ДОРОЖНОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ТРОТУАРА МОСТА С МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ОРТОТРОПНОЙ ПЛИТОЙ

Полезная модель относится к области строительства, а именно к конструкциям дорожных одежд на тротуарах мостов и путепроводов с металлической ортотропной плитой.
Известна дорожная одежда, состоящая из размещенного на основании несущего слоя, промежуточного вязко-пластичного слоя из органоминеральной композиции и верхнего слоя из асфальтобетона. Промежуточный вязко-пластичный слой выполнен из битумного шлама и зерен щебня, отстоящих друг от друга на расстоянии 1-3 их диаметра. Зерна щебня расположены на несущем слое и внедрены в верхний слой на величину, равную 1/3-1/2 их диаметра. [Авторское свидетельство СССР №787544, МПК: Е 01 С 7/32].
Однако данная конструкция дорожной одежды не может быть применена на мостах с металлической ортотропной плитой, так как не обеспечивает достаточного сцепления несущего слоя с металлической поверхностью ортотропной плиты моста. Из-за использования в качестве промежуточного слоя битумного шлама данная дорожная одежда характеризуется малой гидроизолирующей способностью, не обладает требуемыми качественными и прочностными характеристиками. Кроме того, данный способ является трудоемким, поскольку требует контроля толщины промежуточного слоя в процессе его укладки в пределах 7 - 15 мм.
Известна также конструкция дорожной одежды, содержащая расположенные на ортотропной плите защитно-сцепляющий слой из гидроизоляционного материала на синтетической основе и слои асфальтобетона дорожного покрытия. Нижний и верхний слои дорожного покрытия выполнены из высокоплотного асфальтобетона. Толщина защитно-сцепляющего слоя 10-15 мм. [Патент на изобретение РФ №2177523, МПК: E 01 D 19/08, Е 01 С 7/32].
Однако защитно-сцепляющий слой представляет собой рулонный материал, технология укладки которого на ортотропной плите не гарантирует надежного сцепления слоя с плитой и подразумевает наличие большого количества продольных и поперечных стыков в слое. Кроме того, конструкция дорожной одежды в полной мере не обеспечивает вовлечение асфальтобетона дорожного покрытия с защитно-сцепляющим слоем в совместную работу с дорожным основанием. Также слои
дорожного покрытия не обеспечивают достаточной трещиностойкости покрытия при экстремальных отрицательных температурах.
2
Наиболее близким аналогом к заявляемому решению является конструкция дорожной одежды на ортотропной плите проезжей части моста, состоящая из выполненных на основе каучукобитумного вяжущего: грунтовочного, каучукобитумного, гидроизоляционного мастичного слоев, асфальтобетонного покрытия, выполненного двухслойным с нижним слоем из уплотняемого асфальтобетона и верхним слоем из литого асфальтобетона. Грунтовочный слой включает каучукобитум, растворитель и адгезионноантикоррозионный материал. Каучукобитумный слой включает битум и каучук. Гидроизоляционный слой - каучукобитум, песок и минеральный порошок. Уплотняемый асфальтобетон - битум, щебень, песок и минеральный порошок. Литой асфальтобетон - каучукобитум, кубовидный щебень, песок и минеральный порошок. Асфальтобетонное покрытие на примыкающих к деформационным швам участках по их краям выполнено однослойным из литого асфальтобетона. Ширина участка составляет не менее 1 метра. В качестве каменного материала в дорожной одежде выбран кубовидный гранитный щебень фракции 4-20 мм прочностью не менее 1200-1400 кг/см. [Свидетельство на ПМ РФ №21051, МПК: Е 01 С 7/32].
Однако в данном техническом решении не предотвращается взаимное перемещение слоев друг относительно друга, что отрицательно сказывается на долговечности дорожной одежды.
Задачей заявляемой полезной модели является увеличение долговечности дорожной одежды.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в более прочном сцеплении гидроизолирующего слоя и слоя полимерно-битумной литой асфальтобетонной смеси, исключающем их взаимное перемещение. Этот результат достигается за счет использования слоя очерненного щебня между данными слоями, обеспечивающего необходимую шероховатость поверхности покрытия.
Поставленная задача достигается тем, что дорожное покрытие для тротуара моста с металлической ортотропной плитой, включающее расположенные на дорожном основании грунтовочный слой на основе полимерно-битумного вяжущего, буферный слой, состоящий из полимерно-битумного вяжущего, гидроизолирующий слой, выполненный из полимерно-битумной мастики, слой из полимерно-битумной литой асфальтобетонной смеси, согласно техническому решению, дополнительно
содержит слой очерненного щебня, расположенный между гидроизолирующим слоем и слоем из полимерно-битумной литой асфальтобетонной смеси для обеспечения их надежного сцепления, при этом последний выполнен с нанесением на поверхность слоя песка для обеспечения шероховатой поверхности покрытия, а полимерно-битумное вяжущее состоит из битума марки «БНД90/130» и полимера марки «Кратон Д - 1101 CM» при следующем соотношении масс.%:
битум БНД90/130-87-91%,
Кратон Д - 1101 CM - 9-13%.
Грунтовочный слой включает полимерно-битумное вяжущее, растворитель марки «Нефрас» и адгезионную присадку Диамин при следующем соотношении компонентов, масс.%:
полимерно-битумное вяжущее 10-20%,
растворитель Нефрас - 80-90%,
присадка Диамин - 0,5-1%.
Гидроизолирующий слой включает полимерно-битумное вяжущее и минеральные компоненты, - песок речной, минеральный порошок и отсев дробления при следующем соотношении, масс.%:
песок речной - 20-50%,
минеральный порошок - 20-45%,
отсев дробления - 20-40%,
при этом полимерно-битумное вяжущее берут в количестве 10-25% на 100% минеральных компонентов.
Слой из полимерно-битумной литой асфальтобетонной смеси включает полимерно-битумное вяжущее и минеральные компоненты - щебень с крупностью фракций 5-20 мм, отсев дробления, песок речной и минеральный порошок при следующем соотношении масс.%:
щебень - 10-20%,
отсев дробления - 30-50%,
песок речной - 10-25%,
минеральный порошок - 15-35%,
при этом полимерно-битумное вяжущее берут в количестве 10-25% на 100% минеральных компонентов.
Слой очерненного щебня содержит щебень фракции 5-10 мм.
Слои выполнены со следующими толщинами, мм:
гидроизолирующий слой - 15-25,
2
2
2
слой из полимерно-битумной литой асфальтобетонной смеси - 20-40, а расход материала грунтовочного слоя составляет 200-300 г/м, расход очерненного щебня - 7-10 кг/м, расход песка - 1-2 кг/м.
Предлагаемое решение поясняется чертежом, на котором схематично представлены слои дорожной одежды в разрезе на металлической ортотропной плите, где
1 - ортотропная плита,
2 - грунтовочный слой,
3 - буферный слой,
4 - гидроизолирующий слой,
5 - слой очерненного щебня
6 - слой полимерно-битумной литой асфальтобетонной смеси.
К дорожной одежде, устраиваемой на дорожном основании из металлической ортотропной плиты 1 мостов и путепроводов, предъявляются особые требования в связи с необходимостью обеспечения высоких деформативных характеристик, большей долговечности и гидроизолирующих свойств.
В предлагаемом техническом решении на ортотропной плите 1 последовательно уложены следующие слои: грунтовочный слой 2 на основе полимерно-битумного вяжущего, буферный слой 3, содержащий полимерно-битумное вяжущее, гидроизолирующий слой 4, выполненный из полимерно-битумной мастики, слой очерненного щебня 5 и слой из полимерно-битумной литой асфальтобетонной смеси 6.
При этом грунтовочный слой 2 выполнен из полимерно-битумного праймера, представляющего собой вещество марки ИНХП по ТУ 0258-002-00151822-2004, состоящее из, масс.%: полимерно-битумного вяжущего - 10-20%, растворителя Нефрас - 80-90%, присадки для улучшения адгезионных свойств к металлической поверхности - Диамина - 0,5-1%.
Слой наносится на сухую обеспыленную поверхность любым аппаратом для воздушного или безвоздушного распыления за два прохода во взаимно перпендикулярных направлениях с сушкой каждого из слоев в течение не менее трех часов.
Полимерно-битумное вяжущее получают путем растворения полимера в битуме в следующем процентном соотношении по массе: битум БНД90/130 - 87-91%, полимер Кратон Д-1101 CM - 9-13%. Компоненты вяжущего смешивают в установке
принудительного перемешивания любой известной конструкции, предназначенной для модификации дорожных битумов при температуре 180-210°С в течение 3-5 часов. Состав данного полимерно-битумного вяжущего обеспечивает высокую водонепроницаемость конструкции дорожного покрытия и высокую пластичность слоев.
Буферный слой 3 выполнен из горячего полимерно-битумного вяжущего с температурой 180-210°С и укладывается толщиной слоя 2,5-4 мм поверх грунтовочного слоя не ранее, чем через 4 и не позднее, чем через 16 часов после нанесения последнего. Полимерно-битумное вяжущее разливается порциями на месте укладки из специальной тележки и разравнивается по поверхности шпателем из термостойкой резины.
Гидроизолирующий слой 4 выполнен из полимерно-битумной мастики слоем толщиной 15-25 мм. Полимерно-битумная мастика изготавливается путем перемешивания полимерно-битумного вяжущего со следующими минеральными компонентами: отсев дробления - 20-40%, песок речной - 20-50%, минеральный порошок - 20-45%. При этом полимерно-битумное вяжущее берут в количестве 10-25% на 100% минеральных компонентов. Здесь и далее все соотношения даны в массовых процентах.
Перемешивание компонентов полимерно-битумной мастики осуществляется в асфальтосмесителях, время перемешивания - 2-3 минуты для обеспечения равномерного распределения вяжущего по поверхности минеральных компонентов. Мастику доставляют при постоянном перемешивании к месту укладки с использованием миксеров для литых асфальтобетонных смесей, например, кохеров. При этом необходимо поддерживать рабочую температуру мастики в интервале - 180-210°С. Мастика может находиться в кохерах не более 48 часов из-за возможной потери свойств полимера в связи с разрушением структуры в результате длительного воздействия высоких температур.
2
Слой очерненного щебня 5 фракции 5-10 мм, т.е. щебня, обработанного битумом, наносят на неостывший гидроизолирующий слой. Щебень под собственным весом частично погружается в гидроизолирующий слой и после его застывания надежно в нем фиксируется. Щебень обеспечивает надежное сцепление гидроизолирующего слоя с верхним слоем из полимерно-битумной литой асфальтобетонной смеси. Норма расхода щебня 7-10 кг/м.
2
На слой очерненного щебня 5 укладывают верхний слой одежды из полимерно-битумной литой асфальтобетонной смеси 6 не ранее, чем через 24 часа после укладки последнего. Слой состоит из полимерно-битумного вяжущего и минеральных компонентов - щебня с крупностью фракций 5-20 мм - 30-60%, отсева дробления 10-30%, речного песка 10-20% и минерального порошка 20-30%. Полимерно-битумное вяжущее составляет 8-20% на 100% минеральных компонентов. Смесь доставляют к месту укладки, например, в кохерах. Рабочая температура 180-210°С. Смесь укладывают слоем толщиной 30-50 мм с помощью распределителя литой смеси. Во время укладки слой присыпают песком с расходом 1-2 кг/м.
Верхний слой дорожной одежды за счет указанного состава обладает высокой пластичностью, водонепроницаемостью, особой прочностью, способен восстанавливать деформации от приложения сконцентрированных нагрузок.
Пример.
2
Изготовлено дорожное покрытие для тротуара моста с металлической ортотропной плитой. На металлическую ортотропную плиту нанесен грунтовочный слой из праймера с расходом 200-300 г/м. Перед нанесением буферного слоя поверхность грунтовочного слоя обеспыливают и, при необходимости, осушают.
Буферный слой из полимерно-битумного вяжущего уложен толщиной слоя 3 мм при температуре 190°С.
Гидроизолирующий слой выполнен толщиной слоя 20 мм из полимерно-битумной мастики. Компоненты полимерно-битумной мастики взяты в следующем соотношении: отсев дробления - 31%, песок речной - 37%, минеральный порошок - 32%. Полимерно-битумное вяжущее изготовлено на основе битума - 91% и полимера - 9%. Количество полимерно-битумного вяжущего составило 22,8% на 100% минеральных компонентов.
Слой полимерно-битумной литой асфальтобетонной смеси выполнен толщиной 40 мм. В слое применены следующие компоненты: щебень с крупностью фракции 5-20 мм в количестве 44%, отсев дробления - 18%, песок речной - 12%, минеральный порошок - 26%. Полимерно-битумное вяжущее взято в количестве 14% на 100% минеральных компонентов.
2
В слое очерненного щебня, уложенном на гидроизолирующем слое, использован щебень фракции 5-10 мм, обработанный битумом. Расход щебня составил 7 кг/м.
2
Расход песка на присыпку слоя из полимерно-битумной литой асфальтобетонной смеси составил 1,5 кг/м.
Для чернения щебня применен битум БНД 60/90, в составе других слоев применен битум марки БНД 90/130, выпускаемые отечественными нефтеперерабатывающими заводами в соответствии с ГОСТ 22245-90. В составах применен полимер-стирол-бутадиен-стирольный блок-сополимер «Кратон Д - 1101 CM» фирмы Шелл, щебень кубовидный фракции 5-20 мм по ГОСТ 8269-87, минеральный порошок по ГОСТ Р 52129-2003, песок речной с модулем крупности 1,2 и отсев дробления по ГОСТ 8736-93.
Получено дорожное покрытие с высокой деформационной устойчивостью, трещиностойкостью, пластичностью и гидроизолирующей способностью, сохраняющее свои эксплуатационные свойства в диапазоне температур окружающей среды от -35°С до +50°С. Применение во всех слоях однородных битумсодержащих материалов обеспечивает надежное сцепление слоев между собой и их совместную работу, а технология укладки слоев обеспечивает бесшовность конструкции покрытия.