2.4 Устройство дорожных одежд

Дорожные одежды являются очень капиталоемким элементом автомобильной дороги. Поэтому к ним предъявляются достаточно высокие требования как экономического плана, так и с точки зрения прочностных характеристик и экологического фактора. Высокая капитальность дорожной конструкции положительно влияет на снижение истираемости покрытий, увеличение межремонтых сроков, повышение скоростей транспортных потоков.

Не секрет, что на сегодняшний день в России протяженность дорог с капитальными типами покрытий еще недостаточна. На примере некоторых областей РФ можно наблюдать показатели развития автомобильных дорог, представленные в таблице 2.3.

Для устройства дорожных одежд используются различные строительные материалы. По экологическим показателям их можно разделить на четыре группы:

1 Естественные материалы, получаемые в карьерах. Они, как правило, являются экологически чистыми и используются в строительстве без ограничений.

2 Отходы обогащения, получаемые в результате тепловых процессов. Они пригодны для сооружения оснований в укрепленном виде.

3 Активные нетоксичные материалы (имеющие свойства гидравлических вяжущих). При невысокой концентрации не образуют токсичных соединений и применимы при условии контролируемого гашения активности

4 Токсичные материалы, способные выделять вещества, вредные для здоровья. Использование этих отходов в строительстве запрещено.

Таблица 2.3

Показатели развития дорожной сети в областях центрального региона РФ

Область РФ	Плотность дорожной сети на 1000 км2
	всего	в т.ч. с твердым покрытием
Россия	30,4	27,1
Калужская область	143,7	143,3
Смоленская область	170,2	168,8
Орловская область	155,2	154,0
Брянская область	162,3	149,2

Для Брянской области протяженность и структура дорог по техническим параметрам представлена в таблице 2.4.

Таблица 2.4

Протяженность и структура автомобильных дорог Брянской области

Административное значение		Всего	В том числе по категориям					Внекатегорийные
			I	II	III	IY	Y
Общего пользования	Всего	6225,3	2,5	566,9	429,3	5098,3	111,2	17,1
	Федеральные	559,1	2,5	529,2	27,4	-	-	-
	Территориальные	5666,2	-	37,7	401,9	5098,3	111,2	17,1
Ведомственные дороги		2765,7	-	-	-	414,1	111,5	2240,1
Всего автомобильных дорог		8991,0	2,5	566,9	429,3	5512,4	222,7	2557,2

Основную массу загрязняющих воздух веществ при строительстве дорожных одежд составляют отработавшие газы разнообразных дорожно - строительных машин. Только для устройства 1 км дорожной одежды с цементобетонным покрытием используется от 97 до 207 дорожно-строительных машин, механизмов и транспортных средств, а для конструкции с асфальтобетонным покрытием – от 39 до 72 машин.

Количество воздуха, потребляемого двигателем, и соответственно, объем отработавших газов составляют для карбюраторных двигателей – 15 кг, для дизельных – 24 кг на 1 кг топлива. Например, за 1 час работы расход топлива бульдозером составляет около 10-12 л/ч, скрепера – 14 л/ч; экскаватора 120 –140 л/ч.

Работа дорожных машин характеризуется частой сменой нагрузочных режимов работы двигателя. Причем токсичность дизелей увеличивается как при повышении рабочей нагрузки, так и при ее снижении. Установлено, что минимальную удельную токсичность отработавших газов имеют дизельные двигатели при 60-70 % рабочей нагрузки. Исходя из этого можно определять оптимальный режим работы дорожных машин при выполнении технологических процессов [9].

Естественное рассеивание отработавших газов и снижение концентрации вредных веществ в воздухе зависит от степени проветриваемости участков строительства. На открытой местности по данным исследований швейцарских и немецких специалистов, наиболее интенсивно уменьшение концентрации вредных веществ происходит в интервале 12 – 20 м от источника загрязнения.

Одним из крупных источников загрязнения воздуха при устройстве дорожных одежд являются органические вяжущие вещества, смеси на их основе и средства ухода за покрытием. Нефтяные битумы, используемые в асфальтобетонных смесях и для укрепления грунтов, содержат бензапирен – канцерогенное вещество. При массовых работах по строительству асфальтобетонных покрытий в атмосферу выбрасываются токсичные углеводороды, причем количество выбросов прямо пропорционально температуре укладки. Особенно негативно для окружающей среды применение каменноугольных или сланцевых вяжущих, синтетических смол (эпоксидных, фенолформальдегидных), также содержащих в своем составе вредные токсичные вещества. В сланцевых битумах содержание бензапирена составляет в среднем 55 тыс. мкг/кг, что в 30-115 раз больше, чем в нефтяных битумах. Содержание бензапирена в нефтяных битумах зависит от вида нефти и находится в пределах 1350-5500 мкг/кг. Однако, при соблюдении санитарных норм при строительстве, концентрация бензапирена практически не превышает ПДК.

При массовых работах по строительству асфальтобетонных покрытий в атмосферу выбрасывается большое количество других токсичных углеводородов. Поэтому наиболее эффективным способом снижения концентрации вредных веществ является замена битумов битумными эмульсиями.

Технология производства работ при приготовлении и укладке грунтов укрепленных нефтью или битумом должна полностью исключать возможность растекания или вымывания вяжущего. С этой целью производят обваловку участков, предназначенных для приготовления укрепленного грунта с полным сбором и утилизацией остающегося материала. По окончании работ площадка, где производилось приготовление материала рекультивируется, поскольку адгезия нефти с грунтом низкая, в процессе эксплуатации она может вымываться дождевыми и снеговыми водами из дорожной одежды. Для исключения этого явления слои нефтегрунта следует изолировать полиэтиленовой пленкой. Применяется специальная армированная пленка, имеющая высокую прочность на разрыв, чтобы не быть поврежденной при производстве строительных работ.

При использовании любых отходов промышленности в строительстве дорожных одежд необходимо выяснить степень возможного выноса растворимых веществ из дорожной конструкции в зависимости от влияния атмосферных осадков, скорости вод, пористости материала.

При невозможности замены битумов на эмульсии, возможна их модификация полимерными добавками – например синтетическими каучуками и блоксополимерами. С их применением снижается трещинообразование, усталостное разрушение материала, увеличивается срок службы покрытия а, следовательно, снижается количество ремонтов. Более долговечны асфальтобетоны с модифицированным битумом, содержащим добавку каучука, а минеральный порошок - с активатором.

Можно также рекомендовать применение асфальтобетонных смесей, приготавливаемых на основе вспененных битумов (полидисперсная среда – водяной пар, дисперсная – битум). Такое вяжущее изготавливают с использованием нефтяных шламов, являющихся отходами нефтеперерабатывающих производств. Такая технология позволяет снизить расход битума, экономить энергию на подогрев вяжущего и увеличить срок службы асфальтобетонного покрытия [4].

Наряду с применением эмульсий при приготовлении асфальтобетонных смесей, следует заменять ими битум и при приготовлении укрепленных грунтов, особенно при технологии смешения на дороге. Битум, содержащий растворитель, вызывает поступление в воздух при испарении вредных канцерогенных летучих веществ. Битумные эмульсии лишены этого недостатка.

В целях повышения качества и сроков службы вяжущих материалов на основе битумов в ГП “Росдорнии”, начиная с 1996 г. были проведены работы по анализу сравнительной эффективности известных способов модифицирования битумов и исследования в направлении разработки наиболее эффективных способов модификации битумов. Эти работы позволили сформулировать основные научно-технические и экономические требования к технологии модифицирования нефтяных битумов, продуктами которой являются вяжущие и герметизирующие материалы для дорожного, мостового и аэродромного строительства с их характерными свойствами. Проделанная в этом направлении работа по анализу отечественного и зарубежного опыта позволила сделать вывод, что одним из наиболее перспективных способов получения комплексных битумных вяжущих повышенного качества является использование в качестве модифицирующего компонента резиновой крошки.

В результате исследований, проведенных совместно специалистами ГП “Росдорнии” и НПФ “ИНФОТЕХ” в период с 1996 по 2000 гг., была разработана новая технология химического совмещения нефтяных битумов с мелкодисперсной резиновой крошкой, направленная, в основном, на улучшение качества отечественных окисленных битумов, свойства которых не отвечают современным эксплуатационным требованиям. При разработке технологии использовался комплексный подход, учитывающий физико-механические и химические процессы, происходящие как в исходных битумах и их смесях с резиной, так и в конечных продуктах - асфальтобетонах и дорожных покрытиях.

Технология основана на добавлении в смесь битума с резиновой крошкой специальных реагентов-катализаторов, определенным образом регулирующих радикальные процессы деструкции и сшивки каучуковых цепей резины и высокомолекулярных компонентов битума. В результате процесса специфической ступенчатой полимеризации частицы резины объединяются как между собой, так и с высокомолекулярными компонентами битума в гетерогенную, армирующую, полимерную пространственную структуру с помощью химических связей. Стабильность всей дисперсной гетерогенной системы, высокую и долговременную адгезию вяжущего обеспечивают полярные молекулярные группы, введенные в большом количестве в структуру материала в процессе его приготовления. За счет такой структуры у вяжущего появляется достаточная для эксплуатационных целей эластичность. Вяжущее становится устойчивым к сегрегации резиновой крошки и воздействию высоких (кратковременно до 250 °С) технологических температур.

Битумно-резиновые композиционные вяжущие (БИТРЕК) являются экологически чистыми материалами, в которых имеющиеся как в битуме, так и в резине токсичные соединения, по-видимому, химически связываются, и поэтому их выделение незначительно. Проведенные испытания показали, что по своим санитарно-гигиеническим свойствам эти вяжущие материалы более чистые, чем битум, и отвечают самым жестким экологическим требованиям.

Битумно-резиновые композиционные вяжущие неоднородны по фазовому и химическому составу и по своей структуре являются типичными композиционными материалами, полезные свойства которых определяются свойствами его составляющих и их взаимодействием в общей системе. Резиновая крошка в составе вяжущего выступает в роли частиц полимерного компонента, которые осуществляют дисперсно-эластичное армирование асфальтобетона.

Опытно-производственные работы, проведенные на объектах Управления “Мосавтодор”, ТДК Псковской области, ГУ “Дирекция ТДФ Тверской области”, г. Зеленограда, г. Москвы, ГУ Упрдор “Россия” и др., показали значительное преимущество асфальтобетонов на таком композиционном битумно-резиновом вяжущем при устройстве верхних слоев покрытий в сравнении с традиционными горячими асфальтобетонными смесями.

Проверка опытных участков, построенных несколько лет назад, зафиксировала их значительно лучшее состояние по сравнению с соседними участками, выполненными как с использованием битумов, модифицированных термоэластопластами (СБС), так и дорожных битумов производства различных НПЗ. Асфальтобетонные покрытия находятся в хорошем состоянии, повреждения покрытия, трещины, выкрашивания, келейность, выпотевания вяжущего отсутствуют. Расположенные рядом контрольные участки имеют повреждения в виде сетки мелких трещин, шелушения поверхности, пятен выкрашивания, колейности, общая площадь которых составляет более 10 % от общей площади покрытия.

В таблице 2.5 приведены технические требования к композиционным битумно-резиновым вяжущим для дорожного строительства.

Таблица 2.5

Технические требования к композиционным битумно-резиновым вяжущим

Наименование показателей	Нормы для композиционного резинобитумного вяжущего марок
	200/300	130/200	90/130	60/90	40/60
1	2	3	4	5	6
Глубина проникания иглы, дмм: при 25 °С при 0 °С, не менее*)	201-300 30	131-200 25	91-130 20	61-90 15	40-60 10
Температура размягчения, °С, не ниже	40	44	48	52	56
Температура хрупкости, °С, не выше	-32	-28	-24	-20	-16
Растяжимость при 0 °С, см, не менее	15	10	8	6	4
Растяжимость при 25 °С, см, не менее**)	22	18	14	12	10
Изменение температуры размягчения после прогрева, °С, не более	6	6	5	5	5
Эластичность при 0 °С, %, не менее	30	30	30	30	30
Размер неоднородностей, мм, не выше	2

^*) Показатели глубины проникания иглы при 25 и 0 °С приняты как основа для экспресс-определения усредненных реологических характеристик вяжущих и их классификации.

Температура асфальтобетонных смесей, приготовленных на вяжущем БИТРЭК при выпуске из смесителя должна соответствовать указанной в таблице 2.6.

Таблица 2.6 Температура смесей на вяжущем БИТРЭК

Марка вяжущего по глубине проникания иглы, мм	40-60	60-90	90-130	130-200	200-300
Температура смеси, °С	170-180	170-180	165-175	165-175	150-170

Асфальтобетоны на композиционном вяжущем, за счет его повышенной пластичности, уплотняются проще и легче, чем на обычных битумах. Сдвиги, наплывы, трещинообразование, разрывы при укладке отсутствуют даже при включенном виброприводе катка. Может наблюдаться сокращение проходов катка и других уплотняющих механизмов по сравнению с нормативным. Ввиду высокой адгезии вяжущего в большинстве случаев не требуется предварительная подгрунтовка существующих слоев оснований, а также на спайках со старым покрытием.

Применение вяжущего БИТРЭК для приготовления асфальтобетонной смеси повышает трещиностойкость (на 20-25 % по показателю прочности при 0 °С), сдвигоустойчивость (на 40-45 %) и водостойкость асфальтобетона (до значений, близких к 1).

Асфальтобетон на вяжущем БИТРЭК обладает более высоким модулем упругости при рабочей температуре, что значительно повышает его работоспособность в дорожных конструкциях.

Также асфальтобетон на вяжущем БИТРЭК позволяет увеличить межремонтные сроки службы асфальтобетонных покрытий в 2-3 раза, что дает значительную экономию физических и материальных затрат на стадии эксплуатации.

Экономия на 1 м² покрытия автодороги за расчетный срок службы дорожной одежды (16 лет) ориентировочно составляет 2,3 раза от затрат на обслуживание и поддержание типового покрытия.

Асфальтобетон на резинобитумном вяжущем рекомендуется применять для устройства верхних слоев дорожных покрытий, в первую очередь, на наиболее ответственных участках автомобильных дорог, мостах, аэродромах. Особенно эффективно использовать асфальтобетоны на вяжущем БИТРЭК в районах с резко континентальным климатом, а также на объектах с повышенными динамическими воздействиями на покрытие (например, на полосах примыкания к трамвайным путям и т.п.). Мастичный материал на основе композиционного резинобитумного вяжущего рекомендуется применять для заполнения швов и трещин в покрытиях.

Область применения асфальтобетонов на вяжущем БИТРЭК при устройстве верхних слоев покрытий автомобильных дорог для различных дорожно-климатических зон приведена в таблице 2.7.

Наиболее успешной является методика применения резины в асфальтобетонных покрытиях на основе резинобитума с применением горячих вяжущих. Ее преимущества:

• Уменьшает образование низкотемпературных трещин

• Защищает дорожные покрытия от проникновения воды

• Дает высокий коэффициент сцепления с колесами автомобилей

• Повышает приживаемость каменного материала

• Экономит битумное вяжущее и снижает экологическую нагрузку на экосистему

Таблица 2.7

Область применения асфальтобетонов на битумно-резиновом композиционном вяжущем при устройстве верхних слоев покрытий автомобильных дорог I и II категорий

Дорожно-климатическая зона	Вид асфальтобетона	Марка смеси	Марка вяжущего
I	Плотный и высокоплотный	I, II	90/130 130/200 200/300
II, III	Плотный и высокоплотный	I, II	40/60 60/90 90/130
IV, V	Плотный и высокоплотный	I II	40/60 60/90

Таблица 2.8

Содержание битумно-резинового композиционного вяжущего в смесях

Вид смеси	Содержание вяжущего, % о массе
Горячие высокоплотные	4,0-6,0
Горячие плотные типов:
А	4,5-6,0
Б	5,0- 6,5
Г	6,0-9,0

Новая технология химической модификации битумов резиновой крошкой – это путь к эффективной утилизации изношенных автомобильных шин и продлению сроков службы дорожных покрытий. Она позволяет решить две основные проблемы:

1. Улучшение характеристик дорожных битумов

2. Утилизация экологически вредных отходов резины

Преимущества новой технологии:

Технические:

• продление срока службы дорожных покрытий в два раза, гидроизоляции сооружений, кровли;

• сокращение затрат на ремонт и эксплуатацию дорожных покрытий, гидроизоляции, кровли;

• сокращение продолжительности процесса модификации битума по сравнению с традиционными методами совмещения битума с резиновой крошкой.

Экономические:

• новая технология дает экономию государственных средств за счет увеличения сроков службы асфальтобетонных дорожных покрытий;

• новая технология дает экономию энергозатрат за счет использования специальных химических реагентов, облегчающих совмещение битума с резиновой крошкой;

• экономическая эффективность технологии определяет широкие возможности ее использования при строительстве и ремонте дорог, гидроизоляции мостов, тоннелей, зданий, хранилищ.

Экологические:

• решение проблемы масштабной утилизации изношенных шин и других РТИ;

• отсутствие вредных выбросов и повышение чистоты битумного производства.

Улучшенные характеристики резинобитумных вяжущих позволяют повысить трещиностойкость дорожных асфальтобетонных покрытий и их сдвигоустойчивость, продлить сроки службы покрытий, сократить затраты на ремонтные работы.

Таблица 2.9

Характеристика резинобитумных вяжущих

Показатели свойств битумов	Характеристики свойств битумов (примеры)
	Резинобитумное вяжущее	Резинобитумное вяжущее	Обычный дорожный битум
Глубина проникания иглы, дмм
при 25°С	108	104	105
при 0° С	35	32	29
Температура размягчения по КиШ, 0°С	53	55	45
Температура хрупкости по Фраасу, 0°С	-25	-21	-18
Интервал пластичности, 0° С	78	76	63
Растяжимость при 0° С, см	8	5	3,5
Адгезионная способность, %	99	96	54

Битумы, модифицированные резиновой крошкой обладают:

• улучшенной растяжимостью при 0°С;

• широким интервалом пластичности;

• высокими адгезионными свойствами.

Рисунок 2.2 - Структура поверхности дорожного покрытия из щебеночно-мастичного асфальтобетона, соответственно до (слева) и после уплотнения

ГП Росдорнии с привлечением специалистов ряда других организаций разработаны Рекомендации и Технические условия на производство и применение резинобитумных вяжущих по различным вариантам технологии, изучен опыт практического применения этих вяжущих при строительстве и ремонте дорожных асфальтобетонных покрытий, определены оптимальные технологические решения по производству и применению резинобитумных вяжущих в дорожном строительстве.

Одним из наиболее перспективных дорожных материалов сейчас является минеральный щебеночно-мастичный асфальтобетон с высоким содержанием щебня, который только начинает завоёвывать российские дороги.

Этот асфальтобетон характеризуется, прежде всего, высокой сдвигоустойчивостью, которая препятствует колееобразованию и увеличивает стойкость покрытия. Срок службы такого покрытия может достигать 20 лет, что реализуется за счёт стабилизации битума связующими добавками. При этом меньшая плотность такого покрытия облегчает его укладку, что также является преимуществом по сравнению с традиционными асфальтобетонными смесями.

Этот материал был разработан в 60-х годах в Германии и в настоящее время нашел широкое применение во многих странах при устройстве верхних слоев дорожных покрытий. Зарубежные стандарты предусматривают более 10 марок горячих смесей ЩМА - в зависимости от максимальной крупности применяемого щебня.

В России по разработанным в ФГУП «Союздорнии» техническим условиям (ТУ-5718.030.01393697-99) регламентированы смеси ЩМА-10, ЩМА-15 и ЩМА-20, которые приготавливаются на основе щебня крупностью до 10, 15 и 20 мм. Данные смеси предназначены для устройства верхних слоев покрытия толщиной от 3 до 6 см.

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 щебеночно-мастичного асфальтобетона, 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.

По зарубежным данным щебеночно-мастичный асфальтобетон, кроме приведенных выше преимуществ, обладает низким уровнем шума, улучшенной обзорностью, высокой износостойкостью к истирающему действию шипованных шин.

Рисунок 2.3 – Технология укладки щебеночно-мастичного асфальтобетона

Укладка покрытия из ЩМА в действительности несложная технология, выполняемая с применением стандартного оборудования для укладки и уплотнения асфальтобетона. Исходя из каркасной структуры ЩМА, необходимо аккуратно подходить к финишному уплотнению. Для достижения необходимого уплотнения достаточно выполнить следующие требования:

• использовать для уплотнения только статические 8...10 -тонные катки со стальными вальцами;

• количество проходов катком должно быть не более 6 в каждом направлении.

Технология производства асфальтобетонных смесей остается на сегодняшний день высокоэнергоемкой: значительное количество энергии затрачивается на сушку минеральных материалов, подготовку битумов, низкая эффективность сушильных барабанов, несовершенны нормы расхода топлива в сушильном барабане.

Строительство цементобетонных покрытий является более экологичным, чем асфальтобетонных, при этом увеличивается срок безремонтной службы покрытий.

Неорганические вяжущие практически не дают загрязнения атмосферы, кроме возможного пыления при укреплении грунтов смешением на месте. Поэтому смешение в установке целесообразно не только с технологической, но и с экологической позиции. При устройстве цементобетонных покрытий источником загрязнения являются некоторые способы ухода за свежеуложенным бетоном (органические пленкообразующие вещества, при использовании которых в воздух выделяется от 2,6 до 6,8 т ксилола, уайт-спирита, бензина на 1 км дороги). Поэтому при уходе за ц/б следует отдавать предпочтение пленкообразующим материалам на основе воды. Например, осветленной битумной эмульсии, или использованию слоя песка толщиной 4-6 см с поливом водой. Распределение пленкообразующих материалов не рекомендуется производить при направлении движения воздушных масс от дороги в сторону жилой застройки, полей, садов и огородов. Приготовление и разогрев вяжущих, используемых для заполнения швов, следует производить с использованием газового топлива или электроподогревом.

При устройстве морозозащитных и дренирующих слоев из крупнозернистого материала (гравий, щебень, песок) следует предотвращать ветровой вынос пыли и мелких частиц за пределы земляного полотна при погрузке, выгрузке и распределении. Для этой цели в необходимых случаях следует применять увлажнение материала либо в месте погрузки либо при выгрузке.

Все технологические процессы по строительству дороги вызывают выделение пыли. Так, при разработке грунта экскаватором концентрация пыли летом составляет 106 –146 мг/м³, зимой 31 – 41 мг/м³. Минимальная запыленность 6-15 мг/м³ наблюдается при выпадении осадков, максимальная – при работах в карьерах. При разработке грунта бульдозерами в сухую погоду концентрация пыли может достигать 400 мг/м³. При укатке песчаных и щебеночных слоев моторными катками, запыленность воздуха составляет 10-15 мг/м³, пневмоколесными катками – 6-3 мг/м³.

Процесс строительства дороги осуществляется под открытым небом на относительно небольшой территории, поэтому технологический транспорт, дорожно-строительные машины, как правило, создают не очень высокие концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе.

Строительство автомобильных дорог является одним из источником высокого уровня шума при производстве работ. Особенно высокий уровень шума возникает при одновременной работе нескольких дорожных машин. Основным источником шума в основном являются ДВС. Например, уровень шума ДВС экскаватора – 100 дБА, шум при разгрузке автосамосвала – 82 дБА, при работе асфальтоукладчика уровень шума может достигать 88 -110 дБА. Уровень шума при работе двигателя внутреннего сгорания определяется частотой вращения коленчатого вала. Так, уровень звука при работе дизельного двигателя возрастает пропорционально частоте вращения коленчатого вала в пятой степени, т.е. увеличение количества оборотов коленчатого вала в 2 раза приводит к увеличению уровня шума в 32 раза. Поэтому необходимо стремиться к снижению числа оборотов двигателей на участках, где одновременно работает большое количество техники.

Для уменьшения шума осуществляется комплекс мер, которые можно разделить на группы:

Первая группа – конструктивные меры, связанные с улучшением конструкции двигателей и ходовой части машин.

Вторая группа – эксплуатационные меры, связанные с регулировкой двигателей и выхлопных систем, применением специальных глушителей.

Для малоподвижных установок (компрессоров) возможно их размещение в специальных звукопоглощающих палатках или звукоизолирующих кабинах. Шум от компрессора, размещенного в палатке, снижается на 70 %, а в звукоизоляционной кабине – на 90 %. Акустическая герметизация ДВС производится путем установки многослойных звукоизолирующих капотов (типа сандвич). Они состоят из стальных листов с прослойками из вибродемпферирующих мастик, резины и различных пластмасс (пенополиуритана, поролона, пенопласта). Все отверстия герметизируются резиной. На выхлопе ДВС для уменьшения шума устанавливают глушители (реактивные, двухкамерные и т.д). В результате у экскаватора можно снизить уровень шума до 70 дБА. Японские фирмы за счет помещения ДВС в многослойный кожух и применения новой смазки гусеничной тележки снизили шум бульдозера с 105 до 75 дБА.

На виброкатках основным источником шума служит вибровалец, уровень шума которого составляет около 6 дБА. Уровень шума компрессионных установок с приводом от ДВС равен 96-101 дБА. При переходе на электропривод шум снижается на 7-9 дБА. При установке глушителя, виброизоляции шум уменьшается на 12-14 дБА.

Для строительной техники шумоизоляция заключается также в исключении одновременной работы нескольких машин с высокими уровнями шума.

Для снижения уровня шума вокруг стационарных площадок хранения дорожно-строительных машин и механизмов следует устраивать специальные санитарные зоны с густой посадкой зеленых насаждений.

Энергозатраты при строительстве связаны с расходом моторного топлива в двигателях машин, а также с расходом энергоресурсов в технологических процессах строительства. Удельные энергозатраты при строительстве дороги зависят от типа покрытия, количества и видов промежуточных слоев, применяемой техники, загруженности данной техники и т.д. Например, удельные энергозатраты на устройство морозозащитного слоя составляют 2,8 МДж/т, на устройство щебеночного основания – 3,3 МДж/т, на устройство бетонного покрытия –26,2 МДж/т. (данные на 1 см слоя).

К числу технологических мероприятий по защите атмосферного воздуха от вредных выбросов и пыли относится организация рациональной схемы добычи и производства дорожно-строительных материалов и работ, соответствующих наименьшему загрязнению придорожной полосы. К ним также можно отнести гидроорошение пылящих материалов.

Радикальным средством снижения загрязнения воздуха является применение на строительной технике электрических двигателей. Однако в настоящее время их применение в массовом порядке невозможно в связи с необходимостью частой подзаряди аккумуляторов и малой мощностью электродвигателей. Лучшие результаты получены при применении электродвигателей на стационарных машинах – экскаваторах, компрессорах.

В Гипродорнии предложен эффективный метод, позволяющий значительно снизить загрязнение воздушной среды, который заключается в производстве влажных органоминеральных смесей. Готовить их можно из минеральных материалов с естественной влажностью, что позволяет исключить из технологического процесса просушивание и нагрев минеральных материалов в сушильном барабане.

Технологические мероприятия по охране окружающей среды при строительстве дорожных одежд сводятся к созданию безотходных технологических процессов, комплексному использованию сырья и утилизации отходов производства, замене топлива природным газом, очистке сырья от примесей, электрификации производства, замене прерывистых технологических процессов непрерывными.

К техническим мероприятиям по повышению производительности работ, снижению энергозатрат и уменьшению загрязнения природной среды при строительстве автомобильных дорог, можно отнести совершенствование дорожно - строительной техники. Зарубежными производителями предлагается ряд дорожно - строительных машин, отвечающих современным техническим и, что немаловажно, экологическим требованиям.

Асфальтоукладчик SUPER 1800-2 с модулем SprayJet перед укладкой асфальтобетона разбрызгивает на дорожное полотно вяжущее. Асфальтоукладчик SUPER 2100-2 IP модифицирован для укладки биндера в строительном поезде по технологии двухслойной укладки асфальтобетона за 1 проход.

Рисунок 2.4 - Специализированный гусеничный асфальтоукладчик

Тандемные катки типа HD фирмы Hamm гарантируют эффективное уплотнение асфальтобетонных слоёв дорожной одежды и основания. Их необычный дизайн обеспечивает полный круговой обзор из кабины. Различные модели катков обеспечивают уплотнение асфальтобетонных покрытий и земляного полотна как в стесненных условиях (небольшие площадки, ландшафтные работы и т.д.), так и на автострадах. Катки оборудуются вибровальцами, в т.ч. с высокочастотной вибрацией, или вальцами с осцилляцией.

Рисунок 2.5 - Тандемные и комбинированные катки HAMM серии HD

Таблица 2.10

Характеристики современных асфальтоукладчиков

Модель	Рабочая ширина	Производительность	Мощность двигателя, кВт (л.с.)	Рабочая масса
SUPER 1800-2 SprayJet	2,55 - 5,00 м	до 700 т/ч	130кВт/ 177 л.с.	Макс. 20,6 т
SUPER 2100-2 IP	3,00 - 7,50 м	до 1100 т/ч	182кВт/ 247 л.с.	Макс. 26,6 т

Таблица 2.11

Характеристики некоторых современных тандемных катков

Модель	Рабочая ширина	Мощность двигателя,	Рабочая масса
Тандемные катки с вибрацией обоих вальцов:
HD 8 VV	0,86 м	16 кВт / 21 л.с.	1,445 даН (кг)
HD 13 VV	1,30 м	29 кВт / 40 л.с.	3,625 даН (кг)
HD 75	1,68 м	60 кВт / 82 л.с.	7,600 даН (кг)
HD 110	1,68 м	100 кВт / 136 л.с.	10,540 даН (кг)

Пневмоколесные катки предназначены для уплотнения асфальтовых покрытий. Благодаря перекрывающимся следам их колес, пневмокатки позволяют получать чистую и гладкую поверхность асфальтового покрытия. Эти катки отвечают всем самым строгим требованиям, предъявляемым к таким машинам в настоящее время.

Новинкой для этого типа асфальтовых катков являются машины с шарнирно-сочлененной рамой, имеющие качественную эргономическую конструкцию, прекрасный круговой обзор и отличную маневренность.

Рисунок 2.6 - Пневмоколесные катки HAMM

Таблица 2.12

Технические характеристики некоторых пневмоколесных катков

Модель	Рабочая ширина	Мощность двигателя	Рабочая масса
GRW 10	1,99 м	86 кВт / 117 л.с.	8,800 даН (кг)
GRW 15	1,99 м	86 кВт / 117 л.с.	11,500 даН (кг)
GRW 18	1,99 м	86 кВт / 117 л.с.	14,500 даН (кг)

Для эффективного уплотнения асфальтобетонных слоёв могут применятся комбинированные катки, которые объединяют преимущества вибро- и пневмокатков.

Для снижения степени воздействия технологических процессов, не соответствующих природоохранным требованиям, до допустимых уровней следует применять как отдельные организационные и технические мероприятия, так и их комбинации, например: защитные ограждения из пыле-газоустойчивых древесных и кустарниковых пород, шумоотражающие и шумопоглощающие экраны, изолированные перехватывающие системы сточных вод с очистными сооружениями, замена одних материалов другими, менее токсичными, организационные мероприятия, уменьшающие выброс вредных веществ и др.

Таблица 2.13

Технические характеристики комбинированных катков

Модель	Рабочая ширина	Мощность двигателя	Рабочая масса
Комбинированные катки:
HD 10 VT	1,05 м	20 кВт / 27 л.с.	2,220 даН (кг)
HD 13 VT	1,34 м	29 кВт / 40 л.с.	3,525 даН (кг)
HD 14 VT	1,38 м	29 кВт / 40 л.с.	3,775 даН (кг)
HD 75K	1,68 м	60 кВт / 82 л.с.	7,340 даН (кг)

Следует также учитывать, что при увеличении конструктивной производительности дорожных машин удельные расходы топлива на 1м³ уменьшаются. Улучшение эргономических качеств, активизация работы оборудования приводят к увеличению производительности механизмов.