Kuuma-asfalttisementti on materiaali, joka on vallankumouksellisesti mullistanut tienrakennusprosessin.Kuuma-asfalttipäällystys koostuu kiviainesten yhdistelmästä, joka sekoitetaan tasaisesti keskenään, ja joka on päällystetty asfalttisementillä. Termiä Hot Mix käytetään johtuen siitä, että kuivaamaan aggregaattien ja saavuttaa halutun asteen juoksevuus asfalttisementin asianmukaisen sekoittumisen ja työstettävyys. Sekä asfaltti että kiviaines on lämmitettävä ennen sekoittamista. Tämä tehdään asfaltin sekoituslaitoksessa.
Betonitien seossuunnittelu
Seossuunnittelulla tarkoitetaan lausuntoja, joiden mukaan erilaiset kiviainekset ja asfalttisementti sekoitetaan siten, että saadaan seos, jolla on halutut ominaisuudet ja tunnusmerkit Nämä ominaisuudet ovat seuraavat:
- Riittävästi asfalttia päällysteen kestävyyden varmistamiseksi.
- Riittävästi stabiliteettia, jotta se pystyy tyydyttämään liikenteessä esiintyviä tarpeita vääristymättä.
- Kokonaistiivistetyssä seoksessa on riittävästi tyhjätiloja, jotta liikenteen kuormituksen alaisena voidaan tiivistää hieman lisää ilman huuhtoutumista, verenvuotoa ja vakauden heikkenemistä, mutta kuitenkin niin vähän, että haitallinen kosteuspitoisuus pysyy poissa.
- Riittävä työstettävyys, joka mahdollistaa seoksen tehokkaan sijoittamisen.
Materiaalit
Raaka-aineet ovat kovaa jäykkää materiaalia, joka muodostaa päällysteen rakentamiseen käytettävän seoksen irtotavaran.Suurimmassa osassa tapauksia kiviaines on luonnonkiveä, joko murskattuna tai murskaamattomana. Se voi olla kalkkikiveä, basalttia tai graniittia. Murskaus palautetaan, jotta saadaan sopivat koot optimaalista suunnittelusekoitusta varten.
Kiviaineksen lajittelu
Kiviaineksen lajittelu tarkoittaa kokojakaumaa. Lajittelu määritetään ajamalla materiaali useiden seulojen läpi, joissa on asteittain pienemmät aukot, ja punnitsemalla kuhunkin seulaan jäänyt materiaali.
Tiekäyttöön tarkoitettujen kiviainesten halutut ominaisuudet
Lujuus &Kestävyys
Bitumiseoksen kiviainekset huolehtivat suurimmasta osasta mekaanista kestävyyttä. Sen on kestettävä liikenteen aiheuttamat kuormitukset ja samalla jaettava nämä kuormitukset alapohjille alennetulla intensiteetillä. Seoksessa käytetyllä kiviaineksella on taipumus rikkoutua tai hajota liikennekuormituksen vaikutuksesta. Hajoamisen määrään vaikuttavat sekä käytettyjen kuormien suuruus että kiviaineksen murskautumis- tai kulumiskestävyys.
Kestävyys
Kiviaineksia, jotka hajoavat huonosti sään vaikutuksesta, kutsutaan huonokuntoisiksi. Liuske on tyypillinen esimerkki, koska vesi tunkeutuu siihen ja jäätyy, jolloin se laajenee ja hajoaa.
Puhtaus
Kiviaineksen puhtaus
Kiviaineksen puhtaus voidaan usein todeta silmämääräisellä havainnoinnilla, mutta pesty seula-analyysi antaa positiivisen todisteen. Epäsuotuisat aineet ovat liuske, pehmeät hiukkaset, savikappaleet jne. Kiviaineksen on oltava puhdasta, jotta se voi sitoutua kunnolla hienoaineksen kanssa muodostaakseen tiiviin seoksen. Epäpuhtauksien läsnäolo pyrkii heikentämään kiviaineksen ja sideaineen välistä sidosta.
Sisäinen kitka
Tämä on kiviaineksen ominaisuus, joka vastustaa kivien liikkeitä toistensa ohi asetetun kuormituksen vaikutuksesta. Tämä vastus muodostuu kivien keskinäisestä lukkiutumisesta ja vierekkäisten hiukkasten välisestä pintakitkasta. Hiukkasella, jonka pinta on karhea ja rosoinen, on suuri sisäinen kitka toisin kuin pyöristetyllä hiukkasella, joka muodostaa suhteellisesti vähemmän vakaan lukituksen naapurihiukkastensa kanssa.
Matalahko huokoisuus
Tietty huokoisuus on toivottavaa kiviaineksessa, koska se sallii bitumipitoisen materiaalin tunkeutumisen kiviaineksen sisään. Suuri huokoisuus on kuitenkin haitallista, koska bitumille aiheutuu lisäkustannuksia huokosten täyttämisestä.
Pintaominaisuudet
Kiviaineksen pintaominaisuudet vaihtelevat huomattavasti sen suhteen, miten hyvin se suhtautuu asfalttiin. Kiviaineksia, joilla on suuri affiniteetti asfalttia kohtaan, kutsutaan hydrofiilisiksi, esim. basaltti, kalkkikivi & dolomiitti, ja kiviaineksia, joita on vaikea päällystää asfaltilla, kutsutaan ”hydrofiilisiksi”, esim. kvartsiitti.
Kiviainesten lähteet
- Igneoottiset kivilajit
- Sedimenttikivet
- Metamorfiset kivilajit
- Industriallisesti valmistetut. Kiviainekset
Tien kiviainesten pääryhmät
Luonnon kiviainekset
Tien kiviainekset muodostuvat pääosin luonnonkivistä. Termillä kallio tarkoitetaan tässä tiivistä, kovaa materiaalimassaa, joka koostuu mineraaleista, jotka on pidetty kasassa eri tavoin.
Tekokiviainekset
Tärkein keinotekoisesti muodostettu kiviaines, jota käytetään tienrakennuksessa, on ilmajäähdytteinen ”masuunikuona”. Tätä materiaalia käytetään tällä hetkellä hyvin rajoitetusti tienrakennustarkoituksiin. Kun kuona valmistetaan valvotuissa olosuhteissa, siitä saadaan erinomaista tienrakennuskiviainesta. Se on tiheydeltään ja laadultaan tasalaatuista ja sisältää vain vähän lasimaisia palasia.
Asfaltit
Asfaltti on nykyään maailman monipuolisin rakennusmateriaali. Se kuuluu laajaan luokkaan materiaaleja, jotka kuuluvat nimikkeeseen bitumimateriaalit.
Sideaine
Aine, jota käytetään pitämään kiinteitä hiukkasia yhdessä.
Bitumi
Viskoosi neste tai kiinteä aine tai puoliksi nestemäinen aine, joka koostuu pääosin hiilivedyistä ja niiden johdannaisista, joka liukenee hiilihappodisulfidiin, ei ole olennaisesti haihtumaton ja pehmenee vähitellen kuumennettaessa. Se on väriltään mustaa tai ruskeaa ja sillä on liimaavia ja vedenpitäviä ominaisuuksia.
Asfaltti
Yleisnimitys tietyille asfalttisementin ja kivennäisaineiden seoksille.
Terva
Väriltään mustaa viskoosia nestettä, jolla on liimaavia ominaisuuksia ja jota saadaan kivihiilestä, puusta tms. tislaamalla.