Состав для обработки строительных материалов и способ их обработки
Владельцы патента RU 2416589:
Изобретение относится к составу и способу обработки строительных материалов и может быть использовано для улучшения качества газобетона, кирпича, шифера, бетонных и железобетонных изделий, а также конструкций на их основе. Технический результат — повышение прочности, морозостойкости и химической стойкости строительных материалов, снижение их водопоглощения с одновременным упрощением способа обработки строительных материалов и снижением энергоемкости. Состав содержит, мас.%: полисульфид кальция 15-20, одноатомные спирты нормального или изостроения 0,02-0,05, вода остальное. В качестве одноатомных спиртов используют этиловый, пропиловый или изопропиловый спирт, при этом состав для обработки имеет плотность 1,15-1,20 г/см 3 . Способ обработки строительных материалов включает пропитку вышеуказанным составом в течение 1-5 часов в количестве 2,0-2,5 кг/м 2 . Обработку осуществляют при комнатной температуре и атмосферном давлении. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 табл.
Обработка техники на площадке строительства медицинского центра Минобороны России в Воронеже
Изобретение относится к составу и способу обработки строительных материалов и может быть использовано для улучшения качества газобетона, кирпича, бетонных и железобетонных изделий, а также конструкций на их основе.
Известно [Рамачандран В., Фельдман Р., Бодуэн Дж. Наука о бетоне. Физико-химическое бетоноведение. Пер. с англ. Розенберг Т.И., Ратиновой Ю.Б.; Под ред. Ратинова В.Б. — М.: Стройиздат, 1986. — 278 с.], что одним из способов увеличения стойкости бетона и других пористых материалов является уменьшение его пористости.
В качестве приемов, повышающих плотность, применялись методы обработки упрочняющей фазой, например жидкими маловязкими мономерами, такими как стирол, метакрилат и другими полимеризующимися составами, позволяющими получить бетонополимеры [Покровский Н.С. Пропиточная гидроизоляция бетона. — М. — Энергия. 1964 — аналог]. Однако применению этих мономеров в качестве пропиточного состава и широкому их распространению в производствах бетонных и железобетонных изделий в значительной мере мешают их высокая стоимость, сложность технологии пропитки.
Известен способ обработки бетона путем пропитки расплавом серы [Патуроев В.В., Волгушев А.Н., Основные характеристики бетонов, пропитанных серой. — М.: ЦИНИС Госстрой СССР. — 1976. — 15 с.]. В результате пропитки расплавом серы увеличиваются плотность и механические характеристики бетона, повышается водостойкость, морозоустойчивость и химическая стойкость.
Изготовление изделий из бетона, пропитанного серой, характеризуется меньшей энергоемкостью, а также меньшей сложностью технологического процесса, чем из бетонополимера. Однако практика применения расплава серы для обработки строительных материалов показала, что этому способу присущи следующие особенности, ограничивающие его широкое распространение.
Пропитка изделий расплавом серы включает ряд последовательных технологических процессов — разогрев серы до 150°С, сушку и прогрев изделий при температуре 130-140°С, погружение изделий в расплав и пропитку, извлечение изделий из расплава серы и их охлаждение. Для осуществления эффективной пропитки расплавом серы необходимо использовать герметичную ванну, снабженную системой вакуумирования. Разогрев серы и бетонных изделий до температур 140-150°С обуславливает высокую энергоемкость процесса. Кроме того, разогрев изделий до таких температур может вызвать напряжения в материале и привести к снижению прочности. Необходимо отметить чувствительность процесса к флуктуациям температурного режима, так как сера является жидкотекучей лишь в определенном интервале температур.
Нужно ли обрабатывать сухую доску огнебиозащитой при строительстве?
Наиболее близким к заявленному способу является способ обработки строительных материалов водным раствором полисульфида кальция, содержащим также полиспирты 0,5 мас.% и декстрин 0,5 мас.% [RU 2001115466, опубл. 20.05.2003].
Наиболее близким к заявленному составу является состав (RU 2001109179, опубл. 20.03.2003), содержащий, мас.%: полисульфид кальция 15-30, полиспирты 0,005-0,5, декстрин 0,03-0,5, вода остальное.
Предлагаемое изобретение решает техническую задачу упрощения способа обработки строительных материалов, снижения энергоемкости и повышения его эффективности, а также повышения прочности, морозостойкости и химической стойкости строительных материалов, снижения их водопоглощения.
Решение поставленной задачи достигается тем, что состав, содержащий полисульфид кальция и воду, дополнительно содержит одноатомные спирты нормального и изостроения при следующем соотношении, мас.%:
Полисульфид кальция | 15-20 |
Одноатомные спирты | |
нормального или изостроения | 0.02-0.05 |
Вода | остальное |
В качестве одноатомных спиртов используют этиловый, пропиловый или изопропиловый спирты, при этом состав для обработки имеет плотность 1,15-1,20 г/см 3 .
Решение поставленной задачи достигается также тем, что способ обработки строительных материалов, включающий обработку водным раствором полисульфида кальция, включает обработку вышеуказанным составом пропиткой в течение 1-5 часов в количестве 2,0-2,5 кг/м 2 . Согласно изобретению обработку осуществляют при комнатной температуре и атмосферном давлении.
Состав получают следующим образом.
К навеске окиси кальция (60 г) при перемешивании добавляют небольшое количество воды, затем добавляют воду до образования гидроокиси кальция и нагревают до кипения. Отдельно готовят порошок серы, механически активированной в центробежной мельнице или дезинтеграторе (120 г), добавляют воду, полученную пасту смешивают с гидроокисью кальция, добавляют остаточное количество (до 1 л), поддерживая кипение смеси в течение 60-70 мин. Для увеличения глубины проникновения состава в объем изделий за 10 мин до завершения термообработки в раствор добавляют одноатомные спирты (1-3 г), затем раствор отстаивают и фильтруют.
Экспериментально установлено, что в результате пропитки вышеприведенным составом благодаря низкой вязкости раствора он проникает в мельчайшие поры строительных материалов. Далее в процессе высыхания молекулы полисульфида разваливаются и на поверхности пор оседает элементная сера. Измерениями поверхности сколов на сканирующем мультимикроскопе СММ-2000Т (производства ОАО «Завод ПРОТОН-МИЭТ», Москва, Зеленоград) установлено, что в процессе высыхания на поверхности пор образуются наноразмерные частицы серы, имеющие округлую плоскую форму, причем поперечный размер частиц составляет 50-150 нм, а высота варьируется в пределах от 2 нм до 10 нм. Исследования показали, что эти частицы хорошо удерживаются на поверхности пор, придают ему химическую стойкость и гидрофобность. В результате обработка заявляемым составом приводит к долговременному и существенному улучшению эксплуатационных характеристик различных строительных материалов даже в условиях статического воздействия воды.
В таблице приведены данные для вибропрессованной бетонной тротуарной плитки, указывающие на существенное улучшение ее основных, определяющих срок службы, характеристик.
Таблица | ||
Показатели вибропрессованной бетонной плиты* мощения, обработанной серосодержащим раствором в течение 4 часов | ||
Физико-механические показатели вибропрессованной плитки | Плиты | |
контрольные | пропитанные раствором серы | |
Прочность на сжатие, МПа | 33,5 | 45,8 |
Упрочнение, % | — | 37 |
Водопоглощение, % по массе | 11,2 | 2,8 |
Снижение водопоглощения, % | — | 75 |
Морозостойкость, число циклов | 500 | 1140 и более |
Повышение морозостойкости | — | 2,28 раза |
Истираемость, г/см 2 | 0,6 | 0,4 |
Снижение истираемости | — | 1,5 раза |
Количество ударов до разрушения | 141 | 410 |
Увеличение ударной стойкости | — | 2,9 раз |
*Размеры плиты 203×102×60 мм 3 , глубина пропитки 25 мм |
Разработанный метод защиты является удобным в применении, уровень защиты материалов можно регулировать, меняя температуру и концентрацию растворов, а также кратность обработки. Установлено, что разработанный метод гидрофобизации универсален и эффективен в качестве способа защиты бетонных, кирпичных и др. конструкций, подверженных атмосферным воздействиям: продолжительным воздействиям влаги, знакопеременным температурам, солнечной радиации, биохимической деструкции.
Применение предлагаемого состава позволяет существенно упростить технологию обработки материалов серой. Во-первых, пропитку изделий можно проводить при комнатной температуре и при атмосферном давлении. Во-вторых, степень пропитки можно легко регулировать, меняя длительность, кратность пропитки и плотность раствора.
Необходимо отметить, что пропитка данным составом не вызывает дополнительных напряжений в материале, приводящих к снижению прочности материалов и к появлению в нем трещин. Заметим также, что после обработки данным составом в бетоне всегда остается резерв пористости, необходимой для последующей перекристаллизации цемента вследствие возможной диффузии влаги к цементным зернам. Обработку можно осуществлять пропиткой путем погружения, распыления, нанесения кистью и т.д.
Сочетание вышеуказанных факторов в предлагаемом способе пропитки пористых строительных материалов (бетон, газобетон, кирпич, шифер и др.) обеспечивает простоту обработки и высокую эффективность. Следует также подчеркнуть универсальность предлагаемого способа долговременной защиты строительных материалов, так как он обеспечивает эффективную защиту не только бетона, но и кирпича (керамического и силикатного), газобетона, асбестоцементных изделий, в отличие от широко известных составов, таких как «Пенетрон» и «Ксайпекс», которые годятся только для пропитки бетона. Например, для кирпича керамического и шифера предлагаемый метод позволяет уменьшить водопоглощение в 2-3 раза и увеличить прочность на 40-50%, а для образцов газобетона позволяет уменьшить водопоглощение в 5-6 раз.
При проведении экспериментальных исследований в качестве вяжущих использовали портландцементы ПЦ 500-ДО и ПЦ 400-Д20 производства АО «Сода» (г.Стерлитамак), удовлетворяющие требованиям ГОСТ 10178-85. В качестве заполнителей для цементных бетонов и растворов использовали щебень (ГОСТ 8267-93), гравий (ГОСТ 8268-93), песок речной кварцевый (ГОСТ 8736-93). Вода затворения для бетонов и вяжущих смесей соответствовала требованиям ГОСТ 23732-79.
Эксперименты по пропитке образцов цементного камня при водоцементном отношении (В/Ц), равном 0.3, и цементно-песчаного раствора состава 1:3 при В/Ц=0.5 были проведены на образцах-кубиках размером 2×2×2 см 3 . Пропитывались и испытывались образцы, твердевшие в нормальных условиях в течение 23 суток. В качестве образцов газобетона использовался автоклавный газобетон класса В35, в форме кубов размером 10×10×10 см 3 . Образцами шифера служили плоские квадраты размером 10×10 см 2 .
Пропитка материалов проводилась погружением и выдержкой испытуемых образцов в течение заданного (1-5 часов) времени в условиях нормального атмосферного давления и комнатной температуры. На основании испытаний было установлено оптимальное с точки зрения эффективности защиты материалов количество введения 2-2,5 кг/м 2 раствора.
Для расплава серы однократной пропиткой бетона в течение 2-х часов при 150°С можно достичь упрочнения в 70-90% и снижения водопоглощения на 60-70%. Аналогичных показателей можно добиться введением 2-2,5 кг/м 2 пропиткой при комнатной температуре гидрофобизатором на основе полисульфида кальция. Сравнение образцов с равными показателями (прочности и водостойкости), полученных пропиткой расплавом и раствором серы выявило, что образцы, пропитанные расплавом серы неустойчивы в условиях повышенной влажности — в этих условиях происходит вытеснение серы из порового пространства и разрушение образцов. В то же время для образцов, пропитанных гидрофобизатором — раствором на основе полисульфида кальция, выдержка в условиях повышенной влажности приводила к повышению показателей водостойкости с сохранением прочностных характеристик.
Предлагаемое изобретение может быть использовано в целях улучшения эксплуатационных характеристик бетонных и железобетонных изделий, а также других (газобетон, кирпич, шифер, плиты мощения) строительных материалов. Способ обработки позволяет проведение ремонтно-восстановительных работ в полевых условиях, эффективен для долговременной защиты сооружений от грунтовых вод, а также для увеличения срока службы конструкций, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности.
1. Состав для обработки строительных материалов, включающий полисульфид кальция и воду, отличающийся тем, что дополнительно включает одноатомные спирты нормального или изостроения при следующем содержании, мас.%:
Полисульфид кальция | 15-20 |
Одноатомные спирты | |
нормального или изостроения | 0,02-0,05 |
Вода | Остальное |
2. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве одноатомных спиртов используют этиловый, пропиловый или изопропиловый спирты.
3. Состав по п.1 или 2, отличающийся тем, что указанный состав имеет плотность 1,15-1,20 г/см 3 .
4. Способ обработки строительных материалов путем пропитки водным раствором полисульфида кальция, отличающийся тем, что пропитку осуществляют составом по пп.1-3.
5. Способ обработки по п.4, отличающийся тем, что обработку осуществляют при комнатной температуре и атмосферном давлении.
6. Способ обработки по п.4 или 5, отличающийся тем, что обработку осуществляют погружением, распылением, нанесением кистью в количестве 2-2,5 кг/м 2 .
7. Способ обработки по п.4 или 5, отличающийся тем, что обработку осуществляют в течение 1-5 ч.
СПОСОБЫ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Теплотехника
и
Теплотехническое оборудование
Технологии строительных
изделий
Министерство образования Российской Федерации
Магнитогорский государственный технический университет
Теплотехника и теплотехническое оборудование технологии
Строительных материалов
Утверждено Редакционно-издательским советом
в качестве конспекта лекций
Рецензенты:
Зав. кафедрой «Строительные материалы»
кандидат технических наук, доцент
(ТюмГАСА, г. Тюмень)
кандидат технических наук, доцент
(ТюмГАСА, г. Тюмень)
главный инженер завода ЖБИ
(ЗАО «Строительный комплекс» ОАО ММК, г. Магнитогорск)
Теплотехника и теплотехническое оборудование технологии строительных материалов: Конспект лекций. Магнитогорск: МГТУ, 2004. 80 с.
Введение
Одной из составных частей технологии строительных материалов и изделий является тепловая обработка, на которую затрачивается около 30% стоимости производства строительных материалов и изделий. Кроме того, тепловая обработка потребляет около 80% от расходуемых на весь производственный цикл топливно-энергетических ресурсов.
Таким образом, создание экономичных тепловых процессов, позволяющих получать изделия высокого качества с минимальными затратами топлива и энергии, даст возможность существенно уменьшить капиталовложения в сферу строительства. Для создания таких тепловых процессов необходимы глубокие знания в области тепловой обработки строительных материалов и изделий, устройства тепловых установок, их конструирования и эксплуатации.
Тепловую обработку строительных материалов необходимо рассматривать в двух аспектах. С одной стороны следует проанализировать пути превращения сырьевых материалов в готовую продукцию или полуфабрикат в процессе тепловой обработки. Это задача сугубо технологическая.
С другой стороны, необходимо рассматривать работу тепловой установки, которая определяется законами теплотехники (теплотехническая задача).
При тепловой обработке в материалах и изделиях происходят физико-химические превращения, формируется структура, идут процессы тепло- и массопереноса, возникает напряженное состояние. Рассматривая в целом процессы, проходящие в материалах и изделиях при тепловой обработке, необходимо помнить, что они являются следствием процессов, проходящих в тепловой установке.
Изучение этой достаточно сложной взаимосвязи, порой еще мало исследованной, является главной задачей, которую приходится решать технологам.
Приобретение таких знаний предусматривает дисциплина «Теплотехника и теплотехническое оборудование технологии строительных изделий», основными задачами которой являются:
– изучить основы физических процессов, происходящих при тепловой обработке строительных материалов и изделий;
– изучить основы тепло- и массообмена, происходящих в изделиях при их тепловой обработке;
– научить грамотно назначать режимы тепловой обработки, от которых зависит технико-экономическая эффективность производства и качество выпускаемой продукции;
– научить рассчитывать необходимое количество теплоты и теплоносителя на тепловую обработку материалов и изделий с целью проведения мероприятий, направленных на экономию топливно-энергетических ресурсов.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
При производстве строительных изделий, деталей и материалов почти во всех случаях для перевода сырья в готовую продукцию применяют тепловую обработку. В большинстве случаев тепловая обработка дает возможность придать сырью новые, качественно отличные свойства, необходимые в строительстве. Такой процесс происходит за счет физических и физико-химических превращений в обрабатываемом материале, течение которых зависит от воздействия тепла.
Для теплового воздействия материал помещают в установку, которую в общем случае называют тепловой установкой. Различные физические и физико-химические превращения в материале требуют различного теплового воздействия. Поэтому в каждой тепловой установке создают свой необходимый для обработки продукции тепловой режим.
Под тепловым режимом понимают совокупность условий теплового и массообменного воздействия на материал; изменение температуры среды, скорость течения газов или жидкостей, омывающих материал, концентрацию газов, их давление.
Следовательно, тепловые режимы представляют собой совокупность тепловых, массообменных и гидродинамических процессов, происходящих в тепловой установке.
Тепловым процессом называют закономерную совокупность стадий теплового воздействия на материал с целью придания ему определенных заранее заданных свойств.
Для организации теплового воздействия на материал необходимо знать условия прохождения физических и физико-химических процессов в материале и их взаимосвязь с организованным тепло- и массообменным процессом в установке. Эту взаимосвязь: тепловой процесс в установке- течение процессов в материале и называют технологией тепловой обработки материала.
По организационно-технической структуре тепловые процессы условно делят на непрерывные и периодические, хотя оба они осуществляется непрерывно.
В непрерывных процессах все стадии тепловой обработки происходят одновременно, но в разных точках установок.
В периодических процессах отдельные стадии тепловой обработки протекают во всей установке, но в разное время.
Тепловой установкойназывают устройство, в котором будет идти тепловой процесс.
Главный признак тепловой установки – использование поданной тепловой энергии для технологической переработки материала или для ускорения протекающих при переработке химических реакций.
Тепловая установка представляет собой теплообменный аппарат и эффективность ее работы оценивается количеством тепловой энергии, переданной в единицу времени.
Установки также делят на установки непрерывного и периодического действия.
Периодические работают по замкнутому циклу. Сначала загружают рабочую камеру материалом, затем проводят тепловую обработку, после чего материал выгружают. Тепловой режим таких установок не стационарный, ибо в каждой точке производства рабочей камеры температура изменяется во времени.
Установки непрерывного действия работают в режиме, близком к стационарному (на практике его таковым и считают). В этих установках каждой точке рабочего пространства должна соответствовать постоянная во времени температура.
В таких установках загружают и выгружают материал непрерывно или с небольшими интервалами.
СПОСОБЫ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Промышленность строительных материалов производит большое количество бетонных и железобетонных конструкций, керамических изделий, теплоизоляционных материалов, минеральных вяжущих веществ и других изделий.
В технологии строительных материалов используется целый ряд различных методов тепловой обработки, что обусловлено различием свойств перерабатываемых и получаемых материалов, а также химических превращений, происходящих в технологии. Поэтому, прежде чем изучать отдельные виды тепловой обработки, необходимо их представить, классифицировать.
Источник: molotokrus.ru
Урок 14. Основные технологии механической обработки строительных материалов ручными инструментами
Полирование – это обработка изделий для получения меньшей, чем при шлифовании, шероховатости поверхности.
Основная и дополнительная литература по теме урока
- Технология. 6 класс: учеб. пособие для общеобразовательных организаций / В. М. Казакевич, Г. В. Пичугина, Г. Ю. Семенова и др.; под ред. В. М. Казакевича. – М.: Просвещение, 2017.
- Техническое творчество школьников. М.: Просвещение. 1969.
- Самоделки из разных материалов. – М: Просвещение. 1985.
- Профессия – изобретатель. – М.: Просвещение. 1988.
- Мастерим из древесины. – М.: Просвещение. 1988.
- Основы технологической культуры. – М.: Вентана – Граф. 2000.
- Для тех, кто любит мастерить. – М.: Просвещение. 1990.
- Энциклопедия для детей: Техника. Т. 14, под ред., – М.: Аванта.
Теоретический материал для самостоятельного изучения
Основные технологии по обработке строительных материалов ручными инструментами.
При строительных работах необходимо подогнать кирпич или каменный блок под нужный размер. Скульпторам в своей работе также приходится отсекать камень.
В этих случаях применяется технология рубки камня. В качестве инструментов используются молотки – кирочки и специальные зубила.
Резку или пиление камня выполняют электрифицированными инструментами или специальными машинами. Пилы для камня делают из очень твёрдых сплавов и наносят покрытие из корунда или технических алмазов на их режущую часть, при резке инструмент охлаждается водой
Технологии сверления строительных материалов отличаются от технологии сверления металлов и пластмасс только видами свёрл. Для гранита, мрамора, бетона, кирпичной кладки и других твёрдых материалов используют сверла с наконечниками из твёрдых сплавов, Обычное стальное сверло обладает меньшей твёрдостью, чем бетон, поэтому оно быстро теряет остроту.
Для сверления хрупких строительных материалов, таких как керамика, кафель, стекло, используются сверла с твёрдосплавными наконечниками особой формы или наконечниками с алмазным напылением.
Шлифование и полирование строительного и отделочного камня после распиливания подобно шлифованию металлов и пластмасс. Отличие состоит лишь в выборе Абразивного материала. Такой материал должен быть очень твёрдым.
Полирование – это обработка изделий (металлических, пластмассовых, стеклянных, керамических и др.) для получения меньшей, чем при шлифовании, шероховатости поверхности. Этот метод обработки камня широко применяется в ювелирной промышленности.
Всё оборудование для обработки натурального и искусственного камня можно условно разделить на две категории: стационарное и ручное. Оборудование стационарного типа используется на крупных обрабатывающих предприятиях и заводах, где необходимы большие мощности и высокая производительность. Ручной инструмент по камню применяют в небольших мастерских, цехах и частные лица, когда речь идёт о незначительных объёмах обработки.
Для качественной обработки камня от мастера требуется огромный опыт. Однако даже самый лучший мастер не сможет сделать идеального изделия без хорошего помощника. А помочь в этом нелёгком деле может тщательно подобранный инструмент по камню. Использование качественного инструмента позволяет значительно облегчить и ускорить выполнение необходимого объёма работ. Обработка твёрдого и тяжёлого материала требует особо прочного инструмента, способного выдержать самые сильные нагрузки.
Закольник – стальной инструмент, рабочая часть которого заточена с одной или двух сторон под углом 65°. Закольники бывают одноручные и двуручные. Одноручный закольник изготовляют из круглой или гранёной углеродистой стали диаметром 25…30 мм. Твёрдосплавной закольник имеет на рабочем конце пластинку толщиной 10 мм из сплава ВК-9.
Рабочая ширина закольника 30 или 40 мм; масса – менее 5 кг. Двуручный закольник массой более 5 кг укрепляют на деревянной рукоятке, с помощью которой удерживают его в требуемом положении при ударе.
Скарпель – один из видов долота – применяют чаще для точной обработки ребер смежных элементов профиля, выполненных в ударной фактуре. С помощью скарпеля облицовочной детали придают окончательный размер. Изготовляют его из углеродистой или легированной стали; угол заострения для твёрдых пород – около 50°, для средне твёрдых – 15…20°. Для обработки камня твёрдых пород служат скарпели, армированные пластинками толщиной 5…6 мм из сплава ВК-9. Скарпель, устанавливаемый в пневматический молоток, отличается от ручного формой хвостовика.
Рабочую часть инструментов, предназначенных для обработки твёрдых пород камня, армируют твёрдыми вольфрамо – кобальтовыми сплавами, обладающими высокой твёрдостью, значительной износоустойчивостью и достаточной прочностью.
Гравёр используется для нанесения разметки и исполнения гравировальных и художественных робот (портреты, надписи, пейзажи и т.д.) на камне и остальных неметаллических материалах.
Шпунт это круглый или гранёный стальной стержень, заострённый с одного конца. Угол заострения для твёрдых пород камня составляет 70°, для средне твёрдых – 20°. Изготовляют шпунты из углеродистой или легированной стали. Мягкие породы камня шпунтом не обрабатывают.
Шпунтом обрабатывают камень после окалывания закольником или расклинивания. Допускаемое отклонение размеров детали после обработки шпунтом от заданных ±5 мм. Улучшенные шпунты снабжены на рабочем конце штифтом из твёрдого сплава.
Троянка
Острое долото с зубцами для обработки пород средней твёрдости; угол заострения 15…20°; расстояние между зубцами от 1 до 6 мм. Погрешность обработки троянкой не более ±1…2 мм в зависимости от величины зубцов.
По троянке, скарпелю и шпунту ударяют стальным молотком – киянкой массой 0,5…2 кг. Применяют также электромолоток со сменным рабочим инструментом или пневматический молоток.
В сфере строительства и ремонта иногда приходится прибегать к бучардированию – процессу придания шероховатости поверхностям из твёрдых материалов. Для этого используется специализированный, уникальный в своем роде инструмент – бучарда. Простейший вариант представляет собой молоток с двумя ударными поверхностями, которые покрыты различными вырезами, бугорками и выступами.
Алмазные коронки
Технология анкерного крепления, которая сегодня применяется во многих отделочных работах, требует просверливания множества отверстий разного диаметра. Для таких работ многие мастера выбирают алмазные коронки. Это инструмент в виде трубки, рабочий конец которой покрыт алмазной крошкой. Режущая поверхность может быть сплошной или разделённой на сегменты.
Трубчатое алмазное сверло позволяет добиться высокой скорости сверления и точного соблюдения привязок. В сравнении с другим бурильным инструментом коронки с алмазным напылением отличаются более долгим сроком службы. Неоспоримым плюсом является и большой выбор размеров.
Полировальная машинка может одновременно применяться как для шлифовки, так и для полировки каменных поверхностей. Машинка выполнена в виде удобной и эргономической конструкции, с центральной подачей воды. Кроме того, ручная полировальная машинка простая, удобная, защищена от абразивной пыли и перегрузки в экстремальной ситуации, что делает ее абсолютно безопасной и позволяет использовать ее для интенсивной ежедневной эксплуатации. Несмотря на свой сравнительно небольшой вес и достаточно изящную конструкцию, с помощью этого инструмента легко и быстро выполняются очень большие объёмы работ. Различают электрические и пневматические полировальные машинки.
Кирка – это ударный инструмент, который имеет наконечник с одной стороны затупленный, а с другой стороны заострённый и удлинённую деревянную рукоятку. Инструмент имеет огромную разрушающую силу, поэтому активно используется при обработке горных пород.
Кувалда является тяжёлым видом ручного инструмента, вес которого может достигать шести килограммов. Она имеет достаточно массивный боёк. Длинная рукоятка позволяет увеличить силу и мощь удара, благодаря огромной кинетической энергии, которая возникает из-за широкого размаха.
Отбойный молоток отличается от простого тем, что имеет больший вес бойка, усиливающий мощь удара при обработке камня. Используется инструмент для обтёсывания камня в качестве вспомогательного орудия.
Клинья – это втулки, выполненные из металла, с обоймой необходимые для разрушения больших глыб горной породы. Мастер вставляет их в специальные отверстия и начинает работу кувалдой.
Чтобы не запланировал сделать мастер, без нужного инструмента ему не обойтись. Существует несколько основных видов обработки:
- Раскалывание;
- Резка;
- Гравировка;
- Шлифовка;
- Полировка.
Большинство процессов сегодня механизированы, но достаточно много действий мастеру приходиться выполнять при помощи ручных инструментов. Это является одной из основных причин высокой стоимости изделий, изготовленных из натурального материала.
Так как большинство камней добывается в виде бесформенной массивной породы, они нуждаются в обработке, которая сделает возможным их дальнейшее применение в той или иной области. Исключение составляют породы, обладающие природной декоративной ценностью (валун, галька, коралл, жемчуг и т.д.). Разнообразная фактурная обработка природного камня придаёт ему эстетичный вид, помогает выявить и подчеркнуть декоративные свойства, либо скрыть недостатки. В домашних условиях для обработки натурального камня можно проводить такие работы как: резка, шлифовка, полировка камня и гравировка.
Важно помнить, что резка, шлифовка и полировка камня проводится только с непрерывной подачей воды. Вода охлаждает режущий элемент, удаляет образующийся при работе шлам и значительно снижает уровень каменной пыли.
Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля
Задание 1. Из перечисленных ниже вариантов ответа, выберите верные. Назовите операции по обработке камня.
- Строгание
- Пиление
- Правка
- шлифование
Правильные ответы: 2;4.
Задание 2. Чем охлаждается инструмент для резки камня?
Из перечисленных ниже вариантов ответа, выберите верный. Подчеркните его.
Источник: resh.edu.ru
ПОВЕРХНОСТНАЯ ОБРАБОТКА ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ
Поверхностная обработка – технологический процесс устройства на дорожных покрытиях тонких слоев с целью обеспечить шероховатость, водонепроницаемость, износостойкость и плотность покрытий. Слой, устраиваемый этим способом, также называют поверхностной обработкой
Поверхностные обработки используются:
- либо как профилактический слой, который закрывает и предохраняет в плохую погоду основные конструктивные слои дорожных покрытий от преждевременного разрушения;
- либо как слой износа, подверженный стиранию в процессе движения, предохраняя наилучшим образом структуру дороги. Такому слою требуется только периодическое обновление для придания структуре дороги ее первоначальных качеств;
- либо как верхний слой дорожного покрытия с характеристиками шероховатости, обеспечивающими сцепление и хорошее дренирование поверхностных вод, приводящими к значительному понижению порога аквапланирования и создающими, благодаря повышенному удельному давлению, хорошее сопротивление формированию гололеда.
Кроме технических преимуществ, поверхностные обработки имеют достаточно конкурентоспособную стоимость по сравнению с комплексом верхних слоев дорожных одежд, используемых в этих случаях.
Существует много различных способов устройства поверхностных обработок, из которых в настоящей статье рассматривается лишь один – использование для этой цели фракционного щебня и различных органических вяжущих, в том числе эмульгированных.
Чтобы создать поверхностную обработку, соответствующую представленным требованиям, необходимо при ее устройстве соблюдать несколько принципиальных положений:
- использовать вяжущее, которое прочно и надолго соединяется с поверхностью покрытия или основания. Это соединение называется парой «вяжущее – основа»;
- каменный материал должен быть прикреплен к покрытию или основанию, а каждая щебенка должна быть прочно соединена с соседними. Это взаимодействие называют парой «вяжущее – щебень»;
- количество вяжущего должно быть достаточным, чтобы покрыть пленкой каждую щебенку на необходимую высоту и заполнить все микротрещины покрытия, но не быть избыточным, чтобы не выступать на поверхность щебеночного слоя. Это основной принцип дозировки и распределения вяжущего;
- каменный материал должен быть чистым, обладать высокими физико-механическими свойствами (прочностью, морозостойкостью, сопротивлением истиранию и др.), иметь определенные формы и размеры. Это основные требования к каменным материалам;
- количество каменного материала должно быть достаточным, чтобы создать нужную структуру поверхности, но не быть излишним, чтобы избежать необходимости удаления его. Это принцип дозировки и распределения каменного материала;
- каждая щебенка должна занять наиболее стабильное положение, а все вместе должны создавать сплошной монолитный слой с шероховатой поверхностью. Это основной принцип уплотнения.
Таковы основные принципы обеспечения высокого качества поверхностной обработки. Кроме того, есть ряд дополнительных условий:
- все работы по устройству поверхностной обработки должны быть выполнены в наиболее благоприятных условиях погоды. Это принцип назначения сроков выполнения работ;
- до начала работ должны быть решены все организационные вопросы, касающиеся поставки материалов, подготовки машин и оборудования. Это принцип организации работ;
- в процессе работ должны строго выполняться требования к технологии производства работ и качеству применяемых материалов. Это принцип организации контроля качества.
Поверхностные обработки с использованием фракционированного щебня устраивают преимущественно на участках дорог с опасными и затрудненными условиями движения на дорогах I – III категорий.
В зависимости от типа и состояния покрытия поверхностные обработки могут быть одиночными и двойными; на цементобетонных покрытиях – только двойными.
Требования к материалам
Щебень
Щебень поверхностной обработки воспринимает и передает на нижележащие слои нагрузку от автомобилей, служит слоем износа и обеспечивает сцепление между дорогой и колесами автомобилей.
Каменный материал, применяемый для устройства поверхностной обработки, должен обладать высокими физико-механическими свойствами, такими как прочность, морозоустойчивость, сопротивление удару и износу (истиранию), хорошей прочностью сцепления с вяжущим и т.д. Соответствие горной породы вяжущему определяют путем испытания в лабораторных условиях на прочность сцепления.
Рис. 1. Влияние формы щебенок на стабильность их положения
Форма щебенок должна быть как можно ближе к кубической, чтобы обеспечить устойчивое положение на поверхности покрытия. Яйцевидная форма щебенок, так называемая форма «колумбового яйца», не имеет стабильного положения. Плоские плитки и щебенки в виде вытянутой иглы хрупки и плохо укладываются в покрытие (рис. 1).
Щебень поверхностной обработки должен быть очень чистым, что обуславливает его тщательную мойку во время производства. Наличие глины, даже в очень слабых пропорциях, весьма нежелательно: глина крайне гидрофильна, и сильное разбухание, которое происходит при наличии воды, приводит к тенденции разрыва связки «вяжущее – щебень».
Правильно выбранная форма и размер щебенок формируют шероховатость поверхностной обработки, обеспечивают снижение шума в салоне автомобиля при движении.
Прицепной битумощебнераспределитель БЩР-375 совместного производства ОАО «Строммашина» и фирмы Breining (Fayat Group), Германия
Важное значение имеет выбор размера щебня. Установлено, что размеры щебня порядка 10–15 и 15–20 мм вызывают довольно высокий уровень шума в салоне автомобиля и мешают прослушиванию музыки при скорости движения более 130 км/ч. Исходя из этого, отдают предпочтение поверхностной обработке из щебня фракций 5–10 мм.
Еще один фактор, который необходимо учитывать при назначении требований к размеру щебня, состоит в исключении возможности разбития лобовых стекол автомобилей щебенками, вылетающими из-под колес автомобилей при движении с высокой скоростью. Использование мелкозернистого щебня позволяет почти полностью решить эту проблему.
Вяжущее
При устройстве поверхностной обработки в качестве вяжущих используют вязкие битумы, битумы с добавками дегтей, битумы и дегти с добавками полимеров, битумные эмульсии.
Вяжущее обеспечивает гидроизоляцию покрытия, приклеивание каменного материала к покрытию или основанию и соединение щебенок в единый слой.
Марку битума выбирают по ГОСТ 22245-90 с учетом дорожно-климатической зоны: для I – БНД 90/130 и БНД 130/200, для II и III – БНД 60/90, БНД 90/130, БНД 130/200, БН 60/90, БН 90/130 и БН 130/200, для IV и V – БНД 60/90, БНД 90/130, БН 60/90 и БН 90/130.
Битум должен выдерживать испытание на сцепление со щебнем, используемым для устройства поверхностной обработки. При неудовлетворительном сцеплении битума со щебнем следует использовать добавки соответствующих ПАВ или производить предварительную обработку щебня дегтем или смесью битума с дегтем.
Применяемые каменноугольные дегти должны иметь марку Д-5, Д-6 или Д-7 по ГОСТ 4641-80 и использоваться на автомобильных дорогах не выше III категории. На участках дорог, проходящих по населенным пунктам, применение каменноугольных дегтей не разрешается.
При устройстве поверхностной обработки с использованием эмульсий применяют преимущественно катионные битумные эмульсии класса ЭБК-1, ЭБК-2, отвечающие требованиям ГОСТ 52128. В условиях III – IV дорожно-климатических зон и при благоприятных погодных условиях во II зоне допускается применение анионных эмульсий класса ЭБА-1, ЭБА-2. Эмульсии должны выдерживать испытание на сцепление пленки вяжущего со щебнем.
При устройстве поверхностной обработки на катионных битумных эмульсиях используют необработанный органическим вяжущим щебень, на анионных эмульсиях – преимущественно черный щебень.
При устройстве поверхностной обработки на дорогах с интенсивностью движения свыше 3000 авт/сут., с движением преимущественно грузовых автомобилей, также в районах с резко континентальным климатом применяют битум и деготь с добавками полимеров. Дегтеполимерное вяжущее используют на дорогах не выше II категории.
Виды поверхностных обработок
Различают несколько видов поверхностных обработок, каждая из которых имеет свою сферу наиболее эффективного применения (рис. 2).
Рис. 2. Виды поверхностных обработок
- Однослойная поверхностная обработка с однократным распределением вяжущего и щебня. Применяется для создания шероховатой поверхности и слоя износа дорожной одежды с достаточной прочностью. Это самый распространенный вид шероховатой поверхностной обработки, наиболее подходящий для всех видов движения. Чаще всего она устраивается из щебня фракций 5–10 мм.
- Однослойная поверхностная обработка с двойным распределением щебня. На слой нанесенного вяжущего сначала рассыпают крупную фракцию щебня (например, 10–15 или 15–20 мм), прикатывают катком, а затем рассыпают более мелкую фракцию щебня (например, 5–10 мм) и уплотняют. Применяется на дорогах с интенсивным движением и высокой скоростью движения. Такая поверхностная обработка способствует улучшенной герметичности покрытия, устранению мелких неровностей и деформаций, лучше распределяет усилия от колес автомобилей. Особенно эффективно такая обработка работает на хорошем жестком основании.
- Двухслойная поверхностная обработка. На первый слой разлитого вяжущего рассыпают крупную фракцию щебня и уплотняют. Затем разливают второй слой вяжущего, рассыпают более мелкую фракцию щебня и окончательно уплотняют. Применяется на покрытиях с недостаточной прочностью, при наличии сетки трещин, ямочности, колей, при высокой интенсивности движения, т.е. в тех случаях, когда необходимо не только создать шероховатый слой износа и защитный слой, но и улучшить ровность, несколько повысить прочность и сдвигоустойчивость. Применяется также на цементобетонных покрытиях.
- Поверхностная обработка типа «сэндвич». На покрытие рассыпают щебень более крупной фракции, затем распределяют вяжущее, рассыпают щебень мелкой фракции и уплотняют. Структура получаемого слоя поверхностной обработки сравнима с однослойной поверхностной обработкой, устроенной путем розлива вяжущего и двойной россыпью щебня. Такая поверхностная обработка рекомендуется при неоднородном по ровности покрытии для его выравнивания и некоторого усиления. Применяется на дорогах второстепенного, местного значения.
При выборе способа устройства поверхностной обработки покрытий необходимо учитывать ее назначение, условия движения на дороге, климатические условия района строительства, показатель твердости дорожного покрытия, наличие материалов и средств механизации.
Технология производства работ
Существует два способа устройства поверхностных обработок:
- традиционный – с раздельным распределением материалов;
- способ с синхронным распределением вяжущего и щебня.
Традиционный способ
Работы по устройству одиночной поверхностной обработки традиционным способом с использованием битумов, дегтебитумов, битумо- и дегтеполимерных вяжущих производят в следующем порядке:
- подготовка поверхности (очистка от пыли и грязи) и ремонтные работы;
- розлив вяжущего;
- распределение щебня;
- укатка;
- уход в период формирования.
Работы по устройству двойной поверхностной обработки производят в такой последовательности:
- подготовка поверхности (очистка от пыли и грязи) и ремонтные работы;
- первый розлив вяжущего;
- первая россыпь щебня;
- укатка;
- второй розлив вяжущего;
- вторая россыпь щебня (между первой и второй россыпью щебня допускается перерыв не более 3–5 суток);
- укатка;
- уход в период формирования.
Битумощебнераспределитель Chipsealer-19 фирмы Secmair, Франция
Очистку покрытия от пыли и грязи выполняют механическими щетками, наиболее загрязненные участки промывают с помощью поливомоечной машины.
Струны щеток, какова бы ни была их природа (нейлон, сталь), должны быть в хорошем состоянии и достаточно жесткими, чтобы обеспечить эффективное соскабливание.
В случаях, когда старое покрытие не удается полностью очистить от пыли и грязи, оставшихся в мелких трещинах и впадинах, его необходимо подгрунтовать путем розлива жидкого битума по норме 0,3–0,5 л/м 2 или битумной эмульсией с расходом 0,5–0,8 л/м 2 .
Розлив вяжущего производят автогудронатором. Для равномерного розлива вяжущего необходимо обеспечить бесперебойность действия сопел, равномерность работы насоса и требуемую скорость перемещения гудронатора.
Сопла должны быть теплоизолированы и оснащены устройством обогрева, позволяющим поддерживать или обеспечивать определенную температуру вяжущего.
В зависимости от выбранного вяжущего и от ширины обрабатываемой поверхности водитель определяет, с помощью элементов регулировки гудронатора (номограмма, вычислительный диск, программирование), необходимое соотношение между скоростью передвижения и количеством оборотов насоса, который определяет дозирование вяжущего на покрытии. Во время осуществления распределения соотношение между скоростью автомобиля и количеством оборотов насоса поддерживается постоянным, путем, либо автоматического слежения, либо непосредственного считывания шофером показаний тахометра и счетчика оборотов.
Во время розлива температура битума марок БНД 60/90, БНД 90/130, БН 60/90 и БН 90/130должна составлять 150–160 ° C; марок БНД 130/200 и БН 130/200 – 100–130 ° C; температура полимерно-битумного вяжущего – 140–160 ° C; дегтеполимерного вяжущего – 100–110 ° C.
Распределение щебня производят самоходным щебнераспределителем, автомобилем-самосвалом с навесным приспособлением или другим механизмом, обеспечивающим быстрое и равномерное распределение щебня. Кузов всех этих механизмов должен быть плоским и без локальных деформаций. Высота сброса щебня должна быть небольшой, чтобы обеспечить более однородное распределение заполнителя на покрытии. Автощебнераспределители могут быть оснащены системой гидравлического расширения, позволяющей изменять без остановки рабочую ширину от 2,50 до 4 м.
Битумощебнераспределитель НР-27 фирмы Savalco
На дорогах низких категорий допускается использование автогрейдера.
Щебень распределяют непосредственно после розлива вяжущего слоем в одну щебенку и укатывают катком 6–8 т за 4–5 проходов по одному следу.
Уплотнение поверхностной обработки покрытий обеспечивает укладку щебня и его закрепление на покрытии. Пневматические шинные уплотнители великолепно обеспечивают эти функции. Они приспосабливаются к неровностям дороги и не дробят щебень.
В течение первых дней эксплуатации необходимо осуществлять уход за формирующимися слоями. Незакрепившийся щебень должен быть удален с покрытия не позднее чем через 1 сутки после открытия движения. Скорость движения автомобилей ограничивают 40 км/ч и регулируют по ширине проезжей части.
Выброшенный лишний щебень подбирается очистительными машинами-сборщиками, очистительными машинами и втягивающими машинами. Оснащенные различными щетками и всасывающими соплами, они оборудованы сборными емкостями для мелкозернистого материала, который они поднимают. Эти всасывающие механизмы представляют большой прогресс в технологии поверхностных покрытий, поскольку они позволяют значительно снизить самый большой вред от загрязнения: битье ветровых стекол автомобилей после возобновления движения.
Поверхностную обработку с использованием битумных эмульсий выполняют в следующем порядке:
- подготовка поверхности (очистка от пыли и грязи) и выполнение в случае необходимости ремонтных работ;
- смачивание поверхности водой (в жаркую сухую погоду);
- розлив эмульсии по покрытию в количестве 30% нормы;
- распределение щебня в количестве 70% нормы;
- розлив оставшейся эмульсии (70%);
- распределение оставшегося щебня (30%);
- укатка;
- уход в период формирования.
Температуру и концентрацию эмульсии устанавливают в зависимости от погодных условий. При температуре воздуха ниже 20 ° C рекомендуется применять эмульсию с температурой 40–50 ° C и концентрацией битума 55–60%. Подогрев эмульсии до указанной температуры следует производить непосредственно в автогудронаторе в процессе транспортирования к месту работ. При температуре воздуха выше 20 ° C эмульсию применяют в холодном состоянии, а концентрацию битума можно снизить до 50%.
Распределение щебня осуществляют таким образом, чтобы щебень распределялся не далее 20 м от автогудронатора, разливающего эмульсию.
Уход за поверхностной обработкой с применением битумных эмульсий выполняется так же, как и при использовании битума. При использовании анионных эмульсий движение автомобилей открывается не ранее чем через 1 сутки после окончания работ.
Технология поверхностной обработки с синхронным распределением вяжущего и щебня
Основным отличием новой технологии устройства поверхностной обработки является синхронное, практически одновременное распределение вяжущего и россыпь щебня (рис. 3).
Рис. 3. Поверхностная обработка с синхронным распределением материалов
При устройстве поверхностной обработки традиционными методами разрыв во времени между распределением вяжущего и россыпью щебня лимитируется временем остывания горячего битума и может достигать 1 часа.
При синхронном распределении вяжущего и щебня разрыв между этими операциями не превышает 1 сек, что существенно сказывается на повышении качества поверхностной обработки, как при использовании в качестве вяжущего горячего битума, так и битумной эмульсии.
Повышение качества при использовании в роли вяжущего горячего битума объясняется тем, что за столь короткий промежуток времени битум не успевает остыть и сохраняет жидкую консистенцию и высокую клеящую способность. В результате битум хорошо проникает в микропоры щебня и покрытия, обволакивает каждую щебенку и прочно приклеивает их к покрытию и одну к другой.
Битумощебнераспределитель Twinsealer фирмы Rincheval (Fayat Group), Франция
Уплотнение уложенного слоя также происходит при горячем состоянии битума, что обеспечивает максимальный эффект уплотнения.
При использовании в роли вяжущего битумной эмульсии высокое качество поверхностной обработки с синхронным распределением вяжущего и щебня объясняется тем, что за столь короткий промежуток времени распад эмульсии только начнется, и эмульсия в жидком состоянии заполнит все микропоры щебня и покрытия, покроет каждую щебенку тонким слоем вяжущего и обеспечит возможность хорошего уплотнения слоя поверхностной обработки.
Синхронное распределение решает все проблемы организации и координации работ, возникающие при асинхронном распределении, поскольку при каждой остановке в распределении щебня автоматически прекращается и распределение вяжущего. Существенно сокращаются простои из-за климатических условий и повышается производительность работ. Это важно при использовании вяжущих высокой вязкости, но особенно важно при работе в неблагоприятных погодных условиях.
Синхронное распределение вяжущего и щебня благоприятно сказывается на формировании сопряжения между вяжущим и щебнем, что гарантирует высокие эксплуатационные характеристики поверхностной обработки, уменьшает риск неудачи работ из-за разницы температур основания и вяжущего, а также из-за наличия сухих тонкодисперсных фракций при устройстве поверхностных обработок с использованием эмульсий.
Битумощебнераспределитель Twinsealer фирмы Rincheval (Fayat Group), Франция
Опыт показывает, что высокий уровень качества поверхностной обработки с синхронным распределением вяжущего и щебня позволяет добиться поразительных результатов, когда тонкий слой щебня и вяжущего выдерживает интенсивное воздействие колес автомобилей в течение 10–15 лет.
Таким образом, синхронное распределение вяжущего и щебня с временем задержки в 1 секунду является самым важным нововведением в практике поверхностной обработки за последние 20 лет.
Для реализации идеи поверхностной обработки с синхронным распределением вяжущего и щебня фирма SECMAIR разработала и выпускает широкую номенклатуру битумощебнераспределителей различной производительности, а также других машин для содержания и ремонта дорожных покрытий с использованием щебня, обработанного битумом или битумной эмульсией.
Выпускаемые машины могут работать при движении передним ходом или при движении задним ходом (рис. 4).
Рис. 4. Принципы работы машин для поверхностной обработки
Учитывая значительный интерес российских дорожников к внедрению технологии поверхностной обработки с синхронным распределением вяжущего и битума, французская фирма SECMAIR и ГУП Саратовский научно-производственный центр «Росдортех» создали в г. Саратове совместное производство машин типа Chipsealer.
В 1999 г. начат выпуск следующих машин:
- Chipsealer-40. Это высокопроизводительное оборудование, предназначенное для устройства шероховатых поверхностных обработок в больших объемах. Оборудование Chipsealer-40 монтируется на базе полуприцепа Caizer и обладает полностью автономной системой энергообеспечения. За один цикл загрузки кузова щебнем позволяет выполнять поверхностную обработку на полосе шириной 3,75 м длиной до 800 м за 10 минут.
- Chipsealer-26 выполнен на базе российского полуприцепа СЗАП – 9905. В качестве автомобиля-тягача могут использоваться седельные тягачи МАЗ и КамАЗ. Имеет такие же характеристики, как и Chipsealer-40, но меньшие габариты кузова для щебня и резервуара для вяжущего.
- Chipsealer-19 – предназначен для выполнения ремонта дорожных покрытий и устройства шероховатых поверхностных обработок в небольших объемах.
Машины типа «Стоппер»
Применяются для сдерживания эрозии покрытия на ранней стадии путем устройства местной поверхностной обработки на участках шелушения и выкрашивания покрытия, появления мелких трещин, сетки трещин, мелких выбоин и колей. Машина имеет на одном шасси емкость для вяжущего, кузов для щебня, грейферный ковш для загрузки щебня в кузов и распределительные устройства для нанесения битума и щебня (рис. 5).
Рис. 5. Оборудование машины типа «Стоппер»
1 – теплоизолированный бак для вяжущего;
2 – грейферный ковш для погрузки щебня;
3 – кузов для щебня;
4 – площадка оператора;
5 – распределитель вяжущего;
6 – распределитель щебня;
7 – пневматический каток;
8 – направление движения
Еще одним отличием является наличие у «Стоппера» уплотняющего блока из 8 пневматических гладких колес, которые при помощи 4 гидравлических домкратов опускаются на поверхность в рабочее положение и поднимаются вверх в транспортное положение. Это особенно важно для ускоренного формирования ремонтного слоя в холодном и влажном климате. В сухом и жарком климате указанное формирование происходит под действием движущегося транспорта, и необходимость в уплотняющем блоке отпадает. Кроме того, «Стопперы» приспособлены для проведения локального ремонта с применением поверхностной обработки.
Машины для устройства поверхностной обработки
Для устройства поверхностной обработки традиционным способом, т.е. с раздельным распределением вяжущего и щебня, используют автогудронаторы и распределители щебня.
Автогудронаторы различают и выбирают по:
- вместимости цистерны (грузоподъемности);
- ширине распределения вяжущего; при этом, как правило, выбирают ширину распределения равной ширине полосы движения дороги или на 5–10 см меньшую.
Распределители щебня различают по:
- вместимости (емкости) бункера для щебня;
- ширине распределения щебня; при этом, как правило, ширину распределения щебня принимают равной ширине распределения вяжущего;
- типу хода (движения): прицепные и навесные базовые машины. Как правило, в качестве базовых машин для прицепных и навесных распределителей щебня используют автомобили-самосвалы.
Для устройства поверхностной обработки методом синхронного (одновременного последовательного) распределения вяжущего и щебня используют битумо-(эмульсие)-щебнераспределители.
Битумощебнераспределители различают по:
- ширине обработки, т.е. по соответствию (кратности) этого параметра ширине проезжей части автомобильной дороги;
- емкости (вместимости) бака для вяжущего и бункера для щебня;
- методу загрузки щебнем, т.е. использованию специальных загрузочных машин для загрузки щебня в бункер или специального самозагрузочного оборудования.
Рис. 6. Выработка машин по загрузке эмульсией и щебнем
На рис. 6 представлены графики выработки (в тыс. м 2 ) всех трех типов машин: автогудронаторов, распределителей щебня и битумо-(эмульсие)-щебнераспределителей при норме розлива битумной эмульсии в 1,4 и 2,1 л/м 2 и норме распределения щебня в 10,0 и 15,0 кг/м 2 . В зависимости от ширины розлива вяжущего и распределения щебня на рис. 6 представлены также выработка в пог. м полосы обработки.
Представленные графики с учетом величин вместимости бака для вяжущего и бункера для щебня и битумощебнераспределителей показывают, что вместимость бака для вяжущего обеспечивает значительно большую выработку, чем вместимость бункера для щебня. Таким образом, бункер для щебня должен быть заполнен несколько раз для обеспечения выработки вяжущего. Соотношение выработок по вяжущему и щебню для различных битумощебнераспределителей колеблется от 2,0 до 9,5. Поэтому значительное влияние на сменную выработку (производительность) оказывает метод загрузки щебня.
Совместная работа автогудронатора и прицепного щебнераспределителя ЗАО «Бецема», загружаемого из самосвала
При загрузке щебня в бункер щебнераспределителя (без самозагрузки) на базе с использованием одноковшового фронтального погрузчика или крана с грейфером (челюстным ковшом), т.е. с двойным пробегом от места работы до базы и обратно, затраты времени на одну загрузку составляют от 40 минут до 1 часа 20 минут.
При загрузке щебня в бункер битумощебнераспределителя на месте работ с использованием самозагрузки или с использованием автомобиля-самосвала с краном-манипулятором, оснащенным грейфером, затраты времени на одну загрузку составляют от 10 до 15 минут.
При загрузке щебня в бункер битумощебнераспределителя с самозагрузкой из приемного бункера, расположенного сзади машины и загружаемого из автомобиля-самосвала, даже при остановке битумощебнераспределителя, затраты времени на одну загрузку составляютот 2 до 6 минут.
При расчете загрузка вяжущего совмещена с загрузкой щебня, т.е. производится через две–девять загрузок щебня, скорость движения битумощебнераспределителя принята равной 4 км/ч = 1,1 м/сек = 66 м/мин., ширина распределения принята равной 3 м, коэффициент использования по времени принят равным 0,8 (при загрузке на базе) и 0,6 (при загрузке на дороге), что связано с необходимостью и большой сложностью ритмичной подачи материалов, применением дополнительных машин (автомобилей-самосвалов, автобитумовозов).
Источник: stroit.ru