Щебеночно мастичный асфальтобетон свойства характеристики. Межгосударственный стандарт
Компания-производитель A&K предлагает вам купить щебеночно-мастичный асфальтобетон ЩМА-20 по приемлемой цене, к тому же, с доставкой по указанному адресу.
ЩМА-20 - это уплотненная горячая асфальтобетонная смесь. Ее основа - своеобразный каркас из щебенки. Пустоты между более крупными частицами щебня заполняются, как правило, смесью битума, минерального порошка и дробленого песка.
Характеристики ЩМА-20
Щебеночно-мастичный асфальтобетон ЩМА-20 имеет размеры крупных частиц - не более 20 мм. Материалотличается очень жесткой каркасной структурой. Создаваемый крупными частицами каркас равномерно передает нагрузки во все слои асфальта. Благодаря этому значительно уменьшается деформация дорожного покрытия, достигается максимальная устойчивость покрытия к воздействиям проезжающего автотранспорта.
ЩМА-20 имеет следующие особенности и характеристики:
- Гарантированно высокая влагостойкость;
- Долговечность готового покрытия, повышенная в два-три раза по сравнению с обычным асфальтом;
- Стабильно высокий коэффициент сцепления;
- Минимальный уровень шума при движении транспорта;
- Полное соответствие материала ГОСТу и ТУ подтверждено официальными документами.
Применение щебеночно-мастичного асфальтобетона ЩМА-20
Щебеночно-мастичный асфальтобетон ЩМА-20 используют в строительстве и капитальном ремонте верхних слоев дорожных покрытий. Активно применяют его для асфальтирования городских улиц , создания качественных и долговечных площадок и площадей, в качестве одного из слоёв покрытия аэродромов и т.д.
Доставка ЩМА-20 по Москве и Московской области
Чтобы купить с доставкой щебеночно-мастичный асфальтобетон ЩМА-20, обращайтесь к нашим менеджерам по одному из указанных на сайте A&K номеров телефона. Мы ответим на все интересующие вас вопросы в сфере использования этого уникального материала и договоримся о доставке в любой район Москвы или в город Подмосковья.
Кроме основных компонентов в состав ЩМА входит еще и стабилизирующая добавка.
ЩМА (ГОСТ 31015-2002) отличается от асфальтобетонных смесей по ГОСТ 9128-2013 тем, что в нем содержится больше щебня (до 80 % по массе) и битума (до 7,5% по массе).Стабилизирующая добавка позволяет удерживать в материале большое количество битума. ЩМА можно укладывать слоем меньшей толщины, чем горячий асфальтобетон, т.о. снижается расход смеси на 1 кв.м покрытия.
Для ЩМА нормируется как зерновой состав, так и содержание битума и стабилизирующей добавки.
В соответствии с ГОСТ 31015-2002 щебеночно-мастичные смеси подразделяют на виды:
- ЩМА-10 с наибольшим размером зерен до 10мм;
- ЩМА -15 с наибольшим размером зерен до 15 мм;
- ЩМА-20 с наибольшим размером зерен до 20 мм.
Зерновые составы минеральной части смесей и асфальтобетона должны соответствовать
Смеси щебеночно-мастичные должны быть устойчивы к расслаиванию и быть однородными.
Однородность смесей оценивают коэффициентом вариации показателей предела прочности при сжатии при температуре 50° С, который должен быть не более 0,18.
Устойчивость к расслаиванию определяется методом стекания вяжущего, суть которого заключается в способности смеси удерживать битум, предельное значение которого должно быть не более 0,20 % по массе пробы, рекомендуемые пределы показателя от 0,07 до 0,15 %.
Температура смеси в зависимости от используемого битума при отгрузке потребителю и при укладке должна соответствовать значениям, приведенным в таблице
ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ
В ЩМА применяют щебень фракций 5-10, 10-15, 15-20 по ГОСТ 8267- 93
Марка по дробимости щебня из изверженных и метаморфических горных пород должна быть не менее 1200, из осадочных горных пород, гравия и металлургических шлаков не менее 1000, марка щебня по истираемости должна быть И1, и по морозостойкости должна быть не ниже F50.
Для ЩМАС применяется песок из отсевов дробления горных пород, который должен соответствовать требованиям ГОСТ 8736-93.
Минеральный порошок должен соответствовать требованиям ГОСТ Р 52129-2003.
В качестве стабилизирующей добавки применяют нижеперечисленные разновидности:
1) волокна и гранулы из целлюлозы,
2) гранулы на основе асбеста,
3) добавки на основе резиновых частиц,
4) высокопрочные акриловые волокна
Стабилизирующие добавки применяют с целью увеличить толщину битумной пленки, которая обеспечивает наличие объемного битума и обеспечить однородность, добавка обеспечивает устойчивость ЩМАС к расслаиванию.
Наибольшее применение получили стабилизирующие добавки на основе целлюлозы, которую получают путем переработки растительного сырья.
В настоящее время больше всего используются добавки на основе целлюлозы, которая используется либо в виде измельченного волокна или в виде гранул. Целлюлозное волокно должно иметь ленточную структуру нитей длиной от 0,1 мм до 2,0 мм.
Гранулы представляют собой спрессованные волокна, обработанные вяжущим.
При производстве ЩМАС можно применять битумы нефтяные дорожные вязкие (БНД) и полимерно-битумные вяжущие (ПБВ) на основе блоксополимеров типа СБС. Для II дорожно-климатической зоны рекомендован битум с глубиной проникания иглы 60-130 единиц.
Большое количество вяжущего препятствует прохождению влаги внутрь слоя, при этом увеличивается долговечность покрытия.
ЩМАС относят к самостоятельной группе дорожно-строительных материалов. ЩМА отличается от обычного а/б тем, что к нему применяется жесткий допуск по размеру щебня. Это связано с наличием большого объема пустот, которые заполняются битумной мастикой. Мастика получается на основе зерен крупностью менее 2,5 мм с содержанием минерального порошка 8-13 %. Каркас смеси составляет фракционированный щебень желательно кубовидной формы фракций 5-10 мм, 10-15 мм, 15-20 мм в количестве 70-80% по массе. Зерна щебня имеют между собой непосредственный контакт, поэтому появляется повышенная сдвигоустойчивость ЩМА. По этой причине они рекомендуются для применения в условиях интенсивного движения автомобилей. Покрытие из ЩМА характеризуется высокой износостойкостью к истирающему действию шипованных шин.
В отличие от обычных асфальтобетонов каркасная структура ЩМА имеет наивысшую жесткость, благодаря этому происходит перераспределение основной части нагрузки от верхнего слоя покрытия к нижележащим слоям. Эта особенность ЩМА ведет к повышению устойчивости к образованию колеи материала покрытия.
В 2016 году сотрудники лаборатории испытаний конструктивных слоев дорожных одежд и грунтов в своей практической деятельности часто испытывали щебеночно-мастичные асфальтобетоны, которые были использованы в верхних слоях покрытий дорожной одежды.
В лабораторных условиях исследовался зерновой состав, определялись плотность кернов, отобранных из конструктивных слоев дорожной одежды, а также водонасыщение. По результатам испытаний, проведенных специалистами лаборатории испытаний конструктивных слоев дорожных одежд и грунтов, Центром экспертиз было выдано 12 % отрицательных заключений по несоответствию показателя водонасыщения, а также 27% отрицательных заключений по несоответствию зернового состава асфальтобетонной смеси требованиям ГОСТ 31015-2002.
Водонасыщение асфальтобетона -это заполнение всех его пор влагой. Следовательно, что повышенное водонасыщение асфальтобетона характеризует его пористость, т.е. недостаточное уплотнение.
Причины повышенного водонасыщения асфальтобетона:
1) нарушение технологии устройства дорожного покрытия: несоблюдение температурного режима асфальтобетонной смеси при уплотнении, укладка ее в дождливую погоду или при отрицательных температурах, малое количество проходов катка;
2) некачественная асфальтобетонная смесь: пониженное содержание битума, зерновой состав не соответствует требованиям ГОСТ 31015-2002.
Зерновой состав не соответствует требованиям ГОСТ 31015-2002 по целому ряду причин, а именно: некорректно подобран зерновой состав ЩМАС (щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь) на асфальтобетонном заводе (АБЗ); каждый раз когда на АБЗ поступает новая партия материала, который используется для приготовления смеси (щебень или отсев дробления горной породы) необходимо делать новый подбор состава асфальтобетонной смеси, т.к. рассев исходного материала будет другой и соответственно другой будет рецептура для выпускаемой щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси.
Также причиной несоответствия зернового состава могут быть как техническая неисправность на АБЗ, при которой происходят недопустимые отклонения дозирования исходных материалов на АБЗ, (погрешность дозирования не должна превышать:
для щебня ±2%;
для минерального порошка и битума ± 1,5%;
для фибры ± 2,5%)
так и просто человеческий фактор - ошибка оператора на пульте дозирования материалов.
Таким образом, необходимо установить контроль за качеством поступающих исходных материалов, рецептурой и непосредственно за качеством выпускаемой щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси непосредственно на АБЗ.
Ведущий инженер Пагнуева Е.П.
Использованная литература:
Журнал «Строительная техника и технологии» № 3 2002 г.;
ГОСТ 310 15-2002;
Костин В.И. «Щебеночно-мастичный асфальтобетон для дорожных покрытий»
| Инженерные коммуникации | 34 | |
| Оборудование, инструменты, станки | 172 | |
| Прочее | 106 | |
| Строительство, реконструкция, ремонт | 212 | |
| Технические средства безопасности | 8 | |
| Управление строительством | 11 | |
| Энергоэффективные и экологические технологии | 8 |
Но что же такое ЩМА и чем он хорош? Зерновой состав ЩМА включает высокое содержание фракционированного щебня (70-80% по массе) с улучшенной (кубовидной) формой зерен с целью создания максимально устойчивого минерального остова в уплотненном слое покрытия. Сдвигоустойчивость покрытия из ЩМА, характеризующая сопротивление колееобразованию, обеспечивается, главным образом, требуемым значением коэффициента внутреннего трения. Поэтому в песчаной части смеси применяется исключительно песок из отсевов дробления горных пород, так как природный песок снижает коэффициент внутреннего трения. Кроме того, высокое содержание крупной фракции каменного материала в ЩМА позволяет получить шероховатую поверхность покрытия и обеспечить требуемые значения коэффициента сцепления колеса с покрытием.
Кривые зерновых составов минеральной части ЩМА существенно отклоняются от кривых плотных смесей (Рис. 1).
Следующей особенностью ЩМА является повышенное, по сравнению с традиционными горячими смесями, содержание битума (5,5 - 7,5%). Большое количество вяжущего препятствует проникновению влаги внутрь слоя, повышает устойчивость к старению, водо-морозостойкость, трещиностойкость и, в конечном счете, значительно увеличивает долговечность покрытия. В некоторых зарубежных странах срок службы покрытий из ЩМА составляет более 20 лет. Однако повышенное содержание битумного вяжущего в смеси нужно стабилизировать, то есть предотвратить его отслоение и стекание с поверхности зерен щебня при высоких технологических температурах приготовления, хранения, транспортирования и укладки. Данная проблема легко решается введением в смесь стабилизирующей добавки, например целлюлозного волокна.
В 2000-2001 годах в России в порядке производственно-опытного внедрения было уложено около 200 тыс. м2 покрытий из ЩМА. Основной объем внедрения был осуществлен при строительстве автомобильной дороги «Дон» на участке МКАД - Кашира, где сначала на 118 - 119 км, а затем с 95 по 105 км был уложен верхний слой покрытия из ЩМА-15 и ЩМА-20. В результате устройства покрытия, которое осуществлялось ЗАО ССУ «Асфальт», ОАО «Центродорст-рой», были отработаны технологии приготовления, укладки и уплотнения смесей из ЩМА.
Щебеночно-мастичный асфальтобетон приготовляли в смесительных установках периодического действия фирм «AMMANN» и «TELTOMAT» (Германия) производительностью 300 и 240 т/час соответственно путем смешивания в нагретом состоянии щебня, песка из отсевов дробления, минерального порошка и битума, а также стабилизирующей добавки в виде пропитанных би тумом и спрессованных гранул из волокон целлюлозы. Стабилизирующие добавки вводили в смеситель АБЗ на разогретый каменный материал дс или вместе с минеральным порошком, производя «сухое» перемешивание в течение 15 20 секунд. При последующем перемешивании смеси с биту мом стабилизирующая добав ка равномерно распределяет ся в объеме асфальтового вя жущего вещества.
Вводимый в смеситель стаби лизатор дозировали вручную. Однако для уменьшения вероятности ошибки и сниженя трудоемкости потребное количество стабилизирующей добавки от 0,2 до 0,45 % или 2,0 4,5 кг на 1 т смеси необходимо дозировать с допускаемой погрешностью + 5 %, используя специальные дозирующие сиетемы объемного или весового типа. Дозирование стабилизирующей добавки может осуществляться автоматически из силосной башни или контейнера.
При использовании системы объемного дозирования (Рис. 2) стабилизирующая добавка из контейнера или силосной башни объемом 3 - 4 м3 через роторное дозирующее устройство поступает в пневматический конвейер и по трубопроводу подачи диаметром 150 мм подается в циклон с встроенной загрузочной воронкой и датчиком наличия материала. Далее добавка через автоматический клапан выпускного отверстия попадает в трубопровод подачи материала в смеситель.
Система весового дозирования (Рис. 3) отличается от объемной тем, что добавка из контейнера или силосной башни с помощью шнекового конвейера сначала подается в весовой бункер, где дозируется, а уже затем поступает в трубопровод пневматического конвейера.
Дальнейшая схема прохождения материала аналогична системе объемного дозирования. В обеих системах дозирования в нижней части контейнера или силосной башни монтируется датчик контроля прохождения материала, который автоматически включает вибратор, установленный на нижней наклонной стенке контейнера или силосной башни при возможном отсутствии материала. Вибратор побуждает добавку перемещаться в контейнере или силосной башне в случае его зависания. Еще одним вариантом дозирования стабилизатора является использование линии подачи в смеситель старого асфальтобетона, являющейся штатным оборудованием на современных смесительных установках.
Спецификой смеси ТИМА является, в частности, более высокая, по сравнению с обычными асфальтобетонными смесями, температура приготовления. Это связано с температурной чувствительностью смеси и с тем, что ЩМА укладывается в основном тонкими слоями, склонными к быстрому охлаждению.
Приготовленную асфальтобетонную смесь из смесителя перегружали в накопительные бункеры и далее - в кузова автомобилей самосвалов для транспортирования ее к месту укладки. Использование накопительных бункеров в качестве временного склада для хранения смесей ЩМА позволяло обеспечивать ритмичность их выпуска независимо от наличия транспортных средств, изменения режимов укладки, а также сократить время загрузки автомобилей и повысить производительность АБЗ. Однако опыт проведения работ показал, что время хранения смеси ЩМА в бункере не должно превышать 0,5 часа.
Проблемой традиционных горячих асфальтобетонных смесей является склонность к сегрегации на всех технологических переделах. В связи с этим следует отметить, что у смесей ЩМА отсутствовали признаки сегрегации в процессе приготовления, хранения, транспортирования и укладки.
Транспортирование смесей ЩМА к месту укладки осуществлялось большегрузными автосамосвалами, оборудованными тентами для предотвращения остывания смесей. Термоизоляции смеси придавалось важное значение, так как ее температура в момент выгрузки в бункер асфальтоукладчика должна быть не ниже 150°С.
Подготовительные работы перед укладкой верхнего слоя покрытия состояли из обычного набора операций: выравнивания, очистки и подгрунтовки поверхности нижележащего слоя. Особое внимание уделялось обеспечению сцепления между слоями. В связи с повышенным содержанием битума в ЩМА перерасход битума в связующем слое недопустим. Битумная эмульсия наносилась на подготовленную поверхность нижнего слоя покрытия автогудронатором с нормой расхода 0,2-0,3 л/м2. При нанесении эмульсии на отфрезерованную поверхность ее норма увеличивалась в 1,5 раза.
Технология укладки и уплотнения смесей из щебеночно-мастичного асфальтобетона выполняется стандартным оборудованием - асфальтоукладчиками и катками, но вместе с тем имеет свои специфические особенности. Укладка верхнего слоя покрытия из ЩМА на автодороге МКАД - Кашира осуществлялась сразу на всю ширину (13,6 м) тремя гусеничными асфальтоукладчиками моделей Super-1800 и Super-2500 фирмы «Vogele» (Германия).
Два укладчика были оснащены рабочими органами типа SB 475 TV с трамбующим брусом и виброплитой, а один - рабочим органом высокого уплотнения АВ 475 ТР2 с трамбующим брусом и двумя прессующими планками. Предварительное уплотнение осуществлялось лишь трамбующим брусом с частотой 800-1000 ударов/мин и ходом бруса 4 мм. Рабочий орган асфальтоукладчика устанавливали выше проектной отметки поверхности покрытия с учетом припуска на уплотнение, составляющего 5-10 % от толщины слоя. В процессе укладки за асфальтоукладчиком, оснащенным более тяжелым и длинным рабочим органом высокого уплотнения, наблюдались случаи выдавливания избыточного вяжущего на поверхность покрытия. Эта особенность должна быть учтена при выборе уплотняющего рабочего органа и режимов его работы при укладке ЩМА.
Базой для работы автоматических систем асфальтоукладчиков служили копирные струны, 6-метровые лыжи и короткие лыжи (башмачки). Асфальтоукладчики располагались уступом, один за другим, с расстоянием между ними 10-30 м. Скорость укладки зависела от ритмичности доставки смеси к асфальтоукладчикам и находилась в пределах 2,0 - 3,0 м/мин. Однако следует отметить, что при возможности стабильной доставки больших объемов смеси на линию скорость укладчиков может быть увеличена до 4,0-5,0 м/мин.
После прохода асфальтоукладчика поверхность покрытия имела требуемую фактуру с равномерно распределенным каменным материалом без раковин, трещин, разрывов сплошности и других дефектов.
Специфика щебеночно-мастичного асфальтобетона - отсутствие сухого контакта между отдельными частицами каменного материала, что предопределяет технологию уплотнения, при несоблюдении которой возможно разрушение общей структуры слоя покрытия. В связи с этим уплотнение ЩМА на опытном участке автодороги МКАД - Кашира осуществлялось гладковальцовыми катками массой 9-11 т в статическом режиме.
Во избежание раздавливания крупных зерен каменного материала использование вибрации на катках недопустимо. Также из-за высокого содержания вяжущего для уплотнения покрытия из ЩМА нельзя использовать катки на пневмошинах. Уплотнение верхнего слоя ЩМА толщиной 5 см производилось отрядом из 6 катков - по два за каждым асфальтоукладчиком. Каждый из катков совершал по шесть проходов по одному следу на скорости 5-6 км/час. Учитывая ускоренное остывание слоя ЩМА, уплотнение осуществлялось при наибольшей температуре смеси, при максимально возможном в процессе укатки приближении катков к асфальтоукладчикам короткими захватками по 50-60 м. В связи с тем, что смеси ЩМА более липкие, чем обычные смеси из плотного асфальтобетона по ГОСТ 9128-97, необходимо было обеспечить хорошее орошение вальцов катков водой. В отдельных случаях, когда поверхность вальца смачивалась неполностью, отмечено налипание на него смеси. При этом на поверхности укладываемого покрытия появились дефекты в виде вырывов щебня. Эти дефекты были легко ликвидированы путем добавления и раз-равнивания горячей смеси перед проходом катка.
Таким образом, не нашло подтверждения существовавшее мнение о невозможности исправления локальных дефектов покрытия в горячем состоянии в процессе укладки и уплотнения. Однако «тяжелая» для ручных работ смесь ЩМА представляла определенные сложности при устройстве поперечных стыков. Это в первую очередь отражалось на ровности покрытия в зоне поперечного стыка, которая хотя и соответствовала требованиям 3.06.03-85, но уступала ровности остального покрытия. При обеспечении непрерывной укладки слоя ЩМА были получены очень высокие показатели ровности. Так, средняя ровность построенного 10-километрового участка покрытия по показателям измерения просветов под трехметровой рейкой составляет 99,0 % (до 3 мм).
Следует также отметить, что шероховатость покрытий из ЩМА, измеренная методом «песчаное пятно» перед открытием движения по построенным участкам, имела показатели значительно превышающие значения для покрытий из плотного асфальтобетона типа А. Средняя глубина впадин шероховатости на поверхности ЩМА-15 составила 1,2 мм, а ЩМА-20 - 1,7 мм (при максимальных значениях 1,8 и 3,0 мм соответственно).
По зарубежным данным щебеночно-мастичный асфальтобетон, кроме приведенных выше преимуществ, обладает низким уровнем шума, улучшенной обзорностью, высокой износостойкостью к истирающему действию шипованных тин и другими.
Спрашивается, почему же ЩМА, обладая такими высокими качествами, более 30 лет не находил применения на российских дорогах? Да просто в России отсутствовала необходимая техника, позволяющая, во-первых, получить высококачественный кубовидный щебень, отвечающий предъявляемым к нему высоким требованиям, и, во-вторых, способная реализовать технологию приготовления и укладки щебеночно-мастичных смесей. В настоящее время такая техника у российских дорожников появилась. Дело за малым -строить качественные дороги с асфальтобетонными покрытиями.
90.Устройство покрытий из щебнемастичного асфальтобетона.
Особенности укладки и уплотнения ЩМА.
ЩМА представляет самостоятельную разновидность асфальтобетона, обеспечивающую, в отличие от других типов смесей, одновременно водонепроницаемость, сдвигоустойчивость и шероховатость устраиваемого верхнего слоя покрытия. Остаточная пористость уплотненного слоя ЩМА может составлять менее 1 %, но при этом показатели сдвигоустойчивости и шероховатости покрытия остаются на достаточно высоком уровне.
Оригинальная спецификация материала позволяет производить его укладку тонкими слоями, соответственно на 1 м 2 поверхности требуется меньшее количество этой высококачественной асфальтобетонной смеси. ЩМА становится рентабельным, хотя и содержит в своем составе более дорогие и качественные материалы.
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ПОКРЫТИЙ ИЗ ЩМА
То, что щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси становятся все более популярными в технически развитых странах, является следствием комплекса высоких эксплуатационных качеств и долговечности устраиваемых из них дорожных покрытий.
положительные свойства щебеночно-мастичного асфальтобетона:
Сдвигоустойчивость при высоких температурах эксплуатации;
Шероховатая текстура поверхности и хорошее сцепление с колесом автомобиля;
Высокая износостойкость, в том числе к действию шипованных шин;
Водонепроницаемость;
Трещиностойкость при деформациях покрытия и при механических воздействиях транспортных средств;
Устойчивость к старению.
Смеси ЩМА приготавливают смешением в асфальтосмесительных установках в нагретом состоянии щебня, песка из отсевов дробления, минерального порошка и битума, взятых в рационально подобранном соотношении, с обязательным введением стабилизирующих добавок типа волокон или полимеров. Их добавляют в минеральную часть или в битум с целью исключить стекание вяжущего при хранении смеси в накопительных бункерах и при транспортировании, а также для повышения однородности и улучшения физико-механических свойств асфальтобетона.
1.3. В зависимости от крупности применяемого щебня смеси подразделяют наследующие виды: ЩМА-10, ЩМА-15 и ЩМА-20 при размере фракций до 10, 15 и 20 мм соответственно.
Щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси содержат порядка 70 - 80 % щебня с улучшенной (кубовидной) формой зерен, который создает устойчивый каркас при уплотнении покрытия. Высокое содержание известнякового минерального порошка (8 - 15 %) и битумного вяжущего (не менее 5,5 %) обеспечивает низкий уровень пустот в уплотненном слое покрытия. Для структурирования и стабилизации битумного вяжущего рекомендуется вводить специальные стабилизирующие добавки, например волокна.
УКЛАДКА И УПЛОТНЕНИЕ СМЕСИ
Смеси ЩМА следует укладывать на заранее подготовленную поверхность основания при температуре окружающего воздуха не ниже 5 °С.
При необходимости проводят ямочный ремонт, разделку и санирование трещин старого асфальтобетонного покрытия, фрезерование поверхности под проектную отметку или укладку выравнивающего слоя из асфальтобетона.
Для обеспечения сцепления поверхность нижнего слоя очищают от пыли и грязи механическими щетками, сжатым воздухом от передвижного компрессора или другими средствами, после чего обрабатывает органическим вяжущим: битумной эмульсией или жидким битумом.
6.2. На обрабатываемую поверхность наносятся маловязкие битумные эмульсии или жидкий битум, предварительно нагретые до рабочей температуры. Подгрунтовка распределяется автогудронатором с расходом битума 0,2 - 0,3 л/м 2 . На отфрезерованную поверхность требуется в 1,5 раза больше битумной эмульсии.
6.3. Горячая щебеночно-мастичная смесь укладывается и уплотняется как стандартная смесь обычными асфальтоукладчиками и гладко-вальцовыми катками. Укладку рекомендуется производить по возможности на полную ширину проезжей части асфальтоукладчиками на гусеничном ходу, оснащенными автоматическими системами обеспечения ровности поперечного уклона. Число одновременно работающих укладчиков зависит от общей ширины покрытия и ширины уплотняющих рабочих органов. Асфальтоукладчики во время укладки должны располагаться уступом на расстоянии друг от друга 10 - 30 м в зависимости от погодных условий.
6.4. При укладке слоя не на полную ширину технологические захватки должны соответствовать применяемой технике и обеспечивать минимальную протяженность «холодных» продольных и поперечных стыков при сопряжении укладываемых полос.
6.5. Перед началом укладки асфальтоукладчики устанавливаются в исходное положение и подготавливаются к работе согласно инструкции по эксплуатации:
Выглаживающую плиту располагают на деревянных брусках (стартовых колодках) параллельно основанию на высоту проектной толщины слоя и припуска на уплотнение 5 - 10 % (проектной толщины слоя) и затем прогревают до температуры 150 °С в течение 10 - 20 мин в зависимости от погодных условий;
Задают угол атаки выглаживающей плите 2 - 3 град.;
Настраивают автоматическую систему обеспечения ровности и поперечного уклона;
Проверяют соответствие длины и высотного положения распределительного шнека укладчика геометрическим размерам укладываемого слоя ЩМА (расстояние от нижней кромки лопасти шнека до поверхности основания должно составлять примерно половину толщины слоя);
Настраивают датчики подачи смеси, поддерживающие определенный уровень материала на концах шнекового распределителя;
Устанавливают режим работы трамбующего бруса и виброплиты: ход трамбующего бруса должен быть 5 - 6 мм, частота ударов трамбующего бруса около 1000 мин -1 , частота вибрации виброплиты в пределах 40 Гц.
6.6. После прохода асфальтоукладчика на поверхности уложенного слоя ЩМА не должно быть трещин, раковин, нарушения сплошности и других дефектов.
6.7. Для получения ровной поверхности слоя износа необходимо обеспечивать непрерывность укладки щебеночно-мастичной смеси. Рекомендуемая скорость укладки не менее 2 - 3 м/мин и зависит от поставки асфальтобетонной смеси к асфальтоукладчикам.
Асфальтобетонную смесь необходимо равномерно доставлять ко всем одновременно работающим укладчикам.
6.11. Особое внимание необходимо уделять устройству «холодных» продольных и поперечных стыков при сопряжении укладываемых полос. Поперечные сопряжения должны быть перпендикулярны оси дороги. Края ранее уложенной полосы обрубают вертикально и смазывают битумом или битумной эмульсией. Холодный поперечный стык необходимо прогреть, установить укладчик таким образом, чтобы виброплита находилась над краем ранее уложенного слоя покрытия, затем наполнить шнековую камеру горячей смесью.
6.12. При работе одного укладчика длина полосы укладки, позволяющая обеспечить хорошее сопряжение смежных полос, назначается в пределах от 50 до 200 м в зависимости от скорости охлаждения. При укладке слоя износа сопряженными полосами работу организуют так, чтобы в конце смены слой был уложен на всю ширину покрытия. При сопряжении слоя горячей смеси с краем остывшего покрытия последний целесообразно разогревать линейными инфракрасными разогревателями.
6.13. Для уплотнения слоев ЩМА наиболее пригодны тяжелые гладковальцовые катки массой 8 - 10 т, стальные вальцы которых смачиваются в процессе укатки мыльным раствором, водно-керосиновой эмульсией или водой. Катки на пневматических шинах применять не рекомендуется, так как при высоких температурах возможно налипание объемного битума ЩМА к резине шин. Только на заключительной стадии уплотнения при хорошо разогретых шинах возможно их использование.
6.14. Уложенный слой ЩМА следует уплотнять при максимальной температуре тяжелыми гладковальцовыми катками статического действия, которые должны двигаться короткими захватками со скоростью 5 - 6 км/ч как можно ближе к асфальтоукладчику.
6.15. При наличии поперечных сопряжений и продольных «холодных» стыков уплотнение следует начинать с них. Для сопряжения слоя с «холодной» полосой необходимо, чтобы свой первый проход каток осуществлял по ранее уложенной полосе укладки, перекрывая свежеуложенный слой на ширину 20 - 30 см. Перед катком в непосредственной близости от асфальтоукладчика должен постоянно находиться рабочий, задача которого сдвигать лишнюю смесь с «холодной» полосы на уплотняемый свежеуложенный слой горячей смеси.
6.16. В процессе уплотнения катки должны двигаться по укатываемой полосе челночно от ее краев к оси дороги, а затем от оси к краям, перекрывая каждый след на 20 - 30 см. Первый проход необходимо начинать, отступив от края покрытия на 10 см. Края уплотняются после первого прохода катка по всей длине полосы. Схема укатки должна обеспечивать равномерное уплотнение по всей ширине укатываемого полотна, что достигается одинаковым числом проходов катков по одному следу.
6.17. В случае устройства покрытия сопряженными полосами при уплотнении первой полосы необходимо следить за тем, чтобы вальцы катка находились на расстоянии не менее 10 см от кромки сопряжения. При уплотнении второй полосы первые проходы катка должны выполняться по продольному сопряжению с ранее уложенной полосой.
6.18. Уплотнять слой ЩМА катком с включенной вибрацией не рекомендуется, а при температуре щебеночно-мастичной смеси ниже 100 °С, укладке смеси на жесткое основание, а также устройстве тонких слоев ЩМА - запрещается. Слои увеличенной толщины допускается уплотнять с вибрацией только при достаточно высокой температуре смеси после одного прохода по одному следу гладковальцевого катка статического действия. Для эффективного уплотнения достаточно 1 - 2 проходов.
6.19. Очень важно осуществлять быстрое уплотнение ЩМА при температурах не ниже 80 °С, особенно при устройстве тонких слоев покрытий, так как их охлаждение происходит быстрее. За одним асфальтоукладчиком должны находиться, как правило, два тяжелых гладко-вальцовых катка статического действия. Требуемая степень уплотнения слоя ЩМА обычно достигается за 4 прохода катка по одному следу.
Государственный дорожный
научно-исследовательский институт
ФГУП
«СОЮЗДОРНИИ»
Москва 2002
Составлены по результатам лабораторных исследований и на основании производственного опыта строительства экспериментальных участков верхних слоев дорожных покрытий из ЩМА.
Установлена специфика структуры щебеночно-мастичного асфальтобетона и обоснован комплекс требований к составу и физико-механическим свойствам смесей и асфальтобетонов с учетом климатических условий и нормативно-технической базы России.
Установлено, что даже без увеличения срока службы покрытий с применением ЩМА и снижения транспортно-эксплуатационных затрат экономический эффект от внедрения щебеночно-мастичных смесей составляет 5-10 руб/м 2 . Наибольший эффект может быть получен при устройстве тонких защитных слоев.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В мировой практике дорожного строительства для устройства верхних слоев дорожных покрытий широко применяют горячие щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси типа SMA .
Проведенные в Союздорнии исследования позволили выявить специфику структуры щебеночно-мастичного асфальтобетона (ЩМА) и обосновать комплекс требований к составам и показателям физико-механических свойств смесей и асфальтобетонов с учетом климатических условий и нормативно-технической базы России.
Разработанные ТУ 5718.030.01393697-99 позволяют проектировать оптимальные составы горячих щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей, которые рекомендуется применять при строительстве и ремонте покрытий дорог, в том числе эксплуатируемых в условиях движения автомобилей большой грузоподъемности.
Установлено, что смеси ЩМА позволяют устраивать верхние слои покрытий на 1 см тоньше, а работоспособность их выше, чем покрытий из асфальтобетона типа А.
Даже без учета увеличения срока службы покрытия и снижения транспортно-эксплуатационных затрат экономический эффект от внедрения смесей ЩМА составляет 5-10 руб/м 2 .
Наибольший эффект может быть получен при устройстве тонких защитных слоев из ЩМА.
Генеральный директорВ.М. Юмашев
q для битумов и ПБВ - ГОСТ 11501-78 , ГОСТ 11505-75 , ГОСТ 11506-73 , ГОСТ 11507-78 ;
q для ПБВ - ОСТ 218.010-98;
q минерального порошка - ГОСТ 12784-78 .
7.15. Если данные о содержании естественных радионуклидов в применяемых материалах отсутствуют, то изготовитель в специализированной лаборатории осуществляет входной контроль материалов по ГОСТ 30108 , определяя гамма-спектрометрическим методом их эффективную суммарную удельную активность.
7.16. Основным критерием при контроле качества приготовления смесей для щебеночно-мастичного асфальтобетона является соблюдение проектного состава, особенно содержания битума. Косвенным показателем содержания битума может служить величина водонасыщения в образцах, которые формуются на асфальтобетонном заводе.
7.17. Второй важной характеристикой качества приготовления смесей является показатель стекания вяжущего. Превышение его нормируемой величины может привести к налипанию асфальтобетонной смеси на кузова автомобилей-самосвалов.
7.18. Основной критерий качества щебеночно-мастичного асфальтобетона, уложенного в слой износа, - водонасыщение или остаточная пористость образцов-кернов, которые отбирают не раньше чем через сутки после укладки и уплотнения слоя. Не рекомендуется определять коэффициент уплотнения слоев износа из щебеночно-мастичного асфальтобетона. При расчете коэффициента уплотнения по требованию заказчика нужно иметь в виду, что этот показатель характеризуется низкими повторяемостью и воспроизводимостью (ИСО 5725-2-94). Вследствие малой толщины слоя и высокого содержания щебня возрастает неоднородность свойств переформованных лабораторных образцов как по плотности, так и по показателям водонасыщения.
7.19. Перед устройством слоя износа должны быть приняты и оформлены по актам (форма 40 Т) подготовительные работы на нижележащем слое (фрезерование, устройство выравнивающего слоя, подгрунтовка).
7.20. При укладке слоев дорожной одежды из асфальтобетонной смеси следует контролировать:
q температуру смеси в кузове каждого автомобиля-самосвала;
q толщину и ширину слоя через 100 м;
q ровность и поперечные уклоны не реже чем через 50 м;
q качество устройства продольных и поперечных сопряжений уложенных полос;
q соблюдение заданных режимов работы асфальтоукладчиков и катков;
q качество ЩМА в покрытии.
7.21. Температура смеси в кузове автомобиля-самосвала не должна быть ниже 150 ° С.
7.22. Толщина слоя измеряется по отобранным образцам-кернам. Результаты замеров не должны отклоняться от проектных значений более чем на 20 %.
7.23. Ровность и поперечный уклон контролируются с помощью 3-метровой рейки. Не более 5 % результатов замеров ровности (просвет под рейкой) могут иметь значения в пределах до 6 мм, остальные - до 3 мм; не более 10 % замеров поперечных уклонов могут иметь отклонения от проектных значений в пределах от минус 0,010 до 0,015, остальные - до ± 0,005.
7.24. Качество поперечных и продольных сопряжений уложенных полос оценивается визуально и соблюдением норм по ровности.
7.25. Качество уложенного асфальтобетона оценивается по показателям плотности и водонасыщения кернов, отобранных в трех местах на 7000 м 2 и испытанных по ГОСТ 12801-98 .
7.26. Шероховатость слоя износа из ЩМА следует измерять методом «песчаного пятна» в соответствии со СНиП 3.06.03-85 . Средняя глубина впадин шероховатости должна составлять не менее 1-2 мм в зависимости от крупности применяемого щебня.
7.27. Коэффициент сцепления колеса автомобиля с увлажненной поверхностью покрытия оценивается по ГОСТ 30413-96 .
8.16. При вынужденной остановке катка на проезжей части дороги впереди и сзади машины необходимо поставить переносной дорожный знак «Прочие опасности». В ночное время и при плохой видимости следует включать габаритные красные фонари.
8.17. Катки на обочине дороги с автомобильным движением должны стоять в крайнем правом положении по направлению движения, а их габариты обозначаются красными фонарями.
8.18. Расстояние между работающими катками должно быть не менее 2 м.
8.19. В целях обеспечения безопасных условий труда при работах по устройству слоев дорожных одежд из асфальтобетона следует руководствоваться СНиП 12-03-99 «Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования».
Приложение 1
Технико-экономические показатели применения ЩМА для устройства верхних слоев дорожных покрытий
Объемное содержание применяемых материалов
|
Минеральный порошок |
|||
|
Воздушные поры |
|||
|
Материал |
|||
|
Щебень гранитный |
|||
|
Песок гранитный |
|||
|
Минеральный порошок |
|||
|
Добавка «Виатоп-66» |
|||
Приложение 2
Подбор смеси минеральной части ЩМА - 15
|
1,25 |
0,63 |
0,315 |
0,16 |
0,071 |
|||||||
|
Щебень 10-15 мм |
96,2 |
||||||||||
|
То же, 5-10 мм |
96,7 |
22,3 |
|||||||||
|
Песок из отсевов |
74,1 |
63,7 |
45,4 |
27,8 |
18,2 |
14,2 |
|||||
|
Минерал порошок |
99,3 |
95,8 |
85,2 |
70,1 |
|||||||
|
Итого |
97,9 |
45,8 |
28,4 |
22,7 |
21,3 |
19,4 |
17,1 |
14,6 |
11,3 |
||
|
Битум сверх 100 % |
|||||||||||
| Смеси битумоминеральные открытые для устройства макрошероховатых слоев дорожных покрытий. М ., 1989. | |||||||||||
