В Беларуси апробирован вибролитой асфальтобетон
Практика показывает, что рулонные гидроизолирующие материалы не обеспечивают долговечности изоляции проезжей части. Однако в Беларуси разработаны и уже находятся в применении эффективные составы и технологии устройства тонких защитных гидроизолирующих слоев в асфальтных покрытиях.
Основной причиной нарушения гидроизоляции мостовых конструкций является механическое разрушение битумосодержащих защитных слоев проезжей части под действием температурных напряжений и транспортной нагрузки: микротрещины в защитных гидроизолирующих слоях, в которые проникает вода, способствуют усилению разрушающего воздействия температурных напряжений.
Инновационные эффективные составы и технологии устройства тонких защитных гидроизолирующих слоев в асфальтных покрытиях имеют такие преимущества, как:
- малая восприимчивость к агрессивному воздействию окружающей среды;
- способность эффективно противостоять воздействию автотранспорта и образованию температурных трещин.
Рулонные гидроизолирующие материалы
Применение традиционных технологий ремонта гидроизоляции мостов требует больших затрат и, как правило, малоэффективно по следующим причинам:
1) для ремонта рулонной гидроизоляции необходимо разбирать все вышележащие слои асфальтобетона, а также цементобетонный защитный слой;
2) работы производятся в течение длительного периода;
3) участок выполнения работ занимает половину мостового сооружения, что создает аварийные условия для движения автотранспорта и эксплуатации искусственного сооружения.
В результате длительной эксплуатации мостовых сооружений, при строительстве которых применялись рулонные гидроизолирующие материалы, выяснилось, что срок службы такой изоляции в лучшем случае составляет около пяти лет, что в несколько раз меньше расчетного срока службы мостового сооружения. Недостаточная долговечность рулонной гидроизоляции часто обусловлена низким качеством работ по ее укладке, выполняемых вручную.
Вибролитой асфальтобетон
Разработанный в ГП «БелдорНИИ» состав вибролитого асфальтобетона на битумополимерном вяжущем для устройства покрытий проезжей части мостовых сооружений является одновременно и основным покрытием, и гидроизоляцией.
По разработанной технологии удаляется верхний защитный слой асфальтобетона (частично или полностью, в зависимости от его состояния). Разборка всех защитных слоев проезжей части, замена рулонной гидроизоляции не требуются. После выполнения подготовительных работ производится устройство защитного гидроизоляционного слоя из вибролитого асфальтобетона. Выполнение этих работ не требует дорогостоящего специализированного оборудования. Вибролитая смесь транспортируется к месту укладки автосамосвалами и укладывается традиционными асфальтоукладчиками.
При правильной организации работ восстановление гидроизоляции искусственного сооружения можно выполнить в течение двух смен.
Достаточная прочность и сдвигоустойчивость конструкции достигается за счет того, что каркас вибролитого асфальтобетона содержит 50–65% щебня. Гидроизоляционные и деформационные свойства вибролитого асфальтобетона обеспечиваются содержанием около 8% модифицированного битума.
В качестве модификатора битума могут использоваться термоэластопласты типа SBS, резиновая крошка и продукты ее переработки, а также добавки типа EVA и др. Модифицирующие резиносодержащие добавки типа TecRoad и другие могут вводиться непосредственно в смеситель.
В случае применения модификаторов, вводимых непосредственно в смеситель, не требуется сложное и дорогостоящее оборудование для приготовления модифицированных битумов.
Испытания на прочность
По результатам испытаний строится график зависимости глубины колеи от количества проходов колеса (см. график) и рассчитывается прогнозируемый срок службы покрытия до появления критических пластических деформаций.
Испытательная установка позволяет испытывать асфальтобетон при температурах +30 – +60o C, обеспечивая давление колеса на образец 0,5 – 0,8 МПа. Режимы испытания и количество циклов нагружения назначаются исходя из климатической зоны и прогнозируемой интенсивности движения автотранспорта по мостовому сооружению.
Устойчивость вибролитого асфальтобетона к колееобразованию обеспечивается наличием прочного каменного каркаса и введением в состав асфальтобетона различных модификаторов. Вид и количество модифицирующей добавки зависят от условий эксплуатации конкретного мостового сооружения.
Значение модуля жесткости вибролитого асфальтобетона регулируется на стадии подбора состава смеси.
Применение в России и Беларуси
Технология устройства покрытий мостовых сооружений из вибролитого асфальтобетона в течение последних нескольких лет прошла производственную апробацию на объектах в Беларуси (мост через реку Западную Двину в районе Витебска, мост через реку Уссу (а/д М‑4 «Минск-Могилев»), мост через реку Березину (а/д Р 53 «Минск-Борисов»), мост через реку Дятловку (а/д М‑11 «гр. Литвы – Лида – Слоним – Бытень»)), а также в России (мост через реку Оку (а/д М‑5 «Москва – Челябинск», автомобильная дорога Адлер – Красная Поляна)).
Вибролитая смесь приготавливалась на асфальтобетонных заводах периодического действия. Комплексный резиносодержащий модификатор подавался в смеситель по линии подачи стабилизирующих добавок. Температура смеси при выгрузке из смесителя составляла 190–210o С.
К месту укладки смесь транспортировалась автосамосвалами и укладывалась асфальтоукладчиками слоем 4–5 см (см. фото).
Отличительной особенностью технологии укладки вибролитой смеси асфальтоукладчиком с виброплитой является отсутствие специальных мероприятий по ее уплотнению.
Для того чтобы обеспечить требуемую шероховатость покрытия, производят россыпь и прикатку щебня легкими катками.
Устроенные по такой технологии покрытия проезжей части мостовых сооружений имеют повышенные устойчивость к воздействию автотранспорта, деформативность при пониженных температурах и трещиностойкость. Кроме того, таким образом обеспечивается высокая водонепроницаемость конструкции.
Использование комплексных модификаторов при приготовлении вибролитых асфальтобетонов существенно упрощает технологию применения данных материалов, при этом не требуются специальное оборудование для модификации битума и котлы для транспортировки смеси к месту укладки, а также переналадка оборудования асфальтобетонных заводов и изменение технологических режимов приготовления и укладки смеси.
По материалам статьи заместителя начальника дорожного управления, начальника лаборатории асфальтобетона и дорожных технологий Государственного предприятия «БелдорНИИ» Д. Г. Игошкина и начальника отдела консалтинговых услуг Государственного предприятия «БелдорНИИ» В. А. Кушинского