книги / Технология устройства и ремонта асфальтобетонных покрытий

ронки 100 мм (а), процесс бурения (б) и извлечения выс­ верленного керна из покрытия (в).

—Плотность уложенного слоя оценивают по величине водонасыщения вырубок или кернов (см. табл. 3.15) и коэффи­ циента уплотнения.

—Коэффициент уплотнения Кх асфальтобетонных слоев оп­ ределяется по результатам лабораторных испытаний как отношение средней плотности керна (вырубки) к средней плотности переформованного лабораторного образца. Ко­ эффициент уплотнения слоев из смесей высокоплотных, а также плотных типа А и Б должен быть не ниже 0,99, из смесей типа В, Г, Д — не ниже 0,98; из пористых и высоко­ пористых смесей — не ниже 0,98, литых IV типа и смесей плотных по [6] — не ниже 0,98.

6.9.Возможные дефекты, причины их

возникновения и способы устранения

Дефекты, возникающие в процессеустройства асфальтобетонных слоев, можно разделить на две основные категории: дефекты, свя­ занные с техническим состоянием, регулировкой и технологией при­ менения оборудования и состоянием асфальтобетонной смеси во вре­ мя ее укладки. В настоящем разделе рассмотрены различные типы дефектов покрытия, причем сначала дается подробное их описание, затем определяются причины их возникновения, а далее предлага­ ются решения по устранению дефектов и прогнозируется их влия­ ние на эксплуатационные характеристики дороги [23].

В табл. 3.16 приведены сводные дефекты асфальтобетонных покрытий. В ней перечислены типы характерных дефектов ас­ фальтобетонного покрытия, а также указаны возможные причи­ ны их возникновения. Знаком «—» помечены дефекты, связанные с оборудованием, а знаком «+» — дефекты, обусловленные харак­ теристиками смеси. Если причиной дефекта является смесь, то для его устранения вносят определенные изменения в процесс приго­ товления, хранения и транспортирования смеси. Так как многие проблемы могут возникать в результате взаимодействия несколь­ ких причин, а также могут быть одновременно связаны и с обору­ дованием, и с состоянием смеси, то ниже они просто перечислены, а не расположены в порядке приоритетности.

6.9.1. Поверхностные волны

На поверхности асфальтобетонного покрытия могут появить­ ся волнообразные неровности двух типов: короткие и длинные. Короткие волны в общем случае отстоят друг от друга на расстоя­ нии от 30 до 90 см, наиболее часто от 45 до 60 см. Длинные волны

отстоят друг от друга на гораздо оолыиее расстояние и могут по­ являться с периодичностью смены самосвалов. Появление длин­ ных волн также может быть обусловлено резким изменением на­ правления движения катка, особенно при укатке толстых слоев.

Волнистая поверхность асфальтобетонного покрытия может иметь внешний вид, напоминающий стиральную доску. Обычно это является результатом неправильной работы виброкатка. Рас­ стояние между волнами на такой поверхности, как правило, очень небольшое — обычно менее 7 или 10 см.

Причины появления дефекта. Основной причиной появле­ ния коротких волн на асфальтобетонной поверхности является неравномерное давление смеси на выглаживающую плиту. В ре­ зультате неравномерной подачи материала пластинчатыми кон­ вейерами к шнековым питателям выглаживающая плита то под­ нимается, то опускается под воздействием меняющегося давления смеси. Если смесь подается в шнековую камеру периодически в избыточном (шнеки полностью закрыты) или в недостаточном ко­ личестве (видна нижняя часть лопастей шнека), соответственно будет меняться давление на выглаживающую плиту, и вследствие этого формироваться волнистый слой.

Другойпричинойпоявления короткихволн может быть изношен­ ность шарнирных сочленений выглаживающей плиты, например повышенный люфт в механизме регулировки положения плиты. Помимо этого, короткие волны могут быть обусловлены неправиль­ ным монтажом или настройкой чувствительности датчика автома­ тического контроля за продольным уклоном, а также неправильно выбранным контрольным уровнем продольного уклона. Причина можеттакже быть связана с использованием подвижного контрольно­ го уровня (типа «плаваютттая балка»), который «подпрыгивает» при движении асфальтоукладчика, или тем, что водитель самосвала нажимает тормоз, когда асфальтоукладчик толкает самосвал.

Короткие волны могут быть также вызваны нестабильным со­ ставом смеси, особенно если жесткость смеси варьируется из-за из­ менений ее температуры. При изменении жесткости смеси соответ­ ственно меняются и силы, действующие на выглаживающую плиту, в результате чего плита то приподнимается, то опускается, форми­ руя при этом волнистое полотно. И, наконец, если при изготовлении смеси неправильно выбран гранулометрический состав, содержа­ ние битума, температура смеси и/или содержание влаги, то катки будут смещать или сдвигать такую смесь в процессе укатки. Одна­ ко наиболее часто короткие волны на асфальтобетонном полотне по­ являются не в процессе укатки, а в результате неправильной рабо­ ты асфальтоукладчика или изменяющейся жесткости смеси.

Длинные волны могут появляться на асфальтобетонном полот­ не по тем же причинам, что и короткие. Например, изменение ко­ личества смеси, подаваемого к выглаживающей плите, или пода­ ча смеси с изменяющейся жесткостью приводят к изменению дав­ ления на выглаживающую плиту, в результате чего она создает «волну» в формируемом полотне. Если появление очередной длин­ ной волны можно соотнести с разгрузкой следующего самосвала, то причиной волны может быть неправильная установка заслон­ ки питателя асфальтоукладчика в загрузочном бункере или опу­ стошение загрузочного бункера и пластинчатого конвейера к мо­ менту разгрузки очередного самосвала. Кроме того, причиной по­ явления длинных волн может явиться неудовлетворительное техническое состояние и неправильная работа выглаживающей плиты (например в результате частой ручной регулировки тол­ щины слоя с помощью рукояток), а также неправильно смонтиро­ ванные устройства автоматического контроля за продольным ук­ лоном. Длинная волна может появляться и в случае использова­ ния контрольного уровня продольного уклона в виде натянутой струны, имеющей провисание между опорами. Неверная работа самосвалов также является одной из причин возникновения длин­ ных волн, например, если самосвал давит кузовом на загрузоч­ ный бункер или если водитель нажимает тормоз, когда асфальто­ укладчик толкает самосвал.

Причиной также может быть волнообразная поверхность, со­ ответствующая состоянию нижнего слоя, на который производит­ ся укладка нового покрытия. В этом случае формируемые длин­ ные волны будут являться отражением волн нижнего слоя. Длин­ ные волны могут появиться в местах, где было недостаточное предварительное уплотнение асфальтоукладчиком, а масса кат­ ка велика или работает под углом к направлению укладки. Де­ фекты могут возникать при укатке асфальтобетонных слоев тол­ щиной более 10 см из песчаных смесей или если в применяемой для таких слоев щебеночной смеси максимальный размер частиц относительно мал в сравнении с толщиной слоя. В этом случае появление длинной волны на поверхности обусловлено ядром уп­ лотнения, создаваемым впереди катка.

Длинные волны, причина возникновения которых — смесь, мо­ гут возникать вследствие расслоения смеси, проявляющегося при каждой новой загрузке асфальтоукладчика очередным самосвалом, или вследствие высокой температуры смеси. В результате этих при­ чин силы, действующие на выглаживающую плиту, меняются и выглаживающая плита формирует волнистую поверхность. Уплот­ няющее оборудование также может создавать волнистое полотно,

если оператор катка будет резко поворачивать каток или резко ме­ нять направление движения на противоположное.

катка. Данный тип уплотняющего оборудования следует приме­ нять с максимально возможной частотой вибрации и амплитудой, выбранной соответственно толщине уплотняемого слоя. Обычно для более толстых слоев применяют большую амплитуду, а для тонких — малую. Дефект «стиральная доска» проявляется в боль­ шей мере, если каток производит укатку на высокой скорости при частоте вибрации менее 2400 оборотов в минуту.

Волнообразные неровности вследствие сдвига (смещения) сме­ си в продольном направлении образуются как во время укатки, так и под действием движущегося транспорта. Чаще сдвигу под­ вержены песчаные смеси, уплотнение которых осуществляется от­ носительно тяжелым катком при повышенной температуре в фор­ сированном режиме. Причиной этого может быть также избыток вяжущего, распределенного по ремонтируемому участку, или на­ личие грязи, пыли (эффект «скольжения» слоя).

Устранение дефекта. Избавиться от коротких волн на повер­ хности асфальтобетонного покрытия можно только путем предуп­ реждения их появления. Самым важным показателем, который следует контролировать во избежание появления коротких волн, является поддержание равномерной подачи смеси к выглажива­ ющей плите (обеспечение стабильности давления смеси на выг­ лаживающую плиту). Кроме того, необходимо, чтобы жесткость смеси, которая зависит от температуры и ее состава, поддержива­ лась по возможности равномерной. Количество смеси, подаваемой к выглаживающей плите, контролируется путем регулировки по­ ложения заслонок питателей в загрузочном бункере и посредством поддержания пластинчатых конвейеров и шнековых питателей в постоянной работе практически все время (близко к 100 %), пока асфальтоукладчик продвигается вперед. Жесткость смеси конт­ ролируется в процессе ее производства на асфальтобетонном за­

Так как дефект «стиральной доски» влияет на величину полу­ чаемой плотности, он может уменьшить срок эксплуатации дан­ ного асфальтобетонного покрытия. Кроме того, из-за проявления этого дефекта будет повышаться износ шин транспортных средств, движущихся по данной дороге.

6.9.2. Разрывы

Существует три типа разрывов асфальтобетонного покрытия (или сдвигов слоя смеси выглаживающей плитой асфальтоуклад­ чика). Классификация разрывов производится по расположению разрыва: а) в центре полосы, б) по внешним кромкам и в) по всей ширине. Разрывы покрытия обычно обусловлены плохим техни­ ческим состоянием или неправильной работой асфальтоукладчи­ ка, пониженной температурой смеси, а также неправильно выб­ ранным ее зерновым составом, не соответствующим требованиям укладки слоя данной толщины (толщина слоя менее чем в 2 раза превышает максимальный размер частиц).

Причины появления дефекта. Выглаживающая плита ас­ фальтоукладчика имеет неправильный поперечный профиль, который необходимо отрегулировать.

Появление разрывов позади выглаживающей плиты чаще все­ го обусловлено неправильным соотношением поперечного профи­ ля передней и задней части выглаживающей плиты. Разрыв в цен­ тре полосы на ширину около 30 см может быть следствием излиш­ ней регулировки профиля передней части выглаживающей плиты. Для большинства смесей поперечный профиль передней части выг­ лаживающей плиты асфальтоукладчика должен быть слегка боль­ ше задней. Если соотношение подобрано правильно, то выглажи­ вающая плита будет формировать ровное полотно по всей ширине.

Разрыв покрытия по центру шириной от 15 до 20 см может быть обусловлен недостатком количества асфальтобетонной смеси (ниже центра шнекового вала) в середине шнековой камеры. Это может произойти в результате неправильной установки питате­ лей, когда к выглаживающей плите подается малое количество смеси. Причиной появления такого дефекта может быть отсут­ ствие, износ или неправильная установка шнека или лопастей на конце шнекового вала, которые предназначены для подачи смеси под передаточный механизм, расположенный в центре.

Боковые разрывы могут быть обусловлены как неправильной установкой заслонок питателя бункера, так и неправильным мон­ тажом уширителей выглаживающей плиты.

Разрыв покрытия по всей ширине полосы может появиться вследствие нескольких причин. Он может произойти в результа­