Устройство асфальтобетонного покрытия при отрицательных температурах

Устройство асфальтобетонного покрытия при отрицательных температурах

Предисловие

Многие дорожно-строительные организации, занятые устройством конструктивных слоев из асфальтобетюнных смесей, не укладываются в сроки строительного сезона, регламентированные действующими в настоящее время нормативными документами, а также испытывают дефицит щебня, в основном мелкозернистых фракций.

“Методические рекомендации по устройству верхних слоев покрытий автомобильных дорог из крупнозернистых асфальтобетонных смесей”, составленные на основе работ, выполненых Союздорнии на объектах треста ” Мосасфаль тстрой” в 1987-1989 гг., позволяют в значительной степени решить эти проблемы.

Наиболее целесообразно применение крупнозернистых асфальто­бетонных смесей, стоимость которых ниже стоимости мелкозернистых, при устройстве покрытий при по­ниженных положительных и отрицательных температурах воздуха, когда в целях уменьшения интенсивности охлаждения смеси в покрытии, устраивают более толстые слои .

В настоящих Методических рекомендациях представлены технологи­ческие особенности строительства верхних слоев покрытий автомобильных дорог из указанных выше смесей с учетом погодных условий (температуры воздуха и скорости ветра), состояния основания, а также наличия парка дорожно-строительной техники.

Методические рекомендации составил канд. техн. наук С.Г. Фурсов.

Предложения и замечания по данной работе просьба на. правлять по адресу: 143900, Московская обл., г. Балашиха-6, ш. Энтузиастов,79, Союздорнии.

1. Общие положения

1.1. Настоящие Методические рекомендации разработа­ны в дополнение к действующим нормативно-техническим документам и предназначены для применения при строительстве верхних слоев покрытий автомобильных дорог из крупнозернистых асфальтобетонных смесей.

1.2. Требуемое количество асфальтобетона и долговеч­ность покрытий могут быть гарантированы при условии соблюдения требований ГОСТ 9128-84 к плотному асфальтобетону, СНиП 3.06.03-85 и настоящих Методических рекомендаций – к технологии производства работ.

1.3. Успешное строительство асфальтобетонных слоев дорожного покрытия при отрицательных и пониженных по­ложительных температурах воздуха возможно, если заблаговременно (в теплый период года) подготовлен задел основания. Величина такого задела определяется временем, на которое продлен строительный сезон, и темпом работ в указанных выше условиях.

1.4. Крупнозернистые асфальтобетонные смеси рекомен­дуется укладывать в покрытие слоями толщиной не менее 1,5 размера наиболее крупной фракции, предусмотренной ГОСТ 9128-84 для зерновых составов минеральной части.

1.5. При строительстве дорожных покрытий из крупно – зернистых асфальтобетонных смесей при отрицательных и пониженных положительных температурах воздуха должен быть выполнен ряд мероприятий, направленных на сниже­ние тепловых потерь и интенсивности охлаждения смеси , что необходимо для нормальной работы АБЗ, автомобилей-самосвалов, асфальтоукладчиков и катков. Основание под­готавливают, удаляя снег и лед, а иногда его и просушивают.

Особое внимание следует обращать на правильную ор­ганизацию работ, определяющую темп строительства и тща. тельность уплотнения асфальтобетонной смеси в указанных условиях. Поскольку асфальтобетонная смесь уплотняется при температуре не ниже 80-70 ° С, то при чрезмерно быстром ее охлаждении нельзя получить требуемую нормами плотность, если не принять специальные меры, замедляю­щие процесс остывания.

1.6. Требуемое качество уплотнения покрытия при от­рицательных и пониженных положительных температурах воздуха может быть обеспечено при правильном выборе типа катков, выполнении минимально необходимой работы всех катков, а также при соблюдении рациональных тем­пературных интервалов смеси для каждого типа катка.

Уложенный в покрытие слой асфальтобетонной смеси имеет неодинаковую скорость охлаждения по толщине, поэтому строители должны точно соблюдать основные технологические принципы и правила укатки смеси при отрица­тельных и пониженных положительных температурах возду­ха, чтобы получить нормальную плотность.

1.7. В случае укатки смеси асфальтоукладчиками с высоко­эффективными рабочими органами более высокую на­чальную степень уплотнения можно получить при использо­вании высокощебенистых смесей типов А и Б.

1.8. При производстве работ по устройству асфальтобе­тонного покрытия при отрицательных и пониженных положи­тельных температурах воздуха рекомендуется применять для приготовления асфальтобетонных смесей менее вязкие битумы, из используемых в асфальтобетоне для устройства верхних слоев покрытий согласно ГОСТ 9128-84, а так­же ПАВ, что позволит увеличить резерв времени для эффективного уплотнения слоя.

2. Подготовка АБЗ к работе в условиях отрицательных и пониженных положительных температур воздуха

2.1. Подготовка АБЗ к работе в условиях отрицательных и пониженных положительных температур воздуха, тех­нология приготовления асфальтобетонных смесей и их транспортирование дрлжны соответствовать положениям “Руководства по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий” (М ., 1978) и настоящих Методических ре­комендаций.

2.2. Количество выпускаемой заводом асфальтобетон­ной смеси должно обеспечивать непрерывную с заданным темпом работу асфальтоукладчика в течение смены.

2.3. Максимальную дальность транспортирования ас­фальтобетонной смеси устанавливают исходя из того, что ее температура на месте укладки должна быть не ниже 140°С. При этом следует учитывать температуру смеси на выходе из смесителя (150-170°С) и интенсивность охлаж­дения ее в процессе транспортирования. Среднеинтегральная интенсивность охлаждения всего объема смеси в неутепленном кузове автомобиля-самосвала грузоподъемностью 12 т для различных температур воздуха и скорости ветра 2-5 м/с при транспортировании приведена в таблице.

Температура воздуха ,°С

Интенсивность охлаждения при транспортирова­нии смеси ,°С/мин

2.4. Необходимое количество транспортных средств для доставки смеси к месту укладки назначают в зависимости от их грузоподъемности, дальности возки и объема выпус­каемой за смену асфальтобетонной смеси.

3. Подготовка основания

3.1. Перед устройством асфальтобетонного покрытия не­обходимо подготовить основание согласно СНиП 3.06.03-85 . При отрицательных температурах воздуха основание очища­ют от снега и льда; чтобы повысить качество строительст­ва, целесообразно основание просушить и нагреть.

3.2. Очищают поверхность основания от пыли и грязи с помощью механических щеток поливочно-моечной машины или навесных щеток на тракторах.

3.3. Предварительную очистку основания от уплотненного снега и льда рекомендуется выполнять различными механическими рыхлителями: бульдозером, дисковыми бо­ронами, катками с металлическими ребрами на вальцах и т.п. При толщине снега и льда более 4-5 см предваритель­ную очистку осуществляют в два приема: первичную гру­бую – бульдозером или рыхлителем автогрейдера, вторичную – ножом автогрейдера, дисковыми боронами, катками с металлическими ребрами и т.п.

3.4. После окончания предварительной очистки основа­ния в ту же смену рассыпают химические вещества, способствующие удалению уплотненнного снега и льда. На сле­дующий день убирают остатки оттаявшего льда механичес­кими щетками поливочно-моечной машины или навесными щетками на тракторах. Необходимы щетки из стальной проволоки укороченной длины для повышения жесткости.

Удалять прослойки снега и льда после окончания пред­варительной очистки можно также, используя различные разогреватели: инфракрасные и газовые горелки, турбинные разогреватели и т.п.

3.5. Щебеночные основания под асфальтобетонное по­крытие, устраиваемое при отрицательных и пониженных по­ложительных температурах воздуха, необходимо обрабаты­вать асфальтобетонной смесью (горячей, теплой, холодной. песчаной или мелкозернистой ). Асфальтобетонную смесь распределяют на последнем этапе уплотнения щебеночного основания в количестве 10-15 кг на 1 м 2 , благодаря чему уменьшается поступление влаги в основание и создаются условия для механизированной его очистки перед укладкой асфальтобетонной смеси в покрытие.

Щебеночное основание можно также предохранить от переувлажнения заблаговременным розливом (в сухую по­году) жидкого битума (0,5 ¸ 0,6 л/м 2 ). После этого основа­ние должно быть закрыто для проезда.

3.6. Перед укладкой слоя покрытия из асфальтобетон­ной смеси при отрицательных и пониженных положительных температурах воздуха целесообразно просушивать и нагревать основание разогревателями (за 10-1 5 м впереди укладчика) или горячим песком. Щебеночное основание, обработанное битумом, не разогревают.

В качестве тепловых машин с газовыми горелками инфракрасного излучения можно использовать выпускаемые промышленностью и имеющиеся у дорожников агрега­ты предварительного разогрева покрытия из комплекта термопрофилировщика ЭД-232 (СССР), “Ремиксер” фирм “Виртген” или “Фёгель” (ФРГ), а также разогреватель-ремонтер на МТЗ-50 (Киевский завод “Ремдормаш” Минавтодора УССР) и им подобные.

3.7. Перед укладкой асфальтобетонной смеси в покры­тие следует выполнять подгрунтовку разогретого основания розливом битума или эмульсии согласно СНиП 3.06.03-85.

4. Технология устройства асфальтобетонных покрытий

4.1. Раскладку горячей крупнозернистой асфальтобетон­ной смеси и полное ее уплотнение рекомендуется выполнять согласно СНиП 3.06.03-85.

4.2. Максимально допустимое время технологического процесса устройства покрытий зависит от начальной тем­пературы смеси на месте укладки, погодных условий, тол­щины покрытия и вида основания.

4.3. Устраивать асфальтобетонные покрытия рекомендуется отрядом дорожно-строительных машин, включающим асфальтоукладчик и катки разных типов: легкие – массой до 5-6 т, средние – массой до 10 т и тяжелые – массой свыше 10 т.

4.4. Смесь необходимо распределять асфальтоукладчиком с включенными рабочими уплотняющими органами. В таком случае коэффициент уплотнения покрытия Ку достигает 0,86-0,96 (без включения уплотняющих органов Ку = 0,78 ¸ 0,82).

Если после прохода асфальтоукладчика Ку = 0,90 ¸ 0,94, то из звена катков исключают легкий каток, а при Ку = 0,96 – легкие и средние катки.

4.5. Чтобы улучшить продольное сопряжение полос по­крытия, смесь рекомендуется укладывать двумя асфальто­укладчиками. При работе одного укладчика длину захватки следует уменьшить, чтобы новая полоса примыкала к теплой, еще не остывшей кромке ранее уложенной полосы,

4.6. Перед началом укладки смеси выглаживающую пли­ту асфальтоукладчика прогревают форсункой и поддерживают в подогретом состоянии во время работы. Учитывая возможность перерыва в поступлении горячей асфальтобе­тонной смеси, в зоне расположения рабочих органов сле­дует всегда оставлять ее в запас.

4.7. Общее количество проходов катков по одному сле­ду после прохода асфальтоукладчика без включенного уп­лотняющего оборудования – 20-24, при работающем оборудо­вании – 10-14. Требуемое количество проходов катков уточняется пробной укаткой.

4.8. Эффективность уплотнения слоя покрытия при по­ниженных положительных и отрицательных температурах воздуха возрастает при установке приспособлений для обо­грева вальцов; в частности, вальцы трехосных трехвальцо­вых катков целесообразно заполнять горячими водой или маслом.

4.9. Замена гладковальцового катка среднего типа са­моходным катком на пневматических шинах при 6-10 про­ходах по одному следу позволяет сократить общее количество проходов катков на 30-35%. Первые проходы (от 2 до 5) катка на пневматических шинах осуществляют при давлении воздуха в шинах 3-4 МПа, а последующие – при 5-6 МПа. Кроме того, использование катков на пневматических шинах вместо гладковальцовых позволяет снизить интенсивность охлаждения асфальтобетонной смеси в про­цессе укатки.

4.10. Уплотнение слоев асфальтобетонной смеси толщи­ной более 10 см следует начинать самоходными катками на пневматических шинах, а заканчивать – гладковальцовыми металлическими: двухосными двухвальцовыми или трехосными трехвальцовыми. Такой режим укладки обес­печивает требуемую ровность слоя.

4.11. При укладке слоя асфальтобетонной смеси толщи­ной от 10 до 20 см обязательна установка боковых упоров, предотвращающих раскатывание и разрушение кромки слоя. В качестве боковых упоров наиболее целесообразно использовать присыпные обочины и бортовые камни, а так­же рельс-формы или деревянные брусья прямоугольного сечения, высота которых должна быть равна толщине слоя.

Читать еще:  Облицовка бетонной лестницы в доме

Брусья помещают на основание и фиксируют их положе­ние с внешней стороны штырями (по два штыря на брус длиной 4 -5м). Упоры следует устанавливать по ходу дви­жения укладчиков на 0,4 – 0,5 длины сменной захватки.

4.12. Рекомендуется принимать следующие рабочие ско­рости движения катков (км/ч): на пневматических шинах – 6-10, гладковальцовых – 4-5, вибрационных – до 3.

4.13. Минимальная длина частного потока уплотняющих машин при устройстве асфальтобетонных покрытий не долж­на быть меньше 4-5 длин катка (чтобы исключить боль­шое число сдвигов смеси при разгоне и торможении кат­ка), что соответствует 20 -25м. При пониженных положи­тельных и отрицательных температурах воздуха укатку асфальтобетонной смеси легким (средним) катком необхо­димо начинать сразу после раскладки смесии при обеспе­чении по условиям техники безопасности минимального удаления асфальтоукладчика, составляю­щего 5-6 м.

4.14. Дефекты покрытия, возникшие после прохода укладчика или в процессе уплотнения (раковины, пористые места и т.п.), следует немедленно исправлять, применяя для этого горячую асфальтобетонную смесь.

5 . Контроль качества работ

5.1. Работы по приготовлению крупнозернистых ас­фальтобетонных смесей и устройству покрытий из них следует проводить под усиленным контролем инженерно-технического персонала и лаборатории.

5 . 2. Технический контроль за строительством асфальтобетонных покрытий из крупнозернистых смесей должен производиться в соответствии со СНиП 3.06.03-85. Особое внимание следует уделять контролю плотности асфальтобетонного покрытия и однородности текстуры его поверхности.

6. Техника безопасности

6.1. Работы по приготовлению асфальтобетонных сме­сей и строительству иа них покрытий должны производиться в соответствии с требованиями СНиП III -4-80 и “Правилами техники безопасности при строительстае, ремонте и содержании автомобильных дорог”. (М.:Транспорт, 1978).

6 .2. Чтобы обеспечить безопасность работ, места строительства асфальтобетонного покрытия необходимо ограждать в соответствии с “Инструкцией по ограждению места работ и расстановке дорожных знаков при строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог” ВСН 179-73 после согласования с органами ГАИ.

6.3. На объектах строительства следует оборудовать бытовые помещения. Рабочие и линейные ИТР должны быть обеспечены спецодеждой согласно действующим нор­мам.

Особенности строительства асфальтобетонных покрытий при пониженных положительных и отрицательных температурах

В некоторых случаях может возникнуть необходимость в строительстве асфальтобетонных покрытий поздней осенью или ранней весной, а также в зимний период, когда температура воздуха осенью ниже 10° С, весной ниже 5° С и зимой отрицательная.

Работы по строительству асфальтобетонных покрытий при отрицательных температурах связаны с рядом трудностей, так как асфальтобетонная смесь при транспортировании, распределении (укладке) и уплотнении интенсивно охлаждается. Поэтому процесс укладки и уплотнения должен быть очень быстрым при непрерывном и интенсивном поступлении смеси.

При пониженных положительных и отрицательных температурах разрешается устраивать асфальтобетонное покрытие из горячих и теплых смесей с учетом следующих основных положений:

основание должно быть построено с надлежащим уплотнением заблаговременно (до наступления отрицательных температур);

строить, как правило, следует только нижние слои двухслойных покрытий из плотных крупнозернистых смесей, содержащих минеральный порошок; строительство верхнего слоя может быть выполнено только при крайней необходимости. В этом случае его укладывают на нижний слой с температурой в пределах 20—40° С;

для верхнего слоя должны быть использованы теплые смеси типов Б, В, Г и Д, приготовленные с разжиженными битумами; водонасыщение должно приближаться к нижнему допустимому пределу (1,5-2%);

при температуре воздуха не ниже 0°С разрешается применять для верхнего слоя горячие смеси;

во всех случаях необходимо применять асфальтобетонные смеси с ПАВ или с активированными минеральными порошками;

толщина слоев должна быть увеличена против проектной на 0,5—1 см, а верхний слой не должен быть менее 4 см.

Для уменьшения потерь тепла асфальтобетонной смеси при ее перевозке необходимо применять автомобили-самосвалы с утепленными или обогреваемыми отработавшими газами кузовами большой грузоподъемности и асфальтобетонную смесь при перевозке укрывать ватными матами, брезентом и пр.

Перед укладкой асфальтобетонной смеси основания очищают от грязи, снега и льда автогрейдерами или механическими щетками. На поверхности основания полезно наносить хлористые соли, которые снижают температуру замерзания водного раствора и вызывают частичное оттаивание основания. После этого грязь и влагу с поверхности удаляют и производят разогрев и просушивание с помощью разогревателей. Можно также применять горячий песок слоем 5—8 см, нагретый в асфальтосмесителе до 250—300° С. После оттаивания основания песок с помощью автогрейдера убирают, а теплое основание очищают и перед укладкой асфальтобетонной смеси обрабатывают разжиженным жидким битумом.

При укладке горячая асфальтобетонная смесь должна иметь температуру в пределах 150—160° С, теплая — 80—120° С в зависимости от вида и марки битума. Для уменьшения потерь тепла смесь необходимо укладывать асфальтоукладчиком с включенным вибробрусом и с подогревом форсункой выглаживающей плитой. Укладка смесей производится, если скорость ветра не превышает 7 м/с при температуре- воздуха плюс 10—0°С, 5 м/с — 0 — минус 5° С, 3 м/с — минус 5 — минус 10°С.

Для улучшения сопряжения полос смесь укладывают двумя асфальтоукладчиками, движущимися по ступенчатой схеме. Длина захватки при температуре от —5 до —10° С не должна превышать 20—25 м.

Для уплотнения асфальтобетонной смеси применяют только тяжелые (10—18 т) катки, первые проходы которых сразу же сильно уплотняют смесь, резко замедляя процесс охлаждения. Уплотнение должно проводиться при минимальной длине хода катков, что позволяет в короткое время сделать наибольшее число проходов по одному следу. Число проходов по одному следу составляет 15—20. Потребность в катках зимой увеличивается в 1,5—2 раза по сравнению с летними условиями.

Эффективность уплотнения повышается, если с помощью специальных приспособлений обогревать вальцы. Вальцы трехосных трехвальцовых катков целесообразно заполнять горячей водой или горячим маслом. Прилипание асфальтобетонной смеси к вальцам катков предотвращается смачиванием их соленой водой из расчета 1 кг соли на 10 л воды.

Для улучшения условий укладки и уплотнения асфальтобетонной смеси могут применяться передвижные брезентовые палатки или дощатые короба длиной 15—20 м, которые предназначаются главным образом для защиты места укладки и уплотнения смеси от ветра и снегопадов.

Особенности строительства асфальтобетонных покрытий при пониженной температуре воздуха

В период, когда температура воздуха ниже допускаемой для строительства асфальтобетонных покрытий, т. е. весной ниже + 5° С, а осенью ниже +10° С, необходимо проводить специальные меро­приятия по обеспечению качества работ. Зимним считают период между датами наступления и окончания устойчивой отрицательной среднесуточной температуры в районе строительства. При необ­ходимости строительства покрытий при низкой температуре (до — 10÷—15°С) применяют смеси с наибольшей температурой, до­пускаемой для них. Верхний слой покрытия должен быть не тоньше 4 см, Работы ведут непрерывно с бесперебойной доставкой смеси на линию. Для уменьшения остывания смесь перевозят в автомобилях-самосвалах большой грузоподъемности с утепленными или обогре­ваемыми кузовами. Асфальтобетонную смесь в кузове укрывают утепляющими материалами. Особое внимание уделяют основанию, на которое укладывают горячие смеси: оно должно быть заблаго­временно построено (до наступления периода отрицательной тем­пературы) и хорошо уплотнено. Перед укладкой смеси основание тщательно очищают от грязи, снега и льда

Для облегчения очистки щебеночных оснований и придания им водонепроницаемости по основанию в сухую погоду распределяют жидкий битум или деготь (0,5—0,6 ) и не допускают по нему движения.

Влажные места высушивают разогревателями типа ДЭ-2 или горячим песком.

В этот период целесообразно устраивать только нижние слои покрытий. Если зимой по такому слою будет открыт проезд, то при­меняют только плотные смеси или поверх них укладывают защит­ный слой.

Верхние слои устраивают на свежеуложенных нижних слоях до их остывания (с сохранением температуры нижнего слоя в преде­лах 20—40°С). Для верхних слоев используют теплые смеси, при­готовленные на разжиженных битумах. Горячие смеси укладывают , при температуре не ниже 0°С. Для верхних слоев лучше применять смеси типов В и Д и обязательно с ПАВ. Смеси укладывают, если скорость ветра при температуре ниже 0°С не превышает 3—5 м/с.

Температура горячей смеси на месте укладки должна быть в пределах 150—160° С, теплой 80—120° С, при использовании ПАВ — не выше 150°С. Работы проводят ускоренными темпами с повышен­ным количеством автомобилей-самосвалов. Выглаживающую плиту асфальтоукладчиков прогревают форсункой и держат все время в подогретом состоянии. Укладку и немедленное уплотнение смеси ведут по всей ширине покрытия с повышенным числом катков,

Технический контроль и приемка асфальтобетонных покрытий

В процессе строительства ведут непрерывный контроль за все­ми элементами дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием, проверяя ровность, плотность и чистоту основания, а при пользо­вании боковых упоров или направляющих струн при автоматизиро­ванной укладке — правильность их установки.

В каждом автомобиле-самосвале, прибывшем на место укладки, проверяют температуру смеси термопарами или приборами по оценке инфракрасного излучения. Смесь с повышенной или пониженной температурой не принимают и возвращают на завод; температура смеси должна быть в пределах приведенной в табл. 36. Ровность и равномерность распределения асфальтобетонной смеси и заданную толщину слоя с учетом уплотнения определяют рейками и шаблона­ми по уровням упоров.

При проверке режима уплотнения учитывают соблюдение пра­вил уплотнения. Проверку ровности в продольном профиле ведут вслед за катком, отмечая мелом неудовлетворительные места. Все обнаруженные недостатки немедленно устраняют.

Окончив строительство покрытия, проверяют с применением ни­велира и шаблонов соответствие продольного и поперечного профи­лей проекту, руководствуясь техническими нормами, правилами и инструкциями с учетом требований СНиП III-40-78

Ровность и шероховатость покрытия оценивают с учетом изло­женного в т. I учебника. Ровность в отдельных местах определяют трехметровой рейкой с металлическим клином по величине просве­та под рейкой, который не должен превосходить 5 мм. Целесообразнее применять передвижные двухопорные рейки ПК-1 и ПРК-5, а также рейки с записывающим устройством ПКР-4 и ПКР-4М. Прокатывая эти рейки по различным местам покрытия, получают детальную оценку ровности. При большом протяжении участков оценку ровности проверяют установкой ПКРС-2. ,

Рис. 75. Оценка шероховатости покрытия по способу «песчаное пятно»:

L — диаметр пятна, см; F — площадь, ; К — объем песка, , средняя толщина слоя, см

Для оценки шероховатости покрытия, а также коэффициента сцепления проводят специальные определения. В отдельных сомни­тельных местах шероховатость оценивают переносными приборами игольчатого типа ПКШ-4 и ПКШ-5 или маятниковым прибором МП-3 (типа Леру). Простейшим способом является оценка шерохо­ватости по средней глубине впадин, так называемое «песчаное пят­но». Для этого определенное количество «К» (10, 25 или 50 ) чистого, сухого, мелкозернистого песка распределяют по поверхно­сти покрытия Г так, чтобы песок ровным слоем в виде круга запол­нил все впадины на уровне наиболее высоких выступов. По площа­ди распределенного песчаного пятна судят о шероховатости покры­тия (рис. 75).

Читать еще:  Принципы армирования железобетонных конструкций

Для оценки всего построенного участка дороги применяют ди­намометрические тележки, объединенные под общим названием «пятое колесо». Прицепная тележка движется на прицепе у автомо­биля, из которого управляют ее работой. На определенной скорости, при которой предполагают определять коэффициент сцепления (40 или 60 км/ч), колесо тележки затормаживают и по увеличившейся силе тяги определяют величину коэффициента сцепления. На тележ­ке имеется бак с водой. Увлажняя покрытие перед колесом тележ­ки, определяют коэффициент сцепления при влажном покрытии.

Для контроля качества асфальтобетона и его уплотнения из по­крытия берут пробы, высверливая керны. Пробы отбирают на по­крытиях из горячего и теплого асфальтобетона через 10 сут после устройства покрытия, из холодного — не ранее чем через 30 сут. Пробы берут в различных местах покрытия из расчета: при ширине покрытия не более 7 м — три пробы на 1 км, при ширине более 7 м — три пробы на каждые 7 тыс. . Одновременно с этим измеряют толщину слоев и визуально оценивают прочность их сцеп­ления между собой и с основанием.

В лаборатории пробы испытывают в непереформованном и в пе­реформованном состояниях, т. е. нагревом асфальтобетона и при­готовлением из него цилиндрических образцов.

Основным показателем качества асфальтобетона может быть плотность. Для ускоренного определения плотности из смеси после выхода ее из смесителя (горячей при температуре 140—150° С) при­готавливают цилиндрические образцы и определяют их массу на воздухе, а затем в воде. Плотность образца определяют по формуле .

где — масса образца на воздухе, г; — то же в воде, г.

За период этого определения в течение 15—20 мин температура смеси не сказывается на результате.

Пользуясь взятыми пробами, можно определить плотность ас­фальтобетона в покрытии по соотношению среднего значения плот­ности образцов из покрытия (кернов) к среднему значению плот­ности переформованных образцов из тех же кернов. При надлежа­ще уплотненном покрытии это отношение должно быть равно или больше единицы, но не менее 0,98—0,99, а для холодных смесей не менее 0,96 Объемное водонасыщение асфальтобетона, также харак­теризующее его плотность и пористость, в зависимости от марки и типа асфальтобетона должно быть в пределах 1,5—4,5%.

Контроль качества уплотнения требует взятия проб, что сложно, и после этого необходима заделка мест взятия проб. Поэтому ве­дется разработка неразрушающих способов контроля главной оцен­ки— плотности асфальтобетона. Прибор Московского автомобиль­но-дорожного института, разработанный совместно с Гипродорнии, позволяет определить пористость асфальтобетона по измерению расхода воды, продавливаемой в испытуемое покрытие под избы­точным давлением. Прибор работает по принципу гравитационного аккумулятора. Создание избыточного давления в воде осуществля­ется механическим путем — посредством перемещения в гидроци­линдре поршня со штоком от усилия, прилагаемого к штоку через нагрузочное приспособление (систему полиспастов с грузами). Вода из гидроцилиндра нагнетается в дорожное покрытие через камеру, прижимаемую к испытуемой поверхности массой автомобиля-лабо­ратории, поддомкрачиваемого над камерой. Регистрацию расхода воды осуществляют при помощи прикрепленной к штоку мерной линейки. Длительность испытания в каждой точке покрытия не превышает 1 ч.

Зная плотность асфальтобетона в покрытии, можно оценить его прочность ультраакустическим способом с применением приборов типа ПИК-3 или ПИК-5. Для этого определяют модуль упругости асфальтобетона по скорости распространения ультразвуковых коле­баний. Скорость прохождения продольных упругих волн зависит от двух основных параметров — модуля упругости Е и плотности, которые находятся в следующей зависимости:

Зная u и g можно определить модуль упругости асфальтобе­тона

Плотность асфальтобетона в покрытии определяют также на ос­нове рассеянного гамма-излучения от изотопа кобальта или цезия. Определение основано на том, что при установке прибора на покры­тие от источника к счетчику проходят гамма-излучения. Чем плот­нее асфальтобетон, тем меньшая величина излучения достигает счетчика, что и отражается на пульте прибора. Недостатком при­емочного контроля является то, что при нем трудно учесть неодно­родность покрытия ,т. е. неравномерное распределение физико-ме­ханических и других качественных показателей по площади.

Дата добавления: 2015-06-04 ; Просмотров: 2222 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Ремонт дорожных покрытий при отрицательных температурах гранулированными асфальтобетонными смесями

Рубрика: Технические науки

Дата публикации: 25.06.2016 2016-06-25

Статья просмотрена: 482 раза

Библиографическое описание:

Шишкин В. Н., Папакин И. Н. Ремонт дорожных покрытий при отрицательных температурах гранулированными асфальтобетонными смесями // Молодой ученый. — 2016. — №13. — С. 282-284. — URL https://moluch.ru/archive/117/32131/ (дата обращения: 06.02.2020).

Приводятся основные группы методов ремонта дорожных покрытий, недостатки ремонта при отрицательных температурах. Представлены основные требования которым должны отвечать технологии ремонта при отрицательных температурах. Рассматривается возможность ремонта дорожных покрытий при отрицательных температурах гранулированными асфальтобетонными смесями.

Ключевые слова: ремонт асфальтобетонных покрытий при отрицательных температурах, гранулированные асфальтобетонные смеси

В настоящее время отмечается значительное повышение интенсивности движения автомобилей, увеличение их массы, что приводит к преждевременному разрушению покрытий, снижению безопасности и комфортности движения транспорта. В связи с этим темпы дорожного строительства и ремонта неуклонно возрастают. Но в то же время основные объемы дорожно-строительных работ выполняются пока преимущественно в летнее время.

В строительный сезон не всегда удается произвести ремонт всех подлежащих ремонту автомобильных дорог. Для чего необходимо разработать технологию ремонта асфальтобетонных покрытий при отрицательных температурах.

Эффективность ремонта дорожных покрытий гранулированными асфальтобетонными смесями

Проанализированы отечественные и зарубежные технологий ремонта асфальтобетонных покрытий, что позволило сформировать три группы методов ремонта асфальтобетонных покрытий:

  1. Заделка дефектных мест горячей асфальтобетонной смесью (горячая технология) является наиболее доступной и распространенной технологией. Тем не менее горячая технология сильно подвержена влиянию погодных условий.
  2. Холодная технология ремонта покрытий с применением битумосодержащих смесей и материалов на основе жидких битумов, разжиженных битумов и эмульсий, менее подвержена влиянию погодных условий и не так широко используется при ремонте дорожного полотна.
  3. Нетрадиционная технология ремонта покрытий с применением специальных материалов и смесей на основе полимеров, полимербитумов, цементных и других вяжущих, не нашедших широкого применения по сравнению с традиционными смесями на основе битумов.

В результате проведенного исследования технологий ремонта асфальтобетонных покрытий при отрицательных температурах воздуха выявлены следующие недостатки:

1) мало изучен и практически не применяется технологический процесс приготовления асфальтобетонных смесей при низких температурах, отсутствуют мобильные установки для приготовления асфальтобетонных смесей в малых количествах для ямочного ремонта;

2) асфальтобетонные смеси, приготовленные заранее, в теплый период года, с наступлением отрицательных температур воздуха невозможно разогреть из-за отсутствия специальных установок;

3) при транспортировке горячей смеси даже в приспособленных для сохранения тепла транспортных средствах происходят большие теплопотери;

4) отмечается низкое качество и как результат малые сроки службы отремонтированных дефектных мест, связанное, с сильной зависимостью от погодных условий.

Технологии ремонта асфальтобетонных покрытий при отрицательных температурах должны отвечать следующим требованиям:

– наименьшая стоимость работ;

– независимость от погодно-климатических условий;

– транспортировка ремонтных смесей на любом виде транспорта;

– технологичность и простота в приготовлении ремонтных смесей;

– доступность в материально-техническом обеспечении;

– возможность хранения ремонтных смесей определенный период времени без специальных установок и приспособлений;

– продолжительный срок службы отремонтированного места.

Способ ремонта дорожных покрытий с применением гранулированных асфальтобетонных смесей отвечает всем вышеуказанным требованиям, главными особенностями которого является возможность укладки и уплотнения смеси в холодном состоянии при температуре окружающей среды до -10 ̊С. Так же можно отметить небольшое количество исполнителей и оборудования (машин) необходимых для проведения ремонтных работ.

Для технико-экономического сравнения выполнены расчеты на примере ремонта автомобильной дороги Куйбышев — Вендерево — гр. Омской обл. км. 399+930 III категории. Интенсивность движения 3000 авт./сут. Показатель роста интенсивности движения . Протяженность подлежащего ремонту участка 10 км. Площадь выбоин — 1200 . Данные о дорожно-транспортных происшествиях отсутствуют.

Для сравнения рассмотрим способы асфальтобетонного покрытия с использованием различных смесей, которые можно укладывать при температуре воздуха до -10 ̊С (табл. 1)

Стоимость 1 отремонтированного дорожного покрытия

п/п

Вид работ

Материалы, ед. изм.

Расход на 1

Стоимость, руб.

на

ед. изм.

на

1

Заделка разрушения гранулированной асфальтобетонной смесью

Предисловие

Многие дорожно-строительные организации, занятые устройством конструктивных слоев из асфальтобетюнных смесей, не укладываются в сроки строительного сезона, регламентированные действующими в настоящее время нормативными документами, а также испытывают дефицит щебня, в основном мелкозернистых фракций.

“Методические рекомендации по устройству верхних слоев покрытий автомобильных дорог из крупнозернистых асфальтобетонных смесей”, составленные на основе работ, выполненых Союздорнии на объектах треста ” Мосасфаль тстрой” в 1987-1989 гг., позволяют в значительной степени решить эти проблемы.

Наиболее целесообразно применение крупнозернистых асфальто­бетонных смесей, стоимость которых ниже стоимости мелкозернистых, при устройстве покрытий при по­ниженных положительных и отрицательных температурах воздуха, когда в целях уменьшения интенсивности охлаждения смеси в покрытии, устраивают более толстые слои .

В настоящих Методических рекомендациях представлены технологи­ческие особенности строительства верхних слоев покрытий автомобильных дорог из указанных выше смесей с учетом погодных условий (температуры воздуха и скорости ветра), состояния основания, а также наличия парка дорожно-строительной техники.

Методические рекомендации составил канд. техн. наук С.Г. Фурсов.

Предложения и замечания по данной работе просьба на. правлять по адресу: 143900, Московская обл., г. Балашиха-6, ш. Энтузиастов,79, Союздорнии.

1. Общие положения

1.1. Настоящие Методические рекомендации разработа­ны в дополнение к действующим нормативно-техническим документам и предназначены для применения при строительстве верхних слоев покрытий автомобильных дорог из крупнозернистых асфальтобетонных смесей.

1.2. Требуемое количество асфальтобетона и долговеч­ность покрытий могут быть гарантированы при условии соблюдения требований ГОСТ 9128-84 к плотному асфальтобетону, СНиП 3.06.03-85 и настоящих Методических рекомендаций – к технологии производства работ.

1.3. Успешное строительство асфальтобетонных слоев дорожного покрытия при отрицательных и пониженных по­ложительных температурах воздуха возможно, если заблаговременно (в теплый период года) подготовлен задел основания. Величина такого задела определяется временем, на которое продлен строительный сезон, и темпом работ в указанных выше условиях.

1.4. Крупнозернистые асфальтобетонные смеси рекомен­дуется укладывать в покрытие слоями толщиной не менее 1,5 размера наиболее крупной фракции, предусмотренной ГОСТ 9128-84 для зерновых составов минеральной части.

Читать еще:  Укладка ступеней на бетонную лестницу

1.5. При строительстве дорожных покрытий из крупно – зернистых асфальтобетонных смесей при отрицательных и пониженных положительных температурах воздуха должен быть выполнен ряд мероприятий, направленных на сниже­ние тепловых потерь и интенсивности охлаждения смеси , что необходимо для нормальной работы АБЗ, автомобилей-самосвалов, асфальтоукладчиков и катков. Основание под­готавливают, удаляя снег и лед, а иногда его и просушивают.

Особое внимание следует обращать на правильную ор­ганизацию работ, определяющую темп строительства и тща. тельность уплотнения асфальтобетонной смеси в указанных условиях. Поскольку асфальтобетонная смесь уплотняется при температуре не ниже 80-70 ° С, то при чрезмерно быстром ее охлаждении нельзя получить требуемую нормами плотность, если не принять специальные меры, замедляю­щие процесс остывания.

1.6. Требуемое качество уплотнения покрытия при от­рицательных и пониженных положительных температурах воздуха может быть обеспечено при правильном выборе типа катков, выполнении минимально необходимой работы всех катков, а также при соблюдении рациональных тем­пературных интервалов смеси для каждого типа катка.

Уложенный в покрытие слой асфальтобетонной смеси имеет неодинаковую скорость охлаждения по толщине, поэтому строители должны точно соблюдать основные технологические принципы и правила укатки смеси при отрица­тельных и пониженных положительных температурах возду­ха, чтобы получить нормальную плотность.

1.7. В случае укатки смеси асфальтоукладчиками с высоко­эффективными рабочими органами более высокую на­чальную степень уплотнения можно получить при использо­вании высокощебенистых смесей типов А и Б.

1.8. При производстве работ по устройству асфальтобе­тонного покрытия при отрицательных и пониженных положи­тельных температурах воздуха рекомендуется применять для приготовления асфальтобетонных смесей менее вязкие битумы, из используемых в асфальтобетоне для устройства верхних слоев покрытий согласно ГОСТ 9128-84, а так­же ПАВ, что позволит увеличить резерв времени для эффективного уплотнения слоя.

2. Подготовка АБЗ к работе в условиях отрицательных и пониженных положительных температур воздуха

2.1. Подготовка АБЗ к работе в условиях отрицательных и пониженных положительных температур воздуха, тех­нология приготовления асфальтобетонных смесей и их транспортирование дрлжны соответствовать положениям “Руководства по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий” (М ., 1978) и настоящих Методических ре­комендаций.

2.2. Количество выпускаемой заводом асфальтобетон­ной смеси должно обеспечивать непрерывную с заданным темпом работу асфальтоукладчика в течение смены.

2.3. Максимальную дальность транспортирования ас­фальтобетонной смеси устанавливают исходя из того, что ее температура на месте укладки должна быть не ниже 140°С. При этом следует учитывать температуру смеси на выходе из смесителя (150-170°С) и интенсивность охлаж­дения ее в процессе транспортирования. Среднеинтегральная интенсивность охлаждения всего объема смеси в неутепленном кузове автомобиля-самосвала грузоподъемностью 12 т для различных температур воздуха и скорости ветра 2-5 м/с при транспортировании приведена в таблице.

Температура воздуха ,°С

Интенсивность охлаждения при транспортирова­нии смеси ,°С/мин

2.4. Необходимое количество транспортных средств для доставки смеси к месту укладки назначают в зависимости от их грузоподъемности, дальности возки и объема выпус­каемой за смену асфальтобетонной смеси.

3. Подготовка основания

3.1. Перед устройством асфальтобетонного покрытия не­обходимо подготовить основание согласно СНиП 3.06.03-85 . При отрицательных температурах воздуха основание очища­ют от снега и льда; чтобы повысить качество строительст­ва, целесообразно основание просушить и нагреть.

3.2. Очищают поверхность основания от пыли и грязи с помощью механических щеток поливочно-моечной машины или навесных щеток на тракторах.

3.3. Предварительную очистку основания от уплотненного снега и льда рекомендуется выполнять различными механическими рыхлителями: бульдозером, дисковыми бо­ронами, катками с металлическими ребрами на вальцах и т.п. При толщине снега и льда более 4-5 см предваритель­ную очистку осуществляют в два приема: первичную гру­бую – бульдозером или рыхлителем автогрейдера, вторичную – ножом автогрейдера, дисковыми боронами, катками с металлическими ребрами и т.п.

3.4. После окончания предварительной очистки основа­ния в ту же смену рассыпают химические вещества, способствующие удалению уплотненнного снега и льда. На сле­дующий день убирают остатки оттаявшего льда механичес­кими щетками поливочно-моечной машины или навесными щетками на тракторах. Необходимы щетки из стальной проволоки укороченной длины для повышения жесткости.

Удалять прослойки снега и льда после окончания пред­варительной очистки можно также, используя различные разогреватели: инфракрасные и газовые горелки, турбинные разогреватели и т.п.

3.5. Щебеночные основания под асфальтобетонное по­крытие, устраиваемое при отрицательных и пониженных по­ложительных температурах воздуха, необходимо обрабаты­вать асфальтобетонной смесью (горячей, теплой, холодной. песчаной или мелкозернистой ). Асфальтобетонную смесь распределяют на последнем этапе уплотнения щебеночного основания в количестве 10-15 кг на 1 м 2 , благодаря чему уменьшается поступление влаги в основание и создаются условия для механизированной его очистки перед укладкой асфальтобетонной смеси в покрытие.

Щебеночное основание можно также предохранить от переувлажнения заблаговременным розливом (в сухую по­году) жидкого битума (0,5 ¸ 0,6 л/м 2 ). После этого основа­ние должно быть закрыто для проезда.

3.6. Перед укладкой слоя покрытия из асфальтобетон­ной смеси при отрицательных и пониженных положительных температурах воздуха целесообразно просушивать и нагревать основание разогревателями (за 10-1 5 м впереди укладчика) или горячим песком. Щебеночное основание, обработанное битумом, не разогревают.

В качестве тепловых машин с газовыми горелками инфракрасного излучения можно использовать выпускаемые промышленностью и имеющиеся у дорожников агрега­ты предварительного разогрева покрытия из комплекта термопрофилировщика ЭД-232 (СССР), “Ремиксер” фирм “Виртген” или “Фёгель” (ФРГ), а также разогреватель-ремонтер на МТЗ-50 (Киевский завод “Ремдормаш” Минавтодора УССР) и им подобные.

3.7. Перед укладкой асфальтобетонной смеси в покры­тие следует выполнять подгрунтовку разогретого основания розливом битума или эмульсии согласно СНиП 3.06.03-85.

4. Технология устройства асфальтобетонных покрытий

4.1. Раскладку горячей крупнозернистой асфальтобетон­ной смеси и полное ее уплотнение рекомендуется выполнять согласно СНиП 3.06.03-85.

4.2. Максимально допустимое время технологического процесса устройства покрытий зависит от начальной тем­пературы смеси на месте укладки, погодных условий, тол­щины покрытия и вида основания.

4.3. Устраивать асфальтобетонные покрытия рекомендуется отрядом дорожно-строительных машин, включающим асфальтоукладчик и катки разных типов: легкие – массой до 5-6 т, средние – массой до 10 т и тяжелые – массой свыше 10 т.

4.4. Смесь необходимо распределять асфальтоукладчиком с включенными рабочими уплотняющими органами. В таком случае коэффициент уплотнения покрытия Ку достигает 0,86-0,96 (без включения уплотняющих органов Ку = 0,78 ¸ 0,82).

Если после прохода асфальтоукладчика Ку = 0,90 ¸ 0,94, то из звена катков исключают легкий каток, а при Ку = 0,96 – легкие и средние катки.

4.5. Чтобы улучшить продольное сопряжение полос по­крытия, смесь рекомендуется укладывать двумя асфальто­укладчиками. При работе одного укладчика длину захватки следует уменьшить, чтобы новая полоса примыкала к теплой, еще не остывшей кромке ранее уложенной полосы,

4.6. Перед началом укладки смеси выглаживающую пли­ту асфальтоукладчика прогревают форсункой и поддерживают в подогретом состоянии во время работы. Учитывая возможность перерыва в поступлении горячей асфальтобе­тонной смеси, в зоне расположения рабочих органов сле­дует всегда оставлять ее в запас.

4.7. Общее количество проходов катков по одному сле­ду после прохода асфальтоукладчика без включенного уп­лотняющего оборудования – 20-24, при работающем оборудо­вании – 10-14. Требуемое количество проходов катков уточняется пробной укаткой.

4.8. Эффективность уплотнения слоя покрытия при по­ниженных положительных и отрицательных температурах воздуха возрастает при установке приспособлений для обо­грева вальцов; в частности, вальцы трехосных трехвальцо­вых катков целесообразно заполнять горячими водой или маслом.

4.9. Замена гладковальцового катка среднего типа са­моходным катком на пневматических шинах при 6-10 про­ходах по одному следу позволяет сократить общее количество проходов катков на 30-35%. Первые проходы (от 2 до 5) катка на пневматических шинах осуществляют при давлении воздуха в шинах 3-4 МПа, а последующие – при 5-6 МПа. Кроме того, использование катков на пневматических шинах вместо гладковальцовых позволяет снизить интенсивность охлаждения асфальтобетонной смеси в про­цессе укатки.

4.10. Уплотнение слоев асфальтобетонной смеси толщи­ной более 10 см следует начинать самоходными катками на пневматических шинах, а заканчивать – гладковальцовыми металлическими: двухосными двухвальцовыми или трехосными трехвальцовыми. Такой режим укладки обес­печивает требуемую ровность слоя.

4.11. При укладке слоя асфальтобетонной смеси толщи­ной от 10 до 20 см обязательна установка боковых упоров, предотвращающих раскатывание и разрушение кромки слоя. В качестве боковых упоров наиболее целесообразно использовать присыпные обочины и бортовые камни, а так­же рельс-формы или деревянные брусья прямоугольного сечения, высота которых должна быть равна толщине слоя.

Брусья помещают на основание и фиксируют их положе­ние с внешней стороны штырями (по два штыря на брус длиной 4 -5м). Упоры следует устанавливать по ходу дви­жения укладчиков на 0,4 – 0,5 длины сменной захватки.

4.12. Рекомендуется принимать следующие рабочие ско­рости движения катков (км/ч): на пневматических шинах – 6-10, гладковальцовых – 4-5, вибрационных – до 3.

4.13. Минимальная длина частного потока уплотняющих машин при устройстве асфальтобетонных покрытий не долж­на быть меньше 4-5 длин катка (чтобы исключить боль­шое число сдвигов смеси при разгоне и торможении кат­ка), что соответствует 20 -25м. При пониженных положи­тельных и отрицательных температурах воздуха укатку асфальтобетонной смеси легким (средним) катком необхо­димо начинать сразу после раскладки смесии при обеспе­чении по условиям техники безопасности минимального удаления асфальтоукладчика, составляю­щего 5-6 м.

4.14. Дефекты покрытия, возникшие после прохода укладчика или в процессе уплотнения (раковины, пористые места и т.п.), следует немедленно исправлять, применяя для этого горячую асфальтобетонную смесь.

5 . Контроль качества работ

5.1. Работы по приготовлению крупнозернистых ас­фальтобетонных смесей и устройству покрытий из них следует проводить под усиленным контролем инженерно-технического персонала и лаборатории.

5 . 2. Технический контроль за строительством асфальтобетонных покрытий из крупнозернистых смесей должен производиться в соответствии со СНиП 3.06.03-85. Особое внимание следует уделять контролю плотности асфальтобетонного покрытия и однородности текстуры его поверхности.

6. Техника безопасности

6.1. Работы по приготовлению асфальтобетонных сме­сей и строительству иа них покрытий должны производиться в соответствии с требованиями СНиП III -4-80 и “Правилами техники безопасности при строительстае, ремонте и содержании автомобильных дорог”. (М.:Транспорт, 1978).

6 .2. Чтобы обеспечить безопасность работ, места строительства асфальтобетонного покрытия необходимо ограждать в соответствии с “Инструкцией по ограждению места работ и расстановке дорожных знаков при строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог” ВСН 179-73 после согласования с органами ГАИ.

6.3. На объектах строительства следует оборудовать бытовые помещения. Рабочие и линейные ИТР должны быть обеспечены спецодеждой согласно действующим нор­мам.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector