Современные методы и средства ямочного ремонта дорожных покрытий
Автомобильная дорога‚ как любое другое инженерное сооружение‚ рассчитана на определенный срок службы‚ в течение которого она подвергается различного рода и количества воздействиям транспорта и погодно-климатических факторов (влага‚ температура). Самым первым и наиболее незащищенным ее элементом‚ испытывающим такие воздействия‚ является асфальтобетонное (в большинстве своем) покрытие. В результате многих сотен и тысяч нагружений‚ а порой и перегрузок покрытия‚ износа и старения его материалов‚ а иногда и не очень высокого изначального их качества или неполноценного и неравномерного выполнения отдельных дорожно-строительных операций‚ особенно уплотнения‚ на нем с течением времени возникают всевозможные хорошо известные дорожникам и автомобилистам дефекты‚ деформации и разрушения (шелушения‚ выкрашивания‚ неровности‚ трещины‚ сколы‚ выбоины‚ ямы‚ скользкость и т. п.). Дорожные службы всего мира ежегодно выполняют значительные объемы работ по ликвидации появившихся дефектов и разрушений. Практикой установлено‚ что поверхность покрытия‚ нуждающаяся в локальном текущем ремонте‚ ежегодно может составлять до 2–3% от общей площади покрытия дороги или ее участка. Когда серьезные повреждения и дефекты достигают 12–15%‚ общепринято ставить на ремонт все 100% этой площади. Подобное систематическое «лечение» дорожного покрытия осуществляется различными методами‚ средствами и материалами‚ в совокупности определяющими качество‚ срок службы и стоимость‚ т. е. эффективность таких ремонтных работ. Главная цель этих работ – обеспечить на эксплуатируемой дороге безопасное движение автомобильного транспорта со скоростью‚ разрешенной «Правилами дорожного движения». «Требованиями к эксплуатационному состоянию‚ допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения (ГОСТ Р 50597-93)» установлены предельно допустимые площади повреждений покрытия и сроки их ликвидации после обнаружения‚ а также качество заделки этих повреждений с точки зрения ровности покрытия (табл. 1). |
| Таблица 1 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
Как правило‚ ремонтные работы на покрытии в России планируются и выполняются чаще всего весной с наступлением устойчивой теплой (не ниже +5°С) и сухой погоды‚ хотя порой может возникать потребность в проведении и срочного внепланового или аварийного ремонта практически в любое время года и при любых погодных условиях. При текущем ремонте покрытий‚ по мере надобности‚ выполняют‚ во-первых‚ ямочный ремонт (ликвидация ям‚ выбоин‚ сколов)‚ во-вторых‚ заделку трещин и‚ в-третьих‚ поверхностную обработку или укладку тонких верхних слоев покрытия (ковриков износа). Выбор технологического метода ямочного ремонта должен отвечать следующим требованиям или критериям:
В России‚ как и во многих других странах‚ на большей части дорог (до 95–96%) с усовершенствованным типом покрытий уложен асфальтобетон. Поэтому вполне оправданно‚ что основное количество и наибольшее разнообразие ремонтных материалов‚ машин‚ технологий и новых разработок относится именно к асфальтобетонным покрытиям. Пожалуй‚ самым доступным и наиболее распространенным ямочным ремонтом такого типа покрытий является метод заделки ям‚ выбоин и других дефектов горячей асфальтобетонной смесью соответствующего состава. Объясняется это широкой сетью имеющихся у дорожников АБЗ‚ доступностью и наличием всех традиционных исходных материалов (щебень‚ песок‚ минеральный порошок‚ битум) для приготовления горячей смеси и‚ наконец‚ накопленным опытом выполнения асфальтобетонных работ. Другой причиной приверженности российских дорожников горячим смесям является слабое и пока медленное освоение альтернативных методов ямочного ремонта‚ особенно с использованием битумных эмульсий. Наблюдающиеся порой низкое качество и малые сроки службы заделанных горячей смесью дефектных мест связаны‚ как показывает практика‚ прежде всего с плохой подготовкой таких мест к ремонту‚ доставкой горячей смеси в неприспособленных для сохранения тепла транспортных средствах (часто имеет место чрезмерное остывание смеси к моменту ее использования)‚ низким качеством уплотнения смеси (в лучшем случае коэффициент уплотнения составляет 0‚95–0‚96) и другими элементарными нарушениями правил‚ требований и технологий ведения ремонтных работ (укладка смеси на мокрую поверхность‚ в воду‚ на снег‚ без подгрунтовки и т. п.). При использовании горячей технологии качество заделки ремонтных мест на покрытии сильно подвержено помимо всего прочего влиянию погодных условий. В меньшей степени такое влияние сказывается при применении холодных битумосодержащих смесей и материалов на основе жидких или разжиженных битумов и битумных эмульсий. В этом случае ремонт можно вести не только по сырой поверхности покрытия‚ но и при небольших отрицательных температурах воздуха (до -5...-10ОС)‚ хотя с точки зрения качества работ предпочтительнее положительные температуры. Следует отметить‚ что эта вторая группа технологических методов ремонта получила достаточно широкое распространение и популярность во многих странах за свою простоту и меньшую строгость правил и требований‚ в первую очередь‚ к погодным условиям‚ за более продолжительный сезон использования и высокую экономичность. Особенно эффективна‚ хорошо отработана и освоена эмульсионная технология ямочного ремонта покрытий. При выборе между горячей и холодной технологиями ремонта асфальтобетонных покрытий следует обязательно учитывать‚ что прочность и водостойкость холодного асфальтобетона‚ приготовленного на жидком или разжиженном битуме‚ в 2–3 раза ниже‚ чем горячего. Поэтому его используют‚ в основном‚ для устройства и ремонта покрытий дорог III–IV категорий. Холодные смеси на эмульсиях‚ полученных из высокосортных битумов или полимербитумов‚ хорошо себя показали на ямочном ремонте покрытий всех категорий дорог. Горячие асфальтобетонные смеси и литой асфальт применяют‚ как правило‚ преимущественно при ремонте покрытий дорог I–II категорий. К третьей группе методов ямочного ремонта покрытий можно отнести ремонт нетрадиционными и не очень распространенными в дорожной отрасли специальными материалами и смесями на основе специальных битумных‚ полимерных‚ полимербитумных‚ цементных и других вяжущих‚ которые не столь широко применяемы‚ как обычные горячие и холодные битумосодержащие материалы и смеси‚ и которые используются лишь в некоторых особых случаях‚ например‚ при аварийном ремонте‚ заделке дефектов на цементобетонных покрытиях‚ на покрытиях мостов и т. п. Выбор того или иного метода ямочного ремонта покрытий автомобильных дорог и мостовых сооружений является правом и обязанностью заказчика и подрядчика работ. Однако при этом не следует игнорировать имеющиеся требования‚ рекомендации и результаты новых разработок и практического опыта. В первую очередь‚ это касается подготовки дефектного места к ремонту‚ которая должна способствовать выполнению ямочного ремонта с наиболее высоким качеством‚ обеспечивающим соблюдение требований ГОСТ Р 50597-93 и повышающим его срок службы до 3–4 лет‚ а иногда и больше (в отдельных странах гарантию на ямочный ремонт выдают на 5 лет). Ямочный ремонт‚ выполненный без тщательной подготовки и соблюдения других правил и требований‚ служит‚ как правило‚ в 2–4 раза меньше. Подготовка ремонтируемого места покрытия включает в себя следующие операции:
|
Рис. 1.
|
Небольшие по площади выбоины (до 2–3 м2) можно оконтуривать с помощью довольно уже распространенных ручных нарезчиков швов‚ снабженных специальными тонкими (2–3 мм) алмазными дисками диаметром 300–400 мм. Обрезанный материал слоя покрытия может разламываться и удаляться с помощью отбойного молотка с соответствующим наконечником. Отбойный молоток гидравлического типа весом‚ как правило‚ 16–20 кг может быть подключен либо к специальной малогабаритной переносной гидростанции с двигателем внутреннего сгорания‚ либо к гидроприводу участвующих в ямочном ремонте самоходной холодной фрезы‚ самоходного виброкатка или другой машины. В отдельных случаях для указанной работы может быть использован пневматический отбойный молоток мощностью 0‚8–1‚0 кВт с подключением его к соответствующему компрессору (расход воздуха не менее 0‚5 м3/мин‚ давление не ниже 6–7 атм.). При подготовке к ремонту узких и длинных выбоин площадью более 2–3 м2 или трещин с разрушенными краями целесообразно использовать малогабаритные и компактные самоходные (рис. 1)‚ прицепные или навесные (рис. 2) холодные фрезы‚ срезающие дефектный материал покрытия шириной 200–500 мм на глубину 50–150 мм (регулируется). Как правило‚ за час непрерывной работы фреза может пройти 200–300 пог. м. На значительных площадях разрушенного покрытия возможно применение более крупных холодных фрез с большей шириной срезаемого материала (500–1000 мм) и максимальной глубиной до 200–250 мм. Отдельные модели холодных фрез дополнительно оснащаются ленточным транспортером‚ подающим срезаемый материал в ковш фронтального погрузчика или кузов транспортного средства‚ что заметно сокращает объем ручных работ. Обработку (смазку) или подгрунтовку дна и стенок оконтуренной выбоины‚ очищенной от мелких кусков и пыли‚ тонким слоем жидкого битума или битумной эмульсии (расход битума 0‚3–0‚5 л/м2) можно выполнять с использованием тех средств‚ которые имеются в наличии (битуморазогреватель передвижной‚ битумный котел‚ автогудронатор‚ дорожный ремонтер и т. п.). При этом следует иметь в виду‚ что избыточная смазка битумом так же плоха для качества сцепления нового слоя покрытия со старым‚ как и недостаточная (слабая). Очень эффективны для смазки ремонтируемой выбоины малогабаритные установки (5 л. с.)‚ подающие насосом битумную эмульсию в разбрызгивающее сопло ручной удочки со шлангом длиной 3–4 м (рис. 3). Есть и более простые подобные агрегаты и установки с подачей эмульсии из бочки ручной помпой или переносным насосом с ДВС. При малых объемах работ и небольших размерах выбоины подгрунтовку эмульсией можно выполнять из переносных емкостей (10–20 л) с разбрызгиванием сжатым воздухом по принципу пульверизатора (рис. 4). В идеальном случае при использовании горячих асфальтобетонных смесей целесообразно было бы требовать заделки выбоины или ямы битумосодержащей смесью‚ соответствующей составу смеси ремонтируемого покрытия. Однако сделать это сложно и не всегда возможно. Очевидно‚ следует стремиться к использованию такой смеси‚ которая была бы близка к смеси в покрытии по показателям прочности‚ деформативности и шероховатости. В реальных условиях для ремонта выбоин чаще всего используют мелкозернистые и горячие среднезернистые асфальтобетонные смеси типов Б‚ В и Г. Жесткие и прочные крупнозернистые и многощебенистые смеси (тип А) не очень технологичны для ручной работы лопатами‚ граблями и гладилками на вспомогательных операциях. Для ремонтных целей лучше всего использовать горячую асфальтобетонную смесь с АБЗ‚ где она может быть приготовлена с наиболее высоким качеством и наименьшими издержками. Доставку смеси с АБЗ к месту ремонта покрытия целесообразно производить транспортным средством‚ оборудованным специальным термосным бункером‚ сохраняющим смесь в горячем состоянии несколько часов. Раньше таких специализированных транспортных средств в России не было. Сейчас они начали выпускаться‚ а на рынке дорожной техники появились также зарубежные образцы. В ряде стран (Германия‚ Голландия и др.) нормативными документами узаконено обязательное использование теплоизолированных контейнеров (термосных бункеров) на ремонте дорожных покрытий‚ так как укладываемая смесь с температурой ниже 110–120°С признается браком. Обычно зарубежные термоконтейнеры в зависимости от типоразмера и потребностей вмещают от 2–2‚5 до 8–10 т горячей смеси (объем 1‚5–6 м3) и сохраняют ее высокую температуру‚ в том числе за счет небольшого подогрева‚ в течение всего рабочего дня. Примером подобного наиболее совершенного средства доставки горячей смеси с эффективным термосным бункером емкостью 4 м3 (хватит для заделки примерно 80–100 выбоин и ям размером около 100х100х5 см) может служить универсальная машина ТР4 американской фирмы «Акзо Нобель» (рис. 5). Этот ремонтер‚ оснащенный всеми необходимыми материалами‚ инструментами и приспособлениями (горячая смесь‚ битумная эмульсия для подгрунтовки‚ бункер для отходов‚ гидромолоток‚ виброплита и др.)‚ имеет также специальный масляный обогреватель смеси с пропановой горелкой и дополнительный электрический подогреватель для круглосуточного хранения смеси в бункере машины в выходные дни. Дорожники России теперь имеют возможность приобретать такое оборудование‚ смонтированное на грузовике завода ЗИЛ. Другим примером эффективного средства локального (ямочного) ремонта покрытий горячей асфальтобетонной смесью может служить несколько иначе устроенная установка SSG25 немецкой фирмы «ТельTомат» (рис. 6). Основным ее агрегатом является тоже хорошо теплоизолированный бункер вместимостью 2‚5 т горячей смеси (130°С). В состав установки входят также пылесос с отстойником (очистка ремонтируемого места от осколков асфальтобетона‚ мусора‚ пыли и влаги)‚ емкость 200 л для горячего битума (подгрунтовка удочкой-разбрызгивателем)‚ ручной электромолоток‚ виброкаток или виброплита. Все агрегаты по нагреву и механической подаче смеси и битума‚ подготовке выбоины к ремонту и уплотнению смеси электрифицированы от дизель-генератора. Энергоснабжение возможно также от промышленной электросети‚ что удобно для поддержания требуемой температуры смеси и битума в ночное время на базе. Монтируются перечисленные узлы и агрегаты на переставляемой раме-платформе длиной 4‚2 м‚ которая в течение 30 мин. устанавливается в кузов обычного бортового грузовика грузоподъемностью не менее 8 т. В этом привлекательность и полезное удобство машины SSG25. Аналогично устроен ремонтер датской фирмы «Олетто» (рис. 7). К сожалению‚ зачастую используемые для перевозки смеси бункеры российских пескоразбрасывающих КДМ не могут обеспечить сохранности тепла смеси‚ особенно ранней холодной весной или сырой поздней осенью‚ что значительно ухудшает качество и сокращает срок службы заделки выбоин. В тех случаях‚ когда АБЗ не работает (поздняя осень‚ зима и ранняя весна) или когда дальность перевозки смеси с АБЗ слишком велика‚ рекомендуется использовать технологию рециклинга – вторичной переработки асфальтобетонного материала в виде кусков‚ лома или продуктов фрезерования (крошка) путем его разогрева и тщательного перемешивания на месте ремонта в специальной прицепной или самоходной машине – рециклере (рис. 8). Перемешивание загружаемых материалов происходит гравитационным способом в цилиндрическом барабане‚ оборудованном лопастями и обогреваемом специальной горелкой. Вес одного замеса (емкость барабана-мешалки) в зависимости от типа и размеров рециклера может составлять от 200–300 до 1600 кг. Время приготовления одного замеса после загрузки материала и разогрева барабана до требуемой температуры составляет 10–20 мин. Наиболее эффективно рециклер работает‚ если в него загружается мелкая асфальтобетонная крошка‚ полученная путем холодного фрезерования покрытия. При этом для улучшения свойств смеси рекомендуется при загрузке крошки или кускового лома добавлять твердого или полутвердого битума в количестве 1–2% по весу. Порционная или полная выгрузка горячей смеси из рециклера может производиться либо непосредственно на ремонтируемое место‚ либо в малогабаритную ручную тележку или ковш погрузчика для подачи смеси к месту ее укладки. Экономическая эффективность и целесообразность использования технологии рециклинга очень высока. При наличии асфальтобетонной крошки или кускового лома на месте заделки выбоин расходы на ямочный ремонт могут быть снижены на 50–60%‚ в сравнении с доставкой новой смеси с АБЗ. Однако рециклеры в России пока «не прижились»‚ несмотря на рекламу и предложения ряда зарубежных фирм («Фильхабен»‚ «Беннингхофен» и др.). Подготовленную выбоину заполняют материалом слоями по 5–6 см с учетом коэффициента запаса на уплотнение‚ который при ремонте и строительстве покрытий можно определить по табл. 2. |
| Таблица 2 |
|
||||||||||||||||||||||||||||
Рис. 9.
|
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 м2) 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/м2. 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. Не рекомендуется проводить ремонтные работы таким способом при дожде и снегопаде‚ когда затруднена или даже исключена очистка выбоины от влаги‚ пыли и мусора и ее подгрунтовка битумной эмульсией. 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 м3) 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. |
