Технология ремонта дорожного асфальтобетонного покрытия

Каким бывает ремонт асфальта

Асфальтобетон используется для обустройства дорожного покрытия во многих странах мира, так как обладает высокими эксплуатационными характеристиками, которые отлично подходят для этих целей. Однако, как и большинство из существующих материалов, АБ разрушается под воздействием времени и внешних факторов, вследствие чего требуется ремонт асфальта.

«В зависимости от того, какого рода повреждения получило полотно, можно прибегнуть к локальному или же капитальному ремонту покрытия. Иногда достаточно просто заделать трещину, однако на срок службы дорожного полотна оказывают влияние масса факторов, из-за которых в некоторых случаях лучшим решением будет демонтировать существующий асфальт, чтобы произвести асфальтирование заново»

Ремонт асфальта позволяет быстро вернуть покрытию безопасное состояние, а также существенно продлить срок службы дорог и пешеходных зон. Также существуют профилактические методы, которые способны предотвратить серьезные повреждения.

Почему разрушается асфальт

На скорость износа асфальтового покрытия влияют как естественные факторы, так и человеческие. К естественным факторам можно отнести низкие и высокие температуры, а также температурные перепады. Кроме того, важным параметром является нагрузка на дорожное полотно – чем она выше и интенсивнее, тем быстрее покрытие будет изнашиваться, вследствие чего может потребоваться ремонт асфальта.

В целом, к причинам разрушения дорожного полотна можно отнести следующие:

• Нагрузка на дорожное полотно и ее интенсивность;
• Недостаточная толщина покрытия;
• Низкие и высокие температуры, а также перепады;
• Прочие климатические условия;
• Некачественные материалы, из которых создано покрытие и его основание;
• Несоблюдение технологии укладки асфальта;
• некоторые другие факторы.

При этом, если производить ремонт асфальта, как только начинают появляться какие-либо дефекты, капитальный ремонт можно значительно отсрочить.

Локальный ремонт асфальта

Ямочный ремонт асфальта самый распространенный способ, который используется для восстановления целостности покрытия. Несмотря на название, данный вид ремонта подходит для ликвидации не только ям, но и трещин, выбоин и прочего.

Можно выделить несколько типов локального ямочного ремонта:

• Струйно-инъекционный способ;
• Санация трещин;
• Ремонт асфальта холодными смесями;
• Ремонт горячим асфальтом;
• Ремонт литым асфальтом.

Струйно-инъекционная схема

Подходит для ремонта небольших дефектов. Это могут быть ямы, трещины или выбоины. Перед началом восстановления поврежденный участок необходимо очистить от грязи, пыли и мусора, что можно сделать воздушным напором. Также рекомендуется просушить область ремонта перед ликвидацией повреждений.

После этого поврежденная область обрабатывается водно-битумной эмульсией, засыпается мелким щебнем, после чего снова обрабатывается водно-битумной эмульсией. После укладки щебень необходимо качественно уплотнить, чтобы обеспечить достаточные эксплуатационные характеристики заплатки.

Ремонт асфальта струйно-инъекционным способом подразумевает использование щебня из твердых горных пород, размер фракций – 0,5-1 см. Такой тип ремонта может производиться в разные сезоны, так как требуемая температура воздуха составляет от -15 до +40°C.

Для такого ремонта используется специальная машина-ремонтер. Она способна как качественно очистить область ремонта даже от твердой грязи (воздухом под давлением), так и нанести эмульсию и засыпать щебень. Уплотнение производится ручным оборудованием.

Где используется струйно-инъекционный ремонт асфальта:

• парковки;
• тротуары;
• другие пешеходные зоны;
• зоны с небольшой транспортной нагрузкой.

Для дорог общего пользования способ не подходит, так как подобная заплатка не выдержит давления тяжелого транспорта.

Санация трещин

Некоторые специалисты не относят санацию трещин к категории ямочного ремонта, так как данные манипуляции производятся еще до появления крупных повреждений. Однако нет существенной разницы, как классифицировать такой ремонт асфальта, главное его результативность.

Санацией трещин называют способ, при котором швы и трещины обрабатываются и герметизируются полимерными или битумными составами. Это позволяет предотвратить дальнейшее разрушение полотна, ликвидируя разрушения на начальном этапе их формирования. При своевременной обработке подобный способ позволяет продлить срок службы участка дороги до 5-7 лет.

Перед началом процедуры необходимо очистить трещину от пыли, грязи, мусора и влаги, как требует любой ремонт асфальта. Делается это напором воздуха, а также тепловым копьем.

Существует 2 основных способа санации трещин:

Метод заливки подходит для небольших трещин шириной до 50 мм. Подразумевает удаление поврежденного слоя покрытия на всю глубину вдоль образовавшейся трещины, чтобы придать объекту ремонта правильную геометрическую форму. Для этого используется специальное оборудование – раздельщик швов и трещин.

После этого образовавшийся резервуар заполняется герметизирующим материалом, от качества которого будет зависеть и качество заплатки. Процесс заливки герметика осуществляется с помощью плавильно-заливочных машин.

Метод заполнения используется для более крупных трещин шириной более 50 мм. Также подходит для разветвленных сложных трещин, и не требует разделки поврежденного участка (не нужно расширять и придавать правильную геометрическую форму).

В остальном процесс схож с заливкой – после очистки и просушки полость необходимо заполнить герметизирующим материалом, в роли которого выступают битумные мастики.

Данный метод подходит как для дорог общего пользования, так и для пешеходных зон.

Ямочный ремонт асфальтобетоном

К этому типу ремонта мы отнесем ремонт асфальта привычным асфальтобетоном. Подобный ремонт асфальта подходит как для автомобильных дорог, так и для пешеходных зон. Для дорог II и I категории используется горячий или литой асфальт, а для обычных дорог подойдет и холодный асфальтобетон.

Процедура может производиться следующими типами асфальтовых смесей:

Каждый из типов асфальтобетона имеет свои особенности, как по составу, так и по технологии ремонта, и по температуре воздуха в момент проведения работ.

Ремонт асфальта холодными смесями достаточно простой способ ликвидации ям и выбоин, который может производиться даже в холодную погоду. Еще одним преимуществом данного вида асфальтобетона является то, что он не требует разогрева перед укладкой. Однако холодная смесь имеет более низкие характеристики, чем горячий или литой асфальт.

Ремонт асфальта горячими смесями может производиться при температуре воздуха от +5°C, а смесь должна быть разогрета до 110-130°C или хотя бы до 100°C. Горячий АБ обладает более высокими физико-механическими характеристиками, чем холодный.

Технология ремонта холодным и горячим асфальтом:

• Очистка области ремонта от мусора, грязи, пыли и влаги и прочего;
• Выравнивание краев поврежденного участка;
• Обработка области жидким битумом из расчета 0,5 л/ 1м 2 ;
• Укладка мелкого щебня с последующим уплотнением (если глубина повреждения более 20 см);
• Укладка асфальта (на 2 см выше нужного уровня);
• Уплотнение асфальтового слоя.

Уровень следует взять выше, так как после уплотнения он понизится. Уплотнение производится ручным оборудованием или дорожными катками.

«Разница в технологиях ремонта двумя этими смесями заключается в том, что второй вариант более механизированный, его применение требует использования спецтехники. Первый же вариант может производиться только с участием ручного оборудования»

Ремонт асфальта литыми смесями существенно отличается от двух предыдущих вариантов. Во-первых, литой асфальт имеет более высокие эксплуатационные характеристики, чем предыдущие варианты, однако и его стоимость будет выше. Во-вторых, литой асфальт имеет жидкую консистенцию, и не требует уплотнения, так как самостоятельно набирает плотность и твердость в процессе остывания.

Технология ремонта литым асфальтом отличается от технологии с применением горячих и холодных смесей только тем, что литой асфальт не требует уплотнения. В остальном все то же самое: подготовить область ремонта, после чего залить ее литой смесью.

Капитальный ремонт асфальта

Капитальный ремонт асфальта может быть двух видов:

• 1. Полное 100% восстановление дорожного полотна, включающее замену основания, а иногда и восстановление земляного полотна.
• 2. Снятие верхнего слоя асфальтового покрытия, чтобы уложить новый асфальт.

Первый вариант более радикальный, и используется при неудовлетворительном состоянии всего дорожного полотна. Однако в большинстве случаев, если говорить о современных автомобильных дорогах, такого масштабного вмешательства не требуется.

Второй вариант выполняется методом фрезерования, с использованием специальных дорожных фрез. Изначально использовался метод горячей фрезеровки, который подразумевал предварительный разогрев покрытия перед его снятием. Такое покрытие было довольно просто срезать, однако у метода было несколько недостатков, в числе которых более сложный процесс и невозможность повторного использования срезанного асфальта.

На сегодняшний день используется метод холодного фрезерования. Ремонт асфальта данным способом более технологичный, а также позволяет прямо на месте производить из снятого покрытия асфальтовую крошку, которая может повторно использоваться.

Делается это за счет превращения срезанного слоя в асфальтогранулят, причем с возможностью задать размер фракций. Также с помощью современных дорожных фрез можно регулировать глубину фрезерования.

Технология холодного фрезерования:

• 1. Дорожная фреза срезает асфальтовое покрытие на заданную глубину, перерабатывая его в гранулят для последующего использования;
• 2. Поверхность по необходимости очищается от пыли, грязи и влаги;
• 3. Происходит обработка битумными эмульсиями;
• 4. Производится укладка свежего асфальта с помощью асфальтоукладчиков;
• 5. Далее следует уплотнение дорожными катками, если используется горячий асфальтобетон.

Такой способ ремонта асфальта позволяет не только обновить покрытие, но и укрепить его. Перед укладкой нового асфальтобетона можно уложить геосетку, которая выступит в качестве армирующего материала, повышая прочность дорожного полотна.

Выводы

Ремонт асфальта может потребоваться как по естественным причинам типа износа или сурового климата региона, так и из-за нарушений технологии асфальтирования или же использования некачественных материалов. Однако в любом случае асфальтовое покрытие можно восстановить.

В некоторых случаях, когда повреждения находятся на начальном этапе формирования, можно существенно продлить срок службы полотна с помощью санации трещин, а небольшие повреждения пешеходных зон ликвидируются струйно-инъекционным способом.

Более крупные локальные повреждения полотна можно исправить с помощью ямочного ремонта асфальта, который может производиться различными видами асфальтобетона.

Также существует ремонт асфальта методом фрезерования, используемый при более масштабном ремонте полотна. Способ подразумевает срезание верхнего слоя покрытия с помощью дорожной фрезы, а также последующую укладку свежего асфальтобетона.

В крайнем случае, можно полностью отремонтировать дорожное полотно, начиная от самого основания, однако такой способ требуется не часто.

Источник

Технология ремонта дорожных покрытий

Гравийные и щебеночные покрытия. При их ремонте проводят периодическую ремонтную профилировку, устраняют выбоины, колеи и просадки, а также осуществляют мероприятия по обеспыливанию. Ремонтную профилировку покрытия с добавлением нового материала выполняют автогрейдерами или грейдерами при оптимальной влажности (от 10 до 15 % в зависимости от состава песчано-глинистых фракций), соответствующей такому состоянию гравийного или щебеночного материала, когда он хорошо срезается, перемещается и уплотняется (табл. 12.4.1).

Ремонтная профилировка гравийных (щебеночных) покрытий с добавлением нового материала (на 1000 м покрытия)

Вид работы	Ширина покрытия, м	Число круговых проходов	Состав звена	Трудоемкость, чел.-ч
Кирковка покрытия кирковщиком, смонтированным на автогрейдере	Машинист 5-го разряда — 1	0,59 0,63
Дорожный рабочий 2-го разряда — 1
Перемещение автогрейдером дополнительного гравийного материала с обочины, разравнивание по всей ширине покрытия	Машинист 5-го разряда — 1	0,77
0,66
Перемешивание автогрейдером вскиркованного и вновь добавленного материала со сбором в мерный вал	Машинист 5-го разряда — 1	0,51
0,44
Разравнивание и планировка материала на всю ширину покрытия	Машинист 5-го разряда — 1	0,77
0,66
Поливка распланированною гравийного материала водой (норма до 0,9 м 3 на 100 м 2 )	6-7	—	Машинист 4-го разряда — 1	0,75
Уплотнение материала самоходным катком (8-10 т) за 4 прохода по одному следу	6-7	—	Машинист 5-го разряда — 1	2,2
Регулирование движения по ширине покрытии и уход та покрытием в течение 3 дней с перестановкой ограждений	6-7	—	Дорожный рабочий 2-го разряда -1	1,38

Подлежащее ремонту вскирковывают. Удалив вскиркованный материал, выбоину засыпают гравийным материалом, по составу близкому к материалу верхнего слоя покрытия с зернами не крупнее 20 мм, на 1. 2 см выше уровня покрытия. Для заделки выбоин можно использовать вскиркованный материал, но только после его грохочения.

При большом объеме работ гравийный материал уплотняют самоходными катками на пневматических шинах или катками массой 5. 10 т, а при небольшом объеме пневматическими, электрическими или ручными трамбовками массой 25. 30 кг. Уплотняют от краев к середине выбоин. Для лучшего уплотнения материал поливают водой из расчета 1,5. 2 л/ м 2 на каждый сантиметр глубины выбоины. Вместо воды целесообразно применять 30 %-ный водный раствор хлористого кальция CaCl₂ или 30-40 %-ный водный раствор технического лигносульфоната.

Ремонт выбоин или просадок щебеночного покрытия, построенного способом заклиники, выполняют тем же методом, а покрытия из смеси оптимального состава — как и гравийных покрытий (табл. 12.4.2 и 12.4.3).

Расход материалов на ремонт

Материалы	Расход материалов, м 3 на 10 м 2 ремонтируемых мест, при глубине выбоин или просадок, см до
Щебень	0,42	0,67	1,0
Гравий	0,41	0,66	0,99

Состав звена и затраты труда

Покрытие	Состав звена	Трудовые затраты чел.-ч на 1 м 2 , при глубине ремонтируемых мест, см, до
Гравийное	Дорожные рабочие	0,15	0,17	0.25
Щебеночное	4-го разряда — 1	0,15	0,24	0.33

Колеи и небольшие гребни, образующиеся под воздействием движения, выравнивают с помощью тяжелых катков, предварительно увлажнив покрытие. Такой способ применяют для ликвидации небольших неровностей на достаточно прочном покрытии. В других случаях колеи устраняют путем ямочного ремонта.

Щебеночные и гравийные покрытия, обработанные органическими вяжущими. В процессе ремонта устраняют выбоины, повреждения и неровности кромок, бугры и наплывы, небольшие проломы и просадки покрытия.

Ямочный ремонт производят преимущественно холодными щебеночными (гравийными) смесями, обработанными органическими вяжущими.

В отдельных случаях допускается применять холодные или горячие асфальтобетонные смеси или способ пропитки прямой или обратный. В холодных смесях в качестве вяжущего используют жидкие (или вязкие) битумы, каменноугольные дегти, битумные эмульсии.

Ремонт производят: холодным способом, если температура воздуха не ниже 5 °С и горячим способом, если температура воздуха не ниже 10 °С.

Холодный способ целесообразен при глубине выбоин до 3 см, а горячий — при выбоинах глубже 3 см.

При любом из указанных способов подготавливают ремонтируемое место, включая обрубку (раскирковку) краев, очистку от пыли и грязи, обработку очищенной поверхности органическим растворителем (соляровым маслом, керосином) по норме 0,1. 0,15 л/м с помощью краскопультов или распылителей и нанесение на нее жидкого битума, остаточного битума (гудрона) вязкостью 20-70 или дегтя в количестве 0,3. 0,5 л/м 3 , нагретых до 60 °С.

Непосредственно после подгрунтовки выбоину заполняют ремонтным материалом, толщину слоя которого назначают с учетом коэффициента уплотнения.

При использовании горячих смесей материал укладывают в один слой, когда глубина выбоин не превышает 5 см, и в два слоя, если глубина более 5 см, и тщательно послойно уплотняют. Если применяют способ пропитки, в подготовленную выбоину укладывают щебень размером не более 0,8 глубины выбоины, но не мельче 16 мм, и уплотняют. Затем разливают вязкий битум или деготь из расчета 0,8-1,0 л/м 2 на каждый сантиметр глубины выбоины. Температура вяжущего при розливе должна быть: битума марок БНД 200/300, БНД 130/200 — 120. 160°С. Разлив вяжущее, распределяют щебень фракции 5. 15 мм и уплотняют. Небольшие ремонтируемые площади уплотняют трамбовками.

Участки покрытия, поврежденного многочисленными выбоинами, ремонтируют картами. Поврежденные участки кромок покрытия в местах сопряжения с обочинами исправляют указанными выше способами ямочного ремонта, обеспечивая надлежащий упор со стороны обочины.

Асфальтобетонные покрытия. К основным работам по ремонту асфальтобетонных покрытий относят восстановление изношенных верхних слоев, устранение повреждений в виде выбоин, трещин, отдельных волн, бугров и наплывов, обломов и неровностей кромок, устройство поверхностной обработки, защитных слоев и слоев износа. К выполнению этих работ приступают весной с наступлением теплой и устойчивой погоды. Ремонтные работы начинают с заделки выбоин методами ямочного ремонта с использованием холодного фрезерования покрытия. Фрезерование выполняется при помощи машин для холодного фрезерования. Технические характеристики ряда фрез фирмы » Wirtgen» приведены в табл. 12.4.4 [80].

Технические характеристики фрез » Wirtgen»

Параметры	Марка фрезы
W 350	W 500	W 600 D С	W 1000 F	W 1200 F
Ширина фрезерования	350 мм	500 мм	600, 500, 400 мм	1000 мм
Глубина фрезерования	0. 100 мм	0. 160 мм	0. 300 мм	0. 315 мм	0. 315 мм
Мощность двигателя	35 кВт (48 л.с.)	19 кВт (107 л.с.)	123 кВт (167 л.с.)	185 кВт (252 л.с.)	185 кВт (252 л.с.)
Рабочая масса	4400 даН (кг)	7400 даН (кг)	12030 даН (кг)	17300 даН (кг)	17300 даН (кг)
Привод фрезерующего барабана	механич.	гидравл.	механич.	механич.	механич.
Число колес	3 (доп. оборуд. 4)
Ходовой привод	гид./на перед. колеса	гид./на перед. колеса	гид./на перед. колеса	гид./на перед. колеса	гид./на перед. колеса

При ремонте соблюдают общую технологическую последовательность, которая включает подготовку поврежденного места, приготовление, укладку и разравнивание смеси, уплотнение.

В качестве ремонтных материалов служат горячие и холодные асфальтобетонные смеси, литой асфальт, щебеночные и гравийные материалы, обработанные органическим вяжущим. Горячие асфальтобетонные смеси и литой асфальт используют преимущественно не дорогах I и II категорий.

Ремонт покрытий с применением горячих асфальтобетонных смесей производят в сухое и теплое время года при температуре воздуха не ниже 10°С. Литой асфальт допускается укладывать и при пониженных температурах воздуха — до -5°С.

Подготовку ремонтируемого места ведут в следующем порядке: границы выбоин оконтуривают прямыми линиями, захватывая на 3-5 см неповрежденную часть покрытия, несколько небольших выбоин, близко отстоящих друг от друга, объединяют в одну общую карту; старый асфальтобетон удаляют по очерченному контуру, выбоину очищают и (при необходимости) просушивают; дно и ее стенки подгрунтовывают битумной эмульсией жидким или вязким битумом, нагретым до 60 °С, по норме 0,3- 0,5 л/м 2 .

После подготовительных работ заполняют выбоину ремонтным материалом с учетом коэффициента запаса на уплотнение. Если глубина выбоин до 5 см, смесь укладывают в один слой, более 5 см — в два слоя.

Небольшие изолированные одна от другой выбоины уплотняют электро- или пневмотрамбовками, ручными виброкатками, а значительные площади — гладковальцовыми катками массой 4-10 т. Лучшие результаты достигаются при использовании катков с обрезиненными вальцами.

Уплотнение проводят от краев к середине, при этом поверхность ремонтируемых мест после уплотнения должна быть на уровне покрытия. Ориентировочные показатели работ приведены в табл. 12.4.5.

Затраты труда и выработка при ремонте покрытия

Материалы	Трудоемкость, чел.-ч, при площади карт, м 2 , до
Затраты груда на 100 м 2 ремонта асфальтобетонного покрытия при заделке выбоин и просадок	54,1	46,1	24,1
Выработка на 1 чел.-день отремонтированного покрытия при заделке выбоин и просадок, м 2	14,8	17,4	33,2

При заделке выбоин глубже 5 см, когда удаляют не только верхний, но и нижний слой асфальтобетона, порядок работы не меняется: в нижний слой укладывают крупнозернистую смесь и уплотняют, затем мелкозернистую в верхний слой и уплотняют. Если выбоина глубиной до 8 см и отсутствует крупнозернистая смесь, в два слоя укладывают среднезернистую. Мелкозернистую или песчаную смесь используют только для верхнего слоя.

При использовании горелок инфракрасного излучения выбоину, очистив от пыли и грязи, разогревают до 140-170°С, раскирковывают разогретые кромки на глубину 1-2 см, дно выбоины взрыхляют, а вскиркованный материал распределяют по дну и добавляют необходимое количество новой смеси, уплотняют ее (если это не литая смесь) до требуемой плотности. Количество добавляемой смеси устанавливают по размерам и глубине выбоины с учетом осадки при уплотнении (табл. 12.4.6).

Потребность в смеси

Глубина выбоины, мм	Количество добавляемой смеси, кг при площади выбоины, м 2
0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9

При заделке выбоин, опасных для движения, в ранний весенний или осенний период, когда покрытие находится во влажном состоянии, а температура воздуха выше 0°С, рекомендуется применять щебеночные материалы, обработанные битумом с ПАВ. Для этой же цели минеральный материал обрабатывают активаторами — известью или цементом — 1,5. 2 % от массы минерального материала.

Наплывы, волны и сдвиги на покрытии устраняют способом ямочного ремонта или срезают ножом автогрейдера (после их предварительного разогрева) с последующей поверхностной обработкой. Для разогрева целесообразны самоходные асфальторазогреватели с горелками инфракрасного излучения (рабочая скорость передвижения 0,5. 3,0 м/мин). Трещины в покрытии заделывают, когда они раскрыты — в сухую и теплую погоду, температура не менее 5°С. Трещины шириной 5 мм и более заделывают мастикой, а мелкие заливают битумом и присыпают каменной мелочью. Отдельные трещины шириной более 5 мм заделывают следующим образом: очищают от пыли и грязи сжатым воздухом, щеткой или металлическими крючьями; смачивают органическим растворителем (соляровым маслом, керосином) по норме 0,1. 0,15 л/м 2 с помощью распылителей или краскопультов с малым углом распыления; заливают битумной мастикой (табл. 12.4.7). Трещины заполняют с избытком. Удалив избыток мастики, трещину присыпают горячими каменными высевками или песком. Трещины с разрушенными краями разделывают, вырубая или фрезеруя асфальтобетон полосой 10. 15 см с каждой стороны на всю толщину деформированного слоя. Вырубку материала можно заменить разогревом горелками инфракрасного излучения.

Рекомендуемые составы мастики

Дорожно-климатическая зона	Номер состава смеси	Состав смеси, % По массе
битум марки БНД 90/130 или БНД 60/90	минеральный порошок	резиновая крошка	асбестовая крошка
II
II и III	—
—
III и IV	—
—
IV и V

На покрытиях, содержащих органические вяжущие, в том числе асфальтобетонных, при ремонте устраивают одиночную или двойную поверхностную обработку или укладывают тонкий слой из асфальтобетонных и подобных им смесей (табл. 12.4.8). До выполнения этих работ покрытие должно быть очищено от пыли и грязи, ликвидированы выбоины и заделаны трещины.

Устройство одиночной поверхностной обработки на асфальтобетонных и других черных покрытиях (на 1000 м 2 покрытия)

Вид работы	Состав звена	Трудоемкость, чел.-ч
Очистка покрытия от пыли и грязи за шесть проходов механической щетки	Машинист 4-го разряда — 1	0,25
Решив битума автогудронатором (норма 0,5. 1,1 л/м 2 )	Машинист 5-го разряда — 1	0,43-0,45
Распределение мерного щебня распределителем Т-224 (норма 15. 30 кг/м 2 )	Машинист 5-го разряда — 1, дорожные рабочие 3-го разряда — 2	0,39
Уплотнение (прикатка) черного щебня легким катком (5. 6 т) за 5. 6 проходов по одному следу	Машинист 5-го разряда — 1	2,1
Уплотнение черного щебня тяжелым пневмокатком (10. 16 т) за 5. 6 проходов по одному следу	Машинист 5-го разряда — 1	1,5

К ремонту асфальтобетонных покрытий относят также работы по восстановлению сплошности и ровности верхнего слоя с применением технологии термопрофилирования, основанной на принципе регенерации (восстановления утраченных свойств).

Повышение сцепных качеств асфальтобетонных и цементобетонных покрытий осуществляется, главным образом, путем устройства двойной поверхностной обработки. Технология выполнения работ изложена в разделе 4.

Для устройства поверхностной обработки на цементобетонных покрытиях целесообразно применять резинобитумное вяжущее: битум БНД 60/90 или БНД 90/130 от 85 до 91 %; каменноугольное масло — 6. 10 %; резиновая крошка — 3. 5 %.

Резинобитумное вяжущее приготавливают в котлах с лопастной мешалкой. В мешалку сначала загружают обезвоженный и нагретый до 150-160 °С битум в количестве 10 % от требуемого объема, затем расчетное количество обезвоженного и нагретого до 40. 70°С каменноугольного масла и смесь тщательно перемешивают в течение 10. 15 мин. В разжиженный таким образом битум небольшими порциями добавляют заданное количество просушенной резиновой крошки, просеянной через сетку с отверстиями 3 мм. Смесь в течение 1,0. 1,5 ч перемешивают при температуре 150-160 °С. Затем, не прекращая перемешивания, загружают остальной обезвоженный и нагретый до 160 °С битум. Окончательно перемешивают все составляющие в течение 30 мин при температуре 160 °С. Технология устройства поверхностной обработки изложена в разделе 4.

Состав работ по устройству слоев износа, а также ориентировочные показатели работ приведены в табл. 12.4.9

Устройство слоя износа толщиной 1,5-3 см из асфальтобетонных и им подобных смесей на черных покрытиях (на 1000 м 2 покрытия)

Вид работы	Состав звена	Трудоемкость, чел.-ч.
Очистка покрытия от ныли и грязи механической щеткой	Машинист 4-го разряда — 1	0,25
Подгрунтовка покрытия жидким битумом, распределяемым автогудронатором (норма 0,5 л/м 2 )	Машинист 5-го разряда — 1	0,24
Укладка асфальтобетонной смеси асфальтоукладчиком ДС-181	Машинист 6-го разряда 1, асфальтобетонщики: 5-го разряда — 1, 4-го разряда — 1, 3-го разряда — 3, 2-го разряда — 1, 1-го разряда — 1	21,6 (2,7)
Предварительное уплотнение слоя легкими катками за 5-8 проходов по одному следу	Машинист 5-го разряда — 1	5,2
Уплотнение слоя тяжелыми катками на пневматических шинах за 10-12 проходов по одному следу	Машинист 5-го разряда — 1	7,6

Термопрофилирование асфальтобетонных покрытий. Для восстановления верхнего слоя асфальтобетонных покрытий все более широкое применение находит технология, основанная на регенерации покрытий с помощью специальных машин.

Регенерацию выполняют различными способами термопрофилирования, основными операциями которых являются: разогрев покрытия; рыхление (фрезерование) его на глубину 2-5 см; планирование разрыхленной смеси; уплотнение. Способы термопрофилирования имеют разновидности: термопланирование; термогомогенизация; термоукладка; термосмешение; термопластификация.

Способ термопланирования — наиболее простой, предусматривает выполнение только основных операций, указанных выше. Средняя глубина рыхления ремонтируемого покрытия зависит от ряда факторов, в том числе от типа асфальтобетона и температуры воздуха (табл. 12.4.10).

Средняя глубина рыхления покрытия

Тип асфальтобетона	Глубина рыхления, мм, мри температуре воздуха, ° С
5. 10	10. 15	15. 20	20. 25	>25
Песчаный
—
Мелкозернистый (до 20 мм)
Крупнозернистый ( £ 40 мм)

В режиме термопланирования ремонтируют покрытия из песчаного асфальтобетона с водонасыщением, не превышающим 3 % по объему (1,5 % для районов с избыточным увлажнением).

При ремонте покрытия из мелкозернистого асфальтобетона с водонасыщением, не превышающим 4 % (3 % для районов с избыточным увлажнением), или песчаного с водонасыщением более 3 % (до 4 % включительно) термопланирование сочетают с поверхностной обработкой или ковриком износа При этом достигается исправление поперечного уклона покрытия в пределах до 4 %.

В остальных случаях после термопланирования на покрытие укладывают защитный слой из новой асфальтобетонной смеси. Наиболее эффективно осуществлять эту операцию в одном потоке с термопланированием. Асфальтоукладчик перемещается на 15-20 м or термопрофилировщика. Благодаря тому, что окончательное уплотнение старой и новой смесей производится в одном слое, повышается его плотность. Кроме того, толщина защитного слоя из новой смеси может быть уменьшена до 1-2 см против 3 см в традиционном способе. Данный режим является разновидностью способа термоукладки.

Способ термогомогенизации отличается от термопланирования тем, что кроме основных операций он предусматривает и регенерацию асфальтобетона путем перемешивания старой асфальтобетонной смеси. При этом повышается однородность асфальтобетона и улучшается уплотняемость слоя, что позволяет несколько расширить область применения этого способа по сравнению с предыдущим.

Способом термогомогенизации ремонтируют покрытия с водонасыщением, не превышающим 4%. Термогомогенизацию осуществляют с применением термопрофилировщиков, оснащенных мешалкой в виде одной машины или комплекта машин.

Способ термоукладки, кроме основных операций, предусматривает добавление новой смеси в виде самостоятельного слоя над разрыхленной старой смесью.

Этот способ, в отличие от предыдущих, имеет более широкую область применения, так как позволяет ремонтировать покрытия с большими амплитудами неровностей, более глубокими колеями, значительной ямочностью, неудовлетворительными поперечными уклонами и более высоким водонасыщением. Кроме того этот способ эффективен, когда по каким-либо причинам покрытие не удается разрыхлить на глубину, равную или превышающую минимально допустимую.

Способом термоукладки можно ремонтировать покрытия с водонасыщением до 6 %. Количество добавляемой новой смеси зависит от ровности ремонтируемого покрытия, степени его износа и обычно назначается в пределах 25. 50 кг/м 2 . При необходимости исправления поперечного уклона покрытия более чем на 4 % расход добавляемой асфальтобетонной смеси увеличивают (табл. 12.4.11).

Увеличение расхода добавляемой смеси

Ширина полосы термопрофилирования, м	Количество смеси, кг на 1 м длины покрытия, при исправлении поперечного уклона ‰
3,0 3,5 3,75

Преимущество способа термоукладки — возможность одновременного уплотнения старой и новой смеси в одном слое, что повышает его плотность. Термоукладку осуществляют с применением термопрофилировщика, оснащенного оборудованием для приема и распределения новой смеси в виде одной машины или комплекта машин. Можно также использовать комплект оборудования, включающий асфальтоукладчик для добавления новой смеси.

Способ термосмешения, в отличие от термоукладки, предусматривает перемешивание новой добавляемой смеси со старой и укладку полученной смеси одним слоем.

Его преимущество — возможность коррекции в определенной мере состава старой смеси и ее регенерации. При производстве работ этим способом не предъявляется к старому покрытию требований, ограничивающих его водонасыщение. Расход добавляемой смеси устанавливают в зависимости от ровности ремонтируемого покрытия, степени его износа и желаемого изменения свойств старого асфальтобетона. Термосмешение осуществляют с применением термопрофилировщика, оснащенного, кроме оборудования для термоукладки, также и мешалкой.

Способ термопластификации отличается от предыдущих добавлением пластификатора в старую смесь в количестве 0,1-0,6 % от массы последней. Эта операция должна сопровождаться перемешиванием. Способ обладает всеми преимуществами термопланирования и термогомогенизации, так как не требует добавления новой смеси. Кроме того он позволяет регенерировать старый асфальтобетон, расширяет область применения этого способа, распространяя его на покрытия с водонасыщением, превышающим 3 %. (Единственное ограничение применимости способа термопластификации — наличие больших неровностей на покрытии и сильного износа, требующих добавления смеси. Термопластификацию осуществляют теми же машинами, что и термогомогенизацию, при условии оснащения их узлом введения пластификатора. В качестве пластификатора целесообразно использовать масла нефтяного происхождения, содержащие ароматические углеводороды не менее 25 % по массе. Наиболее доступен ренобит — пластификатор, предложенный ГипродорНИИ. Можно также применять экстракты селективной очистки масляных фракций нефти, моторную нефть. Показатели физических свойств пластификаторов должны отвечать требованиям:

Вязкость кинематическая при 50°С, м 2 /с. (25. 70) 10 6

Температура вспышки в открытом тигле, °С, не менее. 100

Механические примеси, % массовой доли, не более. 2,0

Вода, % массовой доли, не более. 4,0

Горючее, % массовой доли, не более. 6,0

Расход пластификатора в зависимости от глубины рыхления покрытия и скорости термосмесителя приведен в табл. 12.4.12.

Нормы расхода пластификатора, л/мин

Глубина рыхления, см	Дозировка пластификатора, % по массе асфальтобетонной смеси
0,3	0,5	0,7
Скорость движения машины, м/мин
1,5	2,0	2,5	3,0	1,5	2,0	2,5	3,0	1,5	2,0	2,5	3,0
0,8	1,1	1,3	1,5	1,3	1,8	2,2	2,5	2,3	2,6	3,0	3,5
1,2	1,5	2,0	2,3	2,0	2,5	3,3	3,8	2,8	3,5	4,7	5,4
1,6	2,0	2,6	3,1	2,7	3,3	4,3	5,2	3,7	4,7	6,1	7,2
2,0	2,6	3,3	3,8	3,3	4,3	5,5	6,3	4,6	6,1	7,7	8,9

Термопрофилирование без использования дополнительного асфальторазогревателя при всех способах (кроме третьего с расходом новой смеси более 25 кг/м ) осуществляют при температуре воздуха не ниже 15 °С; в третьем способе при расходе новой смеси 25. 50 кг/м 2 работы производят при температуре воздуха 10 °С и выше, а при расходе более 50 кг/м 2 — 5 °С и выше.

С применением дополнительного асфальторазогревателя работы всеми способами можно выполнять, когда температура воздуха не ниже 5 °С.

Работы по термопрофилированию выполняют при скорости ветра не более 7 м/с. Температура на поверхности разогретого асфальтобетонного покрытия не должна превышать при первом и третьем способах термопрофилирования (расход новой смеси менее 25 кг/м 2 ) — 180°С.

Температура смеси перед трамбующим брусом при всех способах термопрофилирования (кроме пятого) не должна быть ниже 100°С, при пятом способе — не ниже 85 °С.

Специалистами Миндорстроя Украины установлена следующая продолжительность разогрева слоя асфальто- и дегтебетонного покрытия до средней температуры соответственно 110 и 80°С (табл. 12.4.13).

Продолжительность разогрева слоя покрытия

Толщина слоя, см	Продолжительность разогрева, мин, мри начальной температуре, ° С
+ 10	+ 20	+ 30	+ 40	+ 50
0,6/0,8	0,5/0,7	0,4/0,6	0,40/0,50	0,3/0,4
2,2/3,2	2,0/2,8	1,7/2,4	1,5/2,0	1,3/1,4
5,0/7,2	4,5/6,4	3,9/5,4	3,3/4,5	2,8/3,2
8,8/12,9	8,0/11,4	6,9/9,6	5,9/8,0	5,0/5,0

Примечание . В числителе — время разогрева асфальтобетона до допустимой температуры 200°С, а знаменателе — дегтебетона до допустимой температуры 125°С.

Ориентировочная потребность в ресурсах для различных способов ремонта асфальтобетонных покрытий (на 1000 м ) приведена в табл. 12.4.14.

Потребность в ресурсах

Способ ремонта	Трудовые затраты, чел.-ч	Условное топливо, кг	Число автомобилей-самосвалов
Устройство нового слоя (традиционный способ)
Термосмешение
Термопластификация

Ремонт с использованием литого асфальта и холодных органо-минеральных смесей. В соответствии с положениями действующих нормативных документов ремонт с использованием литого асфальта типа V может производиться практически в течение всего года (при температуре до -10 °С) [ 54].

Подготовительные работы выполняют в соответствии с установленными требованиями. В зимний период в состав подготовительных работ включается очистка ремонтируемых карт от пескосоляного наноса, снега, льда, удаление воды.

Транспортирование смеси к месту производства работ производится в специальных самоходных установках с котлом-термосом или бункером, оборудованных обогревом и мешалкой. При транспортировании должны обеспечиваться непрерывное перемешивание и температура смеси 180-240 °С, а в необходимых случаях — порционная выгрузка с варьированием скорости выдачи смеси.

Перед началом загрузки котел-термос (бункер) прогревается в течение 10 мин двумя подогревателями или форсункой до 180-190°С. Крышка загрузочного отверстия должна быть открыта не ранее чем за 5 мин до загрузки котла смесью.

Запрещается включать сцепление привода мешалки перед запуском двигателя, а также привод мешалки до прогрева бункера и при наличии в нем остатков затвердевшей (неразогретой) смеси, препятствующей движению лопастей мешалки. В процессе транспортирования общее время перемешивания смеси в передвижной установке должно быть не менее 20 мин.

Прибыв к месту укладки, самоходная установка устанавливается перед подготовленной картой с таким расчетом, чтобы выпускной лоток при наклоне котла (бункера) был направлен непосредственно в карту. Выгрузка смеси производится при наклоне выпускного лотка с одновременной работой лопастной мешалки в котле. Работы по распределению смеси с распределением на края карты и удалением излишков, а также заглаживание и затирку мест сопряжения выполняют вручную.

Отдельной операцией является распределение черного (или необработанного) щебня по поверхности свежеуложенной литой смеси для обеспечения требуемых сцепных свойств на отремонтированных участках.

Щебень размером 3-5 (8) или 5-8 (10) мм доставляют к месту проведения ремонтных работ автомобилями-самосвалами в количестве, необходимом для бесперебойной работы. Россыпь щебня производится равномерным слоем в одну щебенку немедленно после распределения смеси. Ориентировочный расход щебня для смеси типа I — 5. 8 кг/м 2 . После остывания покрытия до температуры 80-100 °С допускается прикатка распределенного щебня ручным катком массой 30-50 кг. После охлаждения уложенного слоя до температуры наружного воздуха невтопившийся щебень должен сметаться.

Движение автомобильного транспорта по готовому покрытию открывается по достижении покрытием температуры наружного воздуха, но не ранее чем через 3 часа после завершения работ.

При незначительных объемах ремонта картами до 3 м 2 (чаще всего аварийного) целесообразно использовать холодные органо-минеральные смеси. В строительный сезон, при температуре воздуха выше 5 °С для ремонта применяют смесь I марки, в зимнее время — II марки. В отличие от ранее изложенных способов ремонта малыми картами, в данном случае допускается укладывать смесь даже в дождливую погоду [ 54]. Как и при ремонте с использованием литого асфальта нет необходимости в обработке подготовленных карт битумными материалами. Также исключена необходимость специального уплотнения уложенной органо-минеральной смеси.

Смесь распределяется в подготовленную карту вручную с коэффициентом запаса на уплотнение 1,25-1,30. После распределения смесь достаточно прикатать колесом любого автомобиля, в том числе легкового за один проход по одному следу. Возможно использование для этой цели виброплит.

Движение на отремонтированном участке можно открывать сразу после прикатки. Окончательное формирование слоя органо-минеральной смеси происходит в процессе эксплуатации дорожного покрытия под воздействием транспортной нагрузки.

Ремонт покрытий с использованием органо-минеральных смесей на участках разгона и торможения транспорта (перекрестки, остановки общественного транспорта) из-за особенностей формирования слоя может быть только временным мероприятием, например, аварийным ремонтом в дождливый или зимний периоды. Более длительный срок службы подобных карт (прямо пропорциональный интенсивности движения транспортных средств) отмечается на перегонных участках.

За рубежом при текущем ремонте с использованием подобных материалов допускается их укладка непосредственно в выбоины (без подготовки карт) минимальной глубиной, равной размеру крупного заполнителя.

По результатам обследования отремонтированных участков на объектах федеральной дорожной сети установлено, что оптимальной следует считать толщину слоя в плотном теле, составляющую не менее двух диаметров крупного заполнителя.

Основным условием правильного назначения способа ремонта является определение причины образования трещины, степень разрушения материалов основания и покрытия, обоснованный выбор времени производства ремонтных работ и экономическая целесообразность затрат на выполнение ремонтных работ.

Плановые работы по заделке температурных трещин целесообразно выполнять в периоды их максимального раскрытия. Наиболее оптимальные периоды — весенний при наступлении сухой и теплой погоды или поздней осенью, когда ночные заморозки вызывают сжатие асфальтобетона дорожного покрытия, но днем сравнительно тепло (не ниже 5. 10 °С).

При заделке трещин кроме их герметизации должен быть создан «мягкий шарнир» из ремонтного материала между разделенными в горизонтальной плоскости слоями асфальтобетона. Поэтому в теплое время года, когда трещины раскрыты на меньшую ширину, рекомендуется их дополнительная разделка с образованием деформационной камеры (резервуара).

В табл. 12.4.15 приведены рекомендации фирм «Ирмаст-Холдинг» и « CRAFCO» по геометрическим параметрам разделки трещин с целью создания деформационных камер.

Параметры деформационных камер

Параметры, мм	Рекомендации фирм
«Ирмаст-Холдинг»	» CRAFCO «
Глубина h , не менее Ширина b	По расчету	16. 38

Расчет ширины камеры может быть выполнен по упрощенной формуле

где b — расстояние между трещинами, установленное при визуальном обследовании покрытия, мм;

К₁ — коэффициент линейного температурного расширения асфальтобетона, принимается в зависимости от марки и типа асфальтобетона, вида использованных каменных материалов и вяжущих, градус (ориентировочно 2,1 ´10 ° для асфальтобетонов типа «А» и «Б»; 3,3 ´10 ° — асфальтобетонов типа «В» и «Г»);

Т — разность между температурой воздуха в период производства работ и минимально возможной температурой в зимний период, °С;

l — предельное относительное удлинение ремонтного материала при минимальной температуре воздуха, % (по соответствующим нормативным документам, менее 50 %).

В случае разрушения кромок температурных трещин ширина камеры принимается не менее ширины разрушения.

Источник