Дефекты асфальтобетонного покрытия при эксплуатации. Дефекты асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог и способы её оценки

ОДМ 218.3.060-2015

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего профессионального образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)"

2 ВНЕСЕН Управлением научно-технических исследований и информационного обеспечения Федерального дорожного агентства

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1 Область применения

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

Температурные трещины возникают в результате охлаждения и сопротивления покрытия температурной усадке. По вертикали эти трещины развиваются сверху вниз, от поверхности покрытия к основанию.

Усталостные трещины, возникающие при изгибе монолитного слоя от многократных транспортных нагрузок, развиваются снизу вверх от подошвы к поверхности покрытия.

Отраженные трещины копируют швы или трещины цементобетонных покрытий и являются наиболее характерными для асфальтобетонных слоев, уложенных на цементобетонное покрытие. При понижении температуры происходит деформация цементобетонного покрытия в виде укорочения плит. В результате швы или трещины цементобетонного покрытия расширяются, что приводит к растяжению и разрыву вышележащих слоев асфальтобетона с образованием отраженных трещин. К этим растягивающим напряжениям добавляются еще собственные растягивающие напряжения от понижения температуры асфальтобетона. Это циклический по времени процесс, приводящий к разрушению асфальтобетонного покрытия.

По ширине трещины классифицируются на узкие (до 5 мм), средние (5-10 мм) и широкие (10-30 мм). Такая классификация характерна для температурных и усталостных трещин. Для отраженных трещин этот подход некорректен, из-за наличия температурных деформаций нижележащего цементобетонного покрытия вызывающего перемещение кромок трещины в зависимости от температуры, длины цементобетонной плиты, толщины асфальтобетонного покрытия и других факторов.

В зависимости от ширины и вида трещин выбирают технологию их ремонта и состав применяемого оборудования. Основной задачей при ремонте трещин является предотвращение проникновения через них воды в нижележащие слои дорожной одежды. Гидроизоляция трещин достигается за счет их герметизации специальными мастиками и ремонтными смесями.

6.1.3 При выборе мастик необходимо ориентироваться на их основные физико-механические показатели. Одним из важнейших показателей для выбора мастик является адгезионная прочность, требования к которой должны соответствовать ГОСТ 32870-2014 .

6.1.4 Герметизация узких температурных или усталостных трещин на поверхности асфальтобетонных слоев, уложенных на цементобетонное покрытие, не требует сложных технологических операций. Трещины очищают продувкой сжатым воздухом, просушивают, прогревают и заполняют битумной эмульсией или мастикой с высокой проникающей способностью.

6.1.5 На тонкие температурные или усталостные трещины (2-5 мм) можно наносить разогретую полимер-битумную мастику в виде ленты, препятствующей выкрашиванию покрытия у кромок трещины. Ее разглаживают специальным нагревательным утюжком (башмаком) и посыпают фракционированным песком. Покрытие в зоне трещины предварительно подсушивают нагретой струей сжатого воздуха.

6.1.6 В случае если трещина имеет разрушенные кромки, технология ремонта должна начинаться с операции ее разделки, то есть искусственного расширения верхней части трещины с образованием камеры, в которой обеспечивается оптимальная работа герметизирующего материала на растяжение в период раскрытия трещины.

6.1.7 Ширина камеры должна быть не меньше зоны разрушения кромок трещины. Для создания наилучших условий работы герметика в камере соотношение ширины и глубины камеры обычно принимается как 1:1. Кроме того, при определении геометрических размеров камеры необходимо учитывать максимально возможное раскрытие трещины и относительное удлинение используемого герметизирующего материала. Обычно ширина камеры находится в пределах 12-20 мм.

6.1.8 Если температурную или усталостную трещину разделывают не на всю глубину (толщина растрескавшегося покрытия превышает 10 см), то перед герметизацией на дно камеры в трещину укладывают специальный уплотнительный шнур из эластичного материала термо- и химически стойкого по отношению к герметику и окружающей среде. При использовании для запрессовки уплотнительного шнура необходимо учитывать, что его диаметр должен быть в 1,2-1,3 раза больше ширины камеры разделанной трещины.

Глубину паза после запрессовки уплотнительного шнура (верхнюю свободную часть камеры), принимают в зависимости от свойств герметика.

Вместо уплотнительного шнура может быть также использован слой битуминизированного песка или слой резиновой крошки уложенной на дно камеры, толщиной равной в среднем 1/3 ее глубины, после чего камера заливается герметиком.

При использовании битуминизированного песка применяется крупный и средний песок, отвечающий требованиям ГОСТ 8736-2014 и ГОСТ 11508-74 *.

Резиновая крошка должна иметь размеры частиц в диапазоне 0,3-0,5 мм и отвечать требованиям *.
________________
* См. раздел . - Примечание изготовителя базы данных.

В зависимости от температуры липкости и устойчивости герметика к износу под воздействием колес автомобилей его заливку следует производить с недоливом, заподлицо или с образованием пластыря на поверхности покрытия .

6.1.9 В случае когда кромки температурной или усталостной трещины не подвергались разрушению и имеется возможность качественно загерметизировать трещину без ее разделки, данную операцию можно исключить из технологического процесса.

6.1.10 Важнейшим условием обеспечения качества герметизации трещин является наличие хорошего сцепления герметика со стенками неразделанной трещины или отфрезерованной камеры. В связи с чем большое внимание уделяется проведению подготовительных работ по очистке и просушке трещины. Для улучшения адгезии производят подгрунтовку стенок отфрезерованной камеры праймером - маловязкой пленкообразующей (склеивающей) жидкостью.

6.1.11 Основной технологической операцией при ремонте температурных или усталостных трещин является их заполнение горячей мастикой. Мастика предварительно нагревается до температуры 150-180°С, после чего подается в устроенную камеру или непосредственно в полость трещины. При этом, в зависимости от применяемого оборудования, можно произвести герметизацию либо самой трещины, либо одновременно с заполнением мастикой устроить на поверхности покрытия в зоне трещины пластырь. Такой пластырь шириной 6-10 см и толщиной 1 мм позволяет укрепить кромки трещины и предотвратить их разрушение.

Герметизацию с пластырем целесообразно применять для трещин с существенным разрушением кромок (10-50% длины трещины), т.к. при этом происходит залечивание дефектов на поверхности покрытия в зоне трещины.

Метод санации средних и широких температурных или усталостных трещин асфальтобетонных слоев уложенных на цементобетон делится на пять этапов:

1. Разделка трещин. При этом применяют специальные - раздельщики трещин. Для исключения повреждения кромок при разделке трещины в асфальтобетонном покрытии необходимо при выборе режущего инструмента учитывать состав асфальтобетона. При крупности зерен щебня 20 мм и более рекомендуется использовать алмазный инструмент, а при крупности заполнителя до 20 мм могут быть использованы фрезы с твердосплавной наплавкой.

2. Удаление разрушенного асфальтобетона. Для этого используется компрессор высокой производительности. Для тщательной очистки как от пыли появившейся в результате разделки, так и для удаления отложений оставшихся в глубине трещины.

3. Просушивание и прогрев. Разделанная полость трещины просушивается и прогревается, так называемым, тепловым копьём.

Параметром для прекращения прогрева служит появление на стенках трещины растопленного битума. Ни в коем случае нельзя перегревать трещину, выжигание битума приведёт к резкому понижению адгезии и дальнейшему разрушению покрытия вокруг трещины.

В этой связи прогрев трещины горелками с открытым пламенем недопустим.

4. Заполнение полости трещины герметиком. В очищенную, просушенную и разогретую полость разделанной трещины немедленно подаётся битумная мастика из плавильно-заливочной машины.

Современные заливщики в общем виде представляют собой обогреваемый бак, установленный на раме, оснащенной колесным ходом. Обогрев может осуществляться за счет масляного теплоносителя, газом или горелкой с дизельным топливом. Герметизирующий материал загружается в бак, где нагревается до рабочей температуры, а затем с помощью насоса по термостойким шлангам подается в подготовленную трещину.

Непосредственно герметизация трещин осуществляется через различные сопла, размер которых зависит от ширины заполняемой трещины. При необходимости заливочное сопло может оснащаться башмаками для устройства на поверхности покрытия в зоне трещины мастичного пластыря.

Для понижения динамической нагрузки на шов, и снижения прилипания герметика к колесу проезжающего автомобиля необходимо заполнять только внутреннюю полость трещины без пролива на края.

5. Присыпка. Немедленно после заполнения трещины герметиком, сверху засыпается место ремонта песком или смесью мелкого щебня с минеральным порошком.

6.1.12 Для присыпки используется специальное оборудование - распределитель. Оборудование представляет собой бункер, установленный на три колеса. Причем, переднее, рояльное колесо позволяет двигаться точно по направлению трещины, а на оси задних колес внутри бункера смонтирован дозировочный валик. Распределитель перемещается вручную вдоль загерметизированной трещины, сразу же за заливщиком, при этом колеса приводят во вращение валик, дозирующий дробленый песок или мелкий щебень на поверхность мастики, залитой в трещину.

Присыпка служит для восстановления общей текстуры и шероховатости покрытия, предотвращает налипание мастики на колеса автомобиля, снижает текучесть герметика сразу после заполнения трещины.

6.1.13 При проведении работ по санации трещин необходимо обеспечивать непрерывность технологического процесса. Допустимые разрывы по времени между отдельными технологическими операциями не должны превышать следующих значений: 1 - разделка трещины - до 3 часов; 2 - очистка трещины - до 1 часа; 3 - прогрев боковых стенок трещины - до 0,5 мин; 4 - герметизация трещины - до 10 мин; 5 - присыпка поверхности герметика песком или мелким щебнем с минеральным порошком.

6.1.14 Технология санации трещин реализуется комплектом оборудования, состоящим из:

Раздельщика трещин с алмазным инструментом при крупности заполнителя дорожного покрытия свыше 20 мм, при крупности заполнителя до 20 мм используются фрезы с твердосплавной наплавкой;

Механической щетки или колесного трактора с навесной щеткой (в случае, когда необходимо произвести санацию достаточно широких и сильно загрязненных трещин, их очистку можно производить дисковыми щетками с металлическим ворсом, щетки с диском диаметром 300 мм и толщиной 6, 8, 10 или 12 мм, толщина должна быть на 2-4 мм меньше ширины очищаемой трещины);

Компрессора;

Газогенераторной установки или теплового копья. Принцип работы теплового копья основан на том, что сжатый воздух от компрессора производительностью 2,5-5,0 м/мин с давлением 3,5-12 кг/см смешивается с природным газом и в виде газовоздушной смеси поступает в камеру сгорания, где поджигается. Нагретый до температуры 200-1300°С воздух через форсунку со скоростью 400-600 м/сек подается в зону обрабатываемой трещины. Расход газа при этом составляет 3-6 кг/час. Высокоскоростной поток сжатого воздуха, кроме прогрева, эффективно очищает полость самой трещины и, кроме того, вырывает отдельные разрушенные частицы покрытия из зоны, прилегающей к трещине;

Плавильно-заливочной машины, смонтированной на автомобильном шасси;

Оборудования для присыпки загерметизированной трещины.

6.1.15 При ремонте отраженных трещин, в первую очередь необходимо установить принадлежность ремонтируемой трещины к отраженному типу. Визуально отраженные трещины легко отличить от температурных и усталостных, так как они проходят над швами нижележащего цементобетонного покрытия как бы "копируя" их.

В случае, если имеются трещины в самом цементобетоне, то на поверхности асфальтобетонного слоя такие отраженные трещины могут быть установлены с помощью георадарного обследования .

6.1.16 Одним из способов ремонта отраженных трещин является искусственное расширение ее верхней части с образованием камеры, шириной учитывающей максимально возможное раскрытие трещины (как правило, не менее 1 см) и относительное удлинение используемого герметизирующего материала.

Технология производства ремонтных работ такого вида рассмотрена в п.п.6.1.6-6.1.8.

6.1.17 Другим способом является ремонт отраженных трещин с использованием армирующих геосеток в сочетании со сплошными неткаными геотекстилями. При этом геосетка включается в работу на растяжение при изгибе, предотвращая раскрытие трещины, а геотекстиль выполняет роль демпфирующей прослойки, воспринимающей напряжения, возникающие в зоне трещины при температурных перемещениях цементобетонных плит.

К геосетке предъявляют следующие требования: она должна обладать высокой термостойкостью, низкой ползучестью при достаточно высоких температурах укладки асфальтобетонной смеси (120-160°С) и хорошей адгезией к битуму. Размеры ячеек принимаются в зависимости от состава асфальтобетонной смеси и обеспечения хорошего сцепления между слоями покрытия (порядка 30-40 мм при применении горячих асфальтобетонных смесей на вязких битумах).

К нетканой прослойке из геотекстиля предъявляют следующие требования: плотность прослойки должна быть не более 150-200 г/м, прочность на разрыв 8-9 кН/м, относительное удлинение при разрыве 50-60%.

6.1.18 Ремонт отраженных трещин с использованием армирующих геосеток в сочетании с неткаными геотекстилями осуществляется по следующей технологии:

Организация дорожного движения на месте проведения работ, установка ограждений;

Очистка покрытия от пыли и грязи;

Фрезерование существующего асфальтобетонного покрытия в зоне трещины на ширину 30-50 см и на глубину ремонтируемого слоя (но не менее 5 см);

Подгрунтовка фрезерованной поверхности асфальтобетона катионоактивной битумной эмульсии в количестве не менее 1 л/м в пересчете на битум;

Укладка прослойки геотекстиля на ширину 30 см строго симметрично оси ремонтируемой трещины (при укладке полосы геотекстиля должно обеспечиваться его предварительное натяжение не менее 3%. Полотно вытягивается на 30 см при длине полосы 10 м);

Укладка на слой геотекстиля слоя крупнозернистой асфальтобетонной смеси на ширину фрезерованной трещины с последующим послойным уплотнением толщиной слоев - 5-6 см. При наличии нижних слоев уплотнение производится трамбовкой, верхнего слоя - малогабаритными катками или виброплитами с таким расчетом, чтобы уплотненная поверхность асфальтобетона была заподлицо с существующим покрытием;

Подгрунтовка поверхности уложенного слоя асфальтобетона битумной эмульсией в количестве не менее 0,6 л/м в пересчете на битум на ширину укладки полотна геосетки 150-170 см;

Укладка полотна геосетки строго симметрично оси ремонтируемой трещины;

Повторный розлив вяжущего на всю ширину поверхности покрытия;

Укладка и уплотнение верхнего слоя покрытия из плотной мелкозернистой асфальтобетонной смеси слоем не менее 5-6 см на всю ширину ремонтируемого покрытия.

6.1.19 Одним из способов ремонта отраженных трещин, является их санация с заделкой трещины горячей мелкозернистой асфальтобетонной смесью с битумно-резиновым вяжущим. Это позволяет в значительной степени гасить возникающие напряжения над швами цементобетонного покрытия и поглощать внутренние пластические деформации. Резиновая крошка в составе вяжущего выступает в роли частиц полимерного компонента, которые осуществляют дисперсно-эластичное армирование асфальтобетона.

Асфальтобетонные смеси на битумно-резиновом вяжущем следует проектировать, в зависимости от типа и назначения асфальтобетона, в соответствии с ГОСТ 9128 .

Технические требования к композиционным битумно-резиновым вяжущим должны соответствовать установленным требованиям .

Для композиционного битумно-резинового вяжущего в качестве исходных применяют битумы нефтяные дорожные вязкие марок БН, БНД по ГОСТ 22245 и жидкие битумы марок МГ и МГО по ГОСТ 11955 .

Используется мелкодисперсная резиновая крошка, которая представляет собой крошку из резин общего назначения, в том числе из резины, получаемой дроблением изношенных автомобильных шин или других резиново-технических изделий. Крошка должна иметь размеры частиц в диапазоне 0,3-0,5 мм и отвечать требованиям .

6.1.20 Технология ремонта отраженных трещин, с использованием горячей мелкозернистой асфальтобетонной смеси с битумно-резиновым вяжущим включает следующие технологические операции:

Разделка трещины;

Механическая очистка трещины;

Продувка трещины сжатым воздухом;

Прогрев боковых стенок трещины, подгрунтовка дна и стенок трещины;

Заделка трещины горячей мелкозернистой асфальтобетонной смесью с битумно-резиновым вяжущим;

Уплотнение асфальтобетонной смеси.

Для уплотнения применяют малогабаритный каток или виброплиту.

Температура асфальтобетонной смеси на битумах БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130, БНД 130/200, БНД 200/300 с битумно-резиновым вяжущим в начале уплотнения должна быть не ниже 130-160°С для плотного асфальтобетона типов А и Б и высокоплотного асфальтобетона.

6.1.21 Технологическая последовательность работ, при ремонте выбоин, состоит из следующих операций: очистка асфальтобетонного покрытия от влаги, грязи и пыли на месте проведения работ; разметка границ ремонтных работ прямыми линиями вдоль и поперек оси дороги с захваткой неразрушенного покрытия на 3-5 см (если ремонтируются несколько близко расположенных выбоин, их объединяют одним контуром или картой); вырезка═ вырубка или холодное фрезерование ремонтируемого асфальтобетона по очерченному контуру на всю глубину выбоины═ но не менее толщины слоя асфальтобетона. При этом боковые стенки должны быть вертикальными; очистка дна и стенок места ремонта от мелких кусков═ крошки═ пыли═ грязи и влаги; обработка дна и стенок тонким слоем жидкого (горячего) или разжиженного битума или битумной эмульсии, укладка асфальтобетонной смеси; выравнивание и уплотнение слоя покрытия.

6.1.22 В случае образования сколов в плитах цементобетонного покрытия, образующаяся вследствие этого в перекрывающем асфальтобетонном слое выбоина может быть значительной по глубине (более 20-25 см). Ремонт таких участков необходимо производить с удалением разрушенного слоя асфальтобетона на всю толщину, на ширину поверхности скола цементобетонной плиты. Ремонт скола поверхности цементобетонной плиты должен проводиться в соответствии с . После чего производится укладка и уплотнение асфальтобетонной смеси.

6.1.23 Для ямочного ремонта асфальтобетонного слоя уложенного на цементобетонное покрытие, рекомендуется применять преимущественно горячие асфальтобетонные смеси или литой асфальтобетон типов I и II в соответствии с требованиями ГОСТ 9128-2013 и ГОСТ Р 54401-2011 соответственно.

Рекомендуется использовать асфальтобетонные смеси═ соответствующие по показателям прочности═ деформативности и шероховатости асфальтобетону существующего покрытия. Следует использовать горячие мелкозернистые смеси типов Б и В, так как они более технологичны для работы лопатами═ граблями и гладилками на вспомогательных операциях чем многощебенистые смеси типа А.

Для приготовления горячих мелкозернистых асфальтобетонных смесей применяют вязкие дорожные битумы БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130, БНД 130/200, БНД 200/300 по ГОСТ 22245 , а также модифицированные, полимерно-битумные вяжущие согласно ОСТ 218.010-98 .

6.1.24 Для выполнения работ по обрезке кромок используют небольшие фрезерные машины, дисковые пилы, перфораторы.

В зависимости от площади ремонтируемого участка обрезку покрытия выполняют различными способами. Небольшие по площади участки (до 2-3 м) оконтуривают, используя нарезчик швов снабженный специальными тонкими (2-3 мм) алмазными дисками диаметром 300-400 мм. Затем отбойными молотками разбирают покрытие внутри контура. Убирают асфальтобетонную крошку и готовят участок к укладке асфальтобетонной смеси.

6.1.25 При подготовке к ремонту узких длинных выбоин или участков более 2-3 м целесообразно использовать стационарно установленные, прицепные или навесные фрезы срезающие дефектный материал покрытия шириной 200-500 мм на глубину 50-150 мм.

Если же участок большой, то применяют специальные дорожные фрезы высокой производительности с большой шириной срезаемого материала (500-1000 мм) и максимальной глубиной до 200-250 мм.

6.1.26 Подгрунтовку дна и стенок оконтуренной выбоины═ очищенной от мелких кусков и пыли═ тонким слоем жидкого (горячего) или разжиженного битума или битумной эмульсии (расход битума 0═3-0═5 л/м) можно выполнять с использованием: битуморазогревателя передвижного═ автогудронатора═ дорожного ремонтера и т.п.

Эффективны для смазки ремонтируемой выбоины малогабаритные установки (5 л.с.)═ подающие насосом битумную эмульсию в разбрызгивающее сопло ручной удочки со шлангом длиной 3-4 м, установки с подачей эмульсии из бочки ручной помпой.

При малых объемах работ и небольших размерах выбоины подгрунтовку эмульсией можно выполнять из переносных емкостей (10-20 л) с разбрызгиванием сжатым воздухом по принципу пульверизатора.

6.1.27 Укладку асфальтобетонной смеси производят вручную или с использованием малогабаритных асфальтоукладчиков. При укладке смеси вручную, выравнивание асфальтобетонной смеси производят подручными средствами (граблями и гладилками).

Выбоину заполняют асфальтобетонной смесью слоями по 5-6 см с учетом коэффициента запаса на уплотнение. Из средств механизации для уплотнения применяют малогабаритный каток или виброплиту. Поверхность отремонтированного места после уплотнения должна быть на уровне существующего покрытия.

6.1.28 Для повышения эффективности ремонта выбоин горячей асфальтобетонной смесью применяют специальные машины-ремонтеры. На базовой машине размещают термоконтейнер для горячей асфальтобетонной смеси с теплоизоляцией и подогревом; бак, насос и распылитель для битумной эмульсии; компрессор для очистки и обеспыливания карт ремонта, привода отбойного молотка для обрубки краев карт ремонта, виброплиту для уплотнения асфальтобетонной смеси.

6.1.29 При проведении работ в условиях повышенного увлажнения выбоины перед подгрунтовкой просушивают сжатым воздухом (горячим или холодным).

6.1.30 Ремонт выбоин струйно-инъекционным методом с использованием катионной битумной эмульсии выполняют с применением прицепного специального оборудования. Очистку выбоины под ремонт осуществляют струей сжатого воздуха или методом всасывания, подгрунтовку - подогретой до 60-75°C эмульсией, заполнение - черненным в процессе инъектирования щебнем. При этом методе ремонта обрубку кромок можно не производить (рис.6.1).

Рисунок 6.1 - Последовательность выполнения операций при струйно-инъекционном методе заделки выбоины: 1 - очистка выбоины высокоскоростной струей воздуха; 2 - обмазка поверхности выбоины; 3 - заполнение и уплотнение; 4 - сухая посыпка

Рисунок 6.1 - Последовательность выполнения операций при струйно-инъекционном методе заделки выбоины: 1 - очистка выбоины высокоскоростной струей воздуха; 2 - обмазка поверхности выбоины; 3 - заполнение и уплотнение; 4 - сухая посыпка

6.1.31 В качестве ремонтного материала используют щебень фракции 5-10 мм и эмульсию типа ЭБК-2. Применяют концентрированную эмульсию (60-70%) на основе битумов БНД 90/130 или БНД 60/90 с ориентировочным расходом 10% от массы щебня. Поверхность "пломбы" присыпают белым щебнем слоем в одну щебенку. Движение открывают через 10-15 минут. Работы выполняют при температуре воздуха не ниже +5°C, как на сухом, так и на влажном покрытии.

6.1.32 На дорогах III-IV категорий и в случаях "аварийного" ремонта для более высоких категорий автомобильных дорог, ремонт выбоин асфальтобетонного слоя на цементобетонном покрытии может проводиться с применением влажных органо-минеральных смесей (ВОМС). Способ ремонта с применением ВОМС предусматривает очистку выбоины, заполнение ее смесью из увлажненного минерального материала подобранного состава и жидкого органического вяжущего (гудрона или разжиженного битума) и уплотнение смеси. Толщина укладываемого слоя материала должна быть не менее 3 см.

Состав ВОМС состоит из известнякового или доломитового щебня фракции 5…20 мм (до 40%)═ песка с модулем крупности не менее 1═0═ минерального порошка (6…12%)═ вяжущего (гудрон═ жидкий или разжиженный вязкий битум) в количестве 6…7% и воды. Вместо щебня допускается применение отсевов дробления═ ПГС═ дроблёного шлака. Смесь можно заготавливать впрок с приготовлением в обычных асфальтобетонных установках, дооборудованных системой подачи и дозировки воды.

ВОМС можно использовать при температуре воздуха до -10°С и укладывать на влажную поверхность выбоины.

6.1.33 Другим способом "аварийного ремонта" выбоин является ремонт с использованием холодных асфальтобетонных (ремонтных) смесей .

Данный вид ремонта применяют при площади выбоины до 1 м. Заделку выбоин выполняют сразу после их обнаружения, в отдельных случаях работы могут выполняться без обрубки выбоины или ее фрезерования.

Ремонтная холодная смесь состоит из минерального заполнителя, органического вяжущего с введением в него специальных добавок. Перемешивание смеси осуществляется в установках принудительного действия.

В качестве органического вяжущего применяют битумы марок БНД 60/90 и БНД 90/130, отвечающие требованиям ГОСТ 33133-2014 . Свойства битумов улучшены путем введения различных добавок с органическим растворителем (разжижителем).

Разжижители, используемые для придания исходному битуму марки МГ 130/200 заданной вязкости (ГОСТ 11955-82), должны отвечать требованиям ГОСТ Р 52368-2005 и ГОСТ 10585-99 . Количество разжижителя составляет 20-40% от массы битумного вяжущего и уточняется лабораторией.

В процессе приготовления ремонтных смесей используют поверхностно-активные вещества для повышения прочности сцепления вяжущего с поверхностью минеральных материалов и обеспечения заданных свойств.

Температура смеси не должна быть ниже -10°С. Допускается укладывать ремонтную смесь на промерзшее и влажное основание, но при отсутствии луж, льда и снега в ремонтируемой карте.

При ремонте выбоин в покрытии в зависимости от глубины разрушений ремонтная смесь укладывается в один или два слоя толщиной не более 5-6 см с тщательным уплотнением каждого слоя.

При устранении выбоин на покрытии соблюдают технологическую последовательность, которая включает очистку поврежденного участка, разравнивание и уплотнение ремонтной смеси.

Грунтовка ремонтируемой поверхности битумом или битумной эмульсией не обязательна.

Ремонтную смесь укладывают с учетом уменьшения толщины слоя при уплотнении, для чего толщина наносимого слоя должна быть на 25-30% больше глубины выбоины.

При ремонте выбоин в зависимости от площади ремонтируемого участка смесь уплотняют виброплитой, ручным виброкатком, механической, а при малых объемах работ - ручной трамбовкой. При размере выбоины, превышающем 0,5 м, смесь уплотняют виброплитой. Движение уплотняющих средств направлено от краев участка к середине. Уплотнение считается завершенным при отсутствии следа от уплотняющего средства.

Смесь, как правило, упаковывают в полиэтиленовые мешки массой 20, 25, 30 кг или ином количестве по согласованию с потребителем. Не расфасованную смесь допускается хранить под навесом в открытых штабелях на бетонном полу в течение 1 года. Расфасованная в запечатанные мешки смесь сохраняет свои свойства в течение двух лет.

6.1.34 Одним из методов ремонта выбоин является заделка их литой асфальтобетонной смесью. Эта смесь отличается от обычной асфальтобетонной смеси повышенным содержанием минерального порошка (20-24%) и битума (9-10%) марки БНД 40/60. Содержание щебня - 40-45%. При температуре укладки 200-220°C смесь имеет литую консистенцию, что исключает необходимость ее уплотнения. К месту работ смесь доставляют специальными машинами с обогреваемой емкостью и ей заполняют подготовленную карту для ремонта выбоин.

После остывания смеси до 50-60°C по отремонтированному участку открывают движение.

При устройстве новых слоев асфальтобетонного покрытия, применение литых асфальтобетонных смесей для ремонта выбоин не допускается. При укладке новых асфальтобетонных слоев ремонтные карты из литого асфальта на нижележащих слоях следует убирать.

6.1.35 Отдельные дефекты на поверхности асфальтобетонного покрытия в виде выкрашивания и шелушения устраняют струйно-инъекционным методом, аналогично ремонту выбоин.

6.2 Устройство поверхностной обработки на дорожном покрытии

6.2.1 Устройство поверхностной обработки на дорожном покрытии способствует повышению его сцепных свойств, а также защите от износа и воздействия атмосферных факторов. При устройстве поверхностной обработки повышается герметичность покрытия и увеличивается его срок службы. Помимо того устраняются мелкие неровности и дефекты.

6.2.2 Одиночную поверхностную обработку устраивают на поверхности асфальтобетонного покрытия, если оно имеет дефекты в виде: шелушения, выкрашивания, трещин и небольших выбоин.

Двойную поверхностную обработку выполняют при наличии на асфальтобетонном покрытии значительного количества разрушений (более 15% от общей площади покрытия). В этом случае может быть принято решение о фрезеровании верхнего слоя асфальтобетонного покрытия.

6.2.3 Устройство одиночной поверхностной обработки производят в соответствии с Методическими рекомендациями по устройству одиночной шероховатой поверхностной обработки техникой с синхронным распределением битума и щебня .

6.2.4 Одиночную поверхностную обработку устраивают, как правило, в летний теплый периоды года, на сухом и достаточно прогретом покрытии при температуре воздуха не ниже +15°С.

Последовательность устройства одиночной поверхностной обработки:

Подготовительные работы;

Устройство одиночной поверхностной обработки;

Уход за слоем поверхностной обработки.

6.2.5 Подготовительные работы включают:

Устранение дефектов покрытия;

Выбор и заготовку щебня и битума;

Выбор исходной нормы расхода щебня и битума;

Подбор и наладку оборудования и машин, входящих в состав специализированного отряда;

Обучение и подготовку обслуживающего персонала машин и механизмов.

6.2.6 На участках, выбранных для устройства одиночной поверхностной обработки, устранение дефектов на проезжей части выполняют в соответствии с требованиями . Заделка выбоин и трещин должны быть выполнены минимум за 7 дней до начала устройства поверхностной обработки.

6.2.7 Выбор ориентировочной нормы расхода щебня и битума для устройства одиночной поверхностной обработки производят согласно табл.6.1.

Таблица 6.1 - Выбор ориентировочной нормы расхода щебня и битума для устройства одиночной поверхностной обработки

6.2.8 Для устройства поверхностной обработки рекомендуется использовать машины с синхронным распределением вяжущего и щебня (синхронный способ распределения вяжущего и щебня рис.6.2).

6.2.9 Устройство поверхностной обработки осуществляют в следующей последовательности:

Очистка поверхности от пыли и грязи;

Уточнение норм расхода материалов;

Синхронное распределение битума и щебня на поверхность проезжей части покрытия;

Уплотнение свежеуложенного шероховатого слоя;

Уход за поверхностной обработкой.

6.2.10 Очистку поверхности покрытия от пыли и грязи, выполняют специализированными машинами с капроновой, а в случае сильного загрязнения поверхности - с металлической щеткой и поливомоечным оборудованием. Покрытие очищают за два-пять проходов по следу.

Рисунок 6.2 - Синхронное распределение вяжущего и щебня при устройстве поверхностной обработки

Рисунок 6.2 - Синхронное распределение вяжущего и щебня при устройстве поверхностной обработки

6.2.11 Уплотнение свежеуложенного слоя производят сразу за проходом машины с синхронным распределением вяжущего и щебня. Осуществляют 5-6 проходов самоходного катка на пневмоколесном ходу по покрытию с нагрузкой на колесо не менее 1,5 т и давлением в шинах 0,7-0,8 МПа, либо катка с обрезиненными металлическими вальцами. Окончательное формирование слоя происходит под действием проходящего автомобильного транспорта при ограничении скорости движения до 40 км/ч. Период формирования свежеуложенного слоя должен составлять не менее 10 сут.

6.2.12 Уход за свежеуложенной поверхностной обработкой включает в себя следующие операции:

Ограничение скорости движения до 40 км/ч;

Регулирование движения транспорта по всей ширине проезжей части с помощью направляющих заборчиков;

Уборка неприжившегося щебня щеткой поливомоечной машины не позднее одних суток после окончания уплотнения;

Доуплотнение катком.

6.2.13 При устройстве одиночной поверхностной обработки синхронным способом промежуток времени между розливом битума и распределением щебня составляет менее 1 с. Это обеспечивает значительное улучшение сцепных качества вяжущего, путем проникания его в микропоры щебня. В этом случае щебень хорошо прилипает к поверхности покрытия. При синхронном распределении вяжущего и щебня существенно повышается качество поверхностной обработки, как при использовании в качестве вяжущего горячего битума, так и битумной эмульсии.

6.2.14 Работы по устройству двойной поверхностной обработки производят по чистой незапылённой поверхности покрытия, сухой при применении битума и увлажнённой при применении битумных эмульсий. Температура воздуха при использовании в качестве вяжущего битума должна быть не ниже +15°С, а при использовании битумной эмульсии - не ниже +5°С. В отдельных случаях при невозможности обеспечить требуемую чистоту фрезерованного покрытия рекомендуется его подгрунтовывать путем розлива жидкого битума по норме 0,3-0,5 л/м.

6.2.15 Технологический процесс устройства двойной поверхностной обработки включает:

Фрезерование асфальтобетонного покрытия;

Очистка фрезерованного покрытия от пыли и остатков асфальтовой крошки;

Подгрунтовка поверхности покрытия (при необходимости);

Первый розлив битумного вяжущего - 1,0…1,2 л/м и распределение обработанного щебня фракции 20…25 мм в количестве 20…25 кг/м, с последующей укаткой слоя двумя-тремя проходами легкого катка (5…8 т);

Второй розлив вяжущего по норме 0,8…0,9 л/м;

Распределение обработанного щебня фракции 10…15 мм (13…17 кг/м) с последующим уплотнением четырьмя-пятью проходами легкого катка.

6.2.16 Ориентировочные расходы вяжущего и щебня при их распределении на покрытии приведены в табл.6.2.

Таблица 6.2 - Расход вяжущего и щебня (без учета предварительной обработки)

6.2.17 Решение о предварительной обработке щебня вяжущим в установке (чернение щебня) принимают по результатам лабораторных исследований сцепления щебня с вяжущим по ГОСТ 12801-98 *. Для чернения рекомендуется применять битумы марок БНД 60/90, БНД 90/130, БНД 130/200, МГ 130/200, МГ 70/130.

6.2.18 Основной розлив вяжущего осуществляют на половине проезжей части в один прием без пропусков и разрывов. При возможности обеспечения объезда розлив вяжущего выполняют по всей ширине проезжей части.

6.2.19 Температура битума при его распределении должна быть в пределах: для вязких битумов марок БНД 60/90, БНД 90/130 - 150160°С; для марок БНД 130/200 - 100130°С; для полимерно-битумных вяжущих - 140160°С.

6.2.20 При устройстве поверхностной обработки с использованием битумных эмульсий применяют катионные эмульсии ЭБК-1, ЭБК-2 и анионные эмульсии ЭБА-1, ЭБА-2. При устройстве поверхностной обработки с применением катионных битумных эмульсий используют щебень, не обработанный предварительно органическими вяжущими. При применении анионных эмульсий - преимущественно черный щебень.

6.2.21 Температуру и концентрацию эмульсии устанавливают в зависимости от погодных условий:

При температуре воздуха ниже 20°С эмульсия должна иметь температуру 4050°С (при концентрации битума в эмульсии 55-60%). Подогрев эмульсии до такой температуры осуществляют непосредственно в автогудронаторе;

При температуре воздуха выше 20°С эмульсию можно не подогревать (при концентрации битума в эмульсии 50%).

6.2.22 Сразу после россыпи щебня производят его уплотнение гладковальцовыми катками массой 6-8 тонн (4-5 проходов по одному следу). Затем тяжелыми гладковальцовыми катками массой 10-12 тонн (2-4 прохода по одному следу). Для лучшего проявления шероховатой структуры целесообразно заключительную стадию уплотнения производить гладковальцовыми катками с обрезиненными вальцами.

6.2.23 При использовании битумных эмульсий работы ведут в следующей последовательности:

Смачивание обрабатываемого покрытия водой (0,5 л/м);

Розлив эмульсии по покрытию в количестве 30% от расхода;

Распределение 70% щебня от общего расхода (разрыв не более 20 м с интервалом во времени не более 5 мин от момента розлива эмульсии);

Розлив оставшейся эмульсии;

Распределение оставшегося щебня;

Уплотнение катками массой 6-8 тонн по 3-4 прохода по одному следу (начало уплотнения должно совпадать с началом распада эмульсии);

Уход за устроенной поверхностью.

6.2.24 При использовании катионных битумных эмульсий движение автомобилей открывают сразу после уплотнения. Уход за двойной поверхностной обработкой осуществляют в течение 10…15 дней, путем регулирования движения транспорта по ширине проезжей части покрытия и ограничения скорости до 40 км/ч.

В случае применения анионактивной эмульсии движение следует открывать не ранее чем через одни сутки после устройства поверхностной обработки.

6.3 Устройство тонких фрикционных износостойких защитных слоев на поверхности дорожного покрытия

6.3.1 Устройство тонких защитных слоев из литых эмульсионно-минеральных смесей

6.3.1.1 Тонкие фрикционные износостойкие защитные слои из литых эмульсионно-минеральных смесей (ЛЭМС) применяют в качестве фрикционных и гидроизоляционных слоев износа для увеличения срока службы дорожных покрытий и улучшения условий движения. Слои износа в первую очередь необходимы для восстановления эксплуатационных показателей покрытий.

6.3.1.2 При ремонте асфальтобетонных слоев, уложенных на цементобетонное покрытие возможны следующие варианты применения литых эмульсионно-минеральных смесей:

1) укладка ЛЭМС на верхний слой асфальтобетонного покрытия;

2) укладка ЛЭМС на отфрезерованное асфальтобетонное покрытие.

6.3.1.3 Перед устройством слоя из ЛЭМС производят подгрунтовку покрытия эмульсией или битумом марок БНД 200/300 из расчета 0,3-0,4 л/м (в пересчете на битум).

6.3.1.4 Приготовление и укладку ЛЭМС производят специальными однопроходными машинами, осуществляющими смешивание материалов и распределение смеси по поверхности покрытия.

Рекомендуется использовать щебень различных фракций до 15 мм из камня изверженных и метаморфических пород по прочности не ниже 1200. Песчаная фракция 0,1(0,071)-5 мм состоит из дробленого песка или смеси природного и дробленого песка в равных долях. Для минерального порошка (лучше активированного) из карбонатных пород принимается, что общее количество частиц мельче 0,071 мм, содержащееся в смеси, составляет 5-15%. Вяжущее используется в виде катионоактивных битумных эмульсий класса ЭБК-2 и ЭБК-3, содержащих 50-55% битума. Составы ЛЭМС приведены в табл.6.3.

Таблица 6.3 - Составы литых эмульсионно-минеральных смесей

Пропускная способность - кол-во, которые може6т пропустить АД, обеспечивая обходимую безопасность и удобство для движения.

ПС может быть:

Теоретическая;

Практическая.

Теоретическая ПС определяется как отношение рассматриваемого периода времени Т ко времени, которое занимает транспортное средство проходя по участку равному динамическому габариту подвижного состава. Пт = Т/t.

la - длинна транспортного ср-ва

Sp - путь, пройденный ТС за время реакции водителя

Sт - длинна тормозного пути

lз - расстояние запаса

Максимальное количество автомобилей, которое может пропустить участок дороги, с конкретными дорожными условиями в единицу времени, называют практической пропускной способностью и определяют по формуле

где П max - максимальная практическая пропускная способность эталонного участка;

B итог - итоговый коэффициент снижения пропускной способности.

За эталонный принимают горизонтальный, прямолинейный в плане участок с проезжей частью, имеющей не менее двух полос движения шириной по 3,75м, с сухим шероховатым покрытием, с расстоянием видимости не менее 800 м, для транспортного потока, состоящего только из легковых автомобилей.

где - B 1 , B 2 , B n - частные коэффициенты снижения пропускной способности, определяемые в зависимости от характеристик дорожных условий и состава транспортного потока (количество полос движения, ширина полосы движения, наличие пешеходных переходов, остановок, пересечений, малых углов поворотов, больших уклонов продольного профиля; освещение тротуаров и проезжей части, расстояние от ПЧ до застройки, количество автопоездов в потоке, расстояние видимости, ширина мостов и путепроводов).

Под влиянием света, тепла, кислорода воздуха битумные материалы, используемые для покрытий дорог, стареют. В процессе старения одни их составные части улетучиваются или окисляются, другие агрегируют и уплотняются. Пластичность битумов уменьшается, увеличивается хрупкость, появляются трещины. Это особенно опасно в агрессивных химических средах.

Благодаря сложности и высокой степени полимеризации соединения, входящие в состав битумных материалов, обладают относительно высокой кислотностью. Однако от продолжительного воздействия концентрированных растворов минеральных кислот битумные материалы разрушаются. Битумы и композиции на их основе, изготовленные с применением кислотостойких заполнителей (природных и искусственных), стойки против длительного воздействия серной кислоты при концентрации ее не более 50%, соляной -30%, азотной - 25%, уксусной - 70%, фосфорной - 80%.

Длительное воздействие концентрированных водных растворов (до 40. ..50%), едких щелочей и карбонатов щелочных металлов при обычной и повышенной температуре вызывает постепенное разрушение битумных составов. Даже насыщенные растворы извести, например, в бетоне, омыляют битумы. На них не действуют водные растворы минеральных и органических солей. Битумные материалы хорошо противостоят неокисленным органическим кислотам, но в органических растворителях растворяются.

Коррозия битумов приводит к снижению физико-механических свойств асфальтобетона, возникновению в дорожных покрытиях различного рода дефектов.

Дефекты дорожных покрытий (дорожных одежд) - это отклонения геометрических параметров, текстуры и структуры дорожной одежды от нормативных требований.

В зависимости от характера, местопо-ложения и величины дефекты подразделяются на следующие виды:

Трещины - дефекты нарушения сплошности дорожного покрытия, возникающие в результате знакопеременной нагрузки, усталостных явлений, температурного расширения и других факторов. Увеличение числа и протяженности трещин свидетельствует о начале процесса разрушения дорожной одежды. Для асфальтобетонных по-крытий характерны отдельные, а также частые трещины.

Отдельные трещины - поперечные и косые трещины, не связанные между собой, среднее расстояние между которыми - 4 и более метров. При определении дефектов дорог записывается общая длина трещин в погонных метрах.

Частые трещины - поперечные и косые трещины с ответвлениями, иногда связанные между собой, но, как правило, не образующие замкнутых фигур; среднее расстояние между соседними трещинами - 1-4м. При дорожной диагностике измеряется площадь участка с трещинами в квадратных метрах.

Сетка трещин - взаимопересекающиеся поперечные, продольные и криволинейные трещины, делящие поверхность ранее монолитного покрытия на ячейки. Дефекты измеряются в квадратных метрах.

Выбоины - местные разрушения дорожного покрытия, имеющие вид углублений с резко очерченными краями, образовавшиеся за счет разрушения материала покрытия; при диагностике дорог измеряются в квадратных метрах. Причинами образования выбоин могут быть недоуплотнение материала в данном месте, применение неоднородного или загрязненного примесями материала, образование трещин или мест повышенного динамического воздействия колес автомобилей из-за неровности покрытия и т.д. Для предотвращения развития выбоин по площади и глубине необходимо принимать экстренные меры по их устранению сразу после обнаружения.

Заплаты - участки, на которых исходное дорожное покрытие было удалено и заменено сходным или другим материалом; измеряются в метрах квадратных. Являются результатом применения ямочного ремонта, при некачественном выполнении которого ухудшается ровность за счет разности в уровнях поверхности покрытия и заплат. Заплаты также оказывают влияние на однородность яркости покрытия.

Колейность - дефект дорожного покрытия, обусловленный на-личием на проезжей части колей - продольных углублений правильной формы в местах наката, систематического приложения нагрузок от колес подвижного состава. Колейность образуется при значительных (предельных) осевых нагрузках вследствие реологических свойств материалов и недостаточной прочности конструкциидорожной одежды. Под влиянием тяжелых автомобилей, при интенсивном движении колейность может прогрессировать и принести к образованию трещин, проломов. Наличие колейности затрудняет выполнение маневров автомобилей, ухудшает водоотвод с покрытия и повышает опасность дорожного движения. При диаг-ностике автомобильных дорог колейность различают по глубине: до 15 мм, от 15 до 30 мм, свыше 30 мм, ее измеряют в метрах погонных.

Выкрашивание - разрушение дорожного покрытия в результате потери им отдельных зерен минерального материала - гравийного, щебеночного (на покрытиях переходного типа); за счет потери связи между зернами материала на усовершенствованных покрытиях облегченного типа, а также на капитальных покрытиях нежесткого типа при плохом сцеплении (адгезии) зерен щебня с битумом; при плохом перемешивании смеси, использовании в покрытии некачественных материалов; при укладке материала в дождливую или холодную погоду или при недоуплотнении покрытия. При диагностике дорог измеряется в квадратных метрах.

Шелушение - разрушение поверхности покрытия за счет отделения наружных тонких пленок материала, вызванное воздействием воды и отрицательных температур. Особенно интенсивно происхо-дит при частом замерзании и оттаивании покрытия и при использо-вании соляных смесей для борьбы с гололедом. Интенсивность ше-лушения зависит от качества материалов.

Пористые и слабые материалы более чувствительны к колебаниям температуры и чаще подвержены шелушению. Шелушение асфальтобетонных покрытий наиболее интенсивно происходит в весенний период при частом оттаивании и замерзании верхних слоев. С увеличением числа переходов температуры через ноль интенсив-ность шелушения возрастает. При диагностике дорог измеряется в квадратных метрах.

Разрушение кромок - разрушение краев покрытия в виде сетки трещин или откалывания его материала. Обламывание кромок происходит при переезде колес тяжелых автомобилей через кромку, при ударах колес на стыках цементобетонных плит, а также при недостаточной прочности дорожной одежды в прикромочной зоне. При диагностике автомобильных дорог измеряется в погонных метрах. Для предохранения кромок покрытия от повреждения в местах сопряжения их с обочинами устанавливают бордюры, устраивают краевые полосы, укрепляют обочины, швы между плитами заделывают мастикой.

Дефекты асфальтобетонных слоев покрытия можно разделить на две группы: – связанные с техническим состоянием, регулировкой и применением оборудования; – вызванные свойствами асфальтобетонной смеси.

Если причиной дефекта являются технологические свойства смеси, то ее обычно устраняют внесением изменений в состав смеси или в операции ее приготовления, хранения и транспортирования. Некоторые дефекты могут быть одновременно связаны с оборудованием и свойствами смеси. Выделить их в приоритетном порядке затруднительно.

1 - волнистая поверхность - короткие волны;

2 - волнистая поверхность - длинные волны;

3 - разрыв покрытия по всей ширине;

4 - разрыв покрытия в середине;

5 - разрыв покрытия по краям;

6 - неравномерная структура покрытия;

7 - следы от выглаживающей плиты;

8 - неровность покрытия;

9 - поверхностные тени;

10 - недостаточное предварительное уплотнение;

11 - некачественный продольный стык;

12 - некачественный поперечный стык;

13 - поперечные трещины;

14 - сдвиг покрытия при уплотнении катком;

15 - «жирные» пятна на поверхности покрытия;

16 - следы катка;

17 - недостаточное уплотнение покрытия.

Причины дефектов

1 - низкая температура смеси;

2 - температурная неоднородность смеси;

3 - смесь содержит влагу;

4 - сегрегация смеси (разделение);

5 - нерациональный состав смеси по битуму;

6 - неверный состав смеси по заполнителю;

7 - стояние катка на горячем покрытии;

8 - быстрое изменение направления движения катка;

9 - неправильный процесс укатки;

10 - некачественная подготовка основания;

22.Контроль качества строительства асфальтобетонных покрытий

При устройстве дорожных одежд качество работ контролируют в процессе всего цикла строительства. Контроль начинается с проверки качества исходных укладываемых материалов и оценки годности земляного полотна, основания или покрытия, на которые укладывают новый слой материала.

Служба технического контроля строительной организации проверяет качество асфальтобетонного покрытия в процессе его устройства. По окончании строительства проверяют качество готового покрытия.

Проверку исходных материалов и земляного полотна можно осуществлять по всем показателям или выборочно. Необходимое количество материала отбирают из массы, доставленной на участок строительства, и отправляют в лабораторию.

Проверка качества земляного полотна заключается в определении коэффициента уплотнения грунта, ровности поверхности, определении ширины полотна и уклонов, зернового состава грунта.

При укладке асфальтобетонной смеси на цементогрунтовое, битумогрунтовое и давно уложенное асфальтобетонное основание или. покрытие проверяют, насколько равномерно распределен вяжущий материал по поверхности слоя. У доставленной на строительство асфальтобетонной смеси проверяют ее температуру непосредственно в кузове автомобиля.

Контроль качества асфальтобетонного покрытия в процессе его устройства, т. е. в процессе укладки и уплотнения смеси, включает в себя проверку качества, установки боковых опорных брусьев; ровности и равномерности распределения асфальтобетонной смеси; толщины уложенного слоя;, ширины уложенного покрытия; уклонов покрытия; качества швов в сопряжениях уложенных полос; сцепления слоев покрытия между собой; технологической последовательности работы легких, средних и тяжелых катков, выполнения ими необходимого числа проходов и заданной скорости; температуры уплотняемой смеси; шероховатости поверхности.

Контроль качества готового покрытия включает в себя проверку ровности; коэффициента уплотнения; толщины слоев; прочности сцепления слоев; соответствия свойств асфальтобетона технической документации; шероховатости поверхности.

Качество швов определяют визуальным осмотром по наличию раковин и трещин. Могут быть также применены трехметровая рейка и приборы по определению шероховатости.

АНАЛИЗ ПРИЧИН ВОЗНИКНОВЕНИЯ ДЕФЕКТОВ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ

Петрин Денис Валерьевич 1 , Макарова Людмила Викторовна 2 , Тарасов Роман Викторович 3
1 Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, магистр техники и технологии
2 Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, к.т.н., доцент
3 Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, к.т.н., доцент

THE ANALYSIS OF THE REASONS OF OCCURRENCE OF DEFECTS OF ASPHALT-CONCRETE PRODUCTS

Petrin Denis Valeryevich 1 , Makarova Ludmila Viktorovna 2 , Tarasov Roman Viktorovich 3
1 Penza State University of Architecture and Construction, master of technics and technology
2 Penza State University of Architecture and Construction, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor
3 Penza State University of Architecture and Construction, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

Библиографическая ссылка на статью:
Петрин Д.В., Макарова Л.В., Тарасов Р.В. Анализ причин возникновения дефектов асфальтобетонных покрытий // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 4. Ч. 1 [Электронный ресурс]..03.2019).

Состояние дорожной отрасли является показателем благосостояния и устойчивого развития экономики страны. Низкое качество и долговечность асфальтобетонного покрытия, а также качество дорожного строительства в России является постоянной проблемой .

Для улучшения качества дорог необходимо использовать дорожно-строительные материалы с повышенными показателями эксплуатационных характеристик и долговечностью. А высокое качество продукции и услуг, как известно, является главным фактором повышения конкурентоспособности предприятия. Эта проблема может быть решена различными способами, например, путем модификации асфальтобетонных смесей различными добавками .

Однако, прежде чем принимать решение об оптимизации рецептуры и технологических режимов производства и укладки асфальтобетонных смесей, требуется детальный анализ причин возникновения возможных дефектов уложенного асфальтового покрытия. Для этого могут быть использованы различные инструменты управления качеством, представленные на рисунке 1 .

Рисунок 1 – Новые инструменты управления качеством

Диаграмма сродства и диаграмма связей обеспечивает общее планирование. Диаграмма дерева, матричная диаграмма и матрица приоритетов обеспечивает промежуточное планирование. Блок-схема процесса принятия решения и стрелочная диаграмма обеспечивает детальное планирование .

Ожидаемым результатом является новое понимание требований и проблемных вопросов.

Рассмотрим применение диаграммы сродства на примере следующей проблемы: «Причины возникновения дефектов асфальтобетонного покрытия».

Основные дефекты асфальтобетонного покрытия :

Волнистая поверхность – короткие волны;

Волнистая поверхность – длинные волны;

Разрыв покрытия;

Неоднородная текстура покрытия;

Неровность покрытия;

Поверхностные тени;

Недостаточное предварительное уплотнение;

Некачественный продольный стык;

Некачественный поперечный стык;

Поперечные трещины;

Сдвиг покрытия при уплотнении катком;

- «жирные» пятна на поверхности покрытия;

Следы катка;

Недостаточное уплотнение покрытия.

Чтобы определить причины выше поставленной проблемы, была создана рабочая группа из представителей разных подразделений предприятия по производству асфальтобетона ОАО «ДЭП №270» (Пензенская область, г. Каменка).

Рабочая группа методом «мозгового штурма» выявила возможные причины, которые были собраны в виде разрозненных данных.

Сгруппируем данные по общим признакам (табл. 1). При этом названия общим признакам не присваиваются. Отдельные данные при последующей работе могут быть перенесены в другие группы.

Таблица 1- Классификация видов дефектов по общим признакам

Вероятные общие признаки каждой группы следующие:

группа 1 – качество смеси;

группа 2 – «…» – технология производства;

группа 3 – «…» – оборудование;

группа 4 – «…» – перевозка смеси;

группа 5 – «…» – условия работы;

группа 6 – «…» – человеческий фактор;

группа 7 – «…» – контроль.

Окончательный вариант диаграммы сродства после пересмотра состава данных каждой группы, представлен на рисунке 2.

Рисунок 2 – Причины возникновения дефектов асфальтобетонного покрытия

В качестве первостепенных мероприятий, направленных на повышение качества асфальтобетонных покрытий можно отметить совершенствование системы контроля за качеством поставляемых материалов, технологией и качеством выполнения работ.

Немаловажное значение имеет обучение персонала дорожных предприятий современным технологиям производства и укладки асфальтобетонных смесей.

Всегда удобно ехать в автомобиле по ровной и гладкой автостраде, развивая большую скорость. Отнюдь не редко качество трассы не позволяет это сделать, так как покрытие имеет отклонение от нормы и малопригодно для качественной езды. Со временем под давлением колес машин, особенно больших грузовых, влиянием неблагоприятных природных условий в виде дождя, града, резкой смены температуры, асфальтобетонный настил теряет свой первозданный вид. Покрывается мелкими трещинами, ямками, выбоинами, что укорачивает время качественной работы автотрассы. Езда по таким изношенным дорогам ведет к порче автомобилей и даже может привести к аварии.

Причины разрушения

В результате использования покрытий из асфальтобетона, они подвергаются различным деформациям. Износ дорог образуется из-за внешних и внутренних воздействий на . Дефекты на покрытии от влияния внешних факторов включают в себя:

• силовые нагрузки от автомобильных колес;
• атмосферные осадки (дождь, температурные изменения, оттаивание, снег, замораживание).

Внутренние факторы, связанные с разрушением асфальтобетонного покрытия, возникают вследствие неправильного составления проекта для дорог, их строительства и ремонта:

1. К разрушению дорожной поверхности приводит неправильное проектирование асфальтобетонной автомобильной трассы. Неточно проведенные исследования, расчеты и допущенные ошибки при определении интенсивности потока транспортных средств могут способствовать образованию дефектов на дороге из асфальтобетона и привести к разрушению дорожного сооружения, а именно: нарушится целостность асфальтного слоя на дорожных покрытиях; грунт основания просядет; снизится прочность грунтовой подушки; последует износ асфальтобетонного настила.
2. Применены старые методики и выбраны материалы низкого качества при работе с покрытием из асфальтобетона. Совсем недавно, для монтажа, укладки асфальтного раствора и ремонта трасс использовали горячие , в состав которых входил некачественный битум. Он вызывал повреждения дорожного настила и ухудшал прочностные характеристики готовой смеси для асфальтирования дорожной поверхности. Однако строительство не стоит на месте, и уже сегодня разрабатываются и внедряются новейшие полимерно-битумные материалы, способные значительно повысить свойства материала и будущей трассы. Большую популярность приобрели различные добавки в смесь для: улучшения сцепления, повышения стойкости к воздействию воды и образованию трещин. Благодаря этим добавкам обеспечивается стойкость дорожного полотна к минусовым температурам. Чтобы избежать дефектов и износа дорожного полотна, следует не только применять новые смеси для укладки асфальта, но и выбирать новые технологии, которые позволят стабилизировать и укрепить ослабшие подвижные почвы основания. Чтобы предотвратить разрушения покрытий, используют армирующую сетку, которая усилит дорожную конструкцию и увеличит продолжительность срока эксплуатации асфальтированного полотна.
3. Дефекты и износ на асфальтобетонном покрытии возникают вследствие неправильного технологического процесса при возведении дорожной конструкции. Разрушения образовываются из-за допущенных ошибок при укладке асфальта и ремонте трассы. Способствуют возникновению дефектов нарушения правил перевозки асфальтобетонного раствора, в результате чего, смесь подается неправильной температуры. При уплотнении уложенной смеси не были удалены пузырьки воздуха или, наоборот, раствор был слишком уплотнен, тогда асфальтированное полотно начнет трескаться и расслаиваться. Разрушения трассы могут возникнуть в результате некачественной подготовки земельного полотна и работ по укладке дорожного сооружения.
4. Дефекты на дорожном покрытии чаще всего образовываются в результате погодных условий, когда во время дождей влага проникает в асфальтированное полотно, а жаркие лучи солнца портят верхний слой трассы – осуществляется ухудшение прочности асфальтобетона, что приводит к образованию выбоин. В период минусовых температур собравшаяся влага в слоях асфальтобетона способна увеличиваться в объеме и тем самым разрушать структуру и уплотнение асфальта.
5. В результате больших нагрузок от транспортных средств происходит разрушение дорожного полотна. Высокие нагрузки на поверхность трассы обусловлены интенсивным потоком транспортных средств, в результате чего, норма пропускной способности за 24 часа превышается и как последствие – ресурс полотна трассы снижается. Повышение осевой нагрузки вследствие эксплуатации дорожного покрытия транспортными средствами большой грузоподъемностью, приводит к разрушениям асфальтобетонного полотна, образованию колеи и трещин.

Повреждения дорожного покрытия из асфальтобетона могут происходить вследствие комплексного влияния внешних и внутренних факторов.

Основные виды дефектов

Асфальтобетонные повреждения бывают следующих видов:

• Пролом. Представляет собой прорези на асфальтированном участке, где проходит поток транспортных средств. Если вовремя не залатать трещины, они способны увеличиться в размерах и превратиться в пролом большого диаметра.
• Истечение срока службы. Разрушения, связанные с продолжительной эксплуатацией полотна, на котором не осуществлялся ремонт, сказываются на толщине слоя асфальтобетона.
• Уменьшение прочности асфальтобетона. В результате больших нагрузок от тяжеловесных грузовых автомобилей образуется просадка полотна и разрушение верхнего слоя покрытия в виде неровностей, выбоин и колеи.
• Выбоины. Разрушения в виде выбоин – это углубления с резким обрывом края, которые происходят из-за неправильной кладки асфальтобетона с использованием материалов низкого качества.
• Шелушение. Образование шелушений на дорожной поверхности вследствие отделения из верхнего слоя частиц покрытия. Образуется из-за постоянных переменных воздействий на дорожную поверхность мороза и оттепели.
• Климатические воздействия. В период таянья снежных масс образуется большое количество жидкости, которая способна разрушить полотно трассы, что влечет за собой снижение прочностных характеристик асфальтобетона.
• Выкрашивание. Возникает этот тип повреждений вследствие нарушения укладки или ремонта дорожного полотна, а именно работы при атмосферных осадках или минусовых температурах.
• Трещины. Образуются щели на дорожной поверхности в результате резкой перемены температурного режима.
• Просадка. Возникает просадка из-за выбранных материалов низкого качества для укладки полотна, а также в результате недостаточного уплотнения асфальтной смеси или почвы.