Технология дорожного строительства

1)очистка механическими щетками обрабатываемой поверхности;

2)предварительный розлив жидкого битума автогудронатором в количестве 0,5…0,8 л/м2;

3)первый розлив вяжущего материала с помощью автогудрона-

тора;

4)первая россыпь щебня с помощью самоходных или навесных распределителей щебня;

5)уплотнение пневмокатками или катками с металлическими вальцами за 2…3 прохода по одному следу;

6)второй розлив вяжущего;

7)вторая россыпь щебня;

8)уплотнение за 2…3 прохода по одному следу;

9)третий розлив вяжущего;

10)третья россыпь щебня;

11)уплотнение катками на пневматических шинах;

12)поправка мелких дефектов формируемой поверхности вручную с ручным гудронатором.

При поверхностной обработке движение не следует открывать ранее чем через 6…8 часов после последнего уплотнения. Работы следует заканчивать с таким расчетом, чтобы формирование покрытия в процессе эксплуатации было завершено за 10…20 дней до начала периода с пониженными температурами воздуха и дождями, в противном случае покрытие может разрушиться. По мере изнаши-

вания поверхностную обработку периодически повторяют. Повторная обработка требует меньшего расхода вяжущего (1…1,5 л/м2) и каменной мелочи.

3.4.2. Устройство защитных слоев износа по мембранной технологии

Слой износа – верхний тонкий слой дорожного покрытия (до 3 см), обладающий высокой шероховатостью и водонепроницаемостью. Может устраиваться одновременно со строительством покрытия дорожной одежды или через определенное время (3…6 лет). Основное назначение – предохранение материала дорожного покрытия от непосредственного воздействия погодно-климатических факторов и транспортной нагрузки и продлениетем самым срока его службы.

121

Защитные слои износа на цементобетонном покрытии устраивают по трещинопрерывающей прослойке из битумополимерного вяжущего в виде:

1)двойной или одиночной поверхностной обработки;

2)тонкого защитного слоя из мелкозернистого асфальтобетона на модифицированном битуме.

Для устройства трещинопрерывающей прослойки – мембраны используется битумополимерное вяжущее с содержанием полимера класса «стирол-бутадиен-стирол»– 5…6% помассе [16].

Для одиночной поверхностной обработки используется щебень фракций: 6…9 мм, 9…12 мм, 5…10 мм, 10…15 мм; для двойной: первая россыпь – 10…15 мм или 9…12 мм, вторая– 3…5мм или 4…6мм.

Технология устройства защитных слоев в виде поверхностных обработок включает следующие технологические операции.

При одиночной поверхностной обработке:

1)подготовительные работы;

2)подгрунтовка;

3)устройство трещинопрерывающей мембраны (распределение битумополимерного вяжущего);

4)распределение щебня;

5)уплотнение щебня;

6)уход за покрытием.

При двойной поверхностной обработке:

1)подготовительные работы;

2)подгрунтовка;

3)устройство трещинопрерывающей мембраны (первый розлив битумополимерного вяжущего);

4)первая россыпь щебня;

5)уплотнение щебня;

6)второй розлив битумополимерного вяжущего;

7)вторая россыпь щебня;

8)уплотнение щебня;

9)уход за покрытием.

Подготовительные работы включают в себя герметизацию деформационных швов, очистку покрытия от пыли и грязи, ликвидацию ям и выбоин.

Подгрунтовка осуществляется катионными битумными эмульсиями при норме расхода 0,5…0,6 л/м2 или жидкими битумами при норме расхода 0,2…0,3 л/м2.

122

Устройство трещинопрерывающей мембраны производится при температуре не ниже +15 С с помощью автогудронатора путем распределения по бетонной поверхности битумополимерного вяжущего с расходом 1,5…1,6 л/м2. Температура вяжущего должна быть в пределах 175…185 С.

При устройстве одиночной поверхностной обработки после нанесения мембраны осуществляется россыпь холодного щебня одной из фракций: 6…9 мм, 9…12 мм, 5…10 мм, 10…15 мм, обработанного битумом в количестве 0,4…0,6% от массы щебня в асфальтосмесительной установке.

Норма распределения обработанного щебня составляет: для щебня фракции 5…10 мм – 11,5…13,5 кг/м2; для щебня фракции 6…9 мм – 11,0…13,5 кг/м2; для щебня фракции 9…12 мм – 14,0…17,0 кг/м2; для щебня фракции 10…15 мм – 13,0..18,0 кг/м2.

При двойной поверхностной обработке первая россыпь щебня осуществляется фракцией 10…15 мм (9…12 мм) при норме 13…18 кг/м2

(14…17 кг/м2).

После выполнения работ по уплотнению производится повторный розлив битумоминерального вяжущего с нормой расхода 0,8…1,0 л/м2 и рапределение щебня фракции 4…6 мм (3…5 мм) при норме расхода 9…11 кг/м2 (8…10 кг/м2).

Уплотнение щебня при одиночной поверхностной обработке и для первой россыпи щебня при двойной обработке производится с помощью пневмокатка весом 5…8 т за 3…5 проходов, второй россыпи – с помощью пневмокатка весом 5…8.т за 5…8 проходов.

Через 2…3 часа после уплотнения производится уход за покрытием путем очистки его механическими щетками от незакрепившегося щебня.

Технология устройства тонкослойного асфальтобетона включает следующие технологические операции:

1)подготовительные работы;

2)подгрунтовку;

3)устройство трещинопрерывающей мембраны;

4)распределение щебня фракции 10…15 мм;

5)уплотнение щебня;

6)устройство защитного тонкого слоя из мелкозернистого асфальтобетона;

7)уплотнение асфальтобетона.

123

Подготовительные работы и подгрунтовка производятся, как при поверхностной обработке.

При устройстве трещинопрерывающей мембраны расход битумополимерного вяжущего составляет 2,5…2,8 л/м2.

После устройства трещинопрерывающей мембраны производится распределение технологического слоя щебня, обработанного битумом, фракции 10…15 мм с расходом 8…10 кг/м2, служащего для обеспечения сплошности мембраны при передвижении асфальтоукладчика.

Устройство защитного слоя осуществляется асфальтоукладчиком на всю ширину покрытия. Температура асфальтобетонной смеси на технологических этапах должна быть:

при выходе из смесителя – 175…180 С; при укладке – 150…160 С; при уплотнении – 120…130 С.

Уплотнение смеси осуществляется гладковальцовыми катками массой 8…10 т. Количество проходов должно составлять 5…8.

Конструкции защитных слоев представлены на рис. 3.8.

Рис. 3.8. Конструкции защитных слоев, устраиваемых по мембранной технологии:

а– одиночная поверхностная обработка; б – двойная поверхностная обработка;

в– тонкослойный асфальтобетон

124

3.5. Добыча и переработка каменных материалов для дорожного строительства

При сооружении земляного полотна, производстве асфальто- и цементобетонов, устройстве оснований и покрытий из каменных материалов, в том числе – обработанных органическими и минеральными вяжущими, необходимо большое количество каменного материала различной фракции.

Получение этих материалов и обеспечение ими строительных организаций в необходимых объемах осуществляется в определенной технологической последовательности от поиска и разведки месторождений до отгрузки потребителю песка, гравия, щебня.

Изыскания месторождений природных каменных материалов осуществляются в 3 стадии: рекогносцировка, поиск, разведка. Рекогносцировкой устанавливают район, где следует вести разведывательные работы для обеспечения материалами данного строительного объекта. Поиском устанавливают ориентировочные запасы, промышленную ценность и пригодность материалов для строительства дорог. При разведке используют контрольные шурфы и буровые скважины.

На основании инженерно-геологических полевых исследований принимается решение о разработке притрассовых или промышленных карьеров. Карьерами называют горные выработки, приспособленные и оборудованные для добычи природных каменных материалов открытым способом. Грунтовый карьер – это производственное предприятие временного типа для разработки грунта, его погрузки и доставки к месту укладки, а также для механизированного приготовления в установке смеси грунтов с вяжущими материалами. Притрассовый карьер – временно действующее производственное предприятие дорожной организации для добычи и обогащения каменных материалов, расположенное в непосредственной близости к строящейся автомобильной дороге. Промышленный карьер – постоянно действующее горное предприятие, организованное на базе крупного месторождения с большим запасом горной породы и осуществляющее добычу породы, ее дробление и обогащение.

Подготовка карьера состоит в его осушении, удалении пустых пород, покрывающих полезное ископаемое, разупрочнении пород механическим рыхлением или взрывом.

125

Выемочно-погрузочные работы связаны с набором породы в ковш экскаватора и погрузкой в транспортные средства – железнодорожные, автомобильные; ленточные транспортеры. Добытая масса горной породы доставляется на сортировочные пункты, снабженные дробильным оборудованием.

Добытые камень, гравий, песок в редких случаях используются без проведения дополнительных мероприятий. В большинстве случаев необходимо освободить породу от примесей, большей частью, бесполезных, а иногда и вредных, от так называемой пустой породы (мелочи, пыли, илистых, глинистых частиц и т.п.). Большая часть добываемых природных каменных материалов должна быть обогащена. Цель обогащения – увеличить содержание ценной части горной породы и уменьшить содержание посторонних примесей. Обогащение по прочности производят за счет снижения содержания слабых разновидностей горных пород в готовом продукте или за счет разделения продукта на классы по прочности.

Между природным грунтом и дорожно-строительным материалом, получаемым после переработки грунта на камнедробильных заводах, имеются существенные различия не только в количественном, но и в качественном состоянии. Например, песок как грунт характеризуется размером зерен от 2 до 0,05 мм, а как дорожно-стро- ительный материал – размером зерен до 5 мм. Изменение границы между песчаными и гравийными частицами связано с тем, что при просеивании частиц через грохоты с отверстиями 5 мм получение песчаных фракций происходит значительно быстрее и производительнее, чем через грохоты с отверстиями 2 мм. При этом присоединение частиц размером 2…5 мм к песчаным фракциям существенно улучшает физические и механические свойства песка. С другой стороны, удаление частиц размером 2…5 мм из массы гравия улучшает физические и механические свойства этих материалов.

Переработку горной массы в притрассовых карьерах производят на предварительных дробильно-сортировочных установках (ПДСУ). Обычно это – комплект машин, объединенных в один или несколько агрегатов, приспособленных для быстрого перебазирования с одного места эксплуатации на другое. По производительности ПДСУ делятся на установки: малой производительности – до 10 т/ч; средней – до 50 т/ч; большой – свыше 50 т/ч.

126

Таким образом, главные процессы переработки материала происходят в следующей последовательности: дробление, грохочение, обогащение и сортировка. Дробление является самым дорогим по стоимости замены быстроизнашивающихся частей и по расходу энергии.

Процесс разделения первичной горной породы на фракции характеризуется количественной и качественной схемами дробления. Количественная схема показывает разделение породы по фракциям с использованием дробилок и грохотов (рис. 3.9).

Рис. 3.9. Количественная схема открытого двухступенчатого дробления щебня: 1 – колосниковый отделитель; 2 – дробилка первичного дробления; 3 – грохот предварительного рассева; 4 – дробилка вторичного дробления; 5 – грохот окончательного рассева

Качественная оценка показывает технологическую последовательность движения каменных материалов от агрегата к агрегату для получения продукции заданного фракционного состава и в заданном количестве (рис. 3.10).

127

По классификационным признакам существуют различия в разделении категорий песка и размеров гравия и щебня. Характеристика отдельных элементов приведена в табл. 3.5.

Таблица 3.5

Характеристика отдельных элементов грунтов и дорожностроительных материалов

130