В современном мире дорожные службы как никогда заинтересованы в скорейшей окупаемости инвестиций в строительство дорог, а также в сокращении расходов на ремонт и восстановление дорожного полотна. Постоянно ведется поиск новых надежных решений по увеличению продолжительности срока службы дорожных покрытий. Гидравлические вяжущие материалы с содержанием извести образуют высокопрочную основу для дорог и железнодорожных путей.

Общеизвестно, что грунты, укрепленные известью (известегрунты), являются неморозостойкими. На протяжении более, чем 50 лет гашеная известь считается одним из наиболее применимых модификаторов асфальтовой смеси и применяется для снижения разрушительного действия влаги на дорожное полотно. По мере наращивания объема использования извести, выявились и другие преимущества этого материала при вводе его в асфальт. Сейчас гашеная известь рассматривается дорожными строителями как многофункциональный модификатор асфальта, увеличивающий срок службы дорожного полотна в среднем на 25%, что позволяет значительно быстрее окупить инвестиции, вложенные в строительство, увеличить интервалы между проведением ремонтных работ, снизив тем самым затраты на обслуживание дорог. Чаще всего гашеную известь вводят в смесь в чистом сухом виде, но некоторые производители заранее перемешивают ее с молотым известняком, получая активный минеральный порошок. В зависимости от используемой технологии известь вводится в барабан вместе с обычным минеральным порошком, либо перемешивается сразу со всеми другими заполнителями в процессе приготовления смеси.

Чистая гашеная известь вводится в горячую асфальтовую смесь напрямую через ленточный питатель. Частицы извести при этом налипают на поверхность инертных.

Известь смешивается с крупным заполнителем в виде раствора. Этот метод обеспечивает наиболее равномерное распределение частиц извести по поверхности камня. После этого смесь либо сразу направляется в производство, либо на какое-то время остается на складе сырья, что позволяет извести вступить в реакцию с глинистыми и иными включениями.

Проникновение влаги в асфальтовое покрытие способствует снижению прочности связей между битумом и заполнителями. Это, а также образование в асфальте растворимых мыл приводит к преждевременному разрушению асфальтового покрытия. Это проявляется в образовании трещин, ям и т.д. Гашеная известь, добавленная в асфальтовую смесь, вступает в реакцию с заполнителями, делая более прочной связи между ними и битумом. Помимо этого, гашеная известь вступает в реакцию с полярными молекулами битума, блокируя образование растворимых мыл. Более того, гашеная известь способствует образованию в асфальте нерастворимых солей кальция, препятствующих проникновению влаги в дорожное покрытие.

Колейность – это деформация дорожного покрытия вследствие физического воздействия на асфальт, превышающего сопротивляемость покрытия. Работа дорожного покрытия в экстремальных ситуациях: интенсивный поток автомобилей, большое количество грузовых транспортных средств, способствует образованию колеи на дороге. В отличие от других заполнителей, гашеная известь имеет пористую структуру . Когда она вводится в асфальт, поры извести заполняются битумом, что повышает устойчивость смеси к температурным воздействиям. Как результат, асфальтовая смесь получается более тугоплавкой, за счет чего снижается риск образования колеи. На низких температурах известь ведет себя как обычный заполнитель и не делает асфальт более хрупким.

Окисление и, как следствие, старение дорожного полотна происходит со временем и проявляется в том, что асфальт становится более хрупким. Полярные молекулы битума контактируют с окружающей средой и образуют соединения, снижающие упругость и сопротивление кумулятивным нагрузкам.  Основные признаки старого дорожного полотна – трещины и неровности. Интенсивное движение многократно увеличивает износ такого полотна. Гашеная известь в свою очередь, связывает полярные молекулы битума и препятствует процессу окисления, замедляя тем самым процесс потери упругих свойств асфальта на несколько лет. 

По мере старения дорожного полотна, в нем образуются микротрещины, из которых затем формируются макротрещины. Как описано выше, дорожное полотно со временем изнашивается и теряет свои прочностные свойства. Причины – интенсивное дорожное движение и воздействие окружающей среды, в частности, резкие перепады температур. Известь же работает в асфальтовой смеси в качестве замедлителя образования микротрещин, препятствуя их появлению. Помимо этого известь, будучи химически активным заполнителем, сдерживает процесс окисления битума и, как следствие, увеличивает срок службы покрытия. В совокупности эти процессы весьма эффективно сказываются на сопротивляемость к образованию трещин.

Успешно применяемая западная разработка это - серия добавок Asphacal® для горячих и холодных смесей асфальта, применяемых в строительстве и эксплуатации дорог. Asphacal®H — это гашеная известь, повышающая качество асфальтобетонных смесей для дорожных покрытий и тротуаров. Также доступны специализированные составы с наполнителями. Модификация дозирующей системы у клиента при этом не требуется. Добавка повышает качество асфальта с точки зрения устойчивости к отгонке воды, заморозке, антиобледенительным солям, дисперсионному твердению и колееобразованию.

Asphacal® TC защищает связующий слой покрытия от повреждения строительным транспортом (шинами и гусеницами).

Сохранять целостность связующего слоя необходимо для того, чтобы:

  • увеличить долговечность конструкции дорожной одежды (доказано, что недостаточное сцепление между отдельными слоями асфальта сокращает срок его службы в пять раз);
  • поддерживать чистоту на рабочей площадке и защищать строительное оборудование и разметку соседних дорог от битумных пятен.

Исследования дорожного управления показали, что добавка Asphacal® TC улучшает сцепление шин с дорогой и обеспечивает связь между слоями конструкции дорожной одежды.

В строительстве тоннелей гашеная известь (Proviacal® BT) служит не только источником кальция, но и улучшает реологию растворов, уменьшает необходимое количество дорогостоящих специализированных органических добавок, снижает стоимость приготовления жидких растворов. Кроме того, она образует связующие вещества для инъекционных работ.

Серия добавок Proviacal® улучшает качество инертных заполнителей и применяется сухим способом, а не промывкой (со всеми ее недостатками). Некоторые материалы в карьере и (или) продукты их переработки включают полезные инертные заполнители, но из-за содержания вязкой глины плохо поддаются обработке в дробилках или грохотах. В результате они удаляются на начальных стадиях дробления. Забитые глиной материалы становятся еще менее пригодными для обработки во влажных условиях (см. фотографии до и после обработки). Proviacal® повышает качество инертных заполнителей и их ценность на этом рынке. Кроме того этот продукт повышает выработку карьеров. Продукты Proviacal® выпускаются в форме порошка и поставляются навалом или в биг-бэгах.

Известь повышает скорость реакции пуццоланового сырья (уноса, цемента, шлака и т. д.). Для широкого ряда почв применяются гидравлические дорожные вяжущие материалы с высоким содержанием извести и большей гибкостью в отношении качества почвы. Они дополняют пластификацию природной почвы гидравлической реакцией пуццоланового сырья.Добавление соответствующего количества извести в грунт, пригодный для такой стабилизации, улучшает его технологические свойства.  В регионах с климатом от умеренного до тропического с помощью извести грунт (включая тощую и жирную глину, латеритные и нелатеритные грунты) может быть стабилизирован.  

Улучшенные технологические свойства включают:

  • снижение потенциала набухания и усадки (изменения объема);
  • повышенная прочность при сжатии, растяжении и изгибе;
  • повышенная жесткость или ударная вязкость.

Данные усовершенствования повышают качество обработанных известью слоев дорожных покрытий. Обработка известью позволяет получить более прочное, жесткое и стабильное по объему грунтовое основание, подстилающий грунт или нижние слои, которые обеспечат защиту для слабых природных грунтов, подверженных деформации.  Результатом станет  более эффективная поддержка и увеличение прочности насыпных оснований и асфальтовых поверхностей.

В статье используются материалы из источников:

https://www.lhoist.com/ru/market-segment/гражданское-строительство#807

http://q-prom.ru/info/articles/izvest-kak-dobavka-v-asfalt/

https://www.dissercat.com/content/obespechenie-morozostoikosti-gruntov-ukreplennykh-izvestyu-pri-stroitelstve-avtomobilnykh-do