Поверхностная обработка с последовательным распределением вяжущего и щебня

Среди разновидностей поверхностных обработок однослойная обработка с однократным распределением вяжущего и щебня самая распространенная и применяется для создания шероховатой поверхности и слоя износа на асфальтобетонных покрытиях дорог различных категорий. Для ее создания используется щебень фракции 5-10 мм.

Однослойная поверхностная обработка с двойным распределением щебня предусматривает сплошное грунтование поверхности вяжущим, распределение по обработанной поверхности черного щебня фракции 10-15 или 15-20 мм, прикатку щебня катком, а затем, распределение мелкой фракции 5-10 мм и ее запрессовку в слой более крупного щебня. Такую обработку применяют на дорогах с интенсивным и скоростным движением. Она хорошо герметизирует существующее покрытие, выравнивает его и лучше распределяет усилия от колес автомобилей. Ее эффективно применять на дорогах, имеющих жесткое основание.

Двухслойная поверхностная обработка заключается в обработке покрытия вяжущим, распределении и прикатке крупной фракции черного щебня катком, обработке полученной поверхности вяжущим, распределении и запрессовке слоя черного мелкого щебня. Эта технология находит применение на дорогах с ослабленным покрытием, при наличии мелкой сетки трещин, ямочности, колеи, при высокой интенсивности движения, т.е. в тех случаях, когда необходимо создать не только шероховатый слой износа и защитный слой, но и повысить ровность, прочность и сдвигоустойчивость покрытия. Этот вид обработки можно применять на цементобетонных покрытиях.

Поверхностную обработку типа «сэндвич» устраивают следующим образом. По поверхности покрытия распределяют щебень крупной фракции, распределяют вяжущее, распределяют щебень мелкой фракции, и весь слой уплотняют. Структура слоя сравнима с однослойной обработкой, устроенной путем разлива вяжущего с двойным распределением щебня. Ее рекомендуется применять на дорогах местного значения с неровным покрытием и для усиления конструкции.

Для устройства поверхностных обработок с последовательным нанесением компонентов в качестве вяжущего применяют битум или битумную эмульсию.

В состав механизированного отряда входит, как правило, автогудронатор, щебнераспределитель или автомобиль-самосвал с навесным оборудованием, а также каток на пневматиках.

В течение первых дней эксплуатации с покрытия сметают не прижившийся щебень и ограничивают скорость движения до 40 км/ч.

Поверхностная обработка с синхронным распределением вяжущего и щебня (технология фирмы «Сэкмэр»)

Основной недостаток традиционной технологии устройства поверхностной обработки - раздельное распределение вяжущего и щебня и, как следствие, плохая приживаемость щебня, обуславливающая необходимость ограничения скоростного режима движения на период формирования слоя.

При синхронном распределении вяжущего и щебня разрыв между операциями не превышает одной секунды, что позволяет достичь быстрого и равномерного распределения вяжущего по поверхности щебенок, надежно склеить их между собой и с покрытием, быстро ввести дорогу в эксплуатацию [76].

В качестве вяжущего используют, в основном, катионную эмульсию. Битум используется значительно реже. Выбор эмульсии производится в зависимости от свойств каменного материала, степени повреждения покрытия, числа слоев обработки, климатических условий, состава и интенсивности движения и др.

Наибольшей эффективностью обладает эмульсия, в составе которой не менее 69% битума. Она достаточно вязкая, чтобы не стекать в углубления на покрытии, и в то же время позволяет за один разлив обеспечить достаточную дозировку на щебень для укладки его в один слой.

Температура эмульсии должна быть в пределах 40...70 °С. В этом случае можно более точно нанести пленку вяжущего, быстрее охладить и предотвратить ее стекание с поверхности зерен. В этой связи, важно, чтобы поверхность зерен каменного материала была достаточно активной, чтобы образовывать с вяжущим водонерастворимые соединения.

Форма щебенок должна быть кубовидной для обеспечения устойчивого положения на покрытии.

Размер зерен щебня должен быть таким, чтобы обеспечивалось близкое расположение зерен, плотная и однородная структура слоя, низкий уровень шума при движении на повышенной скорости (100-150 км/ч) и минимальная вероятность повреждения лобовых стекол. Исходя из этих требований, предпочтительно использовать, фракции 6-10 и 4-6 мм.

Щебень должен быть чистым и сухим. Наличие глины, даже в незначительных количествах, крайне нежелательно ввиду ее набухания в воде и ослабления сцепления между вяжущим и щебнем.

Расход эмульсии и щебня при однослойной поверхностной обработке с синхронным распределением материалов указан в табл. 23.

Таблица 23

Фракция щебня, мм	Расход 69 %-й эмульсии, л/м^2	Расход щебня, кг/м^2
4-6	1,1	6-7
6-10	1,5	8-9
10-14	1,85	11,5-13

В качестве оборудования для синхронного распределения вяжущего и щебня используют машины типа «Чипсилер-19, -26 и -40» (рис. 50).

Рис. 50. Машина типа «Чипсилер-26»

Машины типа «Чипсилер-40» имеет большую производительность и применяется на крупных объектах. Он монтируется на полуприцепе и имеет полностью автономную систему энергообеспечения. За один цикл загрузки компонентами способен выполнить поверхностную обработку на полосе шириной 3,75 м и длиной 800 м за 10 мин.

Технические характеристики машин приведены в прил. 13.

Для формирования слоя используют катки на пневматических шипах массой 15-18 т. Количество проходов до 10 по одному следу.

Требуемая текстура слоя формируется под действием катка и движения транспорта во времени, продолжительность которого зависит от погоды и характера движения, но в любом случае не превышает нескольких часов.

В 2001 г. машины типа «Чипсилер» были усовершенствованы на Курганском машиностроительном заводе. Отечественная машина, в отличие от французской, позволяет совмещать операции распределения битума (эмульсии) и щебня с прикаткой последнего вальцами, оснащенными механизмом погружения регулируемой нагрузкой.

Устройство шероховатого защитного слоя с помощью холодной эмульсионно-минеральной смеси литой консистенции («Сларри Сил»)

Эмульсионно-минеральная смесь литой консистенции состоит из высевок, песка, цемента (минерального порошка), воды, регулятора скорости распада и катионной эмульсии.

Катионная эмульсия имеет следующий состав и рецептуру [76]:

битум нефтяной дорожный марки БНД 60/90	60%
эмульгатор типа «Redicote»	0,8-2,0%
стабилизатор CaCl, не более	0,4%
соляная кислота HCl	2-5%
латекс не менее	3,0%

Портландцемент или минеральный порошок служит для регулирования скорости распада эмульсии и консистенции смеси.

Смесь приготавливают и укладывают с помощью специальных однопроходных машин «MACROPAVER», «SOM 1000-2», «MINIMAC», НД-10, ДH-009 и т.п. (прил. 14).

Процесс нанесения слоя с помощью машины «SOM 1000-2» показан на рис. 51.

Рис. 51. Устройство шероховатого защитного слоя с использованием холодной эмульсионно-минеральной смеси литой консистенции

Машина имеет автономную силовую установку, бункер для щебня, емкости для эмульсии, воды и добавок, бункер для цемента, транспортер, смеситель и распределитель смеси.

Слой смеси укладывают в сухую погоду при температуре воздуха не ниже +5 °С. Укладку производят полосами, кратными ширине проезжей части.

При движении машины в рабочем режиме компоненты смеси в заданных пропорциях вводятся в смеситель. Из смесителя готовая смесь подастся и шнековую камеру и распределяется слоем 5-10 мм. Расход смеси 14-15 кг/м²

Формирование защитного слоя происходит под влиянием гравитации без применения уплотняющих средств за счет распада эмульсии и активности вяжущего и длится от 1 до 3 часов, в зависимости от погоды. В конце указанного срока движение по дороге должно быть закрыто.

При устранении колеи расход смеси увеличивают до 22 кг/м². Колеи глубиной до 25 мм заполняют смесью за один проход, а глубиной более 25 мм - за два прохода.

Дата добавления: 2015-05-06