Залогом долговечности аэродромных покрытий является тщательное соблюдение эксплуатационных требований и своевременное выполнение ремонтных мероприятий

Главными факторами методики ремонта цементобетонных покрытий аэродромов считается предупреждение появления новых дефектов, улучшение качества проводимых работ по устройству и уходу за покрытиями, заблаговременная подготовка механизмов и оборудования, ремонтных материалов и смесей, а также способов санации и восстановления.

ВИБРОРЕЗОНАНС ПРИХОДИТ НА ПОМОЩЬ
Для восстановления аэродромных оснований и покрытий при проведении их капитального ремонта и реконструкции многие строительные организации с успехом применяют так называемую виброрезонансную деструктуризацию (разрушение) несущего полотна, базирующуюся на вторичном использовании цементобетона в качестве нежесткого основания для укладки новых слоев. Упомянутую технологию активно используют в работе на цементобетонных поверхностях с большим числом трещин, с отраженными трещинами или раскачивающимися плитами рабочего полотна.

Наибольшую трудность при восстановлении цементобетонных аэродромных одежд (взлетно-посадочных полос, рулежных дорожек, любых других бетонных площадок) представляет устройство новых асфальтобетонных слоев, вызванное эффектом «отраженного» трещинообразования. Ну а верным признаком отраженного трещинообразования считается формирование трещин на поверхности рабочего покрытия, возникающих в результате действия совокупности горизонтальных (растягивающих) и вертикальных (сдвиговых) деформаций у основания слоя бетона.

Практическое применение метода виброрезонансной деструктуризации дает возможность разделить бетон на сцепленные между собой фрагменты, которые по своим геометрическим размерам сопоставимы с аналогичными харемонтники либо оставляют раздробленный материал на месте в виде нежесткого основания, либо без всяких затруднений удаляют и заменяют измельченный цементобетон. По своей структуре слой деструктурированного цементобетона весьма близок к показателям щебеночного слоя с заклинкой. Кроме того, важно учитывать, что в ходе работы подстилающий песчаный слой не подвергается разрушению, что обеспечивает полную сохранность основания.

С целью практического использования технологии виброрезонансной деструктуризации для отечественных строителей разработали отраслевую дорожную методику (ОДМ) «Методические рекомендации по ремонту цементобетонных покрытий автомобильных дорог методом виброрезонансного разрушения (для опытно-экспериментального внедрения)».

Помимо отраженных трещин, метод виброрезонансной деструктуризации позволяет решить вопросы с щелочно-силикатной (ASR) и другими дегенеративными реакциями, грубыми неисправностями полотна, его повреждением от влаги.

Предусмотрено два варианта использования технологии на объекте: оставить весь цементобетон на месте как новое основание; собрать и увезти раздробленный цементобетон.

Во время реконструкции дорожного цементобетонного основания с помощью виброрезонансной деструктуризации жесткое основание переходит в категорию нежесткого. В свою очередь мозаичная структура обеспечивает хорошее распределение нагрузок по основанию и земляному полотну. Нельзя не учитывать, что слой из отдельных частей разрушенной плиты имеет настолько плотную упаковку, которая может быть разрушена только ковшом экскаватора. Сама деструктурированная плита превращается в однородный по зерновому составу слой и тем самым предотвращает образование отраженных трещин на слоях покрытия, устраиваемых выше.

Технология виброрезонансной деструктуризации позволяет ускорить ремонт аэродромных покрытий и площадок до 5 раз в случае, если оставлять получившийся дробленый материал на месте с целью последующей укатки и покрытия слоем асфальтобетона.

Таким образом, за счет уменьшения транспортных и временных затрат стоимость работ можно уменьшить на треть, причем значительно возрастает долговечность слоя асфальтобетона, уложенного на деструктурированное основание. Наряду с этим в 2 раза уменьшается время ремонта в случае разрушения бетонного основания с последующим его вывозом и заменой.

Причиной сокращения расходов является разрушение бетонной плиты на более мелкие, удобные фракции и значительное снижение трудоемкости извлечения арматуры, которая укрепляет основную плиту.

Вместе с тем при последующей переработке раздробленного бетона можно использовать менее сложные по устройству и стоимости дробильно-сортировочные установки. Дополнительный эффект выражается в уменьшении износа дробильной техники.

Наилучший результат достигается при использовании в рабочем процессе виброрезонансной машины — бетонолома. Он оборудован специальным рабочим органом — башмаком, изготовленным из специальной марки стали, с помощью которого установка создает вибрационный резонанс для разрушения цементобетонных плит. Последние подвергаются разрушению при совпадении частоты ударов балки устройства и собственной частоты колебаний цементобетонной плиты. Благодаря получаемому эффекту разрушение аэродромного покрытия, предназначенного для ремонта, происходит при относительно небольших нагрузках.

Бетонолом способен наносить низкоамплитудные (максимум 25 мм) удары с силой не менее 8,9 кН по поверхности ремонтируемого цементобетонного покрытия при частоте не ниже 44 Гц. Это приводит к тому, что покрытие подвергается разрушению на всю толщину слоя.

Описанная установка выполняет разрушение основания глубиной до 60 см на участке длиной 1,6 км и шириной с проезжую полосу за смену. Производительность машины достигает 7000 кв. м в смену, а рабочая скорость составляет 5–8 км/ч.

По данным ведущих отечественных и зарубежных экспертов, модуль упругости на поверхности деструктурированного слоя цементобетона в зависимости от состояния земляного полотна и основания может достигать 250–800 МПа. Реальная практика показала, что в результате перекрытия дробленого основания упрочняющими слоями модуль упругости на поверхности покрытия составляет выше 300 МПа.

Как уже говорилось, цементобетонная плита дробится на не связанные друг с другом фракции, сопоставимые с показателями щебня. В результате дробления по массиву монолитной плиты расходятся диагональные трещины, наклоненные под углом примерно 40–50°. В верхней части разрушенного покрытия формируется целый слой щебневидного цементобетонного материала толщиной до 30% от толщины основной плиты и с размером фракции 0–75 мм. Нижнюю часть составляют фракции размером 150–300 мм.

В верхней части деструктурированной плиты (50–70 мм) происходит дробление на более мелкие частицы. Этот слой выполняет роль дренажа в случае попадания в него воды, которая должна отводиться обочиной.

Дорожное основание с подобными показателями отлично подходит для последующего покрытия асфальтобетоном. Важно также отметить резкое уменьшение вероятности образования отраженных трещин.

Нельзя забывать, что технология виброрезонансной деструктуризации имеет и свои ограничения. Работы по этой методике проводятся только в том случае, если известно, что дефекты дорожного покрытия не вызваны глубинными проблемами подстилающего слоя или грунта земляного полотна.

Помимо всего, накопленный в ряде стран опыт, в том числе и в России, не рекомендует использовать упомянутую методику при толщине цементобетонной плиты покрытия менее 0,23 м, на слабом земляном основании и при переувлажненном земляном основании

ФАКТОРЫ ЭФФЕКТИВНОСТИ
Существует целый ряд других способов реконструкции и ремонта аэродромных бетонных покрытий. Тем более что современные технологии, высокопроизводительная техника и оборудование позволяют существенным образом снизить продолжительность работ до минимальных — европейских норм.

Речь идет о замене разрушенных участков, ремонте трещин и деформационных швов, устранении выбоин, раковин, сколов, шелушения, герметизации швов в сборных покрытиях, гидрофобизации.

Ремонт деформационных швов осуществляется с помощью нарезки камер деформационных поперечных и продольных швов сжатия, а также швов расширения (температурных). Геометрические показатели деформационных швов, глубину и ширину, материал герметика выбирают исходя из максимальных значений горизонтальных и вертикальных перемещений кромок швов, толщины покрытия, климатических условий и вида транспортной нагрузки.

Герметизация деформационных швов выполняется благодаря применению горячих битумо-эластомерных мастик и холодных герметиков. В таком случае появляется возможность выполнения работ в неблагоприятных погодных условиях. Однако главное условие успешной работы состоит в том, чтобы деформационный шов сошелся. Причем на плитах вдоль шва образуется площадной дефект, который с течением времени распространяется шире.

Особенностью ямочного ремонта является устранение сколов, выбоин, раковин в бетонных покрытиях, которое происходит в кратчайший период (в сроки прекращения движения до 8 часов), обеспечивая бесперебойное функционирование объекта.

Радикальным способом реконструкции аэродромного покрытия стала замена разрушенных бетонных участков покрытия в короткие сроки новыми плитами. Причинами для замены являются механические повреждения конструкции, когда более 60% поверхности занимают выбоины, наличие сколов, механических трещин, эксплуатационных повреждений (высокая интенсивность шелушения, растрескивания и выкрашивания), повреждений, связанных с химическим и климатическим воздействием (эрозия, нарушение герметизации).

Своевременное выполнение ремонтных работ по устранению выбоин, раковин и сколов аэродромных покрытий поможет избежать полной замены поврежденной плиты, а следовательно, сэкономит материальные затраты.

Высокие результаты показывает применение секционных виброреек и гладковальцевых укладчиков.

Полностью себя оправдывает применение системы контроля строительных проектов online — «Бот Аргус».

Контроль в режиме онлайн предусматривает интеграцию со спутниковой навигацией транспорта, контроль времени прибытия на объект, самостоятельное инициирование ботом общения в нужное время.

Учет в таком режиме обеспечивает получение онлайн-данных по объемам выполненных работ в количественном и процентном показателе, онлайн-расчет табелей, ежесменное отображение прогресса и остатка объема работ.

Система online — «Бот Аргус» позволяет уменьшить время работы отделов путем автоматизации рабочего процесса, предоставляет наглядные графики прогресса и взаимозависимостей, обеспечивает ведение проекта, обучение, развитие, контроль — направление работы ботов. Отчеты online доступны на любом электронном устройстве в любое время суток.

Стоит отметить, что ремонт и восстановление цементобетонного покрытия аэродромов не требует вложения больших денежных средств, если его проводить своевременно. Более того, в долгосрочной перспективе эти мероприятия являются весьма выгодным финансовым вложением.

Валерий Васильев
Фото автора, компаний «Демонтажбетон» и «Аэродорстрой»