ГлавнаяТакие покрытия препятствуют также прониканию атмосферной воды в несущие слои. Это имеет особо важное значение для материалов, изменяющих свои физико-механические свойства при увлажнении. Тонкослойные покрытия устраиваются чаще всего в виде поверхностной обработки или же в виде слоя из предварительна обработанных органическими вяжущими минеральных материалов.
Поверхностная обработка заключается в распределении по проезжей части дороги органических вяжущих материалов с последующей засыпкой мелким каменным материалом в количестве, необходимом для создания тонкого (2—4 см), но вместе с тем плотного и эластичного слоя, хорошо связанного с нижележащим слоем одежды и защищающего ее от непосредственного воздействия автомобилей и атмосферных осадков. Поверхностная обработка улучшает эксплуатационные качества покрытий, повышая их шероховатость.
Для поверхностной обработки применяют вязкие дегти или битумы, которые в горячем состоянии разливают на хорошо уплотненную, ровную поверхность покрытия. В зависимости от вида дорожного покрытия, характера и интенсивности движения эту операцию повторяют 1, 2 или 3 раза, в соответствии с чем поверхностную обработку называют одиночной, двойной или тройной.
Если поверхностную обработку делают на старом покрытии, его необходимо предварительно тщательно отремонтировать. Новые щебеночные, гравийные, грунтощебеночные и другие покрытия до выполнения поверхностной обработки должны быть доуплотнены движением Выявившиеся деформации покрытия необходимо ликвидировать. Устройство поверхностной обработки характеризуется высокими темпами работ, использованием несложного оборудования, минимальным расходом вяжущих и минеральных материалов и как результат всего этого невысокой стоимостью (2,5 — 4,5 тыс. руб. за 1 км).
Порядок производства работ при устройстве одиночной поверхностной обработки следующий: подготовка обрабатываемой поверхности; розлив вяжущего в горячем состоянии; немедленное распределение (россыпь) и разравнивание минерального материала; уплотнение. При двойной и тройной поверхностных обработках розлив вяжущих, россыпь минеральных материалов и уплотнение-производятся соответственно 2 или 3 раза.
Подготовка обрабатываемой поверхности заключается в ее очистке, частичном мелком ремонте для ликвидации неровностей и вспомогательном розливе вяжущего материала. Покрытие очищают механическими щетками за один-два прохода.
При обработке покрытия из низкопрочных каменных материалов после очистки его от грязи и пыли следует разлить жидкий битум марок СГ-15/25, МГ-25/40 или деготь Д-1, Д-2 в количестве 1,0—1,5 л/м2 для улучшения сцепления вновь образуемого черного коврика с поверхностью покрытия (подгрунтовка). Основное вяжущее разливают только после того, как в покрытие полностью впитается материал предварительного розлива.
Для поверхностной обработки применяют органические вяжущие материалы с повышенной вязкостью жидкие битумы СГ-40/70—МГ-40/70, а также вязкие битумы БНД-130/200 БНД-200/300 И каменноугольные дегти Д-4 и. Д-5. При более прохладной погоде и малопрочных материалах применяются менее вязкие (из перечисленных) вяжущие материалы.
Дорожные каменноугольные дегти, применяемые для поверхностной обработки дорог, понижают срок службы покрытия вследствие быстрого старения, Некоторое повышение погодо- и теплоустойчивости дегтей достигается путем введения в них тонкодисперсных частиц каменных материалов, известняка, доломита, шлака или каменной пыли. Дегти с такими добавками называются наполненными. Количество добавки обычно не превышает 30% по массе. Количество добавки может быть установлено по формуле
где Н/Д — весовое отношение наполнителя к дегтю; k — коэффициент, зависящий от свойств наполнителя, равный 0,4—0,5, γн и γд — плотности наполнителя и дегтя; Сн — вязкость по стандартному вискозиметру наполненного дегтя; С — то же, чистого.
При устройстве поверхностной обработки можно применять и быстро распадающиеся эмульсии, что позволяет использовать увлажненные минеральные материалы.
Опыт показал, что при недостаточной чистоте минерального материала и в районах с теплым климатом можно применять средне- и медленнораспадающиеся эмульсии, содержащие 50—55% битума.
Подготовительные и окончательные операции проводят так же, как и для поверхностной обработки с битумом. В технологии устройства есть небольшое различие, которое заключается в том, что эмульсию разливают на рассыпанный минеральный материал (60—70% от нормы), а затем рассыпают остальные 30—40% минерального материала. Такая технология препятствует растеканию эмульсии.
Положительных результатов достигли дорожники Украины, применяя несколько иную технологию; вначале рассыпают 30% минерального материала от нормы и затем разливают 50% эмульсии, затем рассыпают еще 40% минерального материала и разливают оставшиеся 50% эмульсии, после чего засыпают до нормы оставшийся минеральный материал и уплотняют средним или тяжелым катком за два—четыре прохода по одному следу.
Для улучшения прилипания битума к поверхности минерального материала применяют поверхностно-активные добавки, которые вводят путем их распыления по поверхности сразу же после розлива битума или при его приготовлении.
Битум разливают при температуре 80—120° С на сухое очищенное покрытие. Температура воздуха должна быть не ниже 15° С. Вяжущее разливают при помощи автогудронаторов, прицепных гудронаторов или битумовозов, чаще на всю ширину проезжей части, а иногда (в зависимости от условий проезда, нормы розлива и ширины проезжей части) на половину ее ширины.
При розливе вяжущего автогудронаторами следует иметь в виду, что интенсивность распределения вяжущего зависит от скорости движения автогудронатора, которая в связи с этим назначается в соответствии со специальными таблицами.
При емкости автогудронатора Qt длине распределительной трубы b, норме розлива вяжущего q длина захватки за один проход составляет
l = Q/qb
Слой битума или дегтя должен быть возможно более тонким и равномерным, без пропусков. Норму розлива необходимо тщательно соблюдать и изменять в зависимости от вязкости материалов, характеристики каменного материала. При шероховатом и неплотном покрытии, крупном минеральном материале и вязком битуме (дегте) требуется больший объем органических вяжущих материалов.
Пропущенные места при розливе (ввиду засорения сопел, неравномерного движения автогудронатора и т. д.) должны быть заделаны разливом из лейки или другим путем.
При розливе вяжущего по одной половине дороги необходимо обеспечить ровный продольный стык, для этого предыдущий розлив перекрывают не более чем на 5—10 см.
На участках со значительными продольными уклонами для предотвращения быстрого стекания вяжущего розлив следует вести снизу вверх.
Минеральный материал (гравий, щебень размером до 25 мм) рассыпают немедленно после розлива вяжущего, что необходимо для хорошего сцепления каменных частиц и битума. Чем быстрее будет сделана россыпь минерального материала, тем большая гарантия получения равномерной толщины обрабатываемого слоя по всей ширине проезжей части. Материал рассыпают так, чтобы на покрытии не оставалось черных пятен, так как в противном случае вяжущее будет прилипать к колесам движущихся машин и срывать слой обработки. Минеральные материалы распределяют самоходными и прицепными щебнераспределителями или автомобилями-самосвалами с навесным распределительным оборудованием. Для того чтобы не наезжать на вяжущее, автомобили-самосвалы движутся задним ходом. Щебень и гравий, применяемые для россыпи, должны, быть однородными по прочности и размерам, чистыми и сухими. Для первой россыпи может быть применен минеральный материал меньшей прочности. Для последней россыпи следует применять прочный, морозостойкий, плохо шлифующийся одномерный материал с соотношением размеров частиц не более 1—2, что обеспечивает быстрое формирование покрытия. Для обеспечения большой шероховатости покрытия, что особенно важно при значительных продольных уклонах, рекомендуется применять для последней россыпи щебень размером 15—25 или 10—15 мм. Расход вяжущего и минерального материала приведен в табл. 55.
Для равномерного распределения минерального материала его разметают механическими щетками. Затем полученный слой уплотняют катком на пневматических шинах или с металлическими вальцами. Количество проходов в зависимости от прочности минерального материала, температуры воздуха, типа и массы катка может быть в пределах трех — шести по одному следу Прочные материалы (1—2-го классов) следует уплотнять средними (7—9 т) или тяжелыми (10—12 т) катками, менее прочные материалы (3—4-го классов) уплотняют легкими катками (5—6 т) или лучше катками на пневматических шинах.
В процессе укатки необходимо следить за образованием просадок, наличием отдельных жирных мест В том и другом случае дополнительно рассыпают минеральный материал, тщательно разметая его по исправляемой поверхности. Движение может быть открыто через 6—8 ч после уплотнения. Окончательное формирование покрытия происходит под воздействием движения.
Поверхностную обработку покрытий из грунта и грунтощебня следует выполнять после уплотнения и формирования покрытия под действием автомобильного движения.
Работы по устройству поверхностной обработки должны заканчиваться с таким расчетом, чтобы формирование покрытия в процессе эксплуатации было завершено за 10—20 дней до начала периода с пониженными температурами воздуха и дождями, в противном случае возможно разрушение покрытия.
За слоем поверхностной обработки в первые две—три недели необходим уход: отдельные повреждения следует немедленно исправлять; минеральный материал, сбрасываемый движением к краям дороги, следует наметать обратно, а выступающие пятна вяжущего материала присыпать каменной мелочью.
По мере износа поверхностную обработку следует периодически повторять. Повторная обработка требует меньшего расхода вяжущего (1,0—1,5 кг/м2) и каменной мелочи.
Для обеспечения нормальной службы дорожных одежд из низкопрочных материалов поверхностная обработка имеет особенно важное значение. При ее отсутствии или повреждении разрушается покрытие и повышается его износ. Если своевременно возобновлять поверхностную обработку, практически не возникает потребности в ремонте покрытия, за исключением мелкого текущего ремонта местных повреждений.
Для слоев укрепленного грунта, обработанного и необработанного грунтощебня, жерствы, шлаков, гравия, низкопрочных каменных материалов необходимо применять тройную, в крайнем •случае двойную поверхностную обработку.
На покрытиях, ранее обработанных органическими вяжущими материалами, устраивается, как правило, одиночная поверхностная обработка.
Основными отличиями поверхностной обработки на покрытиях, ранее обработанных вяжущими, являются возможность в ряде случаев исключения предварительного розлива и меньший расход вяжущего и минерального материала.
На Украине для устройства поверхностной обработки применяют высокопрочный клинец крупностью 15—25 мм с тщательным уплотнением тяжелыми катками. Такая, поверхностная обработка дает шероховатое покрытие и значительно удлиняет срок его службы. Так, поверхностная обработка с применением низкопрочных минеральных материалов служит около 2—3 лет, а с применением гранитного материала — 3—6 лет, в зависимости от интенсивности и состава движения.
Для устройства шероховатых поверхностных обработок в Kaзахстане применяли высокопрочный гранитный щебень, дробленый гравий, частично прочный известняк и вязкий битум марок БНД-90/130, БНД-130/200, а также быстро- и среднераспадающиеся эмульсии. Нормы расхода материалов приведены в табл. 56.
Эффективность устройства шероховатых поверхностных обработок по сравнению с обычными (гладкими, эластичными) характеризуется следующими данными: расход щебня сократился на 60—80%, битума — на 30—50% с экономическим эффектом в среднем 400 руб. на 1 км поверхностной обработки. Коэффициент сцепления шин с покрытием повысился в 1,6—2,2 раза, повысилась скорость движения автомобилей; ровность покрытия по показателю толчкомера ТХК-2 улучшилась на 22%; себестоимость перевозок снизилась на 7% за счет улучшения эксплуатационного состояния покрытий, количество дорожно-транспортных происшествий сократилось на 32%.
Толщина слоя поверхностной обработки зависит главным образом от количества вяжущего и каменного материала и частично от прочности и ровности обрабатываемой поверхности.
При отсутствии достаточно прочных каменных материалов для устройства поверхностной обработки на дорогах низких категорий иногда используют малопрочные каменные материалы, которые предварительно обрабатывают органическими вяжущими материалами.