Уплотнение асфальтобетонных смесей

Дата: 2025-06-02; Просмотры: 13

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

Уплотнение смесей следует начинать непосредственно после их укладки, соблюдая температурный режим, указанный в СТБ 1033.

Таблица 3.2 - Температура смесей при выпуске из смесителя, в асфальтоукладчике и при завершении уплотнения

Температура смесей при выпуске из смесителя и в асфальтоукладчике может быть выше верхнего предела, указанного в таблице 5.5, но не более чем на 10 °С, если их укладка осуществляется при температуре окружающего воздуха от 0 °С до 5 °С.

Температура смесей, кроме смесей, содержащих модифицированный битум или модифицирующие добавки, при выпуске из смесителя и в асфальтоукладчике может быть ниже нижнего предела, указанного в таблице 5.5, но не более чем на 20 °С, если их укладка осуществляется при температуре окружающего воздуха выше 20 °С или при толщине укладываемого слоя 7 см и более.

Рекомендуемые температурные режимы уплотнения смеси в зависимости от типа приведены в таблице 3.3.

Таблица 3.3

При использовании асфальтоукладчиков с трамбующим брусом и пассивной выглаживающей плитой уплотнение осуществляется следующим образом:

а) перемещение катка с включенным вибратором должно идти от укладчика, а его движение к укладчику необходимо выполнять без вибрации;

б) уплотнение смесей для плотного асфальтобетона типов А и Б, а также для пористого и высокопористого с содержанием щебня более 40 %:

сначала – катком на пневматических шинах массой 16 т количеством проходов по одному следу от 6 до 10 или гладковальцовым катком массой от 13 до 16 т количеством проходов от 8 до 10 или вибрационным (комбинированным) катком массой от 6 до 8 т количеством проходов от 5 до 7 и окончательно - гладковальцовым катком массой от 11 до 18 т количеством проходов от 6 до 8;

в) уплотнение смесей для плотного асфальтобетона типов В, Г и Д, а также пористого, высокопористого асфальтобетонов с содержанием щебня менее 40 % и высокопористого песчаного:

сначала – гладковальцовым катком массой от 6 до 8 т или вибрационным катком массой от 6 до 8 т с включенным вибратором и количеством проходов от 2 до 3, затем – катком на пневматических шинах массой 16 т количеством проходов от 6 до 10 или гладковальцовым катком массой от 13 до 16 т и количеством проходов от 8 до 10, или вибрационным катком массой от 6 до 8 т с включенным вибратором количеством проходов от 3 до 4 и окончательно – гладковальцовым катком массой от 11 до 18 т количеством проходов от 4 до 8.

Скорость катков в начале уплотнения должна быть от 1,5 до 2 км/ч, а после 5-6 проходов скорость может быть увеличена до:

3-5 км/ч – для гладковальцовых катков;

3 км/ч – для вибрационных катков;

5-8 км/ч – для катков на пневматических шинах.

Уплотнение начинают от кромки укладываемой полосы с последующим перемещением к середине.

При использовании асфальтоукладчиков с трамбующим брусом и виброплитой уплотнение осуществляется следующим образом:

а) уплотнение смесей для плотного асфальтобетона типов А и Б, а также для пористого и высокопористого с содержанием щебня свыше 40 %:

сначала – гладковальцовым катком массой от 13 до 16 т, катком на пневматических шинах массой 16 т или вибрационным катком массой от 6 до 8 т количеством проходов от 4 до 6, затем – гладковальцовым катком массой от 11 до 18 т количеством проходов от 4 до 6;

б) уплотнение смесей для плотного асфальтобетона типов В, Г и Д, а также для пористого и высокопористого с содержанием щебня менее 40 % и высокопористого песчаного:

сначала – гладковальцовым катком массой от 6 до 8 т или вибрационным катком массой от 6 до 8 т с выключенным вибратором количеством проходов от 2 до 3, а затем – гладковальцовым катком массой от 13 до 16 т количеством проходов от 6 до 8, катком на пневматических шинах массой 16 т или вибрационным – массой от 6 до 8 т с включенным вибратором количеством проходов от 4 до 6 и окончательно – гладковальцовым катком массой от 11 до 18 т за 4 прохода.

Скорость катков в начале уплотнения не должна превышать:

для гладковальцовых – 5 км/ч;

для вибрационных – 3 км/ч;

для катков на пневматических шинах – 10 км/ч.

При первом проходе гладковальцовых катков ведущие вальцы должны быть впереди.

При укладке щебеночно-мастичных смесей уплотнение осуществляют в три этапа:

уплотнение гладковальцовым катком массой от 8 до 11 т за 3-4 прохода по одному следу;

уплотнение гладковальцовым катком с виброуплотнением массой от 8 до 11 т за 3-4 прохода по одному следу;

уплотнение гладковальцовым катком массой от 13 до 15 т за 3-4 прохода по одному следу.

Уплотнение асфальтобетонных смесей на модифицированном битуме и смесей с использованием резиновой крошки, резинобитумного вяжущего следует начинать гладковальцовыми катками массой от 8 до 11 т за 3-4 прохода по одному следу с последующим доуплотнением катками массой до 15 т и числом проходов по одному следу до 6-8 раз.

При укладке асфальтобетонной смеси толщиной более 10 см смесь укладывают в несколько слоев толщиной 4-6 см каждый. При этом уплотнение следует начинать катками на пневматических шинах за 6-8 проходов, после чего продолжать гладковальцовыми катками массой от 11 до 18 т за 4-6 проходов.

Рабочая скорость движения катков при уплотнении слоев повышенной толщины:

при первых двух-трех проходах – не выше 2-3 км/ч;

при последующих – 3-6 км/ч.

Давление воздуха в шинах катка в начале укатки должно быть не более 0,3 МПа, в конце – не менее 0,8 МПа.

Режим уплотнения асфальтобетонной смеси необходимо определять на опытной захватке. Опытная захватка выполняется один раз в сезон при первой укладке каждого состава асфальтобетона. На опытной захватке, в зависимости от состава асфальтобетонной смеси, состава звена уплотняющей техники, определяется количество проходов по одному следу каждого из катков с целью достижения требуемой степени уплотнения. При устройстве опытной захватки рекомендуется использовать приборы экспресс-контроля качества асфальтобетона. Протяженность опытной захватки должна быть не менее 50 пог. м.

Результаты работ на опытной захватке оформляются актом.

При уплотнении асфальтобетонных смесей катки должны двигаться по уплотняемому покрытию от краев полосы к середине, затем от середины к краям, перекрывая при каждом проходе 1/3 ширины следа предыдущего прохода. Первые проходы катка необходимо выполнять по продольному сопряжению с ранее уложенной полосой.

Уплотнение асфальтобетонной смеси на виражах начинают выполнять с внутренней кромки устраиваемого покрытия.

В процессе уплотнения необходимо следить за тем, чтобы каток трогался или изменял направление движения плавно, без рывков. Запрещается останавливать каток на горячей недоуплотненной асфальтобетонной смеси, а также заправлять каток топливом и смазочными материалами на устраиваемом асфальтобетонном покрытии. Остановка катка должна быть плавной, без включения тормозной системы.

Дефектные места на покрытии, выявленные в процессе укладки, должны быть устранены до начала уплотнения.

Подбор состава бригады катков следует производить с учетом типа асфальтобетонной смеси и ее удобоукладываемости, толщины уплотняемого слоя и температуры на каждом этапе уплотнения. Следует учитывать размеры вальцов катка, и, в первую очередь, их ширину, а также для обеспечения необходимой производительности процесса уплотнения правильно назначать рабочую скорость виброкатков. Рекомендуется применять катки, в которых предусмотрен вывод показателей уплотнения на дисплее в кабине машиниста.

Для уплотнения асфальтобетонных смесей, содержащих в своем составе более 50 % щебня, рекомендуется применять виброкатки.

При использовании виброкатков уплотнение асфальтобетонной смеси рекомендуется осуществлять следующим образом. Для снижения величины сдвиговой волны, образующейся перед катком, первые 2-3 прохода виброкатка, движущегося непосредственно за укладчиком, выполняют в статическом режиме, после чего дальнейшее уплотнение смеси производится с переменным включением и выключением вибратора. Перемещение виброкатка с включенным вибратором выполняется только от укладчика, а его движение к укладчику необходимо выполнять без вибрации.

Изменение направления движения катка при выполнении первых проходов либо в случае возникновения волны перед вальцом катка рекомендуется осуществлять при расположении катка по отношению к асфальтоукладчику под острым углом в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 3.1. Движение катка при первых проходах следует начинать ведущим вальцом вперед по направлению к асфальтоукладчику.

Рисунок 3.1 – Схема движения катка при выполнении первых проходов при устройстве асфальтобетонного покрытия

1 – асфальтоукладчик; 2 –– каток;

3 – укладываемая полоса; 4 – уложенная полоса

В процессе уплотнения необходимо следить за тем, чтобы катки начинали движение или изменяли направление движения плавно, без рывков. Запрещается останавливать каток на горячей неуплотненной смеси, а также заправлять каток топливом, смазочными материалами и водой на покрытии, устраиваемом в течение рабочей смены. При заправке катков топливом и смазочными материалами необходимо подкладывать под каток подкладку (полиэтилен, геотекстиль), препятствующую розливу горючесмазочных материалов на покрытие. В случае разливания горюче-смазочных материалов на поверхность асфальтобетона необходимо в месте разливания производить посыпку адсорбента.

Скорость катков не должна превышать: гладковальцовых – 5 км/ч, вибрационных – 3 км/ч, на пневматических шинах и комбинированных – 8 км/ч.

При уплотнении слоев повышенной толщины от 10 до 18 см рабочая скорость движения катков при первых двух-трех проходах не должна превышать 2-3 км/ч, при последующих – 12-15 км/ч. Давление воздуха в шинах пневмокатка в начале укатки должно быть не более 0,3 МПа, в конце – 0,8 МПа.

Уплотнение асфальтобетонных смесей, содержащих полимеры (типа SBS), следует начинать только гладковальцовыми катками.

Уплотнение следующей полосы асфальтобетонного слоя необходимо начинать с места продольного сопряжения полос. Сопряжение полос должно быть ровным и плотным. Поперечные сопряжения полос должны быть перпендикулярны оси автомобильной дороги.

В местах, где невозможно уплотнение катками (у бортовых камней и др.), смеси уплотняются, как правило, ручными виброплитами, а при их отсутствии - горячей стальной трамбовкой.

Катки рекомендуется оборудовать специальными системами смачивания, способными обеспечить равномерность смачивания поверхности вальцов катка. Не допускается образование луж на поверхности уплотняемого слоя. В случае образования луж следует отрегулировать систему подачи воды на вальцы катка и проверить уклоны асфальтобетонного слоя.

Ликвидацию дефектов и повреждений, возникающих в процессе уплотнения горячих асфальтобетонных смесей, следует производить оперативно с обязательным устранением причин их возникновения. Дефекты и повреждения, возникающие в процессе уплотнения, а также возможные причины их образования приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Дефекты и повреждения, возникающие в процессе уплотнения горячих асфальтобетонных смесей

Расчет звена катков для достижения требуемого уплотнения асфальтобетонной смеси производится для каждого катка в отдельности или для группы однотипных, одинаковых по массе катков.

Требуемое количество проходов катка по одному следу устанавливается на пробной захватке. Работы по устройству пробной захватки выполняются в случае, если укладка асфальтобетонной смеси, изготовленной по индивидуальному подбору, производится впервые в новом строительном сезоне, а также при изменении технологии производства работ, изменении состава применяемых при укладке машин и механизмов, а также при применении новых материалов.

Длина пробной захватки назначается в пределах от 50 до 300 м на усмотрение подрядчика с учетом климатических особенностей, скоростного режима укладки и уплотнения асфальтобетонной смеси, соблюдения температурных режимов устройства асфальтобетонного слоя, обеспечения ровности покрытия и в последующем, при необходимости, корректируется.

Первоначальное количество катков устанавливается в соответствии с требованиями ТКП 059 с учетом погодно-климатических условий производства работ по устройству асфальтобетонного слоя.

С целью установления требуемого количества проходов катков на пробной захватке на поверхности укладываемого слоя намечаются контрольные точки. В контрольных точках фиксируется скоростной режим движения катков, количество проходов каждого катка по одному следу и проверяется уплотнение. При определении количества проходов катка в качестве одного прохода следует принимать движение катка в обоих направлениях: к асфальтоукладчику и обратно.

Уплотнение асфальтобетона производится до момента, когда после очередного прохода катка на поверхности слоя будут отсутствовать следы от его вальцов. При использовании приборов экспресс-контроля (типа PQI-301 и др.) уплотнение производится до момента, когда по завершению очередного прохода катка показания прибора до прохода катка и после будут совпадать.

Рисунок Прибор экспресс-контроля качества асфальтобетона PQI - 301

Рисунок Прибор экспресс-контроля качества асфальтобетона ПАБ-2М

В контрольных точках на пробной захватке отбираются пробы асфальтобетона и проводятся их испытания в соответствии с СТБ 1115. На основании результатов лабораторного контроля устанавливается требуемое количество проходов катков.

При получении неудовлетворительных результатов вносятся коррективы в состав уплотняющей техники и в режим производства работ по устройству асфальтобетонного слоя.

Требуемое количество катков на захватке с округлением в большую сторону рассчитывается по формуле

, (3.1)

где – требуемое количество проходов одного катка для окончательного уплотнения;

– фактическое количество проходов одного катка.

Рекомендуемое количество проходов одного катка определяется в соответствии с таблицей 3.3.

Таблица 3.3 – Рекомендуемое количество проходов катка для уплотнения асфальтобетонов различных типов

Фактическое количество проходов одного катка для окончательного уплотнения рассчитывается по формуле

, (3.2)

где – средняя скорость катка, км/ч;

– время остывания асфальтобетонной смеси, мин (приложение Д);

– расстояние, пройденное асфальтоукладчиком за единицу времени , м;

– целое число полос с учетом перекрытия катком соседних полос при движении его по одному следу, определяемое по формуле (округляется до целого большего числа)

, (3.3)

где – ширина укладываемой полосы, м;

– коэффициент, учитывающий перекрытие катком соседних полос при движении его по одному следу; =1,1…1,3;

– ширина уплотняющего органа катка, м.

Общая длина участка , пройденного асфальтоукладчиком за единицу времени , определяется по формуле

, (3.4)

где – средняя скорость асфальтоукладчика, м/мин;

– время остывания асфальтобетонной смеси непосредственно с момента ее нахождения в асфальтоукладчике до ее остывания после распределения по поверхности основания или покрытия, при котором остывшая смесь не подлежит уплотнению, мин.

Пример расчета требуемого количества катков для достижения требуемого уплотнения асфальтобетонной смеси приведен в приложении В.

Рекомендации при укатке:

Малощебенистые смеси (крупного заполнителя меньше 50%) рекомендуется уплотнять гладковальцевыми легкими и средними катками статического действия.

Смеси высокощебенистые (крупного заполнителя больше 50%) рекомендуется уплотнять гладковальцевыми средними и тяжелыми катками статического и вибрационного действия. В случаях, когда применение виброкатков невозможно из-за разрушения зерен слабых пород, зерен лещадной формы, недостаточной прочности каменных материалов, уплотение смеси целесообразно производить средними гладковальцовыми и пневмокатками.

В случаях когда толщина укладываемого слоя в 5 и более раз превышает максимальную крупность заполнителя уплотнение целесообразно выполнять гладковальцевыми средними и тяжелыми катками статического действия. При этом рекомендуется уменьшить скорость движения асфальтоукладчика с активными уплотняющими органами. Уплотняющие органы асфальтоукладчика должны работать с максимальной амплитудой.

При укладке смеси при низких температурах воздуха (ниже 10 с0) рекомендуется уменьшить скорость движения асфальтоукладчика с активными уплотняющими органами и увеличить скорость движения катков на 30 %. Уплотняющие органы асфальтоукладчика должны работать с максимальной частотой.

Уплотнение малощебенистых смесей рекомендуется завершать средними и тяжелыми пневмокатками для получения требуемой шероховатости поверхности слоя.

Укатку начинайте как можно раньше, так как асфальтобетонная смесь уплотняется только в горячем состоянии.

Ведущий валец катка должен располагайте перпендикулярно в направлении к укладчику. Благодаря этому неукатанный материал перед асфальтоукладчиком не сдви­гается. В противном случае появились бы поперечные трещины от укатки. Исключение - участки с большим уклоном.

Не включайте вибрацию при неподвижном катке, так как в таком случае вальцы оставят отпечаток на поверхности.

Плавно трогайтесь с места и изменяйте на­правление движения или используйте элек­тронную систему управления скоростью, что­бы предотвратить смещение материала. Ис­ключайте остановки, особенно тяжелого катка.

Включайте вибрацию только во время движе­ния, при реверсировании выключайте ее или используйте автоматику. Так как при реверси­ровании каток снижает скорость до полной ос­тановки и затем ускоряется в противополож­ном направлении, воздействие вибрации в этом месте было бы больше, чем около него. Это отрицательно скажется на ровности.

При поперечном уклоне дорожной одеж­ды всегда начинайте с края, лежащего ниже, и смещайтесь к верхнему краю.

Переход с одной полосы на другую и по­ворот катка производите только по уп­лотненной смеси, чтобы исключить сдвиг материала.

Никогда не оставляйте каток стоящим на еще горячей смеси, так как под воздей­ствием веса катка бандажи могут вдав­ливаться в покрытие.

Для повышения ровности покрытия останавливайте каток у асфальтоукладчика под углом в 30 гр. к на­правлению укладки

Кромку уложенной полосы необходимо обрабатывать прижимным диском, установленным на катке завершающем уплотнение.

Укладка смеси при пониженных температурах;

Температура воздуха и температура основания оказывают существенное влияние на качество выполнения работ по устройству асфальтобетонных слоев дорожных покрытий.

В холодное время риск появления дефектов и снижения качества строительства асфальтобетонных покрытий существенно возрастает.

Низкая температура воздуха (ниже 5 С0) является причиной быстрого остывания смеси при транспортировке, укладке и уплотнении, что значительно уменьшает время на уплотнение смеси. При низкой температуре воздуха обостряется проблема температурной сегрегации, особенно при транспортировке смеси в открытых кузовах автомобилей, что существенно снижает срок службы покрытия.

Низкая температура основания (ниже 0 С0) при укладке асфальтобетона приводит к нарушению сцепления слоев, нарушению сплошности укладываемого асфальтобетонного слоя, разрывам в следствии сдвигающего воздействия катков, быстрому остыванию уплотняемой смеси.

В соответствии с ТКП059-2012 укладку горячих асфальтобетонных смесей следует выполнять в сухую погоду при температуре окружающего воздуха не ниже 5 С0.

Однако в реальных условиях производства требования к температуре воздуха при укладке смеси не всегда удается выполнить.

Осенняя или весенняя погода иногда подвержена внезапным и резким изменениям в худшую сторону в течение 2–3 часов.

Начатые асфальтобетонные работы при +5…+6 °С могут продолжаться до своего завершения при понижении температуры на 3–4 °С, да еще с усилением ветра и выпадением осадков в виде дождя или мокрого снега, т. е. за пределами разрешенных температурных и погодных ограничений.

Покрытие на некоторых значимых объектах, например мостах, по организационным и технологическим причинам дорожники вынуждены устраивать в самом конце строительного сезона. Перенос работ по устройству покрытия до наступления благоприятных погодных условий на таких объектах невозможен.

В ряде случаев возникают единичные неотложные или аварийные ситуации, когда требуется, например, в ноябре-декабре срочно уложить асфальтобетонное покрытие на мосту или на разрушенном участке действующей дороги несмотря на погодные условия.

Для таких особых случаев ТКП 059-2012 предусматривает возможность укладки горячих асфальтобетонных смесей при температуре воздуха не ниже 0 С, горячих смесей с температуропонижающими добавками при температуре воздуха не ниже минус 10 С.

При этом должны быть обязательно выполнены все приведенные ниже условия:

- толщина устраиваемого слоя должна быть не менее 5 см;

- необходимо применять асфальтобетонные смеси с адгезионными присадками или активированными минеральными порошками;

- верхний слой устраивается только на свежеуложенном нижнем слое или выравнивающем слое до его остывания (с сохранением температуры нижеуложенного слоя не менее 20°С).

Как показывает отечественный и зарубежный опыт при выполнении требований нормативных документов, а так-же при правильной организации работ качественно уложить асфальтобетонное покрытие можно и при отрицательных температурах воздуха.

Если асфальтобетонные работы при пониженных или даже отрицательных температурах воздуха заранее предусматриваются или планируются, то тогда проще и легче выполнить обязательную подготовку к таким условиям работы АБЗ, автотранспорта, укладочной и уплотняющей техники, людей и самого объекта.

Планируя объемы работ при завершении строительного сезона, следует предпочтение отдавать нижним слоям асфальтобетонного покрытия. По согласованию с заказчиком возможно строительство верхних слоев покрытий автомобильных дорог III, IV категорий.

Технологический процесс строительства покрытий из асфальтобетонных смесей в холодное время состоит в основном из тех же операций, которые регламентируются в теплое время. Однако характер и сроки их выполнения существенно изменяются.

Основу технологии строительства асфальтобетонных покрытий в холодное время составляют тепловая подготовка основания, снижение тепловых потерь смеси в технологическом процессе и интенсификация процесса уплотнения.

Для обеспечения качества строительства асфальтобетонных покрытий в этих условиях надо заблаговременно, в теплое время, выполнить ряд мероприятий:

выбрать объекты строительства;

обустроить производственную базу;

подготовить и доставить необходимое количество материалов;

произвести утепление машин и оборудования;

подготовить подъездные пути;

обеспечить необходимый задел основания, величина которого определяется сроком продления строительного сезона и расчетной скоростью потока.

При выборе объектов строительства предпочтение следует отдавать асфальтобетонным покрытиям повышенной толщины. В зависимости от температуры воздуха толщина слоя должна быть не менее: выше 5°С до 10°С (осень) - 4...5 см; ниже 5°С до 10°С - 5...6 см; ниже 0°С до - 5°С - 6...7 см; ниже - 5°С до -10°С - 7...8 см.

Если зимой или весной по этому слою будет происходить движение транспортных средств, то его следует строить только из плотных асфальтобетонных смесей.

Подготовка асфальтобетонных заводов и дорожно-строительных машин к работе в холодное время

Для качественного и бесперебойного выпуска асфальтобетонной смеси в холодное время необходимо:

- изолировать сушильный барабан и мешалку асфальтобетонных заводов, покрывая их листовым асбестом;

- изолировать теплоизоляционными материалами паро-, газо-, битумо-, нефте- и водопроводы, а также битумные дозировочные бачки; обеспечить обогрев всех битумных кранов и насосов;

- обеспечить плотную обшивку горячих элеваторов, установок и утепление узла грохотов;

- бункеры для минеральных материалов утеплить и оборудовать системой паро- и электроподогрева в их нижней части;

- изолировать битумные котлы слоем топочного шлака или песка, засыпаемых в дополнительную обшивку;

- установить у топок сушильных барабанов бачки для нагрева топлива до 70-80оС перед подачей в форсунку, дополнительно подогревать топливо в расходном топливном баке; распыление топлива в форсунке необходимо осуществлять с помощью пара вместо сжатого воздуха;

- оборудовать защитными кожухами ленточные транспортеры, установленные на открытом воздухе, для предотвращения попадания снега и воды;

- в комплекте технологического оборудования АБЗ в обязательном порядке иметь накопительные бункеры объемом, равным часовой производительности смесительной установки;

- в системе управления технологическим оборудованием АБЗ следует отдавать предпочтение гидравлическим системам. В случае использования сжатого воздуха для обеспечения нормальной работы пневмоцилиндров необходимо последние заключать в кожухи с дополнительным обогревом;

- для предотвращения попадания больших смерзшихся комков минерального материала в приемные бункеры рекомендуется производить предварительное разрыхление этих материалов. Целесообразно сменный запас минеральных материалов размещать под крытыми навесами;

- утеплить кабины машинистов, пультов управления.

Перед началом работы смесителей (за 1-2 ч) следует разогреть все битумные коммуникации (битумные насосы, краны, битумопроводы), создав условия для бесперебойной циркуляции битума в битумопроводе. Заблаговременно должны быть также прогреты сушильный барабан и мешалка.

Особенности обеспечения температурных режимов укладки смеси при пониженных температурах воздуха

Одной из основных особенностей строительства асфальтобетонных покрытий в холодное время является повышенная интенсивность охлаждения смеси в технологическом процессе. Поэтому для обеспечения качества строительства необходимо особо строго соблюдать ее температурный режим.

В соответствии с СТБ 1033 температура смесей при выпуске из смесителя и в асфальтоукладчике может быть выше верхнего предела, указанного в ТНПА, но не более чем на 10 °С, если их укладка осуществляется при температуре окружающего воздуха от 0 °С до 5 °С.

При этом температура смесей при завершении уплотнения должна соответствовать указанной в СТБ 1033.

При работе в холодное время транспортировать смесь от АБЗ к асфальтоукладчикам следует большегрузными автомобилями-самосвалами, оборудованными системами обогрева кузовов. Для сохранения тепла смесь необходимо в обязательном порядке укрывать теплоизоляционными матами, брезентом. Максимальная дальность возки смеси к месту укладки должна определяться обеспечением требуемых температурных режимов укладки в соответствии с СТБ 1033.

После 2-3 проходов по следу скорость остывания смеси снижается. Поэтому укладывать и уплотнять смесь надо как можно быстрее. Кроме того, для увеличения допустимого времени уплотнения смеси целесообразно использовать брезентовый полог длиной 5 м в месте выхода смеси из асфальтоукладчика. Это позволяет увеличить время эффективного уплотнения в 1,10 - 1,15 раза.

На основании расчетной продолжительности технологического процесса устройства асфальтобетонного покрытия назначают темп строительства и состав машинно-дорожного отряда.

Применение температуропонижающих добавок

Эффективным способом обеспечения качества укладки асфальтобетонной смеси при пониженной температуре воздуха является применение специальных температуропонижающих добавок.

Особенности применения температуропонижающих добавок приведены в ДМД 02191.2.032-2009 «Рекомендации по производству и применению горячих асфальтобетонных смесей с пониженной температурой приготовления и укладки».

Асфальтобетонные смеси с пониженной температурой приготовления и укладки приготавливаются путем смешения в смесительной установке каменных материалов, битума со специальной температуропонижающей добавкой.

Температуропонижающая добавка должна быть сертифицирована или иметь техническое свидетельство на применение и соответство­вать требованиям ТНПА фирмы-производителя и СТБ 1463 по показателям: «активность», «термостабильность», «устойчивость битума к термоокислительному старению».

Норма расхода добавки для конкретного состава асфальтобетона назначается лабораторией в соответствии с произведенным по ДМД 02191.7.003 подбором асфальтобетонной смеси.

Асфальтобетонная смесь с пониженной температурой уплотнения должна приготавливаться на смесительной установке по традиционной схеме на АБЗ.

Введение добавки в битум рекомендуется осуществлять по технологическим схемам, предусмотренным для введения адгезионных добавок.

Требования к температурному режиму приготовления и применения асфальтобетонных смесей приведены в таблице 2.

Таблица 2

3.5 Контроль качества уплотнения асфальтобетона

В процессе устройства покрытия и основания следует контролировать:

- температуру горячей и теплой асфальтобетонной смеси;

- качество продольных и поперечных сопряжений укладываемых полос – постоянно;

- качество асфальтобетона (коэффициент уплотнения, водонасыщение, набухание), для щебеночно-мастичного асфальтобетона – водонасыщение, набухание, остаточная пористость по результатам испытаний кернов (вырубок) – в трех местах на 7500 м2 покрытия по СТБ 1033 и СТБ 1115, а также прочность сцепления слоев покрытия. Сцепление слоев дорожного покрытия считается прочным, если при извлечении керна из покрытия он сохраняет монолитность и не разделяется на блоки в местах контактных поверхностей слоев.

Керны (вырубки) следует отбирать в слоях из горячих и теплых асфальтобетонов через 1-3 суток после их уплотнения, а из холодных – через 15-30 суток на расстоянии не менее 1 м от края покрытия и не ближе 0,2 м от шва, исключая полосы наката.

Качество асфальтобетона по результатам испытаний кернов следует контролировать при толщине слоя не менее 3 см.

При толщине слоя менее 3 см качество асфальтобетона принимается по испытанию контрольных образцов изготовленных при приемосдаточных испытаниях асфальтобетонной смеси.

Примечание - В период эксплуатации дороги оценку качества устроенного асфальтобетонного покрытия следует осуществлять в соответствии с ТКП 140, СТБ 1291 и СТБ 1566 по транспортно-эксплуатационным показателям дорожной одежды.

Коэффициенты уплотнения конструктивных слоев дорожной одежды должны быть не ниже:

- 0,99 – для плотного асфальтобетона из горячих и теплых смесей типов А и Б;

- 0,98 – для плотного асфальтобетона из горячих и теплых смесей типов В, Г и Д, пористого и высокопористого асфальтобетона;

- 0,96 – для асфальтобетона из холодных смесей.

Степень уплотнения асфальтобетона в соответствии с СТБ 1115 характеризуется коэффициентом уплотнения, определяемым отношением средней плотности вырубок (кернов) к их эталонной плотности (метод А и метод Б) или показателями поровой структуры асфальтобетона – остаточной пористостью и водонасыщением (метод В).

Для пешеходных зон, на которых отсутствует постоянная транспортная нагрузка, качество уплотнения асфальтобетона определяют по величине водонасыщения в соответствии с требованиями СТБ 1033 и СТБ 1115.

Показатели физико-механических свойств асфальтобетонов должны соответствовать требованиям, указанным в таблице .

Таблица — Показатели физико-механических свойств асфальтобетонов

Для операционного контроля качества процесса устройства асфальтобетонного покрытия и оптимизации технологии укладки и уплотнения смеси рекомендуется использовать приборы неразрушающего контроля (приборы типа PQI-301, ИПМ и др.)

При использовании приборов типа PQI-301 значения показателя плотности асфальтобетона измеряют непосредственно после укладчика, а затем после каждого прохода катка. Значения показателя плотности измеряют в одной контрольной точке на расстоянии не менее 1 метра от кромки дорожного покрытия и не менее 20 м от начала и конца захватки. Полученные значения отображают на графике с указанием числа проходов каждого типа катков и показателей плотности асфальтобетона после каждого прохода.

Если на графике зависимости плотности асфальтобетона от количества проходов катков наблюдаются переломы с понижением плотности или прямые горизонтальные линии, указывающие на неэффективность уплотнения, или результаты определения плотности окажутся неудовлетворительными, то необходимо провести корректировку технологии уплотнения асфальтобетона:

– увеличить температуру смеси при выпуске из смесителя;

– уменьшить скорость асфальтоукладчика при укладке смеси;

– уменьшить количество проходов катков, после которых на графике наблюдаются прямые горизонтальные линии и переломы в сторону уменьшения плотности;

– увеличить количество проходов катков, после которых на графике наблюдается увеличение плотности асфальтобетонных смесей.

После изменения технологии уплотнения асфальтобетона осуществляют повторный контроль.

Результаты производственного контроля оформляют в соответствии с требованиями ТНПА.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Интенсивность остывания горячих асфальтобетонных смесей при

транспортировке

Таблица Б.1 – Интенсивность остывания асфальтобетонных смесей при транспортировке в автомобилях-самосвалах, оборудованных тентами

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Пример расчета звена катков для достижения требуемого уплотнения асфальтобетонной смеси

Исходные данные:

– температура воздуха 25 °С;

– средняя скорость ветра 0 м/с;

– тип асфальтобетонной смеси – С (щебеночно-мастичная);

– температура асфальтобетонной смеси в асфальтоукладчике 150 °С;

– толщина укладываемого слоя h=5 см;

– требуемое количество проходов катка – 10;

– скорость асфальтоукладчика – 2,5 м/мин;

– ширина укладываемой полосы асфальтоукладчиком – 4,5 м;

– средняя скорость катка – 5 км/ч;

– ширина вальца катка – 1,9 м.

Решение

В соответствии с таблицей В.1 определяем время остывания асфальтобетонной смеси типа С =38 мин.

Определяем длину участка:

м

Для дальнейших расчетов принимаем коэффициент, учитывающий перекрытие катком соседних полос при движении его по одному следу, =1,2.

Определяем целое число полос с округлением до целого большего числа:

Принимаем число полос =3.

Определяем фактическое количество проходов одного катка для окончательного уплотнения:

прохода

Вычисляем требуемое количество катков:

Окончательно принимаем 1 каток для достижения требуемого уплотнения.

Таблица В.1 – Интенсивность остывания горячих щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей при укладке и уплотнении

Таблица В.2 – Интенсивность остывания горячих плотных асфальтобетонных смесей при укладке и уплотнении

Таблица В.3 – Интенсивность остывания горячих пористых и высокопористых асфальтобетонных смесей при укладке и уплотнении

Примечание

При устройстве верхнего слоя покрытия по нижнему слою, имеющему температуру окружающего воздуха, значения в таблицах В.1-В.3 принимают без изменений.

В случае, когда нижний слой покрытия имеет температуру от 40 °С до 45 °С, значение времени на укладку и уплотнение смеси для верхнего слоя покрытия следует увеличивать в 1,25 раза.

Приложение

-Сегрегация - это отделение крупного заполнителя от остальной части смеси. Она является следствием неправильного обращения с асфальтобетонной смесью в процессе ее производства, транспортировки и укладки. Если сегрегация происходит в процессе укладки дорожного покрытия, то, скорее всего, она ведет к долгосрочным повреждениям покрытия, таким, как, волнистая поверхность и некачественное уплотнение. Это происходит при доставке смеси из асфальтобетонной установки в накопительный бункер, при выгрузке смеси в транспортирующий грузовик из бункера, и при разгрузке смеси из грузовика в бункер асфальтоукладчика. Сегрегация, которая появляется за плитой асфальтоукладчика, обычно принимает одну из трех форм. Она может включать участки крупного заполнителя (гнезда скопления крупного заполнителя), которые беспорядочно располагаются по длине и ширине слоя. Сегрегация может иметь место в поперечном месте по ширине полосы (сегрегация между разгрузками грузовиков). Или она может происходить вдоль одной стороны ширины асфальтоукладчика (продольная или поперечная сегрегация).

Причина сегрегации за асфальтоукладчиком напрямую связана с типом включенной сегрегации. Гнезда скопления крупного заполнителя обычно появляются вследствие неправильного обращения с заполнителями в штабелях, бункерах холодной подачи или в хранилище ГАС на асфальтобетонной установке (см. раздел 6). Они редко появляются, если для производства смеси используется дозировочная установка (без бункера), поскольку грохоты и горячие бункеры в установке воссоединяют любой сегрегированный материала до его подачи в мешалку асфальтобетоносмесителя (см. раздел 8). Более того, в мешалке асфальтобетоносмесителя перемешиваются все заполнители, благодаря чему исключается любая сегрегация, которая могла произойти ранее. Однако, если на дозировочной установке используется бункер, сегрегация смеси может произойти по тем же самым причинам, которые влияют на смесь, производимую в смесительной установке барабанного типа и проходящую через уравнительный бак или бак-хранилище (см. раздел 11).

Гнезда скопления крупного заполнителя и беспорядочная сегрегация периодически обнаруживаются на проезжей части дороги, если смесь производится в смесительной установке барабанного типа (см. разделы 9 и 10). Если оператор погрузчика выкладывает ковш сегрегированного заполнителя в бункер холодной подачи, то материал может пройти через барабан, уравнительный бак, транспортирующий грузовик и асфальтоукладчик, не будучи полностью перемешанным с другим заполнителем. Это происходит из-за того, что смесительная установка барабанного типа работает на основе непрерывного потока, а не на основе дозировок. Если заполнитель в бункерах холодной подачи сегрегирован, то материал будет проявляться на проезжей части дороги в бессистемном расположении, как в поперечном, так и в продольном направлениях. Некоторые смеси являются более расположенными к сегрегации, чем другие (см. раздел 3). Асфальтобетонные смеси, содержащие много максимально крупного заполнителя [25 мм (1 дюйм) или больше] и имеющие низкое содержание битумного вяжущего вещества или гранулометрический состав с пропуском некоторых фракций, характеризуются склонностью к более легкой сегрегации при обработке по сравнению с твёрдым асфальтобетоном, содержащим оптимальное количество битума и небольшое количество крупного агрегата максимального размера. Сегрегация, происходящая на одной стороне асфальтоукладчика (сегрегация бок-бок), если для производства смеси используется дозировочная установка без бункера, обычно появляется вследствие неправильной загрузки транспортирующего грузовика из мешалки асфальтобетоносмесителя (см. раздел 11). Если смесь загружается не по центру ширины платформы грузовика, частицы крупного заполнителя в смеси могут перекатываться на одну сторону грузовика и скапливаться вдоль этой стороны. Если смесь доставляется к бункеру асфальтоукладчика, сегрегированная смесь будет укладываться на проезжую часть дороги по одной и той же стороне, и сегрегация будет проявляться в виде продольной полосы только на одной стороне асфальтоукладчика. Сегрегация, которая происходит на одной стороне асфальтоукладчика, когда для производства смеси используется дозировочная установка с бункером или смесительная установка барабанного типа, является следствием неправильной загрузки смеси в уравнительный бак (см. раздел 11). По мере выгрузки смеси в бак из транспортера (пластинчатые транспортеры, ленточный конвейер или ковшовый элеватор), смесь отбрасывается на одну сторону бака, и частицы крупного заполнителя отделяются от мелких материалов. После опорожнения бака, крупный заполнитель выгружается только на одну сторону грузовика. Этот сегрегированный материал затем проходит через асфальтоукладчик и становится заметен на одной стороне смеси после укладки. Более того, так же, как и с дозировочной установкой, если грузовик не загружается по центру его ширины под бункером, может произойти раскатка крупных частиц заполнителя, и затем на одной стороне покрытия появляется продольная сегрегация.

У сегрегации между разгрузками грузовиком имеется много потенциальных причин (см. раздел 11). Наиболее распространенной причиной является загрузка транспортирующего грузовика из бункера. Если смесь выкладывается на платформу грузовика в один сброс из бункера, частицы крупного заполнителя в смеси имеют склонность к перемещению к передней стороне платформы и к заднему откидному борту. Эта раскатка крупного заполнителя усиливается, если оператор установки непрерывно открывает и закрывает задвижки бункера незадолго до окончания процедуры загрузки грузовика, стараясь обеспечить загрузку полного веса смеси в грузовик.

Некоторые считают, что сегрегация между разгрузками грузовиков может быть также следствием неправильной разгрузки смеси в бункер. Считается, что смесь, которая тонкой струей подается в бункер из транспортера, подвержена сегрегации внутри бункера. Если даже это имеет место, смесь, которая подвергается сегрегации в бункере, проявляется только как гнезда крупного заполнителя в слое за асфальтоукладчиком, а не систематически между разгрузками грузовиков со смесью, оставляемой к асфальтоукладчику. Поэтому, сомнительно, чтобы какая-либо сегрегация смеси, происходящая в течение непрерывного процесса загрузки бункера, проявилась на проезжей части дороги в прерывистом порядке — только в начале или в конце, или и в начале и в конце разгрузки смеси.

Температурная сегрегация смеси тоже оказывается проблемой. Смесь охлаждается более быстро ближе к краю, днищу и верху грузовика при транспортировке. Это более холодный материал не всегда перемешивается с более горячей ГАС, приводя к температурной сегрегации во время операции укладки. В результате получается непостоянство плотности при сооружении и неравномерная поверхность. Эта проблема может контролироваться с помощью инфракрасной технологии.

Решение по каждому типу сегрегации связано с её причиной. Для беспорядочных гнезд крупного заполнителя, которые появляются с промежутками в покрытии, следует контролировать методы штабелирования крупного заполнителя на асфальтобетонной установке и загрузки этого материала в бункеры холодной подачи с помощью фронтального погрузчика для того, чтобы иметь уверенность в использовании правильных методов обращения с заполнителем. Кроме этого, все точки системы производства смеси, в которых может происходить скапливание крупных частиц заполнителя, должны проверяться для определения равномерности потока крупных и мелких частиц заполнителя. В верхней части бункера следует использовать дозировочное устройство, обеспечивающее направление смеси по центру этого компонента оборудования.

Для продольной (бок-бок) сегрегации загрузка транспортирующего грузовика из мешалки асфальтобетоносмесителя дозировочной установки или из бункера дозировочной установки или из смесительной установки барабанного типа должна контролироваться, чтобы обеспечивалась доставка смеси по центру ширины грузовика. Если для производства смеси используется смесительная установка барабанного типа, а сегрегация постоянно проявляется на одной стороне асфальтоукладчика, то следует загрузить несколько грузовиков из бункера, но, чтобы грузовики были обращены в направлении, противоположном их нормальной процедуры загрузки. Если смесь проходит через асфальтоукладчик, то продольная сегрегация должна изменить стороны — перейти с одной стороны полосы асфальтоукладчика - на другую. Если поперечное положение продольной сегрегации изменяется (что должно быть), то решение проблемы поперечной сегрегации должно проводиться в верхней части бункера. Смесь, выкладываемая в бункер из транспортирующего устройства, должна направляться по центру бункера вместо направления на одну сторону, благодаря чему крупные частицы заполнителя в смеси не отбрасываются исключительно на одну сторону бункера. Это решение требует некоторых изменений в конфигурации оборудования в верхней части бункера. Если поперечное положение продольной сегрегации не изменяется, то, возможно, причиной сегрегации является неполадка асфальтоукладчика.

Большую часть сегрегации между разгрузками грузовиков можно снизить в значительной степени путем проведения нескольких сбросов смеси для загрузки транспортирующих грузовиков. Если загружается грузовик со сдвоенными мостами, то, как минимум, должны быть проведены три различных сброса смеси — в переднюю часть грузовика рядом с передней переборкой, в заднюю часть грузовика рядом с задним откидным бортом и в центр платформы грузовика - между первым и вторым сбросом. Если используется более крупный грузовик, то следует провести дополнительные сбросы смеси — первый - в переднюю часть платформы грузовика, а второй - рядом с задним откидным бортом. Одним из основных решение по сегрегации между разгрузками грузовиков является минимизация расстояния, на которое могут откатиться крупные частицы заполнителя. Это выполняется путем проведения нескольких выбросов смеси в грузовик.

Оператору установки должно быть запрещено срезать вершину загрузки смеси в конце процесса загрузки. Каждый раз при открытии заслонок бункера небольшое количество смеси стекает в грузовик, причем крупные частицы заполнителя стремятся отделиться от мелкого материала. Эту проблему можно исключить, не давая ей происходить.

Если во время загрузки грузовика имеет место сегрегация и происходит скопление частиц крупного заполнителя у заднего откидного борта грузовика, в передней части платформы, или в обоих этих местах, то количество сегрегации, появляющейся на проезжей части дороги, как правило, может быть снижено путем правильной разгрузки транспортирующего грузовика в асфальтоукладчик. Во-первых, платформа грузовика должна быть поднята на небольшую величину до того, как задний откидной борт грузовика будет открыт, благодаря чему смесь может оставаться на платформе грузовика и соскальзывать по направлению заднего откидного борта. Эта процедура позволяет окружить все крупные частицы заполнителя, которые скатились в зону заднего откидного борта несегрегированной смесью. И, вместо того, чтобы только крупный заполнитель сначала выкладывался в бункер асфальтоукладчика, происходит разгрузка массы смеси при открытии заднего откидного борта грузовика, заполняя бункер смесью с включением, как правило, сегрегированного крупного заполнителя в массу смеси ГАС.

Режим работы асфальтоукладчика также может способствовать увеличению или снижению количества сегрегации, происходящей за шаблоном. Если бункер асфальтоукладчика опорожняется от смеси, пластинчатые транспортеры видны, и крылья бункера опрокидываются после каждой разгрузки грузовика со смесью, то все крупные частицы заполнителя, которые скопились у заднего откидного борта следующей разгрузки грузовика со смесью, будут выгружены на днище бункера, а затем перенесены прямо обратно в пустую камеру шнека перед плитой. Сегрегированный материал будет появляться за плитой, как только асфальтоукладчик двинется вперед. Таким образом, эта поперечная сегрегация фактически не имеет место в конце разгрузки грузовика, а скорее в начале следующей разгрузки грузовика со смесью.

Сегрегацию можно снижать, поддерживая полное заполнение бункера смесью между разгрузками грузовиков. Масса смеси, которая заполняет бункер из транспортирующего грузовика, смешивается со смесью уже в бункере асфальтоукладчика. Любой сегрегированный материал будет затем включаться в смесь, которая отводится обратно к шнекам пластинчатыми транспортерами, проходя под плитой асфальтоукладчика. Количество сегрегации между разгрузками грузовиков можно в значительной степени снижать, но не всегда полностью исключать с помощью правильных методов эксплуатации асфальтоукладчика. Эту проблему фактически следует решать во время процедуры разгрузки грузовиков.

Использование перегружателей также может оказаться полезным при снижении сегрегации. Перегружатель повторно перемешивает ГАС, и это снижает сегрегацию заполнителя, а также перепад температур в смеси (известный также, как температурная сегрегация).

Последствия для эксплуатационных качеств

Сегрегация может повлиять самым непосредственным образом на стойкость дорожного покрытия за счет увеличения содержания воздушных пустот в смеси в сегрегированных зонах, а также за счет увеличения подверженности повреждению от присутствия влаги. Более того, сегрегированные участки являются наиболее подверженными расслоению и, в случае достаточно значительного повреждения, полной дезинтеграции в условиях дорожного движения. Таким образом, сегрегация в форме гнезд крупного заполнителя, продольной (бок-бок) сегрегации или поперечной (между разгрузками грузовиков) сегрегации является чрезвычайно вредной для долгосрочных эксплуатационных качеств дорожного покрытия.