ГлавнаяЭффективность уплотнения асфальтобетонного покрытия зависит от типа катков и режима их работы, температуры и других особенностей смеси, толщины уплотняемого слоя. Асфальтобетонные покрытия уплотняют гладковальцовыми моторными катками, преимущественно двухосными двухвальцовыми массой до 8 т (легкого типа); двухосными двух- и трехвальцовыми и трехосными трехвальцовыми массой 10, 15 и 18 т (тяжелого типа); самоходными катками на пневматических шинах массой 16 и 30 т или виброкатками массой 4 и 8 т. Уплотняющее действие вибрационных катков и катков на пневматических шинах значительно выше обычных катков статического действия. Уплотнение уложенного слоя горячей асфальтобетонной смеси осуществляется с соблюдением следующих основных положений.
Уплотнение начинают проходами катка от краев к середине с таким расчетом, чтобы при каждом последующем проходе перекрывался след предыдущего не менее чем на 25—30 см по ширине. При наличии продольного сопряжения со старым покрытием рекомендуется первый проход катка (задним вальцом вперед) сделать но сопряжению, что необходимо для хорошей обработки и уплотнения смеси у сопряжения.
Уплотнение начинают легкими или средними катками (первые 5—10 проходов). После этого продолжают укатку тяжелыми катками (15—20 проходов по одному следу), обеспечивающими окончательное уплотнение покрытия. Укатка асфальтобетонных покрытий только легкими или средними катками не дает требуемого уплотнения. Имеющийся опыт показывает, что даже при большом количестве проходов таких катков трудно, а порой и невозможно достигнуть хорошего уплотнения асфальтобетонной смеси.
При определении требуемого количества проходов катков следует учесть, что жесткие смеси, содержащие повышенное количество щебня, трудней поддаются уплотнению. При прочих равных условиях (толщина уплотняемого слоя, температура смеси) такие смеси требуют большего количества проходов катков. Особенно это относится к тяжелым каткам. Обычно для уплотнения покрытия организуют звено катков, состоящее из одного-двух катков легкого или среднего типа и двух-трех катков тяжелого типа.
Катки вибрационного действия рекомендуются взамен вальцовых катков статического действия для уплотнения верхнего и нижнего слоев асфальтобетонных покрытий. При этом первые два-три прохода по одному следу виброкаток делает с выключенным вибратором, затем три-четыре с включенным. После виброкатков необходимо дополнительное уплотнение тяжелым моторным катком (6—10 проходов по одному следу).
Самоходными катками на пневматических шинах рекомендуется уплотнять покрытия из смесей всех типов. Важнейшими преимуществами этих катков являются: большая глубина уплотнения, возможность регулирования контактного давления и большая производительность. При устройстве покрытий с шероховатой поверхностью они обеспечивают более четкое проявление шероховатости и снижение дробимости щебня. Порядок уплотнения катками на пневматических шинах следующий: а) предварительное уплотнение легким катком с гладкими вальцами (2—3 прохода), затем катком на пневматических шинах (8—10 проходов) и тяжелым вальцовым катком (2—4 прохода); б) окончательное уплотнение катком на пневматических шинах (10—12 проходов) и тяжелым пальцовым катком (преимущественно при применении щебенистых смесей).
Используемые металлические самоходные катки должны иметь гладкие, хорошо отшлифованные вальцы. Это важно для получения хорошей шероховатости покрытия. На рабочей поверхности вальца не должно быть шероховатостей, углублений и других изъянов. Систематическая смазка рабочей поверхности вальцов жидкостью, препятствующей прилипанию смеси, является обязательным условием получения хорошей поверхности покрытия и нормальной работы катка. В качестве смазки обычно применяют чистую воду или смесь воды и керосина. Не рекомендуется применять для смазки вальцов соляровое масло, так как оно растворяет битум.
Укатку следует начинать сразу же после укладки смеси. Разложенная и неуплотненная асфальтобетонная смесь быстро охлаждается. Снижение температуры смеси, уложенной вручную, но неуплотненной, составляет в летнее время ориентировочное 1—5° С в минуту. В прохладное осеннее время неуплотненная смесь охлаждается быстрее, теряя 5—7° С в минуту. Особенно быстро теряют тепло асфальтобетонные смеси, содержащие большое количество щебня.
После начала укатки, когда смесь приобретает некоторую плотность, охлаждение существенно замедляется и составляет ориентировочно 0,5° С в минуту. По этой же причине слой асфальтобетонной смеси, уложенной асфальтоукладчиком (который сообщает смеси начальную плотность), охлаждается медленней, чем при ручной укладке. При этом следует иметь в виду, что наиболее эффективное уплотнение многих видов асфальтобетонных смесей обычными катками, как это установлено практикой, происходит в интервале температур от 130 до 80° С. Уплотнение асфальтобетонных смесей, содержащих повышенное количество щебня (50—65%), следует начинать при температуре 150—160° С.
Уплотнение смесей при температуре ниже 70—80° С, как правило, не приводит к успеху. При такой температуре уложенный слой не поддается уплотнению и под действием тяжелых катков. Исключение составляют лишь асфальтобетонные смеси, содержащие поверхностно-активные вещества или активированные минеральные порошки. Такие смеси можно эффективно уплотнять при температуре 60—70° С. Уплотнение обычными катками слишком горячей смеси может привести к образованию трещин и наплывов. В этом случае укатку необходимо приостановить с целью охлаждения смеси до требуемой температуры.
При устройстве двухслойного покрытия в одну смену работу организуют так, чтобы верхний слой укладывать на свежеуложенный нижний слой до его остывания (с сохранением температуры нижнего слоя в пределах 20—40°С).
При укатке асфальтобетонной смеси катки должны передвигаться по покрытию с определенной скоростью. В начале уплотнения рекомендуется скорость катков в пределах 1,5—2 км/ч, а после пяти-шести проходов по одному следу ее можно увеличить: для моторных катков с гладкими вальцами — до 3—5, для виброкатков — 2—3, для катков на пневматических шинах — 5—8 км/ч. Верхний предел скорости применим при укатке асфальтобетонов с повышенным содержанием щебня. При укатке песчаного асфальтобетона, особенно при первых проходах, скорость катков должка приближаться к нижнему пределу.
Во избежание образования неровностей не следует останавливать катки на горячей асфальтобетонной смеси. Переключение направления их движения не должно производиться на одной поперечной линии. Наиболее эффективно уплотнение при движении катка ведущими вальцами вперед. В этом случае смесь прижимается вальцом. Если же каток передвигается по рыхлому слою ведомым вальцом вперед, смесь может им сдвигаться.
Все недоступные для укатки места должны быть уплотнены трамбовками. Уплотнение производится таким образом, чтобы при каждом ударе трамбовки перекрывалась часть следа предыдущего удара. Уплотнение ведется до полного исчезновения следов ударов? трамбовки. В процессе уплотнения необходимо систематически проверять ровность покрытия. Обнаруженные неровности должны исправляться после первых же проходов катка. Одновременно должны устраняться и другие появляющиеся дефекты (раковины, трещины, наплывы и др.).
Особое внимание следует уделять качеству укладки и уплотнения асфальтобетонной смеси в лотковой части дороги. Лотки проезжей части служат для отвода поверхностной воды в продольном направлении. При минимальных продольных уклонах улицы или дороги малейшие неровности покрытия, полученные в процессе неудовлетворительной укатки, задерживают сток поверхностной воды и способствуют ее прониканию вдоль бортового камня в нижние слои дорожной одежды.
Ровность покрытия проверяют при помощи трехмой рейки. Зазор между нижней плоскостью рейки и поверхностью покрытия не должен превышать 3—5 мм. Уклоны в лотковой части контролируют с помощью уровня, устанавливаемого на рейку, или проливом лотков водой. Наряду с ровностью в построенном покрытии проверяют коэффициент уплотнения и толщины слоев; прочность сцепления слоев между собой и с основанием; соответствие показателей свойств асфальтобетона техническим требованиям; параметры шероховатости покрытия; коэффициент сцепления колеса автомобиля с покрытием.
Для контроля качества асфальтобетона из покрытия отбирают керны или вырубки и испытывают их в переформованном и непереформованном состояниях, чтобы установить соответствие свойств асфальтобетона требованиям ГОСТ 9128—76. Степень уплотнения асфальтобетонных покрытий обычно характеризуется величиной остаточной пористости (или объемной массы и водонасыщеняя) готового покрытия, а точнее отношением этих величин к соответствующим показателям переформованных лабораторных образцов, полученных из того же покрытия. Уплотнение покрытия считается достаточным, если объемная масса образца-вырубки, взятого из покрытия, составляет не менее 0,97—0,99 объемной массы переформованных стандартных лабораторных образцов, приготовленных из того же образца-вырубки. При этом остаточная пористость образца-вырубки должна быть не более 5%.
Имеются способы определения прочности построенного асфальтобетонного покрытия без взятия вырубок, т. е. без разрушения покрытия. Асфальтобетонное покрытие испытывают методом ультраакустики, определяя модуль упругости асфальтобетона по скорости распространения ультразвуковых колебаний. При этом исходят из того, что скорость прохождения продольных упругих волн в твердом теле зависит от двух основных его парам: модуля упругости Е и плотности р, которые находятся в следующей зависимости:
Зная v и р, можно определить модуль упругости асфальтобетона. Для испытания этим методом применяют специальные ультразвуковые приборы типа ПИК. Плотность (объемную массу) асфальтобетона в покрытии можно определить методом рассеянного у-излучения от изотопа кобальта или цезия, прибором, разработанным в МАДИ. Сущность его состоит в том, что при установке прибора на покрытие от источника к счетчику проходят у-излучения; чем плотнее асфальтобетон, тем меньшая величина излучения достигает счетчика, что и отражается на пульте прибора.