Основа – материалы и технологии
СОВРЕМЕННАЯ АВТОМОБИЛЬНАЯ ДОРОГА ЯВЛЯЕТСЯ СЛОЖНЕЙШИМ ИНЖЕНЕРНЫМ ОБЪЕКТОМ, А КАЧЕСТВО ЕГО СТРОИТЕЛЬСТВА И СРОК СЛУЖБЫ ОПРЕДЕЛЯЮТСЯ МНОЖЕСТВОМ СОСТАВЛЯЮЩИХ
Главенствующее значение в этом смысле приобретают строительные материалы, составляющие основу дорожной одежды, а также технологии, используемые при возведении автомагистралей различных категорий.
НЕОСПОРИМЫЕ АРГУМЕНТЫ
Как показывает практика, процесс подгрунтовки оказывает значительное влияние на качество сцепления слоев асфальтобетона и долговечность конструкции дорожного полотна.
Действительно, отсутствие или неверная методика проведения работ по подгрунтовке приводят к появлению дефектов в дорожном полотне (расслоению продольных и поперечных трещин, ям, вздутий, просадок, выбоин, сколов, преждевременному появлению колей и пр.) и серьезному снижению долговечности полотна. Важное значение при этом приобретает монолитность дорожного покрытия. Рекомендации при проведении работ по подгрунтовке и укладке армирующей прослойки из геосинтетического материала содержатся в СНиП 3.06.03-85, СП 78.13330.2012 и ГОСТ Р 58397-2019. Несмотря на это, далеко не все дорожные организации придерживаются указанных в перечисленных документах рекомендаций, что приводит к разрушению отдельных участков дороги.
Для повышения долговечности конструкции дорожного покрытия необходимо ввести определение сцепления между слоями асфальтобетона в качестве одного из обязательных показателей при приемочном контроле. До начала проведения строительно-монтажных работ в лаборатории нужно подобрать оптимальный материал для подгрунтовки и его расход, особое внимание надо уделить при работе с геосинтетическими материалами. Выполнив подбор материала и расхода подгрунтовки в лабораторных условиях, требуется подтвердить их при пробной укладке. На основе набранных статистических данных выполняют нормирование минимально допустимого значения напряжения сдвига.
Процесс подгрунтовки прямо влияет на качество укладки асфальтобетонных смесей. Жизненный цикл асфальтового покрытия напрямую зависит от качества подготовительных мероприятий, производства асфальтобетонной смеси, качества укладки и надлежащего уплотнения.
В рамках планирования процесса необходимо обеспечить непрерывную и равномерную доставку материала на объект, ограничить сквозное движение через рабочий участок укладки, оградить объекты, относительно которых происходит сканирование системами нивелирования при движении транспорта. Ширина рабочего участка должна обеспечивать возможность движения самосвалов.
Подготовка основания предусматривает выравнивание впадин и зон плечевой просадки, учитываются несущая способность и ровность, продольный и поперечный уклоны, а также засоренность. Обеспечивается доступность для въезда оборудования по высоте. Выполняют очистку и подгрунтовку асфальтобетонных слоев оснований, маркировку высотных отметок. Предварительное профилирование осуществляется асфальтоукладчиками или фрезами холодного резания. Причем предварительно спрофилированные участки должны тщательно уплотняться. Устраняются и небольшие неровности.
Как сообщил эксперт, не допускается скопление воды, а в особых условиях основание должно быть высушено. При ожидании дождя укладку смеси ведут вниз по склону. Запрещается укладка верхних слоев во время дождя или на мокрое основание. Однако допускается укладка толстых слоев асфальтового покрытия (слои основания, подстилающий или выравнивающие слои, толщина более 10–12 см) при небольшом моросящем дожде.
Перед началом укладки проверяют исправность специальной техники, заправку ее топливом, все рабочие функции оборудования и выполнение регулярного технического обслуживания. Определяют наличие всех необходимых уширителей выглаживающей плиты, шнека, всех опорных и подвесных элементов в соответствии с рабочей шириной укладки, заблаговременный подогрев выглаживающей плиты. Эмульсией опрыскивают все поверхности, контактирующие с асфальтобетонной смесью во избежание налипания. Шнек устанавливают на требуемую высоту согласно толщине укладываемого слоя, настраивают все элементы автоматической системы нивелирования, а вместе с тем частоту трамбующего бруса и вибратора. Определяют порядок работы и число проходов дорожных катков.
Для улучшения однородности состава подвозимой смеси и предотвращения ее температурной и фракционной сегрегации желательно использовать мобильные перегружатели и накопительный бункер в асфальтоукладчике.
Опытные дорожные строители для устранения неровностей основания, соблюдения ровности в продольном направлении и поддержания требуемого поперечного уклона обычно используют автоматические системы нивелирования, контролирующие указанные характеристики. Важное значение приобретает регулировка шнека по высоте, которая непосредственно влияет на размер и постоянство призмы волочения. Последняя должна быть равна толщине укладываемого покрытия плюс 5–8 см, в зависимости от максимального размера фракции асфальтобетонной смеси.
ПО ПУТИ ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЯ
На фоне ограничения зарубежных поставок отечественные компании начали осваивать выпуск различных стройматериалов. Среди них выделяются гибкие связи, применяемые при производстве трехслойных железобетонных ограждающих конструкций, предназначенных для дорожного строительства. Эти изделия выполнены в виде базальтопластикового стержня, включающего один или два песчаных анкера, либо сплошным песчаным слоем. В соответствии с типом гибкой связи конструкцию дополняют также анкерный элемент и фиксатор.
С целью надежной фиксации геосинтетических материалов на грунтовой подушке отечественные разработчики создали новый продукт – композитные анкеры из стеклопластика. Они представляют элементы стеклопластиковой арматуры, снабженные насадкой-зацепом, изготовленной из морозостойкого ударопрочного полимера. Применение упомянутой конструкции значительно повышает механическую устойчивость георешеток и уменьшает время их монтажа. Помимо этого, композитные анкеры не подвержены коррозии и весьма долговечны. При одинаковом размере композитный анкер в 3–4 раза легче аналогичного металлического, а прочность его в 2,5 раза выше.
Дорожники активно осваивают применение гидроизоляционной растворной расширяющейся смеси, состоящей из минеральных вяжущих веществ, фракционированного кварцевого песка, полимерных и минеральных добавок. Материал применяется для заделки горизонтальных, вертикальных швов и пустот в бетонных, железобетонных и каменных конструкциях. Раствор обеспечивает надежную герметизацию швов и стыков, высокие деформационные показатели, а также предотвращает высолообразование. Продукт имеет высокую морозосолестойкость, поэтому может использоваться в транспортном строительстве (набережные, грузовые площадки, тоннели, мосты, градирни, трубы и др.).
Новая отечественная краска холодного отверждения различных цветов используется для нанесения дорожной разметки и в качестве противоскользящего покрытия дорог, мостов и пандусов, а также для обозначения пешеходных переходов и остановок. Сам состав наносится на асфальт, очищенный механическим способом, при окружающей температуре от 0°C. Ориентировочный расход на квадратный метр покрытия составляет 0,8 кг краски плюс 3–4 кг окрашенной кварцевой крошки. К достоинствам краски можно отнести то, что она не выгорает на солнце, обладает повышенным сцеплением с асфальтом, а кроме того создает противоскользящий эффект. Если же краска применяется при температуре выше 15°С, то не нужна продолжительная остановка движения автотранспорта. Весь цикл работ по нанесению разметки по времени занимает не более 2–2,5 часа.
Неотъемлемым элементом дорожного строительства также является тротуарный камень. Из него выполняют покрытия пешеходных зон, которые смотрятся современно и оригинально. Тротуарный камень изготавливается методом вибропрессования, который позволяет получить изделия с высокой прочностью, хорошей износостойкостью и устойчивостью к перепадам температур. Налажен выпуск клея для газобетонных блоков. Он влаго- и морозостоек, обладает повышенной адгезией, хорошей пластичностью, малым временем схватывания и высокой сцепной способностью.
Все большее распространение в дорожной отрасли находят изделия из ячеистого бетона, например, газосиликатные блоки. Они включают исключительно натуральные составляющие, такие как молотый кварцевый песок, портландцемент, известь, вода и газообразующее вещество (алюминиевую пудру). Газосиликатные блоки по своим эксплуатационным параметрам не только не хуже, но и по группе характеристик (низкая плотность и теплопроводность, высокая морозостойкость) превосходят физико-технические показатели многих традиционных дорожных аналогов. Помимо всего, к преимуществам газобетонов можно отнести легкую обрабатываемость, отличные параметры звукопоглощения и звукоизоляции. К тому же эти материалы имеют повышенный предел огнестойкости.
Широкое применение в дорожном строительстве находят полимеры типа СБС, что обусловлено их способностью повышать прочность битума. Модификация битума СБС-полимером улучшает температурную чувствительность (высокие Тр), увеличивает низкотемпературные свойства (растяжимость при 0°С, Тхр), придает битуму упругие свойства (Э25, Эо), повышает стойкость битумного вяжущего к старению.
В свою очередь защитный восстанавливающий слой с минеральным заполнителем (кварцевый песок размером 0,2–0,4 мм) надежно герметизирует поверхностные дефекты и открытые поры верхнего слоя асфальтобетонного покрытия, снижая показатель водонасыщения и динамику процесса старения органического вяжущего в составе асфальтобетонной смеси. Наличие минеральной части позволяет не уменьшать коэффициент сцепления дорожного покрытия, а зачастую и повышать его, что особенно важно в первые недели после нанесения.
ОСНОВНОЙ ЭЛЕМЕНТ
Качественный щебень является одним из основных элементов, позволяющих наряду с другими увеличить межремонтный период службы дорожной одежды. Именно поэтому опытные дорожники применяют только качественный щебень и предъявляют самые высокие требования к дробильно-сортировочному оборудованию (ДСО) для его производства.
В последнее время отечественные дорожно-строительные компании успешно обновляют устаревшее дробильно-сортировочное оборудование, заменяя его более современным, адаптированным под более жесткие условия. Обычно, в зависимости от решаемых задач, выбор делается в пользу того или иного ДСО различных производителей. Чаще всего при покупке ДСО дорожники руководствуются надежностью и долговечностью, простотой и удобством в обслуживании, небольшими эксплуатационными расходами, возможностью выпуска качественного кубовидного щебня, получением дробленого песка и возможностью его обогащения.
Максимально этим критериям соответствует дробильно-сортировочное оборудование стационарного и полумобильного типа на специальных рамах, а также мобильные установки на гусеничном и колесном шасси.
При выборе необходимого ДСО дорожники не только учитывают первоначальные инвестиции, но и обращают внимание на обстоятельства монтажа и ввода в эксплуатацию, сроки гарантийного и послегарантийного обслуживания, на возможности оперативного получения запасных частей и расходных материалов, а также на потенциал обучения персонала, автоматизированного мониторинга технического состояния ДСО и многое другое.
Всё ДСО, поставляемое в Россию, адаптировано для эксплуатации в сложных климатических условиях. Оно уже заправлено специальными маслами и смазочными материалами, оснащено фильтрами, электрооборудованием, а также предпусковыми обогревателями двигателей для максимального увеличения времени производительной эксплуатации.
Для выпуска высококачественного кубовидного щебня различных фракций многие дорожно-строительные организации все чаще выбирают специализированные реверсивные роторные дробильные установки. Ее основные преимущества по отношению к роторным и конусным дробилкам – высокий коэффициент измельчения и производство до 93% качественного кубовидного щебня уже на второй и третьей стадиях дробления.
Возможность регулировки скорости вращения ротора, а также зазора отражательных плит для получения щебня нужных фракций, надежность реверсивной роторной группы и многие другие особенности делают упомянутые установки незаменимыми в условиях повышенных требований к качеству щебня. Так, например, при дроблении гранитного щебня фракции 70/120 мм за один проход получается высококачественный кубовидный щебень фракции 0/20. При этом количество зерен пластинчатой и игловатой формы составляет всего 3–7%.
Одна установка применяется вместо последовательно действующей пары ДСО: конусной и центробежной. Также подобное оборудование применятся для оснащения мобильных промышленных баз.
В зависимости от свойств сырья для ударных бил и отражательных плит применяются материалы различной прочности. Для проведения технического обслуживания дробильной камеры с обеих сторон установлены двери на шарнирных опорах, обеспечивающие хороший доступ к внутреннему пространству.
Многие дорожники предпочитают выпускать качественный щебень на одной площадке с асфальтосмесительной установкой. Для этого применяются полумобильные агрегаты производительностью 80 тонн/час. Но когда для мощных АБЗ требуется производить заметно большие объемы щебня, применяется дробильная установка производительностью 160 тонн/час. Совместно с виброгрохотами подобное ДСО обеспечивает качественным щебнем не только дорожно-строительные предприятия, но и небольшие карьеры.
Валерий Васильев
Фото автора