Асфальтобетон — основной материал в строительстве дорог, аэродромов и площадок. От его качества зависит долговечность покрытия, безопасность движения и затраты на ремонт. Дорога может выглядеть идеально после укладки, но если асфальтобетон не прошёл всесторонние испытания, уже через год на поверхности появятся трещины, выбоины и колеи. Чтобы этого не произошло, используют комплекс лабораторных и полевых методов проверки.
С 1 июня 2024 года действуют обновлённые стандарты испытаний — ГОСТ Р 58401 и ГОСТ Р 58406. Они дополняют и уточняют положения ГОСТ 12801-98, ГОСТ 9128-2013, ГОСТ 31015-2002 и других нормативов.
Зачем нужны испытания асфальтобетона
Испытания проводят для:
– подтверждения соответствия стандартам качества;
– выбора оптимального состава смеси на этапе проектирования;
– проверки качества покрытия сразу после укладки;
– оценки износа и остаточного ресурса в процессе эксплуатации;
– установления причин разрушения дороги;
– разрешения споров между заказчиком и подрядчиком (данные экспертиз имеют юридическую силу).
Испытания позволяют определить:
– прочность на сжатие, растяжение и изгиб;
– водонасыщение и коэффициент водостойкости;
– морозостойкость;
– трещиностойкость;
– устойчивость к колееобразованию;
– истираемость;
– состав смеси (процентное содержание компонентов);
– сцепление между слоями;
– удобоукладываемость и стабильность.
Отбор проб: керны и вырубки
Для испытаний используют:
Керны — цилиндрические пробы, извлекаемые бурением;
Вырубки — кубические или прямоугольные образцы.
Сроки отбора проб
– Горячие асфальтобетоны — через 1–3 суток после укладки.
– Холодные смеси — через 15–30 суток.
– Асфальтополимербетонные смеси — не ранее 24 часов.
– ЩМА — не ранее 24 часов.
Нормы отбора (ГОСТ 12801-98, СП 78.13330.2012, СП 82.13330.2016)
– не менее 3 проб с каждых 7000 м² покрытия;
– при площади более 30000 м² — 3 пробы с каждых 10000 м²;
– на тротуарах и внутриквартальных проездах — минимум 1 проба с 2000 м².
Размеры кернов
– 50 мм — для песчаных смесей;
– 70 мм — для мелкозернистых;
– 100 мм — для крупнозернистых.
Масса образцов: от 1 кг (песчаные) до 6 кг (крупнозернистые).
Отбор выполняется на расстоянии не менее 0,5 м от края покрытия или оси дороги. Образцы вырезают на всю толщину покрытия с последующим разделением слоёв в лаборатории.
Подготовка образцов
По ГОСТ 12801-84 пробы изготавливают в лаборатории или отбирают с завода.
Процесс включает:
– сушку и нагрев песка, щебня и минеральных добавок;
– перемешивание в лабораторной мешалке;
– добавление битума;
– уплотнение в цилиндрических формах;
– выдержку при 20 °С не менее 12 часов.
Если берут керны из холодной смеси, их нагревают, измельчают и формуют заново. Такой процесс называется переформованием.
Перечень основных испытаний асфальтобетона
1. Определение зернового состава. Для этого применяют методы выжигания и экстрагирования растворителем. Минеральную часть просеивают через сита с ячейками от 0,063 до 45 мм и определяют процентное содержание фракций.
2. Содержание вяжущего. Определяется по ГОСТ Р 58401.15 и 58401.19. Используют экстрагирование или выжигание. Эти данные важны для оценки качества связки между минеральными частицами.
3. Максимальная и объёмная плотность. Определяется по ГОСТ Р 58401.10 и 58401.16 методом гидростатического взвешивания. Образцы взвешивают на воздухе, в воде и после извлечения из воды.
4. Пустоты. Рассчитывают воздушные пустоты (ГОСТ Р 58401.8), пустоты минерального заполнителя и пустоты, заполненные битумом (ГОСТ Р 58406.10).
5. Водонасыщение и водостойкость. Образцы помещают в воду под вакуумом и выдерживают при давлении 2 кПа, затем фиксируют массу и рассчитывают процент влаги. Для определения коэффициента водостойкости пробы могут находиться в воде до 15 суток.
6. Прочность при сжатии. Проверяется при температурах 0, 20 и 50 °С. Образец помещают под пресс и увеличивают нагрузку до разрушения.
7. Прочность на растяжение при расколе и изгибе. Согласно ГОСТ Р 58406.6 этот метод позволяет оценить трещиностойкость и сопротивление усталостным нагрузкам.
8. Испытание по Маршаллу. По ГОСТ Р 58406.8 определяют разрушающую нагрузку и деформацию смеси. Это один из ключевых методов оценки качества.
9. Испытание на колееобразование. ГОСТ Р 58406.3 описывает методику определения глубины колеи и угла наклона кривой колееобразования.
10. Испытание на истираемость (метод Пралля). Согласно ГОСТ Р 58406.5 образцы помещают в камеру с 40 стальными шариками. После серии циклов вычисляют истираемость. В зависимости от показателей материал относят к классу I (до 25 см³, тяжёлые условия), классу II (26–35 см³, дороги общего пользования) или классу III (36–45 см³, лёгкие условия).
11. Морозостойкость. Оценивается по результатам многократного замораживания и оттаивания образцов с фиксацией снижения прочности.
12. Набухание смеси. Этот показатель отражает изменение объёма под воздействием влаги.
13. Сдвигоустойчивость. Проверяется как способность покрытия сопротивляться горизонтальным нагрузкам.
14. Удобоукладываемость. Характеристика, определяющая усилие, необходимое для доведения смеси до однородного состояния.
15. Сцепление между слоями. Оценивается при помощи устройства Лейтнера в соответствии с ГОСТ Р 70880-2023.
16. Однородность. Проверяется для холодных и литых смесей, чтобы исключить неравномерное распределение компонентов.
Современное оборудование для испытаний
УПОР-1 — прибор для статического определения деформационных свойств грунтов и дорожных одежд (ГОСТ Р 59866-2022, DIN 18134 и др.).
Импульс-1д — прибор для динамического определения деформационных характеристик (ГОСТ Р 59866-2022, ASTM E2835-11).
Гильотина — устройство для оценки трещиностойкости и водостойкости по ГОСТ Р 58401.18 и ASTM D8225-2019.
Устройство Лейтнера — для определения сцепления между слоями асфальтобетона.
Машины для испытаний на сжатие (ИП-1А-500АБ).
Установки ДТС-06-50/50 для испытаний материалов.
Вакуумные установки (ВУ-976А).
Лабораторные весы с гидростатическим устройством.
Термошкафы, песчаные бани и термостаты.
Нормативно-техническая база
ГОСТ 9128-2013 — смеси асфальтобетонные и полимерасфальтобетонные.
ГОСТ 31015-2002 — смеси ЩМА.
ГОСТ 12801-98 — методы испытаний органических вяжущих.
ГОСТ Р 58401 и 58406 (2024) — новые методики.
СП 78.13330.2012 — автомобильные дороги.
СП 82.13330.2016 — благоустройство территорий.
Типичные дефекты и как испытания помогают их выявить
Колейность — проверяется испытанием на колееобразование.
Трещины (температурные и усталостные) — выявляются при испытаниях на растяжение и изгиб.
Выбоины и растрескивание — прогнозируются по показателям морозостойкости и водостойкости.
Отслоение слоёв — определяется с помощью устройства Лейтнера.
Шероховатость и истираемость — контролируются методом Пралля.
Заключение
Методы испытания асфальтобетона — это система контроля, позволяющая объективно оценить прочность, плотность, сцепление, устойчивость к влаге, морозу и нагрузкам. Современные ГОСТы и оборудование делают результаты максимально точными. Комплексные испытания помогают снизить затраты на ремонт и гарантируют, что дорога прослужит десятилетия.
Асфальт без проверки — как зонт из бумаги: красиво, но до первого дождя. Именно поэтому каждое дорожное покрытие должно пройти полный цикл лабораторных испытаний.