За последние десятилетия дорожная наука сделала гигантский шаг по части устройства защитных слоев. Одно из новаторских решений, которое пользуется популярностью не только у зарубежных дорожников, но и у специалистов «Белавтодора», — тонкослойные покрытия по типу «Новачип».
Напомним, что в прошлом году на дороге М-1/Е30 было устроено около 50 км тонких защитных слоев по аналогии с данной технологией, для чего был закуплен комплекс специального оборудования. По словам специалистов департамента, на магистрали осуществляется постоянный мониторинг поведения покрытия.
Сейчас можно констатировать, что технология устройства защитных слоев «Новачин» зарекомендовала себя с положительной стороны, поэтому она найдет применение и на других автодорогах. По своей сути «Новачип» — это тонкослойные покрытия из специальных асфальтобетонных смесей, приготавливаемых в горячем состоянии и укладываемых на слои проклеивания и герметизации из катионной модифицированной эмульсии, наносимой непосредственно перед укладкой смеси. Комбинация горячей и холодной эмульсионной технологий в едином процессе позволяет надежно укладывать указанные покрытия минимальной толщиной 10-15 мм. В результате образуется однородная поверхность, движение по которой может быть открыто сразу после ее остывания.
Новое дорожное покрытие по технологии «Новачип»
В большинстве стран мира внимание к содержанию дорожных покрытий все возрастает. Стабильный экономический рост невозможен без надежной эффективно функционирующей дорожной сети.
Создание такой сети и сегодня, и в долгосрочной перспективе должно быть основано на качественном проектировании, разумной экономии финансовых и материальных ресурсов, гарантиях сохранения окружающей среды. Как отмечает первый заместитель директора республиканского дочернего унитарного предприятия «Белорусский дорожный научно-исследовательский институт «БелдорНИИ» Виктор Шумчик, технологии поддержания дорожных покрытий в хорошем состоянии, равно как и реконструкции разрушающихся или давно спроектированных покрытий, стали доступными и широко используются в различных природно-климатических зонах. «Все дорожные покрытия рано или поздно разрушаются. Вопрос только в том, когда? Очевидно, что в первую очередь это зависит от конструкции дорожной одежды. Тому, как сделать ее более долговечной, посвящены многочисленные технологии и материалы, — сказал он. — Целью профилактического технического содержания является продление срока функционирования дорожного покрытия так, чтобы оно прослужило не только полный расчетный срок».
На рис. 1 приведена типичная кривая разрушения дорожного покрытия. Отметим, что основными причинами разрушения покрытия являются климатические условия и нагрузка от транспортных потоков. Еще один важный фактор — проникновение в дорожное покрытие воды. В силу этого большинство программ содержания направлены на поддержание покрытия в защищенном и герметичном состояниях.
С помощью профилактических мер можно обновить покрытие, приостановить развитие разрушения. Эти меры могут применяться повторно с целью продления срока службы конструкции дорожной одежды (рис. 2).
Уникальные Технологии Быстрого Ремонта и Строительства Дорог. Дорожные Работы на Новом Уровне
По мнению Виктора Шумчика, когда основание может прослужить гораздо дольше запланированного проектом времени и не имеет значительных изменений структуры, поможет устройство защитных слоев, в том числе и с использованием полимермодифицированного битума. В случаях, когда разрушения уже привели к изменению технических характеристик основания, требуется капитальный ремонт. «Эффективные методы ремонта должны обеспечить водонепроницаемость дорожных покрытий, предотвратить проникновение влаги внутрь конструктивных слоев», — подчеркнул специалист.
К наиболее эффективным методам ремонта относится устройство защитных слоев — поверхностной обработки и «Сларри Сил», которые обеспечивают водонепроницаемость покрытия; текстурированную поверхность для обеспечения превосходного сцепления. «Сларри Сил» может обеспечить заполнение колеи неглубокой колеи и снизить шум. По мнению экспертов, недостатками поверхностной обработки и «Сларри Сил» являются чувствительность к внешним факторам и длительный срок ограничения движения по свежеуложенному слою. «Как показала практика, и поверхностная обработка, и «Сларри Сил» обладают недостаточной долговечностью, особенно на дорогах с высокой интенсивностью движения тяжелых транспортных средств», — сказал Виктор Шумчик. В Европе была разработана еще одна технология — «Новачип».
Самые старые покрытия, устроенные по технологии «Новачип», находились в эксплуатации до ремонта в течение 8-9 лет. При этом транспортная нагрузка составляла до 5000 автомобилей в сутки. Объем устройства таких покрытий достигает до 1,2 млн м2 в год.
Как уже было отмечено, «Новачип» — это тонкослойные асфальтобетонные покрытия из специальных асфальтобетонных смесей, приготавливаемых в горячем состоянии и укладываемых на слои проклеивания и герметизации из катионной модифицированной эмульсии, наносимой непосредственно перед укладкой асфальтобетонной смеси. Образуется однородная высокоструктурная и износостойкая поверхность, движение по которой может быть открыто сразу после ее остывания. Для устройства тонкослойных покрытий по технологии «Новачип» применяется специально переоборудованный асфальтоукладчик. Фирма Vogele (Германия) освоила производство асфальтоукладчика модели Super-1800 SF для этих целей. Преимущества технологии «Новачип»:
1) простота исполнения, т.к. используется одна машина;
2) хорошая адгезия к нижележащему слою покрытия;
3) хорошая гидроизоляция дорожной одежды сверху;
4) низкий уровень шума за счет однородной структуры;
5) хорошие фрикционные свойства, короткий тормозной путь автомобиля;
6) низкий риск аквапланирования;
7) высокая износостойкость покрытия за счет содержания в материале 80-90% твердых фракций.
Таблица 1. Требования по РД 0219.1.09-99 к смесям 2007 г.
Технология производства работ
Слой проклеивания и герметизации из модифицированной эмульсии наносится через рампу под давлением с непрерывным измерением расхода. При этом температура эмульсии ЭБК-М-65 должна составлять 60°-80°С, а расход — 0,9 ±0,2 литра на квадратный метр покрытия. По словам Виктора Шумчика, асфальтобетонная смесь, непрерывно поступающая в укладчик, должна иметь температуру 150°-170°С, причем первые два автомобиля должны иметь температуру смеси в пределах 165°-175°С для разогрева рабочих узлов машины. Уплотнение уложенного тонкослойного покрытия осуществляется гладковальцевыми катками массой 8-12 тонн, оснащенными системой смачивания вальцев. Уплотнение покрытия заканчивается после трех проходов катка по одному следу и при снижении температуры укладываемой смеси до 90°-100°С.
Напомним, что в июле 2007 г. на автомобильной дороге М-1/Е30 проводились работы по устройству тонкослойных покрытий с использованием модифицированного вяжущего (рис. 3). Участок км 147 — км 162 (Московское направление) устроен из асфальтобетонной смеси, приготовленной на АБЗ «Нехачево» ДСУ-32 ДСТ-4, а модифицированный битум поступал из КУП «Веска-ЭмульБит».
С августа прошлого года началось устройство тонкослойного покрытия на участке км 203 — км 174,4 (Брестское направление). С 19 сентября применялся щебень, полученный на установке «Финтек». По результатам отбора образцов из покрытия толщина уложенного слоя изменялась от 1,7 см до 3,5 см, а ровность на устроенных участках незначительно улучшилась, отмечает ученый «БелдорНИИ».
Подготовительные работы выполнялись ДЭУ-2 и ДЭУ-3 РУП «Белавтострада» (ямочный ремонт асфальтобетонного покрытия, герметизация трещин). Учитывая, что подготовительные работы начались при уже сложившихся положительных температурах свыше +15(С, не представилось возможным устроить компенсационные швы из-за напряженного состояния цементобетонного покрытия.
Компенсационные швы устраивались поздней осенью. При обследовании устроенного тонкослойного покрытия в ноябре 2007 г. было выявлено появление трещин на участке км 147 — км 162 км на обоих направлениях.
Учитывая места расположения первых трещин, можно сделать предварительные выводы, что они образовались в результате нарезки компенсационных швов, и их максимальная концентрация расположена в зоне заболоченной местности с обеих сторон дороги. Дефектов покрытия не обнаружено.
В результате дальнейшего мониторинга устроенного покрытия к концу марта 2008 г. выявлено следующее: образование трещин произошло практически над каждым швом цементобетонного покрытия. 40-45% трещин раскрыты до 1,0-1,5 мм, остальные трещины волосяные и практически незаметны. Признаков разрушения асфальтобетона в районе трещин нет. К лету трещины закрылись.
Программа работ на 2008 год:
с АБЗ «Грицевец» — 97,6 км;
с АБЗ «Карьер Южный» — 92 км;
асфальтобетонных смесей «Новачип» — 106,6 тыс. т
Всего асфальтобетонных смесей — 173,5 тыс. т
Требования к асфальтобетонным смесям в 2008 году
При приготовлении асфальтобетона:
Водонасыщение, % по объему не более 5,0
Набухание, % по объему не более 0,5
Предел прочности при сжатии R50, МПа не менее 0,8
Коэффициент водостойкости при длительном водонасыщении не менее 0,8
В покрытии (керны):
1. Остаточная пористость, % по объему не более 7,0
2. Водонасыщение, % по объему 1-5
Программа апробирования различных вариантов устройства тонкослойных покрытий с использованием специального оборудования (Novachip) в 2008 году
— расходом вяжущего на стадии приготовления асфальтобетонной смеси;
Напомним, что главной целью экономической политики Беларуси является перевод экономики на инновационный путь развития. В условиях глобального дефицита сырьевых и энергетических ресурсов альтернативы инновационной экономике нет. Департамент «Белавтодор» работает над внедрением энерго- и ресурсосберегающих материалов и технологий в повседневную практику.
Как подчеркнули в дорожном ведомстве страны, одним из важнейших путей достижения целей и задач, определенных программой «Дороги Беларуси» до 2015 года, является переход на инновационный путь развития. Использование новейших эффективных технологий и материалов позволит увеличить надежность и срок службы дорожных сооружений, обеспечит рост технического уровня и транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог, снизит стоимость дорожных работ. Наряду с этим, отмечают в «Белавтодоре», внедрение современных материалов и технологий позволит обеспечить экономное использование природных ресурсов, применение альтернативных материалов при условии обеспечения требуемого качества дорожно-строительных работ. Технология по устройству защитных слоев «Новачин» является одним из основных механизмов обеспечения качества в дорожном хозяйстве в отношении как автомобильных дорог, так и мостов.
Подготовил по материалам семинара «Новые материалы и технологии при строительстве, ремонте и содержании автодорог» Александр ПАНИЧ
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 31 за 2008 год в рубрике дороги
Источник nestor.minsk.byНовые технологии укладки асфальта
Сегодня для создания покрытия специалисты используют смеси в холодном, горячем или литом виде. Каждая имеет свои преимущества и приспособлена под определенные климатические условия. Что касается технологий, то популярность набирают суперпейв и ресайклинг.
Технология холодный ресайклинг
Эта технология позволяет проводить укладку асфальта, задействуя старое покрытие. В работе используется специальная техника – ресайклеры. Мощные машины перемалывают имеющееся дорожное полотно и обогащают его состав специальными добавками для повышения качества. Появление технологии было продиктовано необходимостью задействования старого асфальта из-за резкого подъема цен на нефть в период кризиса. В итоге в США появились первые машины с фрезерными барабанами для измельчения дорожного полотна.
Холодный ресайклинг широко используют для укрепления и реконструкции трасс, капитального ремонта и восстановления поперечного профиля. Его активно применяют в местах, где нет возможности использовать горячий асфальт. Многие подрядчики переходят именно на эту технологию, поскольку она имеет ряд весомых преимуществ:
- возможность повторного использования старого покрытия;
- небольшие финансовые затраты;
- отсутствие загрязнения окружающей среды;
- увеличение качества и износа дорожного полотна.
Но холодный ресайклинг находится в большой зависимости от погодных условий: специалисты не советуют использовать технологию во время сильного дождя или тумана. Еще одна сложность в тщательной подготовке трассы, поскольку придется сначала демонтировать все водосливные решетки и смотровые люки. А готовую для заливки смесь приходится выдерживать достаточно долго перед уплотнением.
Технология Superpave (SPP)
Этот метод также относится к новым технологиям укладки асфальта, которые направлены на повышение эксплуатационных показателей автотрасс. SPP появился в США, когда был установлен факт быстрого изнашивания дорог из-за большой проходимости тяжелых фур с крупногабаритными грузами. В итоге появилась необходимость в появлении смеси, способной выдерживать высокие нагрузки в течение продолжительного времени.
Новый состав дорожного покрытия обогатили специальными компонентами, включая битум и мелкие фракции щебня. Но готовую смесь каждый раз адаптируют под имеющиеся климатические и эксплуатационные условия дороги. Для этого состав проверяют в лабораториях на устойчивость к температурным колебаниям, повышенным нагрузкам, деформации и только потом укладывают на трассу, регулируя параллельно качество ее уплотнения. К основным плюсам Superpave относятся:
- увеличенный срок службы дорожного полотна;
- сокращение числа ремонтных работ;
- возможность проезда фур с предельной нагрузкой.
Внедрение этой технологии требует финансовых вложений на создание смеси и временных затрат на ее приготовление и испытание. Но в России SPP стали использовать чаще, поскольку с его помощью можно создавать составы для заливки дорожного полотна, наиболее подходящие под конкретный участок трассы.
Технология «Новачип»
Метод позволяет укладывать асфальтовое покрытие тонким слоем (до 20 мм) с использованием горячих смесей. Технология подразумевает перемалывания старого покрытия, но на неглубоком уровне. Это помогает исключить необходимость в наращивании асфальтового слоя и значительно ускоряет темп работ.
Прорезиненный и «дренирующий» виды асфальта
Сегодня процесс разработки новых технологий укладки асфальта происходит постоянно практически во всех странах. Так появилось прорезиненное покрытие. Его создают на основе асфальта и измельченных автомобильных покрышек. Исследования уже показали, что такое полотно очень надежное, поскольку резина практически не пропускает влагу.
Что касается «дренирующего» асфальта, то для него характерно отличное сцепление с нижним слоем покрытия. А за счет пористой структуры влага, попадая на дорожное полотно, растекается или впитывается, что позволяет избежать образования луж. Немало и других технологий, часть из которых уже используется, а остальные находятся в разработке.
Источник infratestrus.ruНОВАЧИП
Технология НОВАЧИП недавно стартовала на территории РФ и сразу же зарекомендовала себя с наилучшей стороны.
Эта технология позволяет укладывать тонкие слои асфальтобетона по горячей технологии, обеспечивая надежное сцепление со старым покрытием.
Применение технологии тонкослойных асфальтобетонов позволяет устранить недостатки традиционных поверхностных обработок, таких как выброс щебня, ограничение скорости и движения, проблемы, связанные с плохим качеством материалов. Она позволяет наносить надежные верхние слои износа, не прибегая к глубокому фрезерованию старой поверхности, не наращивать слои асфальта и, как следствие, в городских условиях не прибегать к замене бордюров. Влажная поверхность старого покрытия не является препятствием при укладке, диапазон укладки — с ранней весны до поздней осени.
Технология НОВАЧИП позволяет укладывать слой износа на уже начавшуюся разрушаться поверхность дороги. При укладке происходит заполнение трещин модифицированным вяжущим, которое прекращает дальнейшее их развитие. Слой горячего асфальтобетона заполняет выбоины и неровности, что дает возможность не делать предварительный ямочный ремонт и санацию трещин. Обеспечивается выравнивание поверхности.
В отличие от поверхностных обработок — НОВАЧИП можно выполнять в городских условиях, и применять на скоростных автобанах. При выполнении работ и формировании верхнего слоя не вылетает каменный материал, скорость укладки до 5-10 метров в минуту, а ширина поверхности определяется возможностью укладчика. Уплотнение осуществляется пневмокатком, и открытие движения происходит уже через 30-40 минут без ограничения нагрузки и скорости.
Технология НОВАЧИП имеет значительное преимущество перед технологиями SlurrySeal и Microsurfacing (тонкослойные литые поверхностные обработки).
Слой горячего асфальтобетонного покрытия может быть уложен толщиной от 10 до 20 мм. Такой материал способен выдерживать высокие нагрузки трафика и обладает хорошим шумопоглощением.
Состав материала защитного слоя следующий:
- щебень (фракция 5/10) — 60%;
- отсев дробления — 22%;
- фракция 0/6 — 5%;
- минеральный порошок — 5%;
- пыль — 3%;
- ПБВ — 5% (ПБВ-60 с адгезионной добавкой Wetfix BE — 0,25% и SBS Calprene501 — 3,5%)
Сцепление между старым и новым покрытием обеспечивается за счет битумной эмульсии типа ЭБК-1,2 модифицированной латексом Butonal NS198 или приготовленной на модифицированном SBS битуме. Содержание вяжущего в этой эмульсии до 67%. Оптимальный расход эмульсии 800 гр/м².
Состав битумной эмульсии с латексом следующий:
- Битум БНД 90/130 — 65%
- Эмульгатор Redicote ЕМ44 — 0,25%
- Кислота соляная до рН — 2,0±0,2
- Латекс Butonal NS198 — 3,6%
- Адгезионная присадка Diamin OLBS — 0,05%
- Вода до 100%
Состав битумной эмульсии на ПБВ следующий:
- Битум ПБВ-60 (Calprene 501) — 66,5%
- Эмульгатор Redicote ЕМ44 — 0,25%
- Кислота соляная до рН — 2,0±0,2
- Стабилизатор CaCl2 — 0,1%
- Адгезионная присадка Diamin OLBS — 0,05%
- Вода до 100%
Укладка производится специальным немецким укладчиком фирмы Vögele SUPER 1800-2 с модулем SprayJet, который имеет бак для эмульсии и рампу для ее розлива.
Битумная эмульсия наносится на поверхность старого покрытия и сразу же укладывается горячая смесь. Поскольку слой укладываемой смеси всего в среднем 15 мм, водная составляющая эмульсии начинает интенсивно испаряться, образуя надежную связь между основанием и слоем нового покрытия. Температура эмульсии при нанесении 55-80°С, температура горячей смеси 140-160°С.
Количество катионного латекса Butonal NS198 в эмульсии НОВАЧИП должно быть не менее 3,5%.
Мы разработали состав эмульсии, и подобрали SBS для ПБВ, который позволяет получить эмульсию традиционным способом на обычных битумно-эмульсионных установках. Прежде всего, для приготовления ПБВ для эмульсии необходимо правильно выбрать модификатор SBS, мы выбрали Calprene 501 от компании Dynasol.
Использование ПБВ на Calprene 501 рекомендуется и для приготовления горячей асфальтобетонной смеси для технологии НОВАЧИП. Для хорошего сцепления каменного материала между собой необходимо использовать 0,2-0,3% адгезионной присадки Ветфикс ВЕ в ПБВ для смеси.
Источник emulbittech.ru