Как ремонтируют асфальт?
В прошлый раз мы ремонтировали бетонную дорогу, сегодня - мы будем делать заплатку в асфальтовом покрытии.
Перед началом работ разберемся с тем, что же такое асфальт? Многие называют дорожное покрытие асфальтом, на самом деле это не совсем верно. Асфальт это естественная смола природного происхождения, а темное покрытие, которое мы видим на дорогах называется асфальто-бетонным. Но это все нюансы, для простоты повествования мы будем называть асфальтобетонную смесь привычным асфальтом.
Асфальт-бетон получается путем смешивания щебня или гравия, песка, битума и дополнительных химических элементов в миксере при определенной температуре. В свою очередь, асфальтобетонные смеси делятся на множество классов и групп, из которых основными являются шесть, по составу: щебеночные, гравийные и песчаные, и по температуре: горячие, теплые и холодные.
В дорожном строительстве, в подавляющем большинстве, применяются щебеночные, и гравийные смеси, в горячем или теплом виде, температура которых составляет не ниже 120 и 70 градусов по цельсию соответственно. Связано это с их прочностью, при отсутствии гравия или щебня в составе асфальта его прочность значительно снижается.
Асфальт является довольно деликатным материалом, его прочность значительно ниже, чем у бетона. При перегрузках полотна асфальт начинает создавать так называемые волны, проседать и образовывать трещины, которые затем перестают в ямы и колеи. Так же на промышленных площадях асфальт чувствителен к резким поворотам колес.
Итак, сегодня мы будем ремонтировать волну, которая образовалась при проходе нескольких грузовыx машин с тяжелым грузом. В месте прохождения колес грузовиков асфальт просел, образовав колею с многочисленными трещинами, рядом с которой образовались волны, это выдавленный из колеи асфальт.
Первым делом необходимо убрать поврежденный асфальт до подушки. Делается это при помощи самоходной дорожной фрезы. Фреза имеет барабан с зубьями, который вращаясь на большой скорости измельчает старый асфальт. Измельченный асфальт по конвейерной ленте сбрасывается в самосвал, который следует перед фрезой. Помимо среза старого асфальта фреза так же выравнивает основание дорожной одежды по заданной высоте.
Скорость работы самоходной фрезы довольно быстрая, от одного до полутора метров в минуту, главное иметь в наличии большое количество самоствалов, иначе работа будет прерываться из-за их отсутствия.
После того, как старый слой асфальта срезан, приступаем к укладке нового асфальта. В нашем случае фреза срезала асфальт до цементосодержащей подушки, поэтому какие-либо дополнительные работы по подготовке основания перед укладкой асфальта не требуются. Тем не менее, стоит не забывать, что основание должно быть сухим.
Асфальт укладывается в два слоя, сначала укладывается более толстый, нижний слой основания, который состоит из более прочного крупнозернистого асфальта. Затем укладывается тонкий верхний слой покрытия, менее прочный, состоящий из мелкозернистого асфальта, еще этот слой называют слоем износа.
Сначала отсыпаем небольшой съезд в нашу ремонтную яму. Он необходим для того, чтобы асфальтоукладчик смог съехать и не застрять. В данном моменте нужно работать относительно быстрым темпом, чтобы температура асфальта не опустилась ниже приемлемой, в нашем слуаче используется теплый асфальт, минимальная температура должна составлять 70 градусов по цельсию. Лаборанты проверяют температуру в самосвалах, когда они прибывают на строительную площадку.
Затем начинается монотонный проход асфальтоукладчика. Электронные датчики укладчика контролируют толщину слоя, проверяют температуру асфальта и следят за движением машины, чтобы не терялся край дороги.
Асфальт из самосвала высыпается в бункер укладчика, после чего с помощью внутренней конвейерной ленты он подается к выглаживающей плите, которая выравнивает и уплотняет укладываемый слой асфальта. Подача асфальта к укладчику должна быть постоянной, с перерывами не более 30 минут.
Сам по себе асфальт это довольно пористая смесь, поэтому необходимо создать высокую плотность покрытия, близкую к 100%, чтобы покрытие смогло выдерживать нагрузку. Укладчик не может обеспечить такую высокую степень уплотнения, его задача равномерное распределение смеси и первоначальная трамбовка покрытия.
Поэтому следом за укладчиком работают вибро-катки, которые укатывают покрытие до нужной плотности. Сначала уплотнение производится легким катком, затем более тяжелым.
Здесь стоит отметить один нюанс, при использовании прочных крупнозернистых типов асфальта укатку нужно начинать как можно скорее, пока асфальт имеет высокую температуру, а при использовании мягких, песчанных смесей или при использовании битума с низкой вязкостью выпускать каток сразу за укладчиком нельзя, и нужно подождать, чтобы уложенный слой остыл до оптимальной для укатки температуры.
Температура зависит от состава укладываемой смеси и типа используемого битума, поэтому лаборанты и строительная бригада должны внимательно следить за состоянием уложенного покрытия.
Чем ниже температура битума, тем больше его вязкость и тем больше усилий потребуется катку для уплотнительных работ. В определенной момент битум остынет до температуры, при которой каток уже не сможет повлиять на плотность смеси.
Битумы с низкой вязкостью при высокой температуре не имеют достаточной вязкости для удержания частичек смеси, и как результат, каток начнет продавливать своим весом асфальт и нарушать равномерность покрытия, образовывая волну перед вальцом катка, что приведет к общей деформации слоя, исправить которую уже не получится, придется все переделывать.
Укатка асфальта это один из самых важных процессов, во многих случаях разрушение поверхности асфальта и появление ям связано именно с плохой укаткой.
После укладки нижнего слоя поверхность необходимо подготовить для укладки верхнего слоя. Для этого уложенной слой асфальта обрабатывается битумной эмульсией, которая обеспечивает лучшее сцепление слоев асфальта. Если укладка верхнего слоя задерживается по каким-либо причинам на день или несколько, то перед обработкой слоем эмульсии необходимо почистить поверхность уложенного слоя от грязи и песка уборочной машиной или сжатым воздухом.
Затем процедура укладки асфальта повторяется, асфальтоукладчик укладывает новый слой, затем катки его уплотняют.
Осталось подождать 8 часов, за это время асфальт остынет, после чего дорогу можно открывать для движения.
Подписывайтесь на мой секретный Instagram.
Дополнительная информация для размышления:
1. ГОСТ 9128-84 СМЕСИ АСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ
http://www.gosthelp.ru/text/GOST912884Smesiasfaltobet.html
2. ГОСТ 9128-09 СМЕСИ АСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ
http://docs.cntd.ru/document/1200078690
3. Базовые принципы уплотнения асфальта
https://nationalrent.ru/spravochnik/stati/bazovye-printsipy-uplotneniya-asfalta/
4. СТО 42.11.20 Устройство асфальтобетонного покрытия автомобильных внутриквартальных дорог
https://dokipedia.ru/document/1723389
5. Уплотнение асфальтобетонной смеси в дорожном строительстве стран Запада
http://www.nestor.minsk.by/sn/1999/08/sn90818.htm
6. Strategic Study for Resolving Hot Mix Asphalt Related Issues, TXDOT, 2004.
https://static.tti.tamu.edu/tti.tamu.edu/documents/0-4203-1.pdf
7. Factors Affecting Compaction of Asphalt Pavements, TRB, 2006
http://onlinepubs.trb.org/onlinepubs/circulars/ec105.pdf