Щупы для мультиметра – обзор разновидностей

Электрика в доме

Проводка, освещение, электрические приборы

Как выбрать щупы для мультиметра

При покупке мультиметра в комплект всегда входят щупы. Однако щупы для мультиметра не всегда обладают хорошим качеством и в скором времени выходят из строя. Обрыв провода является самой распространенной проблемой нарушения щупов. Конечно, не сложно устранить данный дефект, но через

некоторое время слабый провод щупа опять может оборваться.
Поэтому лучше сделать надежные щупы из толстого сечения провода самостоятельно или приобрести в магазине более качественный вариант. Чтобы сделать правильный выбор при покупке данной продукции, необходимо ознакомиться с основными критериями и техническими характеристиками щупов.

Разновидности щупов

В продаже существуют несколько разновидностей щупов для мультиметра. Основными видами являются: универсальные, бюджетные и фирменные. Отличительными особенностями их друг от друга являются:

  • стоимость изделий;
  • функциональная направленность; размеры проводов и наконечников;
  • качество данной продукции.

Необходимо добавить, что лучше приобретать щупы в специализированном магазине.

Универсальные

Это обыкновенные щупы, имеющие набор дополнительных насадок, которые добавляют мультиметру дополнительные функции.

Некоторые виды мультиметров комплектуются зажимами-крокодильчиками, как съемными, так и вспомогательными элементами к основным наконечникам. Так существуют наборы наконечников, имеющих разную модификацию. Мастер сам совершает выбор в сторону тех моделей наконечников, которые делают измерительный процесс более удобным.

Как определить где фаза, ноль и земля. Цвета проводов вам помогут

Частовстречающимися добавочными насадками являются: щипцы, крокодилы, крючки, а также клеммные переходники. Данные варианты при упрощении измерительного процесса, делают универсальные виды более дорогими. Преимуществом таких моделей щупов являются проводники, имеющие хорошую гибкость.

Фирменные

Производители таких видов при производстве используют более качественные и высоконадежные материалы. Провода фирменных щупов имеют хорошую гибкость. Держатель наконечников обладает отличной герметичностью, при этом жила сохраняет устойчивость. Поверхность таких щупов произведена из резины, что исключает скольжение руки при производстве измерения.

Также хорошо себя зарекомендовали силиконовые щупы. Популярность их высока благодаря своему отличному качеству.

Иногда вводные части держателей производятся из пластика. Все фирменные изделия имеют колпачки на штекерах и электродах, защищающие детали щупов от загрязнений.

Фирменные модели отличаются от других видов высокой надежностью, гибкостью и удобством.

Бюджетные

Эти устройства являются наиболее простыми и недорогими. Они входят в комплект самых дешевых видов мультиметров. Провода щупов сделаны из ПВХ, а остальные части произведены из пластмассы. Такие щупы очень тонкие и хрупкие, поэтому обращаться с ними нужно очень бережно, в противном случае они быстро порвутся. Щупы каждой модели имеют свой размер.

Щупы для SMD-монтажа и зажимы-крокодильчики

При производстве SMD-монтажа приходится периодически производить замеры. Для удобства данного процесса мультиметр должен иметь более тонкие щупы. Эти устройства имеют наконечники в форме иглы, сделанные из нержавеющей стали или латуни. Эти наконечники очень острые, поэтому должны всегда быть снабжены колпачками для защиты человека от ранений и предотвращении поломки электрода.

Такими щупами очень удобно прокалывать изоляционный слой провода, а также счищать паяльную маску с поверхности платы для дальнейшего проведения замеров. Преимуществом таких щупов является возможность измерений в электрической сети с напряжением в 600 вольт.

Также для данных видов работ существуют щупы-щипцы для тестера. Они обладают способностью измерять необходимые показатели, как на рабочем столе, так и на плате. При этом SMD-компоненты зажимаются щипцами, которые обеспечивают эффективность контакта.

У таких щупов очень короткий провод, но для данных видов работ длинный кабель не очень-то и удобен. Чтобы исключить при замерах касание других деталей, необходимо использовать щупы с отверстиями на концах. Эти отверстия помогают проводить замеры на печатных платах, а также при производстве электромонтажных работ устраняют возникновение короткого замыкания.

Зажимы-крокодильчики тоже имеют очень высокий спрос у мастеров. В некоторых случаях они оказываются даже эффективнее, чем острые электроды. Их размеры могут варьироваться, при этом они должны всегда находиться в диэлектрической оболочке.

Как самому сделать щупы для мультиметра

Некоторые профессионалы в данной области предпочитают делать щупы самостоятельно в соответствии с поставленными задачами. Существуют несколько способов изготовления самодельных изделий.

Для самого распространенного способа потребуются две разборные авторучки и два дротика для игры в дартс. Необходимо раскрутить авторучки, вынуть стержни и вместо них вставить наконечники от дротиков.

При этом ручки нужно предварительно нагреть при помощи строительного фена. Припой нужно смочить в паяльной кислоте и разогреть, затем уложить его во внутрь ручки. Также через авторучку продеть кабель.

Если наконечник дротика держится не достаточно надежно, то его нужно дополнительно подклеить. После остывания изделия, щуп готов к использованию.

Какие типы выключателей существуют и где их применяют. Все о выключателях тут

Для более тонких щупов, которыми требуется проколоть изоляцию, нужны две швейные иглы соответствующей толщины и два карандаша, у которых меняются грифели. Далее следует припаять иглы к проводам. На следующем этапе необходимо в центр карандаша, где удерживались грифели, вставить иголки так, чтобы они не выпадали, и посадить их на клей.

Читайте также:
Технология изготовления бетонных колец

В завершении нужно штекеры припаять к проводам. Для безопасности и надежности полученного устройства, рекомендуется натянуть термоусадочную трубку. При этом трубку нужно усаживать аккуратно, чтобы не повредить пластик карандаша. В роли дополнительных элементов можно на иглы надеть колпачки от карандашей для защиты.

Щупы для мультиметра + набор наконечников

Я думаю что не сильно ошибусь, если скажу что многим кто пользуется мультиметрами, рано или поздно приходилось покупать щупы для него. Иногда это делают для замены старых, иногда для улучшения характеристик, а иногда для получения дополнительных удобств при измерении. Вот я также захотел немного повысить удобство пользования своим основным UT181A и сегодня у меня обзор щупов и комплекта наконечников.

Обзор сегодня будет коротким так как что рассказывать про настолько известный товар, я даже как-то и не знаю, но измерения будут обязательно, куда же без них :)

Упакованы в плотный пакет с защелкой.

Внутри щупы и три небольших пакета с наконечниками. Исходя из общего количества всякой мелочевки сразу скажу, однозначно надо иметь более нормальную упаковку потому как в таком варианте хранить неудобно.

Начну с щупов.
Длина 1.3м, очень мягкие, изоляция похожа на силиконовую но нагрева боится, примерно выше 200-250 градусов начинает плавиться.
Какая либо маркировка проводе отсутствует, заявленные параметры: 600 Вольт 20 Ампер.

1. Щупы, материал – плотная резина, если приложить усилие то гнутся, но не ломаются.
2. Есть название производителя – Cleqee, а также значок наличия двойной изоляции.
3. Упоры удобные, так как материал похож на резину, то в руке не скользят.
4. Сами щупы наконечников не имеют, есть только резьба для их установки. Рядом маркировка – CAT.II 1000V
5. Приборные разъемы ничем особо не отличаются от тех что используются у меня на других мультиметрах, а с некоторым так вообще выглядят один в один будто использовали одну прессформу. Маркировка – CAT.III 1000V и значок двойной изоляции.
6. Внутри торец контакта изолирован, но изолятор красный для обоих контактов.

Кабели со щупами.
Данные кабели нормируются по степени безопасности и им присваивается соответствующая маркировка.
CAT II 600 В | 4000 В импульсного напряжения
CAT II 1000 В | 6000 В импульсного напряжения
CAT III 600 В | 6000 В импульсного напряжения
CAT III 1000 В | 8000 В импульсного напряжения
CAT IV 600 В | 8000 В импульсного напряжения
CAT IV 1000 В | 12000 В импульсного напряжения

Чаще всего встречаются
CAT III 1000 В
CAT IV 600 В
При этом несмотря на маркировку в 600 Вольт второй вариант надежнее первого. В нашем же случае щупы имеют две маркировки – CAT.II 1000 В и CAT.III 1000 В, а так как насколько я понимаю, считать корректнее по худшей, то получается что реально они ближе к CAT II 1000 В и фактически предназначены для бытового использования.
В интернете была найдена картинка. поясняющая, где какая категория применяется.

Но обзор точно был бы неполон не только без тестов, а и без сравнения с другими вариантами потому я взял еще три варианта кабелей, итого в сравнении принимали участие:
1. Щупы из оффлайна, цена на момент покупки около 10 долларов, если не ошибаюсь.
2. Комплектные от мультиметра UT-61E (на общее фото не попали)
3. Обозреваемые.
4. Комплектные от мультиметра UT-181A

Порядок соответствует списку выше.
1. Внешне отличаются только щупы от UT-61E, они заметно проще выглядят.
2. А вот здесь видно что отличий на самом деле больше, те что из оффлайна имеют другую конструкцию контактов, остальные также отличаются друг от друга, хотя и заметно меньше.
3. Приборная часть также очень похожа и также выделяются только щупы от UT-61E
4. Внутри у всех кроме UT-61E имеется дополнительная изоляция и при этом у тех что из оффлайна, она сделана корректно, разных цветов.

Дальше в планах было измерение сопротивления и примерный расчет сечения провода, но когда смотал их все вместе, выяснилось что правый хвост обозреваемые длиннее чем остальные, примерно на 15см, неожиданно.

А теперь измерения:
1. Обозреваемый, 26.1мОм, расчетные параметры – AWG18 , 0.83 мм.кв
2. Из оффлайна, 37.5мОм, AWG20, 0.5мм.кв
3. UT-61E, 40.5мОм, 0.55мм.кв
4. UT-181A, 22.9мОм, 0.85мм.кв

Видно что наиболее близкими к обозреваемым оказались комплектные щупы к UT-181A, остальные явно отстали и самыми худшими были те что дали к UT-61E

Подключаются к мультиметру отлично, здесь вообще вопросов нет. Справа комплектные, слева обозреваемые.
Кстати у моего старого M890G отверстия для щупов имеют другой диаметр и те щупы что покупались для него в оффлайне пришлось дорабатывать.

Читайте также:
Утеплить пол в бане пеноплексом: плюсы и минусы, особенности монтажа

Так как сами по себе щупы использовать вряд ли получится, в комплекте было много разных наконечников, отчасти я именно из-за них и взял этот комплект потому как часто нужен то крокодил, то тонкий щуп “игла”.

В комплект входит:
1. “Крокодилы”
2. Вилочные клеммы
3. “Бананы”
4. Зажим для подключений к тонким контактам и провода к нему
5. Изолирующие наконечники
6. Короткие щупы
7. Длинные щупы.

1. Приятно что в комплекте дали по две пары щупов, но вот что им не помешало бы, это сделать форму окантовки около резьбы не круглой, а четырехгранной или хотя бы овальной чтобы не катались по столу.
2. Соответственно длина общая и рабочей части.
3, 4. Проблем нет ни с короткими ни длинными щупами, держатся отлично, пользоваться удобно, но остатки облоя на изоляторах сразу показывают что набор бюджетный.

Тестовые щупы для подключения к выводам деталей, вот как-то никогда не пользовался такими, буду привыкать.

Переходники для подключения к щупам не рассчитаны на высокое напряжение, особенно это касается контактов подключение к сами тестовым зажимам.

Тестовые зажимы работают, при нажатии выдвигаются два крючка, при отпускании могут уцепиться за тонкий контакт, но как-то все выглядит уж совсем хлипко, но мне не с чем сравнить.

1. “Крокодилы”, вилочные клеммы и “бананы”.
2. На “бананах” маркировка 30V, имеется подпружиненная часть, держится хорошо и имеет запас места на разжатие пружины.
3. Вилочные разъемы и крокодилы на вид выглядят неплохо, у первых материал изолятора похож на резину, у вторых на пластмассу, какая либо маркировка отсутствует.
4. Размеры.

1. Конструкция фиксации такова что “бананы” просто устанавливаются на щупы. Вроде по задумке все должно быть удобно, но.
2. Но когда потом захочется установить еще и крокодилы, то вы получите такую вот “колбасу”, весьма неудобную в использовании.
3. При использовании крокодилов общая длина составляет около 11см без учета самой ручки щупа!
4. Да и крокодилы на поверку оказались настолько жесткими, что даже чтобы так его раскрыть приходится приложить приличное усилие.

Заметно больше мне понравилась конструкция крокодилов к щупам Owen, там они накручиваются сразу на резьбовую часть щупа, очень удобно.

А это для примера щупы, которыми комплектуются дешевые модели Fluke. Да, у них даже нет изоляции торцов контактов приборной части, да и сами выглядят даже проще чем те что давали к UT-61E.

К сожалению составная конструкция наконечников сказывается не только на внешнем виде и удобстве пользования, а такие и на электрических характеристиках.
Ниже сопротивление которое будет добавлено к сопротивлению самого щупа при использовании –
Бананов – 1.8мОм.
Вилочных клемм – 3.34мОм
Крокодилов – 4.4 мОм

Т.е. если один провод со щупами имеет сопротивление 26 мОм, то два провода с установленными крокодилами в сумме уже дадут 61мОм.

Вот так бывает надо что-то подключать к крокодилам, но друзья посмотрите, неужели такое реально может быть удобным?

Привычный вопрос – а как они на морозе?
После часового лежания в морозилке кабель стал тверже, но не задубел, отчасти это может быть потому что они новые, т.е. пластификатора еще много.
Вспоминается история с щупами из оффлайна, показанными выше. Вызвали меня с товарищем как-то на ремонт переговорной панели и все было бы хорошо, если бы не было на улице около -25-28 градусов. Щупы становились “деревянными” буквально через минуту нахождения на улице. В итоге пришлось подогнать машину поближе к месту работы и периодически греть их. Вот такими “забегами” и ремонтировали. Обозреваемые после морозилки заметно мягче, но там и немного теплее, всего около -18.

Ну и конечно краткий итог.
У меня неоднозначное мнение. Если к проводам и щупам вопросов у меня нет, сопротивление низкое, кабель удобный, то вот наконечники совсем не понравились. “Бананы” постоянно норовят соскочить со щупа, а вместе с “вилками” или “крокодилами” получается вообще ерунда, конструкция длинная, ненадежная.

В общем провода и щупы, а также “иглы” пусть не 5 баллов, но 4 думаю вполне обоснованно, остальным наконечникам 2 балла.

А так как обзор это еще и тема для дискуссии, то попутно спрошу, может кто знает нормальные и главное – удобные щупы для мультиметра? Такие чтобы можно было нацепить те же крокодилы и они не соскакивали при первом чихе.

На этом у меня на сегодня все, надеюсь что было полезно.

Щупы для мультиметра – обзор разновидностей

Текущее время: Сб янв 15, 2022 17:26:44

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Щупы мультиметра. Какие купить ?

Страница 1 из 3 [ Сообщений: 49 ] На страницу 1 , 2 , 3 След.

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет – любой!

Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

В статье приведены советы и рекомендации по проектированию печатных плат преобразователей на основе карбид-кремниевых транзисторов, позволяющие избежать наиболее распространенных ошибок и уменьшить вероятность отказа оборудования как в процессе разработки, так и во время его практической эксплуатации.

_________________
Не мешайте мешать!
С.” Ну почему Господь так долго не протянет нам руку помощи? И самое страшное: может быть он протягивает, но мы всё дольше и дольше этого не замечаем?”

Приглашаем 27/01/2022 всех желающих посетить вебинар, посвященный двум наиболее растущим сегментам интегрированных источников питания – AC/DC малой мощности (1-20Вт) и сегменту решений PoL без изоляции. На вебинаре рассмотрим проблему выбора AC/DC в бюджетном сегменте и концепцию тестирования ускоренного старения, проведем сравнительный анализ подходов к интеграции AC/DC модулей. Сделаем обзор решений концепции POL с доисторических времен до современных технологий и средств для разработки и тестирования.

Просто надо при покупке выбирать такие, у которых провод плотно “сидит” в точке входа в щуп.

(проверять, чтобы в указанном месте ничего не шевелилось)

Ну, или доработать обычные гадские щупы, идущие в комплекте с прибором.

_________________
Семь бед, один Reset.

Только Serious Sam. только хардкор => https://yadi.sk/d/ZYXXvgybnGeKy (Классика, TFE)

Нормальные щупы, похоже не продаются. Иголки сделаны из какой-то бронзы (латуни). Она не держит заточку. Щупы слишком толстые, и не лезут в отверстия разъёмов.
Острая заточка нужна для вкалывания через изоляцию в тонкие провода, прокалывания паяльной маски и лака и тыкания выводы планарных микросхем с мелким шагом. Изоляция проводов у покупных щупов дубеет на морозе. Обламывания в местах заделки в самый не подходящий момент – просто беда. Сама рабочая часть щупа покрыта чем-то, затрудняющем контакт.

Использую самодельные. Тестер с авто выбором пределов (измерение тока до 400 мА). Провода щупов впаяны навсегда. Провода – косички, сплетённые из прядей МГТФ 0.12, в кондовой термоусадочной трубке. (красная и черная). Сами ручки изоляторы – родные, а рабочие части – толстые швейные иглы, очищенные от покрытий и залуженные. Дубовая изоляция не позволяет щупам запутаться. МГТФ невозможно перетереть или прожечь паяльником. Иглы удобны для втыкания в разъёмы и провода, иглой можно сковыривать мелкие дефекты плат и монтажные сопли. Швейные иглы не соскальзывают с выводов микросхем, коротя соседние.

Как подобрать щупы для мультиметра

Щупы – это часть мультиметра, без которой невозможна работа тестера. Со временем эта часть прибора выходит из строя. Поэтому, многие специалисты рекомендуют купить запасные щупы для мультиметра или подобрать новые качественные, которыми можно заменить стандартные. Некоторые специалисты предпочитают их изготовлять самостоятельно.

Щупы измерительные бюджетного варианта

В набор к недорогому мультиметру входят щупы, у которых провода имеют ПВХ изоляцию, для держателей и штекеров используют пластмассу, наконечники выполнены из стали. Для удобства провода для мультиметра используют разных цветов.

Толщина электродов зависит от модели прибора, стандартный диаметр – 4 мм. Форма держателя имеет несколько вариантов. Но она никаким образом не влияет на долговечность.

Изделия такого типа относят к ненадежным, наконечник может оторваться из-за неосторожного или резкого движения.

Кроме этого следует выделить другие минусы измерительных элементов:

  • При использовании только смотанные провода сохраняют свою форму. Это вызывает некоторые неудобства.
  • Провода данного типа легко повредить паяльником.
  • По сравнению с силиконовыми очень плохо переносят низкие температуры.
  • Щупы с диаметром в 4 мм подходят не для всех работ.
  • У бюджетных вариантов есть только один плюс – их стоимость. Покупка этой модели вполне оправдана, если тестер необходим для выполнения мелких бытовых работ.

Щупы для профессионалов

Свойства профессиональных щупов:

  • Провода изолированы силиконом. Он отличается своей гибкостью и термостойкостью.
  • Щупы мультиметра должны быть оснащены гибкими вводами. Это позволит избежать нарушения целостности проводов даже при резком рывке.
  • Держатели должны быть прорезинены и иметь специальные выступы, их удобнее захватывать.
  • Большинство приборов оснащено тонкими иголками.
  • Электроды покрыты золотом.
  • Электроды защищены специальными колпачками. Они защищают контакты от загрязнения и снижают риск получить колотую рану.
  • Надежные щупы для мультиметра позволяют применять для них специальные насадки.

Что делает щупы универсальными

В универсальные щупы для тестеров превращают многочисленные насадки. Можно подобрать для работы различной формы. Наконечники имеют различную длину и диаметр.

Наиболее распространенные варианты насадок:

  • Для тестирования плат наиболее удобные насадки щипцы.
  • Крокодил. Позволяет освободить руки.
  • Насадка с крючком. Такое изделие упрощает работу с навесными элементами.
  • Элементы прибора с клеммным переходником.

Такие дополнения хоть и упрощают работу, но стоят значительно больше, чем обычные. Именно поэтому, нет смысла покупать, такой набор не профессионалу. Для насадок важно использовать колпачки. Это защитит дорогостоящий инструмент от загрязнения и продлит им жизнь. А так же использование колпачков и заглушек позволит избежать травмы.

Универсальности прибору добавляют провода с хорошей гибкостью. Это свойство позволяет добраться в труднодоступное место.

Наконечники крокодилы

Зажим крокодил с изолятором один из самых распространенных видов насадок. Провода для мультиметра с крокодилами позволяют избежать замыкания и делают безопасными любые измерения. Иногда данный вид насадок более удобен, чем с клеммами.

Эти щупы имеют провода различной длины. Сам зажим крокодил с изолятором может быть разного размера, имеет диэлектрическую оболочку. Это позволяет выполнить много видов работ. Данную модель считают более продуманной. Есть возможность подключить крокодилы к стандартным щупам мультиметра. В некоторых моделях производители очень удобно разработали стандартные насадки. На конце они оснащены крокодилами, их можно отцепить.

Самодельные щупы для мультиметра

При поломке заводских щупов вовсе не обязательно покупать новые, их можно сделать самостоятельно. Своими руками самодельные щупы сделать совсем не сложно, для них не нужно покупать сверхъестественные материалы и приспособления. Стоимость их изготовления вовсе не превышает цену китайских изделий. Но самодельные щупы для мультиметра будут более надежными, их качество очень близко к качеству профессиональных.

Для начала необходимо приобрести многожильный провод. Лучше выбирать с силиконовой изоляцией. Функцию держателей могут исполнять ручки или фломастеры. А в качестве электродов можно использовать иглы или дротики для Дартс.

Алгоритм создания щипов:

  • Для держателя используют авторучку, для электрода – дротик из Дартс. Ее разбирают и снимают иголку с дротика.
  • На наконечник наносят немного припоя, который вставляют в ручку и припаивают проволоку.
  • Все заливают термоклеем.
  • С другой стороны монтируют контакт, который будут вставлять в гнезда мультиметра.

Процесс вовсе не трудоемкий и не занимает много времени. Но самостоятельно вы можете изготовить качественные щипы, потратив при этом минимум средств. Отдельно можно создавать щипцы с различными насадками. Например, на рынке можно купить крокодилы и клеммы.

Щебеночно мастичные асфальтобетонные смеси — технология укладки

Среди разновидностей асфальтовых покрытий выделяется щебеночно-мастичный асфальтобетон, его отличает повышенные показатели упругости, водостойкости и сдвигоустойчивости. Использованные при изготовлении материала стабилизирующие компоненты делают покрытие шероховатым и стойким к расслаиванию.

Материал был разработан в 60-х годах XX века в Германии и быстро распространился по всему миру. За границей представлено более десятка видов ЩМА, в нашей стране только три — представлены ЩМА 10, 15 и 20.

Особенности

Щебеночно-мастичный асфальтобетон долговечное покрытие, которое используют по всему миру. Основа материала – каркас из щебня высокого качества, он позволит повысить стойкость к деформации готового покрытия.

Объем битумного раствора больше, чем у конкурентов. Он заполняет все доступное пространство, что снижает пористость массы. По итогу получается покрытие устойчивое к внешним воздействиям и сроком эксплуатации в несколько раз больше других видов асфальтобетона.

Основные отличия от других асфальтобетонных смесей:

  • Содержание щебня больше на 20-30%, чем в обычном растворе;
  • Повышенное количество битума в массе;
  • Форма и размер щебня строго контролируются;
  • Добавление стабилизирующих добавок.

Жесткие требования к размеру частиц щебня связаны с — наличием большого объема пустот, которые заполняются мастикой из битума и возведением каркаса. Частицы щебня взаимодействуют между собой, а это способствует повышению показателей сдвигоустойчивости.

Покрытие из ЩМА обладает высокими показателями износостойкости даже при использовании шипованных шин, и предохраняет дорогу от возникновения колеи.

Состав асфальтобетона ЩМА

Состав щебеночно-мастичного асфальтобетона строго регулируется ГОСТ 31015-2002 «Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон щебеночно-мастичные».

При изготовлении используются следующие компоненты:

  • Щебень;
  • Битумный раствор;
  • Очищенный песок;
  • Специальные добавки для стабилизации раствора;
  • Минеральный порошок по госту16557-78.

Важно! Если при изготовлении битум можно заменить полимерно-битумных вяжущим, в этом случае стабилизирующие добавки можно не использовать.

Для используемого сырья обязательно предъявляются несколько условий:

  • Для ЩМА берется щебень твердых пород с однородными зернами кубовидной формы;
  • Песок только очищенной, мелкой или средней фракции;

Важно! В растворе щебеночно-мастичного асфальта количество щебня от массы 70-80%, битумного вяжущего 5,5 – 7,5%.

Смеси ЩМА используются для прокладки городских дорог и скоростных автомагистралей, так же рекомендуется их применять на аэродроме, для укладки взлетных полос и сета для посадки.

Производители предлагают три варианта щебеночно-мастичных смесей асфальтобетона, главное отличие – размер щебня:

  • ЩМА 10;
  • ЩМА 15;
  • ЩМА 20.

Добавки, используемые при изготовлении ЩМА

Так как в составе щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси находится повышенный объем щебня и нефтяного битума, требуется использование специальных добавок, которые стабилизуют массу и оградят ее от расслаивания.

Использование стабилизирующих добавок позволит сохранить однородность массы, насытить раствор требуемыми качествами и удержать горячий раствор на поверхности основы из щебня.

Преимущества, которые дает применение добавок:

  • Увеличение толщины битумной пленки;
  • Гарантирует однородность массы;
  • Устойчивость к расслаиванию.

Тип компонентов для стабилизации имеет большое значение при изготовлении и транспортировке. Они отличаются друг от друга, но главное, что все добавки повышают качества асфальта.

Стабилизирующие добавки в виде гранул и волокон выпускаются из следующих материалов:

  • резина;
  • полимеры;
  • акрил;
  • асбест;
  • целлюлоза;

Так же применяют добавки из различных минеральных компонентов и термопластичных полимеров.

Производители большее предпочтение отдают именно добавкам на основе целлюлозы. Компоненты находятся в доступной ценовой категории и способны необходимое время удерживать битумный раствор на щебневой основе, что в свою очередь гарантирует защиту от расслаивания массы.

Используемые волокна обязательно должны быть очищены от примесей, иметь однородную структуру и быть одной длины.

Свойства добавки на основе целлюлозы:

  • Влажность -8%;
  • Термостойкость при температуре 220 градусов – 7%;
  • Содержание волокон длиной 0,1-2,0 мм – 80%.

Добавки в виде волокон имеют несколько отрицательных качеств — они впитывают воду их окружающей среды, в том числе воздуха, поэтому необходимо внимательно отнестись к герметичности упаковки. Так же волокно плохо распределяются по смеси, а это в свою очередь увеличивает время на замешивание.

Преимущества щебеночно-мастичного асфальтобетона

Асфальтобетон на основе щебеночно-мастичной массы широко применяется во многих странах для любых нужд. Он обладает целым рядом достоинств, которые выгодно отличают его от других типов асфальтных покрытий.

Основные плюсы материала:

  • Водонепроницаемость покрытия;
  • Низкая стираемость покрытия;
  • Не возникает колея;
  • Высокие показатели морозоустойчивости;
  • Хорошие показатели усталостной стойкости;
  • Устойчивость к механическим воздействиям;
  • Сдвигоустойчивость готового асфальта;
  • Долговечность – в два раза дольше обычного асфальта;
  • Покрытие имеет шероховатую поверхность, оно обеспечивает лучшее сцепление автомобиля с дорогой;
  • Устойчивость к появлению трещин;
  • Низкие показатели шума при движении автотранспортного средства;
  • Устойчивость к климатическому воздействию.

Щебеночно-мастичный асфальтобетон это улучшенный вид асфальтобетона, его технические качества способствуют комфортному и безопасному движению по дороге.

Технология производства

Изготовление раствора щебеночно-мастичного асфальта предполагает смешивание предварительно нагретых щебня и песка в специальном смесителе с постепенным добавлением других компонентов:

  • Минеральный порошок;
  • Нефтяной битум или ПВБ;
  • Добавки для стабилизации раствора (гранулы или волокна).

Температура готовки массы ШМА выше на 25 – 35 градусов больше обычных растворов. Повышенная температура требуется, потому что в отличии от обычного асфальта, смесь ложится более тонким слоем.

Важно! Заранее определитесь с видом связующей добавки.

Этапы приготовления раствора ЩМА:

  • Собрать и подготовить необходимый щебень и песок – сырье должно быть определенной фракции, очищено от посторонних примесей, просеяно, хорошо просушено и дозировано.
  • Отмерить нужное количество холодной добавки для стабилизации массы и минерального порошка;
  • Подготовить битум – постепенно разогреть в специальной емкости и добавить модифицирующие компоненты, тщательно вымешать раствор.
  • Отдельно смешать все сухие компоненты;
  • Залить сухие элементы с горячим раствором нефтяного битума, постепенно вливая и тщательно размешивая до однородной структуры.

Полученная масса выгружается в специально оборудованные самосвалы – кузов с подогревом и защитный тент, и перевозится к месту асфальтоукладочных работ. Раствор используется в течение нескольких часов.

По технологии укладки щебеночно-мастичного асфальтобетона разрешается его применение как в мелких ручных работах при заделывании трещин и неровностей, так и полной укладки полотна дороги.

Укладка щебеночно-мастичного асфальтобетона

Согласно технологии укладки асфальта на щебеночно-песчанную смесь работы по починке или укладки дороги проводятся только в сухую теплую погоду:

  • В весенний период температура от +5 градусов;
  • В осеннее время года – минимум +10 градусов.

Примерный расход раствора от 50 – 150 кг/м 2 , показатель средней толщины щебеночного основания под асфальт зависит от типа щебеночно-мастичного асфальтобетона:

  • Для ЩМА 10 – толщина составляет 2-4 см,
  • Для ЩМА 15 – толщина слоя — 3-5 см,
  • Для ЩМА 20 – толщина слоя равна 4-6 см.

Процесс укладки щебеночно-мастичной смеси асфальтобетона

  • Подготовка основания – поверхность очищают от старого покрытия (при необходимости), выравнивают, устраняют неровности, тщательно зачищают металлическими щетками. Затем при помощи сжатого воздуха сдувают пыль, грязь и мелкие частицы.
  • Грунтовка поверхности – очищенное основание предварительно грунтуют жидким битумным раствором, это обеспечит оптимальный уровень сцепления ЩМА с поверхностью.
  • Укладка смеси – несколько асфальтоукладчиков ставятся рядом с уступом, расстояние между техникой не более 30 см. машины должны быть оснащены системой горизонтального уровня с поперечным уклоном. Горячая смесь поступает непрерывно и равномерно распределяется по всей ширине дороги.
  • Уплотнение массы – после укладки асфальта необходимо уплотнить массу с помощью катков, вес которых не меньше 8 – 10 тонн. Валы в обязательном порядке регулярно смазываются для облегчения работы, избежание прилипания и повреждения поверхности. Для этого используют либо эмульсию на основе керосина, либо обычный мыльный раствор.
  • На готовом полотне не допускается дефекты, если они есть, то их необходимо сразу же устранить. Устранение происходит ручным методом – работники добавляют горячий раствор в проблемное место и трамбуют небольшими самоходными катками.

Важно! ЩМА укладывается тонким слоем, при этом сохраняет все свои технологические свойства.

Возможные проблемы и причины их возникновения

При несоблюдении правил укладки, перевоза материал или его утрамбовывания могут возникнуть различные проблемы. Самые распространенные из них:

  • Раствор битума проявляется на поверхности готового покрытия – это проблема возникает при превышении установленной нормы объема битума в самом растворе ЩМА или при проведении предварительно грунтования основания.
  • Появление сети мелких трещин на дорожном полотне – при уплотни асфальтобетона, смесь имела слишком низкую температуру.
  • Возникновение широких трещин на асфальте – этот недостаток указывает на проблемы с укладчиком: плохой прогрев плит.
  • Плохие показатели сдвигоустойчивости покрытия – этот недостаток проявляется, если на начальном этапе работ была использована геосетка с размером ячейки меньше или больше требуемой нормы.

Щебеночно-мастичный асфальтобетон по праву занимает лидирующие позиции при строительных работах по укладке дорожного покрытия. Его главные свойства – износостойкость, долговечность и безопасность, за счет шершавой поверхности, позволяют использовать материал для покрытия высоконагруженных мест — скоростных магистралей, аэропортов, морских портов.

Всё об асфальтировании / Справочник / Щебеночно-мастичный асфальтобетон

Общие сведения о щебеночно-мастичном асфальтобетоне (ЩМА)

Щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА) — уплотненная щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь.

Щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь (ЩМАС) — искусственный дорожно-строительный материал, представляющий собой смесь минеральных материалов (щебня, песка из отсевов дробления и минерального порошка), битумного вяжущего и стабилизирующей добавки.

Назначение и область применения ЩМА

Основным назначением щебеночно-мастичного асфальта является устройство верхних слоев дорожного покрытия толщиной от 3 до 6 см. В некоторых случаях, когда дорожное покрытие находится в хорошем состоянии, но все же требует некоторого улучшения поверхностных эксплуатационных характеристик (шероховатости, уровня сцепления с шинами), щебеночно-мастичный асфальт может применяться для тонкослойной поверхностной обработки.

Главной сферой применения щебеночно-мастичных смесей является асфальтирование автомобильных дорог I–III категории, городских улиц с интенсивным движением, а также скоростных трасс с высокой транспортной нагрузкой. Помимо этого, с каждым годом растет популярность щебеночно-мастичного асфальта в качестве материала для устройства взлетно-посадочных полос и рулежных дорожек на аэродромах.

Типовой состав и технология производства щебеночно-мастичного асфальта

Щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь включает в свой состав 3 компонента:

  • минеральный материал (щебень, песок, минеральный порошок);
  • битумное вяжущее;
  • стабилизирующую добавку;

Щебень (каменный минеральный материал) образует структурный каркас щебеночно-мастичной смеси, а мастика заполняет пустоты в щебеночном каркасе (объём которых составляет около 20 %).

Мастика — асфальтовое вяжущее вещество, представляющее собой смесь песка, минерального порошка, битумного вяжущего и стабилизирующей добавки.

В качестве минерального материала при приготовлении щебеночно-мастичной смеси используется щебень, песок, а также минеральный порошок.

  • Щебень — важнейший структурный элемент щебеночно-мастичного асфальтобетона. Он обеспечивает создание устойчивого каркаса в слое дорожного покрытия. Доля щебня в общей массе ЩМА достигает 70–80 %. Для приготовления щебеночно-мастичной смеси используется фракционированный щебень (наиболее популярны фракции 5–10 мм, 10–15 мм и 15–20 мм) с улучшенной (кубовидной) формой зерна и высокой шероховатостью. Содержание зерен лещадной (пластинчатой) и игловатой формы не должно быть более 15 % от общей массы щебня. В некоторых случаях допускается использовать щебень из металлургических шлаков.
  • Песок используемый для приготовления ЩМА, должен быть только из отсевов дробления горных пород.
  • Минеральный порошок применяемый для производства щебеночно-мастичных смесей, является аналогичным тому, который используется при производстве обычных асфальтобетонных смесей. Его получают из известняка, доломита и других карбонатных горных пород.

В качестве битумного вяжущего при приготовлении щебеночно-мастичных смесей используется вязкий нефтяной дорожный битум с модифицирующими добавками или без них, а также полимерно-битумные вяжущие (ПБВ).

Стабилизирующая добавка является обязательным компонентом щебеночно-мастичного асфальта. Она требуется для того, чтобы удерживать битумное вяжущее на поверхности зерен минерального материала, препятствуя таким образом расслаиванию, которое может возникать во время промежуточного хранения и транспортировки горячей щебеночно-мастичной смеси к месту укладки. В качестве стабилизирующей добавки применяются целлюлозные волокна или прессованные гранулы из целлюлозных волокон, а также полимерные или минеральные волокна. Наибольшее распространение получили стабилизирующие добавки для ЩМА на основе целлюлозных волокон (VIATOP, TOPCEL, ANTROCEL и др.).

Технология производства щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси аналогична приготовлению обычных асфальтобетонных смесей и осуществляется в стандартных асфальтосмесительных установках, дополнительно оборудованных системой подачи стабилизирующей добавки.

Виды щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей

Согласно действующему в Украине ДСТУ Б.В.2.7-127:2015 «Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон щебеночно-мастичный. Технические условия» в зависимости от фракции щебня различают следующие виды ЩМА:

  • ЩМА-20 (наибольший размер зерен щебня до 20 мм). Применяется для устройства верхних слоев дорожного покрытия толщиной 4–6 см.
  • ЩМА-15 (…до 15 мм). Применяется для устройства верхних слоев дорожного покрытия толщиной 3–5 см.
  • ЩМА-10 (…до 10 мм). Применяется для устройства верхних слоев дорожного покрытия толщиной 2–4 см.
  • ЩМА-5 (…до 5 мм). Могут применяться для тонкослойной поверхностной обработки дорожного покрытия.
  • рЩМА — щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси на модифицированном резинобитумном вяжущем (в ДСТУ Б.В.2.7-127:2015 данный вид ЩМА не определен).

Европейские нормы на щебеночно-мастичный асфальт (European standard for SMA prEN 13108-6) предусматривают следующие его виды в зависимости от фракции щебня:

  • SMA 0/8 (с максимальным размером зерен щебня до 8 мм)
  • SMA 0/11 (… до 11 мм)
  • SMA 0/16 (… до 16 мм)
  • SMA 0/22 (… до 22 мм)

Помимо указанных видов, европейские нормы допускают применение в ЩМА как более мелких фракций (до 4 мм), так и более крупных фракций щебня (до 40 мм).

Отличие ЩМАС от обычных асфальтобетонных смесей

Горячие уплотняемые щебеночно-мастичные смеси являются самостоятельной разновидностью асфальтобетонных смесей. К основным отличиям ЩМА от обычного асфальтобетона можно отнести:

  • Повышенное содержание щебня (на 20–30 % больше по сравнению с асфальтобетонными смесями типа «А»)
  • Повышенное содержание битумного вяжущего (от 5,5 до 8 %)
  • Более жесткий допуск на размер и форму щебня
  • Наличие стабилизирующей добавки

Основные преимущества щебеночно-мастичного асфальтобетона

Многолетняя практика применения щебеночно-мастичного асфальта в дорожно-строительной отрасли и большое количество проведенных испытаний, подтверждают его высокую эффективность, экономическую целесообразность и удобство использования для устройства верхних асфальтированных слоев дорожного покрытия. На сегодняшний день, во многих развитых странах щебеночно-мастичный асфальт становится основным материалом, применяемым при асфальтировании скоростных дорог, автомагистралей и взлетно-посадочных полос аэродромов. Основными его преимуществами являются:

  • Водонепроницаемость и морозостойкость. Достигаются благодаря большому содержанию битумного вяжущего, а также малой величине остаточной пористости в уплотненном состоянии.
  • Высокая усталостная стойкость. Достигается за счет дисперсно-армирующего действия стабилизирующей добавки, а также большого содержания вяжущего и низкой остаточной пористости.
  • Повышенная сдвигоустойчивость. Обусловлена более высоким, в сравнении со стандартным асфальтобетоном, статическим пределом текучести при сдвиге.
  • Низкая истираемость и стойкость к разрушающему воздействию шипованных автомобильных шин. Достигается за счет применения в составе щебеночно-мастичной смеси щебня из прочных горных пород, а также за счет высокого содержания мастики (асфальтовяжущего вещества).
  • Шероховатость покрытия и высокие фрикционные свойства (уровень сцепления дорожного покрытия с колесами). Способствует повышению безопасности движения транспортных средств на высоких скоростях.
  • Повышенная трещиностойкость. Хотя степень устойчивости щебеночно-мастичного асфальтобетонного покрытия к температурному трещинообразованию зависит в большей степени от состава щебеночно-мастичной смеси, устойчивость к усталостному трещинообразованию свойственна всем ЩМА.
  • Низкий уровень шума. Покрытия из ЩМА отличаются более низким уровнем шума от автомобильного движения чем обычные асфальтобетонные покрытия (в среднем на 4–5 дБ).

Совокупность вышеперечисленных преимуществ щебеночно-мастичного асфальтобетона позволяет существенно увеличить межремонтные сроки дорожного покрытия, повысить комфорт, качество и безопасность движения.

История создания щебеночно-мастичного асфальта

Щебеночно-мастичный асфальт был разработан в Германии в 60-х годах XX века. Возросшая интенсивность колееобразования, разрушение дорожного покрытия вследствие роста числа транспортных средств, а также активного использования шипованных автомобильных шин (также изобретенных в 60-х годах), положили начало разработкам и испытаниям нового дорожно-строительного материала.

На начальном этапе борьбы с разрушением асфальтированных покрытий и возросшей колейностью, проблемы решались заливкой дефектных участков специальной мастикой с последующей присыпкой щебнем и уплотнением. Отремонтированные таким образом участки покрытия показали высокую степень износостойкости. Но технология имела ряд существенных недостатков, а именно: высокую стоимость работ и низкую, по причине большого объема ручного труда, производительность.

Для устранения этих недостатков было принято решение перенести процесс приготовления смеси на стационарный асфальтобетонный завод. Однако, при транспортировке приготовленной на заводе щебеночно-мастичной смеси к объекту асфальтирования, появилась другая проблема — расслаивание смеси (вытекание битумного вяжущего с поверхности минерального заполнителя).

Ключом к решению этой проблемы стало применение стабилизирующей добавки на основе целлюлозных волокон. Оригинальный патент на идею использования натуральных целлюлозных волокон в качестве стабилизирующей добавки для щебёночно-мастичных смесей (препятствующей вытеканию вяжущего) был выдан 30 июля 1968 года строительной компании «Strabag SE».

В дальнейшем, при проведении многочисленных испытаний, неоднократно подтверждалось, что асфальтируемые с применением щебёночно-мастичных асфальтобетонных смесей дорожные покрытия обладают более высокими эксплуатационными характеристиками по сравнению с обычными асфальтобетонными. Закономерным итогом этого стало то, что в 1984 году в Германии был принят первый стандарт на применением ЩМА при выполнении работ связанных с асфальтированием верхних слоев дорожного покрытия.

В настоящее время, во многих странах мира щебеночно-мастичный асфальт широко используется в качестве материала для верхних защитных слоев дорожного покрытия. Щебеночно-мастичные смеси постепенно вытесняют другие типы асфальтобетонных смесей, предназначенные для устройства защитных и конструктивных слоев.

Государственный стандарт на ЩМА в Украине

В Украине первый стандарт на щебеночно-мастичный асфальт (ДСТУ Б В.2.7-127:2006) был принят в 2006 году. С 10 августа 2015 года приказом №191 Министерства регионального развития, строительства и жилищно-коммунального хозяйства Украины введен в действие новый стандарт на ЩМАС и ЩМА ДСТУ Б.В.2.7-127:2015 «Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон щебеночно-мастичный. Технические условия».

Стандарт распространяется на горячие щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси и щебеночно-мастичный асфальтобетон, которые применяются для устройства верхних слоев покрытия автомобильных дорог, аэродромов, мостов, улиц населенных пунктов, площадей, проездов, дорог и площадок промышленных предприятий.

Технология асфальтирования с применением щебеночно-мастичных смесей

Эксплуатационные характеристики и долговечность дорожного покрытия из ЩМА в значительной степени зависят от соблюдения правил и требований по транспортировке щебеночно-мастичного асфальта к объекту проведения работ, его укладке и качеству уплотнения.

  1. Транспортировка ЩМА на объект. Доставка горячей щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси на объект должна проводиться самосвалами (по возможности, оборудованными системой подогрева кузова) с защитным водонепроницаемым тентом, препятствующим быстрому остыванию смеси и попаданию влаги.
  2. Подготовка нижележащего слоя. Перед укладкой щебеночно-мастичного асфальта, поверхность нижележащего слоя очищают от пыли и грязи, после чего обрабатывают жидким битумом или битумной эмульсией (с помощью гудронатора). Если нижний слой асфальтированного покрытия имеет существенные дефекты, то перед укладкой ЩМА выполняется его фрезерование и укладывается выравнивающий слой асфальтобетонной смеси методом сплошного асфальтирования. При незначительных повреждениях проводится ямочный ремонт.
  3. Укладка ЩМА.Работы по асфальтированию с применением щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси необходимо проводить в сухую погоду, при температуре воздуха не ниже 5 °С весной, и не ниже 10 °С — осенью. Толщина слоя и расход ЩМА при устройстве верхних слоев дорожных покрытий следующие:
    • ЩМА-20 — толщина — 4–6 см, расход смеси — 100–150 кг/м 2
    • ЩМА-15 — толщина —3–5 см, расход смеси — 75–125 кг/м 2
    • ЩМА-10 — толщина — 2–4 см, расход смеси — 50–100 кг/м 2

    Асфальтировать рекомендуется с помощью гусеничных асфальтоукладчиков оборудованных автоматической системой обеспечения ровности и поперечного уклона. Укладку щебеночно-мастичного асфальта желательно проводить на всю ширину проезжей части. Для получения максимально ровного покрытия, следует обеспечить непрерывность укладки ЩМА (с помощью мобильных перегружателей). Скорость укладки щебеночно-мастичной смеси должна быть не менее 2–3 метров в минуту.

  4. Уплотнение ЩМА. На начальном этапе уплотнение щебеночно-мастичной смеси производится тяжелыми статическими гладковальцовыми катками с линейной нагрузкой от 22 до 30 кг/см 2 . Не рекомендуется применять вибрационные катки из-за высокой чувствительности щебеночно-мастичного асфальта к переуплотнению. Процедура уплотнения должна проводиться при как можно более высокой температуре смеси. Легкие и средние асфальтовые катки на начальном этапе уплотнения не применяются. Из-за высокой вероятности налипания смеси, исключается применение пневмоколесных катков.

Возможные дефекты связанные с нарушением технологии укладки ЩМА

Несоблюдение и нарушение правил транспортировки, укладки и уплотнения щебеночно-мастичной смеси, может приводить к появлению следующих дефектов:

  • Выступание битумного вяжущего на поверхности асфальтированного покрытия. Возникает в результате превышения нормы розлива битумной эмульсии или жидкого битума при подгрунтовке нижележащего слоя.
  • Появление мелких дугообразных трещин. Происходит вследствие низкой температуры смеси при ее уплотнении.
  • Появление широких трещин. Возникает из-за недостаточного прогрева выглаживающей плиты укладчика.
  • Недостаточная сдвигоустойчивость асфальтобетона. Возникает при использовании геосетки с неправильно подобранным размером ячеек.

Цены на щебеночно-мастичный асфальт и стоимость работ по его укладке

Производство щебеночно-мастичной смеси обходится примерно на 30–40 % дороже обычной асфальтобетонной смеси типа «А». Более высокая стоимость ЩМА обусловлена использованием большего количества битумного вяжущего и высококачественного щебня, а также применением дорогостоящих стабилизирующих добавок (которые, в большинстве своем импортные). По состоянию на июнь 2015 года стоимость одной тонны щебечно-мастичной смеси марки «ЩМАС-10 с добавкой Likomont» составляла — 2049 грн, а стоимость самой дорогой мелкозернистой асфальтобетонной смеси типа «А» — 1480 грн (цены ПАО «Асфальтобетонный завод» г. Киев на 10.06.2015 г.). Таким образом, разница в цене между обычной асфальтобетонной смесью и ЩМА — 38 %.

Стоимость укладки 1 м 2 щебеночно-мастичного асфальта в среднем на 10–20 % выше стоимости асфальтирования с применением обычного мелкозернистого асфальта. Разница в цене обусловлена тем, что укладка ЩМА является более технологичным, квалифицированным и трудоемким процессом, нежели традиционное асфальтирование. Таким образом, разница в цене устройства 1 м 2 обычного асфальтобетона и качественного дорожного покрытия из ЩМА может составлять 40–60 % (30–40 % — разница в цене материала и 10–20 % — разница в стоимости работ).

Тем не менее, несмотря на высокую стоимость самого материала и работ по его укладке, применение щебеночно-мастичного асфальта является экономически выгодным и оправданным, т. к. ЩМА может укладываться более тонким слоем и при этом имеет более длительный срок службы (в 2–3 раза больше обычного асфальтобетона), что снижает эксплуатационные затраты на содержание дороги.

Асфальтобетон щебеночно-мастичный — материал для устройства дорожных покрытий

Асфальтобетон щебеночно-мастичный представляет собой оптимально подобранный состав минеральных материалов, обеспечивающий конструкции дорожных одежд высокую сдвигоустойчивость, водонепроницаемость и повышенную шероховатость поверхности.

Щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси, благодаря своей структуре, укладываются тонкими слоями, снижая тем самым удельный расход материала. И хотя цена сырья для приготовления ЩМА гораздо выше, в сравнении с производством традиционного асфальтобетона, он нисколько не уступает ему в рентабельности.

Состав смесей

Щебеночно-мастичный асфальтобетон ГОСТ 31015-2002, на первый взгляд, можно отнести к группе классических дорожных покрытий на основе нефтебитумных вяжущих, но это не так.

Своим компонентным составом и структурными особенностями он резко выделяется среди своих конкурентов.

Жесткий каркас из щебня, формирующий основу материала, обуславливает повышенную устойчивость к пластическим деформациям, а присутствие большого объема битумного вяжущего, занимающего все свободное пространство между заполнителями, снижает остаточную пористость асфальтобетона (0–1%), что позволяет получить долговечное покрытие устойчивое к интенсивным транспортным и климатическим воздействиям.

Свойства

Состав щебеночно мастичного асфальтобетона представлен следующими компонентами:

  • щебень (70–80%);
  • битум (5,50–7,50%);
  • стабилизирующая добавка;
  • минеральный порошок.

Как видим из представленных значений, в отличие от стандартных асфальтовых смесей (ГОСТ 9128-97), щебнемастичный асфальтобетон характеризуется высоким содержанием нефтяного битума и щебня. Поэтому, для защиты от расслоения и сохранения однородного состава, особенно при производстве дорожных работ, асфальтобетонная смесь щебеночно-мастичная связывается стабилизирующими волокнистыми добавками.

В зависимости от фракции используемого заполнителя, щебеночно-мастичный асфальтобетон по составу можно систематизировать следующим образом:

  • Щебеночно мастичный асфальтобетон ЩМА 10 — размер зерен применяемого щебня не должен быть больше 10 мм.

  • Вторая и наиболее распространенная марка — это асфальтобетон щебеночно-мастичный ЩМА 15 с нормируемым размером зерен заполнителя равным 15 мм.

  • Щебеночно-мастичный асфальтобетон ЩМА 20 — максимальный размер зерен 20 мм.

Асфальтобетонная щебеночная смесь вышеперечисленных марок рекомендована к применению при устройстве верхних конструкционных слоев дорожных одежд толщиной 2–6 см на городских улицах и автомобильных магистралях всех технических категорий в I-V климатических зонах.

Подсказки: при использовании ЩМА смесей для устройства аэродромных покрытий значения прочности на сжатие и коэффициент сцепления необходимо увеличивать на 25%.

Применение щебеночно-мастичного асфальтобетона на скоростных дорогах с интенсивным движением, в сравнении с обычным асфальтовым покрытием, позволяет получить ряд преимуществ:

  • высокую износостойкость, независящую от климатических условий эксплуатации;
  • стабильное состояние покрытия при различных механических воздействиях;
  • срок эксплуатации дорожных одежд в 2–3 раза выше, чем у других аналогичных покрытий;
  • повышенный коэффициент сцепления автомобильных шин с поверхностью дороги;
  • низкий показатель уровня шума при движении автотранспорта.

Материалы

Технология щебеночно-мастичного асфальтобетона предусматривает следующие требования для используемых материалов:

  1. Щебень:
  • зерновой состав должен быть из твердых горных пород согласно ГОСТ 8267–93;
  • допускается применение дробленного щебня из металлургических шлаков;
  • марка используемого щебня должна быть 1000–1200 и выше;
  • зерна должны иметь кубовидную форму;
  • объем зерен игольчатой и пластинчатой формы, по общей массе, не должен превышать 15%;
  • морозостойкость F50 и выше;
  • значения по истираемости должны соответствовать марке И—1.
  1. Битумы:
  • для производства смесей ЩМА рекомендуется использовать нефтяные битумы в соответствии с ГОСТ 22245–90 или ПБВ (полимерно-битумное вяжущее);

  • в случае применения ПБВ, если обеспечиваются требования показателей стекания битума, допускается не вводить в состав материала волокнистые стабилизирующие добавки;
  • все применяемые битумы должны обладать достаточным значением сцепления с поверхностью используемого щебня, в противном случае требуется введение адгезионной присадки катионного типа.
  1. Для производства смесей ЩМА применяется песок только из отсева дробления твердых горных пород согласно ГОСТ 8736–93 марок 1000 и выше. Количество глинистых частиц в составе материала не должно быть больше 0,5%.
  2. Минеральный порошок по ГОСТ 16557-78 производят путем дробления доломитных или известковых горных пород. Допускается применение минерального порошка, произведенного из отсева вулканических горных пород фракцией не более 0,16 мм.

Большой объем битумного вяжущего в структуре ЩМА предусматривает в обязательном порядке присутствие стабилизирующей добавки. Без данного компонента невозможно приготовить смесь с теми физико-механическими характеристиками, благодаря которым данный материал значительно отличается от традиционных видов асфальтобетона.

Стабилизирующая составляющая смесей

Вид и свойства стабилизирующих добавок имеют огромное значение для повышения качества асфальтобетона, его приготовления, транспортировки и укладки.

Волокнистые структурирующие добавки позволяют сохранить однородность смесей и удерживают горячий битум на поверхности щебня, что дает возможность предотвратить сегрегацию и расслоение растворов при требуемых высоких температурах производства и укладки.

В качестве стабилизаторов смесей в различное время добавляли:

  • резиновую крошку;
  • волокна асбеста;
  • полимерные волокна;
  • минеральные компоненты;
  • термопластичные полимеры;
  • различные продукты на основе кремниевой кислоты;
  • акриловые нити;
  • целлюлозные волокна.

Благодаря низкой себестоимости производства, наибольшей популярностью пользуются фибры из целлюлозы в виде волокон или специальных гранул на их основе. Данный материал способен удерживать долгое время большое количество битума на поверхности покрытия и предохранять его состав от расслаивания.

Целлюлозные фибры должны быть однородного состава, без примесей и иметь в своей структуре, как минимум, 50% нитей длиной от 0,1 до 2,0 мм, что, по результатам испытаний, обеспечивает оптимальную толщину пленки битума на поверхности и высокую однородность смесей.

Основные эксплуатационные свойства целлюлозного волокна, которыми должен обладать данный тип фибры, представлены в таблице ниже.

Наиболее популярна в России продукция немецкой компании JRS. Как пример можно рассмотреть стабилизирующую присадку «VIATOP 66».

Данный материал представляет собой уплотненную трехмерную структуру, состоящую из гранулированной целлюлозы покрытой битумом. При добавлении представленной добавки в асфальтобетонную смесь удается существенно повысить эксплуатационные характеристики автомагистралей, ощутимо снизить себестоимость работ и в 5 раз увеличить срок службы дорожного покрытия, в сравнении с другими аналогичными материалами.

Перечисленные выше свойства стабилизирующей добавки значительно сокращают требования к порядку дозирования и снижают время перемешивания гранул в смесителе, а наличие битумной пропитки защищает волокна целлюлозы от обгорания в момент контакта с горячим заполнителем.

Приготовление и укладка ЩМА

Приготовление щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси аналогично производству стандартного горячего асфальтобетона. Единственное отличие — это обязательное присутствие в технологической схеме установки дозирования и подачи стабилизирующей добавки.

Подбор щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси необходимо осуществлять с учетом климатических особенностей региона, где будет эксплуатироваться покрытие, интенсивности движения и проектной толщины слоя ЩМА для конкретной автомагистрали.

Расчет оптимального состава ЩМА проводиться в три этапа:

  1. Исследуют качество и состав исходных материалов на соответствие их характеристик проектным требованиям.
  2. Выбирают оптимальное соотношение различных компонентов смеси, при котором свойства произведенного асфальтобетона будут соответствовать ТУ 5718.030.01393697–99.
  3. Проводят испытания проб полученного продукта на соответствие заявленным нормам и выполняют корректировку состава в смесительных установках.

Приготовление

Щебеночно-мастичные растворы готовят в стандартных смесителях принудительного действия, путем перемешивания в нагретом состоянии песка, щебня, минерального порошка, нефтяного битума и требуемых стабилизирующих добавок, представленных в виде спрессованных волокон или полимеров.

Главной особенностью получаемой смеси является ее высокая, в сравнении с классическими асфальтобетонами, температура приготовления. ЩМА укладывается тонкими слоями, склонными к резкому охлаждению. Поэтому, температура выпуска готовой смеси должна быть выше требуемой температуры укладки асфальтобетона на 25–30°.

Технологическая инструкция приготовления щебнемастичной смеси содержит следующие операции:

  • Подготовка минеральных материалов (сушка и прогрев до необходимой температуры, дозирование).
  • Дозирование холодных стабилизирующей добавки и минерального порошка с последующей подачей их в смеситель. Установка дозирования целлюлозной добавки — это отдельный агрегат в составе АБЗ и обычно поставляется отдельно (см. фото).

  • Разогрев нефтяного битума до рабочей температуры и введение модифицирующих добавок.
  • Перемешивание сухих минеральных материалов, холодной стабилизирующей добавки и минерального порошка.
  • Подача горячего битума и перемешивание состава.
  • Выгрузка готовой ЩМА смеси в автомобили-самосвалы или накопительный бункер.

Нагретые минеральные заполнители подаются в дозирующее устройство, где с помощью виброгрохотов делятся на фракции и затем складываются в бункера для хранения горячих материалов.

Из них подготовленные заполнители поступают в бункер-дозатор, работающий по весовому принципу.

  • Минеральный порошок дозируется в общем весовом дозаторе при помощи отдельных высокоточных весов.
  • Отмеренное количество стабилизирующей добавки вводят в смеситель на разогретый до нужной температуры каменный материал или совместно с минеральным порошком, предусматривая при этом перемешивание сухой смеси в мешалках принудительного действия в течение 15–20 с.
  • При последующем заключительном перемешивании смеси, в присутствии горячего битума, стабилизирующая добавка в течение 10–20 секунд равномерно расходится по всему объему вяжущего.
  • Время приготовления асфальта зависит от технических характеристик смесительной установки.
  • Приготовленный асфальтобетон из смесительного агрегата, с помощью скипового подъемника, выгружают в кузов самосвала или подают, для временного хранения, в накопительный бункер.


Продолжительность хранения готовой смеси зависит от технологических возможностей накопительного бункера и технических характеристик ЩМА (обычно 0,5–2 часа).

Укладка

ЩМА рекомендуется укладывать на чистое основание при температуре воздуха +5°С и выше. В случае необходимости, дорожные рабочие своими руками или механизированным способом выполняют ямочный ремонт, санирование трещин, фрезерование старого покрытия и др.

Для обеспечения нужного сцепления материала с рабочей поверхностью, основание зачищают металлическими щетками, продувают сжатым воздухом и грунтуют жидким битумом.

Процесс укладки ЩМА вмещает в себя следующие операции:

  1. Горячая смесь укладывается стандартными асфальтоукладчиками, оборудованными системами горизонтального уровня и поперечного уклона. Асфальтоукладчики располагают уступом, на расстоянии 10–30 м друг от друга, по всей ширине дороги.
  2. Процесс укладки ведут непрерывно. Поэтому, асфальтовая смесь должна регулярно подаваться из кузова самосвала в бункер-приемник асфальтоукладчика по мере его опустошения.
  3. На уложенных слоях ЩМА не допускается присутствие раковин, трещин и других дефектов. Выявленные дефекты рабочие устраняют своими руками путем добавления горячей смеси на поврежденные места до начала уплотнения покрытия самоходными катками.
  4. Уплотняют щебнемастичный асфальтобетон гладковальцовыми катками весом 8–10 т, металлические вальцы которых попеременно смачивают мыльным раствором или керосиновой эмульсией.


Основной проблемой стандартных горячих асфальтовых смесей является предрасположенность к расслоению. Технология щебеночно-мастичного асфальтобетона позволила решить эту задачу путем добавления стабилизирующей добавки (см. видео в этой статье).

В заключение этой статьи можно сказать, что рассмотренный вид асфальтобетона можно отнести к разряду перспективных, высокоэффективных и экономичных материалов для строительства качественных автомобильных дорог.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: