Технологія укладання асфальту. Як можна збільшити термін експлуатації асфальту Гарантований термін служби асфальтобетонного покриття

Асфальтобетонне покриття: загальні відомості

Перші асфальтобетонні покриття були збудовані у Вавилоні за 600 років до Нашої ери. Будівництво покриттів із застосуванням бітуму відновилося лише у ХІХ столітті у Європі, та був у США. Перша ділянка асфальтобетонного покриття в Росії була побудована на Волоколамському шосе у 1928 році.

Асфальтобетонне покриття має ряд позитивних властивостей та високих транспортно-експлуатаційних показників: повільне зношування під дією важких транспортних засобів; порівняно висока міцність та стійкість до впливу кліматичних факторів та води; гігієнічність (не порошить і легко очищається від пилу та бруду); простота ремонту та посилення покриття.

Асфальтобетонне покриття укладають на дорогах із поздовжнім ухилом до 60 промілей. Поперечний ухил призначають у межах 15-20 промілей.

Конструкції дорожнього одягу з асфальтобетонними покриттями безперервно змінюються у зв'язку з тим, що транспортні навантаження та інтенсивність руху постійно збільшуються. Ще 20-30 років тому двошарові асфальтобетонні покриття завтовшки 10-12 см на щебеневій основі 18-25 см застосовували на дорогах високих категорій. Тепер такі конструкції придатні тільки для доріг нижчих (IV і V) категорій, а на дорогах II і I категорій конструкції стали більш потужними, в основі, все частіше застосовується тонкий (який) бетон товщиною 20-35 см, а сумарна товщина асфальту, що укладається, дорівнює 18-25 см.

Термін служби асфальтобетонних покриттів залежать не тільки від якості асфальтобетону, але і від конструкції дорожнього одягу. Однакове за якістю асфальтобетонне покриття по-різному працює на різних підставах. Так, в асфальтобетонних покриттях, покладених на основи з монолітного цементобетону, з'являються тріщини через теплофізичну несумісність матеріалів покриття та основи, тобто шви та тріщини в цементобетонних основах повторюються в асфальтобетонних покриттях.

Щебеневі підстави позбавлені цього недоліку, однак, вони схильні до нерівномірних усадок, що відбуваються через взаємне переміщення зерен щебеню під впливом багаторазових впливів транспортних навантажень.

Щодо обраної конструкції дорожнього одягу необхідно вибрати тип асфальтобетонної суміші. Покриття з асфальтобетонних сумішей слід влаштовувати за сухої погоди. Укладання асфальту (асфальтування) слід проводити при температурі навколишнього повітря не нижче +5oC. Укладання асфальту (асфальтування) може проводитися як механізованим способом, за допомогою асфальтоукладача, так і ручним способом.

Відсипання та відновлення доріг до дачних селищ та гаражних кооперативів, доріг з нежвавим рухом, асфальтовою дорожньою крихтою є прогресивним методом відновлення доріг. За рахунок невисокої вартості та вищої стійкістю до руйнування ніж, щебінь, пісок. Асфальтова дорожня крихта має більш високу щільність, насичена бітумом, додатковою сполучною ланкою і ущільнюючим елементом, що дозволяє дорозі прослужити значно довше.

Найкращим матеріалом для відсипання доріг усередині дачних селищ та гаражних товариств є асфальтова крихта. Перевага асфальтної крихти в тому, що вона укладається набагато щільніше, ніж пісок та щебеня. Крихта з асфальту після відсипання, котується колесами автомобілів настільки, що стає схожою на асфальт. Дорога, відсипана асфальтовою крихтою, більш стійка до розмиття та інших руйнувань під впливом води. Бітум присутня в крихті, служить додатковим сполучним і ущільнюючим елементом, що дозволяє прослужити дорогі значно довше, ніж дорозі відсипаної з піску і щебеню.

Технологія відсипання та відновлення, ґрунтових доріг:

Перед укладанням асфальтної крихти проводять розрівнювання, за допомогою автогрейдера збиваючи нерівності дороги, профілюючи основу, домагаючись необхідної рівності. Після того як досягнуто рівного шару основи, роблять розрівнювання дорожньої крихти по всій дорозі, профільують укоси. Добиваючись рівності покриття однакової товщини шару. На заключному етапі роблять ущільнення за допомогою дорожньої ковзанки, тим самим домагаючись високої щільності і стійкості до розмиву та інших руйнувань під впливом води.

Після того як дорожня ковзанка ущільнила покриття нова дорога готова до експлуатації.

Перед пристроєм основи необхідно встановити бортові камені та поребрики. Підстави під асфальтобетонні покриття тротуарів влаштовують із щебеню, шлаку, цегляного бою, а також інших відходів, отриманих від розбирання будівель та споруд. Як матеріал для основи використовують також подрібнений старий асфальтобетон (асфальтова крихта). Товщину основи зазвичай призначають 10-15 см залежно від властивостей підстилаючих ґрунтів. Матеріал підстави розрівнюють шаром необхідної товщини і потім ущільнюють котками з розсипанням кам'яної або шлакової дрібниці для розщеблення та розклинювання.

Товщину асфальтобетонного покриття зазвичай приймають 3-4 см. На в'їздах у квартали та у двори товщину шару асфальтобетону піднімають до 5 см і більше. Для влаштування покриттів тротуарів використовують піщані або дрібнозернисті асфальтобетонні суміші. Для ущільнення асфальтобетону використовують віброплити або котки малого класу.

Асфальтування спортивного майданчика

Асфальтова основа будують для спеціального спортивного покриття на тенісних кортах, волейбольних, баскетбольних та інших спортивних майданчиках. Пристрій такої основи включає комплекс робіт:

Земляні роботи (підготовка "корита"). Виїмка та вивіз ґрунту на необхідну висоту, як правило, на висоту щебеневої основи. Планування, розрівнювання ґрунту всередині корита; Встановлення бортового каміння, поребриків та системи водовідведення по периметру майданчика; Влаштування піщаної основи товщиною 10-20 см, якщо грунт містить глину; Влаштування щебеневої основи товщиною 15-18 см. З фракцій щебеню 40х70 і 20х40. Можна застосувати замість щебеню фр. 40х70, чорний щебінь, а на верхній шар – дрібну асфальтову крихту. Бажано, для збільшення надійності щебеневої основи, виконати додаткове розклинювання відсіванням. Встановлення заставних деталей для стійок; Верхній шар виконується із дрібнозернистої асфальтобетонної суміші типу "Г", загальною товщиною 8 см. Асфальт укладається двома шарами по 4см. Для відведення води з поверхні корту основи необхідно задавати ухил 0,5 - 1 ‰ по короткій стороні; У зв'язку зі специфікою технології укладання асфальту, неможливо досягти ідеальної рівності основи. Тому перед укладанням спортивного покриття необхідно вирівняти основу спеціальними сумішами.

Укладання в насип і ущільнення ґрунту виконуються при планувальних роботах, зведенні різних насипів, зворотному засипанні траншей, пазух фундаментів та ін. Ущільнення може бути поверхневим та глибинним. В обох випадках воно здійснюється механізмами.

Існує ущільнення ґрунтів укаткою, трамбуванням та вібруванням. Найбільш кращий комбінований метод ущільнення, що полягає в одночасної передачі на ґрунт різних впливів (наприклад, вібрування та укочування), або об'єднання ущільнення з іншим робочим процесом (наприклад, укочування та рух транспортних засобів та ін.).

Для забезпечення рівномірного ущільнення відсипаний ґрунт розрівнюють бульдозерами чи іншими машинами. Найбільше ущільнення ґрунту з найменшою витратою праці досягається за певної оптимальної для даного ґрунту вологості. Тому сухі ґрунти повинні зволожуватися, а перезволожені – осушуватись.

Ґрунт ущільнюють ділянками (захватками), розміри яких мають забезпечувати достатній фронт робіт. Збільшення фронту робіт може призвести до висихання підготовленого до ущільнення ґрунту у спеку або, навпаки, до перезволоження на дощову.

Найбільш важким є ущільнення ґрунту при зворотному засипанні пазух фундаментів або траншей, тому що роботи ведуться в обмежених умовах. Щоб уникнути пошкодження фундаментів або трубопроводів, прилеглий до них грунт на ширину 0,8 м ущільнюється за допомогою віброплит, пневматичних і електричних трамбувань шарами товщиною 0,15...0,25 м. ущільнення засипки під підлогу.

Проходки ґрунтоущільнюючих машин робляться з невеликим перекриттям, щоб уникнути пропусків неущільненого ґрунту. Число проходок по одному місцю і товщина шару задаються залежно від виду ґрунту і типу ґрунтоущільнюючої машини або встановлюються дослідним шляхом (зазвичай 6...8 проходок).

Насипи, яких не пред'являються високі вимоги щодо щільності грунту, можна ущільнювати транспортними засобами у процесі відсипання грунту. Схема роботи складається так, щоб завантажений транспорт переміщався по відсипаному шару ґрунту.

На відміну від звичайного бетону, цементно-щебеневі суміші містять значно менше цементу і можуть ущільнюватися статичним впливом самохідних ковзанок з гладкими вальцями. Основу з тонкого бетону влаштовують по технологічному шару з ущільненого щебеню, цементогрунту або піщано-гравійної суміші товщиною 10-15 см. На підставі з тонкого бетону на магістралях з важким транспортним рухом укладають двошарове асфальтобетонне покриття загальною товщиною 8-12 см, на інших дорогах по шару тонкого бетону укладають одношарове асфальтобетонне покриття товщиною не менше 10 см. Укладають тонкий бетон в основу бетоноукладачем, щебенеукладачем або за допомогою засобів малої механізації. Суміш розподіляють шаром до 20 см і відразу ж ущільнюють спочатку легкими, а потім важкими ковзанками до повного зникнення слідів укочення.

Пристрій асфальтобетонного покриття по тонкому бетону можна проводити після його ущільнення або після закінчення 2-3 діб. В останньому випадку поверхня основи слід обробити бітумною емульсією у два шари. Загальна витрата емульсії 0,7 кг на 1 м2 основи. Влаштування основ з тонкого бетону значно знижує трудові витрати, а також терміни початку укладання асфальтобетону. В підставах з тонкого бетону влаштовують поперечні температурні шви. Відстань між ними приймають від 20 до 40 м залежно від температури повітря при укладанні бетонної суміші, марки тонкого бетону та типу асфальтобетонного покриття. Шви нарізають спеціальними нарізниками або влаштовують за допомогою закладки в основу ялинових або соснових дощок.

Армування асфальту як спосіб підвищення його довговічності

Питання армування дорожнього покриття аж ніяк не пусте, оскільки основна маса автошляхів і вулиць покрита асфальтобетоном, а його часто плачевний стан і швидка, протягом декількох років, руйнація знайома кожному, хто рухається на своїх або муніципальних колесах.

Якість асфальтування та термін служби асфальтобетону залежить як від якості основи, на яку він укладений, так і від властивостей, властивих самій природі асфальтобетонного покриття.

Асфальтобетонні покриття, що мають хорошу опірність короткочасним навантаженням, мають невисоку міцність на розтяг при згинанні і недостатню розподільну здатність при багаторазовому додатку навантаження. Тому втомні та відбиті тріщини, що виникають в процесі експлуатації асфальтобетонного покриття, інтенсивно розвиваючись, призводять до його передчасного руйнування.

Вже давно у всьому світі термін служби асфальтобетонного покриття підвищують шляхом його армування геосітками. Сьогодні на ринку існують геосітки зі скловолокна, поліестеру, з базальтових волокон та інших.

За результатами численних лабораторних досліджень та досвіду експлуатації, до армуючих геосіток пред'являються такі вимоги:

модуль пружності армуючого матеріалу повинен бути більше модуля пружності асфальтобетону для того, щоб сприйняти зусилля, що розтягують, аналогічно тому, як це відбувається в залізобетоні; зчеплення між асфальтом і армуючим матеріалом має бути дуже хорошим для того, щоб розподілити напруги, що розтягують, в матеріалі армування в суміжні ділянки асфальтобетонного покриття. При цьому мають бути враховані два важливі фактори, що впливають на міцність цього зчеплення: різниця між коефіцієнтами температурного розширення асфальтобетону і армуючого матеріалу повинна бути якнайменше, тому що при перепадах температур виникають вторинні локальні напруги в місці їх з'єднання, які можуть перевищити граничні значення, і система перестане працювати як єдине ціле. Прикладом може бути відмінна поведінка залізобетону, де сталь і бетон мають однакові коефіцієнти температурного розширення; модуль пружності матеріалу армування повинен на кілька порядків перевищувати модуля пружності асфальтобетону. Це тим, що, будучи пружно-пластичным матеріалом, асфальтобетон під транспортної (динамічної) навантаженням поводиться як пружний матеріал, сприймає напруги і перерозподіляє навантаження більшу площу нижчележачих шарів разом із армуючим матеріалом. Якщо застосувати занадто жорстке армування, основна частина напруг, що розтягують, буде сприйматися саме ним. Ці напруги повинні передаватися в шари асфальту через сили зчеплення і знадобилася б велика площа закладення армування в асфальт, щоб напруги не перевищили сил зчеплення армування з асфальтом.

Характеристики деяких матеріалів та готових виробів
Найменування	Модуль пружності, Н/мм2
Асфальт	1000 – 7000
Бетон	20000 – 40000
Сталь	200000 – 210000
Скловолокно	69000
Поліестерне волокно	12000 – 18000
Пасма геосітки Хателіт з поліестеру	7300
Пасма геосітки з базальту	35000

Аналізуючи наведені дані з викладених вище позицій, можна зрозуміти, чому такі матеріали, як скло, сталь або базальт працюють у парі з асфальтобетоном гірше, ніж поліестер.

Різниця між модулями пружності скловолокна, сталі, базальту, з одного боку, та асфальтобетону – з іншого, викликають проблеми з міцністю зчеплення між ними. Армування згаданими матеріалами було б можливим, якби армуючий матеріал простягався на всю ширину проїжджої частини і по її краях було б забезпечене достатнє їх закріплення. В іншому випадку армування буде просто висмикнуте з асфальтобетону.

Є приклади застосування склосіток для армування асфальтобетону при недостатній довжині закладення сітки в асфальтобетоні. Допустимі сили зчеплення між сіткою та асфальтобетоном виявляються перевищеними, відбувається розшарування між сіткою та асфальтобетоном, і під впливом динамічних транспортних навантажень з'являються відносні переміщення між сіткою та асфальтом, які призводять до повного руйнування скляних волокон. Це було з'ясовано під час взяття кернів, коли від склосітки залишився лише білий порошок після кількох років експлуатації.

На матеріал армування не повинні впливати динамічні навантаження від транспортних засобів, що рухаються, інакше армування погано працюватиме в дочасній перспективі. Проведені дослідження показали, що склосітки погано переносять динамічні навантаження. Розривне зусилля випробуваних склосіток впало до 20-30% від початкового значення після 1000 циклів навантаження, і жодна з них не витримала 5000 циклів навантаження, тоді як Хателіт успішно витримав 6000 циклів.

Дослідження армуючої сітки зі скловолокна показали невтішні результати за різних умов. На двох різних участках доріг досліджувалася поведінка асфальтобетону, армованого склосіткою, та неармованого протягом чотирьох років.

На першій ділянці покриття, армоване склосіткою, мало набагато більше тріщин на проїжджій частині, ніж неармоване.

На другому ділянці остаточний огляд показав відсутність тріщин у перехідній зоні як армованого, і неармованого покриття. У той же час склосітка не запобігла появі тріщин у зоні перетину зі старими залізничними коліями.

Таким чином, ґрунтуючись на результатах досліджень не рекомендується використовувати склосітку як тріщиноперервне армування.

Найбільш серйозний підхід до вибору армування асфальтобетонних покриттів слід виявляти при спорудженні злітно-посадкових смуг аеродромів з асфальтобетонним покриттям. Адже вибоїни в асфальті на проїжджій частині змушують водіїв знижувати швидкість і іноді ведуть до пошкодження підвіски автомобіля. Порушення цілісності асфальтобетону на злітно-посадковій смузі - прямий шлях до катастрофи з людськими жертвами.

Найбільш оптимальним вибором для армування асфальтобетону, порівняно зі склосіткою, є армуюча сітка типу Хателіт. Цей тип сітки має досить високі техніко-економічні показники:

значне зниження товщини асфальтобетону; підвищення його тріщиностійкості в 3 рази та більше; збільшення ресурсу покриття та зниження експлуатаційних витрат на його утримання.

Застосування армуючих сіток зі скловолокна не дало позитивного ефекту в силу їх невисоких фізико-механічних характеристик і нездатності ефективно перешкоджати розвитку тріщин в асфальтобетоні.

Незважаючи на те, що постійно розробляються нові види армуючих сіток зі скловолокна, їх ефективність та договічність залишається значно нижчою, ніж у поліестерних сіток типу Хателіт.

Найбільш ефективними геосітками є сітки Хателіт С за такими показниками:

армуючі нитки сіток виконані з поліестеру і в порівнянні з нитками зі скловолокна добре сприймають не тільки напругу в горизонтальній площині, але і напругу від багаторазових вертикальних навантажень. Нитки з поліестеру стійкі до дії від вертикальних напруг та деформацій. Нитки зі скла не сприймають вертикальних деформацій та напруги; вже у заводських умовах сітка оброблена бітумом, що забезпечує гарне зчеплення з асфальтобетоном; є композиційним матеріалом. Крім армуючих ниток сітки мають геотекстильну основу, що забезпечує під час укладання проектне положення сітки без додаткових операцій; розміри осередку армуючих сіток повинні дорівнювати подвоєному розміру найбільшої фракції щебеню. Для дрібнозернистого асфальтобетону оптимальний розмір осередку сітки 40х40 мм.

Також слід зазначити, що при динамічних випробуваннях зразків на вигин при максимальних значеннях напруг, що розтягують, рівних 10 МПа, кількість циклів до руйнування у зразка з Хателітом С в 13 разів вище, ніж у зразка з базальтовою сіткою. При триразовому проходженні ущільнюючої ковзанки базальтова сітка втратила майже 50% міцності (Хателіт С - 10%), а при 5 проходах - 60% (Хателіт С - 13%). Таким чином, очевидна тенденція втрати базальтової сіткою своєї міцності, зниження здатності до деформацій та руйнування зі збільшенням кількості циклів ущільнення або просто проходів важкого автотранспорту при дорожніх роботах. Для порівняння, у Хателіт С коефіцієнт механічних пошкоджень навіть при 5-кратному ущільненні залишався в межах допустимого - не перевищував 1,15.

Дослідження на зсувостійкість показали, що для керна з Хателіт С вона дорівнює 34 кН/м (внаслідок хорошого бітумного просочення, оплавлення і ущільнення нетканого матеріалу, нанесеного на сітку), а для керна з базальтовою сіткою сдвигостойчивость зменшилася 6 кН/м 15 кН/м.

Крім того, витрата 70% бітумної емульсії при укладанні сітки Хателіт С становить 0,3-0,5 л/м. кв., а при укладанні сітки з базальту – 1,0–1,2 л/м. кв.

Насамкінець слід зазначити, що геосітка Хателіт С сертифікована в Росії та Україні. Крім того, в Україні існує «Технологічний регламент використання сітки Hatelit 40/17 C для армування асфальтобетону».

Армування дороги:	Геосітка Хателіт С у рулонах:
Геосітка Хателіт 40/17 С:	Укладання асфальту поверх геосітки Хателіт 40/17 С:

Якщо ви дістаєтеся на дачу на власній машині, то рано чи пізно вам набридне ставити його просто біля ганку будинку. Ви задумаєтеся про те, що настав час побудувати для свого «залізного коня» стаціонарне паркування, яке захищає його під час вашого дачного відпочинку від жарких сонячних променів і атмосферних опадів. Найлегшою і найшвидшою у виконанні є стоянка для машини на дачі у вигляді майданчика з навісом. Поговоримо про те, як побудувати подібну стоянку і підберемо матеріали для неї.

Вибір розташування стоянки

Місце для «відпочинку» вашої машини має розташовуватися на рівній площадці. Косогір для стоянки категорично не годиться, тому що вам згодом доведеться постійно ставити автомобіль на ручне гальмо, укладати під колеса каміння або цеглу, та й просто нервувати, що машина, незважаючи на ваші старання, поїде без вашого дозволу. Однак, незважаючи на це, невеликий ухил для майданчика передбачити потрібно. Так машині простіше заїхати на стоянку. Передбачте також, щоб майданчик знаходився не в низині, а трохи вище за рівень землі. Тоді тут не застоюватиметься дощова вода та сніг.

Влаштування майданчика

Пристрій майданчика починається зі зняття у вибраному місці шару ґрунту товщиною 10-20 см. У цей невеликий котлован насипають і утрамбовують піщану чи щебеневу подушку.

Бетонна стяжка

Якщо грунт на ділянці досить стійкий і не схильний до сезонних зсувів, то можна зупинитися на бетонній стяжці, укріпленій арматурою. Для цього по периметру майданчика встановлюється дерев'яна опалубка з обрізної дошки необхідної висоти. Поверх піску заливається шар бетону товщиною близько 5 см, який відразу ж, не чекаючи застигання, кладеться арматурна сітка. Зверху вона знову заливається бетоном.

Товщина бетонного майданчика повинна бути не менше 10 см, якщо автомобіль великий і важкий, то краще цю цифру збільшити. Незважаючи на те, що бетон схопиться вже через 2-3 дні (у цей час вже можна буде забирати опалубку), експлуатувати її ще не можна. Зачекайте ще місяць, поки бетон не набере остаточної міцності – тоді він зможе витримати вагу машини.

Тротуарна плитка

У тому випадку, якщо грунт схильний до спукування, то вже через рік бетонну поверхню майданчика може зламати, тому потрібно віддати перевагу іншому варіанту. Хорошим вибором може стати тротуарна плитка, яка, за рахунок зазорів між собою, дозволить волозі краще випаровуватися з поверхні землі і основа стоянки менше коробиться.

Така плитка буває зовсім різної фактури та кольору – стилізована під певний сорт дерева чи каменю. Для автостоянки краще використовувати плитку «під граніт».

Укладається тротуарна плитка дуже легко - на утрамбовану щебеневу подушку або шар піску і цементу. Жодних інших сполучних, наприклад, клею не потрібно. Плитка прибивається до поверхні спеціальним гумовим молоточком і щільно зчіплюється з основою. Після того, як плитка буде укладена, бажано по її межі встановити бордюрний камінь. Замість плитки як облицювання майданчика можна використовувати бруківку, натуральний камінь, клінкерну цеглу.

Щебенева відсипка

У випадку грунтів, що спучуються, на поверхні майданчика можна використовувати і звичайний щебінь. Достатньо засипати у вириту ямку шар щебеню та майданчик для стоянки готовий.

Газонні грати

А це вже варіант для любителів екологічно чистих покриттів, які ідеально вписуються в природний ландшафт. Екопарковка - це особлива жорстка пластикова решітка, що створює основу для ґрунту, в яку висівається газонна трава.

Полімерні грати рівномірно розподілять вагу машини по всьому майданчику, тому на траві не утворюються колії від коліс і газон завжди виглядатиме доглянуто. Переваги екопаркування – довговічність (до 25 років), водовідведення, морозостійкість. Решітка не вимагатиме жодного догляду в період всього терміну використання, проте відрізняється відносною дорожнечею.

Навіс над майданчиком

Незалежно від того, яке покриття для своєї стоянки ви віддали перевагу, небажано залишати її відкритою для опадів та сонячних променів. Сучасний будівельний ринок пропонує величезний вибір навісів для автостоянок. Великою популярністю користується навіс, що є легкою конструкцією зі сталевого каркаса і даху - покриття з полікарбонату, шиферу, металочерепиці, профнастилу.

Такі конструкції продаються вже в готовому вигляді або їх можна замовити частинами. Якщо є бажання, то такий навіс можна зробити самостійно. Для цього будуть потрібні опорні та поперечні металеві труби, з яких за допомогою зварювання або болтів споруджується каркас. Зверху дах покривається дерев'яними дошками, шифером або руберойдом - дивлячись, що у вас є.

Таким чином, стоянка під машину на дачі може мати найрізноманітніший вид - від відверто урбаністичної (з майданчиком з бетону та навісом з полікарбонату) до максимально природної (екопарковка з дерев'яним навісом). Головне, щоб вона змогла захистити автомобіль від зовнішніх негативних факторів та вписалася у загальний стиль вашої ділянки.

Дорожні покриття з асфальту поширені та надзвичайно популярні. Це пов'язано, перш за все, з довговічністю та міцністю такого варіанту. Щоб ці умови були повністю виконані, необхідно дотриматись низки умов. Технологія укладання асфальту відрізняється певними труднощами, але якщо все зробити правильно, витрати окупляться бездоганним покриттям та безпроблемною експлуатацією.

Види асфальтного покриття

У виробництві асфальтної суміші використовуються бітумні матеріали (смоли), а також армуючий наповнювач. Його роль відіграє великий пісок та мінеральні породи певної фракції. Всі матеріали повинні бути гарної якості, а залежно від виду та призначення покриття до складу додаються інші інгредієнти.

Типи асфальту:

1. Покриття першого класу. Використовуються для укладання трас, здатні витримувати великі навантаження. Технологія передбачає застосування мінерального наповнювача розміром чотири сантиметри. Такі покриття витримують вагу навантаженого транспорту та інтенсивне використання.
2. Покриття другого класу. Застосовуються для асфальтування площ, тротуарів та пішохідних доріг. Найбільші включення асфальтової суміші досягають 25 мм.
3. Покриття третього класу. Пріоритетом у разі буде пластичність суміші. Мінеральні частинки мінімального розміру (до 15 мм), що дає змогу отримати щільне прилягання складу. Таким покриттям оснащують місця безтранспортного використання (приватні двори, території закладів, спортивні майданчики).

Пропорції та норми виготовлення регулюються ГОСТ, але багато виробників ігнорують таке правило та використовують дешеві замінники. На якості асфальтної суміші це відображається не найкраще, тому краще замовляти цей товар у дійсно перевірених компаній, наприклад, представництв фірми «Дорожні Технології».

Технології нанесення:

• Гарячий асфальт. Його технологія укладання вимагає використання спеціальної техніки, а також дотримання ряду умов. Насамперед це температура готової суміші та повітря навколишнього середовища. Неприпустимо укладати асфальт, що остигнув, а також виконувати роботи при негативних температурах. Другий важливий момент – швидкість укладання гарячого асфальту. Якщо роботи не виконані відповідно до ГОСТу, якість покриття буде поганою. Гарячий асфальт використовується для прокладання нових доріг та тротуарів. Після нанесення покриття має деякий час не використовуватись, щоб забезпечити досить міцне зчеплення.
• Холодний асфальт. Його номи також регламентуються ГОСТ і СНІП, але у виробництві використовуються бітуми інших марок, які швидше тверднуть і не вимагають певної температури. Укладати холодний асфальт можна у ширшому діапазоні температур навколишнього середовища (допускається до -5ºС). Найчастіше такий спосіб застосовується при виконанні ямкового ремонту доріг або для виконання асфальтування самотужки.

Придбати холодний асфальт можна не тільки безпосередньо у виробника, але й у будівельних магазинах. Герметична тара дозволяє зберегти його характеристики до кількох місяців. Разом з тим, за міцністю та терміном служби холодна суміш значно поступається альтернативному варіанту, тому застосування на жвавих трасах або місця активного використання дещо обмежене.

Підготовчі роботи перед укладанням асфальту

Важлива умова правильного укладання – дотримання вимог ГОСТ та СНІП щодо підготовки поверхонь. Ці нормативи передбачають кілька етапів, від яких також залежатиме якість майбутньої дороги.

Як підготувати поверхню:

1. Розчистити та розмітити ділянку асфальтування. При необхідності (болотиста місцевість, можливі проблеми із ґрунтом) виконуються геодезичні дослідження.
2. Верхній шар ґрунту знімається повністю. Для автострад можливе зведення спеціального насипу, а ось для пішохідної дороги з асфальту це не потрібно.
3. На дно траншеї засипається піщана «подушка», після чого необхідно встановити спеціальний матеріал – геотекстиль. Він запобігатиме зміщенню будівельних матеріалів великих фракцій у пісок.
4. В отриманий котлован потрібно засипати щебінь різного розміру. Від призначення покриття залежатиме фракція матеріалу. Найбільший щебінь використовують для прокладання магістралей. Шари розташовуються в порядку зменшення - від великих до дрібнозернистих матеріалів.
5. Кількість підготовчих шарів залежить від подальшого використання дороги. Після встановлення матеріал добре притискається спеціальним катком. Це забезпечить надійне зчеплення, усунувши можливі проблеми з експлуатацією.
6. Для зміцнення та запобігання появі тріщин на готовому покритті використовують армуючу сітку.

ДЕРЖСТАНДАРТ з укладання асфальту регламентує всі можливі нюанси, пов'язані з виконання такого покриття. Процес цей відрізняється складністю, адже навіть за наявності спеціальної техніки більшість робіт досі потребує ручної праці.

Як виконується асфальтування

Правила укладання асфальту здебільшого залежать від виду та призначення покриття, але деякі нормативи міняти не можна. Такі правила чітко прописані в ГОСТ та СНІП, і саме вони забезпечують довговічність та якість майбутніх доріг та тротуарів.

За вимогами ГОСТ асфальтування доріг та тротуарів повинно проводитись за сприятливих погодних умов. Виробництво суміші також визначено нормативами цих документів. Укладання асфальту СНІП (будівельні норми та правила) також визначає якість готових робіт, причому від етапу проведення підготовчих робіт до завершального циклу.

Основні вимоги нормативів:

• Безпосередньо перед укладанням асфальту на підготовлену поверхню наноситься підігрітий бітум або бітумна емульсія.
• Укладання гарячого асфальту повинно проводитися виключно за плюсової температури повітря (не нижче 5 градусів).
• Суміш має бути певною температурою, тому перед нанесенням вона підтримується у гарячому (не нижче 100 градусів) стані.
• Товщина шару асфальтової суміші визначається призначенням покриття. Наноситься асфальт ділянками певної довжини, після чого вирівнюється та ущільнюється.
• Ущільнення шару слід розпочинати безпосередньо після засипки. Для цього використовується спеціальна техніка - ковзанка, вібропрес або асфальтоукладач.
• Застигати нанесений шар повинен не менше доби, але для холодного асфальту цей час може становити лише кілька годин.

Сучасні добавки - пластифікатори дозволяють робити укладання навіть при негативних температурах. Ця суміш має назву асфальтобетон. Вона досить дорога і найчастіше використовується для екстреного ремонту доріг у зимовий час.

Заключні роботи

Після асфальтування на ділянку майбутньої дороги необхідно нанести спеціальне просочення. Вона забезпечує щільну зчіпку з асфальтом та надає покриттю привабливого зовнішнього вигляду.

Розрізняють такі варіанти просочення:

1. Асфальтова емульсія. Серед всіх видів це найбільш доступна за вартістю, але не завжди суміш, що виправдовує очікування. Найчастіше застосовується для ділянок дороги без інтенсивного навантаження чи тротуарів.
2. Кам'яновугільна смола. Надійна основа, яка надає ще й естетичну привабливість готового покриття. Вона не схильна до впливу нафтопродуктів, відрізняється тривалим терміном використання.
3. Акрилові полімери Додавання спеціальних компонентів у суміш дозволяє отримати еластичне та міцне покриття. Є можливість навіть змінити колір, що використовується для додаткового декору території.

При виборі фінішного шару варто враховувати як фінансове питання, а й основне призначення проекту. Від того, наскільки інтенсивно використовується дорожнє покриття необхідно відштовхуватися при виборі суміші.

Створення асфальтового покриття – важливий процес, адже це визначає якість та довговічність майбутніх доріг та тротуарів. Класифікація сумішей та процес нанесення визначається вимогами ГОСТ та СНІП, а також видами дорожніх робіт. Щоб покриття прослужило максимальний термін, навіть при інтенсивному навантаженні важливо вибрати надійного виробника. «Дорожні технології» гарантують швидкість виконання та дотримання всіх вимог якості.

РІАМО - 1 груд.Асфальтове покриття на дорогах у центрі Москви служить щонайменше три роки, повідомив керівник державної бюджетної установи (ГБУ) «Автомобільні дороги» Олександр Орєшкін.

Гарантійний термін для асфальту на центральних московських вулицях становить три роки. Але це не означає, що ми обов'язково оновлюємо асфальт, коли закінчується гарантія. Включення дороги до плану ремонту залежить від її стану. А на це впливають погода та завантаженість вулиці», - сказав Орешкін в інтерв'ю, опублікованому в п'ятницю на офіційному порталі мера столиці.

Він додав, що кожної весни фахівці проводять моніторинг вулично-дорожньої мережі, і якщо приходять до висновку, що асфальт може пролежати ще рік, ніхто його не змінює. Гарантійний термін на менш завантажених трасах може сягати чотирьох і навіть п'яти років.

«Приміром, який сенс частіше міняти дорожнє покриття у невеликому провулку, де проїжджає одна машина за десять хвилин? Там він може спокійно пролежати і шість років без ремонту чи заміни», - пояснив Орешкін.

За його словами, ГБУ «Автомобільні дороги» у сфері впровадження нових технологій здебільшого співпрацює з Московським автомобільно-дорожнім державним технічним інститутом (МАДІ). Розробки надалі використовуються у Москві, а й у інших містах Росії. У МАДИ установа має свою лабораторію перевірки якості свіжоукладеного асфальту.

«Весь асфальт, який ми вкладаємо у Москві, виготовляється на місцевих підприємствах. Сьогодні у столиці працює 10 асфальтобетонних заводів та один цементно-бетонний. Їх збудували за останні чотири роки. Вони найкращі у світі з погляду екологічної безпеки. Усі нові асфальтові склади розроблені російськими вченими. У ремонті доріг нам у Заходу, запевняю, вже нема чому вчитися», - підкреслив Орешкін.

Він також додав, що у столиці понад чотири роки тому почали застосовувати полімерно-бітумні в'яжучі суміші при укладанні верхнього шару асфальту. Вони були розроблені спеціально для клімату Центральної Росії. Їх використовують на центральних вулицях, кільцевих та вилітних магістралях.

«Основа таких сумішей – габро-діабазовий щебінь. Це вулканічна гірська порода, за мінеральним складом близька до граніту, її видобувають у Карелії. Матеріал не боїться морозів і має високу міцність (1,4 тисячі кілограм/квадратний сантиметр). Використання суміші на основі габро-діабазового щебеню при укладанні асфальту підвищує зносостійкість дорожнього полотна, зводить до мінімуму провали та просідання. Полімерний компонент скріплює щебінь і робить покриття ще міцнішим», - сказав Орешкін.

3.3. Вимоги до технічних параметрів та характеристик доріг

3.4. Допустимі габарити, осьове навантаження та загальна маса автомобілів

Розділ II зміна стану доріг у процесі експлуатації Глава 4. Вплив автомобілів та природних факторів на дорогу та умови руху

4.1. Взаємодія автомобіля та дороги

4.2. Вплив автомобільних навантажень на дорожній одяг

4.3. Вплив клімату та погоди на стан доріг та умови руху автомобілів

4.4. Районування території за умовами руху на дорогах

4.5. Вплив природних факторів на дорогу

4.6. Водно-тепловий режим земляного полотна в процесі експлуатації доріг та його вплив на умови роботи дорожнього одягу

4.7. Пучини на автомобільних дорогах та причини їх утворення.

Глава 5. Процес розвитку та причини виникнення деформацій та руйнувань автомобільних доріг

5.1. Загальні закономірності змін стану доріг у процесі експлуатації та їх основні причини

5.2. Умови навантаження та основні причини виникнення деформацій земляного полотна

5.3. Основні причини виникнення деформацій дорожнього одягу та покриттів

5.4. Причини утворення тріщин та ямочності та їх вплив на стан дорожнього одягу

5.5. Умови утворення колій та їх вплив на рух автомобілів.

Глава 6. Види деформацій та руйнувань автомобільних доріг у процесі експлуатації

6.1. Деформації та руйнування земляного полотна та водовідведення

6.2. Деформації та руйнування нежорстких дорожніх одягів

6.3. Деформації та руйнування цементобетонних покриттів

6.4. Знос дорожніх покриттів та його причини

Глава 7. Закономірності зміни основних транспортно-експлуатаційних характеристик автомобільних доріг

7.1. Загальний характер зміни міцності дорожнього одягу в процесі експлуатації

7.2. Динаміка зміни рівності дорожніх покриттів залежно від початкової рівності та вантажонапруженості

7.3. Шорсткість та зчіпні якості дорожніх покриттів

7.4. Працездатність та критерії призначення ремонтних робіт

Розділiiiмоніторинг стану автомобільних доріг глава 8. Методи визначення транспортно-експлуатаційних показників автомобільних доріг

8.1. Споживчі властивості як основні показники стану дороги

8.2. Швидкість руху та методи її визначення

8.3. Вплив параметрів та стану дороги на швидкість руху автомобілів

8.4. Оцінка впливу кліматичних факторів на швидкість руху

8.5. Пропускна спроможність та рівні завантаження дороги рухом

8.6. Оцінка впливу дорожніх умов на безпеку руху

8.7. Методи виявлення ділянок концентрації дорожньо-транспортних пригод

Глава 9. Методи оцінки транспортно-експлуатаційного стану доріг

9.1. Класифікації методів оцінки стану доріг

9.2. Визначення фактичної категорії існуючої дороги

9.3. Методи візуальної оцінки стану доріг

9.4. Методи оцінки стану доріг за технічними параметрами та фізичними характеристиками та комбіновані методи

9.5. Методика комплексної оцінки якості та стану доріг за їх споживчими властивостями

Глава 10. Діагностика як основа оцінки стану доріг та планування ремонтних робіт

10.1. Мета та завдання діагностики автомобільних доріг. Організація робіт з діагностики

10.2. Вимірювання параметрів геометричних елементів доріг

10.3. Вимірювання міцності дорожнього одягу

10.4. Вимірювання поздовжнього та поперечного рівня дорожніх покриттів

10.5. Вимірювання шорсткості та зчіпних якостей покриттів

10.6. Визначення стану земляного полотна

Розділ IV система заходів щодо утримання та ремонту доріг та їх планування розділ 11. Класифікація та планування робіт з утримання та ремонту доріг

11.1. Основні принципи класифікації робіт з ремонту та утримання

11.2. Класифікація робіт з ремонту та утримання автомобільних доріг загального користування

11.3. Міжремонтні терміни служби дорожнього одягу та покриттів

11.4. Особливості планування робіт з утримання та ремонту доріг

11.5. Планування дорожньо-ремонтних робіт на основі результатів діагностики

11.6. Планування ремонтних робіт з урахуванням умов їх фінансування та використанням програми техніко-економічного аналізу

Глава 12. Заходи щодо організації та забезпечення безпеки руху на дорогах

12.1. Методи організації та забезпечення безпеки руху на автомобільних дорогах

12.2. Забезпечення рівності та шорсткості дорожніх покриттів

12.3. Удосконалення геометричних параметрів та характеристик доріг для підвищення безпеки руху

12.4. Забезпечення безпеки руху на перетинах та на ділянках доріг у населених пунктах. Освітлення автомобільних доріг

12.5. Організація та забезпечення безпеки руху у складних погодних умовах

12.6. Оцінка ефективності заходів щодо підвищення безпеки руху

Розділ V технологія утримання автомобільних доріг глава 13. Утримання доріг навесні, влітку та восени

13.1. Зміст земляного полотна та смуги відведення

13.2 Зміст дорожнього одягу

13.3. Ремонт тріщин асфальтобетонних покриттів

13.4. Ямочний ремонт покриттів з асфальтобетону та бітумомінеральних матеріалів. Основні способи ямкового ремонту та технологічні операції

13.5. Знепилювання доріг

13.6. Елементи облаштування доріг, засоби організації та забезпечення безпеки руху, їх утримання та ремонт

13.7. Особливості утримання доріг у гірській місцевості

13.8. Боротьба з піщаними заметами

Глава 14. Озеленення автомобільних шляхів

14.1. Класифікація видів озеленення автомобільних шляхів

14.2. Снігозахисні лісонасадження

14.3. Принципи призначення та покращення основних показників снігозатримувальних лісонасаджень

14.4. Протиерозійне та шумо-газо-пилозахистне озеленення

14.5. Декоративне озеленення

14.6. Технологія створення та догляд за снігозахисними лісонасадженнями

Розділ 15. Зимове утримання доріг

15.1. Умови руху автомобільними дорогами взимку та вимоги до їх утримання

15.2. Снігопринос та снігозаносність доріг. Районування території за труднощами снігоборотьби на автомобільних дорогах

15.3. Захист доріг від снігових заметів

15.4. Очищення доріг від снігу

15.5. Боротьба із зимовою слизькістю

15.6. Полежи і боротьба з ними

Розділ VІ. Технологія та засоби механізації робіт з утримання та ремонту автомобільних доріг глава 16. Ремонт земляного полотна та системи водовідведення

16.1. Основні види робіт, що виконуються при капітальному ремонті та ремонті земляного полотна та системи водовідведення

16.2. Підготовчі роботи до ремонту земляного полотна та водовідведення

16.3. Ремонт узбіччя та укосів земляного полотна

16.4. Ремонт системи водовідведення

16.5. Ремонт пучинистих ділянок

16.6. Поширення земляного полотна та виправлення поздовжнього профілю

Глава 17. Ремонт покриттів та дорожнього одягу

17.1. Послідовність робіт при ремонті дорожніх одягів та покриттів

17.2. Влаштування шарів зносу, захисних та шорстких шарів

17.3. Регенерація покриттів та нежорстких дорожніх одягів

17.4. Утримання та ремонт цементобетонних покриттів

17.5. Ремонт гравійних та щебеневих покриттів

17.6. Посилення та розширення дорожнього одягу

Розділ 18. Ліквідація колій на автомобільних дорогах

18.1. Оцінка характеру та виявлення причин колієутворення

18.2. Розрахунок та прогнозування глибини колії та динаміки її розвитку

18.3. Класифікація методів боротьби з колеєутворенням на автомобільних дорогах

18.4. Ліквідація колій без усунення або з частковим усуненням причин колії

18.5. Методи ліквідації колій з усуненням причин колії

18.6. Заходи щодо попередження утворення колій

Глава 19. Машини та обладнання для утримання та ремонту автомобільних доріг

19.1. Машини для утримання автомобільних доріг у літній період

19.2. Машини для зимового утримання доріг та комбіновані машини

19.3. Машини та обладнання для ремонту автомобільних доріг

19.4. Машини для розмітки покриттів

Розділ VII організаційне та фінансове забезпечення експлуатаційного утримання автомобільних доріг Розділ 20. Збереження доріг у процесі експлуатації

20.1. Забезпечення безпеки автомобільних доріг

20.2. Порядок сезонного обмеження руху

20.3. Порядок пропуску негабаритних та великовагових вантажів

20.4. Ваговий контроль на автомобільних дорогах

20.5. Огородження місць проведення дорожніх робіт та організація руху

Глава 21. Технічний облік, паспортизація та інвентаризація автомобільних шляхів

21.1. Порядок технічного обліку, інвентаризації та паспортизації автомобільних доріг

Розділ 3 «Економічна характеристика» відображає дані економічних обстежень, досліджень, обліку руху, статистичних та економічних оглядів.

21.2. Облік руху на автомобільних дорогах

21.3. Автоматизовані банки дорожніх даних

Глава 22. Організація та фінансування робіт з утримання та ремонту доріг

22.1. Особливості та завдання організації робіт з утримання та ремонту доріг

22.2. Проектування організації робіт з утримання доріг

22.3. Проектування організації ремонту доріг

22.4. Методи оптимізації проектних рішень щодо утримання та ремонту доріг

22.5. Фінансування робіт з ремонту та утримання доріг

Розділ 23. Оцінка ефективності проектів ремонту доріг

23.1. Принципи та показники оцінки ефективності

23.2. Форми суспільної ефективності інвестицій у ремонт доріг

23.3. Врахування невизначеності та ризику при оцінці ефективності ремонту доріг

Глава 24. Планування та аналіз виробничо-фінансової діяльності дорожніх організацій щодо утримання та ремонту автомобільних доріг

24.1. Види, основні завдання та нормативна база планування

24.2. Зміст та порядок розробки основних розділів річного плану діяльності дорожніх організацій

24.3. Економічний аналіз діяльності дорожніх організацій

Список літератури

11.3. Міжремонтні терміни служби дорожнього одягу та покриттів

Міжремонтні терміни служби дорожніх одягів та покриттів є одним із найважливіших техніко-економічних показників, що визначають планову періодичність виконання та фінансування ремонтних робіт. Їх розглядають як період від моменту здачі дороги в експлуатацію до першого капітального ремонту (ремонту), а також між двома суміжними ремонтами в процесі експлуатації.

У Росії її міжремонтні терміни вперше розробили Союздорнії у період 1950-1955 гг. та затверджено постановою Ради Міністрів РРФСР 7.03.61 № 210 як норми капітального та середнього ремонту відповідно дорожніх одягів та покриттів. Ці норми діяли до 1988 р. незалежно від розрахункових термінів служби, що приймаються при проектуванні дорожніх одягів (Інструкції ВСН 46-60, ВСН 46-72, ВСН 46-83) приблизно на 20% меншими за величиною, що могло бути однією з причин наявного недоремонту автомобільних шляхів. У 1988 р. введено в дію регіональні та галузеві норми міжремонтних термінів служби нежорстких дорожніх одягів та покриттів, розроблені Гіпродорнії за участю науково-дослідних, проектних та інших організацій (Апестин В.К. Про розробку загальносоюзних норм міжремонтних термінів // Автомобільні дороги. 1987. – № 8. – С. 7-10).

Регіональні норми розроблені на основі вирішення багатоваріантного техніко-економічного завдання за критерієм мінімуму сумарних наведених автотранспортних засобів. C пекло(у тому числі дорожніх) та позатранспортних витрат З в :

З заг =C пекло +З в= Min. (11.1)

Розрахунки свідчать, що оптимізацію міжремонтних термінів служби дорожнього одягу та покриттів можна виконати з достатньою точністю в межах рекомендованого СНіП 2.05.02-85 періоду до реконструкції дороги. З огляду на це математичну модель вартості при періоді зіставлення витрат Т р= 20 років можна у наступному вигляді:

Коефіцієнт віддаленості витрат та Е нп- коефіцієнт для приведення різночасних витрат (відповідно до Е нп = 0,08);

п,m- відповідно кількість ремонтів дорожнього одягу, покриття;

З д- Витрати пристрій дорожнього одягу;

З o ,З п- відповідно витрати на ремонт дорожнього одягу, покриття;

A o ,A п- додаткові транспортні втрати через зниження швидкості руху під час проведення дорожньо-ремонтних робіт;

П o ,П п- додаткові втрати, пов'язані з витратами часу пасажирів у дорозі в період виконання дорожньо-ремонтних робіт;

До а - одноразові капітальні вкладення у транспорт у рік експлуатації дороги;

До а- додаткові щорічні капітальні вкладення у транспорт, пов'язані зі щорічним збільшенням обсягу перевезень та погіршенням умов руху на дорозі;

З з- Витрати утримання дороги;

А t - поточні щорічні витрати на перевезення вантажів та пасажирів;

П t- щорічні втрати, пов'язані з витратами часу пасажирів у дорозі;

П ДТП - Втрати від дорожньо-транспортних пригод.

Оптимізаційна модель складається з кількох взаємопов'язаних ланок, що дозволяють поетапно розглянути роботу автомобільної дороги, оцінити режими руху автомобілів залежно від щорічного технічного стану дорожніх конструкцій та інших експлуатаційних умов та поелементно визначити можливі витрати за період зіставлення витрат, що розглядається. На рис. 11.1 представлена ​​модель експлуатаційного циклу, що визначає порядок оцінки стану дороги, ресурсу за міцністю дорожнього одягу, зношення покриття, завантаження дороги рухом та розрахунку поточних витрат.

Рис. 11.1. Укрупнена модель експлуатаційного циклу для оптимізації міжремонтних термінів служби дорожнього одягу та покриттів

Як критерій граничного стану дорожнього одягу приймали мінімально допустимий за умовами руху еквівалентний модуль пружності дорожньої конструкції і відповідний йому граничний стан дорожнього покриття по рівній, що визначається з урахуванням надійності дорожнього одягу. Критерієм граничного стану дорожнього покриття капітального та полегшеного дорожнього одягу вважали мінімально допустимий коефіцієнт зчеплення колеса з покриттям за умовами безпеки дорожнього руху. Граничний стан покриття перехідного дорожнього одягу оцінювали за величиною максимального зносу покрита, що приймається рівним 50 мм, виходячи з точності методу розрахунку дорожнього одягу.

Оцінку режимів руху автомобілів залежно від різних факторів, що впливають, здійснювали відповідно до ГДН 218.0.006-2002.

Оптимізацію міжремонтних термінів служби проводили для конструкцій, що відповідають сучасним вимогам щодо якості виконання робіт.

На практиці слід розрізняти міжремонтні терміни - розрахункові та нормативні, а також фактичні терміни служби, які визначаються за результатами статистичної обробки даних спостережень за поведінкою автомобільних доріг у період експлуатації.

Розрахунковий термін служби дорожнього одягу - це період часу, в межах якого знижується несуча здатність (коефіцієнт міцності) дорожньої конструкції до рівня, при якому досягається розрахункова надійність дорожнього одягу і відповідний граничний стан покриття по Рівності.

До дефектів, що визначають граничний стан дорожнього одягу з удосконаленими покриттями, відноситься «сітка тріщин», що суттєво впливає на рівність дорожнього покриття, а перехідних дорожніх одягів – колію з поперечними хвилями. Сітка тріщин- поздовжні, поперечні та косі тріщини, розвинені в зоні проходу коліс транспортних засобів (смуга накату) та утворюють замкнуті фігури з довжиною сторони менше 1 м. Колія з поперечними хвилями- яскраво виражене поглиблення вздовж дороги по смузі накату з поперечними западинами, що чергуються, і гребенями через 0,5-2 м. Для визначення розрахункового терміну служби дорожнього одягу Т рфвикористовують залежність, отриману на основі критерію оборотного прогину з урахуванням положень ОДН 218.1.052-2002 у частині призначення необхідної міцності дорожнього одягу:

(11.3)

де (11.5)

N ф- фактична інтенсивність руху транспортного потоку (на смугу) на момент польових випробувань дорожнього одягу, приведена до розрахункового автомобіля, авт/сут;

 - коефіцієнт, що приймається залежно від типу дорожнього одягу (  = 0,12-0,171);

 - коефіцієнт, що враховує агресивність впливу розрахункових автомобілів (навантаження на колесо 50 кН) у різних погодно-кліматичних умовах (  = 0,7-3,5);

Аі У- параметри емпіричної закономірності, що характеризують роботу дорожнього одягу під впливом навантажень, що багаторазово повторюються, і прийняті А= 125 МПа та У= 68 МПа при орієнтації на випробування дорожнього одягу шляхом статичного навантаження колесом автомобіля;

q- Показник зростання інтенсивності руху ( q1);

Е ф- модуль пружності дорожньої конструкції, МПа;

Х i- Показник, що залежить від розрахункового рівня надійності дорожнього одягу;

До сі- Коефіцієнт, що враховує опір конструктивних шарів зсуву та розтягуванню при згині;

До рг- коефіцієнт відносної міцності дорожнього одягу, що призначається залежно від типу дорожнього одягу та категорії дороги ( До рг = 0,63-1,00);

K reg- регіональний коефіцієнт ( K reg = 0,85-1,00);

K z- Коефіцієнт, що залежить від фактичної інтенсивності руху.

Розрахунковий термін служби покриття - це період часу, в межах якого збільшується зношування поверхні покриття до величини, що гранично допускається за умовами руху. Знос покриття - збільшення слизькості покриття капітальних та полегшених одягів за рахунок зменшення коефіцієнта зчеплення або зменшення товщини покриття (мм/рік) перехідних дорожніх одягів за рахунок стирання та втрати матеріалу під дією коліс автомобілів та природних факторів.

Термін служби покриття капітальних та полегшених дорожніх одягів визначають за залежністю, що ґрунтується на ресурсі поверхневих обробок:

де (11.6)

N pc- ресурс покриття (кількість проїздів розрахункових автомобілів, що знижують коефіцієнт зчеплення до мінімально допустимої величини);

До- Коефіцієнт, що враховує повторюваність проїздів автомобілів по одному сліду;

з- кількість періодів, що розглядаються в році (сезони року);

 агр- Коефіцієнт агресивності впливу розрахункових автомобілів на покриття в аналізований сезон року (в середньому 0,75; 1,00; 0,85 і 0,60 відповідно для весни, літа, осені та зими);

t c- Тривалість аналізованого періоду року;

N з 1 - інтенсивність руху (авт/сут) у перший рік експлуатації, наведена до розрахункових навантажень по зносу покриття, використовуючи наступну емпіричну формулу для визначення коефіцієнта приведення cj :

де (11.7)

Питомий тиск у площині контакту колеса автомобіля з дорожнім покриттям (0,10,75).

Для перехідних та нижчих типів дорожніх одягів термін служби tможна визначити з формули, що визначає сумарний знос покриття за tроків у дорожньо-кліматичній зоні (ДКЗ):

де (11.8)

[І] - допустиме зношування покриття, мм;

a,b- емпіричні параметри, що залежать від регіональних умов та визначаються за табл. 11.1, одержаної з урахуванням результатів дослідження О.І. Попова (Попов Є.І. Розрахунок товщини гравійних покриттів з урахуванням поточного зносу на заданий термін служби. – М.: 1971. – С.150-168. – (Сб. нав. тр. / Союздорні; вип. 47).

N 1 - інтенсивність руху транспортного потоку на смугу в 1-й рік експлуатації, приведена до розрахункового вантажного автомобіля (навантаження на задню вісь 100 кН), авт.

Таблиця 11.1

Нормативний міжремонтний термін служби- це економічно ефективний період часу, рівний розрахунковому терміну служби, у якому забезпечується мінімум сумарних наведених дорожніх, транспортних і позатранспортних витрат. Нормативні терміни служби приймають відповідно до регіональних та галузевих норм ВСН 41-88.

Норми відносяться до нежорсткого дорожнього одягу та покриття і призначені для розробки норм перспективного планування обсягів фінансування на ремонт автомобільних доріг загального користування, уточнення норм витрати матеріалів та коштів на ремонт доріг, а також для використання при розрахунку міцності проектованих дорожніх одягів та шарів посилення конструкцій, що у експлуатації.

Для дорожнього одягу нормативні терміни та відповідні їм рівні надійності конструкції наведені у табл. 11.2. Рівень надійності розраховують відповідно до ГОСТ 27.002-89 (ГОСТ 27.002-89. Надійність у техніці. Основні поняття, терміни та визначення. - 37с):

До н = 1 -r, де (11.9)

r- Частка деформованої поверхні покриття наприкінці терміну служби дорожнього одягу.

Таблиця 11.2

	Тип дорожнього одягу	Дорожньо-кліматична зона (ДКЗ)
		Т o	K н	Т o	K н	Т o	K н
	Капітальний
	Капітальний
	Капітальний
	Полегшений
	Капітальний
	Полегшений
	Перехідний
	Полегшений
	Перехідний

Примітка. Проміжні значення термінів служби Т oта відповідних значень K нприймають по інтерполяції у межах зазначених величин кожного типу дорожнього одягу.

Зазначені у табл. 11.2. норми найбільших термінів служби для кожного типу дорожнього одягу та відповідні їм норми надійності дорожнього одягу використовують при проектуванні автомобільних доріг для розрахунку дорожніх одягів на міцність. Їх також використовують при розрахунку шарів посилення конструкцій у процесі експлуатації дороги, але не більш ніж фактичний термін служби автомобільної дороги до реконструкції.

У разі норму надійності дорожнього одягу приймають по інтерполяції між верхнім і нижнім значеннями. Для капітальних та полегшених дорожніх одягів допускається зменшення на 15 % норми терміну служби від мінімальних значень за збереження норми надійності. При плануванні та виробництві ремонтних робіт шляхом термопрофілювання норму рівня надійності дорожнього одягу знижують на 10 %.

Для жорсткого дорожнього одягу норму міжремонтного терміну служби слід приймати рівною 25 рокам відповідно до прийнятого розрахункового терміну служби конструкції при проектуванні.

Норми міжремонтних термінів служби дорожніх покриттів ( Т п) на дорогах з капітальним і полегшеним дорожнім одягом приймають за табл. 11.3. залежно від інтенсивності руху транспортного потоку в перший рік після будівництва або робіт з влаштування шорстких поверхонь при ремонті доріг.

Таблиця 11.3

Інтенсивність руху по найбільш завантаженій смузі, авт.	Дорожньо-кліматична зона	T п, роки
Понад 6 500
Понад 6 000
Понад 5 000

Примітки: 1. Норму терміну служби покриття знижують на 20 % при використанні як в'яжучого для поверхневих обробок дьогтів і смол і на 30 % при використанні вапнякового щебеню. 2. Відшкодування зносу покриттів перехідних дорожніх одягів передбачають з періодичністю не пізніше як за 3 роки.

Планування робіт з ремонту доріг за міжремонтними термінами служби дорожнього одягу та покриттів. p align="justify"> При складанні перспективних планів ремонтних робіт на мережі доріг великого регіону або країни в цілому можна використовувати метод планування, заснований на використанні міжремонтних термінів служби. У цьому випадку щорічні фізичні обсяги робіт із ремонту дорожнього одягу на мережі доріг визначають за формулою

(11.10)

L 1 ,L 2 ,...L п- протяжність доріг, однотипних за категорією, інтенсивністю руху, кліматичними умовами, дорожнім одягом, км;

T o 1 ,T o 2 ,...T o п- Відповідні міжремонтні терміни служби дорожнього одягу.

При необхідності виділити окремий об'єм ремонту покриття, розрахунок ведуть за формулою

T П 1 ,T П 2 ,...T Пп- міжремонтні терміни служби покриття.

Заплановані обсяги фінансових витрат на ремонт доріг визначають множенням протяжності доріг, що ремонтуються, на середню вартість відповідного ремонту одного кілометра доріг.

"

Найчастіше застосовуваною асфальтобетонною сумішшю, для влаштування верхнього шару покриття на дорогах з високою інтенсивністю руху, є щебенево-мастичне асфальтобетон, що виробляється за ГОСТ 31015-2011 (ЩМА-20). Завдяки високому вмісту раціонально підібраного фракційного щебеню, в тому числі по межах розсіву, в ньому формується більш стійка структурна структура, завдяки якій шар ЩМА краще сприймає навантаження і показує хорошу стійкість до експлуатаційних деформацій.

При динамічних і температурних навантаженнях і деформаціях саме якість в'яжучого забезпечує створення «моноліту», що має всі необхідні експлуатаційні характеристики. На нашу думку, вкрай недостатньо приділяється увага якості вихідного бітуму та перевірці характеристик а/б по тріщиностійкості та зсувостійкості при низьких температурах та водонасичення, у тому числі після заморожування та відтавання, стійкості до утворення пластичної колії.

Закономірний результат - високий ризик недотримання гарантійних термінів експлуатації при будівництві та ремонті та сезонне обмеження руху вантажного автотранспорту «на просушування», тобто додаткові втрати для всіх суб'єктів економіки РФ. Розглянемо наш крок до вирішення цієї проблеми.

Застосування бітумів, одержаних за технологією окислення, які відповідають вимогам ГОСТ, як показує практика, не забезпечує необхідної довговічності дорожніх покриттів. Основною причиною цього є недостатня деформативність окислених бітумів, слабка адгезія до мінеральних матеріалів (особливо кислого характеру), низька стійкість до процесів старіння. Асфальтобетони, виготовлені на основі неокислених бітумів, мають гідрофобні властивості, а гідрофобність вже безпосередньо пов'язана з водостійкістю. У свою чергу підвищена водостійкість збільшує довговічність служби дорожнього покриття.

Виходячи з відомого принципу, згідно з яким властивість асфальтобетонів визначається, головним чином, якістю бітумних в'яжучих, дослідники та шляховики-практики багатьох розвинених країн дійшли висновку про доцільність заміни звичайних бітумів, модифікованими полімерами (БМП).

Починаючи з 60-х років цей напрямок бітумних технологій розвивався досить інтенсивно, але безсистемно: використовувалися різноманітні полімери (на першому етапі відходи виробництва), йшов пошук технологій їхнього оптимального поєднання з бітумом. Таким чином, накопичений до цього часу науковий та виробничий досвід свідчить про переваги асфальтобетонів на модифікованих полімерами бітумах, порівняно із звичайними асфальтобетонами, щодо: міцності та, зокрема, зсувостійкості; температури крихкості та тріщиностійкості (при відповідному вмісті полімеру); стійкості у водному середовищі і, зрештою, довговічності асфальтополімербетонних покриттів. У той же час забезпечення цих переваг потребує ускладнення технологічної підготовки бітумних в'яжучих, що призводить до їх подорожчання через високу вартість полімерів. При цьому неминучий значний додатковий витрата енергоресурсів, необхідних проведення всіх технологічних процесів при температурах на 15-25˚С вище, ніж у випадку з практикою застосування традиційних бітумів і асфальтобетонів. Компенсація витрат застосування може бути забезпечена за рахунок подовження міжремонтних термінів асфальтополімербетонного покриття та зменшення обсягів його ремонту.

Розвиваючись у заданому напрямку, компанія ТОВ «Інноваційні технології» провела комплекс лабораторних досліджень та натурно-практичних випробувань у період з 2013-2016 р., у результаті якого визначились можливості та вимоги до застосування матеріалу «Dorflex BA®». Полімерний модифікатор «Dorflex BA» є сипким матеріалом у вигляді гранул діаметром 2-6 мм. Як вихідна сировина для композиції «Dorflex BA» застосовуються вторинні полімери - поліолефіни, модифіковані елементоорганічними сполуками.

Збільшення довговічності дорожніх покриттів визначається здатністю верхнього шару дорожнього покриття сприймати статичні та динамічні навантаження у всіх умовах експлуатації без руйнувань та деформацій, досягається це за рахунок збільшення когезійної міцності зчеплення в'яжучого з асфальтобетоном та максимального збереження його «еластичності».

Термоеластопласти бутадієну та стиролу типу СБС, найбільш поширені у дорожньому будівництві, відрізняються здатністю до високоеластичних деформацій за рахунок роботи просторової структурної сітки, утвореної завдяки фізичним зв'язкам між блоками макромолекул бутадієну та стиролу. Із застосуванням модифікатора «Dorflex BA» відбувається підвищення опору асфальтобетону зсувним деформаціям, пов'язане з утворенням просторової полімерної структурної сітки в бітумному в'яжучому, близьку до одержуваної при використанні полімерно-бітумного в'яжучого (ПБВ). Фізико-механічні характеристики на прикладі ЩМА-20 модифікованого добавкою Dorflex BA в порівнянні з еталонною маркою суміші наведені в таблиці.

Таблиця Фізико-механічні характеристики щебенево-мастичного асфальтобетону ЩМА-20.

№ п.п.	Найменування показників	Вимоги ГОСТ 31015-2002 до ЩМА-20	ЩМА-20 габро-діабаз, БНД 60/90 (стаб. доб. 0,47% у 100%) Еталонна	Фактичні показники з добавкою
				ЩМА-20 габро-діабаз, БНД 60/90 (стаб. доб. 0,47% у 100%, 0,2% Dorflex BA (св. 100%)
	Середня щільність, г/см²		2,65	2,66
	Водонасичення, % за обсягом	Від 1,0 до 4,0	2,10	1,48
	Межа міцності при температурі 20°С	Не менше 2,2	2,78	3,40
	Межа міцності за температури 50°С	Не менше 0,65	0,77	1,05
	Зсувостійкість за коефіцієнтом внутрішнього тертя	Не менше 0,93	0,97	0,97
	Зсувостійкість по зчепленню при зсуві при температурі 50°С, МПа	Не менше 0,18	0,19	0,26
	Тріщиностійкість, межа міцності на розтяг при розколі при 0°С	Не менше 2,5 Не більше 6,0	3,65	4,84
	Показник стікання в'яжучого при 170°С, % масою	Не більше 0,20	0,14	0,13

Використання вторинних полімерів як модифікатора у дорожньому будівництві вирішує проблеми підвищення термостабільності асфальтобетону, економії бітуму, утилізації твердих побутових відходів, а також пов'язаних з ними екологічних проблем та охорони навколишнього середовища. Механізм модифікуючого впливу добавки на дорожній бітум, у складі асфальтобетонної суміші, полягає у наповненні маси бітуму дрібнодисперсною фазою полімеру, тобто у структуруванні. Природно, що при підвищенні ступеня наповнення маси дисперсної в'яжучої полімерної фазою когезійна міцність і щільність композиції зростає. Оскільки основою модифікатора є термопластичний лінійний полімер - поліолефін, який робить систему бітум-полімер досить жорсткою, про що свідчить різке збільшення в'язкості модифікованого бітуму, можна припустити, що абразивний вплив твердих тіл на поверхню полімеризованої системи бітум-полімер (знос з шипованої) вплине на молекулярні зв'язки останнього.

Тривалість виготовлення асфальтобетонної суміші не змінюється, тим самим зберігається продуктивність асфальтобетонних заводів і відпадає необхідність значних витрат на монтаж додаткового обладнання. Дозування «Dorflex BA» може здійснюватися вручну або автоматично, за допомогою дозованого пристрою, що складається з невеликого бункера для гранульованого модифікатора, гвинтового конвеєра та вагового дозатора. Температура традиційної асфальтобетонної суміші із застосуванням «Dorflex BA» при виході із змішувача повинна перебувати в діапазоні 150-155 °С, щебенево-мастичної суміші 160-165 °С.

Спільно з NCC-road виконані дослідження з пошуку оптимального складу асфальтобетонних сумішей із застосуванням «Dorflex BA» та проведені серії порівняльних випробувань з різним вмістом полімерної добавки при приготуванні асфальтобетонних сумішей з подальшим їх ущільненням при експлуатації дорожнього покриття на тестовій ділянці. Встановлено, що найбільш ефективним підсумовуванням техніко-економічних факторів для ЩМА та гарячих асфальтобетонних сумішей є вміст «Dorflex BA» у кількості близько 0,2% від мінеральної частини асфальтобетону. Сформовано науково-технічну базу досліджень, розроблено проектну та технологічну документацію на застосування «Dorflex BA» як модифікуючу добавку для гарячих асфальтобетонних сумішей усіх типів.

Для підтвердження теоретичних даних та визначення ефективності були проведені випробування на стійкість до утворення пластичної колії на аналізаторі асфальтобетонного покриття (АПП), а також випробування на зносостійкість від впливу шипованої гуми методом Prall SFS-EN 12697-16.

В результаті випробувань на колії було встановлено, що модифікатор «Dorflex BA» істотно знижує сприйнятливість асфальтобетону до пластичних деформацій. Порівняльний аналіз результатів показав, що значення показників колії при застосуванні Dorflex BA близькі до значень при застосуванні ПБВ 60.

За рахунок введення модифікатора в асфальтобетонну суміш фіксується поліпшення показників зносостійкості в середньому на 5-7% від еталонних марок сумішей за ГОСТ 31015 і ГОСТ 9128. Якщо аналізувати отримані результати зносостійкості асфальтобетону за методикою Prall (S9 з характеристиками еталонних сумішей, модифікатор практично збільшує цей показник на один клас.

Резюмуючи сказане, пропонуємо звернути увагу на модифікуючу добавку «Dorflex BA», впевнені, що наша робота дозволить знизити ймовірність або повністю виключити випадки недотримання гарантійних термінів експлуатації дорожнього полотна.

А.В. Івкін,
технічний директор
ТОВ «Інноваційні технології»