Министерство образования и науки Российской Федерации ФГБОУО «Волгоградский государственный технический университет» Факультет Дистанционного обучения Кафедра Строительства и эксплуатации транспортных сооружений РЕФЕРАТ на тему «Ремонт асфальтобетонных покрытий» Выполнил: студент ________________/_Панченко И.В./ Проверил: _______________/С.В.Алексиков/ Зачет (80) 04/10/24 Волгоград – 2024 Содержание Введение: Задачи ремонта автомобильных дорог . Состав работ по ремонту автомобильных дорог . Санация в дорожных покрытиях . Щебеночно-мастичный асфальтобетон . Фотоотчёт о работе. Заключение Список литературы автомобильный дорога асфальтобетонных ремонт Автомобильные дороги имеют важное экономическое, социальное и оборонное значение для страны. Состояние дорожного хозяйства - один из важнейших показателей, характеризующих уровень развития производительных сил общества. Густая сеть автомобильных дорог, соответствующая требованиям транспортных потоков, дает возможность рационально перевозить грузы и пассажиров, вовлекает в хозяйственный оборот ресурсы отдельных районов, создает условия для экономии общественного времени. Рост грузоподъемности и скоростей движения автомобилей требует непрерывного развития дорожной сети, совершенствования конструкций дорожных одежд. Несоответствие состояния дороги требованиям транспортного потока снижает скорость движения, увеличивает изнашивание автомобилей и затраты на их ремонт, повышает расход топлива и изнашивание шин, способствует росту количества дорожно-транспортных происшествий. 1. Задачи ремонта автомобильных дорог Ремонт автомобильной дороги комплекс работ по воспроизводству ее первоначальных транспортноэксплуатационных характеристик, при котором производится возмещение износа покрытия, восстановление и улучшение его ровности и сцепных качеств, устранение всех деформаций и повреждений дорожного покрытия, земляного полотна, дорожных сооружений, элементов обстановки и обустройства дороги, организации и обеспечения безопасности движения. При этом под первоначальными понимаются транспортно-эксплуатационные характеристики и потребительские свойства дороги и дорожных сооружений в момент сдачи в эксплуатацию после строительства, реконструкции или капитального ремонта. Задача ремонта состоит в восстановлении транспортноэксплуатационного состояния дороги и дорожных сооружений до уровня, позволяющего обеспечить выполнение нормативных требований в период до очередного ремонта при интенсивности движения, не превышающей расчетную для данной категории дороги. Критерием для назначения ремонта дороги является такое состояние дорожного покрытия, при котором его ровность и сцепные качества снизились до предельно допустимых значений или когда на других элементах дороги и дорожных сооружениях накопились деформации и разрушения, устранение которых работами по содержанию дороги невозможно или экономически нецелесообразно. В состав ремонта могут включаться работы по содержанию тех элементов дороги и дорожных сооружений в пределах ремонтного участка, которые не требуют ремонта. 2. Состав работ по ремонту автомобильных дорог Ремонт производится комплексно по всем элементам и сооружениям на отдельных участках (перегонах) ремонтируемой дороги. Допускается проведение выборочного ремонта отдельных элементов дороги или дорожных сооружений. Ремонт, как правило, осуществляется в соответствии с проектно-сметной документацией, разрабатываемой на основе материалов диагностики и оценки состояния дорог или инженерных изысканий. При выполнении отдельных видов работ допускается взамен проекта разработка сметной документации на основании результатов диагностики и оценки состояния дорог или ведомостей дефектов с приложением или без приложения чертежей и описания технических решений. К ремонту автомобильных дорог и дорожных сооружений относятся следующие работы: По земляному полотну и водоотводу: восстановление размытых и разрушенных участков, в том числе вследствие пучинообразования и оползневых явлений; очистка обвалов, оползней и селевых выносов; уменьшение крутизны откосов насыпей и выемок, засев травами откосов земляного полотна и резервов с проведением необходимых агротехнических мероприятий по созданию устойчивого дернового покрытия; укрепительные и другие работы, обеспечивающие устойчивость земляного полотна; поднятие небольших по протяженности участков земляного полотна на сырых или снегозаносимых местах, ликвидация небольших пучинистых участков; раскрытие снегозаносимых выемок, устройство аккумуляционных полок, срезка откосов выемок для обеспечения видимости на кривых в плане и для размещения сбрасываемого снега, устройство грунтовых банкетов и берм для защиты откосов от размывов и для задержания приносимого снега; восстановление земляного полотна и водоотвода на пересечениях и примыканиях, площадках для остановки, стоянках автомобилей, подъездных дорогах к объектам дорожно-ремонтной службы, достопримечательным местам, паромным переправам и т.п. сплошная прочистка водоотводных канав, устройство новых канав, укрепление стенок и дна канав на участках, подверженных размыву; исправление и восстановление дренажных, защитных и укрепительных устройств, водоотводных лотков, быстротоков и водобойных колодцев, подводящих и отводящих русл у мостов и труб, ливневой канализации; восстановление берегозащитных и противоэрозионных сооружений; подсыпка и укрепление обочин; отвод в постоянное и временное пользование земель, необходимых для обеспечения работ по ремонту дороги. По дорожным одеждам: восстановление изношенных верхних слоев дорожных покрытий с обеспечением требуемой ровности и шероховатости; восстановление покрытий способами и методами, обеспечивающими повторное использование материала старого покрытия; устройство поверхностной обработки, защитных слоев и слоев износа на всех типах дорожных одежд; ликвидация колей глубиной до 45 мм и других неровностей методами поверхностного фрезерования, укладки нового слоя покрытия или поверхностной обработки; восстановление бордюров по краям усовершенствованных покрытий, фрезерование и устройство покрытий из битумоминеральных смесей на укрепительных полосах и обочинах; замена, подъемка и выравнивание плит цементобетонных покрытий, нарезка продольных или поперечных бороздок на цементобетонных покрытиях; перемощение отдельных участков мостовых с заменой основания; восстановление профиля и усиление щебеночных, гравийных и грунтовых улучшенных покрытий с добавлением щебеночных или гравийных материалов в количестве до 500 м на километр дороги в среднем. По обустройству дорог, организации и обеспечению безопасности движения: восстановление и установка вновь недостающих дорожных знаков и табло индивидуального проектирования; восстановление и совершенствование элементов и систем диспетчерского и автоматизированного управления движением; восстановление существующих и установка вновь автономных и дистанционно управляемых знаков и табло со сменной информацией и светофорных объектов; восстановление существующих остановочных, посадочных площадок и автопавильонов на автобусных остановках, туалетов, площадок для остановки или стоянки автомобилей; восстановление пешеходных переходов и ремонт тротуаров, пешеходных и велосипедных дорожек, шумозащитных сооружений на участках дорог, проходящих через населённые пункты; устройство виражей на опасных для движения кривых; архитектурнохудожественное оформление обустройства и благоустройства дорог и их отдельных участков, развязок, площадок отдыха, автобусных остановок, смотровых площадок и других объектов; восстановление электроосвещения на отдельных участках дорог, мостах, путепроводах и паромных переправах, в тоннелях; восстановление дорожной линейной телеграфной (телетайпной) или радиосвязи и других средств технологической и сигнально-вызывной связи; восстановление кабельной сети; нанесение временной разметки на период ремонта, удаление временной разметки и нанесение постоянной после завершения ремонта. Прочие работы по ремонту: устройство площадок для складирования материалов и рекультивация земель, нарушенных при проведении ремонта; устройство и ликвидация временных объездов ремонтируемых участков дороги; предпроектное обследование мостовых сооружений, диагностика и оценка состояния автомобильных дорог и других дорожных сооружений; разработка проектно-сметной документации и ее экспертиза (в установленном порядке); инженерное и научно-техническое сопровождение наиболее сложных работ по ремонту. Чтобы дороги были исправными, надо своевременно проводить работы по предупреждению развития дефектов и восстановлению эксплуатационного состояния дорожного покрытия. Именно своевременное выполнение ремонтных работ позволяет исключить образование и развитие дефектов, обеспечить на длительный период эксплуатационное состояние дорог. Одной из основных причин возникновения дефектов в дорожных покрытиях является нарушение его целостности, т. е. появление трещин. Проникновение через трещины влаги в нижние слои асфальтобетонного покрытия и деформации при движении транспорта приводят к развитию трещин, а в конечном итоге к образованию дефектов, для устранения которых требуется ямочный ремонт. Восстанавливая целостность покрытия путем герметизации трещин, мы исключаем одну из основных причин возникновения наиболее распространенного вида дефектов дорожного покрытия - ямочности. Для качественной и долговременной герметизации трещин необходимо обеспечить высокую адгезию герметизирующего материала и материала покрытия, работоспособность герметика в условиях транспортных нагрузок и изменений температур. Совокупность технологических операций, обеспечивающих долговременную герметизацию швов и трещин, называется санацией. Этот термин знаком каждому из нас и по сути соответствует медицинскому термину. Необходимо удалить дефектный материал, создать полость определенной конфигурации и размеров, удалить из этой полости пыль и влагу, ввести в нее под давлением ремонтный (герметизирующий) материал, имеющий определенную температуру. Удаление по всей длине трещины слоя дефектного материала производят специальным оборудованием - раздельщиками трещин и швов. Обработка выполняется твердосплавным или алмазным инструментом без подачи воды в зону реза. Ширина и глубина обработки зависят от ширины трещины и толщины дефектного слоя. Оптимальное соотношение ширины и глубины прямоугольной полости при обработке трещины - 1:1...1:1, 3. Надо отметить, что для обработки асфальтобетона рекомендуется применять алмазный и твердосплавный инструмент, а для обработки цементобетонных покрытий - только алмазный, поскольку твердосплавный инструмент быстро изнашивается при обработке цементобетона. Конструктивное исполнение раздельщиков швов с алмазным или твердосплавным инструментом различается. Сегодня на российском рынке потребителям предлагается гамма раздельщиков швов зарубежного и российского производства. Широкое применение получили раздельщики трещин с алмазным инструментом, производимые российскими предприятиями "Сплитстоун", "Мотопром", "Растом". Это оборудование по техническим и эксплуатационным характеристикам не уступает зарубежным аналогам. Раздельщики с твердосплавным инструментом - это в основном оборудование зарубежных фирм Crafco (США), Cimline (США) и др. Из российских производителей пока только компания "Коминвест-АКМТ" производит такое оборудование. Технология процесса санации требует обязательного удаления из разделанной трещины инородных частиц и влаги. Применяют несколько способов прочистки трещины перед герметизацией. Вращающиеся узкие металлические щетки, которые помещаются в разделанной трещине, позволяют удалять инородные механические частицы, но не обеспечивают полного удаления влаги и суспензии. Метод продувки сжатым воздухом малоэффективен при удалении и механических частиц, и влаги. Удалить из разделанной трещины и влагу, и инородные частицы можно высокоскоростным потоком горячего воздуха, который создает устройство "тепловое копье". Принцип работы этого устройства такой: подаваемый под давлением воздух смешивается с природным газом и в виде газовоздушной смеси поступает в камеру сгорания газовой горелки, где поджигается. Высокоскоростной поток горячего воздуха (более 300 °С) через сопло подается на обрабатываемую поверхность. При этом пламя горелки не выходит за срез сопла и не воздействует на поверхность полости. Для обеспечения долговременной и качественной герметизации трещин важно правильно выбрать герметизирующий материал, его подготовить и ввести в ремонтную полость. В качестве герметизирующих материалов рекомендуется использовать специальные полимерно-битумные мастики горячего применения, обеспечивающие оптимальную адгезию с материалом основного покрытия и работоспособность в условиях постоянного циклического нагружения и при изменении температур. Такие мастики изготавливаются и российскими предприятиями ("НОВА-Брит", "ДЕЛАН", "ДОРМАСТ" и др.), и зарубежными фирмами. Широкое применение получили мастики компании Crafco (США). Применяя полимерно-битумные мастики, требуется точно выдержать технологию их разогрева и внесения в герметизируемую полость. Необходимо исключить прямой контакт мастики с пламенем горелки, обеспечить равномерный нагрев всего объема мастики до определенной температуры и поддержание этой температуры в течение всего цикла проведения работ, исключить или свести к минимуму снижение температуры герметизирующего материала при транспортировке по магистралям в зону герметизации, обеспечить удаление мастики из магистралей и шлангов после прекращения подачи материала, обеспечить регулирование подачи мастики. Этим требованиям отвечают конструкции современных заливщиков трещин и швов, производимых зарубежными фирмами (Crafco, CEDIMA, Cimline и др.) и российскими предприятиями ("Коминвест-АКМТ"). В этих установках мастика нагревается через термальное масло, постоянно перемешивается и равномерно разогревается по всему объему. Автоматическая система поддерживает установленную температуру мастики в течение всего периода работы оборудования. Для снижения потерь температуры материала при транспортировке применяется подогрев шлангов. Большинство моделей заливщиков имеет систему рециркуляции, обеспечивающую сброс давления в магистралях и шлангах и слив из них мастики при прекращении подачи. Многие фирмы-производители комплектуют заливщики компрессором и оборудованием типа "тепловое копье". Своевременная санация трещин позволяет исключить их развитие до более серьезных дефектов на период до 7 лет и исключить тем самым проведение на санированных участках дорогостоящего ямочного ремонта. Экономическая эффективность при своевременном применении санации трещин вполне очевидна и легко просчитывается. Мы обращаем внимание и на то, что санация, в отличие от метода заливки трещин битумом, способствует повышению безопасности дорожного движения. При заливке битумом даже предварительно разделанных трещин не обеспечивается работоспособность системы битум-материал основного покрытия в условиях высоких и низких температур и при высоких циклических нагрузках. В результате такая герметизация недолговечна. Срок службы участков дорог после такого ремонта - от 1 до 2 месяцев. Вполне понятно, что с эксплуатационной и экономической точки зрения это невыгодно. Но имеется и опасный недостаток применения битумов при герметизации трещин. Заключается он в том, что в результате низкой адгезии и размягчения битума при высоких температурах некоторая его часть налипает на шины автомобиля и в случае контакта битума на шине с дорожным покрытием при экстренном торможении серьезной аварии не избежать. . Литой асфальтобетон Литой асфальтобетон характеризуется рядом особенностей, отличающих его от традиционно применяемых уплотняемых дорожных асфальтобетонов: повышенным количеством минерального порошка, большей вязкостью битума, более высокой температурой асфальтобетонной смеси при ее приготовлении, транспортировке и укладке в дорожное покрытие. Отличительной особенностью строительства слоев покрытий дорог, улиц из литого асфальтобетона является то, что отпадает необходимость в уплотнении укладываемого слоя смеси. Уложенный специально сконструированными асфальтоукладчиками слой литой асфальтобетонной смеси приобретает после остывания необходимую плотность. Согласно данным ряда зарубежных исследователей, литой асфальтобетон является наиболее долговечным по сравнению со всеми другими типами асфальтобетонов. Он обладает высокой плотностью, является наиболее водонепроницаемым, коррозионно-устойчивым, а также меньше подвержен износу. Важной технологической операцией, характерной для литого асфальтобетона, является необходимость непрерывного перемешивания смеси с одновременным ее подогревом во время транспортирования от асфальтобетонного завода на стройплощадку, к месту укладки в покрытие улицы, дороги, магистрали или аллеи. Несмотря на более высокую стоимость литого асфальтобетона по сравнению с другими видами асфальтобетонов (на 10-25%) за счет более высокого содержания битума и минерального порошка, более высоких температур смеси при ее приготовлении и укладке, применение его при строительстве дорожных покрытий дает экономический эффект. К особенностям технологии строительства покрытий из литых асфальтобетонных смесей относятся: более высокие температуры при их выпуске из асфальтосмесителей и при укладке в покрытие улицы, магистрали, аллеи, площадок для стоянки транспорта; увеличенное время перемешивания смесей в процессе их приготовления; необходимость транспортирования к месту укладки в специальных транспортных средствах, снабженных мешалками и оборудованием для подогрева литой смеси; отсутствие необходимости в уплотнении устраиваемого дорожного покрытия. Поскольку в литых асфальтобетонных смесях применяют высоковязкие битумы, их нагревают в процессе приготовления до более высоких температур (по нормам ряда стран до 220-250°С). Нагрев обычно применяемых окисленных битумов до таких высоких температур может привести к изменениям их свойств, следовательно, к ухудшению эксплуатационных свойств устраиваемых дорожных покрытий. Поэтому большое значения приобретает возможность снижения температур и установления "щадящего" температурного режима. Существенное снижение температуры может быть достигнуто, если допустить некоторое снижение подвижности литой смеси. Предусматриваются следующие температуры: нагрев битума - 160-180°С, нагрев минерального материала - до 190-240°С, асфальтобетонной смеси при выпуске из смесителя - 200-220°С. Снижение этих температур обеспечивается при использовании активированных минеральных порошков. В этом случае температура готовой литой асфальтобетонной смеси будет не выше 170-190°С. 5. Щебеночно-мастичный асфальтобетон Применение щебеночно-мастичного асфальтобетона является самым прогрессивным методом восстановления асфальтобетонного покрытия. Щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА) это горячая асфальтобетонная смесь, состоящая из щебеночного каркаса, в котором все пустоты между крупным щебнем заполнены смесью битума с дробленым песком и минеральным порошком. Основное отличие ЩМА от обычных асфальтобетонов заключается в его жесткой каркасной структуре, которая обеспечивает передачу нагрузки с поверхности в нижележащие слои через непосредственно контактирующие друг с другом отдельные крупные частицы каменного материала. Тем самым достигается существенное снижение деформаций келейности покрытия. Этот материал был разработан в 60-х годах в Германии и в настоящее время нашел широкое применение во многих странах при устройстве верхних слоев дорожных покрытий. Зарубежные стандарты предусматривают более 10 марок горячих смесей ЩМА - в зависимости от максимальной крупности применяемого щебня. В России по разработанным в ФАУ «РОСДОРНИИ» " техническим условиям (ТУ5718.030.01393697-99) регламентированы смеси ЩМА-10, ЩМА-15 и ЩМА20, которые приготавливаются на основе щебня крупностью до 10, 15 и 20 мм. Данные смеси предназначены для устройства верхних слоев покрытия толщиной от 3 до 6 см. Спецификой смеси ЩМА является, в частности, более высокая, по сравнению с обычными асфальтобетонными смесями, температура приготовления. Это связано с температурной чувствительностью смеси и с тем, что ЩМА укладывается в основном тонкими слоями, склонными к быстрому охлаждению. Проблемой традиционных горячих асфальтобетонных смесей является склонность к сегрегации на всех технологических пределах. В связи с этим следует отметить, что у смесей ЩМА отсутствовали признаки сегрегации в процессе приготовления, хранения, транспортирования и укладки. Транспортирование смесей ЩМА к месту укладки осуществляется большегрузными автосамосвалами, оборудованными тентами для предотвращения остывания смесей. Термоизоляции смеси придается важное значение, так как ее температура в момент выгрузки в бункер асфальтоукладчика должна быть не ниже 150°С. Подготовительные работы перед укладкой верхнего слоя покрытия состоят из обычного набора операций: выравнивания, очистки и грунтовки поверхности нижележащего слоя. Особое внимание уделяется обеспечению сцепления между слоями. В связи с повышенным содержанием битума в ЩМА перерасход битума в связующем слое недопустим. Битумная эмульсия наносится на подготовленную поверхность нижнего слоя покрытия автогудронатором с нормой расхода 0,20,3 л/м2. При нанесении эмульсии на фрезерованную поверхность ее норма увеличивалась в 1,5 раза. Технология укладки и уплотнения смесей из щебеночномастичного асфальтобетона выполняется стандартным оборудованием - асфальтоукладчиками и катками, но вместе с тем имеет свои специфические особенности. Укладка верхнего слоя покрытия из ЩМА на автодороге осуществляется сразу на всю ширину (13,6 м) несколькими гусеничными фирмы "Vogele" (Германия). Предварительное уплотнение осуществляется лишь трамбующим брусом с частотой 800-1000 ударов/мин и ходом бруса 4 мм. Рабочий орган асфальтоукладчика устанавливается выше проектной отметки поверхности покрытия с учетом припуска на уплотнение, составляющего 5-10 % от толщины слоя. В процессе укладки за асфальтоукладчиком, оснащенным более тяжелым и длинным рабочим органом высокого уплотнения, наблюдаются случаи выдавливания избыточного вяжущего на поверхность покрытия. Эта особенность должна быть учтена при выборе уплотняющего рабочего органа и режимов его работы при укладке ЩМА. После прохода асфальтоукладчика поверхность покрытия имеет требуемую фактуру с равномерно распределенным каменным материалом без раковин, трещин, разрывов и других дефектов. Специфика щебеночно-мастичного асфальтобетона - отсутствие сухого контакта между отдельными частицами каменного материала, что предопределяет технологию уплотнения, при несоблюдении которой возможно разрушение общей структуры слоя покрытия. В связи с этим уплотнение ЩМА осуществляется гладковальцовыми катками массой 7-11 т в статическом режиме. Во избежание раздавливания крупных зерен каменного материала использование вибрации на катках недопустимо. Также из-за высокого содержания вяжущего для уплотнения покрытия из ЩМА нельзя использовать катки на пневмошинах. Уплотнение верхнего слоя ЩМА толщиной5 см производиться отрядом из 6 катков - по два каждым асфальтоукладчиком. Каждый из катков совершает по шесть проходов по одному следу на скорости 5-6 км/час. Учитывая ускоренное остывание слоя ЩМА, уплотнение осуществляется при наибольшей температуре смеси, при максимально возможном в процессе укатки приближении катков к асфальтоукладчикам короткими захватками по 50-60 м. В связи с тем, что смеси ЩМА более липкие, чем обычные смеси из плотного асфальтобетона по ГОСТ 9128-97, необходимо обеспечить хорошее орошение вальцов катков водой. В отдельных случаях, когда поверхность вальца смачивается не полностью, отмечено налипание на него смеси. При этом на поверхности укладываемого покрытия появляются дефекты в виде вырывов щебня. Эти дефекты легко могут быть ликвидированы путем добавления и разравнивания горячей смеси перед проходом катка. Рис. 1 Фриза на базе трактора МТЗ 82.1с Рис. 3 Укладка и равнение Рис.2 Уборка Рис.4 Укатка асфальтобетона Рис. 5 Укатка катком Вырезка покрытия в месте ямочного ремонта (Рис1); Удаление материала покрытия (Рис2); Укладка асфальтобетонной смеси(Рис3); Уплотнение асфальтобетонной смеси (Рис4,5). Выравнивание и уплотнение уложенного покрытия. При выборе границ ямочного ремонта следует учитывать, что обычно разрушение основания покрытия под дефектом полотна происходит на значительно большую ширину, чем разрушенная зона. Общие геометрические размеры карты («заплаты») должны соответствовать этой зоне разрушенного состояния. Контур карты, как правило, должен перекрывать разрушенную зону на 20-30 см, но не менее 15 см. В большинстве случаев ширина карты равна ширине полосы движения (при широких трещинах, обширных выбоинах, разрывах и других разрушениях, занимающих более поло вины ширины полосы), при небольших разрушениях она может быть меньше полосы движения, но не менее 100 см. Ремонтируемые места подготавливают в виде любых контуров, но без острых углов, чаще прямоугольной формы. Вырезка покрытия в месте ремонта производится фрезой (дорожной машиной) методом холодного или горячего фрезерования, отбойным обрубочным молотком или нарезчиком швов. В отсутствии дорогостоящей машины для фрезерования и при небольших объемах работ предпочтительней является технология пиления покрытии я с использованием нарезчика швов. Как показала практика, при использовании отбойного молотка при обработке внешних границ карты происходит их выкашивание при дальнейшей эксплуатации, что значительно снижает срок службы отремонтированного покрытия. При ис пользовании нарезчика швов отбойный молоток применяется только для разрушения и выемки покрытия внутри карты Уплотнение при помощи дорожной техники (Каток марка «DM 7,5» массой 7,5 тонн, бензиновой виброплиты силой удара 3 тонн. Список литературы 1. . . 4. А.М. Щемелев. Дорожно-строительные машины: учеб. под общ. редакцией А.М. Щемелева. - Минск: УП "Технопринт", 2000 Доп. информация http://yandex.ru
