Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Асфальтобетон. Учебное пособие
.pdf
Рис. 6.1.5. Схема производства асфальтобетонной смеси по тур-
булентной технологии в барабанном асфальтосмесителе
В зоне Б минеральные материалы смешиваются с биту-
мом, который подаётся битумопроводом 4 и разбрызгивается
из сопел по длине участка. В зоне В происходит обволакивание минеральных частиц вяжущим. Г – зона окончательного
смешения минеральных частиц с вяжущим, удаление пара и
выгрузка смеси в ковш скипового подъёмника.
Изготовление асфальтобетонных и других смесей в
этих смесителях по сравнению с традиционными имеет ряд
преимуществ. Стоимость установки из-за её меньшей металлоёмкости и простоты значительно ниже обычных. Установка употребляет электроэнергии на 40 % меньше, чем традиционные установки равной производительности.
Установки данного типа требуют высокой технологической дисциплины и интенсивного контроля выпускаемой
продукции. Это объясняется следующим: дозирование здесь
непрерывное; при дозировании необходимо учитывать влажность минеральных материалов; небольшое отклонение от
оптимального режима приводит к выпуску брака.
Двухступенчатая технология может быть реализована в
асфальтосмесителях турбулентного действия.
Для приготовления асфальтобетонной смеси широко
применяют вспененный битум. Вспенивание осуществляется
путём введения в горячий битум водяного пара или воды.
71
Предварительное вспенивание битума существенно повы-
Глубина проникания иглы при
25 ОС, 0,1 мм
40-60
60-90
90-130
130-
200
200-
300
Температура, ОС
150 -
160
145 -
155
140 -
150
130 -
140
120 -
130
шает его адгезионные свойства, обеспечивает обволакивание
самой мелкой составляющей минерального материала и облегчает перемешивание с минеральным материалом. Жизнеспособность битумной пены вполне достаточна для полного
перемешивания минерального материала с вяжущим. Без
снижения качества асфальтобетонной смеси расход битума
может быть уменьшен на 10…15% от вяжущего, а время перемешивания сокращено на 20…25%.
Точность дозирования компонентов при приготовлении асфальтобетонной смеси:
- для щебня (гравия), песка – ±3 %;
- для минерального порошка - ± 1,5 %
- для битума - ± 1,5 %
Горячие асфальтобетонные смеси выпускают из смесителя с температурой, указанной в таблице 6.1.3.
При транспортировании к месту укладки при дальности
возки более 20 км горячие смеси для предотвращения остывания транспортируются автомобилями-самосвалами, оборудованными тентами. Продолжительность транспортировки должна обеспечить температуру горячей смеси при её
укладке 120 ОС.
Таблица 6.1.3. Температура выпуска горячих асфальто-
бетонных смесей в зависимости от вязкости применяемого
вяжущего.
72
6.2.Укладка и уплотнение асфальтобетонной смеси
в дорожной конструкции
Уплотнение – завершающая операция технологии
асфальтобетона, от которой в значительной степени зависит
качество покрытия и его долговечность. Нормативные значения плотности, прочности, сдвигоустойчивости, водостойкости могут быть обеспечены только при полном уплотнении
асфальтобетонной смеси, что достигается соответствующей
работой, затрачиваемой на уплотнение.
Двухслойное асфальтобетонное покрытие состоит из
верхнего слоя с плотным мелкозернистым асфальтобетоном
и нижнего слоя с пористым крупнозернистым асфальтобетоном. В верхний слой основания укладывают крупнозернистый высокопористый асфальтобетон.
Тот слой дорожной одежды, на который укладывают
асфальтобетон, должен быть ровным, чистым и сухим, что
регламентируется строительными нормами.
Рис. 6.2.1. Укладка асфальтобетона
73
Для лучшего сцепления слоёв нижний слой подгрунтовывается розливом жидкого битума или эмульсии.
Для получения ровного асфальтобетонного покрытия и
обеспечения высокопроизводительной работы по его устройству организуется непрерывное и равномерное поступление
асфальтобетонной смеси с температурой для горячей смеси
не ниже 120 ОС.
Смесь укладывают асфальтоукладчиком (рис. 6.2.1).
Асфальтоукладчик (например, Д-150Б) состоит из приёмного бункера, шнека, распределяющего смесь по ширине
укладываемой полосы, трамбующего бруса, выглаживающей
плиты, ходовой части, двигателя.
Асфальтоукладчик формирует ровный слой асфальтобетнной смеси заданной толщины. На этом же этапе происходит первичное уплотнение асфальтобетона виброплитой
или трамбующим брусом. Последующую подкатку выполняют гладковальцевыми виброкатками весом 6…8 т (2…4
прохода), и через несколько проходов достигается предель-
ная для его массы плотность.
Продолжает укатку каток на пневматических шинах
массой 16 т (6…10 проходов), и завершает укатку тяжёлый
гладковальцовый каток массой 11…18 т (4…8 проходов), и
через несколько его проходов предельная для данного звена
катков плотность асфальтобетона бывает достигнута.
Количество проходов катков по одному следу для достижения требуемой плотности определяют пробной укаткой.
Эффективность работы звена катков во многом зависит
от температуры смеси и скорости её остывания. На графиках
рис. 6.2.2 видно, как быстро остывает слой асфальтобетона,
при температуре воздуха 10 ОС. В жаркую погоду слой осты-
вает в 2…3 раза медленнее.
74
Слой, остывший до 80 ОС, укатывать бесполезно, так
Рис. 6.2.2. Зависимость ско-
рости охлаждения асфальто-
бетонной смеси от толщины
слоя:
1 – 2 см; 2 – 4 см; 3 – 6 см;
4 – 8 см
как даже самые тяжёлые катки не смогут преодолеть упругости остывшего асфальтобетона.
6.3. Контроль качества асфальтобетона
Лаборатория АБЗ проводит входной, текущий и периодический контроль.
Входной контроль состоит в определении свойств по-
ступающих на завод материалов и соответствие их требованиям стандартов. Данные о содержании удельной эффективной активности естественных радионуклидов в минеральных
материалах указывает в документе о качестве предприятиепоставщик.
Текущий контроль осуществляют при приготовлении
асфальтобетонной смеси: контролируют точность дозирования минеральных материалов, битума и добавок, температуру битума, минеральных материалов и готовой асфальтобетонной смеси в процессе её производства - постоянно.
Периодический контроль асфальтобетонных смесей
и асфальтобетона осуществляют не реже одного раза в месяц,
а также при каждом изменении материалов, применяемых
75
для приготовления смесей. Однородность смесей, оцениваемую коэффициентом вариации, рассчитывают ежемесячно
или за период, обеспечивающий необходимый объём выборки. При периодическом контроле качества смесей определяют:
- пористость минеральной части;
- остаточную пористость;
- водостойкость при длительном водонасыщении;
- при температуре 0°С для горячих смесей;
- сцепление битума с минеральной частью смесей;
- показатели сдвигоустойчивости и трещиностойкости;
- однородность смесей.
Приёмку смесей проводят партиями. При приёмке и
отгрузке горячих смесей партией считают количество смеси
одного состава, выпускаемой на одной установке в течение
смены, но не более 1200 т.
Для проверки соответствия качества смесей требованиям стандарта проводят приёмо-сдаточные испытания:
отбирают одну объединённую пробу от партии и определяют:
- температуру отгружаемой смеси при выпуске из сме-
сителя или накопительного бункера;
- зерновой состав минеральной части смеси;
- содержание вяжущего;
- водонасыщение;
- предел прочности при сжатии при температуре 50°С,
20°С и водостойкость - для горячих смесей;
На каждую партию отгруженной смеси потребителю
выдают документ о качестве, в котором указывают обозначение стандарта и результаты вышеприведённых испытаний, в
том числе: наименование изготовителя; номер и дату выдачи
документа; наименование и адрес потребителя; вид, тип и
марку смеси; массу смеси;
76
При укладке смесей контролируют:
- температуру горячей асфальтобетонной смеси в каж-
дом транспортном средстве (постоянно) и, при необходимости, в бункере асфальтоукладчика;
- качество продольных и поперечных сопряжений по-
лос уложенного асфальтобетона (визуально) - постоянно;
- ровность в продольном направлении, проектную тол-
щину и поперечные уклоны – постоянно.
Проверку качества готового покрытия осуществляют специальным прибором или, чаще всего, по показателю
степени уплотнения конструктивного слоя дорожной
одежды – коэффициенту уплотнения К
упл
= ρ
покр
/ ρ
обр.
Для определения коэффициента уплотнения берут
пробы из покрытия вырубкой или высверливанием через
1…3 суток после уплотнения слоя и определяют среднюю
плотность ρ
и водонасыщение образца. Из части взятой
покр
пробы изготовляют образцы стандартного уплотнения, определяют среднюю плотность ρ
и водонасыщение.
обр
Коэффициент уплотнения конструктивного слоя из горячих смесей должен быть не ниже:
- 0,99 для плотного асфальтобетона типов А и Б;
- 0,98 для плотного асфальтобетона типов В, Г и Д, по-
ристого и высокопористого асфальтобетонов.
Ровность покрытия определяют измерением величины
и числа просветов под трёхметровой линейкой или профилометрическим методом. На дорогах I…III категории количество просветов под рейкой до 2 мм должно быть не менее
90%, а более 3 мм - не более 5 %.
Качество сцепления колеса с покрытием автомобильной дороги характеризуется коэффициентом сцепления, который должен быть не менее 0,45.
77
6.4. Регенерация старого асфальтобетона
3
2
1
Регенерация (иначе ресайклинг - от английского
recycling) - повторное использование с восстановлением
свойств – широко применяется при ремонте и реконструкции
автомобильных дорог и аэродромов с асфальтобетонным покрытием.
Срок службы асфальтобетона ограничен, и при ремонте
и реконструкции дорог и аэродромов накапливаются миллионы тонн старого асфальтобетона, пригодного к переработке.
Ухудшение прочности асфальтобетона происходит только
вследствие старения битума, содержание которого в асфальтобетоне составляет 5…8 %, а более 90 % массы старого асфальтобетона представляет собой полноценный строительный материал.
В настоящее время широко используются различные
способы регенерации старого асфальтобетона:
- непосредственно на дороге;
- с использованием передвижной или стационарной
смесительной установки.
Холодная регенерация (холодный ресайклинг) – это
технология, которая позволяет производить дорожный ремонт с использованием старого асфальтобетонного покрытия как компонента нового.
Рис. 6.4.1. Схема работы ресайклера:
1 – подача воды; 2 – подача битума; 3 – подача воды
для приготовления вспененного битума
78
Специальные машины – ресайклеры - разработаны пу-
тём модернизации дорожных фрез и машин для стабилизации грунта. Основным агрегатом машин является фрезерносмешивающий барабан с большим количеством специальных резцов (рис. 6.4.1).
Вращаясь, барабан измельчает материал дорожной
одежды и смешивает его с поступающими через гибкие
шланги цементо-водной суспензией или битумной эмульсией, водой и специальными добавками. Кроме того, через
специально разработанную распределительную систему в
рабочую камеру может быть добавлен вспененный битум.
Порошкообразные стабилизаторы, например, портландцемент, обычно наносятся перед ресайклером непосредственно на существующее покрытие. Ресайклер в процессе
фрезерования за один проход смешивает его с измельченным
материалом и водой.
После ресайклинга обработанный материал должен быть спрофилирован и уплотнен до требуемой степени.
Горячая регенерация может проводиться несколькими
способами: 1 - выравнивание и восстановление формы по-
крытия без добавления новой смеси; 2 - с добавлением новой
смеси, но без перемешивания; 3 - с добавлением новой смеси
и с перемешиванием; 4 - с добавлением новой смеси и её перемешиванием со старой и с одновременной укладкой нового слоя асфальтобетона.
Наибольшее распространение из всех методов горячей
регенерации получил метод выравнивания и восстановления
формы покрытия с добавлением новой смеси и её перемешивание со старой. Данный метод называют термопрофилиро-
ванием или Remix, а машины для его реализации называют
ремиксерами. В любом способе горячей регенерации одной
из основных операций является разогрев старого асфальтобетонного покрытия. Нагрев асфальтобетонного покрытия
осуществляется при помощи газовых горелок инфракрасного
излучения.
79
Схема укладки регенерированной смеси по технологии
Remix показана на рисунке 6.4.2. Вначале происходит нагрев
существующего покрытия при помощи асфальторазогревателей до 180 ОС, после чего ремиксер рыхлит разогретое покрытие при помощи фрезерного барабана на необходимую
ширину и глубину. Разрыхленный материал поступает в смесительную установку непрерывного действия. В это же
время новая добавляемая смесь из приёмного бункера по
ленточному транспортёру поступает в дозирующий бункер.
Дозирующий бункер обеспечивает равномерную и непрерывную подачу добавляемой смеси в смесительную установку.
Рис. 6.4.2. Схема потока добавляемой новой асфальто-
бетонной смеси по способу термопрофилирования
Из дозирующего бункера новая смесь по ленточному
транспортеру поступает сверху в смесительную установку. В
смесителе происходит тщательное перемешивание разрыхленного материала и новой смеси при помощи двух вращающихся валов. После этого перемешанная смесь выходит из
80
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]