8.3 Ущільнення асфальтобетонних сумішей

 

Фізико-механічні властивості і довговічність готового асфальтобетонного покриття суттєво залежать від ступеню його ущільнення. При цьому, чим вище коефііцієнт ущільнення асфальтобетонного покриття, тим вища його стійкість до утворення пластичних деформацій, розтріскування та утворення вибоїн. Втомна довговічність асфальтобетонного покриття також залежить від ступеню його ущільнення. Здатність асфальтобетонної суміші ущільнюватися є одним із основних технологічних показників, який обумовлений температурою суміші при ущільненні, гранулометричним типом суміші, маркою бітуму і характеристиками ущільнюючих засобів. Необхідна щільність покриття при укладанні дрібнозернистих сумішей типів А і Б, а також пористих і високопористих асфальтобетонних сумішей, може бути досягнута тільки при використанні асфальтоукладача з сумісно працюючими трамбувальним брусом і віброплитою з наступним доущільненням котками. Необхідна щільність асфальтобетонних сумішей типів  В, Г і Д може бути досягнута в основному за рахунок ущільнення за допомогою легких, середніх і важких котків. Особливо ефективні при ущільненні асфальтобетонних покриттів комбіновані моделі котків (вібраційні пневмоколісні або вібраційні гладковальцові).

Склад ланки з ущільнення асфальтобетонного покриття формується в залежності від моделі і потужності асфальтоукладача, типу асфальтобетоної суміші, ширини  смуги, що укладається, температури повітря при проведенні робіт.

Котки глаковальцові статичної дії розвивають у контактній зоні високий тиск (до 5-7 МПа), що може привести до виникнення на покриттях мікротріщин і розривів, подрібнення щебеню і погіршення структури і текстури покриття. На початковому етапі ущільнення покриття найбільша ефективність досягається при використанні легких і середніх котків, а на кінцевому етапі ущільнення важких котків.

Вібраційні котки при роботі створюють ефект «псевдозрідження» суміші і сприяють кращому ущільненню при менших енерговитратах без подрібнення щебеню у покритті. Це спостерігається тільки при оптимальному співвідношенні амплітуди і частоти. При інших режимах може відбуватися розущільнення асфальтобетонного покриття. Танкі шари з піщаних та дрібнозернистих асфальтобетонних сумішей типу В, доцільно ущільнювати з високою частотою вібрації і меншою амплітудою, а товсті шари – з більшою амплітудою і меншою частотою вібрації. Віброкотки бажано використовувати на середній стадії ущільнення.

Робота котків на пневмошинах характеризується більш рівномірним розподіленням напруг у покритті по глибині, що визначає ефективність їх  використання при ущільненні товстих шарів. Пневмокотки випускають масою від 7 до 30 т. Багато моделей пневмокотків дозволяють регулювати тиск у шинах в процесі роботи. Більш ефективними є котки з гладким протектором.

Пневмокотки доцільно використовувати на середній стадії ущільнення (після декількох проходів легкого або середнього котка  статичної або вібраційної дії). Щоб уникнути налипання асфальтобетонної суміші до поверхні шин доцільно  здійснити прогрів шин, особливо при необхідності роботи пневмокотка відразу за асфальтоукладачем.

Рекомендована швидкість руху пневмокотка на початковій стадії ущільнення (відразу за асфальтоукладачем) – 1,5-2 км/год, у подальшому швидкість руху можливо підвишити до 5-8 км/год. При ущільненні тонких шарів, укладених асфальтоукладачем з включеними трамбуючим брусом і віброплитою, швидкість руху пневмокотків можливо збільшити до 6-10 км/год.

Комбіновані котки є ефективними при ущільненні багатощебеневих сумішей.

У процесі ущільнення котки повинні рухатися по смузі, що укочується, човникоподібно від її кромки до осі дороги, а потім від осі до кромки, перекриваючи кожний слід на 20-30 см (рис.8.3). Перший прохід необхідно починати, відступивши від кромки покриття на 10 см, при цьому коток повинен рухатися ведучими вальцями вперед (рис. 8.4 і 8.5). Кромки ущільнюються після першого проходу котка по всій довжині смуги. Схема укочення повинна забезпечувати рівномірне ущільнення по всій ширині шару асфальтобетонної суміші, що досягається однаковим числом проходів котків по одному сліду.

 

 

Рис. 8.3 - Послідовність проходів котка при ущільненні свіжоукладеного

 шару асфальтобетонної суміші.

 

 

Рис. 8.4 - Напрям руху котка при ущільненні свіжоукладеного шару асфальтобетонної суміші на горизонтальній дільниці.

 

 

Рис. 8.5 - Напрям руху котка при ущільненні свіжоукладеного шару асфальтобетонної суміші на дільниці, що має ухил (ведомим вальцем вперед).

 

При наявності поперечних і поздовжніх «холодних» стиків ущільнення варто починати з них. Для з’єднання шару з «холодною» смугою необхідно, щоб свій перший прохід коток здійснював по раніше укладеній і ущільненій смузі, перекриваючи свіжоукладений шар на ширину 10-15 см (рис. 8.6). 

Перед котком в безпосередній близькості від асфальтоукладача повинен постійно перебувати робітник, завдання якого переміщувати зайву суміш із «холодної» смуги на свіжоукладений шар гарячої суміші.

 

Рис. 8.6 - Послідовність проходів котка при ущільненні шару асфальтобетонної суміші у другій смузі за умови улаштування покриття одним асфальтоукладачем.

 

         При ущільненні першої смуги необхідно слідкувати, щоб вальці котка не наближалися менше ніж на 100 – 150 мм до кромки зі сторони вісі дороги. Залишена неущільненою частина смуги укочується одночасно з наступною улаштованою смугою асфальтобетонного покриття. Перші проходи при ущільненні наступної смуги необхідно виконувати по поздовжньому стику з раніше улаштованою смугою, при цьому коток повинен рухатися ведучими вальцями вперед.

Робоча швидкість руху котків повинна становити на початку ущільнення 1,5-2 км/год, після 5-6 проходів по одному сліду – 3-5 км/год для гладковальцевих котків, та 2-3 км/год – для вібраційних котків.

Послідовність проходів котків при ущільненні шару асфальтобетонної суміші за умови улаштування покриття двома асфальтоукладачами наведена на рис. 8.7.

         При двоскатному профілі котки повинні рухатися по покриттю від країв до середини, а потім від середини до країв, перекриваючи кожний слід на 200-       300 мм. При влаштуванні покриттів з односкатним профілем ущільнення слід починати з низової сторони, а на ділянках вулиць та доріг з поздовжнім похилом більше 30 ‰ – знизу вверх.

Рис. 8.7 - Послідовність проходів котків при ущільненні шару асфальтобетонної суміші за умови улаштування покриття двома асфальтоукладачами, що рухаються уступом.

 

         У процесі ущільнення після перших 2-3 проходів котка слід перевіряти поперечний похил і рівність покриття шаблоном та триметровою рейкою. Місця, які не піддаються поверхневому виправленню, слід вирубувати та замінювати новим асфальтобетоном.

         У процесі робіт з ущільнення шару покриття забороняється:

         - заправляти котки на свіжоукладеному асфальтобетонному покритті. Для заправки слід виводити механізми на узбіччя та бічні з’їзди;

         - зупиняти котки на свіжоукладеному покритті. У випадку аварійної зупинки вжити термінових заходів щодо виводу котка із зони робіт;

         - переключати швидкість при різкому гальмуванні на ущільненому покритті;

         - виконувати повороти на неущільненому покритті. Для зміни напрямку руху котки слід виводити на ущільнену частину покриття;

         - залишати котки на свіжоукладеному покритті після закінчення робіт.