Покрытия, построенные с применением органических вяжущих материалов

 

Рис. 4. Выработка машин по загрузке эмульсией и щебнем

На рис. 4 представлены графики выработки (в тыс. м²) всех трех типов машин: автогудронаторов, распределителей щебня и битумо-(эмульсие)-щебнераспределителей при норме розлива битумной эмульсии в 1,4 и 2,1 л/м² и норме распределения щебня в 10,0 и 15,0 кг/м². 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.

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).

 

5. Традиционный способ

Работы по устройству одиночной  поверхностной обработки традиционным способом с использованием битумов, дегтебитумов, битумо- и дегтеполимерных вяжущих производят в следующем порядке:

• подготовка поверхности (очистка от пыли и грязи) и ремонтные работы;
• розлив вяжущего;
• распределение щебня;
• укатка;
• уход в период формирования.

Работы по устройству двойной  поверхностной обработки производят в такой последовательности:

• подготовка поверхности (очистка от пыли и грязи) и ремонтные работы;
• первый розлив вяжущего;
• первая россыпь щебня;
• укатка;
• второй розлив вяжущего;
• вторая россыпь щебня (между первой и второй россыпью щебня допускается перерыв не более 3–5 суток);
• укатка;
• уход в период формирования.

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.

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.

6. Вяжущее

При устройстве поверхностной  обработки в качестве вяжущих  используют вязкие битумы, битумы с  добавками дегтей, битумы и дегти  с добавками полимеров, битумные эмульсии.

Вяжущее обеспечивает гидроизоляцию  покрытия, приклеивание каменного материала  к покрытию или основанию и  соединение щебенок в единый слой.

Марку битума выбирают по ГОСТ 22245-90 с учетом дорожно-климатической  зоны: для I – БНД 90/130 и БНД 130/200, для II и III – БНД 60/90, БНД 90/130, БНД 130/200, БН 60/90, БН 90/130 и БН 130/200, для IV и V – БНД 60/90, БНД 90/130, БН 60/90 и БН 90/130.

Битум должен выдерживать  испытание на сцепление со щебнем, используемым для устройства поверхностной обработки. При неудовлетворительном сцеплении битума со щебнем следует использовать добавки соответствующих ПАВ или производить предварительную обработку щебня дегтем или смесью битума с дегтем.

Применяемые каменноугольные  дегти должны иметь марку Д-5, Д-6 или Д-7 по ГОСТ 4641-80 и использоваться на автомобильных дорогах не выше III категории. На участках дорог, проходящих по населенным пунктам, применение каменноугольных  дегтей не разрешается.

При устройстве поверхностной  обработки с использованием эмульсий применяют преимущественно катионные  битумные эмульсии класса ЭБК-1, ЭБК-2, отвечающие требованиям ГОСТ 52128. В условиях III – IV дорожно-климатических зон  и при благоприятных погодных условиях во II зоне допускается применение анионных эмульсий класса ЭБА-1, ЭБА-2. Эмульсии должны выдерживать испытание на сцепление пленки вяжущего со щебнем.

При устройстве поверхностной  обработки на катионных битумных эмульсиях используют необработанный органическим вяжущим щебень, на анионных эмульсиях – преимущественно черный щебень.

При устройстве поверхностной  обработки на дорогах с интенсивностью движения свыше 3000 авт/сут., с движением преимущественно грузовых автомобилей, также в районах с резко континентальным климатом применяют битум и деготь с добавками полимеров. Дегтеполимерное вяжущее используют на дорогах не выше II категории.

 

Вяжущие материалы

 

Вяжущие материалы придают  инертным материалам в специальных  смесях дорожных одежд необходимое  сцепление в единую массу. К вяжущим  естественным материалам относятся:

Суглинок — подразделяется по физико-механическим свойствам на: тяжелый — глинистых частиц от 20 до 30%; средний — глинистых частиц от 15 до 20%; легкий — глинистых частиц от 10 до 15%. Вводится в состав верхнего дорожного покрытия тяжелый или средний суглинок до 30 %,

Битум — получают в результате переработки нефти. Применяется для приготовления асфальтового бетона, для поверхностной обработки дорожных покрытий и оснований.

Асфальтобетон — искусственный материал, состоящий из специально приготовленной смеси щебня или гравия, песка, минерального порошка и битума, укладывается либо в горячем-состоянии (125-180 °С), либо при температуре воздуха во время производства работ — холодном при обязательной укатке или уплотнении вибраторами. Подразделяется по крупности зерен инертного материала на крупнозернистый (до 35 мм); среднезернистый (до 25); мелкозернистый (до 16); песчаный (до 5 мм).

Упругие материалы — придают верхнему покрову упругие и эластичные свойства.

Торф — Для дорожного строительства применим волокнистый торф с малой степенью разложения (до 20-30 %) в смеси с пиритовыми огарками в промежуточном, влагоемком слое.

Лигнин — является одним из отходов гидролизных предприятий и имеет темно-коричневый цвет. Практически не подвержен гниению, состоит из мелких и упругих кусочков обработанной древесины. Может применяться в верхнем покрове.

Хлопковая шелуха — представляет собой отход при производстве хлопка, пригодна для устройства нижнего упруговлагоемкого и верхнего изоляционного слоев дорожной одежды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание:

 

1. Покрытия, построенные с применением органических вяжущих материалов
2. Поверхностная обработка
3. Виды поверхностных обработок
4. Технология поверхностной обработки с синхронным распределением вяжущего и щебня
5. Традиционный способ
6. Вяжущее
7. Список литературы