Технология ремонта с нарезанием карт при использовании литых асфальтобетонных смесей. Литой асфальтобетон: особенности материала, технология изготовления и применение Область и эффективность применения карты

Наиболее распространённый вид дорожного покрытия - это асфальт. Он удобен не только из-за не очень сложной технологии изготовления и укладки. Асфальтное покрытие легко ремонтируется и обновляется.

Почему портится асфальт

Основные факторы, которые приводят к повреждению дорожного покрытия:

нарушение технологии укладки;
сезонные температурные изменения и агрессивная внешняя среда;
трансформация грунта;
превышение расчётных нагрузок.

К нарушениям технологии укладки относят работы во влажную погоду или использование асфальта при температуре окружающей среды, которая не соответствует технологическим нормам для данного вида материала. Влага, попавшая во время укладки даже в очень небольших количествах, в зимнее время при замерзании начнёт расширяться и разорвёт целостность дороги. Кроме того, во влажную погоду трудно добиться полной адгезии асфальта и основания.

Внешние факторы так же очень сильно влияют на срок службы дорожного покрытия. Высокая температура летом размягчает асфальт и обычный гружёный автомобиль оставит на нём вмятины. Если же проедет тяжёлый транспорт с гусеничным ходом, тогда к ремонту асфальта можно приступать сразу.

В зимнее время не только замёрзшая вода даёт трещины на дорожном полотне. Борьба с гололёдом в виде посыпки солью или абразивными веществами так же приносит существенный вред целостности дорог, появляются ямы, впадины.

Часто, к появлению трещин приводят поднявшиеся грунтовые воды, смещение нижних слоёв грунта. В таком случае мелким локальным ремонтом не обойтись и требуется полномасштабная замена покрытия.

Виды ремонтных работ

В соответствии с повреждением, дорожное полотно может требовать такие виды ремонта:

капитальный;
текущий.

Капитальный ремонт может быть также двух видов:

локальный, при котором снимается верхний повреждённый слой, полученное пространство пропитывают растворами и заливают битумом, затем только кладётся новый слой асфальта;
полномасштабный, предусматривающий удаление всего покрытия и замена на новый.

Различают несколько видов текущего ремонта асфальта:

ямочный;
устранение трещин;
нанесение «ковриков износа».

Перед проведением ремонтных работ необходимо определить масштабы повреждения: при обнаружении 1-2 трещин их можно заделать битумом или битумно-каучуковой смесью, а при наличии групповых сеток, которые пересекаются под разными углами, лучше провести ямочный ремонт асфальта. Если же видны сдвиги слоёв или всё полотно выглядит как сплошная сетка из разрывов, тогда проводят капитальный ремонт и полностью заменяют всё покрытие.

Ремонтируем небольшие повреждения - трещины

Проведение ремонта трещин с помощью битума наиболее простой способ устранения повреждений дороги. Основные этапы ремонтных работ:

очистка трещины от загрязнения, пыли, мусора;
продуть и просушить место разлома;
прогреть всю трещину так, чтобы асфальт нагрелся, но не начал течь;
нагрев битума и его заливка в щель;
выравнивание поверхности.

Совет мастера! Вместо битума можно использовать герметики как горячие, так и холодные.

Ещё один распространённый способ заделки трещин - это с помощью битумно-каучуковой ленты. Лента укладывается в разлом, который предварительно зачищен и промазан битумом. Чтобы получить герметичное покрытие смесь из битума и каучука тщательно трамбуют внутрь повреждения.

Использование ямочного метода ремонта

Наиболее часто применяемый способ устранения повреждений - это ямочный ремонт асфальта. Существует несколько методов проведения такого ремонта:

с применением горячего асфальта;
холодный способ;
литое покрытие;
инфракрасный ремонт;
холодная струйно-инъекционная технология.

Чтобы правильно выбрать конкретный метод, необходимо предусмотреть его хороший результат для конкретного вида повреждения, а это зависит от таких факторов:

совпадение применяемого материала с основным покрытием по плотности, ровности, шероховатости;
доступность оборудования, обеспечивающего технологию выбранного метода;
погодные условия;
экономическая выгодность, зависящая от возможности быстрого восстановления движения и стоимости самих ремонтных работ.

Необходимость проведения ремонтных работ не только в летне-весенний период, а круглогодично предполагает использовать чаще всего холодные смеси. Кроме того, что их можно укладывать даже при минусовой температуре, они ещё и долго хранятся, тогда как горячий асфальт предполагает укладку сразу после изготовления.

Обратить внимание! На строительном рынке представлено несколько видов холодных смесей: эмульсионно-минеральные, органоминеральные, эмульсионные. Отличаются по срокам хранения и температуре внешней среды, позволяющей их применять.

Технология ямочного ремонта асфальта с помощью холодной смеси имеет несколько этапов:

очищение дорожного полотна от пыли, грязи, снега;
проведение разметки места разломов как единичных, так и сеточных;
вырезание контуров выбоин, ям;
зачистка вырезанных ям от пыли и мусора;
прогревание всей поверхности выбоины, включая стенки;
пропитывание стенок, дна ямы вяжущим веществом на органической основе;
укладка, утрамбовка самого холодного наполнителя.

Из этой цепочки работ можно исключить вырезание части покрытия, если сами выбоины и трещины не очень большие. Но тогда следует уделить больше внимания именно утрамбовке холодной смеси.

Новое веяние в обновлении дорог

Наиболее экономичным и экологичным является инфракрасный ремонт асфальта. Экономия достигается тем, что используется минимальное количество нового асфальта. Экологичность в том, что нет высокого уровня шума и пыли, которые сопровождают удаление старого покрытия, нет необходимости в перекрытии движения.

Суть инфракрасного метода состоит в прогревании изнутри поврежденного покрытия и заделка трещин и повреждений этим же составом. В результате получается отремонтированное бесшовное дорожное полотно, что значительно повышает время его эксплуатации. Проводят инфракрасный ремонт асфальта в такой последовательности:

очищается полотно от пыли, влаги, грязи;
с помощью установки, которая осуществляет инфракрасный нагрев, прогревается повреждённый участок;
прогретый и размягчённый материал рыхлится так, чтобы убрать соединения, неровности;
при необходимости для полного заполнения ямки или выбоины добавляется немного новой смеси;
повреждённое место уплотняется и разравнивается.

В результате получается обновлённый участок, с минимальными затратами на ремонт и без видимых проявлений повреждений.

При небольших размерах выбоин распределение и выравнивание смеси выполняют‚ как правило‚ вручную лопатами и гладилками или с помощью ящиков без дна (рис. 9)‚ а на больших ремонтируемых картах (площадь более 20–25 м 2) целесообразно использовать небольшой тротуарный асфальтоукладчик.

После заполнения выбоины (карты) горячей смесью производят ее уплотнение специальными виброплитами или малогабаритными виброкатками с соблюдением всех технологических правил и требований (см. 3-й раздел). Поверхность отремонтированного места после уплотнения должна быть на уровне основного покрытия‚ т. е. не должна иметь ни впадин‚ ни выступов‚ ни вида «корявой нашлепки».

Движение транспорта по отремонтированному участку покрытия открывают сразу после завершения всех работ и остывания уложенной смеси до температуры не выше 30°С. В жаркую погоду время охлаждения смеси можно сократить путем разлива воды с расходом примерно 2 л/м 2 .

Довольно часто возникает вопрос о ремонте покрытий с помощью литого асфальта‚ известного еще с 1914 года. Литой асфальт – горячая смесь тестообразной консистенции‚ в которой важнейшей компонентой является мастика‚ состоящая из высоковязкого твердого битума‚ большого количества минерального порошка и песка (иногда мелкого щебня). Литой асфальт может содержать до 13% битума и до 30–35% минерального порошка‚ что делает его значительно дороже традиционных асфальтобетонных смесей К тому же температура его приготовления и укладки должна быть достаточно высокой (220–250°С).

К заметному росту затрат на использование литого асфальта ведет также необходимость специальных транспортных средств (кохеры с мешалками и обогревом) и особых укладчиков (для строительства покрытий)‚ которые не могут работать на укладке других смесей. Все это сдерживает применение в России достаточно привлекательного литого асфальта на ямочном ремонте и строительстве покрытий.

Струйно-инъекционная холодная технология заделки выбоин на дорожных покрытиях с помощью битумной эмульсии является сейчас одной из наиболее передовых и прогрессивных‚ несмотря на то‚ что в некоторых странах Европы и в Америке она с успехом применяется уже давно.

Суть ее состоит в том‚ что все необходимые операции (рис. 10) выполняются рабочим органом одной машины (установки) самоходного или прицепного типа (рис. 11).

Подготовка выбоины к ремонту сводится фактически только к тщательной ее очистке от пыли‚ мусора и влаги путем продувки высокоскоростной струей воздуха и к обработке поверхности выбоины битумной эмульсией. Операция обрезки‚ разлома или фрезерования асфальтобетона вокруг выбоины в этой технологии может не производиться.

Сама заделка выбоины осуществляется посредством ее заполнения мелким щебнем‚ предварительно обработанным битумной эмульсией в камере смешения машины. За счет вовлечения и подачи щебня воздушной струей‚ его укладка в выбоину происходит с высокой скоростью‚ что обеспечивает хорошую его упаковку (уплотнение)‚ практически исключающую необходимость в дополнительном использовании виброплит и виброкатков.

Для ямочного ремонта по струйно-инъекционной холодной технологии рекомендуется использовать чистый мелкий щебень фракции 5–10 (15) мм и быстрораспадающуюся катионную (для кислых каменных пород‚ например‚ гранита) или анионную (для основных каменных пород‚ например‚ известняка) битумную эмульсию 60-процентной концентрации.

Предварительно в лаборатории следует проверить прилипаемость битума к щебню и время распада эмульсии‚ которое не должно превышать 25–30 мин. При необходимости следует внести коррективы в состав эмульсии и адгезионных добавок.

Расход эмульсии указанной концентрации для подгрунтовки выбоин и обработки щебня в камере смешения машины ориентировочно может составлять 3–5% по массе щебня (по расходу битума – не более 2–3%).

Основные элементы машины или установки для струйно-инъекционного метода заделки выбоин показаны на рис. 12.

Все эти элементы и агрегаты могут стационарно монтироваться на легком прицепе или базовом грузовике. В некоторых случаях возможно их объединение на отдельной раме в виде навесного или переставляемого модуля для подходящего транспорта.

Подобные агрегаты и машины предусматривают выход ремонтера-машиниста из кабины транспортного средства для выполнения ямочного ремонта сзади автомобиля или прицепа. В дальнейшем в эту технологию и схему выполнения работ были внесены некоторые усовершенствования‚ снизившие затраты на сам ремонт.

В частности‚ гибкий рукав‚ подающий материалы в выбоину‚ был установлен впереди автомобиля и закреплен на легкой стреле гидроманипулятора‚ которая способна удлиняться‚ складываться и горизонтально поворачиваться‚ обслуживая определенный сектор покрытия. Пульт управления всеми операциями размещен в кабине грузовика‚ и у водителя ремонтера отпала надобность покидать свое рабочее место. Он выполняет заделку выбоины прямо из кабины в течение 20–30 с (рис. 13).

Струйно-инъекционный метод заделки выбоин можно использовать почти круглый год. Небольшой опыт в России (Рощинское ДРСУ Ленинградской области‚ Подмосковье‚ Саратовская область и в других местах) и более обширная практика его применения‚ например в США‚ Англии и Швеции‚ показывают‚ что фактически крепкую и долговечную заделку выбоины можно обеспечить даже при температуре воздуха до -10...-15°С.

Как правило‚ таким способом ремонтируются выбоины в начальной стадии ямочного разрушения покрытий‚ т. е. в основном небольшого размера (диаметр не более 40–60 см)‚ хотя нет принципиальных и серьезных возражений и препятствий для ремонта выбоин и карт большего размера.

Исследования и опытные работы в течение нескольких последних лет (в основном в США) показали‚ что для качества ямочного ремонта чистота и сухость выбоины играют более важную роль‚ чем даже температура материала и наружного воздуха. Поэтому струйно-инъекционная технология в последнее время подверглась дальнейшему качественному усовершенствованию‚ суть которого свелась к замене очистки и сушки выбоины продувкой высокоскоростной струей воздуха на вакуумную очистку (рис. 14).

Высокопроизводительный вакуумный насос отсасывает из выбоин мусор‚ пыль и влагу. Поверхность становится более сухой и чистой‚ чем при обычном подметании или продувке сжатым воздухом.

Подгрунтовка битумной эмульсией и заполнение выбоины щебнем‚ обработанным эмульсией‚ в вакуумно-струйно-инъекционной технологии аналогичны таким же операциям по струйно-инъекционной технологии.

Разработчики метода и оборудования на основе опыта его использования в 25 штатах США дают гарантию на 3-летний срок службы отремонтированных мест.

Российские дорожники сегодня уже начали более широкое практическое применение струйно-инъекционного метода ремонта с помощью выпускаемого АО «Бецема» (Подмосковье) прицепного к автосамосвалу комплекта оборудования БЦМ-24 (рис. 15).

Уместно заметить‚ что в некоторых российских местах способ ямочного ремонта посмесями не потерял своей актуальности и привлекательности до сих пор.

К холодным относятся асфальтобетонные смеси всех типов или составов по ГОСТ 9128-97 (за исключением типа А)‚ приготовленные на жидком или разжиженном битуме марок СГ 70/130 (среднегустеющий) или МГ 70/130 (медленногустеющий). Предпочтение‚ как правило‚ отдается битуму среднегустеющему‚ так как с ним слой материала в покрытии формируется быстрее‚ чем на медленногустеющем.

Такие смеси готовят в тех же смесительных установках‚ что и горячие. Однако температура приготовления холодных смесей на 40–50% ниже. После мешалки смесь проходит обязательную стадию охлаждения до температуры наружного воздуха‚ затем она складируется и только после этого может укладываться в слой покрытия в холодном состоянии. Допускается ее хранение на складе в штабеле и расходование по мере надобности в течение 3–5 месяцев. Она хорошо поддается погрузке машинами и перевозке обычными транспортными средствами на любые расстояния.

Самой главной и особой технологической проблемой для холодной смеси является обеспечение ее неслеживаемости‚ т. е. сохранение рыхлости без слипания минеральных зерен в комки. Без этого невозможна заготовка смеси впрок и дальнейшее эффективное применение.

Обычно слеживаемость смеси перед складированием понижают путем ее охлаждения на воздухе с неоднократным перелопачиванием отвалом бульдозера‚ погрузчика или автогрейдера‚ а иногда и с поливом водой. Охлажденные и затвердевшие на минеральных зернах тонкие слои и пленки битума теряют свою липкость‚ и смесь в штабелях на складе не слеживается. Для возврата битуму липкости и формирования структуры смеси после укладки в покрытие она должна некоторое время прогреваться теплом воздуха и солнца для испарения легких фракций битума с одновременным хорошим уплотнением катками и транспортом в течение 2–3 недель. Поэтому такой ямочный ремонт асфальтобетонных покрытий предпочтительнее весной или летом и только на дорогах III–IV категорий (интенсивность движения транспорта не более 3000–1000 авт./сут.).

Технология и все ремонтные операции в этом случае аналогичны ямочному ремонту покрытий горячими смесями. В холодной технологии отсутствует лишь жесткое ограничение на время укладки и уплотнения‚ которое накладывается в горячей технологии из-за возможности быстрого охлаждения смеси и снижения ее уплотняемости.

В некоторых зарубежных странах (Швеция‚ Финляндия Норвегия и др.) асфальтобетонные смеси на маловязких и жидких битумах‚ а также на специальном нефтяном вяжущем (смесь в этом случае называют нефтегравием) используют для устройства покрытий из так называемых «мягких асфальтобетонов»‚ применение которых ограничивают дорогами с интенсивностью движения до 1000–1500 авт./сут. Причем‚ при использовании маловязких или жидких битумов смесь для мягкого асфальтобетона готовят и укладывают в покрытие по обычной горячей технологии.

Если же в качестве вяжущего применяют нефтяное вяжущее или битумную эмульсию на основе маловязких и жидких битумов‚ материал для таких смесей может быть холодным или теплым (подогрев паром до 40°С). Так‚ в частности‚ в Финляндии получают холодные складируемые смеси для указанной разновидности асфальтобетона. Их качественное приготовление осуществляется в специальных мобильных (передвижных) установках МХ-30С финской фирмы «Калоттиконе»‚ в которых отсутствует сушильный барабан‚ но имеется специальная емкость для эмульсии и турбоагрегат для производства пара.

Не меньшей эффективностью для ямочного ремонта обладают холодные асфальтобетонные смеси‚ приготовленные на весьма популярных и широко распространенных в мире эмульсиях на основе вязких битумов. Такие смеси называют эмульсионно-минеральными‚ и они могут быть как пористыми‚ так и плотными.

В зависимости от категории дороги и прочности материала в покрытии подбирают требуемый тип или сорт эмульсии по вязкости используемого битума‚ необходимые минеральные материалы и приготавливают холодные смеси‚ которые можно складировать и хранить.

В «холодных» смесительных установках эмульсия заданного типа‚ концентрации и температуры смешивается с ненагретым заполнителем. Сами смесительные установки могут быть практически любой конструкции и назначения‚ в том числе и очень простые с низкими капиталовложениями. При использовании высокосортных эмульсий и минеральных заполнителей в сочетании с более эффективным и совершенным смесительным и дозировочным оборудованием эмульсионно-минеральные смеси способны обеспечить свойства и качество покрытий‚ близкие к таковым у покрытий из горячих асфальтобетонных смесей.

Сроки (до 2–3 месяцев) и условия хранения на складе (открытая площадка‚ закрытое помещение‚ герметичные емкости или запаянные полиэтиленовые мешки) таких холодных смесей зависят от типа эмульсии‚ вязкости битума‚ времени распада эмульсии и устанавливаются индивидуально в каждом конкретном случае.

При необходимости срочно заделать выбоины‚ аварийно опасные для движения транспорта‚ можно использовать любые простейшие и доступные методы‚ материалы и средства‚ способные обеспечить временную (не менее 2–3 месяцев) безаварийную эксплуатацию дороги.

Аварийный ремонт выполняют в любое время года – поздней осенью (мокро и холодно)‚ зимой (холодно) и ранней весной (холодно и мокро)‚ что‚ естественно‚ не может не отразиться на качестве ремонтных работ.

Такие некачественно отремонтированные места с наступлением теплой и сухой погоды подлежат повторному ремонту‚ но уже с соблюдением всех требований и правил выполнения качественной заделки выбоин. Это экономически вполне допустимо и приемлемо‚ учитывая не совсем массовый характер и незначительные объемы аварийно-дефектных мест на покрытии.

При аварийном ремонте используются‚ как правило‚ такие способы временной заделки‚ которые не требуют специальной подготовки выбоин‚ за исключением возможной их очистки от грязи‚ влаги‚ снега и льда.

Главное при таком ремонте состоит в закреплении используемого материала в выбоине так‚ чтобы у него была приемлемая связь с дном и стенками выбоины и чтобы частицы такого материала имели достаточно прочные контакты между собой за счет механического распора и битумных‚ цементных‚ полимерных или других склеивающих прослоек.

Для аварийного ремонта рекомендуется использовать известняковые‚ доломитовые или другие не очень прочные щебеночные материалы (фракции 5–20 мм)‚ предварительно обработанные («холодный» черный щебень) или обрабатываемые прямо в выбоине жидким битумом с ПАВ или битумной эмульсией.

Как правило‚ жидкий битум должен иметь показатель вязкости не ниже 130–200 с ‚ а битумная эмульсия должна быть быстрораспадающейся‚ 50–60-процентной концентрации в подогретом виде. Щебень для этих целей иногда обрабатывают известью или цементом (1‚5–2% по массе).

Некоторые из ремонтных материалов при соответствующих технологиях использования можно применять даже при отрицательных температурах воздуха (до -10...-15°С)‚ хотя другие материалы и технологии эффективны только при +5°С и выше.

В последнее время в зарубежных странах широко практикуется аварийная заделка выбоин и других дефектных мест специальными ремонтными смесями со сроком их хранения 1–2 года в готовом виде в герметичных пластиковых емкостях (ведра‚ бочки‚ ящики)‚ в запаянных пластиковых мешках (по 25–50 кг) и даже в штабелях на открытом воздухе. К таким смесям можно отнести «Репасфальт»‚ «Бормикс» и «Штраласфальт» из ФРГ‚ «Веспро» и «Силвакс» из США‚ «Колмак» из Англии‚ «Эксцел» из Канады и целый ряд других.

Большей частью вяжущим для этих холодных материалов служит модифицированный полимерами жидкий битум со специальными добавками или эмульсия на его основе‚ что делает такие ремонтные смеси достаточно дорогими – около 200 USD/т при цене вяжущего примерно 1000 USD/т. Однако их привлекательные технологические достоинства (холодная технология‚ длительный срок хранения‚ выполнение работ по сырой поверхности и даже при морозе) вместе с высокой прочностью заделки дефектных мест делают возможным и даже целесообразным их использование на мелком и единичном аварийном ямочном ремонте.

Иногда‚ учитывая временный характер и не слишком высокое качество аварийного ремонта‚ умышленно идут на упрощение и удешевление как самого ремонтного материала‚ так и технологии его приготовления и применения.

По такому пути пошла‚ например‚ дорожная служба г. Хельсинки‚ которая уже более 20 лет ежегодно выпускает около 3000 т складируемой холодной смеси «Корсал» для неотложного (срочного) ремонта покрытий и временной заделки траншейных разрытий на городских улицах.

В ее состав входят щебень (3–8 мм)‚ песок и битумная эмульсия (7–8%). Готовят ремонтную смесь холодным способом в обычной бетономешалке (емкость 3 м 3) периодического действия и складируют на открытой площадке. Перед использованием зимой смесь отогревается в теплом помещении.

При наличии битумной эмульсии и соответствующей машины или установки целесообразно для аварийного ямочного ремонта использовать уже рассмотренный струйно-инъекционный холодный способ. Однако из-за невозможности сделать тщательную очистку и подготовку выбоины срок службы такой заделки будет значительно ниже‚ чем в обычных нормальных условиях.

При отсутствии же требуемой струйно-инъекционной техники заделка выбоины возможна путем ручной ее набивки (втрамбовывания) холодным щебнем (лучше черненым) с последующей его обработкой с поверхности битумной эмульсией простым разбрызгиванием из подручных средств. В итоге получится заделка выбоины щебнем‚ пропитанным битумной эмульсией.

Метод пропитки щебня в выбоине‚ но битумом‚ несколько разжиженным и горячим‚ тоже практикуется дорожниками разных стран‚ в том числе России‚ для ликвидации аварийной ямочности. Его отличие от метода пропитки эмульсией состоит в том‚ что сама пропитка выполняется до трамбования щебня. При этом битум нагревают до температуры не ниже 170–180°С. Удовлетворительные результаты можно получить даже при пониженных температурах воздуха (до -5...-10°С).

К своеобразным технологическим приемам можно отнести российский метод обратной пропитки‚ в котором нагретый минимум до 170–180°С битум‚ попадая на оставшуюся на дне и стенках выбоин влагу и на сырой щебень‚ вспенивается с кратностью до 4–6 и покрывает тонким слоем поверхность выбоины и частиц щебня. Проникновение битума между частицами и зернами щебня идет снизу вверх‚ поэтому этот технологический прием ремонта получил название «метод обратной пропитки». Его эффективность ограничена температурой воздуха +5...+10°С. При более низких температурах битум плохо и трудно вспенивается.

В методе пропитки вместо битума иногда используют полимерные материалы. В частности‚ при ремонте полимербетоном выбоина заполняется щебнем‚ который затем пропитывается жидкотекучим составом на основе полиуретановой‚ акриловой или другой смолы‚ при этом в процессе трамбования остаточная вода отжимается из лунки наверх.

Такой ремонт возможен при температуре воздуха от -30 до + 50°С. Движение транспорта открывается через 30 минут. В неблагоприятных погодных условиях (сырость‚ холод) аварийный ямочный ремонт может быть также выполнен влажной органоминеральной смесью (ВОМС)‚ состав и технологию приготовления и использования которой разработали в РосдорНИИ.

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 возможно использование отсевов дробления‚ ПГС‚ дробленого шлака. Готовится такая смесь в холодном виде в смесительных установках АБЗ‚ дооборудованных системой подачи и дозировки воды в мешалку. После выгрузки из мешалки готовую смесь при температуре 25–40°С подают на склад‚ где она хранится в штабеле в течение нескольких месяцев.

Ремонтируют такой смесью выбоины глубиной не менее 3–4 см. Главное достоинство ВОМС состоит в том‚ что она используется уже в готовом виде по холодной технологии‚ на сухом или сыром покрытии и при температуре воздуха до -10°С. Однако следует иметь в виду‚ что зимой и ранней весной формирование прочной структуры ВОМС в покрытии происходит медленно и трудно из-за частых переходов температуры воздуха через 0°С.

Наибольшую прочность этот материал приобретает после полного высыхания‚ но эта прочность не столь велика (в 1‚5–2 раза ниже прочности холодного и в 2‚5–3 раза ниже прочности горячего асфальтобетона)‚ чтобы использовать ВОМС даже на обычном ямочном ремонте покрытий дорог высоких категорий. Лишь аварийный (временный) ремонт покрытий таких дорог допустим этой смесью.

Не менее интересную и полезную разработку для ямочного ремонта покрытий‚ в том числе аварийного‚ в свое время сделали в СоюздорНИИ: складируемые асфальтобетонные смеси (САС) на вязких битумах‚ которые можно хранить‚ укладывать и уплотнять в холодном виде.

Их готовят на вязких битумах с повышенными тиксотронными свойствами‚ что достигается путем ввода в них специальных пластификаторов (летнее автотракторное дизельное топливо ЛТД и нефтяное сырье СБ для производства вязких дорожных битумов). Но положение с практическим использованием и внедрением САС остается пока таким же‚ как и с ВОМС‚ т. е. не очень удовлетворительным.

Схема такова: необходимые компоненты смешивают, приготовляют из горячей или холодной смеси, заливают и обязательно уплотняют. Последняя процедура обеспечивает достаточную прочность покрытия и стойкость к деформациям.

Литой по своей сути – очень вязкая жидкость, и уплотнять его нет нужды.

Литой асфальт после охлаждения самостоятельно приобретает эксплуатационную плотность, что означает сокращение расходов при и значительное ускорение дорожного строительства. Эта особенность материала обусловлена его не совсем обычным и способом изготовления.

Если для обычных асфальтобетонов решающим фактором выступает макроструктура, то есть, соотношение и форма и песка или минерального порошка, то для литого асфальтобетона им является микроструктура, которая, в свою очередь, связана с качествами асфальтового вяжущего битума.

Вяжущее вещество содержит минеральный порошок и . Его доля в составе литого АБ увеличена до 28%: 7,5–10% собственно битума, и 20–30% порошка. Столь высокая концентрация и обуславливает формирование полукаркасной структуры конечного продукта.
Содержание щебня – с диаметром до 5%, колеблется от 0 до 50%.

Об особенностях литого асфальтобетона расскажет этот видеосюжет:

Типы

В зависимости от объема самых крупных зерен литой АБ разделяют на 3 типа:

1 – максимальный диаметр достигает 15 мм, а массовая доля камня достигает 45–55%. Такой состав используют и для строительства новых дорог и для ремонта старых.
2 – максимальный размер меньше – до 20 мм, а доля камня составит 20–25 %. Спектр применения так же широк.
3 – здесь максимальный диаметр достигает 40 мм, а доля щебня снова увеличивается – 45–65%. Этот состав подходит для нового строительства.
4 – используется только фракция с размером зерна менее 5 мм. Этот вариант АБ подходит для укладки тротуаров, велосипедных дорожек и прочее.
5 – максимальный диаметр зерна достигает 20 мм, доля камня – 35–50%. При этом объем битума составляет рекордно большое значение – 22–28%.

Другое главное отличие – особенность технологии. Литой АБ изготавливают при более высокой температуре асфальтной смеси и непрерывно перемешивают до места строительства при постоянном же подогреве. Затем материал укладывают специальными машинами. Уплотнять его не нужно, при охлаждении литой АБ набирает нужную прочность.

Несмотря на более высокую стоимость смеси ее применение окупается, так как такое покрытие служит намного дольше.

Технические характеристики и свойства

К верхнему покрытию дороги предъявляются очень высокие требования, так как кроме очевидной прочности и износоустойчивости «дорожная одежда» должна защищать нижние слои от дождя и снега. Поэтому к главным качествам литого асфальтобетона относится низкая пористость и, соответственно, высокая плотность (т/м3).

Для типа 1 пористость минерального состава не превышает 20%, для остальных – 22% по объему.
Водонасыщение (по объему) для 1 и 2 типа составляет 1%, а для остальных, соответственно, 5,7 и 0,5%. Поскольку материал не насыщается влагой, он может защитить нижние слои. Кроме того, это же качество объясняет и прекрасную покрытия из литого АБ.
Хорошую стойкость к низким температурам увеличивают и за счет получения щебня кубовидной формы из горных метаморфических пород. Его показатель соответствует классу F 50.
Остаточная пористость литого АБ составит 2%.
Прочность на сжатие равна не менее 1 для 1, 2, 3 и 5 типа и не менее 0,7 для 4.
Плотность, а, значит, удельный вес или объемный литого асфальтобетона зависит в основном от доли каменной фракции. Соответственно, при разной массе щебня, вес и объемный вес материала будет колебаться, причем в значительных пределах. В среднем диапазон составит 1,5–2,2 т в 1 куб. м.
Кроме того, для каждого региона разработаны свои нормативы при изготовлении АБ как литого, так и обычного. Поэтому точно узнать эти параметры можно лишь у специалистов завода-изготовителя.
К важным характеристикам относится и долговечность. Литой АБ менее склонен к деформации: при +40 С глубина вдавливания составляет 1–6, 1–4 мм и 1–10 для 5 типа.
Так как укладку литого АБ производят при более высокой температуре, то большой оказывается и адгезия к нижним слоям. Это означает своего рода «спекание» с материалами рулонной гидроизоляции. Таким образом водостойкость всей конструкции повышается.
В литом АБ отсутствует эффект коррозии, к тому же покрытие из материала устойчиво к солям.

О применении литого асфальтобетона речь пойдет далее.

Среда применения

Литой асфальтобетон успешно применяется при сооружении дорог, мостов, туннелей и множества других объектов. При этом важно подбирать материал, соответствующий условиям, так как показатели типов весьма различны.
Литой асфальтобетон 1 и 2 типа ГОСТ рекомендует использовать при сооружении как нижних, так и верхних слоев при предполагаемой нагрузке более 3 тыс. авт. за сутки. Это скоростные участки шоссе, трассы, аэродромы и так далее.

Также материал 1 и 2 типа разрешается применять для сооружения трасс и при меньшей нагрузке, хотя в этом случае экономическая выгода будет не столь очевидна.

Для обустройства пешеходных и велосипедных дорожек 1 тип не используется. 2, 3 и 4 применяют для формирования верхнего и нижнего слоя.
При возведении мостов и туннелей, а также при любом виде ремонта – для формирования выравнивающего слоя, для покрытия, для ремонта выбоин и прочего, используются 1, 2 и 5 тип АБ.
Предпочтение литого АБ обусловлено еще и его высокой шероховатостью. Это свойство обеспечивает сцепление покрышки колеса машины или велосипеды с дорожным покрытием, что особенно важно во время дождя или снегопада.
Из-за высоких гидроизоляционных свойств литого АБ он используется и не совсем типичным образом, например, при обустройстве кровель, даже обогреваемых, а также полов, при гидроизоляции туннелей и прочего.

Технология приготовления, устройство литого асфальтобетона, оборудование для этого и состав будет рассмотрено ниже.

Изготовление материала

Для технических характеристик продукта одинаково важны и состав., и метод производства, и даже способ укладки. Готовый продукт – дорожное покрытие, является результатом соблюдения технологии на всех стадиях.

Состав

Состав и ингредиенты, используемые для производства литых АБ, несколько отличаются от обычных. В России ГОСТ регламентирует требования, предъявляемые к составу и материалам при изготовлении.

Битум – допускается применение нефтяных битумов вязких марки БНД 40/60 или 40/90, но советуется использование улучшенных видов битума, обогащенных полимерными добавками. Особенно это касается АБ, предназначенного для мостовых сооружение или трасс с высокой нагрузкой. Например – стирол-бутадиен-стирол рекомендованных марок.
Щебень – используется материал из изверженных и метаморфических пород при общем содержании зерен пластинчатой формы не более 20%.
Песок в составе литого АБ входит природный и дробленый. При производстве АБ для верхнего слоя его использование ограничено.
Минеральный порошок подбирают согласно указаниям ГОСТ Р 52129-2003.
В состав могут входить различные модифицирующие добавки: красящие пигменты, дефлегматоры и так далее.

Приготовление литого асфальтобетона

Для изготовления литых АБ применяют битумы с высокой степенью вязкости, что означает более высокие температуры нагрева при смешивании ингредиентов. Однако чрезмерный нагрев может привести к изменению свойств, поэтому процесс приготовления стараются организовать так, чтобы ограничиться минимально возможным нагреванием.

Так, битум подогревают до температуры не 250 С, а 160–180 С.
Минеральные компоненты прогревают до 190-240 С.
На выпуске температура асфальтобетонной смеси оказывается равной 200–220 С. Эту величину все же считают чрезмерной.

Лучше использовать активированный минеральный порошок: в этом случае удается добиться температуры смеси в 170–190 С.

Такой способ изготовления исключает производство на месте укладки, так как температурные режимы здесь надо выдерживать жестко. Этапы производства – по общей схеме, выглядят так:

доставка компонентов в бункеры;
передача в сушильный барабан – здесь ингредиенты смешиваются и прогреваются до нужной температуры;
в битумной части подогревают вяжущее вещество и передают в миксер вместе с твердыми ингредиентами смеси. Время сухого перемешивания – только сухих частей материала, составляет 15–20 с. Перемешивание вместе с битумом занимает в 1,5–2 раза больше времени, чем при изготовлении обычных смесей. Для приготовления подходят любые асфальтосмесительные машины с мешалками принудительного типа;
транспортировка проводится только в специальных подогреваемых котлах и при непрерывном перемешивании во время движения – кохерах. Полученная смесь по свойствам близка к суспензии и может расслаиваться. При перевозке без перемешивания эта опасность заметно увеличивается, а тогда литой АБ становится непригодным.

Укладка

Доставленная смесь выгружается в специальные асфальтоукладчики. Машины проводят укладку смеси слоем нужной толщины – от 3 до 7,5 см.

Перед этим на участке строительства укладывают опорные брусья, предупреждающие растекание смеси. Брусья удаляют после того, как температура АБ снизится до 60–70 С.

Уплотнять дорожный слой не нужно. Однако для повышения шероховатости рекомендуют втапливание черного щебня. Для этого используют самые легкие катки.

О том, как происходит укладка литого асфальтобетона, вы узнаете из видео ниже:

Стоимость и популярные производители

Изготовление литого дорожного асфальтобетона несколько сложнее, чем обычного горячего, а тем более холодного. В общем, доля производства литого асфальта в России составляет всего лишь 9–10,% хотя тенденция к увеличению наблюдается.

Лидерами на этом рынке выступают производители бетона и нефтепродуктов.

Первое место заслуженно занимает первое же в России предприятие, специализирующееся на изготовлении асфальтобетонов – это ОАО «Асфальтобетонный завод №1» в Санкт-Петербурге. Здесь получают все возможные асфальты любого типа.
«Сургутнефтегаз» специализируется на добыче и реализации нефти. Бетонное производство является для них побочным. Хотя по валовому объему предприятие находится в составе первой десятки.
АОА «Асфальтобетонный завод №4» в г. Москва предлагает все , в том числе и литой.
ГУП «Башкиравтодор» – дорожно-строительная компания, занимающаяся как строительством и ремонтом дорог, так и производством требуемых для этого материалов.
АО «Сверловскавтодор» – на 45 асфальтобетонных заводах предприятия выпускают все типы и . Компания осуществляет полный спектр дорожных работ.

Стоимость материала заметно колеблется в зависимости от типа и региона изготовления. В среднем цена литого асфальтобетона варьируется от 3700 до 4200 р. за тонну или 5940–8800 р. за куб.м.

Про технологии укладки, ямочный ремонт литым асфальтобетоном поговорим ниже.

Ямочный ремонт

Текущий ремонт дорог проводят все же в теплое время года – так намного экономичнее. Однако в случае аварийной ситуации ремонт осуществляют вне зависимости от погодных условий. Заполняется выбоина горячей асфальтовой смесью необходимого класса и типа.

На первом этапе поврежденный участок – карту, размечают и очищают. Проводят обрубку по контуру с помощью нарезчика швов, а также пневматического или гидравлического отбойного молотка. Им вырезают остатки покрытия внутри отмеченного участка, а затем удаляют образовавшийся мусор. При больших объемах работ используют самоходные дорожные фрезы навесного или прицепного типа.
Затем дно и стенки выбоины покрывают жидким битумом или битумной эмульсией – своего рода грунтовка. Проводится она вручную кистью и лейкой, а при больших объемах – при помощи автогудронатора, ремонтера и так далее.
Литой АБ доставляется на место ремонта только в специальных машинах – кохерах, в которых поддерживается определенный тепловой режим и режим перемешивания.
Для заливки смеси в выбоину используют специальные аппараты. Уплотнять нужды нет.
Для увеличения шероховатости, участок засыпают слоем черного щебня и втапливают ручным катком.

Литой АБ – один из лучших материалов для высококлассного дорожного покрытия, рассчитанного на изрядную нагрузку. А благодаря прекрасной водонепроницаемости он используется и в многочисленных работах по гидроизоляции.

О том, как производится мелкий ямочный ремонт при помощи литого асфальтобетона, расскажет следующее видео:

Если асфальт уложить по всем правилам, то он должен служить не один год. Но это в теории. В нашей же жизни все иначе. Как правило, первые ямы на дорогах появляются уже через несколько месяцев после обновления дорожного покрытия.

Почему так происходит? Основные причины, конечно, халатность и нарушение технологии укладки асфальта. Дорожники ради экономии (денег же хочется получить больше, а потратить меньше) в смесь добавляют меньше положенного битумной эмульсии, экономят на песке и щебне. Из-за этого асфальт становится хрупким и как следствие появляются изломы, трещины и ямы.

Действующие нормы не позволяют дорожным службам дожидаться хорошей и комфортной погоды для проведения ремонта. Судите сами, существующим ГОСТ Р 50597–93 «Автомобильные дороги и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения» установлены максимально допустимые размеры для ям на дорогах: по ширине дороги - не более 60 см, по длине - 15, в глубину - 5.

И в случае выявления проблемных участков сразу же ставить в известность дорожников. Те, в свою очередь, обязаны оперативно отремонтировать дорожное полотно. Ведь если в такую яму попадет автомобиль, отвечать придется именно организации, обслуживающей этот участок дороги.

Именно поэтому, невзирая на дождь и снег, асфальт закатывается в ямы. Ведь по нормативам срок устранения составляет максимум 10 дней. Правильно ли это?

Дорожные работы по укладке асфальта (в том числе и при ямочном ремонте) проводятся в соответствии со СНИПами и ГОСТами. При ремонте ямочном используют, как правило, холодный способ укладки. Асфальтовая смесь в этом случае схватывается очень быстро и почти сразу можно ехать по отремонтированному участку.

Есть еще горячий способ. Его применяют, в основном, при строительстве новых дорог и реконструкции старых. Тут используют горячую битумную смесь и укатывают ее до полного остывания. Изредка к горячей укладке прибегают и во время ямочного ремонта. Чаще в теплое время, когда температура на улице не ниже 10ºС. Впрочем, есть так называемые литые смеси, которые позволяют производить горячую укладку и при минусовых температурах. Такую смесь привозят к месту ремонта в специальном прицепе-термосе. Состав находится в жидком состоянии, как густой клей. Температура смеси - под 200ºС. Соблюдая технологию, ее можно укладывать даже в суровых зимних условиях. От высокой температуры влага из ямы просто испаряется. После того как смесь застынет, участок дороги можно эксплуатировать. Удовольствие это достаточно дорогое. Поэтому применяется такой вид ремонта при серьезных повреждениях полотна, когда требуется быстро восстановить движение на аварийном участке.

Итак, если горячую укладку используют в теплое время года (+10ºС и выше), холодная укладка ограничена небольшими морозами (не ниже -5ºС), а литые смеси подходят для холодов посерьезнее, уже при -10ºС, к примеру. Понятно, что при необходимости латать дорогу дорожники будут и при более низких температурах. Если на трассе внезапно образовалась яма (разлом и проч.), движение перекрыто, а на улице минус 30, не будешь же ждать весеннего потепления. Вообще, любые зимние ремонты по укладке асфальта, по сути, являются аварийными. Их задача сделать так, чтобы отремонтированный участок продержался до тепла, когда можно заняться реставрацией всерьез.

Как вы видите, ремонтировать дороги можно и зимой. Главное - соблюдать технологию. Вот только в наших реалиях о качественном ремонте дорог мало кто думает. Ведь для большинства дорожных служб важнее иметь хороший и постоянный доход от ремонта и содержания дорог. Если сделать все качественно, денег из бюджета не получить. Проблема в том, что у нас пока не установлен гарантий срок службы дорожного покрытия. Если бы такой срок был, то все ямы дорожники устраняли бы за свой счет. А так построили дорогу, получили деньги. Появились выбоины - залатали, опять получили деньги. В результате мы просто обречены ездить по ямам и колдобинам.

Ну и для примера немного цифр. В прошлом году на ремонт дорожно-уличной сети было потрачено: в Казани - 2,87 млрд рублей, во Владивостоке - 2 млрд, в Подмосковье - 12 млрд, в столице - 22,4 млрд. Это для сравнения. А теперь представьте, сколько можно было сэкономить, если бы дороги после прокладки (реконструкции и капитального ремонта) не требовали ремонта хотя бы года четыре.

В процессе эксплуатации дорог с твёрдым покрытием они, по истечении определённого срока эксплуатации, начинают выходить из строя под действием целого ряда причин:

Влияние погодно-климатических факторов;
Интенсивная нагрузка от перемещающихся транспортных средств;

Естественное старение и износ;
Нарушения технологии строительства;
Использование материалов ненадлежащего качества;
Несвоевременное выполнение профилактического обслуживания дорожного полотна.

Нормативы

Все виды ремонтных работ, включая ямочный ремонт асфальтового покрытия, ГОСТ и СНиП регламентируют достаточно подробно. Основными нормативами являются:

национальный стандарт 50597. Текст настоящего ГОСТ Р Госстандарт РФ утвердил 11.10.93 своим постановлением за № 221;
«Методические рекомендации», действующие с 17.03.04, принятые Росавтодором (смотри письмо ОС-28/1270-ис);
ВСН 24-88. Минавтодор РФ утвердил упомянутые нормативы 29.06.88.

Варианты технологий

Ямочный ремонт дорог является одним из видов текущего ремонта и осуществляется по разным технологиям с использованием различных материалов и специальной дорожной техники.

Конкретная технология выбирается с учётом:

главных задач, которые требуется решить выполнением упомянутых работ:
- Обеспечение качественного устранения выявленного дефекта. Отремонтированный участок должен отвечать по своим основным параметрам (прочность, плотность, шероховатость и ровность поверхности) аналогичным значениям, присущим основному покрытию;
- Значительное повышение периода эксплуатации обработанного места;
Степенью сложности варианта, по которому будет проводиться ямочный ремонт дорог, с учётом существующих погодных условий;
Наличием потребного количества и ассортимента расходных материалов и специальной техники;
Обеспечением минимальных сроков выполнения работ;
Оценки экономической составляющей.

При возникновении потребности в выполнении ямочного ремонта, он может быть выполнен с использованием одной из вышеназванных технологий.

Подготовительный этап

Независимо от выбранной технологии выполнения ремонта, упомянутые работы начинаются с подготовки участка с выявленным дефектом дорожного покрытия.

Алгоритм следующий:

Поверхность места повреждения и прилегающего дорожного покрытия очищается от влаги, грязи и пыли;
Участок, на котором планируется провести дорожно-ямочный ремонт, размечается прямыми линиями (вдоль и поперёк продольной оси полотна). При этом на 50 мм с каждой стороны захватывается целое покрытие. Если рядом имеется несколько участков, подлежащих ремонту, их объединяют в один. Выделенная поверхность именуется картой ремонта;
На всю глубину повреждения по нанесённой разметке выбирается старое покрытие одним из доступных способов (холодное фрезерование, вырубка, либо вырезка). При этом контролируется, чтобы был вынут материал на всю толщину имеющегося покрытия, а стенки получились строго вертикальными. Технология и последовательность операций, согласно которой должен выполняться ямочный ремонт, ГОСТ регламентирована достаточно подробно;
Удаляются куски старого покрытия, образовавшаяся грязь, пыль и накопившаяся вода;
Стенки выборки и её дно обрабатываются эмульсией битумсодержащей, либо жидким битумным раствором.

Основной этап

В зависимости от размера повреждённого участка используется различные виды ямочного ремонта, оборудование и инструмент.

Если выбоина имеет площадь ≤ 3 м², её контур прорезается ручными нарезчиками, оборудованными алмазными режущими дисками d= (300-400) мм. Вырезанный материал ломается и удаляется отбойным молотком, который работает от переносной гидравлической станции, имеющей собственный двигатель, либо от от гидропривода специальной техники, используемой для проведения ремонта. Молоток может быть пневматическим. В этом случае потребуется компрессор.
Если выбоины, той же площади, имеют достаточную длину, при незначительной ширине, ямочный ремонт покрытий выполняется с использованием холодных фрез в любых вариантах (прицепные, самоходные, навесные), которые позволяют за один проход удалять покрытие на глубину до 150 мм при ширине удаляемого участка от 200 мм до 500 мм. Использование данной техники обеспечивает часовую проходку до 300 погонных метров. Если повреждение занимает большую площадь, то используют более производительные фрезы.

Технология ямочного ремонта предусматривает смазку дна и стенок жидким битумом или эмульсией. Она может осуществляться с использованием специализированной техники или переносных устройств (автогудронаторы, битуморазогреватели, ремонтёры дорожные и т.п.).

Затем подготовленный участок заполняется ремонтным составом. В идеале он должен по своему составу и характеристикам полностью соответствовать материалу основного покрытия. Но это крайне трудно осуществить. Поэтому применяют разнообразные асфальтобетонные смеси: горячие среднезернистые и мелкозернистые (типов Г, В, Б).

Смеси «А», прочные жёсткие с крупным зерном и значительным процентным содержанием щебня компании, выполняющие ямочный ремонт покрытий, используют гораздо реже, так как их сложно вносить и разравнивать вручную.

Наиболее востребованной для ямочного ремонта сегодня является смесь с заполнителем из бетона асфальта (АБЗ). Она применяется в разогретом виде.

К месту использования АБЗ поставляется специальной техникой, оборудованной термосными бункерами. Применение термосов диктуется технологическим режимом использования материала. Если заполнитель имеет температуру менее 110°С, работа по его укладке списывается на брак. Чаще всего российскими дорожниками, осуществляющими ямочный ремонт дорог, для упомянутых целей используется американская машина универсального назначения модели ТР-4.

Техника подобной конструкции именуется ремонтёром, так как оборудована всем необходимым для выполнения ямочного ремонта «под ключ» без привлечения дополнительных сил и средств:

Ёмкость для хранения и транспортировки битумных смесей;
Ёмкость с эмульсией для выполнения подгрунтовки;
Бункер для сбора отходов;
Виброплита;
Гидравлический отбойный молоток и т.п.

В процессе транспортировки нужная температура смеси, использование которой предусматривает технология ямочного ремонта, поддерживается электроподогревателем, либо пропановой горелкой.

Второй, по частоте использования, является специальная техника SSG25 германского производства, принцип работы которого отличается от изделия ТР-4.

Если работы выполняются в холодное время года, либо расстояние, на которое требуется перемещать АБЗ, значительное, дорожниками широко используются иные методы ямочного ремонта, например, рециклинг.

Её суть: вторичный асфальтобетон (крошкой или кусками) разогревается в специальной ёмкости, при постоянном гравитационном перемешивании прямо на месте выполнения работ. АБЗ готовится в рециклерах, специальных ёмкостях на прицепах, или на самоходных шасси. Лучше всего эта техника работает на крошке, являющейся отходами холодного фрезерования. Для повышения качества готового заполнителя, в него добавляют при расплавлении битум, в объёме 2% от загруженного веса вторичного сырья.

Готовый заполнитель подаётся на ремонтируемый участок дискретно, чтобы заполнение шло слоями. Толщина каждого не должна превышать 60 мм.

Ямочный ремонт покрытий, имеющих дефекты незначительной глубины и площади, выполнятся посредством укладки и последующего разравнивания смеси вручную. Если карты большие (S ≥ 20 м²), применяется малый асфальтоукладчик (тротуарный).