Производимый щебень фракций 5-20 мм обычно сильно закрупнен: так, рассевы показывают, что на сите с ячейками размером 12,5 мм содержание материала составляет обычно 70% и более. Это не позволяет из поставляемого материала подобрать оптимальный зерновой состав минеральной части асфальтобетонных смесей, что существенно ухудшает физико-механические характеристики асфальтобетона. Исследования Союздорнии, а также отечественный и зарубежный опыты строительства и эксплуатации автомобильных дорог позволили установить, что щебень для приготовления асфальтобетонных смесей для верхних слоев покрытий должен выпускаться в виде узких фракций (5-10, 10-15, 15-20 мм). Из узких фракций щебня сравнительно просто подобрать требуемые смеси оптимального зернового состава. Применение оптимальных смесей позволяет улучшить однородность контролируемых свойств асфальтобетона, увеличить его плотность и сдвигоустойчивость.
Поставляемый щебень фракции 5-20 мм в большинстве случаев содержит чрезмерное количество зерен лещадной формы - 25-40% и более, в то время, как было указано ранее в соответствии с действующей нормативно-технической документацией для верхних слоев асфальтобетонных покрытий, должен применяться кубовидный щебень, где содержание зерен лещадной формы не должно превышать 15%. Повышенное содержание зерен лещадной формы отрицательно влияет на удобоукладываемость и плотность асфальтобетонных смесей. Также следует учитывать, что зерна лещадной формы обладают меньшей механической прочностью по сравнению с кубовидными зернами щебня. Поэтому при строительстве (при укатке) и в процессе эксплуатации (под воздействием движущегося автотранспорта)зерна лещадной формы разрушаются, что может приводить к образованию свежих поверхностей не покрытых битумом. Эти места являются первичными очагами разрушения асфальтобетона при проникновении воды и действия затем попеременного замораживания-оттаивания.
Это также подтверждается исследованиями Союздорнии, где изучалась зависимость между дробимостью щебня в цилиндре и содержанием в нем зерен лещадной формы. Установлено, что с увеличением содержания в щебне (М 1200) зерен лещадной формы с 0 до 20% его дробимость увеличилась с 5 до 11%, то есть дробятся преимущественно зерна лещадной формы.
Щебень узких фракций кубовидной формы впервые в широких масштабах в России был применен для устройства верхних слоев асфальтобетонных покрытий при реконструкции МКАД. На начало строительства (1996 г.) выяснилось, что щебень узких фракций кубовидной формы в нашей стране в необходимых объемах не выпускается. Поэтому АО "Центрдорстрой", являющимся основным подрядчиком строительства, для выпуска этого щебня были закуплены три дробильно-сортировочные установки производительностью 150-250 т/час иностранного производства. Установки были смонтированы на промплощадках асфальтобетонных заводов и выпускали щебень фракции 5-10 и 10-15 мм с содержанием зерен лещадной формы в пределах 9-13%.
Представительные статистические данные показали, что асфальтобетонное покрытие на МКАД, устраиваемое с применением щебня узких фракций кубовидной формы, стало более сдвигоустойчивым. Среднее значение угла внутреннего трения асфальтобетона повысилось примерно на 1,5 градуса, а разброс этого показателя снизился почти в два раза. Среднее сопротивление сдвигу при расчетных условиях возросло с 0,789 до 0,840 МПа. При этом стандартный показатель прочности при сжатии при 50?С асфальтобетона повысился в среднем на 0,3 МПа и достиг величины 1,6 МПа.
Применение более качественного щебня на МКАД позволило предотвратить образование колеи в покрытии даже в форсмажорных случаях колонного движения и заторов автомобилей при высоких температурах и увеличить срок его службы.
