книги из ГПНТБ / Гезенцвей, Лев Борисович. Дорожный асфальтовый бетон

предела или же вовсе прекратить топку котлов. Если деготь уже подвергался нагреву, рекомендуется перед его примене­ нием проверить вязкость и при отклонениях добавить в него каменноугольное масло до получения требуемой вязкости.

Дегтебетонную смесь следует, как правило', приготовлять в смесителях типов Д-152 и Д-325, в которых процессы просу­ шивания и перемешивания протекают раздельно: это предохра­ няет вяжущее от температурного воздействия во время пере­ мешивания. Минеральные материалы до смешения с дегтем надо нагревать до температуры не выше 100—120°.

Температура выпускаемой дегтебетонной смеси не должна превышать 120°. Перегрев смеси может привести к значитель­ ной .потере вяжущих свойств дегтя.

Температурный режим и условия приготовления асфальто­

бетонной смеси со сланцевым битумом те же, что и для дегтебетонной. смеси.

Особенности приготовления холодного 'асфальтового бетона

Отличие технологического процесса приготовления холодно­ го асфальтового бетона касается температурного режима. Так как в ■ холодном асфальтовом бетоне используются вяжущие

материалы с пониженной вязкостью, температура смеси долж­ на быть ниже, чем для смесей, применяемых в горячем состоя­ нии, и составляет обычно ПО—120°.

К моменту объединения с битумом минеральные материалы должны быть просушены и иметь температуру в пределах, до­ пустимых для смеси. Вяжущие материалы нагреваются до до­ пустимых для них температур.

При просушивании минеральных материалов необходимо принять меры против чрезмерного улетучивания мелких фрак­ ций, что особенно ощутимо для смесей холодного асфальтового бетона, содержащих большое количество таких фракций. В ча­ стности,. при работе на асфальтобетонной машине Д-138 жела­

тельно иметь не паровое, а воздушное дутье низкого давления, способствующее меньшему выносу минеральных частиц. Менее интенсивный режим горения форсунки, а следовательно, и бо­

лее слабое дутье также способствуют этому. Кроме того, при работе на машинах Д-138 желательно подавать минеральный порошок не в сушильное отделение, как это делается обычно, а в смесительное. Это мероприятие резко уменьшает количест­ во улетучивающихся частиц. Но минеральный порошок должен быть при этом сухим и храниться в закрытом складе.

В связи с тем, что в состав холодного асфальтового бетона обычно входит большее количество мелких фракций и меньшее количество битума, для равномерного объединения материалов

требуется более тщательное перемешивание. С этой точки зре­ ния более приспособленными для производства холодного

308

асфальтового бетона являются смесители с ‘принудительным пе­ ремешиванием. Они позволяют также избежать излишнего

перегрева вяжущего ■ материала во время перемешивания. Приготовление смесей в машинах с принудительным пере­

мешиванием дает возможность улучшить качество перемеши­ вания и одновременно избежать при этом воздействия горячих газов сушильного барабана на вяжущее. В этих машинах более длительное перемешивание, необходимое для улучшения свой­ ств холодного асфальтового1 бетона, не скажется на свойствах вяжущего.

Важным элементом технологического процесса приготовле­ ния холодного асфальтового бетона является охлаждение сме­

си до ее складирования. Складирование горячей смеси, выхо­ дящей из смесителя с температурой ПО—120°, способствует ее «слеживанию». Поэтому перед поступлением на склад темпе­ ратура смеси должна быть снижена до 50—60°. Достигается это' одним из следующих способов.

1. Устройством так называемого барабанного охладителя,

в котором смесь, выпущенная из мешалки, охлаждается под воздействием потока холодного воздуха, подаваемого вентиля­ тором. Для улучшения условий охлаждения смеси внутри бара­ бана устанавливаются лопасти. Из барабана охлажденная смесь выгружается в транспортные средства.

При приготовлении холодного асфальтового бетона в зим­ нее время на смесителе Д-138 сам барабан этой машины может быть одновременно использован как охладительный. Когда перемешивание, закончено, выключается подача топлива к фор­ сунке и воздушное дутье форсунки охлаждает смесь во вра­ щающемся барабане. В зимних условиях благодаря быстрому охлаждению стенок барабана температура смеси понижается скорее.

2.Устройством дополнительной мешалки принудительного действия у асфальтобетонных машин Д-138, в которой выпу­ щенный из смесителя материал дополнительно перемешивается

иодновременно охлаждается.

3.Выпуском смеси из асфальтобетонной машины на движу­

щуюся ленту транспортера. За время движения по ленте до места разгрузки снижается температура смеси.

В результате исследований, проведенных в Союз ДОРНИН кандидатом технических наук Е. Н. Козловой, установлено, что уменьшение слеживаемости холодной асфальтобетонной смеси при хранении и транспортировании можно' достигнуть также

путем обработки смеси специальными веществами. К их числу относятся водные растворы отходов соапстока (воды 88—90%, отходов соапстока в пересчете на сухое вещество 10—12%), сульфитно-спиртовой барды (воды 85—90%, сульфитно-спир­ товой барды также в пересчете на сухое вещество 10—15%) и другие вещества.

Зб9

Количество вещества принимается в пределах 2,5—3,5% от веса смеси.

При приготовлении асфальтобетонных смесей в машинах,

снабженных лопастными мешалками, добавка, предотвращаю­ щая слеживание, вводится в мешалку после окончания пере­

мешивания минеральных материалов с битумом. С добавкой

смесь перемешивается в течение 6—10 сек.

При приготовлении смесей в машинах со свободным пере­ мешиванием обработка производится также в лопастной ме­ шалке, устанавливаемой вне барабана смесителя.

Наряду с созданием специализированных заводов по изго­

товлению холодного асфальтового бетона его производство может быть организовано на любом асфальтобетонном заводе,

выпускающем смеси для применения в горячем состоянии с со­

хранением всего производственного процесса переработки,

транспортировки и дозировки материалов.

Переработка старого асфальтового бетона

В связи с реконструкцией дорог ,и капитальным ремонтом асфальтобетонных покрытий снимается большое количество старогоасфальтового бетона (особенно в городах).

Учитывая, что асфальтовый бетон — дорогостоящий мате­ риал, а содержащийся в нем битум является дефицитным, вто­ ричное использование старого асфальтового бетона представ­ ляет несомненный интерес.

Одним из видов использования старого асфальтового бето­ на является его переработка на асфальтобетонных заводах для вторичного применения. Основная трудность переработки за­ ключается в том, что нагрев асфальтовогобетона в обычных смесителях температурой газов до 1000—-1300° отрицательно

сказывается на свойствах содержащегося в нем битума. Кро­

ме того, большим затруднением является непостоянство соста­ ва снимаемого асфальтового бетона.

При современных способах разборки старых асфальтобетон,

ных покрытий почти невозможно раздельно снимать верхний и нижний слои, являющиеся обычно разнотипными по составу.

Поэтому сортировка снимаемого материала представляет боль­ шие затруднения.

В настоящее время наметились два направления переработ­ ки асфальтового бетона:

а) путем добавки к новым материалам при работе на ас­ фальтобетонных машинах Д-138;

б) путем переработки на специализированных асфальтобе­ тонных машинах.

Переработка старого асфальтового бетона добавкой его к новым материалам производится одним из следующих спосо­ бов.

310

Co

При значительном количестве добавляемого асфальтового бетона вследствие частичного выгорания битума в барабане

смесителя образуется много взрывоопасных газов, что приво­ дит к вспышкам и даже взрывам.

Переработка старого асфальтового бетона на специализированных машинах. Для того что­ бы одновременно перерабатывать большое количество старого асфальтового бетона, необходимо изменить технологический

процесс и создать специализированные машины. Прежде всего надо создать условия, при которых в барабане смесителя ста­ рый асфальтовый бетон соприкасался бы с газами, имеющими более низкую (не более 500—600°) температуру, чем в обыч­

ных смесителях Д-138. Кроме того, учитывая, что в старом асфальтовом бетоне содержится битум с измененными свойст­ вами (под влиянием процессов «старения»), необходимо во время переработки добавлять в смесь такой битум, который улучшил бы свойства старого. Иными словами, добавляемый материал должен являться разжижителем по отношению к старому. Для этой цели можно применять жидкий или вязкий

битум марки БН-0, БН-1. Для поглощения добавляемого биту­ ма нужно вводить и какое-то количество новых минеральных материалов. Поэтому практически перерабатывать 100% ста­ рого асфальтового бетона без добавки новых материалов нель­ зя. Исходя из этого, в специализированных машинах должна предусматриваться возможность добавки новых материалов.

Хорошие результаты показала специализированная маши­ на для переработки старого асфальтового бетона, сконструи­

рованная по предложению Г. А. Московцева на базе смесителя Д-138 (рис. 106). Эта машина непрерывного действия с объем­ ной дозировкой старого асфальтового бетона и добавляемых материалов (минеральных и вяжущего).

В барабан смесителя, с разгрузочной стороны, вставлена

топка, представляющая собой полый металлический цилиндр диаметром 600 мм, футерованный внутри огнеупорным кирпи­ чом. Конец топки введен в газоходную трубу, укрепленную

внутри барабана. Труба вращается вместе с барабаном. Топ­

ка неподвижна. Горячие газы, проходя по газоходной трубе,

-отдают через стенки часть своего тепла и у выхода из трубы распространяются по барабану с пониженной температурой.

Кроме того, для уменьшения температуры газов, выходящих из топки, а также и для охлаждения газоходной трубы в нее по­

дается холодный воздух.

Воздух подается вентилятором по воздухопроводу, подве­ денному к зазору между топкой и газоходной трубой.

Для дозировки старого асфальтового бетона и новых мине­ ральных материалов смеситель оборудован объемными ленточ­ ными дозаторами непрерывного действия. Над дозаторами установлен бункер, имеющий три секции — для дробленого

■314

Раздел V

СТРОИТЕЛЬСТВО ДОРОЖНЫХ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ

Глава 14. КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

Для нормальной работы асфальтобетонного покрытия тре­ буется жесткое прочное основание. Качество основания в зна­ чительной степени определяет работоспособность асфальтобе­ тонного покрытия. При деформациях основания неизбежно про­ исходят деформации покрытия, чаще всего выражающиеся в просадках и в образовании густой сети трещин.

Непрочное основание может сказаться отрицательно на ка­ честве покрытия не только в период эксплуатации, но даже и в процессе строительства. Недоброкачественность основания

является причиной образования просадок, трещин и волн на покрытии уже во время его уплотнения.

К качеству дорожных оснований, предназначенных для устройства асфальтобетонных покрытий, должны быть предъ­

явлены повышенные требования.

Асфальтобетонные покрытия устраиваются однослойными или двухслойными. В двухслойном покрытии верхний слой имеет толщину от 2,5 до 4 см, нижний слой — от 3,5 до 5 см.

Однослойные покрытия имеют толщину от 3,5 до 5 см. Толщина слоев назначается конструктивно.

В двухслойных покрытиях нижний слой устраивается для компенсации мелких неровностей основания и для повышения общей устойчивости покрытия, главным образом против сдви­ говых деформаций. Он является переходным по жесткости между верхним слоем покрытия и основанием.

Нижний слой устраивается обычно из жестких асфальто­ бетонных смесей, главным образом крупнозернистых, причем для уменьшения стоимости без минерального порошка или же с небольшим его количеством.

Для увеличения жесткости нижнего слоя допускается при­ менение в асфальтобетонной смеси более жесткого битума в сравнении с используемым для устройства верхнего слоя.

316

Количество фракций крупнее 2 мм в крупнозернистом ас­ фальтовом бетоне, применяемом для устройства нижнего слоя, колеблется в пределах от 50 до 75%. При этом наибольший размер частиц не должен превышать 0,7 проектной толщины слоя. Большое количество щебня в асфальтобетонной смеси повышает устойчивость нижнего слоя, а также уменьшает требуемое количество битума. Это способствует также полу­ чению шероховатой поверхности, что улучшает сцепление с верхним слоем покрытия. Расход битума в асфальтобетонной смеси для нижнего слоя обычно составляет 5—6%.

Условия работы верхнего слоя асфальтобетонного покры­ тия являются более сложными. Верхний слой подвергается не­ посредственному воздействию, а также атмосферным влияни­ ям. Он должен хорошо противостоять передающимся на него вертикальным и горизонтальным усилиям (достигающим в верхнем слое максимальных значений) и быть устойчивым про­ тив истирающего действия колес. Требования, предъявляемые к асфальтовому бетону для устройства верхнего слоя дорож­ ных покрытий, рассмотрены выше.

Современные асфальтобетонные покрытия далеко не в-рав­ ной мере хорошо противостоят всем разрушающим факторам. Это и является причиной того, что до сих пор срок службы таких покрытий сравнительно мал и находится в явном несо­ ответствии со стоимостью покрытий.

Для устройства верхнего слоя асфальтобетонных покрытий могут применяться песчаные, мелкозернистые и среднезернис­ тые асфальтовые бетоны. Выбор типа асфальтового бетона производится в зависимости от характера движения, налич­ ных материалов и оборудования.

Особенности каждого из названных типов асфальтового бе­

тона были рассмотрены выше.

Для повышения шероховатости и устойчивости покрытия, устраиваемого на участках дороги со значительными продоль­ ными уклонами, рекомендуется применять смеси, содержащие щебень, включая среднезернистый асфальтовый бетон. Повы­ шение шероховатости может быть также достигнуто и путем поверхностной обработки асфальтобетонного покрытия.

Однослойные покрытия. До 1950 г. в большинстве случаев

ровном и прочном основании и при обеспечении надлежащего сцепления покрытия с его поверхностью в некоторых случаях

можно ограничиться одним слоем.

Следует отметить, что стремление компенсировать недоста­ точную прочность, а иногда и недостаточную ровность основа­ ния устройством более толстого асфальтобетонного покрытия

или дополнительного слоя является технически неправильным и экономически невыгодным.

317

Однослойные асфальтобетонные покрытия до сих пор при­

меняются главным образом при наличии цементно-бетонного

основания.

Поверхность основания должна быть достаточно ровной (Неровности под трехметровой рейкой — не свыше 7—

10мм).

Чем тоньше слой асфальтобетонного покрытия, тем прочнее

должно быть его сцепление с поверхностью основания. Поэтому для однослойных покрытий обеспечение надлежащего1 сцепле­ ния с основанием является одним из непременных условий.

Для устройства однослойных покрытий следует применять только скелетные асфальтобетонные смеси —• мелкозернистые или среднезернистые, являющиеся менее пластичными, а сле­

довательно, и более устойчивыми против сдвиговых деформа­

ций.

Впроцессе эксплуатации однослойных покрытий выявились

иотдельные неудачи, проявившиеся в образовании сдвигов и

волн.

Сопоставление количества таких деформаций на московс­ ких городских магистралях, построенных с 1950 года, показы­

вает, что на ряде объектов общая площадь участков, поражен­

ных деформациями, оказалась на однослойных покрытиях больше, чем на двухслойных. Детальное изучение причин обра­ зования сдвигов показало, что в большинстве случаев они объ­

ясняются нарушениями технических правил производства ра­ бот как при приготовлении асфальтобетонных смесей (нару­

шение дозировки и выпуск более пластичных смесей), так и при их укладке. Многие вырубки из однослойных покрытий,

сделанные в местах образования сдвигов и волн, показали от­

сутствие надлежащего сцепления с основанием. В одних слу­ чаях было обнаружено' отслаивание верхней цементной корки бетонного основания. В1 других местах отсутствовала соответ­ ствующая смазка поверхности основания битумом или битум­ ными материалами.

Глава 15. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ

Процесс устройства дорожных асфальтобетонных покрытий из смесей, применяемых в горячем состоянии, состоит из сле­ дующих основных этапов:

1.Подготовительные работы.

2.Укладка асфальтобетонной смеси.

3.Уплотнение уложенного слоя асфальтобетонной смеси и

отделка поверхности покрытия.

Кподготовительным работам относятся: очистка основа-

318