Способ укладки пористо-мастичного асфальтобетона
METHOD OF LAYING POROUS-MASTIC ASPHALT CONCRETE

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано при устройстве и ремонте асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог.
Известен способ устройства асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог, который включает подготовительные работы, укладку нового слоя асфальтобетонной смеси, предварительное, промежуточное и заключительное уплотнение нижнего слоя при температуре не менее 120°С с последующей укладкой, предварительным, промежуточным и заключительным уплотнением верхнего слоя при температуре не менее 120°С на нижний слой, остывший до температуры 100-110°С и слоя износа на верхний слой, остывший до температуры 100-110°С.При этом степень уплотнения нижнего слоя равна 0,92-0,94, верхнего слоя - 0,96-0,98 и слоя износа (патент на изобретение РФ №2601072, опубл. 27.10.2016 г.).
Также известен способ уплотнения горячей асфальтобетонной смеси укаткой посредством дорожного катка включающий уплотнение горячей асфальтобетонной смеси, который содержит четыре рабочих органа, попарно объединенных в две балансирные тележки, смонтированные на поворотных относительно рамы катка платформах, уплотнение осуществляют в виде ряда циклов. Каждый цикл в своей первой половине состоит в том, что тележки располагают по краям уплотняемой полосы и первым проходом укатывают эти края, а последующие проходы выполняют путем смещения тележек навстречу друг другу с перекрытием ранее уплотненной захватки. Завершают первую половину цикла укаткой центральной части полосы при тандемном расположении балансирных тележек. Вторая половина цикла уплотнения состоит в обратном перемещении тележек к краям полосы. Полное уплотнение полосы осуществляют за 2-3 цикла при соблюдении условия перекрытия (патент на изобретение РФ №2509639, опубл. 13.07.2012 г.).
2
Наиболее близким техническим решением, выбранным заявителем в качестве прототипа, является способ укладки асфальтобетонной смеси, предусматривающий фрезерование старого покрытия с помощью дорожной фрезы, после фрезерования проведение очистки получившегося покрытия и подгрунтовку фрезерованного покрытия битумной эмульсией с расходом эмульсии 0.6-0.9 л/м с помощью автогудронатора, приготовление пористо-мастичной асфальтобетонной смеси, ее укладку с помощью асфальтоукладчика (выравнивающая плита должна быть разогрета, а трамбующий брус работать на 80-90%) и выполнение уплотнения тремя гладковальцовыми катками: предварительное уплотнение катком массой 6-8 т (до 6 проходов по следу); средний каток 8-12 т (8-10 проходов) и окончательная укатка катком массой 10-18 т (4-6 проходов), (Технические рекомендации по устройству дорожных конструкций с применением асфальтобетона. TP 103-07, Москва 2007. См. Приложение к заявке).
Недостатком данного способа является то, что данная технология приводит к невысокому темпу строительства автомобильных дорог.
Технической задачей заявляемого изобретения является увеличение производительности дорожных работ, уменьшение экономических затрат и возможность работ при отрицательных температурах.
Достигаемый технический результат - сокращение времени на производство работ.
Дополнительный технический результат - удлинение строительного сезона.
2
Техническая задача достигается тем, что способ укладки пористо-мастичного асфальтобетона предусматривающий фрезерование старого покрытия с помощью дорожной фрезы, после фрезерования проведение очистки получившегося покрытия и подгрунтовку фрезерованного покрытия битумной эмульсией с помощью автогудронатора, приготовление пористо-мастичной асфальтобетонной смеси и ее укладку отличающийся тем, что подгрунтовка производится с расходом эмульсии 0.2-0.3 л/м, укладка производится асфальтоукладчиком при отключенной виброплите, при этом трамбующий брус асфальтоукладчика используется только на 20- 30%, после этого полученная поверхность ранжируется легким катком массой 2-3 тонны за 1-2 прохода по следу, причем каток должен идти сразу за асфальтоукладчиком на минимально допустимом расстоянии от него.
Сравнение заявляемого решения с прототипом показывает, что оно отличается следующими признаками:
- данный метод позволяет открыть движение по построенному участку через 1,5-2 часа (при существующих технологиях через сутки);
- подгрунтовка производится с расходом эмульсии 0.2-0.3 л/м;
- укладка производится асфальтоукладчиком при отключенной виброплите;
- трамбующий брус асфальтоукладчика используется только на 20-30%;
- полученная поверхность ранжируется легким катком массой 2-3 тонны за 1-2 прохода по следу;
- каток должен идти сразу за асфальтоукладчиком на минимально допустимом расстоянии от него.
Поэтому можно предположить, что заявляемое изобретение соответствует критерию «новизна».
Изобретение может быть реализовано с использованием известной дорожной техники, поэтому оно соответствует критерию «промышленная применимость».
При проведении патентно-информационных исследований заявляемая совокупность признаков выявлена не была, поэтому заявляемое техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень».
На фиг. 1 показана срезка старого покрытия дорожной фрезой, на фиг. 2 показана очистка сфрезерованной площадки, на фиг. 3 показано подгрунтованное покрытие, на фиг. 4 показана укладка пористо-мастичной асфальтобетонной смеси, на фиг. 5 показано ранжирование покрытия, на фиг. 6 показан след от проезда грузовика после 1.5 часа после укладки, на фиг. 7 показан керн с участка площадки.
Отработка технологии укладки пористо-мастичного асфальтобетона по заявляемому изобретению была проведены на базе ОАО «Трест УТСС» в г. Екатеринбурге на специально отведенной площадке.
На площадке были проведены следующие операции.
Фрезерование старого покрытия с помощью дорожной фрезы (в нашем случае была применена дорожная фреза Wirtgen W200) и автосамосвала для перевозки срезанного асфальтобетонного покрытия (автосамосвал Камаз 6520). Размеры фрезерованного покрытия: ширина 3,3 метра, длина 60 метров и толщина 0,05 метра. После фрезерования произведена очистка покрытия с помощью трактора МТЗ на котором установлена дорожная щетка Agrometall КМ-Р 2300 UZ. Затем проведена подгрунтовка фрезерованного покрытия битумной эмульсией с расходом 0,2-0,3 л/м с помощью автогудронатора на базе автомобиля Камаз.
Приготовление смеси производилось на асфальтобетонном заводе BENNINGHOVEN с микропроцессорной системой управления.
Приготовление смеси выполняли по следующей технологии:
1) Адгезионная добавка АМДОР ТС-1, (подается не разогретой) в количестве 0,3% от массы битума, битум разогревается до 150°С;
2) Подача каменных материалов, согласно ГОСТ разогретых до температуры 230-240°С;
3) Подача стабилизирующей добавки Стилобит (не разогретой), состоящей из асбестового волокна, способствующего созданию структуры ПМА, после предварительное перемешивание;
4) Подача минерального порошка согласно ГОСТ из карбонатных пород (запрещается замена порошковыми отходами производства и полная или частичная замена пылью очистных фильтров асфальтосмесительных установок) и также предварительное перемешивание;
5) Подача битума с адгезионной добавкой;
6) Перемешивание всех материалов;
7) Время приготовления одного замеса - 70 с;
8) Температура смеси на выходе - 190-200°С.
Далее производилась укладка пористо-мастичной асфальтобетонной смеси. Для этого использовали автосамосвал HOWO, асфальтоукладчик марки Dynapac SD2550 С и гладковальцовый каток Dynapac массой 3 тонны:
1) Погрузка смеси из бункера асфальтобетонного завода в кузов автосамосвала HOWO и доставка до места укладки;
2) В момент доставки смеси до места производится нагрев разглаживающей плиты асфальтоукладчика;
3) Плавная разгрузка пористо-мастичной асфальтобетонной смеси (температура смеси в момент укладки (180-190°С) в бункер асфальтоукладчика Dynapac SD2550 и начало укладки смеси (виброплита асфальтоукладчика должна быть отключена; трамбующий брус использован на 20-30%);
4) После того как асфальтоукладчик прошел от начала участка не менее чем на 10 м производится ранжирование (выравнивание) покрытия гладковальцовым катком Dynapac (массой 3 тонны) за 1 -2 прохода по следу;
5) Открытие движения, возможно, было при температуре покрытия <60°С (примерно через 1-1.5 часа после окончания укладки).
На опытном участке на четвертый день после укладки пористо-мастичной асфальтобетонной смеси были взяты керны на испытания. Керны испытывали на среднюю плотность, водонасыщение и коэффициент уплотнения (по ГОСТам не менее 0,99) в лабораторных условиях.
Опытный участок - (6,2% битума): сцепление верхнего слоя с фрезерованным покрытием обеспеченно. Результаты испытаний приведены в таблице.
Результаты испытаний показали, что производительность работ по данной технологии, за счет сокращения времени, на укладку увеличивается на 60-70% (в 7-8 раз).
Дополнительные испытания также показали, что такие работы, возможно, проводить при температуре воздуха до (- 10°С) с достижением заданных параметров дорожного покрытия.
Таким образом, заявляемое изобретение позволяет существенно уменьшить экономические трудозатраты, увеличить строительный сезон (за счет укладки смеси до -10°С), а также увеличить скорость производства работ.