 
– Т — смеси для дорог с тяжелыми условиями движения (более 1,8 млн приложений расчетной нормативной нагрузки АК-11,5 за расчетный срок службы конструктивного слоя).
Пример обозначения асфальтобетонных смесей: 
А22Вн — асфальтобетонная смесь с номинально максимальным размером применяемого заполнителя 22,4 мм для верхнего слоя покрытия с нормальными условиями 
движения.

2. КОМПОНЕНТЫ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ
Качественная асфальтобетонная смесь получается в результате рационально подобранного соотношения минеральных материалов различного зернового состава (включая минеральный порошок), битумного вяжущего и специализированных добавок. Качество асфальтобетона зависит как от количественного соотношения основных 
компонентов, так и их качества, которое определяется их свойствами, установленными в нормативно-технических документах. На рис. 2 представлен перечень нормативно-технических документов, действующих в настоящее время в Российской Федерации.Технические условия
на вяжущие
Битумы нефтяные —
ГОСТ 33133
ПБВ — ГОСТ Р 52056
Технические условия
на вяжущие
Вяжущие битумные —
ГОСТ Р 58400.1
Вяжущие битумные —
ГОСТ Р 58400.2
Вяжущие битумные —
ГОСТ Р 58400.3
Технические условия
на крупный заполнитель
Щебень из горных пород —
ГОСТ 32703
Технические условия
«Евроасфальт»
Технические условия
«Superpave»
Щебень шлаковый —
ГОСТ 32826
ЩМА — ГОСТ 58406.1
Асфальтобетон —
ГОСТ Р 58401.1
Технические условия
на мелкий заполнитель
ЩМА — ГОСТ Р 58401.2
Асфальтобетон —
ГОСТ 58406.2
Песок дробленый —
ГОСТ 32730
Песок природный —
ГОСТ 32824
Технические условия
на наполнитель
Минеральный порошок —
ГОСТ 32761
Технические условия
на добавки
Резиновый порошок —
ГОСТ Р 55419
Рис. 2. Декомпозиция нормативного регулирования качества асфальтобетонных смесей  
и компонентов для ее производства
11