Поверхностная обработка дорожных покрытий

Совместная работа автогудронатора и прицепного щебнераспределителя ЗАО «Бецема», загружаемого из самосвала

При загрузке щебня в бункер щебнераспределителя (без самозагрузки) на базе с использованием одноковшового фронтального погрузчика или крана с грейфером (челюстным ковшом), т.е. с двойным пробегом от места работы до базы и обратно, затраты времени на одну загрузку составляют от 40 минут до 1 часа 20 минут.

При загрузке щебня в бункер битумощебнераспределителя на месте работ с использованием самозагрузки или с использованием автомобиля-самосвала с краном-манипулятором, оснащенным грейфером, затраты времени на одну загрузку составляют от 10 до 15 минут.

При загрузке щебня в бункер битумощебнераспределителя с самозагрузкой из приемного бункера, расположенного сзади машины и загружаемого из автомобиля-самосвала, даже при остановке битумощебнераспределителя, затраты времени на одну загрузку составляют от 2 до 6 минут.

При расчете загрузка вяжущего совмещена с загрузкой щебня, т.е. производится через две–девять загрузок щебня, скорость движения битумощебнераспределителя принята равной 4 км/ч = 1,1 м/сек = 66 м/мин., ширина распределения принята равной 3 м, коэффициент использования по времени принят равным 0,8 (при загрузке на базе) и 0,6 (при загрузке на дороге), что связано с необходимостью и большой сложностью ритмичной подачи материалов, применением дополнительных машин (автомобилей-самосвалов, автобитумовозов).

Битумощебнераспределитель Chipsealer-19 фирмы Secmair, Франция

Очистку покрытия от пыли и грязи выполняют механическими щетками, наиболее загрязненные участки промывают с помощью поливомоечной машины.

Струны щеток, какова бы ни была их природа (нейлон, сталь), должны быть в хорошем состоянии и достаточно жесткими, чтобы обеспечить эффективное соскабливание.

В случаях, когда старое покрытие не удается полностью очистить от пыли и грязи, оставшихся в мелких трещинах и впадинах, его необходимо подгрунтовать путем розлива жидкого битума по норме 0,3–0,5 л/м2 или битумной эмульсией с расходом 0,5–0,8 л/м2.

Розлив вяжущего производят автогудронатором. Для равномерного розлива вяжущего необходимо обеспечить бесперебойность действия сопел, равномерность работы насоса и требуемую скорость перемещения гудронатора.

Сопла должны быть теплоизолированы и оснащены устройством обогрева, позволяющим поддерживать или обеспечивать определенную температуру вяжущего.

В зависимости от выбранного вяжущего и от ширины обрабатываемой поверхности водитель определяет, с помощью элементов регулировки гудронатора (номограмма, вычислительный диск, программирование), необходимое соотношение между скоростью передвижения и количеством оборотов насоса, который определяет дозирование вяжущего на покрытии. Во время осуществления распределения соотношение между скоростью автомобиля и количеством оборотов насоса поддерживается постоянным, путем, либо автоматического слежения, либо непосредственного считывания шофером показаний тахометра и счетчика оборотов.

Во время розлива температура битума марок БНД 60/90, БНД 90/130, БН 60/90 и БН 90/130 должна составлять 150–160°C; марок БНД 130/200 и БН 130/200 – 100–130°C; температура полимерно-битумного вяжущего – 140–160°C; дегтеполимерного вяжущего – 100–110°C.

Распределение щебня производят самоходным щебнераспределителем, автомобилем-самосвалом с навесным приспособлением или другим механизмом, обеспечивающим быстрое и равномерное распределение щебня. Кузов всех этих механизмов должен быть плоским и без локальных деформаций. Высота сброса щебня должна быть небольшой, чтобы обеспечить более однородное распределение заполнителя на покрытии. Автощебнераспределители могут быть оснащены системой гидравлического расширения, позволяющей изменять без остановки рабочую ширину от 2,50 до 4 м.

С помощью холодного асфальта

Ремонт холодным асфальтом

Следующим способом асфальтовой смесью заделываются повреждения и небольшие ямы, из которых предварительно удаляется пыль и мусор. Полость ямы заполняется асфальтовой смесью с мелкозернистой структурой, которой можно заделать также впадины в местах поближе к бордюрам. А чтобы заделать яму посередине дороги, ее нужно глубже выкопать и  залить туда смесь на два-три сантиметра выше над поверхностью дороги, затем слой  разровнять и утрамбовать. Все вышеназванные способы помогут вам сделать ремонт асфальта своими руками без использования крупногабаритной и тяжелой техники.

Рис. 1. Влияние формы щебенок на стабильность их положения

Форма щебенок должна быть как можно ближе к кубической, чтобы обеспечить устойчивое положение на поверхности покрытия. Яйцевидная форма щебенок, так называемая форма «колумбового яйца», не имеет стабильного положения. Плоские плитки и щебенки в виде вытянутой иглы хрупки и плохо укладываются в покрытие (рис. 1).

Щебень поверхностной обработки должен быть очень чистым, что обуславливает его тщательную мойку во время производства. Наличие глины, даже в очень слабых пропорциях, весьма нежелательно: глина крайне гидрофильна, и сильное разбухание, которое происходит при наличии воды, приводит к тенденции разрыва связки «вяжущее – щебень».

Правильно выбранная форма и размер щебенок формируют шероховатость поверхностной обработки, обеспечивают снижение шума в салоне автомобиля при движении.

Поверхностная обработка

При ремонте дорог поверхностная обработка может выполняться применительно к любому типу дорожного покрытия. Существует одиночная, двойная и тройная поверхностная обработка. На дорожное покрытие при проведении поверхностной обработки в умеренном количестве наносится органическое вяжущее вещество, включающее минеральные добавки. Входящее в состав вяжущее вещество может быть разным. Среди вариантов: битумная смесь, деготь, полимерный битум либо материалы на базе эпоксидной смолы. Использование того или иного связующего вещества зависит от типа покрытия дороги и погодных условий, при которых осуществляется ремонт. Для проведения качественного ремонта рекомендуется использовать битум с добавлением полимерных добавок.

Битумощебнераспределитель НР-27 фирмы Savalco

На дорогах низких категорий допускается использование автогрейдера.

Щебень распределяют непосредственно после розлива вяжущего слоем в одну щебенку и укатывают катком 6–8 т за 4–5 проходов по одному следу.

Уплотнение поверхностной обработки покрытий обеспечивает укладку щебня и его закрепление на покрытии. Пневматические шинные уплотнители великолепно обеспечивают эти функции. Они приспосабливаются к неровностям дороги и не дробят щебень.

В течение первых дней эксплуатации необходимо осуществлять уход за формирующимися слоями. Незакрепившийся щебень должен быть удален с покрытия не позднее чем через 1 сутки после открытия движения. Скорость движения автомобилей ограничивают 40 км/ч и регулируют по ширине проезжей части.

Выброшенный лишний щебень подбирается очистительными машинами-сборщиками, очистительными машинами и втягивающими машинами. Оснащенные различными щетками и всасывающими соплами, они оборудованы сборными емкостями для мелкозернистого материала, который они поднимают. Эти всасывающие механизмы представляют большой прогресс в технологии поверхностных покрытий, поскольку они позволяют значительно снизить самый большой вред от загрязнения: битье ветровых стекол автомобилей после возобновления движения.

Поверхностную обработку с использованием битумных эмульсий выполняют в следующем порядке:

• подготовка поверхности (очистка от пыли и грязи) и выполнение в случае необходимости ремонтных работ;
• смачивание поверхности водой (в жаркую сухую погоду);
• розлив эмульсии по покрытию в количестве 30% нормы;
• распределение щебня в количестве 70% нормы;
• розлив оставшейся эмульсии (70%);
• распределение оставшегося щебня (30%);
• укатка;
• уход в период формирования.

Температуру и концентрацию эмульсии устанавливают в зависимости от погодных условий. При температуре воздуха ниже 20°C рекомендуется применять эмульсию с температурой 40–50°C и концентрацией битума 55–60%. Подогрев эмульсии до указанной температуры следует производить непосредственно в автогудронаторе в процессе транспортирования к месту работ. При температуре воздуха выше 20°C эмульсию применяют в холодном состоянии, а концентрацию битума можно снизить до 50%.

Распределение щебня осуществляют таким образом, чтобы щебень распределялся не далее 20 м от автогудронатора, разливающего эмульсию.

Уход за поверхностной обработкой с применением битумных эмульсий выполняется так же, как и при использовании битума. При использовании анионных эмульсий движение автомобилей открывается не ранее чем через 1 сутки после окончания работ.

Технология поверхностной обработки с синхронным распределением вяжущего и щебня

Основным отличием новой технологии устройства поверхностной обработки является синхронное, практически одновременное распределение вяжущего и россыпь щебня (рис. 3).

Расход материалов для поверхностных обработок

Вид обработки	Толщина слоя, см	Фракции щебня, мм	Номер розлива	Расход щебня, м 3 /100 м 2	Расход битума,
Одиночная

Примечания. 1. Нормы
расхода приведены для нефтяных битумов.
При применении битумных эмульсий
расход в пересчете на битум уменьшается
на 30…35%, при использовании для обработок
черного щебня, что всегда предпочтительнее,
расход битума уменьшается на 30…40%, для
получения большей шероховатости при
интенсивном движении расход битума
уменьшают на 40…50% против норм, приведенных
в таблице.

При
устройстве поверхностных обработок
тщательно очищают обрабатываемую
поверхность механическими щетками,
выполняют ямочный ремонт и подгрунтовку
поверхности. Перечень операций при
устройстве поверхностной обработки
приведен в табл.4.4.

Поверхностная обработка – технологический процесс устройства на дорожных покрытиях тонких слоев с целью обеспечить шероховатость, водонепроницаемость, износостойкость и плотность покрытий. Слой, устраиваемый этим способом, также называют поверхностной обработкой

Поверхностные обработки используются:

• либо как профилактический слой, который закрывает и предохраняет в плохую погоду основные конструктивные слои дорожных покрытий от преждевременного разрушения;
• либо как слой износа, подверженный стиранию в процессе движения, предохраняя наилучшим образом структуру дороги. Такому слою требуется только периодическое обновление для придания структуре дороги ее первоначальных качеств;
• либо как верхний слой дорожного покрытия с характеристиками шероховатости, обеспечивающими сцепление и хорошее дренирование поверхностных вод, приводящими к значительному понижению порога аквапланирования и создающими, благодаря повышенному удельному давлению, хорошее сопротивление формированию гололеда.

Кроме технических преимуществ, поверхностные обработки имеют достаточно конкурентоспособную стоимость по сравнению с комплексом верхних слоев дорожных одежд, используемых в этих случаях.

Существует много различных способов устройства поверхностных обработок, из которых в настоящей статье рассматривается лишь один – использование для этой цели фракционного щебня и различных органических вяжущих, в том числе эмульгированных.

Чтобы создать поверхностную обработку, соответствующую представленным требованиям, необходимо при ее устройстве соблюдать несколько принципиальных положений:

• использовать вяжущее, которое прочно и надолго соединяется с поверхностью покрытия или основания. Это соединение называется парой «вяжущее – основа»;
• каменный материал должен быть прикреплен к покрытию или основанию, а каждая щебенка должна быть прочно соединена с соседними. Это взаимодействие называют парой «вяжущее – щебень»;
• количество вяжущего должно быть достаточным, чтобы покрыть пленкой каждую щебенку на необходимую высоту и заполнить все микротрещины покрытия, но не быть избыточным, чтобы не выступать на поверхность щебеночного слоя. Это основной принцип дозировки и распределения вяжущего;
• каменный материал должен быть чистым, обладать высокими физико-механическими свойствами (прочностью, морозостойкостью, сопротивлением истиранию и др.), иметь определенные формы и размеры. Это основные требования к каменным материалам;
• количество каменного материала должно быть достаточным, чтобы создать нужную структуру поверхности, но не быть излишним, чтобы избежать необходимости удаления его. Это принцип дозировки и распределения каменного материала;
• каждая щебенка должна занять наиболее стабильное положение, а все вместе должны создавать сплошной монолитный слой с шероховатой поверхностью. Это основной принцип уплотнения.

Таковы основные принципы обеспечения высокого качества поверхностной обработки. Кроме того, есть ряд дополнительных условий:

• все работы по устройству поверхностной обработки должны быть выполнены в наиболее благоприятных условиях погоды. Это принцип назначения сроков выполнения работ;
• до начала работ должны быть решены все организационные вопросы, касающиеся поставки материалов, подготовки машин и оборудования. Это принцип организации работ;
• в процессе работ должны строго выполняться требования к технологии производства работ и качеству применяемых материалов. Это принцип организации контроля качества.

Поверхностные обработки с использованием фракционированного щебня устраивают преимущественно на участках дорог с опасными и затрудненными условиями движения на дорогах I – III категорий.

В зависимости от типа и состояния покрытия поверхностные обработки могут быть одиночными и двойными; на цементобетонных покрытиях – только двойными.

Рис. 4. Принципы работы машин для поверхностной обработки

Учитывая значительный интерес российских дорожников к внедрению технологии поверхностной обработки с синхронным распределением вяжущего и битума, французская фирма SECMAIR и ГУП Саратовский научно-производственный центр «Росдортех» создали в г. Саратове совместное производство машин типа Chipsealer.

В 1999 г. начат выпуск следующих машин:

• Chipsealer-40
  . Это высокопроизводительное оборудование, предназначенное для устройства шероховатых поверхностных обработок в больших объемах. Оборудование Chipsealer-40 монтируется на базе полуприцепа Caizer и обладает полностью автономной системой энергообеспечения. За один цикл загрузки кузова щебнем позволяет выполнять поверхностную обработку на полосе шириной 3,75 м длиной до 800 м за 10 минут.
• Chipsealer-26
  выполнен на базе российского полуприцепа СЗАП – 9905. В качестве автомобиля-тягача могут использоваться седельные тягачи МАЗ и КамАЗ. Имеет такие же характеристики, как и Chipsealer-40, но меньшие габариты кузова для щебня и резервуара для вяжущего.
• Chipsealer-19
  – предназначен для выполнения ремонта дорожных покрытий и устройства шероховатых поверхностных обработок в небольших объемах.

Машины типа «Стоппер»

Применяются для сдерживания эрозии покрытия на ранней стадии путем устройства местной поверхностной обработки на участках шелушения и выкрашивания покрытия, появления мелких трещин, сетки трещин, мелких выбоин и колей. Машина имеет на одном шасси емкость для вяжущего, кузов для щебня, грейферный ковш для загрузки щебня в кузов и распределительные устройства для нанесения битума и щебня (рис. 5).

Еще одним отличием является наличие у «Стоппера» уплотняющего блока из 8 пневматических гладких колес, которые при помощи 4 гидравлических домкратов опускаются на поверхность в рабочее положение и поднимаются вверх в транспортное положение

Это особенно важно для ускоренного формирования ремонтного слоя в холодном и влажном климате. В сухом и жарком климате указанное формирование происходит под действием движущегося транспорта, и необходимость в уплотняющем блоке отпадает

Кроме того, «Стопперы» приспособлены для проведения локального ремонта с применением поверхностной обработки.

Машины для устройства поверхностной обработки

Для устройства поверхностной обработки традиционным способом, т.е. с раздельным распределением вяжущего и щебня, используют автогудронаторы и распределители щебня.

Автогудронаторы различают и выбирают по:

• вместимости цистерны (грузоподъемности);
• ширине распределения вяжущего; при этом, как правило, выбирают ширину распределения равной ширине полосы движения дороги или на 5–10 см меньшую.

Распределители щебня различают по:

• вместимости (емкости) бункера для щебня;
• ширине распределения щебня; при этом, как правило, ширину распределения щебня принимают равной ширине распределения вяжущего;
• типу хода (движения): прицепные и навесные базовые машины. Как правило, в качестве базовых машин для прицепных и навесных распределителей щебня используют автомобили-самосвалы.

Для устройства поверхностной обработки методом синхронного (одновременного последовательного) распределения вяжущего и щебня используют битумо-(эмульсие)-щебнераспределители.

Битумощебнераспределители различают по:

• ширине обработки, т.е. по соответствию (кратности) этого параметра ширине проезжей части автомобильной дороги;
• емкости (вместимости) бака для вяжущего и бункера для щебня;
• методу загрузки щебнем, т.е. использованию специальных загрузочных машин для загрузки щебня в бункер или специального самозагрузочного оборудования.

На рис. 6 представлены графики выработки (в тыс. м 2) всех трех типов машин: автогудронаторов, распределителей щебня и битумо-(эмульсие)-щебнераспределителей при норме розлива битумной эмульсии в 1,4 и 2,1 л/м 2 и норме распределения щебня в 10,0 и 15,0 кг/м 2 . В зависимости от ширины розлива вяжущего и распределения щебня на рис. 6 представлены также выработка в пог. м полосы обработки.

Представленные графики с учетом величин вместимости бака для вяжущего и бункера для щебня и битумощебнераспределителей показывают, что вместимость бака для вяжущего обеспечивает значительно большую выработку, чем вместимость бункера для щебня. Таким образом, бункер для щебня должен быть заполнен несколько раз для обеспечения выработки вяжущего. Соотношение выработок по вяжущему и щебню для различных битумощебнераспределителей колеблется от 2,0 до 9,5 . Поэтому значительное влияние на сменную выработку (производительность) оказывает метод загрузки щебня.

Регенерация дорожного покрытия

Регенерация является ещё одной из разновидностей ремонта покрытий дорог. Существуют два вида регенерации — холодный и горячий. При использовании горячего способа регенерации дорожное покрытие разогревается до состояния вязкости, после чьего его разравнивают. Если раньше регенерация использовалась лишь на небольших участках дорог, то при появлении передвижных агрегатов появилась возможность проводить ремонт покрытий по всей ширине дороги. Для горячего способа существуют следующие разновидности ремонта: с простым восстановлением начальной форма покрытия; с добавлением асфальтобетонной смеси; с добавлением щебня; с добавлением асфальтобетонной смеси и перемешиванием; с восстановлением нижнего слоя покрытия дороги и формированием нового верхнего слоя.

При использовании холодного способа регенерации в покрытие вводят специальные компоненты, приводящие к улучшению его свойств. По мнению специалистов, способ холодной регенерации при ремонте поверхности дорог можно считать одним из наиболее перспективных методов ремонта.

В данной отрасли на передовых позициях стоит компания «Билдинг Констракшен», которая занимается асфальтированием дорог и тротуаров. Компания руководствуется принципами высокого уровня качества и низких цен. Она предлагает заказчику смеси для асфальтов высокого качества различных марок. В процессе асфальтирования специалисты делают разметки для бордюров и водяных стоков, устанавливают цели асфальтирования, так как для, например, транспорта слой бетона необходимо увеличивать в несколько раз. Специалистам компании под силу даже работа в труднодоступных местах: учитывается расположение осветительных приборов и различных коммуникаций. Необходимо отметить, что в компании действуют специальные предложения с выгодой для заказчика, а работа проводится в удобное для него время. В список услуг «Билдинг Констракшен» входит также удаление сосулек и очистка крыш от снега, строительство новых дорог за кратчайшие сроки, нанесение дорожных разметок.

Статья написана для сайта moscowsad.ru.

Устройство поверхностной обработки с использованием фракционированного щебня

5.97.Поверхностная обработка
фракционированным щебнем устраивается
преимущественно для обеспечения
требуемого коэффициента сцепления на
участ­ках дорог с опасными и затрудненными
условиями движения.

5.98.При устройстве
поверхностной обработки фракционирован­ным
щебнем следует применять щебень из
трудношлифуемых изверженных и
метаморфических горных пород марки не
ниже 1200фракций
5-10, 10-15, 15-20мм с преимущест­венно
кубовидной формой зерен. Щебень должен
быть чистым, не содержащим пыли и глины.

5.99.При устройстве
поверхностной обработки фракционирован­ным
щебнем следует применять преимущественно
катиокные эмульсии класса ЭБК-1, ЭБК-2,
а также эмульсии анионные класса ЭБА-1,
ЭБА-2.

Эмульсии должны выдерживать испытание
на сцепление пленки вяжущего со щебнем
по ГОСТ 18659-81.

При устройстве поверхностной обработки
с применением катионных битумных
эмульсий следует использовать щебень,
необработанный предварительно
органичес­ким вяжущим, при использовании
анионных эмульсий -преимущественно черный щебень.

5.100.Для приготовления
битумных эмульсий следует применять
битумы марок БНД 60/90,БНД
90/130,БНД 130/200,БН
60/90,БН 90/130,БН
130/200.

Для приготовления битумных эмульсий,
используемых для устройства поверх­ностных
обработок на дорогах с большой
грузонапряженностью, с движением
преимущественно грузовых автомобилей,
а также в районах с резко континенталь­ным
климатом, рекомендуется применять
полимерно-битумное вяжущее (например,
на основе ДСТ).Технология
приготовления эмульсий на полимерно-битумных
вяжущих не отличается от обычной.

5.101.Расход эмульсии и
щебня должен соответствовать нормам,
установлен­ным в табл. 13.

5.102.Одиночную поверхностную
обработку фракционированным щебнем с
использованием битумных эмульсий
производят в следующем порядке:

очистка и ремонт обрабатываемой
поверхности;

розлив эмульсии по покрытию в количестве
30%нормы;

распределение щебня в количестве
70%нормы;

розлив остального количества эмульсии
(70%);

распределение остального количества
щебня (30%) ;

5.103.Очистку обрабатываемой
поверхности от пыли и грязи осуществляют
механическими щетками, а при сухой
жаркой погоде смачивают водой
непосред­ственно перед распределением
эмульсии.

5.104.Розлив эмульсии
производят автогудронатором. Для
равномерного розлива эмульсии необходимо
обеспечить бесперебойность действия
сопел, равно­мерность работы на.соса
и требуемую скорость перемещения
гудронатора.

Температуру и концентрацию эмульсии
следует устанавливать в зависимости
от погодных условий. При температуре
воздуха ниже 20°С следует
применять эмуль­сии с концентрацией
битума 55-60%и температурой
40-50°С. При температуре воздуха выше
20°С
подогревать эмульсию не следует, а
концентрация битума может быть снижена
до 50%.

Таблица 13

Поверхност­ная		Норма расхода
обработка покрытий	щебня, мм	щебня, м 3 /100 м 2	эмульсии, л/м 2 , при концентрации битума, %
Одиночная
	Первая россыпь	Превый розлив и в
	Вторая россыпь	Второй розлив

Примечание.
При применении черного щебня нормы
расхода вяжущего снижаются на 20 — 25%.

Чтобы не допустить стекания эмульсии
с покрытия, необходимо контролировать
ее вязкость, которая должна быть в
пределах 15-30с.

5.105.Распределение щебня
производят самоходным распредели­телем,
автомо­билем-самосвалом с навесным
приспособлением или другим механизмом,
обеспе­чивающим равномерное
распределение щебня. Механизм,
распределяющий щебень, должен двигаться
не далее 20м от автогудронатора
и рассыпать щебень перед собой, наезжая
колесами на щебень, а не на слой эмульсии.

5.106.Слой поверхностной
обработки уплотняют за 3-4прохода легкого(6-8т)
катка, приурочивая эту операцию к началу
распада эмульсии. Более тяже­лые катки
(10т) допускаются только при
использовании очень прочного щебня,
например базальтового. Рекомендуются
катки на пневматических шинах.

5.107.В течение первых дней
эксплуатации необходимо осуществлять
уход за слоями поверхностной обработки.
Незакрепившийся щебень должен быть
удален с покрытия не позднее суток после
открытия движения. Скорость движения
авто­мобилей ограничивают до
40км/ч и регулируют по ширине проезжей
части. При использовании анионных
эмульсий движение транспортных средств
закрывают на сутки для формирования
слоя.