Руководство по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий

ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ

flowchart LR
  n0["ВСН 93-73"]:::doc
  n1["Руководство по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий..."]:::doc
  click n1 "https://bukva.ai/docs/rukovodstvo-po-stroitelstvu-dorozhnyh" "Руководство по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий"
  n0 --> n1
classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000;
classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000;
classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;

РУКОВОДСТВО

ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ ДОРОЖНЫХ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ

Руководство по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий разработано в развитие ГОСТ 9128-76 «Смеси асфальтобетонные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия», ГОСТ 12801-77 «Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Методы испытаний» и главы СНиП III-40-78 «Автомобильные дороги. Правила производства и приемки работ». В нем приведены сведения, детализирующие правила производства работ по строительству асфальтобетонных покрытий и приготовлению асфальтобетонных смесей, область применения различных асфальтобетонов. Описаны современные конструкции дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями, методы испытаний асфальтобетонов, принципы проектирования асфальтобетонных смесей, применяемые добавки поверхностно-активных веществ и полимеров, способы физико-химической активации используемых минеральных материалов.

Руководство одобрено Главным техническим управлением Минтрансстроя и предназначено для инженерно-технических работников.

ПРЕДИСЛОВИЕ

За время, прошедшее после выхода в свет «Инструкции по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий» — ВСН 93-73, утвержден ГОСТ 9128-76 «Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия». Помимо того, что новый ГОСТ объединяет требования ко всем видам асфальтобетонных смесей, в эти требования внесены уточнения и изменения.

За прошедший период введены в действие также новые ГОСТы на методы испытаний асфальтобетона, на битумы и на некоторые минеральные материалы, используемые в асфальтобетоне. Расширен опыт применения новых конструкций дорожных одежд, проведены исследования, связанные с совершенствованием технологии строительства и повышением качества асфальтобетонных покрытий.

Все это обусловило необходимость разработки «Руководства по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий». В нем детализируются правила производства работ по приготовлению асфальтобетонных смесей, применяемых в горячем, теплом и холодном состоянии, и строительству дорожных асфальтобетонных покрытий, изложенные в главе СНиП III-40-78 «Автомобильные дороги. Правила производства и приемки работ». Наряду с этим в Руководстве изложены сведения, относящиеся к материалам, применяемым для производства асфальтобетонных смесей; современным конструкциям дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями; способам введения в асфальтобетонные смеси добавок поверхностно-активных веществ и полимеров; методам производства и применения активированных минеральных материалов; способам обеспечения надлежащей шероховатости асфальтобетонных покрытий; методам испытаний асфальтобетона и способам оценки эксплуатационных свойств готовых покрытий. Приведен пример проектирования состава асфальтобетонной смеси. Руководство разработано взамен инструкции ВСН 93-73.

Руководство составили сотрудники Союздорнии: доктора техн. наук Л.Б. Гезенцвей и А.А. Калерт, кандидаты техн. наук Н.В. Горелышев, К.Я. Лобзова, Э.А. Казарновская, И.А. Плотникова, Е.Н. Козлова, В.Н. Сотникова, Ю.Н. Питецкий, М.И. Вейцман, Л.М. Гохман, Б.М. Слепая, Д.И. Гегелия, Н.Б. Перлова, В.А. Астров, А.Ю. Гольштейн, В.М. Юмашев, инженеры М.Б. Сокальская, И.С. Ценюга, Д.С. Шемонаева, Б.В. Маркин, Ю.А. Никаноров.

Общее редактирование выполнено Л.Б. Гезенцвеем.

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ И ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К АСФАЛЬТОБЕТОНУ

1.1. Асфальтобетоном называется материал, который получается после уплотнения асфальтобетонной смеси, приготовленной путем смешения в смесителях в нагретом состоянии щебня (гравия) различной крупности, природного или дробленого песка, минерального порошка и нефтяного дорожного битума, взятых в определенных соотношениях. Свойства асфальтобетонных смесей и асфальтобетона должны соответствовать требованиям ГОСТ 9128-76.

1.2. В зависимости от вида каменного материала асфальтобетоны подразделяются на: щебеночные, состоящие из щебня, песка, минерального порошка и битума; гравийные, состоящие из гравия, песка или песчано-гравийного материала, минерального порошка и битума; песчаные, состоящие из песка, минерального порошка и битума.

1.3. Асфальтобетоны в зависимости от вязкости применяемого в них битума и температуры асфальтобетонных смесей при укладке в конструктивный слой подразделяются на горячие, теплые и холодные.

Горячие асфальтобетонные смеси приготовляют с применением вязких нефтяных дорожных битумов марок БНД 90/130, БНД 60/90, БНД 40/60, БН 90/130, БН 60/90 согласно ГОСТ 22245-76. Температура горячих смесей при укладке должна быть не ниже 100 — 120 °C. Формирование покрытия из таких смесей заканчивается в основном после остывания уплотненного слоя асфальтобетона.

Теплые асфальтобетонные смеси приготовляют с применением вязких нефтяных дорожных битумов марок БНД 200/300, БНД 130/200, БН 200/300 и БН 130/200 согласно ГОСТ 22245-76, а также с применением жидких битумов марок БГ 70/130 и СГ 130/200 согласно ГОСТ 11955-74. Температура теплых смесей при укладке должна быть не ниже 70 — 80 °C. Продолжительность формирования покрытия из таких смесей может колебаться от нескольких часов до нескольких недель в зависимости от вида битума (разжиженного или вязкого) и минерального порошка (активированного или неактивированного), погодных условий, температуры смеси при укладке, а также от состава и интенсивности движения автомобилей, их грузоподъемности.

Холодные асфальтобетонные смеси приготовляют с применением жидкого битума, густеющего со средней скоростью, марки СГ 70/130 или медленногустеющего марки МГ 70/130 согласно ГОСТ 11955-74.

Холодные асфальтобетонные смеси до их укладки в покрытие можно хранить на складе до 4 — 8 мес (в зависимости от класса применяемого жидкого битума). Холодные смеси укладывают при температуре окружающего воздуха не ниже 5 °C весной и не ниже 10 °C осенью.

Формирование покрытия из таких смесей протекает медленно (20 — 40 сут) и зависит от класса жидкого битума, вида минерального порошка (активированного или неактивированного), погодных условий, интенсивности движения автомобилей и их грузоподъемности.

Применение активированного минерального порошка способствует сокращению срока формирования покрытий из холодного асфальтобетона до 10 — 15 сут.

1.4. Горячие и теплые асфальтобетоны (щебеночные и гравийные) в зависимости от наибольшего размера зерен щебня (гравия) подразделяются на: крупнозернистые с зернами размером до 40 мм; среднезернистые — до 20 мм; мелкозернистые с зернами размером до 15 (10) мм.

Песчаные асфальтобетоны содержат зерна размером до 5 мм.

1.5. Максимальная крупность щебня не должна превышать 0,6 конструктивной толщины верхнего слоя покрытия в уплотненном состоянии и 0,75 нижнего слоя покрытия.

1.6 Горячие и теплые асфальтобетоны с учетом их назначения подразделяются на:

а) плотный асфальтобетон, обладающий остаточной пористостью 2,5 — 5%, применяемый в верхнем слое покрытия, обязательно содержащий минеральный порошок;

б) пористый асфальтобетон, обладающий остаточной пористостью 5 — 10%, применяемый в нижнем слое покрытия и в основании.

Холодный асфальтобетон в начале эксплуатации покрытий, как правило, имеет пористость более 5%, но со временем она становится примерно такой же, как у плотного горячего и теплого асфальтобетонов. Холодный асфальтобетон применяют только в верхнем слое покрытия.

1.7. Плотные асфальтобетоны по содержанию в них щебня или песка (природного или дробленого) разделяются на типы, указанные в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Типы асфальтобетона в зависимости от содержания щебня или песка

1.8. Асфальтобетоны плотные (горячие и теплые) в зависимости от качества применяемых в них минеральных материалов, количества щебня (гравия) и физико-механических показателей подразделяются на марки, указанные в табл. 1.2 и 1.4.

Холодные асфальтобетоны в зависимости от качества применяемых в них минеральных материалов, класса жидких битумов и физико-механических показателей подразделяются на марки, указанные в табл. 1.3 и 1.5.

Таблица 1.2

Минеральные материалы для горячих и теплых асфальтобетонов с учетом их марки (извлечение из ГОСТ 9128-76)

Таблица 1.3

Минеральные материалы для холодных асфальтобетонов в зависимости от марки асфальтобетона (извлечение из ГОСТ 9128-76)

Таблица 1.4

Показатели физико-механических свойств плотного горячего и теплого асфальтобетона (извлечение из ГОСТ 9128-76)

Примечания. 1. В районах с избыточным увлажнением следует придерживаться нижних пределов водонасыщения и остаточной пористости.

2. В числителе приведены показатели свойств для горячих асфальтобетонов, в знаменателе — для теплых.

3. Для районов, относящихся к IV и V дорожно-климатическим зонам, показатель прочности при t = 50 °C увеличивается для асфальтобетонов с применением щебня на 20%, с применением гравия и песка — на 30%.

4. Для районов, относящихся к I и II дорожно-климатическим зонам, показатель прочности при t = 0 °C не должен превышать 90·105 Па (90 кгс/см2).

Таблица 1.5

Показатели физико-механических свойств холодного асфальтобетона (извлечение из ГОСТ 9128-76)

Примечание. В числителе приведены показатели прочности для мелкозернистых, в знаменателе — для песчаных асфальтобетонов.

Показатели физико-механических свойств и структуры горячих и теплых асфальтобетонов для верхних слоев покрытий должны удовлетворять требованиям табл. 1.4 и 1.6, холодных — табл. 1.5.

Таблица 1.6

Дополнительно рекомендуемые показатели физико-механических свойств горячих и теплых асфальтобетонов для верхнего слоя покрытия

Примечания. 1. Дополнительно рекомендуемые показатели свойств асфальтобетонов являются ориентировочными и не должны служить браковочным признаком при оценке качества выпускаемых смесей или асфальтобетона из покрытия.

2. Для горячих и теплых асфальтобетонов III и IV марок и для холодных асфальтобетонов показатели, приведенные в таблице, не нормируются, а определяются для накопления данных.

Показатели свойств горячего и теплого пористого асфальтобетона для нижних слоев покрытий и для оснований должны отвечать требованиям табл. 1.7.

Таблица 1.7

Показатели свойств пористого асфальтобетона (извлечение из ГОСТ 9128-76)

1.9. Зерновой (гранулометрический) состав минеральной части горячих и теплых асфальтобетонных смесей и содержание в них битума должны соответствовать требованиям табл. 1.8, холодных смесей — табл. 1.9 и предельным кривым зернового состава (рис. 1.1 — 1.4).

Таблица 1.8

Зерновой (гранулометрический) состав минеральной части горячих и теплых асфальтобетонных смесей и содержание в них битума (извлечение из ГОСТ 9128-76)

Примечания. 1. Увеличивать содержание щебня в смесях (в рекомендуемых таблицей пределах) следует при наличии природного песка, уменьшать — в случае применения дробленого песка.

2. В случае применения активированных минеральных порошков пределы примерного расхода битума, указанные в таблице, должны быть снижены на 0,5 — 1,0%.

3. Для нижних слоев покрытий, а также для оснований допускается применять асфальтобетонные смеси, рекомендуемые для верхних слоев покрытия при соответствующем технико-экономическом обосновании.

4. При особо тяжелых нагрузках на дорогах количество минерального порошка в смесях для нижнего слоя может быть повышено до 8%.

Таблица 1.9

Зерновой (гранулометрический) состав минеральной части холодных асфальтобетонных смесей и содержание в них битума (извлечение из ГОСТ 9128-76)

Примечания. 1. Увеличивать содержание щебня (в рекомендуемых пределах) следует при применении природного песка, уменьшать — в случае применения дробленого песка.

2. В случае применения активированных минеральных порошков пределы примерного расхода битума, указанные в таблице, должны снижаться на 0,5 — 1%.

Рис. 1.1. Зерновые составы минеральной части горячих и теплых асфальтобетонных смесей с непрерывной гранулометрией:

а — крупно-, средне- и мелкозернистые (для нижнего слоя покрытия и для основания); б, в, г — средне- и мелкозернистые (для верхнего слоя покрытия)

Рис. 1.2. Зерновые составы минеральной части горячих и теплых песчаных смесей

Рис. 1.3. Зерновые составы минеральной части горячих и теплых асфальтобетонных смесей с прерывистой гранулометрией:

а — крупно-, средне- и мелкозернистые (для нижнего слоя покрытия и для основания); б, в — средне- и мелкозернистые (для верхнего слоя покрытия)

Рис. 1.4. Зерновые составы минеральной части холодных асфальтобетонных смесей:

а и б — мелкозернистых; в — песчаных

1.10. Асфальтобетону I марки, приготовленному на основе активированных минеральных порошков и обладающему пористостью минерального остова на 2% ниже требований стандарта, в установленном порядке, может быть присвоен Государственный знак качества.

2. ТИПЫ КОНСТРУКЦИЙ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД С АСФАЛЬТОБЕТОННЫМИ ПОКРЫТИЯМИ, ОБЛАСТЬ И УСЛОВИЯ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ

2.1. Асфальтобетоны применяют для устройства усовершенствованных капитальных и облегченных покрытий на автомобильных дорогах I — IV категорий.

Для устройства усовершенствованных капитальных покрытий применяют асфальтобетоны горячие I и II марок и теплые I марки; для устройства усовершенствованных облегченных покрытий применяют горячие III и IV, теплые II — IV, холодные — I и II марок.

Рекомендуемая область применения различных видов асфальтобетонов для верхнего слоя покрытия приведена в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Рекомендуемая область применения различных асфальтобетонов для верхнего слоя дорожного покрытия с учетом категории дороги и климатических условий

Горячий асфальтобетон применяют для устройства покрытий и оснований на проезжей части автомобильных дорог I — IV категорий, а также на подъездных дорогах промышленных предприятий III-п и IV-п категорий.

Теплый асфальтобетон применяют для устройства покрытий на дорогах III, IV и IV-п категорий во II — V дорожно-климатических зонах, а в I дорожно-климатической зоне — на дорогах I — IV, III-п, IV-п категорий.

Холодный асфальтобетон применяют для устройства покрытий на дорогах III, IV и IV-п категорий во II — V дорожно-климатических зонах.

При устройстве покрытий в городах марку и тип асфальтобетона следует выбирать в зависимости от назначения городских дорог и улиц в соответствии с указаниями СНиП II-60-75 (табл. 49 п. 9.38).

2.2. Конструкция дорожной одежды и толщины слоев покрытий и оснований определяются проектом. На рис. 2.1 приведены примеры типовых конструкций дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями в соответствии с альбомом «Типовых проектных решений дорожных одежд автомобильных дорог общей сети Союза ССР» (серия 503-0-11, Союздорпроект, 1976 г.).

Рис. 2.1. Примеры типовых конструкций дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями:

I — верхний слой покрытия — горячий, теплый, холодный асфальтобетоны; II — нижний слой покрытия — горячий пористый асфальтобетон крупно-, средне- и мелкозернистый; III — слой основания (1 — горячий щебеночный пористый асфальтобетон крупно- или среднезернистый; 2 — щебень, обработанный вязким битумом или битумной эмульсией; 3 — пористые щебеночные эмульсионно-минеральные смеси; 4 — горячий гравийный пористый асфальтобетон крупно- или среднезернистый; 5 — гравийно-песчаные смеси, обработанные битумной эмульсией в сочетании с цементом; 6 — щебень, обработанный вязким битумом по способу пропитки; 7 — гравийные смеси с добавлением 25 — 45% щебня, обработанные битумной эмульсией); IV — слой основания (1 — щебеночные или гравийные материалы, укрепленные цементом; 2 — щебеночные или гравийные материалы, укрепленные золами уноса, золошлаковыми смесями или гранулированными шлаками в сочетании с цементом; 3 — грунты, укрепленные минеральными вяжущими (I класс прочности); 4 — гравийно-песчаные смеси, укрепленные портландцементом, золами уноса, золошлаковыми смесями или гранулированными шлаками в сочетании с цементом; 5 — грунты, укрепленные минеральными вяжущими (II класс прочности); 6 — грунты, укрепленные минеральными вяжущими (III класс прочности); 7 — цементобетон марок 75, 100, 125; 8 — щебень из естественного камня, гравия или шлака; 9 — щебеночные смеси или гравийные с добавлением 30% щебня; V — песчаный подстилающий слой

Примечание. В конструкции № 2 при использовании в качестве основания (слой IV) материалов, укрепленных цементом, толщина двухслойного асфальтобетонного покрытия принимается не менее 12 см.

2.3. Дорожные одежды с асфальтобетонным покрытием, как правило, имеют следующие конструктивные слои: покрытие (однослойное или двухслойное); основание (однослойное или двухслойное); дополнительный слой основания — дренирующий, морозозащитный, выравнивающий, противозаиливающий.

2.4. Асфальтобетонные покрытия могут быть одно- и двухслойные. Однослойное покрытие разрешается устраивать только на основании, верхний слой которого устроен из черного щебня, асфальтобетонной смеси или из щебня, обработанного битумом по способу пропитки.

Однослойные покрытия и верхний слой двухслойных покрытий устраивают из плотных горячих и теплых асфальтобетонов, отвечающих требованиям табл. 1.4, и из холодных асфальтобетонов, отвечающих требованиям табл. 1.5.

Для нижних слоев покрытия преимущественно применяют пористый асфальтобетон, отвечающий требованиям табл. 1.7.

2.5. Для верхнего слоя покрытия марку горячего, теплого и холодного асфальтобетонов, марку битума и тип гранулометрии выбирают в зависимости от категории дороги и климатических условий района строительства (см. табл. 2.1).

2.6. Толщина однослойного покрытия из горячего и теплого асфальтобетонов рекомендуется от 4 до 6 см, из холодного — 3 - 4 см; в двухслойном покрытии толщина верхнего слоя из мелко- и среднезернистого асфальтобетона равна 3,5 — 5 см, из песчаного — 3 - 3,5 см; толщина нижнего слоя из среднезернистого асфальтобетона — 4 - 6 см, из крупнозернистого — 5 - 8 см.

Общую толщину двухслойных покрытий с верхним слоем из щебенистого асфальтобетона (типов А, Б, В) принимают равной 7,5 — 13 см, из песчаного (типов Г, Д) — 7 - 9,5 см.

Минимальная толщина асфальтобетонного покрытия на основании из цементобетона равна 12 см; наименьшая толщина слоя покрытия из холодного асфальтобетона — 3 см, защитного слоя (поверхностная обработка) — 1,5 см.

В конструкциях, предусматривающих устройство двухслойного асфальтобетонного покрытия на основании из черного щебня или пористой асфальтобетонной смеси слоем до 8 см (см. рис. 2.1, конструкции № 4 — 7), целесообразно устройство нижнего слоя покрытия и верхнего слоя основания одним слоем равноценной толщины, выполняемым из материала нижнего слоя покрытия.

Такая замена целесообразна для достижения более высокой плотности материала и снижения стоимости за счет укладки одного слоя взамен двух.

2.7. Асфальтобетонные покрытия устраивают с поперечным уклоном . Продольный уклон дорог, как правило, не должен превышать . В отдельных случаях на дорогах III категории можно допустить продольный уклон более (но не более чем ). При этом должна быть обеспечена повышенная сдвигоустойчивость и требуемая шероховатость покрытия.

2.8. Основания под асфальтобетонные покрытия устраивают из пористых асфальтобетонных смесей, черного щебня, эмульсионно-минеральных смесей, щебня, обработанного вязким битумом или битумной эмульсией по способу пропитки, каменных материалов или грунтов, укрепленных цементом, гранулированными шлаками, битумной эмульсией совместно с цементом, а также из щебня по способу заклинки.

При выборе типа основания под асфальтобетонные покрытия следует иметь в виду, что основания из материалов, укрепленных цементом и другими неорганическими вяжущими, лучше работают в районах с более мягкими климатическими условиями. Для районов с резко континентальным климатом предпочтение следует отдавать основаниям, устраиваемым с применением битумов.

2.9. Асфальтобетонные смеси пористые, предназначенные для устройства оснований, должны соответствовать требованиям табл. 1.7.

Для оснований допускается применять и плотные асфальтобетоны, рекомендуемые для верхних слоев покрытия, при соответствующем технико-экономическом обосновании. В частности, такие основания рекомендуются на участках дорог с высокой грузонапряженностью.

Зерновой (гранулометрический) состав асфальтобетонных смесей для устройства оснований приведен в табл. 1.8.

2.10. Основания из черного щебня и щебня, обработанного битумом по способу пропитки, устраивают согласно «Инструкции по устройству покрытий и оснований из щебня (гравия), обработанного органическими вяжущими» (ВСН 123-77).

2.11. Основание из каменных материалов, укрепленных битумной эмульсией и эмульсией совместно с цементом, устраивают согласно «Техническим указаниям по приготовлению и применению дорожных эмульсий» (ВСН 115-75).

Щебень должен соответствовать требованиям, приведенным в «Технических указаниях по устройству оснований дорожных одежд из каменных материалов, не укрепленных или укрепленных неорганическими вяжущими» (ВСН 184-75).

Для приготовления черного щебня применяют среднераспадающиеся анионные и катионные, а также обратные битумные эмульсии вязкие и жидкие в сочетании с прямыми марок СА и МА-1.

Щебень, обработанный эмульсией, можно использовать непосредственно после приготовления или заготавливать впрок, т.е. укладывать в штабель и затем использовать по мере необходимости. Такой способ работ не только устраняет зависимость строительных объектов от смесительной установки, но и ускоряет процесс формирования основания вследствие формирования пленки вяжущего на щебне в период хранения.

Для обработки щебня, предназначенного для укладки сразу после приготовления, используют эмульсии, содержащие битум марок БНД 40/60, БНД 60/90, БН 60/90, БНД 90/130 и БН 90/130.

Для щебня, заготавливаемого впрок, применяют прямые эмульсии, приготовленные на битумах пониженной вязкости (с глубиной проникания иглы 200 — 250), обратные вязкие (ЭО-В) и обратные жидкие (ЭО) в сочетании с прямыми СА и МА-1, приготовленные на битумах марок БНД 40/60, БНД 60/90 и БН 60/90.

Гранулометрический состав щебеночных пористых смесей должен соответствовать требованиям табл. 1.8 к смесям для устройства оснований.

Для обработки щебеночных смесей из кислых пород целесообразно использовать катионные эмульсии, обеспечивающие хорошее сцепление битума с минеральным материалом и быстрое формирование смеси.

Для обработки щебеночных смесей основных пород рекомендуются анионные эмульсии, обеспечивающие, как правило, хорошее сцепление.

Гравийные смеси для обеспечения лучшей удобоукладываемости и большей несущей способности слоя рекомендуется обогащать 25 — 45% дробленых частиц (от общего количества гравийных частиц).

При отсутствии возможности обогатить гравийную смесь щебнем целесообразно использовать способ обработки анионной эмульсией совместно с цементом, позволяющий повысить несущую способность конструктивного слоя.

Двумя вяжущими (эмульсией и цементом) целесообразно укреплять песчаные, а также гравийно-песчаные смеси, содержащие гравийных частиц (крупнее 5 мм) менее 50%.

Эмульсии применяют медленнораспадающиеся катионные или анионные, приготовленные из дорожных вязких битумов.

Песчаные смеси могут быть из природного песка или из смеси природного песка и отходов камнедробления (высевок) гранитных или известняковых.

Слои из смесей, обработанных двумя вяжущими (эмульсией и цементом), отличаются меньшей жесткостью, большей водо- и морозостойкостью, чем из смесей, укрепленных одним цементом. Наличие в этом материале битумного вяжущего увеличивает его устойчивость против усадочных и температурных напряжений. По сравнению с битумоминеральными песчаными смесями смеси, обработанные двумя вяжущими, отличаются большой прочностью и большим модулем упругости.

2.12. Основания из каменных материалов, укрепленных цементом, гранулированными шлаками или устраиваемые по способу заклинки, устраивают в соответствии с «Техническими указаниями по устройству оснований дорожных одежд из каменных материалов, не укрепленных и укрепленных неорганическими вяжущими» (ВСН 184-75).

Для устройства оснований из каменных материалов, укрепленных цементом или гранулированным шлаком, применяют рядовой или фракционированный щебень из естественных горных пород, шлаковый щебень, гравий, щебень из гравия, искусственные каменные материалы (керамдор и др.), гравийно-песчаные материалы, природный песок, песок из отходов дробления, а также другие материалы (ракушечники, слабые известняки, песчаники и т.д.) с содержанием глинистых частиц не более 5%.

Гравий и щебень должны отвечать требованиям ВСН 184-75 к щебню (гравию) для устройства оснований, укрепленных цементом или другими минеральными вяжущими.

В качестве вяжущих применяют: гранулированные доменные и фосфатные шлаки, цементы, известь и другие активные неорганические материалы.

Для оснований, устраиваемых по способу заклинки, применяют фракционированный щебень естественных горных пород, щебень из горнорудных отходов и малоактивный щебень из металлургических шлаков после освобождения от включений металла (ГОСТ 8267-75 «Щебень из естественного камня для строительных работ» и ГОСТ 3344-73 «Щебень шлаковый доменный и сталеплавильный для дорожного строительства»). Прочность щебня должна соответствовать требованиям ВСН 184-75.

2.13. Основание из грунтов, укрепленных цементом, битумной эмульсией, эмульсией совместно с цементом, золами уноса, устраивают в соответствии с «Инструкцией по применению грунтов, укрепленных вяжущими материалами, для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов» (СН 25-74).

Правила производства работ по устройству оснований различных типов подробно изложены в документах, ссылки на которые даны в соответствующих пунктах настоящего раздела.

3. ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ, ПРИМЕНЯЕМЫМ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

Щебень и гравий

3.1. Для асфальтобетонных смесей следует применять щебень, получаемый дроблением массивных горных пород, валунного камня, крупного гравия и нераспадающихся металлургических шлаков, а также гравий, отвечающие требованиям ГОСТ 8267-75, ГОСТ 10260-74, ГОСТ 3344-73, ГОСТ 8268-74 и пп. 3.2 — 3.8 данного Руководства.

3.2. Марку щебня по дробимости, износу и морозостойкости выбирают, руководствуясь табл. 3.1 — 3.4.

Таблица 3.1

Требования к щебню и гравию для асфальтобетонных смесей

Примечания. 1. Суровые климатические условия характеризуются среднемесячной температурой наиболее холодного месяца ниже -15 °C, умеренные от -5 до -15 °C, мягкие до -5 °C.

2. Указанные в табл. 3.1 требования к щебню для I и II марок асфальтобетонов типов А и Б относятся также к щебню, применяемому при устройстве шероховатых поверхностей покрытий втапливанием черного щебня или поверхностной обработкой.

3. Для асфальтобетона марки IV типа Б и марки III типа В допускается применение щебня из карбонатных пород марки 400, предварительно обработанного смесью битума с поверхностно-активными веществами анионного типа. При тех же условиях допускается применение щебня из карбонатных пород марки 200 в асфальтобетоне марки IV типа В.

4. В случае расхождения между показателями износа и дробимости марку щебня принимают по наихудшему показателю.

Таблица 3.2

Требования к щебню (гравию) по содержанию пылевидных и глинистых частиц

Таблица 3.3

Характеристика марок щебня по морозостойкости (извлечение из ГОСТ 8267-75)

Таблица 3.4

Характеристика марок щебня по дробимости и износу (извлечение из ГОСТ 8267-75, ГОСТ 10260-74, ГОСТ 3344-73, ГОСТ 8268-74)

3.3. В щебне для асфальтобетона, применяемого в верхнем слое покрытия, не должно быть зерен слабых и выветрелых пород более 10%, в нижнем слое — более 15%.

3.4. Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы (% по массе) в щебне для верхнего слоя асфальтобетонных покрытий не должно превышать в асфальтобетонных смесях типа:

3.5. Не допускается применять для асфальтобетонных смесей щебень из глинистых (мергелистых) известняков, глинистых песчаников и глинистых сланцев.

3.6. Количество дробленых зерен в щебне из гравия должно быть не менее указанного в табл. 3.1 (дроблеными считаются зерна, поверхность которых околота более чем наполовину).

3.7. Количество кремнистых частиц в щебне из гравия и гравии не должно превышать 25%. В щебне из гравия количество зерен из карбонатных пород должно быть не более 30% для асфальтобетона типов А и Б.

3.8. Количество пылевидных и глинистых частиц в щебне (гравии) не должно превышать указанного в табл. 3.2.

Песок

3.9. Для приготовления асфальтобетонных смесей применяют пески: дробленые, природные нефракционированные и фракционированные, отвечающие требованиям ГОСТ 8736-77; крупные (модуль крупности Мк > 2,5); средние (модуль крупности Мк = 2,5 — 2,0). В качестве дробленого песка допускается применение отходов дробления горных пород с наибольшим размером зерен 5 мм.

При подборе минеральной части асфальтобетона по принципу непрерывной гранулометрии допускается применять мелкий и очень мелкий песок (с модулем крупности меньше 2,0), если он обогащен крупным песком (природным или дробленым). Количество добавки устанавливают с таким расчетом, чтобы зерновой состав смеси щебня, песка и минерального порошка соответствовал требованиям табл. 1.8 и 1.9.

Если отсутствует крупный песок, составы горячих и теплых асфальтобетонных смесей типов А и Б подбирают с мелким песком по принципу прерывистой гранулометрии (см. табл. 1.8). В холодном асфальтобетоне мелкий песок не применяют (за исключением активированного).

3.10. Для повышения качества рекомендуется активировать песок гидратной известью <1> (3 — 4% по массе) в виброшаровой мельнице или специальной установке в соответствии с п. 5.40.

<1> Гидратная известь для активации песка должна соответствовать требованиям ГОСТ 9179-70.

Модуль крупности активированного песка должен быть не менее 1,7.

3.11. В песчаных асфальтобетонных смесях из дробленого песка следует применять крупный песок с модулем крупности более 2,5 и содержанием зерен размером 5 — 1,25 мм не менее 33%. В песчаных смесях из природного песка или смеси природного и дробленого применяют крупные и средние пески с модулем крупности более 2 и содержанием зерен размером 5 — 1,25 мм не менее 14%. Мелкий песок допускается использовать для этой цели после активации известью.

3.12. Для песчаных смесей типа Г применяют дробленый песок, полученный при дроблении изверженных горных пород прочностью не ниже марки 1000. Содержание частиц менее 0,071 мм в дробленом песке не должно превышать 5%, в том числе глины не более 0,5%. Содержание зерен карбонатных горных пород в дробленом песке из гравия не должно превышать 30%.

3.13. В горячих и теплых асфальтобетонных смесях I и II марок и в холодных асфальтобетонных смесях I марки используют дробленый песок из изверженных, метаморфических и осадочных пород марки по прочности не ниже 800 или из гравия марки не ниже 1000.

В горячих и теплых асфальтобетонных смесях III и IV марок и в холодных смесях II марки используют дробленый песок из пород марок по прочности не ниже 400 или из гравия марки не ниже 600.

В дробленом песке из карбонатных пород, предназначенном для холодных асфальтобетонных смесей, частиц мельче 0,071 мм допускается до 20%, если эти частицы получены в результате измельчения карбонатной горной породы.

3.14. В песчаных и мелкозернистых (крупностью до 10 мм) горячих, теплых и холодных асфальтобетонных смесях II марки допускается применять в качестве щебня и песка активированные продукты дробления гравия (кроме смесей с гранулометрией типа А). Исходный гравий должен иметь показатель дробимости не ниже Др. 12. Гравий дробят в специальной установке (см. п. 5.39) в присутствии следующих активирующих материалов:

а) битумов БНД 90/130, БНД 60/90 <*>, обогащенных высшими алифатическими аминами (катионактивные ПАВ) в количестве 0,25% от массы битума;

б) смол или дегтей, получаемых при низкотемпературной переработке твердого топлива (каменного или бурого угля, горючих сланцев, торца, древесины). Смолы или дегти применяют в смесях с битумом в соотношении 1:1 — 1:2 или без битума. Количество активирующих материалов составляет 1,5 — 2,5% к массе гравия.

<*> Как исключение, можно применять битумы БН 90/130 и БН 60/90.

3.15. Содержание в песке зерен, проходящих через сито с сеткой № 0,14, не должно быть более 15%, а в активированных продуктах дробления гравия — более 25%. Количество пылевидных и глинистых частиц, определяемых отмучиванием, не должно превышать 3% в природном и 7% в дробленом (неактивированном) песке, в том числе глины не должно быть более 0,5%.

Минеральный порошок

3.16. Минеральный порошок для асфальтобетонных смесей получают тонким измельчением (размолом) карбонатных горных пород — известняков, доломитизированных известняков, известняков-ракушечников, битуминозных известняков и доломитов и других карбонатных горных пород, а также основных металлургических шлаков.

3.17. В горячих и теплых асфальтобетонных смесях III и IV марок в качестве минеральных порошков допускается применять порошкообразные отходы промышленности: золу уноса ТЭЦ, пыль уноса цементных заводов, отходы асбестоцементного производства, золу каменного угля, а также тонкомолотые некарбонатные горные породы (для IV марки).

3.18. Для повышения качества асфальтобетона применяют активированные минеральные порошки, получаемые размолом карбонатных горных пород, перечисленных в п. 3.16 (за исключением битуминозных), совместно с активирующим материалом.

3.19 Активирующими материалами могут служить:

а) смесь продуктов, содержащих анионактивные поверхностно-активные вещества (ПАВ) типа высших карбоновых кислот с вязким битумом. Соотношение по массе этих продуктов и битума должно быть 1:1 — 3:1. Перечень продуктов, содержащих высшие карбоновые кислоты, приведен в табл. 3.13, а также в «Инструкции по использованию поверхностно-активных веществ при строительстве дорожных покрытий с применением битумов» (ВСН 59-68). Продукты, содержащие высшие карбоновые кислоты, должны иметь кислотное число не ниже 50 мг KOH на 1 г, число омыления не ниже 120 мг KOH на 1 г;

б) смесь анионактивных поверхностно-активных веществ типа железных солей высших карбоновых кислот с вязким битумом. Для приготовления ПАВ типа железных солей высших карбоновых кислот применяют хлорное железо I и II сортов, соответствующее требованиям ГОСТ 11159-76. Составы ПАВ типа железных солей высших карбоновых кислот приведены в Инструкции ВСН 59-68;

в) смолы или дегти (см. табл. 3.12), получаемые при низкотемпературной переработке твердого топлива (горючих сланцев, каменного или бурого угля, торфа). Смолы или дегти применяют в смесях с битумом в соотношении 1:1 — 1:2 или без битума;

г) гидрофобизирующая кремнийорганическая жидкость 136-41 (полиэтилгидросилоксан), соответствующая требованиям ГОСТ 10834-76.

3.20. Для активации минеральных порошков разрешается применять продукты, не перечисленные в п. 3.19, если активированные ими минеральные порошки будут соответствовать требованиям табл. 3.5.

Таблица 3.5

Технические требования к минеральным порошкам из карбонатных горных пород (извлечение из ГОСТ 16557-71)

Примечания. 1. Если активированный минеральный порошок приготовлен из карбонатных горных пород с содержанием глины более 5%, набухание смеси порошка с битумом допускается до 2,5%, а битумоемкость — до 65 г на 100 см3.

2. В минеральных порошках, получаемых из горных пород, у которых прочность при сжатии выше 400·105 Па (400 кгс/см2), за допускаемое количество содержащихся в них частиц мельче 0,071 мм принимается величина на 5% меньше предусмотренной в табл. 3.5.

3.21. Общее количество активирующих материалов, за исключением гидрофобизирующей жидкости 136-41, должно быть 1,5 — 2,5%, а гидрофобизирующей жидкости — 0,25 — 0,50% к массе размалываемого материала.

3.22. Нефтяные битумы, применяемые для приготовления активирующих материалов, должны соответствовать требованиям ГОСТ 22245-76.

3.23. Марку битума для активирующей смеси назначают с учетом вида асфальтобетона (горячий, теплый, холодный) и климатических условий района строительства (табл. 3.6).

Таблица 3.6

Марки битумов для активирующей смеси

Примечание. При отсутствии битума марок БНД в виде исключения разрешается использовать битумы марок БН с теми же пределами глубины проникания иглы при 25 °C.

3.24. В целях ускорения формирования дорожного покрытия из холодного или теплого асфальтобетонов, приготовленных с жидким битумом марки СГ 130/200 или вязким битумом марки БНД 200/300, рекомендуется применять минеральный порошок, активированный смесью битума с анионактивными веществами типа железных солей высших карбоновых кислот (ФР, ФКК, ФОП, ФКГ, ФГС согласно Инструкции ВСН 59-68).

3.25. Карбонатные горные породы, используемые для производства активированных и неактивированных минеральных порошков, не должны содержать глинистых примесей более 5%. О загрязненности карбонатной горной породы глинистыми примесями судят по суммарному содержанию полуторных окислов (Al2O3 + Fe2O3), которых не должно быть более 1,7%.

3.26. При активации порошков дегтем или смолами (п. 3.19, в), а также гидрофобизирующей жидкостью 136-41 (п. 3.19, г) в горной породе допускается до 15% глинистых примесей (полуторных окислов — до 5%).

3.27. Порошкообразные отходы промышленности, применяемые в качестве минеральных порошков, должны быть без загрязняющих примесей и не должны содержать свободной окиси кальция (CaO).

Примечание. Наличие окиси кальция устанавливают по методике, изложенной в инструкции 59-68.

3.28. Минеральные порошки из карбонатных горных пород должны соответствовать требованиям табл. 3.5 (ГОСТ 16557-71), остальные — требованиям табл. 3.7.

Таблица 3.7

Технические требования к минеральным порошкам из некарбонатных горных пород и отходов промышленности (извлечение из ГОСТ 9128-76)

Примечания. 1. В смесях IV марки допускается применение минеральных порошков с содержанием частиц мельче 0,071 мм не менее 60%.

2. Пористость, коэффициент водостойкости и битумоемкость золошлаковых смесей ТЭЦ определяют для той их части, которая проходит сито с отверстием 0,315 мм.

3. Показатель битумоемкости минерального порошка определяют только при установлении пригодности нового материала (горной породы) для приготовления минерального порошка, а также в случаях арбитража.

4. Содержание окислов щелочных металлов определяют химическим анализом на цементных заводах и указывают в паспорте.

Минеральные порошки испытывают в соответствии с ГОСТ 12784-71.

3.29. Качество минеральных порошков, перечисленных в п. 3.17, дополнительно проверяют по свойствам песчаного асфальтобетона, приготовленного с применением указанных порошков. Коэффициент водостойкости образцов из горячего и теплого асфальтобетона с остаточной пористостью 4,5 — 5% после длительного водонасыщения (15 сут) должен соответствовать требованиям табл. 1.4 (в зависимости от вида и марки асфальтобетона). При этом минеральную часть асфальтобетона подбирают по верхнему пределу кривой плотной смеси, т.е. с максимальным содержанием минерального порошка (см. рис. 1.2).

3.30. Минеральный порошок должен быть сухим, рыхлым, сыпучим. Активированный минеральный порошок, кроме того, должен быть однородным по цвету и гидрофобным. Различие в содержании активирующей смеси в пробах, отобранных из каждой поступившей партии порошка, не должно быть более +/- 0,15% от массы порошка (см. ГОСТ 12784-71).

Примечание. К порошкам, активированным смолами, перечисленными в п. 3.19, в, требования по гидрофобности не предъявляются.

3.31. При производстве активированных минеральных порошков следует руководствоваться «Техническими указаниями по производству активированных минеральных порошков и применению их в асфальтобетоне» (ВСН 113-65).

3.32. Выбор минеральных порошков по видам и маркам асфальтобетона осуществляют в соответствии с табл. 1.2, 1.3 и 3.8.

Таблица 3.8

Минеральные порошки для асфальтобетонов

Примечания. 1. Минеральные порошки, предусмотренные для асфальтобетонов высших марок, могут быть применены для асфальтобетонов низших марок только при условии экономической целесообразности.

2. В I марке асфальтобетонов применяют преимущественно активированные минеральные порошки.

Битумы

3.33. Для приготовления асфальтобетонных смесей применяют нефтяные дорожные вязкие и нефтяные дорожные жидкие битумы (табл. 3.9 и 3.10), соответствующие требованиям ГОСТ 22245-76 и ГОСТ 11955-74. Для горячих и теплых асфальтобетонных смесей I и II марок следует применять только битумы марок БНД, а для горячих и теплых асфальтобетонных смесей III и IV марок, а также для асфальтобетонных смесей, предназначенных для устройства оснований и нижних слоев покрытий, наряду с битумами марок БНД допускается также применение битумов марок БН соответствующей вязкости.

Таблица 3.9

Требования к вязким нефтяным битумам (извлечение из ГОСТ 22245-76)

4. Показатель по п. 7 таблицы является факультативным до 01.01.1980 г.

Таблица 3.10

Требования к жидким дорожным битумам, используемым для приготовления асфальтобетона

3.34. Марку вязкого битума, а также класс и марку жидкого битума выбирают в зависимости от вида асфальтобетона, климатических условий района строительства и категории дороги, а для холодного асфальтобетона — с учетом условий и сроков хранения смеси на складе. При выборе марки битума следует руководствоваться табл. 2.1.

3.35. Нефтяные вязкие дорожные битумы выпускаются нефтеперерабатывающими заводами с ПАВ или без них.

При маркировке битумов, выработанных с добавками ПАВ, к наименованию марки битума добавляется индекс п, например, БНДп 200/300.

В случаях, когда поступивший на строительство битум не обеспечивает сцепление с минеральной частью асфальтобетона в соответствии с ГОСТ 9128-76, в него следует ввести ПАВ на АБЗ.

3.36. Нефтяные жидкие дорожные битумы получают на нефтеперерабатывающих заводах смешением вязких битумов, отвечающих требованиям ГОСТ 22245-76, с жидкими нефтяными продуктами (разжижителями) установленного фракционного состава (ГОСТ 11955-74) и добавлением ПАВ.

3.37. В исключительных случаях при отсутствии жидких битумов промышленного производства жидкие битумы классов СГ и МГ могут быть приготовлены на АБЗ смешением вязкого битума с разжижителем и добавлением ПАВ.

Жидкие битумы класса СГ готовят смешением вязких битумов марок БНД 40/60 или БНД 60/90 с разжижителями, имеющими следующие характеристики: начало кипения не ниже 145 °C, 50% продукта испаряется при температуре не выше 215 °C, 96% выкипает при температуре не выше 300 °C.

Этим требованиям могут отвечать:

арктическое дизельное топливо А (ГОСТ 305-73), зимнее дизельное топливо З (ГОСТ 305-73), керосин для технических целей (ГОСТ 18499-73). Извлечения из соответствующих ГОСТов приведены в приложениях.

Жидкие битумы класса МГ готовят смешением вязких битумов БНД 40/60 или БНД 60/90 с разжижителями, 50% массы которых испаряется до температуры 280 °C, а 96% массы — до температуры 360 °C.

Этим требованиям могут отвечать: топливо дизельное летнее Л (ГОСТ 305-73); топливо для быстроходных дизелей ДЗ, ДА, ДС (ГОСТ 4749-73); масло зеленое (ГОСТ 2985-64). Извлечения из соответствующих ГОСТов приведены в приложениях.

Соотношение битума и разжижителя, а также оптимальное количество ПАВ устанавливают предварительно в лаборатории. Ориентировочные концентрации разжижителя и ПАВ, необходимые для получения жидких битумов разных марок, приведены в табл. 3.11 и 3.12.

Таблица 3.11

Ориентировочные концентрации разжижителей, используемых при приготовлении разжиженных битумов

Примечание. Для приготовления битумов БНД 200/300 и БНД 130/200 в качестве разжижителя могут быть также использованы каменноугольные дегти Д-3, Д-4 (6 — 18%), Д-5 (9 — 20%), каменноугольное масло (5 — 12%), сланцевое масло (4 — 10%).

Таблица 3.12

Поверхностно-активные вещества и активаторы, применяемые при приготовлении асфальтобетонных смесей

2. Особенности применения ПАВ в случае введения их на минеральный порошок указаны в п. 3.19 и 3.21.

3.38. Жидкие битумы следует готовить в отдельном битумном котле, оборудованном пароподогревом. Котел заполняют на 0,7 объема обезвоженным вязким битумом, температура которого должна быть в пределах 90 — 100 °C при изготовлении битумов класса СГ и 100 — 110 °C при изготовлении битумов класса МГ. Затем в битум при постоянном перемешивании вводят небольшими порциями разжижитель без подогрева и ПАВ, разогретое до 50 — 70 °C. Перемешивание осуществляется циркуляцией битумным насосом или другим способом до получения однородного материала.

Для соблюдения требуемого соотношения компонентов разжижитель и ПАВ следует подавать в котел через дозатор.

3.39. В некоторых случаях путем разжижения на АБЗ могут быть получены битумы марок БНД 130/200 и БНД 200/300, используемые для приготовления теплых асфальтобетонных смесей.

Для этого в вязкие битумы БНД 40/60, БНД 60/90 и БНД 90/130 вводят разжижители, рекомендуемые для битумов класса СГ и МГ в соответствии с п. 3.37, а также каменноугольные дегти марок Д-3, Д-4, Д-5, каменноугольные и сланцевые масла.

3.40. Жидкие битумы классов БГ и СГ должны храниться в герметично закрытых емкостях, а битумы класса МГ — в битумохранилищах закрытого типа.

Сроки хранения жидких битумов без подогрева с момента изготовления: для битумов класса БГ — 2 мес, СГ — 6 мес, МГ — 8 мес.

Поверхностно-активные вещества и активаторы

3.41. При устройстве дорожных асфальтобетонных покрытий в необходимых случаях рекомендуется применять поверхностно-активные вещества (ПАВ) и активаторы.

3.42 Поверхностно-активные вещества назначают:

в случае отсутствия требуемого сцепления битума с минеральной частью асфальтобетонных смесей;

для обеспечения возможности использования не полностью просушенных минеральных материалов, что может иметь место при строительстве покрытий осенью и весной (с применением ПАВ допускается остаточная влажность минеральных материалов до 1% при приготовлении горячих и до 3% при приготовлении теплых и холодных асфальтобетонных смесей);

для активации поверхности минеральных материалов (порошка, песка, гравийного материала);

для уменьшения слеживаемости холодных асфальтобетонных смесей в процессе хранения и транспортирования.

Кроме того, применение ПАВ позволяет уменьшить температуру нагрева минеральных материалов и смесей, увеличить степень обволакивания битумом поверхности минеральных частиц, сократить время перемешивания, улучшить удобоукладываемость и уплотняемость смесей.

3.43. Используемые в асфальтобетоне ионогенные ПАВ относятся к двум классам: катионактивных и анионактивных веществ.

К классу катионактивных веществ относятся соли высших первичных, вторичных и третичных алифатических аминов, четырехзамещенные аммониевые основания и т.п.

К анионактивным веществам относятся высшие карбоновые кислоты, соли (мыла) тяжелых и щелочно-земельных металлов высших карбоновых кислот и т.п.

В качестве ПАВ используют также некоторые смолы твердых топлив. Перечень ПАВ и активаторов, а также рекомендации по их использованию приведены в табл. 3.12.

3.44. Класс ПАВ следует выбирать с учетом природы и свойств применяемых минеральных материалов и битума.

3.45. При выборе ПАВ для улучшения сцепления битумов с минеральными материалами предпочтение следует отдавать катионактивным ПАВ типа высших алифатических аминов, улучшающим сцепление битумов с минеральными материалами кислых и основных пород.

Одновременно ПАВ этого типа являются замедлителями старения битумов высокой вязкости.

3.46 ПАВ на асфальтобетонных заводах могут быть введены:

а) в битум. При этом ПАВ вводят в рабочий битумный котел или в дозатор битума перед подачей в мешалку. При введении ПАВ в битумный котел битум может выдерживаться при рабочей температуре не более 3 — 4 ч;

б) на поверхность минерального материала перед обработкой его битумом. В этом случае ПАВ вводят ввиду их небольшого расхода в смеси с пластификатором (1:1). В качестве пластификатора лучше всего использовать применяемый битум, количество которого учитывается при общей дозировке (схемы введения ПАВ см. на рис. 5.7 — 5.9).

3.47. Положительный эффект от применения ПАВ может быть достигнут лишь в случае их использования в оптимальных концентрациях. Оптимальные концентрации в рекомендуемых пределах (см. табл. 3.12) следует уточнять в каждом конкретном случае с учетом природы и свойств применяемых материалов.

Критерием оценки оптимального количества ПАВ служит комплекс физико-механических показателей свойств асфальтобетона. Превышение оптимального количества ПАВ может привести к отрицательному эффекту.

3.48. В тех случаях, когда битум не содержит ПАВ или содержит ПАВ анионного типа для улучшения сцепления битума с кислыми минеральными материалами, рекомендуется применять активаторы (известь, цемент и др.), которые вводят в смесь минеральных материалов до обработки ее битумом в количестве 1 — 3% от массы минерального материала.

3.49. Более подробные сведения о ПАВ, активаторах и особенностях их применения изложены в «Инструкции по использованию поверхностно-активных веществ при строительстве дорожных покрытий с применением битумов» (ВСН 59-68).

4. ПОДБОР СОСТАВА АСФАЛЬТОБЕТОНА

Общие положения

4.1 При подборе состава асфальтобетона любого вида, типа и марки следует руководствоваться следующим:

а) одним из важных факторов, обеспечивающих требуемое качество асфальтобетона, является зерновой состав его минеральной части. Последний должен придать оптимальную плотность асфальтобетону, а при необходимости — повышенную шероховатость. Когда имеются соответствующие материалы (главным образом крупный или средний песок), минеральную часть асфальтобетона рекомендуется подбирать по принципу непрерывной гранулометрии (см. табл. 1.8 и рис. 1.1 и 1.2) и только при отсутствии крупного или среднего песка (природного или дробленого) следует использовать принцип прерывистой гранулометрии, когда остов из щебня (35 — 65%) заполняют смесью, не содержащей зерен размером 5 — 0,63 мм (см. табл. 1.8 и рис. 1.3). Минеральную часть холодного асфальтобетона подбирают только по принципу непрерывной гранулометрии (см. табл. 1.9 и рис. 1.4).

Смесь щебня, песка и минерального порошка подбирают таким образом, чтобы кривая зернового состава располагалась в зоне, ограниченной предельными кривыми, и была по возможности плавной без резких переломов.

В соответствии с классификацией асфальтобетона по типам его минеральная часть может быть каркасной и бескаркасной. В асфальтобетоне типа А каркас образуют зерна щебня, количества которых достаточно для создания жесткой пространственной системы, когда эти зерна соприкасаются друг с другом. В песчаном асфальтобетоне каркас хотя и менее жесткий, но создается крупным песком (5 — 1,25 мм). В бескаркасном асфальтобетоне зерна щебня или крупного песка не соприкасаются друг с другом и не создают каркаса. Приблизительно 40 — 45% щебня (или крупного песка) служит границей между каркасной и бескаркасной системами. Каркасный асфальтобетон, в том числе песчаный типа Г, обладает повышенной сдвигоустойчивостью и рекомендуется для применения в условиях более тяжелого и интенсивного движения автомобилей;

б) качество асфальтобетона можно повысить, применяя активированный минеральный порошок, активированный известью песок, вводя в асфальтобетонную смесь добавки ПАВ, совершенствуя технологический процесс приготовления асфальтобетонных смесей (улучшая качество перемешивания) и повышая степень уплотнения покрытия. Чтобы увеличить прочность и сдвигоустойчивость асфальтобетонов типов В и Д при высоких летних температурах, рекомендуется повысить вязкость битума (в пределах, возможных для данного типа асфальтобетона) и увеличить содержание минерального порошка (в рекомендуемых пределах);

в) шероховатость поверхности асфальтобетонных покрытий обеспечивается высоким содержанием щебня (50 — 65%) из труднополирующихся горных пород (типа А), или применением дробленого песка из труднополирующихся горных пород (тип Г), или применением щебня в сочетании с дробленым песком из труднополирующихся горных пород (типы Б, Бх), а также за счет втапливания черного щебня в поверхностный слой покрытия или за счет устройства шероховатого коврика методом поверхностной обработки (типы Б, Бх, В, Вх, Д и Дх);

г) щебень должен быть прочным, кубовидной или тетраэдальной формы, благодаря чему уменьшается его дробимость при уплотнении и износ при эксплуатации. Для устройства шероховатых покрытий рекомендуется щебень из горных пород мелкозернистой кристаллической структуры, при износе сохраняющий шероховатость естественного окола. Чем меньше окатаны зерна щебня, тем выше сдвигоустойчивость асфальтобетонного покрытия.

Лучшим сцеплением с нефтяным битумом обладают: из изверженных и метаморфических пород — основные и ультраосновные (базальт, диабаз, перидотит, серпентин, габбро и т.п.), из осадочных — карбонатные (известняк, доломит). Последние отличаются повышенной шлифуемостью, что препятствует применению их в асфальтобетоне, предназначенном для устройства покрытий с шероховатой поверхностью. Щебень из кислых горных пород (гранит, сиенит, диорит и др.), как правило, плохо сцепляется с нефтяным битумом. В случае необходимости сцепление можно обеспечить введением ПАВ в битум или активаторов в смесь минеральных материалов;

д) на свойства асфальтобетона (особенно песчаного) значительное влияние оказывает качество песка. Асфальтобетон с дробленым песком более сдвигоустойчив, чем с природным, но требует большей работы катков при уплотнении. Покрытие из песчаного асфальтобетона, полученного на основе дробленого песка (из прочных некарбонатных горных пород), обладает повышенной сдвигоустойчивостью и длительно сохраняющейся шероховатостью поверхности.

Для улучшения качества природный песок рекомендуется активировать известью в процессе механической обработки. Это изменяет адсорбционные свойства поверхности зерен песка. Одновременно зерна природного песка приобретают острогранную форму, что повышает его угол внутреннего трения <1>;

е) одним из эффективных способов использования гравия для приготовления асфальтобетонных смесей является его дробление с одновременной физико-химической активацией. В процессе такой переработки происходит избирательное дробление (больше измельчаются наиболее слабые зерна), а свежеобразованные поверхности минеральных зерен обрабатываются активирующей смесью, состоящей из ПАВ и битума. Получается качественно новый материал, в котором существенно изменены форма зерен, зерновой и петрографический составы отдельных фракций, свойства поверхности.

<1> Предложения по повышению качества песчаного асфальтобетона. Балашиха, Моск. обл., Союздорнии, 1970.

Предложения по применению активированных песков в асфальтобетоне. Балашиха, Моск. обл., Союздорнии, 1969.

Регулируя режим работы дробилки, можно получить минеральную часть, состоящую из требуемого количества щебня, дробленого песка и минерального порошка, частицы которого оказываются наиболее эффективно обработанными активирующей добавкой.

Асфальтобетон с активированным дробленым гравием характеризуется высокой тепло-, водо- и морозостойкостью. Эта технология особое значение имеет для районов, лишенных прочных каменных материалов, но обладающих месторождениями гравия;

ж) минеральный порошок выполняет роль добавки, структурирующей битум и образующей с ним асфальтовяжущее вещество, которое склеивает в монолит зерна щебня и песка. Минеральный порошок придает асфальтобетону надлежащую плотность, прочность и теплостойкость, но при избыточном содержании в горячем асфальтобетоне (а в некоторых случаях и в теплом) обусловливает рост хрупкости и уменьшение деформативности при низких температурах.

В холодном асфальтобетоне оптимальное количество минерального порошка несколько выше, чем в горячем и теплом, так как применяется менее вязкий битум.

Чрезмерное измельчение минерального порошка (удельная поверхность более 6 — 8 тыс. см2 на 1 г) увеличивает его пористость, соответственно и пористость минеральной части асфальтобетона (особенно если порошка более 8 — 10%), что приводит к повышенному расходу битума. Высокая пористость порошков характерна для многих порошкообразных отходов промышленности (пыли уноса цементных заводов, золы уноса ТЭЦ, фильтрпрессных отходов сахарных заводов и др.).

Примесь глины в минеральном порошке значительно увеличивает способность асфальтобетона к набуханию и снижает его водо- и морозостойкость. При этом, чем меньше вязкость и содержание битума в асфальтобетоне, тем сильнее проявляется отрицательное свойство глины.

Для повышения качества минеральный порошок (в том числе и порошок с некоторым содержанием глинистых примесей) активируют (обрабатывают в процессе размола) смесью ПАВ и битума.

Асфальтобетон с активированным минеральным порошком обладает повышенной прочностью, плотностью, водо- и морозостойкостью. Активированный минеральный порошок в холодном асфальтобетоне, кроме того, способствует сокращению сроков уплотнения и формирования покрытия под движением автомобилей.

В асфальтобетоне с активированным минеральным порошком можно уменьшить содержание битума на 10 — 20% по сравнению с асфальтобетоном на неактивированном порошке. В I дорожно-климатической зоне и в районах с резко континентальным климатом II зоны для горячего асфальтобетона с активированным минеральным порошком рекомендуется применять битум пониженной вязкости (на 30 — 50 ед. глубины проникания больше, чем рекомендуется табл. 2.1) или активировать минеральный порошок смесью ПАВ с маловязким битумом (БНД 200/300, БНД 130/200). Это повысит устойчивость асфальтобетона против образования трещин при низких температурах. Для холодного асфальтобетона минеральный порошок рекомендуется активировать смесью ПАВ с более вязким битумом;

з) прочность, водо- и морозостойкость асфальтобетона во многом зависят от свойств битума. Вязкие битумы должны обладать комплексом структурно-механических свойств: эластичностью и пластичностью при низкой температуре, достаточной прочностью и теплостойкостью при высокой температуре, стойкостью против старения при технологической переработке и эксплуатации, прочным сцеплением с поверхностью минеральных материалов.

Качество битумов зависит от природы сырья и технологии его переработки.

Жидкие дорожные битумы должны: хорошо обволакивать минеральный материал, обеспечивая требуемую начальную прочность и удобообрабатываемость асфальтобетона; способствовать быстрому формированию структуры покрытия; придавать достаточную прочность, тепло- и морозостойкость покрытию при высокой и низкой температурах в период эксплуатации; обладать прочным сцеплением с поверхностью минеральных материалов, обеспечивая тем самым высокую водостойкость покрытия.

В битуме, как правило, имеется некоторое количество поверхностно-активных соединений (прежде всего асфальтогеновых кислот и их ангидридов). В зависимости от их содержания битум может быть активным (с кислотным числом выше 0,7 мг KOH/г) и неактивным (кислотное число ниже 0,7 мг KOH/г).

Активные битумы, как правило, хорошо сцепляются с сухой поверхностью минеральных материалов карбонатных, ультраосновных и основных пород (известняков, доломитов, базальтов, диабазов и т.п.), содержащих более 50% окислов тяжелых и щелочно-земельных металлов, и не образуют прочной связи с поверхностью минеральных материалов кислых и ультракислых пород (кварцитов, гранитов, сиенитов, трахитов и т.п.), в составе которых содержится менее 30% указанных окислов. Неактивные битумы, как правило, плохо сцепляются с поверхностью большинства минеральных материалов.

С влажной поверхностью минеральных материалов сцепление битумов обычно плохое. Сцепление битума с поверхностью минеральных материалов, оказывающее влияние на коррозионную стойкость асфальтобетона, повышают введением ПАВ или использованием активаторов.

Чем более вязкий битум применяется в асфальтобетоне, тем выше прочность последнего. Однако чрезмерно высокая вязкость битума в горячем и теплом асфальтобетоне (для данных климатических условий) может привести к образованию трещин на покрытии, а в холодном — к слеживаемости при хранении;

и) количество битума в смеси должно быть оптимальным, обеспечивающим максимальную прочность асфальтобетона при данном минеральном материале и оптимальную остаточную пористость.

Избыток битума снижает прочность, сдвигоустойчивость и повышает пластичность асфальтобетона, что ведет к образованию сдвигов и волн на покрытии в жаркую погоду. Асфальтобетон с избытком битума характеризуется малой величиной водонасыщения (менее 1%). Недостаток битума снижает прочность, водо- и морозостойкость (коррозионную стойкость) асфальтобетона. О недостатке битума в асфальтобетоне свидетельствует большая величина водонасыщения.

В южных районах и в засушливом климате (IV и V дорожно-климатические зоны) рекомендуется подбирать асфальтобетон с верхним пределом величины остаточной пористости, особенно для покрытий с шероховатой поверхностью. В холодных асфальтобетонных смесях количество жидкого битума снижают на 10 — 15% против оптимального, чтобы уменьшить слеживаемость. В связи с этим остаточная пористость лабораторных образцов холодного асфальтобетона значительно выше, чем горячего и теплого. С течением времени в покрытии плотность холодного асфальтобетона становится близкой или равной плотности горячего и теплого асфальтобетона;

к) при подборе состава асфальтобетона с активированным минеральным порошком и активированным песком следует дополнительно руководствоваться «Техническими указаниями по производству активированных минеральных порошков и применению их в асфальтобетоне» (ВСН 113-65) и «Предложениями по применению активированных песков в асфальтобетоне».

4.2. Состав асфальтобетона подбирают в три этапа: определяют качество минеральных материалов и битума, соответствие их свойств установленным требованиям; устанавливают соотношение минеральных материалов (щебня, песка, минерального порошка), при котором минеральная часть асфальтобетона имеет оптимальную плотность; определяют оптимальное содержание битума, обеспечивающее асфальтобетону наилучшие показатели физико-механических свойств при данных минеральных материалах.

Ниже излагается наиболее распространенный метод подбора состава асфальтобетона, согласно которому минеральную часть рассчитывают исходя из зерновых составов, рекомендуемых ГОСТ 9128-76, а количество битума вычисляют исходя из остаточной пористости, установленной для данного вида, типа и марки асфальтобетона (см. табл. 1.4 и 1.5). Подобранный состав уточняют с целью получения наилучших показателей физико-механических свойств стандартных асфальтобетонных образцов.

4.3. Качество минеральных материалов и битума определяют в соответствии с указаниями разделов 3 и 7 данного Руководства.

Расчет состава минеральной части асфальтобетона

4.4. Соотношение масс щебня, песка и минерального порошка рассчитывают исходя из их зерновых составов и требуемого зернового состава минеральной части асфальтобетона (см. табл. 1.8, 1.9 и рис. 1.1 — 1.4). При использовании материалов с удельными весами, различающимися на 0,20 г/см3 и более, необходимо вносить поправки в соотношения минеральных составляющих, увеличивая количество более тяжелых и уменьшая количество более легких на коэффициент

где — удельный вес преобладающего материала в минеральной смеси (щебень, песок);

• удельный вес минерального материала, отличающийся от на 0,20 г/см3 и более.

Например, удельный вес преобладающего материала (щебня или песка) , а минерального порошка . Если по расчету требуется 10% минерального порошка в асфальтобетонной смеси, то его фактическую массу следует принимать

При этом на 0,7% уменьшают количество преобладающего материала (щебня) или другого материала (песка) с близким к нему удельным весом.

Расчет оптимального количества битума в асфальтобетоне

4.5. Оптимальное количество битума рассчитывают исходя из фактической пористости минерального остова лабораторных асфальтобетонных образцов и заданной остаточной пористости асфальтобетона в соответствии с требованиями табл. 1.4, определяемыми по п. 7.24, 7.25 настоящего Руководства.

Лабораторные образцы (три штуки) готовят из асфальтобетонной смеси, в которой битума берут на 0,3 — 0,5% меньше нижнего предела, указанного в табл. 1.8 и 1.9. Определяют плотность (объемную массу) асфальтобетона, плотность (объемную массу) и удельный вес минерального остова асфальтобетона. Затем рассчитывают пористость минерального остова асфальтобетона и требуемое количество битума:

где — пористость минерального остова асфальтобетона (образцов), % объема;

• плотность (объемная масса) минерального остова асфальтобетона, г/см3;
• удельный вес минерального остова асфальтобетона, г/см3;

Vпор — заданная остаточная пористость асфальтобетона при +20 °C, % объема;

• удельный вес битума при +20 °C, г/см3.

Рассчитав требуемое количество битума, готовят контрольную смесь, формуют три образца и определяют остаточную пористость. Если она соответствует требуемой (для данного вида, типа и марки асфальтобетона), готовят еще одну смесь с тем же количеством битума и формуют образцы в количестве, достаточном для определения всех показателей физико-механических свойств (см. табл. 1.4).

Если остаточная пористость первых трех образцов контрольной смеси меньше или больше требуемой для данного вида асфальтобетона, расчет количества битума и проверку свойств повторяют, при этом в расчет принимают пористость минерального остова асфальтобетона , полученную для контрольной смеси.

Если асфальтобетон с этим количеством битума имеет требуемую остаточную пористость, но по другим показателям (например, по прочности или водостойкости) не соответствует установленным требованиям, необходимо изменить зерновой состав минеральной части (как правило, увеличить количество минерального порошка в допустимых пределах) и повторить расчет оптимального содержания битума.

Подбор состава асфальтобетонной смеси можно считать законченным, если пористость минерального остова и остаточная пористость асфальтобетона (образцов) находятся в требуемых пределах, а остальные показатели физико-механических свойств удовлетворяют требованиям табл. 1.4.

Пример подбора состава асфальтобетонной смеси

4.6. Необходимо подобрать состав мелкозернистого горячего асфальтобетона типа Б для верхнего слоя покрытия. Имеются битум БНД 90/130, гранитный щебень, гранитный дробленый и речной песок, известняковый минеральный порошок, свойства которых соответствуют техническим требованиям, а зерновой состав приведен в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Пример расчета зернового состава минеральной части асфальтобетонной смеси

Расчет состава минеральной части асфальтобетонной смеси

Определяют соотношение масс щебня, песка и минерального порошка, при котором зерновой состав смеси этих материалов удовлетворяет требованиям табл. 1.8, а его графическое изображение представляет собой плавную кривую, лежащую в заданных пределах (см. рис. 1.1, в); пористость минерального остова асфальтобетона должна быть в пределах, установленных табл. 1.4.

Расчет количества щебня. По рис. 1.1, в или по табл. 1.8 находят, что щебня крупнее 5 мм (5 — 15 мм) должно быть в смеси 35 — 50% (так как через сито с отверстиями 5 мм должно проходить 50 — 65% материала). Требуемое содержание щебня крупнее 5 мм принимают 43%. Поскольку зерен крупнее 5 мм в щебне содержится 95% (а в других компонентах нет фракции крупнее 5 мм), то щебня требуется

Полученное значение записывают в табл. 4.1 и рассчитывают содержание в смеси каждой фракции щебня (берут 45% от значения каждой фракции щебня).

Расчет количества минерального порошка. По рис. 1.1, в или табл. 1.8 определяют, что частиц мельче 0,071 мм во всей минеральной части асфальтобетона должно быть в пределах 6 — 12%. Для расчета можно принять 6%. Если в минеральном порошке содержится 74% частиц мельче 0,071 мм, то минерального порошка в смеси должно быть

Однако следует принять 7% минерального порошка, так как небольшое количество частиц мельче 0,071 мм имеется в песке. Полученные данные вносят в табл. 4.1 и рассчитывают содержание в смеси каждой фракции минерального порошка (7% от значения каждой фракции). Количество песка в смеси составит

П = 100 — (Щ + МП) = 100 — (45 + 7) — 48%.

Соотношение между дробленым и речным песком устанавливают с учетом содержания в них наиболее крупных фракций (крупнее 1,25 мм). Частиц мельче 1,25 мм в смеси должно быть 28 — 39% (можно принять 34%), из них 7% приходится на долю минерального порошка. Следовательно, в смеси песка их должно содержаться не более 27%. При имеющемся зерновом составе песков количество речного песка рассчитывают следующим образом:

где 73 и 44 — содержание фракций мельче 1,25 мм в речном и дробленом песках;

x — количество речного песка, %;

Можно принять 20%, тогда количество дробленого песка составит 48 — 20 = 28%. Рассчитав аналогично предыдущему количество каждой фракции в речном и дробленом песке, записывают полученные данные в соответствующие графы табл. 4.1. Суммируя в каждой вертикальной графе количество частиц меньше данного размера, находят общий зерновой состав смеси минеральных материалов. Сравнение полученного состава с рекомендуемым (см. табл. 1.8) показывает, что полученный зерновой состав соответствует рекомендуемому, а его графическое изображение представляет собой плавную кривую.

Если удельные веса щебня, песка и минерального порошка различаются более чем на 0,20 г/см3, то в соотношение масс компонентов вводят поправку согласно п. 4.4. Аналогично рассчитывают минеральную часть асфальтобетона прерывистой гранулометрии.

Определение оптимального количества битума

Ориентировочное количество битума в асфальтобетонной смеси определяют расчетом. Для этого щебень, песок и минеральный порошок в выбранных соотношениях смешивают с битумом, количество которого в данном случае принимают 5,2% (на 0,3% меньше нижнего предела, указанного в табл. 1.8).

Из полученной смеси формуют три образца диаметром и высотой 71,4 мм. Поскольку щебня в асфальтобетонной смеси 45%, смесь уплотняют комбинированным методом — вибрированием на виброплощадке (180 с под нагрузкой 0,3·105 Па (0,3 кгс/см2) с последующим доуплотнением на прессе нагрузкой 200·105 Па (200 кгс/см2) (п. 7.18 — 7.19). Через 12 — 42 ч определяют плотность (объемную массу) асфальтобетона (образцов) , удельный вес минерального остова асфальтобетона и на основании этих данных вычисляют плотность (объемную массу) минерального остова и пористость минерального остова испытанных образцов асфальтобетона . Зная удельный вес битума и выбрав по табл. 1.4 требуемую остаточную пористость асфальтобетона Vпор, рассчитывают ориентировочное количество битума Б по формуле, приведенной в п. 4.5.

Плотность (объемная масса) пробных асфальтобетонных образцов при содержании битума 5,2% (сверх 100% минерального остова) равна 2,32 г/см3, удельный вес минерального остова асфальтобетона — 2,68 г/см3, удельный вес битума — 1 г/см3, заданная остаточная пористость асфальтобетона — 4%.

В этом случае ;

Из контрольной смеси с 6,3% битума формуют три образца и определяют остаточную пористость. Если она будет в пределах 4,0 +/- 0,5% (как требуется для мелкозернистого асфальтобетона типа Б), готовят новую смесь с таким же количеством битума, формуют 12 образцов и испытывают в соответствии с требованиями табл. 1.4 (по три образца на каждый вид испытания). Для факультативных испытаний на приборе Маршалла готовят дополнительно три образца (п. 7.32). Показатели физико-механических свойств асфальтобетонных образцов должны удовлетворять требованиям, приведенным в табл. 1.4 и 1.6.

5. ПРАВИЛА ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

Общие положения по организации работ на асфальтобетонных заводах

5.1. По способности к передислокации АБЗ делят на передвижные, полустационарные и стационарные. Передвижные работают на одном месте менее одного сезона, полустационарные — один-два сезона и стационарные — более двух сезонов. Для внегородского дорожного строительства характерны передвижные и полустационарные АБЗ.

5.2. Мощность оборудования выбирается в зависимости от объемов и сроков строительства. Экономически целесообразно использовать высокопроизводительное передвижное оборудование на притрассовом АБЗ при двух-трех передислокациях в течение строительного сезона.

5.3. Расстояние между АБЗ и местом укладки определяется технологическими условиями, организационными соображениями и экономическими расчетами. Технологические условия ограничивают максимальное время транспортирования горячей смеси 1,5 ч и теплой 2 — 2,5 ч.

5.4. Уровень основных технических решений вновь строящихся АБЗ должен соответствовать действующим типовым проектам. Способы приема компонентов смесей, складирование и внутризаводское транспортирование должны исключать снижение их качества и загрязнение окружающей среды.

5.5. Для приемки щебня необходимо, как правило, применение подрельсового приемного устройства. Складирование должно осуществляться на подготовленной площадке без смешения фракций.

Методы выгрузки битума из вагонов и конструкция битумохранилища должны исключать его обводнение и загрязнение.

5.6. Минеральный порошок из вагонов подают пневмотранспортом на склады бункерного (силосного) типа прирельсовой базы или в расходные емкости притрассового передвижного завода. Хранение активированных порошков допускается также на складах амбарного типа.

При длительном хранении в бункерах и силосных банках минеральных порошков (в том числе и активированных, складируемых в неостывшем состоянии) надо принимать меры против их слеживания (аэрирование, перекачивание порошка и др.).

Для подачи минерального порошка к смесительному агрегату используют при малом расстоянии механический транспорт (шнеки, вертикальные элеваторы), а при большом — пневмотранспорт.

5.7. Склад песка и щебня на прирельсовом АБЗ или базе каменных материалов устраивают радиально-штабелирующим конвейером. Подачу материалов от склада к агрегату питания смесительного оборудования обеспечивают надземными средствами транспорта — ленточными конвейерами или фронтальными погрузчиками.

5.8. Для притрассовых заводов характерны доставка каменных материалов от прирельсовой базы снабжения (преимущественно вне строительного сезона) или их размещение в карьере, а также небольшой запас битума и минерального порошка — на одну — пять смен в зависимости от производительности АБЗ и организационных условий. Минеральный порошок и битум доставляют к передвижному АБЗ в цементо- и битумовозах.

5.9. В зависимости от комплектности применяемого асфальтосмесительного оборудования целесообразно использовать различные варианты генерального плана АБЗ (рис. 5.1) в прирельсовом варианте. В притрассовом варианте АБЗ вследствие отсутствия хранилищ битума и минерального порошка схема генерального плана упрощается.

Рис. 5.1. Примеры технологических линий приготовления асфальтобетонных смесей. Вариант 1 — размещение асфальтосмесительного оборудования без агрегата питания. Вариант 2 — размещение асфальтосмесительного оборудования с агрегатом питания:

1 — железнодорожная ветка; 2 — приемное устройство с подрельсовым бункером; 3 — склад фракционированных каменных материалов; 4 — выносной конвейер; 5 — радиально-штабелирующий конвейер; 6 — силосный склад минерального порошка; 7 — крытое битумохранилище; 8 — оборудование для приготовления ПАВ или полимерно-битумных вяжущих; 9 — асфальтосмесительное оборудование; 10 — ленточный конвейер; 11 — бункер; 12 — агрегат питания; 13 — фронтальный погрузчик

5.10. Отгружаемую асфальтобетонную смесь снабжают паспортом с указанием наименования завода, номера и даты выдачи паспорта, наименования и адреса потребителя, вида, состава, массы и температуры смеси.

5.11. Асфальтобетонные смеси поставляют партиями. При отгрузке автомобилями партией считают массу смесей одного вида, отгруженной одному потребителю за одну смену. При отгрузке холодных смесей железнодорожным или водным транспортом партией считают массу смеси одного вида, отгруженной одному потребителю в одном железнодорожном вагоне или в одной барже. Массу смесей при отправке судами определяют по осадке судна.

5.12. АБЗ должен быть оборудован системой очистки отходящих газов, обеспечивающей соблюдение требований действующих санитарных норм. Пожароопасные участки технологической линии АБЗ должны быть оборудованы средствами тушения и согласованы с местной пожарной инспекцией.

5.13. На территории АБЗ должно быть весовое отделение, механическая мастерская, лаборатория, склад ТСМ, бытовые помещения, столовая или буфет.

Приготовление асфальтобетонных смесей

5.14. Современное асфальтосмесительное оборудование представляет собой комплект, включающий агрегат питания, сушильный и смесительный агрегаты, накопительный бункер, емкости для битума, минерального порошка и мазута, кабину управления и все необходимые средства вертикального и горизонтального транспорта компонентов смесей. Комплекты производительностью 12, 25, 50, 100 и 200 т/ч (см. приложение 11) могут работать в автоматическом и дистанционном режимах управления.

5.15. Схема основной технологической линии приготовления асфальтобетонных смесей представлена на рис. 5.2.

Рис. 5.2. Схема технологической линии приготовления асфальтобетонных смесей

5.16. Для нагрева и обезвоживания битума применяют битумоплавильное оборудование непрерывного и периодического действия. В установках непрерывного действия с газовым или электрическим подогревом процесс обезвоживания происходит в тонком слое. Установки периодического действия состоят из нескольких битумоплавильных котлов. В этом случае вязкий битум готовят по двухступенчатому циклу: в одних котлах битум нагревают до 110 — 120 °C и при необходимости выпаривают воду, затем перекачивают в другие (расходные) котлы и нагревают до рабочей температуры.

5.17. Не разрешается применять обводненный и пенистый битум. Обводнение битума должно быть полностью исключено правильной организацией битумного хозяйства: применением исключительно закрытых хранилищ, битумоплавильных установок и рабочих (расходных) котлов.

Для предотвращения вспенивания битума в процессе выпаривания воды следует применять механические мешалки, интенсивную циркуляцию битума с помощью насоса или противопенные химические препараты — МКТ-1 (4 — 6 капель) или полисилоксановый каучук СКТН-1 (2 — 3 капли) на 10 т битума. При этом котлы заполняют не более чем на 75 — 80% их емкости.

5.18. При необходимости введения в битум ПАВ или разжижителя битум готовят по трехступенчатому циклу: после разогрева и выпаривания воды битум перекачивают в свободные котлы, где объединяют с ПАВ или разжижителем, а затем перекачивают в расходные котлы и нагревают до рабочей температуры.

5.19. Узел приготовления и введения ПАВ в битум должен быть включен в общую систему автоматического дистанционного управления заводом.

5.20. При отсутствии жидкого битума требуемой вязкости его готовят на АБЗ, разжижая вязкий битум в соответствии с пп. 3.37 и 3.38 и табл. 3.11.

5.21. Жидкий битум готовят в отдельном битумном котле, оборудованном пароподогревом. В разогретый и обезвоженный вязкий битум, имеющий температуру в пределах 90 — 110 °C в зависимости от класса приготовляемого битума (см. п. 3.38), добавляют небольшими порциями разжижитель при постоянном перемешивании до получения однородного материала.

5.22. Температура нагрева битума для асфальтобетонных смесей в зависимости от марки битума должна соответствовать указанной в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Температура нагрева битума для асфальтобетонных смесей

Указанную в табл. 5.1 температуру нагрева битумов можно поддерживать не более 5 ч. Разрешается поддерживать температуру вязких битумов не выше 80 °C, жидких битумов класса МГ — не выше 60 °C не более 12 ч.

5.23. В современных комплектах асфальтобетонного оборудования битум дозируют объемными дозаторами при периодическом режиме перемешивания или счетчиками при применении смесителей непрерывного действия.

5.24. Щебень и песок до поступления в сушильный барабан предварительно дозируют, точное весовое дозирование осуществляют после высушивания, нагрева и сортировки.

Для предварительного дозирования минеральных материалов используют агрегаты питания, управляемые дистанционно с пульта оператора. Загрузку бункеров агрегата питания целесообразно производить фронтальными погрузчиками.

Точность работы дозаторов агрегата питания +/- 5%. При работе с очень влажными материалами вводят поправку на их влажность.

Просушенные и нагретые в сушильном барабане щебень и песок горячим элеватором подают на грохот для фракционирования и сортировки по отдельным отсекам горячего бункера. Далее осуществляют окончательное их дозирование весовым дозатором.

Минеральный порошок (активированный или неактивированный) в холодном состоянии подают отдельным элеватором или пневмотранспортом в соответствующий отсек бункера на общие весы или через отдельный дозатор непосредственно в мешалку.

5.25. Режим просушивания и нагрева минеральных материалов должен обеспечивать не только заданную температуру, но и полное удаление влаги. При применении ПАВ допускается влажность минеральных материалов при приготовлении горячих смесей не более 1%, теплых и холодных — не более 3%.

5.26. При подаче минерального порошка в холодном виде непосредственно в мешалку температура остальных материалов должна быть повышена с тем, чтобы смесь имела температуру, указанную в табл. 5.3.

5.27 Погрешность при дозировании компонентов асфальтобетонной смеси не должна превышать следующих значений:

для щебня (гравия), песка и минерального порошка, применяемых для приготовления асфальтобетонов I и II марок +/- 3%, применяемых для приготовления асфальтобетонов III и IV марок +/- 5% от массы соответствующего компонента;

для битумов независимо от марки асфальтобетона +/- 1,5% от их массы.

5.28. Особое внимание должно быть уделено перемешиванию минеральных материалов с битумом. Тщательно перемешанная смесь характеризуется равномерным распределением всех ее компонентов и полным обволакиванием поверхности частиц битумом. Продолжительность перемешивания приведена в табл. 5.2.

Таблица 5.2

Продолжительность перемешивания горячих и теплых асфальтобетонных смесей

Примечания. 1. Продолжительность перемешивания песчаных, мелко- и среднезернистых смесей в машинах старых моделей со схемой противоточного движения материалов должна быть увеличена в 1,5 — 2 раза.

2. Продолжительность мокрого перемешивания следует увеличивать при уменьшении содержания битума или увеличении содержания минерального порошка. Она уточняется при корректировании состава смеси на АБЗ.

3. При применении поверхностно-активных веществ, а также активированного минерального порошка продолжительность мокрого перемешивания может быть уменьшена на 15 — 30%.

4. Продолжительность перемешивания крупнозернистых смесей в мешалках свободного перемешивания 120 — 180 с.

5. Продолжительность перемешивания холодных смесей в 1,3 — 1,5 раза превышает продолжительность приготовления однотипных горячих смесей вследствие малого содержания в них битума.

5.29. Температура смесей при выпуске из смесителя в зависимости от марки битума должна соответствовать табл. 5.3.

Таблица 5.3

Температура асфальтобетонных смесей при выпуске из смесителя

5.30. Накопительный бункер (рис. 5.3) является промежуточным складом для хранения готовых смесей. Его вместимость должна быть не менее половины объема выпуска смеси за 1 ч. Бункер имеет теплоизоляцию, а также обогрев выгрузочной воронки и затвора. Во избежание расслоения смесей при загрузке бункера целесообразно использовать ковши с донной выгрузкой. В накопительных бункерах, не имеющих специальных систем защиты битума от интенсивного старения при длительном хранении, разрешается кратковременное хранение смесей (не более 4 ч).

Рис. 5.3. Схема работы накопительного бункера:

1 — затвор ковша скипового подъемника; 2 — нижний конечный выключатель; 3 — ковш скипового подъемника; 4 — направляющая воронка; 5 — смеситель; 6 — тяговый канат; 7 — скиповый путь; 8 — верхний конечный выключатель; 9 — накопительный бункер; 10 — лебедка; 11 — цилиндр затвора бункера; 12 — затвор накопительного бункера; 13 — пульт управления затвором бункера; 14 — рама бункера; 15 — лоток для промежуточной выгрузки; 16 — светофор

5.31. Во избежание прилипания смеси к кузову его предварительно опрыскивают нефтью или мыльным раствором.

5.32. Если пониженная температура воздуха и продолжительность транспортирования приводят к снижению температуры готовой смеси ниже требуемой, то применяют обогрев кузова и смесь в нем покрывают брезентом.

5.33. Холодные асфальтобетонные смеси готовят по той же технологической схеме (см. рис. 5.2), что и горячие или теплые.

5.34. До подачи асфальтобетонной смеси на склад должны быть выполнены мероприятия, предотвращающие ее слеживаемость.

5.35. Холодные асфальтобетонные смеси хранят на АБЗ или притрассовых складах в штабелях не выше 2 м <*>. Площадки и склады, предназначенные для хранения холодных асфальтобетонных смесей, должны быть хорошо спланированы, очищены и обеспечены водоотводом. При хранении смесь не должна загрязняться и подвергаться уплотнению (заездом автомобилей и т.п.). Холодные асфальтобетонные смеси можно хранить 4 — 8 мес при применении соответственно битумов класса СГ и МГ.

<*> В летний период смеси можно хранить на открытых площадках, в осенне-зимний — в закрытых складах или под навесом.

5.36. Холодную асфальтобетонную смесь можно доставлять к месту укладки по железной дороге, воде, автомобилями.

В железнодорожные вагоны, автомобили и другие транспортные средства холодные асфальтобетонные смеси необходимо грузить экскаваторами, транспортерами, автопогрузчиками и др. При погрузке смесь должна быть рыхлой и иметь температуру не выше 30 °C летом и не выше 25 °C зимой во избежание слеживаемости в процессе транспортирования.

Холодные асфальтобетонные смеси при более высоких температурах можно перевозить только автомобилями на небольшие расстояния (до 50 км).

Приготовление активированных минеральных материалов. Введение в асфальтобетонную смесь поверхностно-активных веществ

5.37. Одним из способов улучшения свойств минеральных материалов, входящих в состав асфальтобетонной смеси (минеральный порошок, гравий, песок и другие материалы), является их физико-химическая активация с использованием соответствующих активирующих смесей или активаторов.

5.38. Активированный минеральный порошок приготавливают на специальных заводах или в отдельных цехах АБЗ. Требования к активированным минеральным порошкам приведены в п. 3.28.

Производство активированного минерального порошка (рис. 5.4) включает следующие процессы <1>: сушку дробленого материала в сушильных барабанах; подогрев до рабочих температур битума и ПАВ, приготовление из них активирующей смеси; дозирование просушенного щебня и активирующей смеси, перемешивание щебня с активирующей смесью в мешалках любого типа (предпочтительнее в лопастных), подачу минерального материала, объединенного с активирующей смесью, в помольную установку и размол его до требуемой тонкости помола; подачу готового активированного минерального порошка в накопительные бункера или на склад (силосного или бункерного типа).

<1> Подробно см. «Технические указания по производству активированных минеральных порошков и применению их в асфальтовом бетоне» (ВСН 113-65).

Рис. 5.4. Технологическая схема установки приготовления активированного минерального порошка:

1 — накопительный бункер для отсева или щебня; 2 — транспортер для подачи отсева или щебня в накопительный бункер; 3 — транспортер для питания сушильного барабана; 4 — сушильно-смесительный агрегат; 5 — дозировочный бачок для активирующего материала; 6 — транспортер для подачи материала в накопительный бункер; 7 — накопительный бункер; 8 — тарельчатый питатель; 9 — шаровая мельница; 10 — элеватор для активированного минерального порошка; 11 — раздаточный бункер; 12 — шнек для загрузки транспортных средств

В состав помольных установок для производства активированного минерального порошка могут также входить молотковые или валковые дробилки для предварительного измельчения известнякового щебня перед просушиванием.

5.39. Для получения обогащенного активированного гравия рекомендуется дооборудовать АБЗ специальными агрегатами дробления и приготовления активирующей смеси, включаемыми в общую технологическую схему приготовления асфальтобетонной смеси (рис. 5.5).

Рис. 5.5. Технологическая схема установки для приготовления асфальтобетонных смесей из активированных продуктов дробления гравия:

1 — питатель-дозатор; 2 — холодный элеватор; 3 — грохот; 4, 6, 16, 18 — питающие и отводящие лотки; 5 — сушильный барабан; 7 — дозатор активирующего материала; 8 — горячий элеватор; 9 — сортировочный агрегат; 10 — лоток отвода крупных частиц в молотковую дробилку; 11 — дозатор минерального материала; 12 — лопастная мешалка; 13 — дозатор и труба для ввода битума в мешалку; 14 — молотковая дробилка; 15 — питатель сушильного барабана; 17 — валковая дробилка

Исходный гравийный материал размером 5 — 70 мм поступает в агрегат обогащения, где из накопительного бункера через питатель-дозатор 1 подается на элеватор 2, которым поднимается на грохот 3. При помощи сетки с ячейками 25 x 25 мм <*> материал сортируется по двум размерам. Гравий размером 5 — 25 мм по питателю 15 поступает в сушильный барабан 5. Гравий крупнее 25 мм направляется по лотку 16 в валковую дробилку 17 для предварительного дробления, откуда продукты дробления снова подают в питатель-дозатор. Гравий размером 5 — 25 мм (вместе с материалом, прошедшим дробилку) направляют в сушильный барабан 5. Нагретый до заданной температуры материал по лотку 6 попадает в молотковую дробилку 14. В закрытый лоток 6, по которому материал идет в дробилку 14, подается активирующая смесь при помощи дозатора 7. Количество активирующего материала (смеси) регулируется в установленных пределах. Постоянство потока минеральных материалов обеспечивается питателем-дозатором 1 или специальным дозатором, установленным между сушильным барабаном и дробилкой.

<*> Максимальный размер зерен назначают в зависимости от качества исходного гравийного материала и назначения асфальтобетонной смеси.

Дробление гравийного материала в молотковой дробилке происходит в присутствии активирующей смеси, адсорбирующейся на свежеобразованных поверхностях минеральных частиц.

Режимом работы молотковой дробилки регулируется гранулометрический состав минеральной смеси. Практически поддерживается такой режим работы дробилки, при котором продукт дробления представляет собой готовую минеральную смесь для приготовления асфальтобетона, состоящую из требуемого количества щебня, искусственного песка и минерального порошка.

Затем активированные продукты дробления гравия подают при помощи элеватора 8 в лопастную мешалку 12 асфальтобетонной установки и перемешивают с заданным количеством битума. Готовую асфальтобетонную смесь подают в накопительный бункер или непосредственно в кузов автомобиля-самосвала.

5.40. Одним из способов улучшения свойств песков, в том числе не удовлетворяющих требованиям ГОСТ 9128-76 по модулю крупности, является их активация с использованием гидратной извести (извести-пушонки). Установку по активации песка (рис. 5.6) комплектуют из серийно выпускаемых агрегатов и машин и включают в общую технологическую линию приготовления асфальтобетонных смесей.

Рис. 5.6. Схема установки для активации песка с использованием двух виброшаровых мельниц типа М-400:

1 — приемная емкость для гидратной извести; 2 — винтовой конвейер; 3 — ковшовый элеватор; 4 — двухсекционный бункер гидратной извести; 5 — дозаторы извести; 6 — элеватор для подачи песка в сушильный барабан; 7 — сушильный барабан; 8 — элеватор песка; 9 — виброгрохот; 10 — бункер песка; 11 — дозаторы песка; 12 — винтовой конвейер для подачи извести в вибромельницы; 13 — виброшаровые мельницы типа М-400; 14 — винтовой конвейер для подачи активированного песка на элеватор; 15 — элеватор для подачи активизированного песка на дозатор смесителя асфальтобетонной установки

Технология приготовления активированных песков состоит в следующем. Из приемной емкости 1 гидратную известь винтовым конвейером 2 и ковшовым элеватором 3 подают в расходный бункер 4 (в данном случае двухсекционный). Далее объемными дозаторами непрерывного действия 5 обеспечивают необходимую скорость подачи извести в виброшаровые мельницы 13, куда в заданном количестве через дозаторы 11 поступает после просушки в сушильном барабане 7 и отгрохотки на виброгрохоте 9 природный песок.

Из вибромельницы активированный песок винтовым конвейером (шнеком) 14 и элеватором 15 подают на дозатор смесителя асфальтобетонной установки.

В качестве основного агрегата узла активации могут быть использованы переоборудованные виброшаровые мельницы серийного промышленного производства (типа М-1000, М-400 и другие, в том числе М-230 — спаренные).

Практикой установлено, что для повышения производительности виброшаровых мельниц при активации песка необходимо: устроить второй люк в нижней части мельницы для быстрого выпуска активированного песка; установить колосниковую решетку с расстоянием между колосниками 8 — 9 мм; закрыть верхние боковые отверстия, служащие для загрузки мельницы, и загружать среднюю верхнюю часть мельницы; виброшаровые мельницы загружать шарами диаметром 18 — 20 мм (для мельниц типа М-230 — 400 кг, для М-400 — 750 кг и для М-1000 — 1500 кг).

Оборудование для активации песка должно допускать работу с песком, нагретым до 250 °C. Точность дозирования песка и извести должна быть в пределах +/- 3% по массе материала. Во время работы необходимо следить за бесперебойной подачей извести в мельницу, предупреждая сводообразование, особенно в расходном бункере извести, а также за системой охлаждения подшипников виброшаровых мельниц, не допуская перегрева воды выше 50 °C.

5.41. Дозирование ПАВ и введение их в асфальтобетонные смесители осуществляется с помощью специального оборудования (конструкции Союздорнии — ПКБ Главстроймеханизации) или дополнительных дозаторов, выпускаемых промышленностью в комплексе серийных асфальтобетонных установок.

Указанное оборудование (модели 5590-1-А-ПКБ) предназначено для хранения, подогрева, дозирования и введения ПАВ в битум — в дозатор битума, битумоплавильный котел (рис. 5.7) или в асфальтобетонную смесь — в мешалку (рис. 5.8). Система введения ПАВ в мешалку и дозатор — принудительная, под давлением, а в битумоплавильный котел — самотеком; пределы дозирования 0,25 — 4,2 л; обогрев — паровой с расходом пара при давлении 5·105 Па (5 кгс/см2) 75 кг/ч на один смеситель или электромасляный.

Рис. 5.7. Блок хранения и подачи ПАВ в битум битумоплавильной установки:

1 — цистерна-хранилище ПАВ емкостью 10 м3; 2 — обогревательные регистры для подогрева ПАВ и битума; 3 — трубопровод для ПАВ; 4 — битумный насос с фильтром для перекачки ПАВ; 5 — цистерна битумоплавильной установки; 6 — бак-дозатор ПАВ; 7 — пробковый кран слива отмеренного количества ПАВ; 8 — битумопаропровод для ПАВ

Рис. 5.8. Узел подачи ПАВ к смесительному агрегату:

1 — система ввода ПАВ непосредственно в весовой дозатор битума; 2 — лопастная мешалка; 3 — блок подачи ПАВ к смесительному агрегату; 4 — объемный дозатор ПАВ; 5 — трубопроводы для ПАВ и битума

Загрузка ПАВ в хранилище может производиться из железнодорожных цистерн, автобитумовозов самотеком или с помощью битумного насоса; возможен прием ПАВ, затаренных в металлические бочки. В хранилище 1 (см. рис. 5.7) происходит нагрев ПАВ с помощью регистров и змеевика 2 до температуры, обеспечивающей текучесть. Затем ПАВ вводят в битумную цистерну битумоплавильной установки 5 и перемешивают с битумом путем циркуляции с помощью битумного насоса, а далее битум с ПАВ подают как обычно в дозатор битума асфальтобетонной установки.

При подаче ПАВ из хранилища непосредственно в дозатор битума мешалки (рис. 5.9) его закачивают в расходный бак 1 и доводят до рабочей температуры (см. табл. 3.12). Из расходного бака ПАВ самотеком поступает в объемный дозатор ПАВ 2. При заполнении дозатора до заданного уровня кран 7 перекрывается электровинтовым приводом. Подачу ПАВ из этого дозатора в дозатор битума мешалки производят шестеренчатым насосом 6, включение и выключение которого осуществляет выключатель 8.

Рис. 5.9. Схема подачи и система ввода ПАВ в дозатор битума смесительного агрегата:

1 — расходный бак ПАВ с поплавком; 2 — объемный дозатор ПАВ (доза от 0,25 до 4,2 л); 3 — дозатор битума; 4 — сливная труба для битума; 5 — трубопровод для ПАВ; 6 — шестеренчатый насос с приводом для впрыска ПАВ производительностью 12 л/мин; 7 — пробковый кран с паровой рубашкой; 8 — микропереключатели кранов; 9 — труба с противовесом-грузиком; 10 — подача битума в дозатор

Устройство асфальтобетонных покрытий

5.42. Покрытия из горячей асфальтобетонной смеси устраивают в сухую погоду весной и летом, когда температура воздуха не ниже 5 °C, а осенью не ниже 10 °C, из теплой асфальтобетонной смеси — в сухую погоду при температуре воздуха до -10 °C.

Допускается устраивать покрытия из горячих асфальтобетонных смесей при температуре воздуха ниже 5 °C и из теплых при температуре ниже -10 °C, руководствуясь указаниями п. 5.124 — 5.132.

Покрытия из холодных асфальтобетонных смесей следует устраивать в сухую погоду весной и летом при температуре воздуха не ниже 5 °C и осенью не ниже 10° C, но с учетом времени, необходимого для нормального формирования покрытия до начала осенних дождей.

5.43. Работы по устройству асфальтобетонных покрытий ведут, как правило, в две смены. В дневное время рекомендуется укладывать верхний слой. В третью смену следует выполнять техническое обслуживание машин, установок, агрегатов и систем автоматического управления.

5.44. Ровность асфальтобетонного покрытия обеспечивается: надлежащей планировкой и тщательным уплотнением каждого слоя дорожной одежды; высокой ровностью и плотностью земляного полотна и основания; уплотнением покрытия до нормируемой плотности; сокращением количества поперечных сопряжений; тщательным контролем производства работ.

Кроме того, для достижения требуемой ровности следует устраивать дорожную одежду на второй год после возведения земляного полотна в случаях, если земляное полотно устраивают в зимний период, если земляное полотно устраивают на болоте, если высота земляного полотна превышает 3 м.

Повышению ровности асфальтобетонных покрытий способствует применение асфальтоукладчиков с автоматической системой обеспечения заданной ровности покрытия и толщины слоя.

5.45. Асфальтобетонное покрытие устраивают на сухом, чистом и непромерзшем основании.

Для хорошего сцепления покрытия с основанием последнее перед укладкой асфальтобетонной смеси должно быть очищено от грязи и пыли механическими щетками, сжатым воздухом от передвижного компрессора или другими средствами. Влажное основание может быть просушено песком, нагретым до 250 — 300 °C, а также специальными нагревателями.

5.46. Перед укладкой асфальтобетонной смеси основание или нижний слой асфальтобетонного покрытия при необходимости обрабатывают битумной эмульсией или жидкими битумами СГ-70/130 (см. пп. 3.36 и 3.37). Эмульсию или жидкие битумы разливают за 3 — 5 ч до начала укладки.

На обработку 1 м2 основания или нижнего слоя асфальтобетонного покрытия соответственно расходуется 0,5 — 0,8 и 0,2 — 0,3 л битума. Если для тех же целей используется 60%-ная битумная эмульсия, то ее расход соответственно составит 0,6 — 0,9 и 0,3 — 0,4 л.

Обработку вяжущими материалами можно исключить, если покрытие устраивают на свежеуложенном основании, построенном с применением органического вяжущего, а также при укладке верхнего слоя на свежеуложенный нижний слой.

5.47. На участках с продольным уклоном, превышающим , устройство асфальтобетонного покрытия следует осуществлять вверх по уклону.

5.48. Для выравнивания старого основания с поперечным уклоном, превышающим нормативный, следует укладывать слой пористого асфальтобетона при толщине выравнивающего слоя менее 5 см или черного щебня при толщине слоя более 5 см.

5.49. Перед укладкой асфальтобетонной смеси необходимо выполнить разбивочные работы, которые позволят выдержать проектную ширину покрытия и поперечные уклоны, а также прямолинейность кромок с помощью нивелира или визирок, нанесением белой или цветной линии на бордюрной ленте и другими способами.

5.50. Минимально допустимая температура смеси при укладке в зависимости от марки битума должна соответствовать табл. 5.4.

Таблица 5.4

Температура асфальтобетонных смесей в асфальтоукладчике перед укладкой в конструктивный слой

Примечание. При устройстве конструктивных слоев дорожных одежд при пониженных температурах воздуха в случае использования вязких битумов температура смесей должна быть на 10° выше указанной в табл. 5.4.

Температуру смеси необходимо проверять в каждом прибывающем автомобиле-самосвале.

5.51. Для устройства асфальтобетонного покрытия должны быть созданы механизированные звенья (рис. 5.10) в составе: самоходного асфальтоукладчика, моторных катков, вспомогательных машин и приспособлений — по потребности (дорожные щетки, передвижные битумные котлы, жаровни, инструмент, осветительная электростанция и т.п.).

Рис. 5.10. Технологическая схема устройства асфальтобетонного покрытия:

1 — механическая щетка; 2 — передвижной битумный котел; 3 — сушильный агрегат; 4 — асфальтоукладчик; 5 — моторный каток весом до 8 т; 6 — жаровня для инструмента (лопата, грабли, трамбовка, утюг); 7 — моторный каток весом до 15 т; 8 — автомобиль-самосвал с асфальтобетонной смесью; L — сменная захватка; l₁, l₂, l₃ - частные захватки по технологическому процессу

Подбор оборудования механизированных звеньев для линейных работ зависит от типа асфальтобетонной смеси, принятой скорости потока, длины сменной захватки (250 — 500 м). При устройстве покрытий из горячего и теплого асфальтобетонов в звено укладки должны быть включены один или два асфальтоукладчика и в среднем не менее трех катков на каждый укладчик (рекомендуется один легкий и два тяжелых катка или один самоходный каток на пневматических шинах и два тяжелых).

5.52. При больших объемах работ, а также при устройстве покрытий из смесей типа А и Г их обязательно укладывают одновременно и непрерывно двумя или тремя асфальтоукладчиками на всю ширину покрытия, что обеспечивает хорошее продольное сопряжение полос.

При работе двух укладчиков одновременно на смежных полосах опережение одного из них относительно другого должно быть в пределах 10 — 30 м.

5.53. Рекомендуется применять асфальтоукладчики преимущественно новых моделей на пневмоколесном или гусеничном ходу с шириной укладываемой полосы до 7,5 м (за один проход) и с автоматической системой, обеспечивающей ровность покрытия и точное соблюдение заданного поперечного профиля.

5.54. Ширину полосы укладки целесообразно назначать кратной ширине покрытия с учетом использования уширителей асфальтоукладчика.

5.55. Целесообразная длина полосы укладки горячей асфальтобетонной смеси одним укладчиком, при которой создается хорошее сопряжение смежных полос, зависит от температуры воздуха (табл. 5.5).

Таблица 5.5

Целесообразная длина полосы укладки горячей асфальтобетонной смеси

Если теплую асфальтобетонную смесь укладывают при температуре воздуха 10 — 20 °C, длина полосы может быть до 250 м, если температура выше 20 °C, длина полосы ограничивается сменной захваткой.

5.56. Поперечные сопряжения покрытия должны быть перпендикулярными оси дороги. Края ранее уложенной полосы (поперечные и продольные) обрубают вертикально по шнуру и смазывают жидким битумом или битумной эмульсией.

Обрубать или обрезать края целесообразно сразу после уплотнения покрытия. Это особенно важно, если используют горячие и теплые асфальтобетонные смеси типов А и Г. Для обрубки пригодны пневмоломы или перфораторы, свободно вращающиеся диски (из стали высокой прочности), устанавливаемые на одном из катков, или другие средства.

5.57. Устройству продольных и поперечных сопряжений необходимо уделять особое внимание, так как эти места чаще подвержены разрушающему действию воды. При неправильных укладке и уплотнении покрытие в местах сопряжений, особенно продольных, может оказаться недоуплотненным. Чтобы это избежать, не допускается снижать толщину укладываемого (неуплотненного) слоя до толщины ранее уплотненного слоя у сопряжения полос.

Продольные и поперечные сопряжения следует уплотнять особенно тщательно, добиваясь в этих местах необходимой плотности и полной однородности фактуры покрытия. При правильном выполнении сопряжения незаметны, а плотность асфальтобетона такая же, как и на остальных участках покрытия.

Следует иметь в виду, что если при недоуплотнении смесей типов В и Д в местах сопряжений пористость еще может не превышать 5%, то при недоуплотнении смесей типов А, Б и Г пористость покрытия в этих местах обязательно будет больше 5%, что неизбежно вызовет разрушение весной.

5.58. При укладке горячей или теплой смеси для лучшего сопряжения край ранее устроенного покрытия целесообразно разогреть разогревателями (например, инфракрасными излучателями) или на ранее уплотненный слой уложить валик горячей смеси шириной 15 — 20 см. Перед устройством смежной полосы его следует убрать.

5.59. При использовании асфальтоукладчика (с включенным трамбующим брусом) слой горячих и теплых асфальтобетонных смесей должен быть на 15 — 25% выше проектной толщины, при ручной укладке — на 25 — 30%.

При укладке холодной асфальтобетонной смеси асфальтоукладчиком (с выключенным трамбующим брусом) или вручную толщина слоя должна быть на 50 — 70% выше проектной.

5.60. Толщина укладываемого слоя регулируется выглаживающей плитой асфальтоукладчика. В холодную погоду и в начале работы выглаживающую плиту следует нагревать с помощью установленной на ней форсунки.

В отдельных местах с малыми объемами работ при ручной укладке для соблюдения заданной толщины слоя следует укладывать переносные рейки или наносить отметки на упорные брусья. В этом случае брусья длиной до 6 м необходимо устанавливать перед укладкой смеси, чтобы создать ровную кромку покрытия и предохранить слой от раскатывания у краев при уплотнении. Бортовые камни целесообразно устанавливать до сооружения асфальтобетонного покрытия. На них наносят высотные отметки.

Высота подсыпаемых обочин должна соответствовать толщине укладываемого слоя.

5.61. Во время укладки горячих и теплых смесей необходимо следить за тем, чтобы трамбующий брус был включен постоянно. С его помощью достигается предварительное уплотнение асфальтобетонной смеси, что позволяет уменьшить работу катков на 20 — 25%.

При исправной работе трамбующего бруса и наличии в асфальтоукладчике боковых щитков применение упорных брусьев можно исключить.

Холодные асфальтобетонные смеси укладывают укладчиком, как правило, с выключенным трамбующим брусом.

5.62. При работе асфальтоукладчика ранней весной и осенью, особенно при укладке холодных смесей, необходимо включать съемную мешалку для дополнительного перемешивания и разбивки комьев.

Поверхность уложенного слоя после прохода укладчика должна быть ровной, однородной, без разрывов и раковин.

5.63. Весной и осенью может быть разрешена укладка только нижнего слоя асфальтобетона с движением по нему; летом этот слой должен быть перекрыт верхним слоем. При этом необходимо применять меры по обеспечению сцепления слоев.

5.64. Если при работе асфальтоукладчика остается неуложенной узкая полоса на покрытии (например, на виражах, уширениях и т.п.), то укладывать смесь на ней разрешается вручную одновременно с работой укладчика с тем, чтобы можно было уплотнять уложенную асфальтобетонную смесь сразу по всей ширине покрытия, избежав дополнительного продольного шва.

5.65. При ручной укладке горячую асфальтобетонную смесь выгружают на проезжую часть, укладывают на подготовленную поверхность совковыми лопатами, тщательно прорабатывают граблями, а затем разравнивают металлическими движками. Инструмент должен быть нагрет в специальных передвижных жаровнях.

В холодных смесях отдельные слежавшиеся комья тщательно разрыхляют граблями, окончательно профилируют уложенную холодную асфальтобетонную смесь с помощью деревянной рейки-шаблона, передвигаемой двумя рабочими по поверхности уложенного слоя. Обнаруженные неровности должны быть исправлены досыпкой или удалением смеси.

Уплотнение асфальтобетонных покрытий

Уплотнение горячих и теплых асфальтобетонных смесей

5.66. Асфальтобетонные смеси следует уплотнять гладковальцовыми самоходными катками, преимущественно: двухосными двухвальцовыми весом 6 т (легкого типа); двухосными двухвальцовыми и трехосными трехвальцовыми весом 8 — 18 т (тяжелого типа); самоходными катками на пневматических шинах весом 16 и 30 т или виброкатками весом 4 и 8 т.

5.67. Состав звена катков необходимо назначать в зависимости от производительности АБЗ, а также от площади уплотнения покрытия за смену и типа смеси. В среднем при производительности завода 30 — 35 т/ч для уплотнения покрытия до нормируемой плотности рекомендуется звено из трех катков: один легкий и два тяжелых. Примерная площадь укатки покрытия за смену таким звеном для смесей типов А и Б — 2700 — 3000 м2, типов В и Д — 2500 — 2700 м2 и типа Г — 1500 — 2000 м2.

5.68. При большей производительности завода число катков в звене необходимо увеличить до четырех.

Следует иметь в виду, что на узкой полосе покрытия (3,5 — 3,75 м) не могут одновременно работать более трех-четырех катков. В этом случае для уплотнения смесей типов А, Б и Г эффективнее самоходные катки на пневматических шинах при работе на повышенной скорости.

Весной и осенью звенья следует комплектовать только из тяжелых катков.

При уплотнении смесей типов А и Б, а также нижнего слоя из пористого асфальтобетона легкий каток в звене целесообразно заменить тяжелым.

Общее рекомендуемое количество проходов моторных катков с гладкими вальцами по одному следу в зависимости от состава смеси и погодных условий составит: легких 2 — 4, тяжелых 15 — 18. Число проходов следует устанавливать пробной укаткой.

При ручной укладке число проходов катков увеличивают на 20 — 30%.

5.69. Катки вибрационного действия рекомендуются взамен вальцовых катков статического действия для уплотнения верхнего слоя из асфальтобетонных смесей типов А, Б, Г и нижнего слоя асфальтобетонных покрытий. При этом первые два-три прохода по одному следу виброкаток делает с выключенным вибратором, затем три-четыре с включенным. После виброкатков необходимо дополнительное уплотнение тяжелым моторным катком (6 — 10 проходов по одному следу). Увеличивать число проходов виброкатков по одному следу не рекомендуется во избежание возможного разуплотнения смеси.

5.70. Самоходными катками на пневматических шинах рекомендуется уплотнять покрытия из смесей всех типов. Важнейшими преимуществами этих катков являются: большая глубина уплотнения, возможность регулирования контактного давления и высокая производительность. При устройстве покрытий с шероховатой поверхностью они обеспечивают большую шероховатость и снижают дробимость щебня.

Порядок уплотнения катками на пневматических шинах:

а) предварительное уплотнение катком с гладкими вальцами (2 — 3 прохода), затем катком на пневматических шинах (8 — 10 проходов), окончательное уплотнение тяжелым вальцовым катком (2 — 4 прохода);

б) уплотнение катком на пневматических шинах (10 — 12 проходов) и окончательное уплотнение тяжелым вальцовым катком (преимущественно щебенистых смесей).

5.71. Катки должны двигаться по уплотняемому покрытию от краев полосы к середине, а затем от середины к краям, перекрывая каждый след на 20 — 30 см. При уплотнении первой полосы необходимо следить за тем, чтобы вальцы катка не приближались более чем на 10 см к кромке, обращенной к оси дороги. Первые проходы при уплотнении второй полосы необходимо выполнять по продольному сопряжению с ранее уложенной полосой. При наезде на свежеуложенную полосу каток должен двигаться ведущими вальцами вперед.

Для обеспечения ровности покрытия в процессе уплотнения необходимо, чтобы каток трогался или изменял направление движения плавно, без рывков. Запрещается останавливать каток на горячем недоуплотненном асфальтобетонном покрытии. Если остановка необходима, каток следует вывести на ранее уплотненные и остывшие участки покрытия.

Не разрешается заправлять катки топливом и смазочными материалами на асфальтобетонных покрытиях.

5.72. Уплотнение покрытий из горячей асфальтобетонной смеси необходимо начинать с той максимально возможной температуры (табл. 5.6), при которой не образуются деформации от укатки, что позволит увеличить время эффективного уплотнения и при меньших затратах работы катков достигнуть более высокой плотности и механической прочности асфальтобетона.

Таблица 5.6

Рекомендуемая температура горячих смесей для эффективного уплотнения

Примечание. При использовании ПАВ или активированных минеральных порошков рекомендуемые температуры должны быть снижены на 10 — 20 °C.

При использовании ПАВ температура смесей может быть снижена на 10 — 20 °C.

При применении битумов марок БНД 40/60, БНД 60/90, БН 60/90, БНД 90/130 и БН 90/130 нецелесообразно уплотнять смесь, имеющую температуру ниже 60 — 70 °C.

5.73. Теплые асфальтобетонные смеси целесообразно уплотнять при температуре не ниже 60 — 80 °C (в зависимости от вязкости битума).

5.74. В начале уплотнения рекомендуется соблюдать скорость движения катков в пределах 1,5 — 2 км/ч, а после пяти-шести проходов по одному следу ее нужно увеличить для моторных катков с гладкими вальцами до 3 — 5, для виброкатков до 2 — 3, на пневматических шинах до 5 — 8 км/ч.

5.75. Чтобы предотвратить прилипание асфальтобетонной смеси к вальцам катков, их рекомендуется смачивать водой, смесью воды с керосином (1:1) или водным 1%-ным раствором отходов соапстока. Не разрешается применять для этих целей соляровое масло и топочный мазут.

Прилипание асфальтобетонной смеси к пневмошинам прекращается при их нагреве до рабочей температуры смеси. Время нагрева незначительно. Во избежание остывания пневмошин допускаются только непродолжительные остановки катков вне полосы укатки.

5.76. В недоступных для катка местах асфальтобетон уплотняют металлическими трамбовками и заглаживают металлическими утюгами, перекрывая предыдущий след от удара трамбовки примерно на 1/3 и уплотняя до полного исчезновения таких следов.

Для уплотнения и отделки поверхности покрытия из горячей и теплой смеси утюги и трамбовки должны быть нагреты.

5.77. В процессе уплотнения после двух-трех проходов легкого катка следует проверять поперечный уклон и ровность покрытия шаблонами — трехметровой или двухопорной рейкой с приспособлением для фиксации неровностей.

Выявленные дефекты нужно немедленно устранять: в заниженные места добавлять смесь, а завышенные разрыхлять граблями и излишки смеси убирать лопатой. Обнаруженные при первых проходах катков пористые участки и участки с нарушенной сплошностью слоя должны быть исправлены.

Дефектные места (жирные, сухие, раковины и т.п.), обнаруженные на покрытии после окончания укатки, должны быть вырублены, тщательно очищены, края смазаны горячим вязким или жидким битумом и заменены новой доброкачественной асфальтобетонной смесью.

Во избежание раскатывания смеси в конце укатываемой полосы укладывают упорную доску или рейку. Рабочие швы должны быть перпендикулярны к оси дороги.

5.78. Готовые покрытия должны удовлетворять требованиям п. 5.192. Для проверки ровности в процессе производства работ рекомендуется пользоваться четырехметровой рейкой.

5.79. При реконструкции существующих автомобильных дорог все работы выполняют в той же последовательности, что и при строительстве.

При необходимости уширения проезжей части следует применять специальное оборудование (на базе самоходного шасси) для виброуплотнения слоев дорожной одежды.

Уплотнение холодных асфальтобетонных смесей

5.80. Холодные асфальтобетонные смеси следует уплотнять самоходными катками на пневматических шинах (6 — 10 проходов по одному следу). При отсутствии таких катков для первоначального уплотнения применяют гладковальцовые легкие моторные катки (4 — 6 проходов по одному следу). При толщине слоя более 4 см холодную асфальтобетонную смесь можно уплотнять более тяжелыми катками, однако при появлении трещин необходимо прекратить уплотнение.

Для уплотнения холодной асфальтобетонной смеси, содержащей активированный минеральный порошок, допускается использование тяжелых моторных катков, при появлении трещин укатку следует также прекратить или тяжелые катки заменить более легкими.

Окончательное уплотнение покрытия достигается при движении автомобилей. При этом следует регулировать движение по всей ширине проезжей части в течение не менее 10 сут, ограничивая скорость движения до 40 км/ч.

Повышение шероховатости асфальтобетонных покрытий

Общие положения

5.81. Ровность и сопротивление покрытий скольжению шин являются важнейшими транспортно-эксплуатационными качествами дорог, определяющими надежность контакта шины автомобиля с покрытиями и безопасность движения. Показателем надежности контакта шины является коэффициент сцепления шин автомобилей с поверхностью покрытий <*>.

<*> — коэффициент сцепления шины с покрытием (ГОСТ 17697-72); — показатель, учитывающий влияние ровности, если ровность покрытия соответствует требованиям СНиП III-40-78, показатель близок к 1.

В зависимости от совокупности параметров геометрических элементов дорог, уровней их загрузки и других факторов условия движения на различных участках дорог относят к легким, затрудненным или опасным. В соответствии с этими условиями установлены минимальные величины коэффициентов сцепления, необходимые для обеспечения безопасности движения.

5.82. Все асфальтобетонные покрытия с ровной, сухой и чистой поверхностью (за исключением покрытий с избытком битума) обеспечивают коэффициенты сцепления, достаточные для безопасного движения во всех условиях. При этом шероховатость поверхности покрытий не оказывает существенного влияния на коэффициенты сцепления.

На покрытиях с увлажненной поверхностью коэффициенты сцепления значительно снижаются из-за наличия воды в зоне контакта шин с покрытием.

5.83. Для повышения коэффициента сцепления устраивают покрытия с шероховатой поверхностью, которая должна способствовать:

быстрому оттеснению основной массы воды из пространства между автомобильной шиной и поверхностью покрытия дороги по сети каналов, образуемых сообщающимися впадинами шероховатости;

разрушению тонкой пленки воды на поверхности выступов шероховатости, что обеспечивает непосредственный контакт между шиной и покрытием.

Осуществление этих функций определяется параметрами шероховатости (высотой выступов, расстоянием между ними, остротой их вершин) и наличием четко выраженной собственной шероховатости поверхности скола материала, из которого получен щебень.

5.84. Для достижения высоких значений коэффициентов сцепления необходимо, чтобы поверхность покрытия имела большое количество острых выступов, обладающих четко выраженной собственной шероховатостью граней.

5.85. В зависимости от крупности применяемого каменного материала шероховатость поверхности покрытий подразделяют на три основных типа:

особо мелкошероховатая типа «наждачной бумаги», устраиваемая с дроблеными материалами крупностью до 5 мм;

мелкошероховатая с щебнем размером до 10 или 15 мм;

среднешероховатая с щебнем размером до 20 мм.

Предпочтение следует отдавать покрытиям с мелкошероховатой поверхностью, имеющим более длительный срок службы и обеспечивающим минимальный износ шин и меньший шум при движении.

Шероховатая поверхность покрытия должна иметь однородную структуру.

Более крупный щебень для устройства шероховатых поверхностей покрытий можно применять в особых случаях: на шумовых (трясущих) поперечных полосах, укрепительных полосах обочин, сопряжениях проезжей части с разделительными полосами и т.п.

5.86. Особые требования предъявляются к сопротивлению горных пород шлифующему действию шин. При выборе каменных материалов следует учитывать, что длительная устойчивость против шлифуемости может быть достигнута при использовании щебня из пород высокой прочности, в которых наряду с очень прочными мелкокристаллическими минералами равномерно распределены включения значительно менее прочных минералов в количествах, не оказывающих существенного влияния на общую прочность пород. Требования к материалам приведены в табл. 5.7.

Таблица 5.7

Требования к каменным материалам для устройства покрытий с шероховатой поверхностью

5.87 Шероховатость покрытия обеспечивается для асфальтобетонов типов:

А — применением щебня из труднополирующихся горных пород;

Г и I марки Дх — за счет применения дробленого песка из труднополирующихся горных пород;

Б, Бх — за счет использования щебня из труднополирующихся горных пород и замены природного песка дробленым, полученным также из труднополирующихся горных пород;

Б, Бх, В, Вх, Д и Дх — за счет устройства шероховатого коврика методом поверхностной обработки или за счет втапливания черного щебня в поверхностный слой покрытия в процессе его уплотнения (асфальтобетоны типов В, Вх, Д и Дх).

Асфальтобетоны типов Вх и Дх, в которые втапливается черный щебень, должны иметь температуру не менее 70 — 80 °C. Такую же температуру должен иметь и втапливаемый черный щебень.

При всех способах устройства покрытий с шероховатой поверхностью используют материалы, соответствующие требованиям раздела 3 настоящего Руководства.

При выборе способа устройства шероховатых покрытий необходимо также учитывать категорию дороги, климатические условия района строительства, имеющиеся материалы и средства механизации.

5.88. Ориентировочные значения коэффициента сцепления различных покрытий, обладающих разными параметрами шероховатости, приведены в табл. 5.8.

Таблица 5.8

Коэффициенты сцепления с увлажненным покрытием (определяемые автомобильными установками ПКРС при скорости 60 км/ч)

Примечание. Коэффициент сцепления до 0,6 может быть получен и на покрытиях из асфальтобетона типа А при условии безошибочного подбора состава смеси и точного выполнения всех технологических операций по приготовлению, укладке и уплотнению смеси.

5.89. Необходимые значения коэффициентов сцепления, измеряемые динамометрическим прицепом установки ПКРС-2у, показателей при испытании маятниковым прибором МП-3, а также параметров шероховатости, измеряемых игольчатым прибором ПКШ-4 (ПКШ-5) или методом «песчаного пятна», приведены в табл. 5.9.

Таблица 5.9

Условия движения, величины сопротивления покрытия скольжению шин и параметры шероховатости покрытий

Устройство покрытий с шероховатой поверхностью из смесей с высоким содержанием щебня или песчаных с применением дробленого песка

5.90. Шероховатость асфальтобетонного покрытия из специально подобранных смесей обеспечивается тем, что крупные зерна при уплотнении образуют пространственный каркас и выступают над поверхностью покрытия.

Этим требованиям удовлетворяют асфальтобетонные смеси, указанные в п. 5.87.

5.91. Зерновые составы минеральной части асфальтобетонных смесей для устройства шероховатых покрытий подбирают по ГОСТ 9128-76. Показатели физико-механических свойств и структуры асфальтобетона для этих смесей должны соответствовать требованиям этого ГОСТа.

Для приготовления асфальтобетонных смесей на АБЗ целесообразна сортировка и отдельное дозирование щебня по фракциям: 10 — 15 (20) и 5 (3) — 10 мм. Устройство и уплотнение покрытий осуществляется в соответствии с пп. 5.42 — 5.64 и 5.66 — 5.79.

Устройство покрытий с шероховатой поверхностью по способу втапливания щебня

5.92. Сущность способа заключается в том, что в поверхность покрытия, устраиваемого из асфальтобетонных смесей, не обеспечивающих получения требуемой шероховатости (типы В, Вх, Д, Дх), втапливают черный щебень, зерна которого повышают сцепление колеса автомобиля с покрытием. Втапливание производят сразу вслед за асфальтоукладчиком или после одного-двух проходов легкого катка.

5.93. Для втапливания применяют черный щебень фракций 5 — 10, 10 — 15 или 15 — 20 мм и преимущественно холодный (что значительно упрощает организацию работ).

Теплый, а особенно горячий черный щебень целесообразно использовать только при наличии отдельного смесителя для его приготовления и специального распределителя (см. пп. 5.115 — 5.123).

5.94. Зерновые составы и физико-механические свойства асфальтобетонных смесей, в которые втапливают черный щебень, должны соответствовать ГОСТ 9128-76 (для типов, указанных в п. 5.87).

5.95. Процесс устройства покрытий с шероховатой поверхностью методом втапливания включает следующие операции: укладку слоя асфальтобетонной смеси; предварительное уплотнение уложенного слоя; распределение черного щебня; окончательное уплотнение покрытия.

По нижнему слою покрытия (при двухслойном) или по основанию (при однослойном покрытии) укладывают требуемый слой асфальтобетонной смеси. Черный щебень рассыпают механическим распределителем (или при его отсутствии — вручную) равномерным слоем в одну щебенку после одного-двух проходов легкого катка или сразу после прохода асфальтоукладчика с включенным трамбующим брусом. Необходимую степень предварительного уплотнения определяют опытным путем для каждого состава смеси.

Нормы расхода черного щебня для втапливания в недоуплотненное покрытие:

    Щебень  5 - 10 мм ........................ 6 - 8  кг/м2
      "    10 - 15  " ........................ 7 - 10   "
      "    15 - 20  " ........................ 9 - 12   ".

Щебень каждой фракции необходимо складировать отдельно и подавать его в смеситель по специальной системе.

Оптимальную температуру смеси в покрытии к моменту распределения черного щебня определяют в каждом случае опытным путем ориентировочно 90 — 110 °C для горячих смесей и 60 — 80 °C для теплых.

5.96. Щебень, обработанный битумами СГ 130/200 и МГ 130/200 или дегтем Д-6, применяют в холодном (охлажденном до температуры воздуха) или теплом (до 80 °C) состоянии. Черный щебень, обработанный битумами БНД 60/90, БН 60/90, БНД 90/130, БН 90/130, применяют нагретым до 130 °C, битумами БНД 130/200, БН 130/200, БНД 200/300 и БН 200/300 — до 100 °C.

5.97. После распределения щебень втапливают в поверхностный слой покрытия средними и тяжелыми катками. Окончательно уплотнять покрытие рекомендуется самоходными катками на пневматических шинах. Плотность покрытия контролируют так же, как и плотность покрытия из обычного асфальтобетона. Для этой цели вырубки из покрытия переформовывают вместе с втопленным в него черным щебнем.

Устройство шероховатой поверхности по способу поверхностной обработки

а) с применением битумов

5.98. Сущность способа поверхностной обработки заключается в том, что по тонкому слою вяжущего материала (битума, битумной эмульсии, битумной мастики), нанесенному на обрабатываемую поверхность покрытия, распределяют слой щебня, прилипающего к вяжущему и частично погружающегося в него. Впоследствии из этих материалов формируется коврик, обладающий повышенными фрикционными свойствами.

5.99. При устройстве шероховатой поверхности способом поверхностной обработки необходимо соблюдать: точность дозирования вяжущего, нормы которого изменяют в зависимости от состояния обрабатываемой поверхности, зернового и петрографического состава рассыпаемого материала; точность и равномерность распределения щебня; уход за покрытием.

5.100. Шероховатый коврик, устраиваемый способом поверхностной обработки на старых или вновь строящихся покрытиях для повышения коэффициента сцепления, одновременно служит слоем износа и защитным слоем, который нужно возобновлять по мере потери шероховатости приблизительно через каждые три-четыре года.

5.101. Для поверхностной обработки с применением горячего вязкого битума, как правило, используют холодный или теплый черный щебень. Поверхностную обработку следует устраивать вскоре после строительства или ремонта покрытия.

Для обеспечения шероховатости на асфальтобетонных покрытиях устраивают, как правило, одиночную поверхностную обработку, которая включает розлив битума, распределение черного щебня, уплотнение катками, уход в процессе формирования коврика.

5.102. Битумы марки БНД 130/200 и БН 130/200 для I — III дорожно-климатических зон или БНД 90/130 и БН 90/130 для IV дорожно-климатической зоны, нагретые до 150 — 160 °C, разливают автогудронатором на подготовленное и очищенное покрытие без пропусков и разрывов, строго соблюдая нормы табл. 5.10. Для равномерного распределения битума по поверхности покрытия можно применять механические щетки. В битум рекомендуется вводить ПАВ катионного типа.

Таблица 5.10

Нормы расхода щебня и битума для поверхностной обработки в зависимости от крупности зерен

Примечание. При применении необработанного битумом щебня, что допускается только в исключительных случаях, нормы розлива битума повышают на 20 — 25%.

5.103. Черный щебень (холодный, теплый и горячий) распределяют по разлитому битуму в одну щебенку и немедленно уплотняют 5 — 10-тонными катками (четыре-пять проходов по одному следу).

Щебень следует распределять до остывания битума. Чем выше температура битума и быстрее распределен щебень, тем лучше он закрепляется на покрытии.

Холодный черный щебень должен быть сухим и чистым. Теплый черный щебень, обработанный битумом БНД 200/300 (БН 200/300), должен иметь температуру 80 — 100 °C, а обработанный жидким битумом МГ 130/200 или СГ 130/200 — 60 — 80 °C. Температура горячего черного щебня должна быть 130 — 150 °C.

5.104. Движение на участке должно быть закрыто на 8 ч, а при наличии объезда — на сутки. Если объезда нет, то каждую половину проезжей части обрабатывают поочередно. Незакрепившийся щебень должен быть удален с покрытия не позднее суток после открытия движения. Дефектные места следует немедленно устранять.

5.105. Порядок устройства поверхностной обработки с щебнем, не обработанным битумом, тот же, что и с черным щебнем.

5.106. Поверхностную обработку следует устраивать летом в дневное время, когда температура воздуха не ниже 15 °C, покрытие хорошо прогрето и вяжущее легко распределяется по поверхности, но не стекает на обочины.

В первые 8 — 10 дней эксплуатации необходим тщательный уход за покрытием. Очень важно ограничить скорость до 40 км/ч и регулировать движение по ширине покрытия.

б) с применением битумных эмульсий

5.107. При устройстве поверхностной обработки с применением битумных эмульсий используют «белый» щебень, т.е. необработанный предварительно органическим вяжущим, что позволяет получить слой поверхностной обработки, имеющий наиболее высокий коэффициент сцепления с колесом автомобиля (см. табл. 5.9).

5.108. Для поверхностной обработки используют катионные эмульсии классов БК и СК («Технические указания по приготовлению и применению дорожных эмульсий» — ВСН 115-75) и анионные марок БА-1 и СА (ГОСТ 18659-73 «Эмульсии дорожные битумные»). Эмульсии, применяемые для поверхностной обработки, должны выдерживать испытание на водостойкость по п. 7.42, с щебнем, предназначенным для устройства поверхностной обработки.

5.109. При устройстве поверхностной обработки с использованием битумных эмульсий покрытие очищают от грязи и пыли механическими щетками; в сухую жаркую погоду (при температуре воздуха выше 25°) покрытие увлажняют непосредственно перед распределением эмульсии.

Температура и концентрация используемой эмульсии устанавливаются в зависимости от погодных условий. При температуре воздуха менее 20 °C применяют эмульсию с концентрацией битума 55 — 60% и температурой 40 — 50 °C. При температуре воздуха 25 °C и выше используют эмульсию с концентрацией битума 50 — 55% без предварительного подогрева.

Устраивать поверхностную обработку с использованием катионной эмульсии следует при температуре воздуха не ниже 5 °C, с использованием анионной — не ниже 15 °C.

Эмульсию разливают по покрытию автогудронатором в количестве 30% от нормы (табл. 5.11), затем предварительно промытый щебень рассыпают по слою эмульсии самоходным распределителем Д-708А, автомобилем-самосвалом с навесным приспособлением или другим механизмом, обеспечивающим равномерное распределение щебня в количестве 70% от установленной нормы расхода (см. табл. 5.11). Механизм, распределяющий щебень, должен двигаться на расстоянии не далее 20 м от автогудронатора и рассыпать щебень перед собой, наезжая колесами на слой щебня, а не на слой эмульсии. Далее осуществляют второй розлив эмульсии в количестве 70% от нормы, после чего немедленно распределяют остальной щебень (30% от нормы). Слой поверхностной обработки прикатывают тремя-четырьмя проходами легкого (5 т) гладковальцового катка, приурочивая эту операцию к началу распада эмульсии. Тяжелый каток (10 т) допускается применять только при использовании прочного щебня (марка более 1000). Рекомендуются также катки на пневматических шинах.

Таблица 5.11

Нормы расхода щебня и битумной эмульсии для поверхностной обработки в зависимости от крупности зерен щебня

Целью прикатки является приклейка щебня к покрытию.

5.110. При использовании анионных эмульсий движение транспортных средств по слою поверхностной обработки закрывают на сутки для формирования слоя, а при катионных эмульсиях движение не закрывают, но в течение одного-двух дней ограничивают скорость автомобилей до 40 км/ч.

в) с применением битумной мастики

5.111. Поверхностную обработку по слою битумной мастики применяют на небольших площадях в местах наиболее тяжелых условий работы покрытия, главным образом на остановочных площадках троллейбусов и автобусов, когда обычная поверхностная обработка становится малоэффективной и недолговечной.

Мастику, полученную смешиванием битума с известняковым минеральным порошком или цементом, наносят на покрытие в горячем состоянии, затем рассыпают холодный черный щебень.

5.112. Мастику следует приготавливать из битумов БНД 40/60, БНД 60/90 и БН 60/90 и известнякового минерального порошка или цемента. Вместо порошка можно использовать известняковые высевки менее 5 мм без примесей глины. Ориентировочное соотношение битума и минерального материала (высевок) 13:87. Консистенция мастики должна быть удобной для распределения. Расход мастики 20 — 30 кг/м2, черного щебня 10 — 15 кг/м2.

5.113. Технологическая последовательность устройства поверхностной обработки с битумной мастикой включает: очистку покрытия и, если необходимо, ремонт; распределение мастики; распределение черного щебня; уплотнение легким катком.

5.114. Мастику распределяют деревянными гладилками слоем 1 — 1,5 см при температуре не ниже 110 °C. Работу следует выполнять в теплую сухую погоду быстро, чтобы сохранить высокую температуру мастики к моменту распределения щебня.

Холодный черный щебень рассыпают по мере распределения мастики в один слой, избыток сметают перед уплотнением. Щебень прикатывают несколькими проходами легкого катка.

Приготовление черного щебня для устройства покрытий с шероховатой поверхностью

5.115. Черный щебень для поверхностной обработки или втапливания в слой асфальтобетона приготовляют в асфальтобетонных установках с принудительным или свободным перемешиванием.

Щебень перед обработкой битумом или дегтем высушивают и нагревают. Температура нагрева щебня и вяжущего зависит от марки битума или дегтя (табл. 5.12).

Таблица 5.12

Температура нагрева вяжущего и щебня в зависимости от марки битума

При большой влажности и холодной погоде необходимо придерживаться верхних пределов температур нагрева.

5.116. Для обработки щебня битум берут в пределах 1,2 — 1,5% от массы щебня. Большее количество назначают при применении вязкого битума и обработке мелких фракций (5 — 10 и 10 — 15 мм), меньшее — при применении жидкого битума и обработке крупных фракций (15 — 20 мм).

Битум должен полностью обволакивать щебень и не стекать с него.

5.117. Щебень и битум следует дозировать тщательно, так как избыток или недостаток битума отрицательно сказывается на качестве покрытия. При избытке битума покрытие становится скользким, при недостатке щебень легко отрывается колесами автомобиля.

Чтобы повысить сцепление битума с поверхностью щебня, рекомендуется добавлять ПАВ и активаторы поверхности (согласно Инструкции ВСН 59-68) или минеральный порошок, лучше активированный. Если щебень предварительно обрабатывают известью или добавляют минеральный порошок, расход битума увеличивают до 2,5 — 3,5%. Норму вяжущего следует уточнять исходя из удобообрабатываемости черного щебня и обеспечения его неслеживаемости при хранении.

ПАВ вводят в готовый выпаренный битум. Активаторы (1 — 1,5% извести-пушонки), а также 2 — 3% минерального порошка вводят непосредственно в мешалку, минуя сушильный барабан, и перемешивают с щебнем 15 — 30 с до подачи битума.

При использовании активаторов в случае необходимости в битум вводят анионактивные ПАВ.

5.118. Горячий или теплый черный щебень сразу после приготовления доставляют на место укладки. Холодный черный щебень из смесителя поступает на склад, где может храниться до 4 — 8 мес.

5.119. Черный щебень на эмульсиях приготавливают в мешалках принудительного действия.

5.120. Для обработки щебня применяют среднераспадающиеся анионные и катионные эмульсии, а также обратные эмульсии вязкие ЭО-В и жидкие ЭО в сочетании с прямыми марок СА и МА-1.

5.121. Эмульсии, используемые для обработки щебня, должны выдерживать испытания на водостойкость пленки по п. 7.42 для прямых эмульсий и п. 7.43 для обратных. Если прямая эмульсия не выдерживает испытания, то щебень необходимо обрабатывать известью — 0,5% от массы щебня.

Предпочтение следует отдавать щебню, обработанному катионной эмульсией, которая обеспечивает хорошее сцепление битумной пленки с минеральным материалом.

5.122. Щебень, предназначенный для укладки сразу после приготовления, обрабатывают эмульсиями, содержащими битумы марок БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130, БН 60/90 и БН 90/130.

Для щебня, заготавливаемого впрок, применяют прямые эмульсии на битумах с глубиной проникания иглы при 25 °C 200 — 250 и обратные ЭО-В и ЭО в сочетании с прямыми СА и МА-1.

5.123. Количество прямой эмульсии в пересчете на битум составляет 1,2 — 1,5% от массы щебня.

При обработке щебня обратной эмульсией совместно с прямой 40% вяжущего вводят в виде обратной эмульсии и 60% в виде прямой.

При работе с прямыми эмульсиями или с обратными жидкими ЭО в сочетании с прямыми минеральный материал и эмульсию применяют холодными. Обратную эмульсию вязкую ЭО-В подогревают до 60 — 70 °C, а обрабатываемый ею щебень — до 20 — 60 °C (если работа ведется при низких температурах).

Особенности устройства асфальтобетонных покрытий при пониженных температурах воздуха

5.124. Периодом с пониженными температурами воздуха считается время года, когда температура воздуха во время производства работ ниже требуемых для строительства асфальтобетонных покрытий: весной — ниже 5 °C; осенью — ниже 10 °C.

Зимним периодом считается время года между датами наступления и окончания устойчивой отрицательной среднесуточной температуры в районе строительства.

5.125. При низких положительных и отрицательных температурах разрешается устраивать асфальтобетонное покрытие (из горячих и теплых смесей) с учетом следующих основных требований:

а) асфальтобетонное покрытие допускается устраивать только на заблаговременно построенном (до наступления периода отрицательных температур) и хорошо уплотненном основании;

б) как правило, следует устраивать только нижний слой двухслойного асфальтобетонного покрытия. Если зимой или весной по этому слою будет происходить движение транспортных средств, его следует устраивать только из плотных асфальтобетонных смесей;

в) при устройстве двухслойного покрытия необходимо укладывать верхний слой только на свежеуложенном нижнем слое до его остывания (с сохранением температуры нижнего слоя в пределах 20 — 40 °C);

г) для верхнего слоя рекомендуется использовать теплые асфальтобетонные смеси, приготовляемые с разжиженными битумами. При температуре воздуха не ниже 0 °C можно применять горячие асфальтобетонные смеси;

д) для верхнего слоя рекомендуется применять асфальтобетонные смеси типов Б, В, Г и Д. Водонасыщение стандартных лабораторных образцов должно приближаться к нижнему допускаемому пределу (1,5 — 2% по объему), что достигается увеличением содержания битума;

е) теплую или горячую асфальтобетонную смесь разрешается укладывать, если скорость ветра не превышает пределов:

    Температура воздуха, °C ...... от 10 до 0    от 0 до -5    от -5 до -10
    Скорость ветра, м/с ..........      7             5              3

ж) во всех случаях необходимо применять асфальтобетонные смеси с ПАВ или с активированными минеральными порошками;

з) толщина слоев покрытия должна быть увеличена против проектной на 0,5 — 1 см, а верхний слой не должен быть тоньше 4 см;

и) качество работ, выполняемых при отрицательных и низких положительных температурах, на всех этапах устройства асфальтобетонных покрытий должно полностью соответствовать требованиям настоящего Руководства.

Все работы следует проводить под усиленным контролем инженерно-технического персонала и лаборатории.

5.126. При устройстве асфальтобетонных покрытий в период пониженных положительных и отрицательных температур необходимо обеспечивать непрерывность работы и бесперебойное снабжение необходимыми материалами.

Особое внимание должно быть уделено обеспечению рабочих и ИТР утепленными помещениями, теплой спецодеждой и спецобувью и проведению подготовительных мероприятий, к которым относятся:

а) обустройство производственных цехов;

б) подготовка строительных материалов, утепление машин и грузовых автомобилей;

в) подготовка подъездных путей к карьерам, складам, подсобным предприятиям;

г) организационные мероприятия по снегоочистке и подготовке снегозащитных приспособлений.

5.127 Для бесперебойного выпуска асфальтобетонной смеси в холодное время необходимо:

а) утеплить кабины машинистов асфальтобетонных машин, пультов управления и других видов оборудования;

б) изолировать сушильные барабаны и мешалки асфальтобетонных машин двумя-тремя слоями листового асбеста, покрывая листовым железом или стягивая металлическими обручами;

в) изолировать теплоизоляционными материалами (шлаковой ватой и т.п.) паро-, газо-, битумо-, нефте- и водопроводы, а также битумные дозировочные бачки; обеспечить обогрев всех битумных кранов и насосов;

г) обеспечить плотную обшивку «горячих» элеваторов асфальтобетонных машин и утепление узла грохотов;

д) оборудовать крышками бункера для минеральных материалов в целях уменьшения попадания влаги и предотвращения смерзаний материала. Металлические бункера для фракционированных материалов утеплить и оборудовать системой паро- и электроподогрева в нижней суженной части бункеров;

е) изолировать битумные котлы слоем топочного шлака или песка, засыпаемых в дополнительную обшивку и поверх битумоминерального агрегата;

ж) установить у топок сушильных барабанов бачки для нагрева топлива до 70 — 80 °C перед подачей в форсунку; кроме того, дополнительно подогревать топливо в расходном топливном баке;

з) оборудовать защитными кожухами все используемые ленточные транспортеры, установленные на открытом воздухе, для предотвращения попадания влаги;

и) установить возле смесителей утепленные накопительные бункера для асфальтобетонных смесей.

5.128. Приготовление асфальтобетонных смесей при пониженных положительных и отрицательных температурах осложняется из-за поступления влажных и смерзшихся минеральных материалов. Смерзшиеся минеральные материалы (щебень, песок) должны быть предварительно просушены для дозирования и сортировки (при отсутствии заранее подготовленных фракционированных материалов). Для этого может быть использована смесительная установка любого типа. Запас просушенного материала следует хранить под навесом.

5.129. При приготовлении асфальтобетонных смесей в период пониженных положительных и отрицательных температур запасы битума необходимо хранить в ямных битумохранилищах закрытого типа или в битумных цистернах-котлах, оборудованных паро-, газо- или электроподогревом.

5.130. Температура нагрева вяжущих материалов и асфальтобетонных смесей при выпуске из смесителя должна соответствовать приведенной в табл. 5.1 и 5.3. Учитывая узкие температурные пределы, необходимо уделять особое внимание контролю температурного режима приготовления битума и асфальтобетонных смесей, не допуская остывания и перегрева.

На асфальтобетонных смесителях должны быть исправные и проверенные термометры, регистрирующие температуру минеральных материалов при их выпуске из сушильного барабана, по возможности с выводом показателей температуры на пульт управления.

Продолжительность перемешивания асфальтобетонных смесей увеличивают на 10 — 15% против данных табл. 5.2.

5.131. Перед началом работы смесителей (за 1 — 2 ч) следует разогреть все битумные коммуникации (битумные насосы, краны, битумопроводы) и наладить бесперебойную циркуляцию битума в битумопроводе. Заблаговременно должны быть также прогреты сушильные барабаны и мешалки.

5.132. Для уменьшения остывания асфальтобетонной смеси при ее перевозке следует применять автомобили-самосвалы с утепленными или обогреваемыми кузовами. Асфальтобетонную смесь при перевозке необходимо укрывать ватными матами, брезентом и т.п. Для сохранения тепла смесь лучше перевозить в автомобилях большой грузоподъемности.

Подготовка основания, укладка и уплотнение асфальтобетонной смеси

5.133. Щебеночные основания под асфальтобетонное покрытие, устраиваемое при пониженных температурах воздуха, необходимо обработать асфальтобетонной смесью (горячей, теплой, холодной, песчаной или мелкозернистой). Асфальтобетонную смесь рассыпают в процессе уплотнения щебеночного основания на последнем этапе в количестве 10 — 15 кг/м2. Благодаря этому уменьшается поступление влаги в основание и создаются условия для механизированной его очистки перед укладкой асфальтобетонной смеси.

Щебеночные основания также можно предохранить от переувлажнения заблаговременным розливом (в сухую погоду) жидкого битума или дегтя (0,5 — 0,6 л/м2). После этого основание должно быть закрыто для проезда.

5.134. Перед укладкой асфальтобетонной смеси поверхность основания очищают от грязи, снега и льда автогрейдерами или механическими щетками.

Влажные места должны быть просушены разогревателями или горячим песком. Эти работы выполняют непосредственно перед укладкой асфальтобетонной смеси.

5.135. При устройстве асфальтобетонных покрытий при пониженных температурах воздуха необходимо соблюдать следующие требования:

а) горячая асфальтобетонная смесь на месте укладки должна иметь температуру в пределах 150 — 160 °C, теплая — 80 — 120 °C (в зависимости от вида и марки битума). При использовании ПАВ и активированных минеральных порошков температура горячих асфальтобетонных смесей должна быть не выше 150 °C;

б) смесь необходимо укладывать асфальтоукладчиком с включенным вибробрусом, а для ее доставки и уплотнения иметь достаточное количество утепленных автомобилей-самосвалов и катков (преимущественно тяжелых);

в) открытые места работ необходимо защищать от ветра передвижными щитами высотой 1,5 — 2 м.

До начала укладки смеси выглаживающую плиту асфальтоукладчика следует прогреть форсункой и поддерживать ее в подогретом состоянии во время работы. Учитывая возможность перерыва в поступлении смеси в зоне расположения рабочих органов следует всегда оставлять часть горячей смеси.

5.136. Для улучшения продольного сопряжения полос покрытия смесь рекомендуется укладывать двумя асфальтоукладчиками. При работе одним укладчиком длину захватки следует уменьшить настолько, чтобы новая полоса примыкала к теплой, не остывшей кромке ранее уложенной полосы.

Длина захватки зависит от температуры воздуха. Так, при температуре от -5 до -10 °C она не должна превышать 20 — 25 м.

5.137. При небольших объемах работ (500 — 700 м2) в виде исключения допускается укладка асфальтобетонной смеси вручную. В этом случае звено рабочих, занятых на укладке, необходимо укомплектовать так, чтобы максимально снизить продолжительность укладки смеси. Следует точно назначать места выгрузки смеси, чтобы избежать ее остывания при излишней переноске. Укладывать смесь следует на всю ширину проезжей части.

5.138. Уплотнение слоя уложенной смеси следует начинать сразу вслед за укладкой одновременно по всей ширине уложенной полосы. Целесообразно организовать движение катков в шахматном порядке. Уплотнять следует только тяжелыми катками (10 — 18 т) за 15 — 18 проходов по одному следу или за 10 — 12 проходов тех же катков и 5 — 6 проходов виброкатков с включенным вибратором.

5.139. Эффективность уплотнения возрастает при установке приспособлений для обогрева вальцов; в частности, вальцы трехосных трехвальцовых катков целесообразно заполнять горячей водой или горячим маслом.

5.140. Прилипание асфальтобетонной смеси к вальцам катков предотвращают смачиванием их соленой водой (соотношение соли и воды 1:8 — 1:10).

5.141. Дефекты покрытия, возникшие после прохода укладчика или в процессе уплотнения (раковины, пористые места и т.п.), должны быть немедленно исправлены горячей смесью.

Укладка и уплотнение горячих асфальтобетонных смесей слоями увеличенной толщиной (до 20 см)

5.142. Асфальтобетонные смеси слоями увеличенной толщины укладывают при устройстве оснований в случаях, предусмотренных п. 2.6.

5.143. Приготовление, укладка и уплотнение смесей при устройстве слоев увеличенной толщины осуществляют в соответствии с приведенными правилами производства работ и нижеследующими рекомендациями.

5.144. Для укладки асфальтобетонных смесей рекомендуется применять асфальтоукладчики преимущественно новых моделей с шириной укладываемой полосы 7,5 м и приемным бункером 8 т и более или осуществлять укладку двумя спаренными укладчиками с шириной укладываемой полосы по 3,5 м. Для обеспечения хорошего сопряжения смежных полос интервал между укладчиками должен быть не менее 5 — 10 м.

При укладке одним укладчиком полосы шириной 3,5 м длина захвата должна быть не более 60 — 100 м в зависимости от толщины слоя, вязкости применяемого битума и температуры воздуха. Для нормальной работы машин необходимо обеспечить подачу асфальтобетонной смеси не менее 60 т/ч на каждый укладчик при ширине укладки 3,5 м.

5.145. Для обеспечения темпа укладки рекомендуется оборудовать смесители обогреваемыми накопительными бункерами общей емкостью, равной трехчасовой производительности завода.

5.146. Основание из необработанных минеральных материалов или укрепленных небольшими дозами цемента или шлака, на которое укладывается асфальтобетонная смесь, рекомендуется подгрунтовывать 30%-ной битумной эмульсией за 2 — 3 ч до укладки смеси в количестве 1 л/м2, или обрабатывать раствором хлористого кальция, распределяемого за сутки до начала работ.

5.147. При укладке слоя увеличенной толщины обязательна установка боковых упоров, предотвращающих раскатывание и разрушение кромки слоя. В качестве боковых упоров наиболее целесообразно использовать присыпные обочины и бортовые камни, а также рельс-формы или деревянные брусья прямоугольного сечения, высота которых должна быть равна толщине слоя.

5.148. Брусья устанавливают на основание и фиксируют их положение с внешней стороны штырями (2 шт. на брус длиной 4 — 5 м). Упоры следует устанавливать по ходу движения укладчиков на 0,4 — 0,5 длины сменной захватки.

5.149. Если укладка полосы прерывается на время большее периода остывания смеси, то заканчивать полосу также следует упорным брусом, устанавливаемым перпендикулярно к оси дороги вплотную к слою уложенной асфальтобетонной смеси. За брусом необходимо устроить съезд для уплотняющих машин, чтобы обеспечить возможность уплотнения уложенной смеси по всей площади.

5.150. Слои увеличенной толщины уплотняют самоходными катками на пневматических шинах, моторными катками с гладкими вальцами, а также виброкатками.

Одним из преимуществ уплотнения слоев увеличенной толщины является сохранение высокой температуры в уплотняемом слое в течение длительного времени. При толщине слоя 15 см и температуре воздуха 18 — 20 °C снижение температуры смеси со 145 до 70 °C (нижний предел, за которым уплотнение неэффективно) происходит за 3 — 3,5 ч, а в слое толщиной 9 см — за 2 — 2,5 ч.

5.151. Количество и тип уплотняющего оборудования назначают исходя из темпа устройства слоя, вида уплотняемого материала и температуры его укладки.

5.152. Уплотнение слоев толщиной более 10 см следует начинать самоходными катками на пневматических шинах. Заканчивать уплотнение следует гладковальцовыми металлическими катками: двухосными двухвальцовыми или трехосными трехвальцовыми. Такой режим укладки обеспечивает требуемую ровность слоя.

5.153. Скорость движения катков на пневматических шинах при первых двух-трех проходах по одному следу не должна превышать 2 — 3 км/ч, последующие проходы можно делать со скоростью 12 — 15 км/ч.

5.154. Давление воздуха в шинах катка в начале укатки должно быть не более 3·105 Па (3 кгс/см2), а на заключительном этапе уплотнения 6·105 — 8·105 Па (6 — 8 кгс/см2).

5.155. При уплотнении смесей с содержанием щебня более 50% допустимо использовать вибрационные катки, при этом первые два-три прохода по одному следу каток делает с выключенным вибратором, затем три-четыре прохода с включенным. После работы вибратора доуплотнение и выравнивание поверхности выполняют с помощью тяжелого трехосного трехвальцового катка.

При уплотнении виброкатком малощебенистых смесей температура в уплотненном слое в начале работы катка должна быть не выше 80 — 90 °C.

5.156. Требуемая плотность слоя увеличенной толщины (до 20 см) достигается при шести — восьми проходах катков на пневматических шинах и четырех — шести проходах тяжелых гладковальцовых катков или при двух — четырех проходах легких и 12 — 20 проходах тяжелых гладковальцовых катков.

Режим уплотнения для данной смеси необходимо отработать в первый день укладки, выполнив пробное уплотнение в нескольких режимах и определив степень уплотнения слоя.

5.157 Ровность слоя увеличенной толщины достигается:

а) применением асфальтобетонных смесей с содержанием зерен крупнее 5 мм в количестве, необходимом для создания в слое пространственного каркаса (50 — 65%);

б) применением смесей с оптимальным количеством битума, определенным при предельно возможном уплотнении образцов;

в) уплотнением слоя катками на пневматических шинах и выравниванием тяжелыми катками с гладкими вальцами;

г) обеспечением нормативной ровности подстилающего слоя;

д) непрерывностью потока производственного процесса по устройству слоев.

Устройство асфальтобетонных покрытий с применением полимеров

Общие положения

5.158. Для повышения трещиностойкости асфальтобетонных покрытий и снижения пластичности при высоких положительных температурах, а также для повышения устойчивости к динамическим воздействиям рекомендуется вводить в состав асфальтобетонных смесей, предназначенных для устройства покрытий в условиях резкоконтинентального климата, а также на объектах с повышенным динамическим воздействием на покрытие (покрытия на мостах, на полосах примыкания к трамвайным путям и т.п.) добавки дивинилстирольного термоэластопласта (ДСТ) или резинового порошка <1>.

<1> Подробные сведения о применении ДСТ и резинового порошка в асфальтобетоне приведены в «Методических рекомендациях по строительству асфальтобетонных покрытий с применением полимерно-битумного вяжущего (на основе ДСТ)», Союздорнии, 1975 и «Методических рекомендациях по строительству асфальтобетонных покрытий с применением резинового порошка», Союздорнии, 1976.

Применение названных материалов позволяет одновременно повысить фрикционные свойства покрытий (сцепление колеса автомобиля с покрытием).

Применение резинового порошка

5.159. Резиновый порошок применяют при приготовлении горячих асфальтобетонных смесей. Получают его в результате дробления и размола изношенных автомобильных покрышек, а также шероховки изношенных покрышек в процессе их восстановления.

Резиновый порошок с максимальным размером зерен 1 мм должен отвечать требованиям ТУ 38 10436-76 «Резина дробленая марок РД и РДС» в части требований к резине марки РДС.

5.160. Количество вводимого резинового порошка составляет 1,5 — 3% от массы минеральных составляющих асфальтобетона. Его вводят вместо равного по массе количества минерального порошка.

5.161. Резиновый порошок подают без дополнительного нагрева непосредственно в мешалку.

Для подачи резинового порошка в смесители их следует оборудовать дополнительными устройствами, включающими расходную емкость закрытого типа для хранения резинового порошка, рассчитанную на 1/2 смены работы АБЗ, средства для транспортирования порошка от емкости к смесителю и отдельный дозатор для введения холодного резинового порошка в мешалку.

Расходная емкость должна быть снабжена приспособлениями для бесперебойной подачи резинового порошка на транспортер.

В асфальтобетонных комплектах Д-508-2 и Д-617-2 резиновый порошок разрешается дозировать с помощью дозатора минерального порошка.

5.162. Технологический режим приготовления асфальтобетонных смесей с резиновым порошком должен обеспечивать равномерное распределение в ней резинового порошка и общую однородность смеси. Следует строго выдерживать время перемешивания смеси, соблюдать однородность применяемых исходных материалов, точность их дозирования, а также температуру исходных материалов и асфальтобетонной смеси.

5.163. Время перемешивания песчаных асфальтобетонных смесей с резиновым порошком должно составлять 120 с, мелко- и среднезернистых — 90 с, при этом сухое перемешивание минеральных материалов и резинового порошка в мешалке (до подачи битума) — 15 — 30 с.

Точность дозирования резинового порошка должна составлять +/- 1,5% от массы резинового порошка.

5.164. Асфальтобетонные смеси с резиновым порошком следует укладывать по технологии, принятой для обычных асфальтобетонных смесей, однако в процессе уплотнения необходимо соблюдать следующие правила: смеси следует уплотнять при несколько сниженной температуре (по сравнению с принятой для обычных смесей). Ориентировочно температура смесей к началу уплотнения должна составлять: для песчаных асфальтобетонных смесей 90 — 110°, для мелкозернистых 100 — 120 °C.

В случае появления на покрытии во время уплотнения волосных трещин работу следует приостановить, возобновив ее после снижения температуры смеси.

Уплотнение необходимо начинать только легкими (до 8 т) катками (два — четыре прохода по одному следу). Дальнейшее уплотнение осуществляют средними и тяжелыми катками (10 — 18 т) за 15 — 20 проходов по одному следу. Вальцы катков должны быть обильно смазаны смесью воды с керосином или мыльным раствором.

Для уплотнения смесей с резиновым порошком не рекомендуется использовать катки на пневматических шинах из-за повышенного сцепления шин с покрытием, что ведет к прилипанию горячей смеси к шинам.

5.165. Качество готовой смеси, содержащей резиновый порошок, контролируют, испытывая стандартные цилиндрические образцы. При изготовлении образцов температуру резинированных асфальтобетонных смесей назначают в соответствии с табл. 7.2.

Изготовление образцов ведут с соблюдением следующих указаний.

Смеси засыпают в форму, нагретую до температуры 60 — 70 °C, в несколько приемов и послойно штыкуют.

Образцы из песчаных асфальтобетонных смесей уплотняют на прессе под нагрузкой 400·105 Па (400 кгс/см2) в соответствии с п. 7.9.

Образцы из мелко- и среднезернистых смесей, содержащих до 35% щебня, уплотняют под нагрузкой, возрастающей по ступеням, причем каждая ступень нагружения поддерживается постоянной определенное время.

Образцы из смесей, содержащих более 35% щебня, уплотняют комбинированным методом (см. п. 7.10).

Применение дивинилстирольных термоэластопластов

5.166. Полимернобитумное вяжущее (ПБВ) получают путем введения в битум небольших (2 — 2,5%) добавок ДСТ, предварительно растворенного в углеводородных растворителях (сольвент, ксилол, бензин, керосин, дизельное топливо, жидкие битумы, нефтяной гудрон).

5.167. ПБВ характеризуется способностью к большим высокоэластическим деформациям в широком диапазоне температур (от -30 до 60 °C), что обусловливает его высокую теплостойкость при повышенных эксплуатационных температурах (50 — 60 °C), эластичность, пластичность и устойчивость к динамическим воздействиям при пониженных температурах.

5.168. По составу и технологии приготовления с учетом применяемых растворителей ПБВ относится к классу разжиженных вяжущих, густеющих со скоростью, обусловленной фракционным составом растворителя: на сольвенте, ксилоле, бензине — быстрогустеющие, на керосине, зимнем дизельном топливе — густеющие со средней скоростью, на летнем дизельном топливе — медленногустеющие, а асфальтобетонные смеси на его основе по температурному режиму приготовления, укладки и уплотнения относятся к теплым. Физико-механические свойства асфальтобетона на основе ПБВ должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к горячему асфальтобетону.

5.169. Строительство асфальтобетонных покрытий с применением ПБВ допускается при пониженных температурах (до -10 °C).

Материалы, технические требования, технология приготовления ПБВ

5.170 Исходными материалами для приготовления ПБВ являются:

а) битумы марок БНД 60/90, БН 60/90, БНД 90/130, БН 90/130, отвечающие требованиям ГОСТ 22245-76;

б) дивинилстирольные термоэластопласты типа ДСТ-30, отвечающие требованиям технических условий ТУ 38-40365-76 (см. приложение 10);

в) растворители, отвечающие следующим требованиям: сольвент — ГОСТ 1928-67 и ГОСТ 10214-62, ксилол — ГОСТ 9410-71, бензины неэтилированные — ГОСТ 2084-67 и ГОСТ 8505-57, дизельное топливо — ГОСТ 305-73, керосин — ГОСТ 18499-73, жидкие битумы — ГОСТ 11955-74, а также нефтяные гудроны.

5.171. Полимернобитумное вяжущее должно быть однородным и после прогрева при 120 °C в течение 7 ч в слое толщиной 3 мм должно отвечать требованиям, приведенным в табл. 5.13.

Таблица 5.13

Требования, предъявляемые к ПБВ

5.173. Технологический процесс приготовления ПБВ включает приготовление раствора ДСТ и приготовление ПБВ.

Для приготовления раствора ДСТ (рис. 5.11) из емкости 1 по трубопроводу с помощью насоса 2 подают растворитель в емкости 3. В растворитель загружают ДСТ (в виде крошки) и перемешивают.

Рис. 5.11. Схема приготовления ПБВ на АБЗ:

1 — емкость для растворителя (60 м3); 2 — бензонасос; 3 — емкости для раствора ДСТ (по 20 м3); 4, 6 — 8 - насосы Д-171; 5 — битумные котлы для ПБВ; 9 — установка для разогрева и обезвоживания битума

Для приготовления раствора ДСТ с концентрацией более 5% — в дизельном топливе, керосине, более 20% — в ксилоле, сольвенте, более 15% — в бензине следует нагревать растворитель в емкости 3 системой масло- или пароподогрева.

Максимально допустимая температура нагрева растворителей: бензина — 30, сольвента, ксилола — 60, керосина — 80, зимнего дизельного топлива — 120, летнего дизельного топлива — 130 °C, битума — не выше рабочей температуры для соответствующей марки.

Вязкость раствора ДСТ не должна превышать 400 Пз исходя из условий нормальной работы битумного насоса типа Д-171. В связи с этим максимальная концентрация раствора ДСТ в дизельном топливе или керосине определяется его способностью свободно стекать со стеклянной палочки при максимально возможной температуре растворителя.

Минимальная концентрация раствора ДСТ определяется по прочности асфальтобетона при высокой положительной температуре: предел прочности асфальтобетона при 50 °C должен удовлетворять требованиям ГОСТ 9128-76, предъявляемым к горячему асфальтобетону.

5.174. Раствор ДСТ подают насосом 4 по трубопроводу в битумные котлы 5, где и перемешивают до однородного состояния с обезвоженным битумом, нагретым до 100 — 110 °C. Однородное состояние ПБВ характеризуется отсутствием крупинок на стеклянной палочке, извлеченной из ПБВ.

Количество раствора ДСТ устанавливают при подборе состава ПБВ. Подогрев котла при подаче раствора ДСТ в битумный котел следует обязательно отключить. Все битумопроводы, дозировочные бачки и другие элементы битумных коммуникаций должны быть обеспечены системой парообогрева или маслоподогрева.

Подбор состава ПБВ

5.175. Необходимое количество раствора ДСТ для приготовления ПБВ рассчитывают в зависимости от выбранного процентного содержания ДСТ в битуме.

Пример расчета. Концентрация раствора ДСТ — 20%. Выбранная концентрация ДСТ в битуме — 2%.

На 1 т битума потребуется , раствора .

5.176. Показатели свойств ПБВ определяют в соответствии с пп. 5.171 настоящего Руководства.

В случае неудовлетворительного показателя температуры размягчения по КиШ необходимо повысить концентрацию раствора ДСТ и повторить подбор. В случае несоответствия других показателей требованиям табл. 5.13 необходимо увеличить содержание ДСТ и повторить подбор.

5.177. Свойства горячего асфальтобетона, приготовленного на основе ПБВ, должны отвечать требованиям ГОСТ 9128-76, предъявляемым к I и II маркам.

В случае несоответствия показателей указанным требованиям следует повысить концентрацию раствора ДСТ (при этом содержание ДСТ в битуме не меняется) и повторить испытания. Если же и в этом случае материал не удовлетворяет требованиям, следует увеличить содержание ДСТ в ПБВ и повторить испытания.

Для ПБВ окончательного состава определяют условную вязкость (по истечении из отверстия 10 мм при 60 °C) по ГОСТ 11503-74 для последующего контроля концентрации ПБВ в рабочем котле.

Особенности технологии приготовления асфальтобетонной смеси с применением ПБВ и устройства покрытий

5.178. Все работы по приготовлению, укладке и уплотнению асфальтобетонных смесей с применением ПБВ осуществляют по технологии, принятой для обычных асфальтобетонных смесей.

Асфальтобетонные смеси с ПБВ приготовляют в соответствии с режимами перемешивания, принятыми для теплых асфальтобетонных смесей.

5.179. Температура асфальтобетонных смесей при выпуске из смесителя должна быть в пределах 110 — 120 °C, а в случае устройства покрытия при температуре воздуха от 0 до -10 °C не выше 130 °C.

5.180 При строительстве асфальтобетонных покрытий с применением ПБВ исходят из следующих положений:

а) асфальтобетонные смеси на основе ПБВ имеют более высокий коэффициент уплотнения, поэтому толщину слоя асфальтобетонной смеси при укладке асфальтоукладчиком с включенным трамбующим брусом следует назначать на 30 — 35% больше проектной;

б) эффективное уплотнение асфальтобетонной смеси достигается при температурах от 90 до 35 °C;

в) работы по строительству дорожных покрытий из асфальтобетонных смесей на основе ПБВ следует выполнять только в дневное время.

Особенности технического контроля

5.181. До начала производства работ по приготовлению раствора ДСТ, ПБВ и асфальтобетонных смесей должно быть освидетельствовано качество монтажа технологического оборудования. Особое внимание следует обратить на герметичность емкостей для хранения растворителей, раствора ДСТ, приготовления ПБВ и на исправность предохранительных клапанов.

При приготовлении и применении ПБВ следует контролировать:

а) качество раствора ДСТ, ПБВ, асфальтобетона на основе ПБВ и материалов, необходимых для их приготовления;

б) процессы приготовления раствора ДСТ, ПБВ, асфальтобетонной смеси на основе ПБВ и устройства покрытия.

5.182. Качество ПБВ проверяют при приготовлении каждой новой партии. Условную вязкость ПБВ определяют 1 раз в смену (истечение через отверстие диаметром 10 мм при 60 °C). Величина условной вязкости не должна отличаться от определенной при подборе (см. п. 5.175) более чем на 10%.

Транспортирование и хранение ДСТ

5.183. ДСТ в виде крошки транспортируют и хранят в полиэтиленовых мешках, помещенных в брезентовые чехлы, партиями по 10 — 20 кг. На территории АБЗ мешки хранят в закрытых складских помещениях или под навесом.

Раствор ДСТ и растворители транспортируют и хранят в емкостях, соответствующих требованиям ГОСТ 1510-70, предъявляемым к емкостям для растворителей.

5.184. Емкости для приготовления и хранения раствора ДСТ и емкость для растворителя должны быть оборудованы предохранительными клапанами для подсоса воздуха и выпуска скопившихся газов в атмосферу.

Емкости сообщаются герметичными трубопроводами. Насосы для перекачки растворителя и раствора ДСТ по трубам следует устанавливать в бетонированных приямках ниже дна емкостей, а емкостям придают уклоны в сторону насосов.

5.185. Все работы по приготовлению к применению ПБВ должны проводиться в соответствии с требованиями техники безопасности, изложенными в п. 8.68 — 8.77.

Особенности устройства асфальтобетонных покрытий на мостах

5.186. На мостах покрытия устраивают двухслойными из горячего или теплого асфальтобетона. Общая толщина покрытия должна быть в пределах 7 — 9 см.

Для нижнего слоя применяют только плотный мелкозернистый асфальтобетон типа Б или В, для верхнего слоя в зависимости от категории дороги, состава и интенсивности движения применяют мелкозернистый асфальтобетон типов Б, В и песчаный типа Г. Тип асфальтобетона и марку битума выбирают в зависимости от категории дороги и климатических условий строительства согласно табл. 2.1.

5.187. Покрытия на мостах следует устраивать из водонепроницаемого асфальтобетона. Водонепроницаемость асфальтобетона может быть обеспечена за счет применения активированных минеральных порошков или битумов с ПАВ. Применение неактивированных минеральных порошков допускается в виде исключения только на малых мостах.

5.188. Для обеспечения водонепроницаемости пористость минеральной части асфальтобетона, его остаточная пористость и величина водонасыщения должны быть в пределах, указанных в табл. 5.14.

Таблица 5.14

Требования к пористости минеральной части, остаточной пористости и водонасыщение асфальтобетона

5.189. При производстве работ по устройству асфальтобетонных покрытий на мостах следует руководствоваться изложенными выше основными положениями. При этом особое внимание следует уделять тщательной очистке и обработке основания и уплотнению покрытия. Верхний слой покрытия укладывают сразу же вслед за укладкой и уплотнением нижнего слоя.

5.190. Пробы — вырубки или керны для контроля плотности готового покрытия следует отбирать из расчета одной пробы на 1000 м2 покрытия, но не меньше двух проб на мосту. Оценка плотности определяется согласно п. 5.192.

5.191. Шероховатость асфальтобетонного покрытия создают для смесей типа Б заменой природного песка дробленым, для смесей типа В — поверхностной обработкой. Шероховатую поверхность типа «наждачная бумага» для покрытий из песчаных смесей типа Г получают за счет дробленых зерен. При остаточной пористости асфальтобетона 2,2 — 2,8% шероховатость создают только поверхностной обработкой покрытия.

Требования к качеству готового покрытия

5.192 Готовые асфальтобетонные покрытия должны удовлетворять следующим требованиям:

1. покрытия должны быть ровными; предельные нормативы для оценки ровности асфальтобетонных покрытий приведены в табл. 5.15.

Таблица 5.15

Нормативы для оценки ровности покрытий в зависимости от категории дороги и условий строительства

Кроме того, для неровностей длиной 10, 20 и 40 м определяют амплитуды путем вычисления алгебраических разностей отклонений высотных отметок точек (табл. 5.16).