книги / Технология устройства и ремонта асфальтобетонных покрытий

те искривления или износа опорных пластин выглаживающей плиты. Кроме того, разрыв может произойти в том случае, если скорость движения асфальтоукладчика слишком велика для дан­ ной конкретной смеси. Если максимальный размер частиц запол­ нителя велик по отношению к толщине укладываемого слоя, это также может стать причиной разрыва покрытия по всей ширине. Существенное влияние может оказать низкая температура сме­ си, особенно если при этом выглаживающая плита также имеет низкую температуру.

Устранение дефекта. Постоянные разрывы в центре или по краям полосы могут быть устранены с помощью регулировки со­ отношения поперечных профилей передней и задней части выгла­ живающей плиты. Если данная регулировка не поможет устра­ нить разрывы, то необходимо изменить положение. Разрыв поло­ сы по всей ширине, вызванный использованием холодной выглаживающей плиты, холодной смеси, износом пластин выгла­ живающей плиты или неправильным соотношением толщины формируемого слоя и максимальным размером зерен, можно пре­ дупредить прогреванием выглаживающей плиты перед началом укладки, повышением температуры смеси, заменой изношенных или покоробившихся опорных пластин выглаживающей плиты или соответствующим увеличением толщины слоя покрытия.

Влияние дефекта на эксплуатационные характеристи­ ки покрытия. Разрыв покрытия влияет на его эксплуатацион­ ные характеристики, так как в местах разрывов происходит изме­ нение сплошности слоя, в связи с чем может происходить разру­ шение кромок, ухудшение ровности, снижение плотности, увеличение водонасыщения.

днородный внешний вид поверхности в продольном и поперечном направлении после укладки и укатки верхнего слоя. Часто отли­ чие внешнего вида поверхности обусловлено скоплением крупных частиц щебня в поверхностном слое при формировании выглажи­ вающей плитой. Обычно песчаные смеси позволяют получить по­ лотно с более однородной текстурой, чем смеси щебеночные.

Причины возникновения дефекта. Многие факторы влия­ ют на способность асфальтоукладчика укладывать слой с однород­ ной текстурой. Неравномерность процесса подачи смеси к выгла­ живающей плите в результате перегрузки шнековых питателей или уменьшение содержимого загрузочного бункера перед разгрузкой очередного самосвала могут обусловить вариации в количестве сме-

си, попадающей под выглаживающую плиту и, соответственно, спо­ собствовать формированию слоя с неоднородной текстурой. При­ чиной может явиться и неудовлетворительное техническое состоя­ ние выглаживающей плиты, включая работу изношенных или про­ слабленных в местах крепления опорных пластин выглаживающей плиты, неправильный монтаж уширителей выглаживающей пли­ ты или снижение частоты вибрации выглаживающей плиты. Кро­ ме того, неоднородная поверхность может быть обусловлена низ­ кой температурой смеси (по вине асфальтобетонного завода или изза долгого простоя асфальтоукладчика в ожидании прибытия самосвалов), особенно если это усугубляется низкой температурой самой выглаживающей плиты. Расслоение смеси, т.е. разделение крупных и мелких зерен минерального материала вследствие не­ правильного состава или неправильного обращения со смесью при ее изготовлении, загрузке, транспортировке, разгрузке или уклад­ ке также оказывают влияние на неоднородность поверхности до­ рожного покрытия. На появление этого дефекта также оказывают влияние все те факторы, которые вызывают неоднородность самой смеси, например отклонения в зерновом составе смеси или в содер­ жании битума, а также температура смеси.

Устранение дефекта. Множественность причин неоднород­ ной поверхности покрытия обусловливает вариантность устране­ ния этого дефекта. В первую очередь необходимо контролировать работу асфальтоукладчика при равномерности подачи смеси к выг­ лаживающей плите. Техническое обслуживание асфальтоуклад­ чика и выглаживающей плиты в целях поддержания их должно­ го рабочего состояния следует проводить надлежащим образом. Толщина укладываемого слоя в уплотненном виде должна зада­ ваться исходя из того, чтобы она как минимум в 2 раза превыша­ ла максимальный размер частиц. И, наконец, необходимо на ста­ дии приготовления скорректировать смесь, уточнив грануломет­ рический состав или содержание битума, чтобы ликвидировать расслаивание.

Влияние дефекта на эксплуатационные характеристи­ ки покрытия. Неоднородная текстура поверхности обычно сопро­ вождается неравномерностью плотности асфальтобетонного по­ крытия. Участки поверхности, на которых выглаживающая пли­ та вырывала крупные частицы заполнителя или в которых произошло расслоение смеси, обычно имеют меньшую плотность после укатки, что и на остальных участках. Из-за снижения плот­ ности и повышения выкрашивания срок службы и пригодность к эксплуатации такого асфальтобетонного покрытия заметно сокра­ щаются.

6.9.4. Следы от выглаживающей плиты

Следы от выглаживающей плиты — это поперечные вмятины в асфальтобетонном покрытии. Они возникают при остановке ас­ фальтоукладчика для разгрузки очередного самосвала. В зависи­ мости от свойств смеси следы могут быть иногда едва заметными, а иногда и очень глубокими. Следы от выглаживающей плиты могут также возникать и в продольном направлении в случае при­ менения жестких уширителей или раздвижных секций выглажи­ вающей плиты.

Причины возникновения дефекта. Существует несколько причин возникновения следов от выглаживающей плиты. Первой причиной является недопустимый зазор в соединении выглажива­ ющей плиты с шасси. Если причина в этом, то следы выглаживаю­ щей плиты будут появляться каждый раз, когда останавливается асфальтоукладчик. Другой причиной возникновения этого дефек­ та является неправильная регулировка положения выглаживаю­ щей плиты, когда она движется, опираясь на свою заднюю кромку. Еще одной причиной возникновения следов от выглаживающей плиты могут быть толчки асфальтоукладчика самосвалом, когда тот подъезжает на разгрузку, и/или вследствие того, что водитель самосвала нажимает тормоз, когда асфальтоукладчик толкает са­ мосвал. В этом случае следы от выглаживающей плиты появляют­ ся только при неправильном взаимодействии самосвала и асфаль­ тоукладчика. На более мягкой смеси следы могут быть более за­ метными, особенно в случаях, когда применяется тяжелая выглаживающая плита с выдвижными секциями или с нескольки­ ми жесткими уширителями.

Продольные следы от выглаживающей плиты обусловлены неправильным монтажом уширителей. Когда применяются уширители, их угол атаки и высота монтажа должны быть такими же, как и у основной выглаживающей плиты. Если применяются выд­ вижные секции, то при их неправильном монтаже на асфальтобе­ тонном полотне могут появиться две продольные полосы по кон­ цам основной выглаживающей плиты и/или у внутренней кром­ ки уширителей, расположенных с каждой стороны основной выглаживающей плиты.

Устранение дефекта. Если поперечные следы появляются вследствие изношенности механического соединения выглажива­ ющей плиты к асфальтоукладчику или неправильной установки самой выглаживающей плиты, то необходимо произвести ремонт. Если следы от выглаживающей плиты обусловлены тем, что тол­ кает самосвал асфальтоукладчик, то операцию укладки асфаль­ тобетонной смеси необходимо изменить таким образом, чтобы при

движении асфальтоукладчик толкал самосвал. Кроме того, как только асфальтоукладчик коснется самосвала, водитель должен пользоваться тормозами только для удержания самосвала в кон­ такте с асфальтоукладчиком.

Появление следов от выглаживающей плиты на асфальтобе­ тонном полотне можно предотвратить, особенно при укладке очень пластичной смеси, путем работы асфальтоукладчика без остано­ вок на загрузку самосвалов. Безостановочная работа асфальтоук­ ладчика обеспечивается посредством загрузки бункера с помощью устройства для подъема асфальтобетонного валика с поверхности покрытия или с помощью асфальтоперегрузчика. Однако при заг­ рузке асфальтоукладчика непосредственно самосвалами рекомен­ дуется останавливать асфальтоукладчик при смене самосвалов, при этом остановку и возобновление движения асфальтоукладчи­ ка необходимо производить по возможности быстро. В противном случае машинист асфальтоукладчика может использовать содер­ жимое загрузочного бункера в период смены самосвалов, в резуль­ тате чего снизится давление смеси на выглаживающую плиту и повысится вероятность расслоения смеси при каждой смене само­ свалов. Продольные следы, обусловленные неправильной высо­ той подъема уширительной сглаживающей плиты, можно устра­ нить путем регулировки положения каждого уширителя по отно­ шению к основной выглаживающей плите. При этом следует отрегулировать и высоту, и угол атаки уширителей.

Влияние дефекта на эксплуатационные характеристи­ ки покрытия. Поперечные следы от выглаживающей плиты обычно не снижают срока службы асфальтобетонного покрытия. Однако они могут вызвать повышенную динамику движения транспорта на выступах, которые могут остаться на дороге, даже после укатки.

Если эти следы глубокие, то с разных сторон этого «стыка» ка­ ток может сделать неадекватное уплотнение смеси (когда он де­ лает первоначальный проход по более высокому слою). Если в про­ цессе укатки не удаётся устранить продольные следы от выгла­ живающей плиты, то на полотне останутся неровности.

6.9.5. Растрескивание

Растрескивание асфальтобетонного покрытия заключаете^ в появлении коротких поперечных трещин, обычно имеющих длину от 2,5 до 10 см и отстоящих друг от друга на 2,5—7,5 см, как показа­ но на рис. 3.80. Эти поверхностные трещины обычно незаметны во время укладки асфальтобетонного слоя. Они могут появляться толь­ ко после второго—третьего прохода или после нескольких прохо­

фальтобетонного покрытия (тепловое растрескивание). В холод­ ные дни при ветреной погоде вполне возможно, что температура существующей дороги, на которую укладывается новый слой, бу­ дет быстро понижаться. Поверхность только что уложенного слоя будет быстро остывать, а температура смеси внутри будет при этом достаточно высокой. Такая разность температур и обусловит рас­ трескивание покрытия под воздействием уплотняющего оборудо­ вания.

Существует и ряд второстепенных факторов, вызывающих по­ верхностное растрескивание. Под весом катка может создаваться избыточный прогиб предыдущих слоев и перенапряжение в дан­ ном слое. Растрескивание может быть связано с неправильной организацией укатки: задержка работ по уплотнению толстых слоев, укатка на высоких скоростях, быстрая остановка катков, рез­ кие повороты катков на горячем полотне, излишнее количество проходов для окончательной укатки или проведение окончатель­ ной укатки в то время, когда полотно все еще имеет высокую тем­ пературу. И, наконец, растрескиванию способствует слабая связь между новым слоем и поверхностью существующей дороги вслед­ ствие ее загрязнения или недостаточной обработки вяжущим ма­ териалом.

Устранение дефекта. Так как растрескивание в основном связано с состоянием смеси, то радикальным решением является изменение свойств асфальтобетонной смеси. Быстрый способ из­ менения характеристик смеси — уменьшение содержания биту­ ма или влаги с помощью надлежащего просушивания заполните­ ля. Но это касается в основном песчаных смесей. Другие измене­ ния характеристик смеси требуют большего времени и затрат, например, изменение зернового состава с целью уменьшения со­ держания мелких фракций или с целью увеличения пористости смеси. Однако изменение состава смеси следует производить очень осторожно, чтобы не ухудшить прочностные и эксплуатационные характеристики смеси.

Также можно быстро принять корректирующие меры и в слу­ чае, когда растрескивание вызвано режимом уплотнения. Если смесь является пластичной из-за избыточного содержания теку­ чих веществ, неправильного зернового состава или малой порис­ тости, то можно применить способ укладки смеси при понижен­ ной температуре, позволяющей избежать растрескивания повер­ хности укатанного слоя. В этом случае укатку задерживают во времени для снижения температуры смеси, соответственно вяз­ кость битума при этом повысится, в результате смесь станет более жесткой и перестанет «ползти» под катками. Однако задержка с

укаткой может соответственно уменьшить вероятность достиже­ ния заданного уровня плотности покрытия. Таким образом, про­ блема заключается в том, как уплотнить смесь, которая «ползет» под воздействием уплотняющего оборудования. Для пластичных смесей сложнее достичь обе цели одновременно (уплотнить смесь без поверхностного растрескивания и получить данную плотность). Понизить температурный режим уплотнения можно за счет того, что зона укатки (расстояние между асфальтоукладчиком и кат­ ком, производящим первоначальную укатку) увеличивается и та­ ким образом выделяется дополнительное время на остывание сме­ си перед первоначальной укаткой. Применимость данного спосо­ ба предупреждения появления трещин определяется двумя факторами: действительное исчезновение трещин или значитель­ ное снижение их количества и получение требуемой плотности при укатке. Для определения зоны укатки в таком случае необходимо проверить плотность с помощью радиометрического прибора и по кернам, вырезанным из уложенного слоя. Если измерения пока­ жут, что надлежащая плотность достигнута, а растрескивание зна­ чительно снижено, то задержку по времени для укатки пластич­ ных смесей применить можно.

Еще одним возможным решением является замена типа или массы катка и изменение схемы укатки. Если для начальной укат­ ки применялся каток статического действия со стальными валь­ цами, то его следует заменить катком на пневматических шинах или катком вибрационного действия. На некоторых очень плас­ тичных смесях растрескивание может происходить даже в том слу­ чае, когда первоначальную укатку производит пневмокаток или каток вибрационного действия, а промежуточную укатку — каток статического действия с гладкими вальцами. Однако большую эффективность и производительность получают, применяя каток на пневматических шинах для первоначальной укатки, так как каток данного типа редко вызывает растрескивание поверхности укатываемого слоя.

Может случиться, что ни одно из предложенных решений не может устранить растрескивание. Каждая смесь имеет свою соб­ ственную способность к укатке. Некоторые пластичные смеси дают растрескивание в очень широком диапазоне температур даже при такой низкой температуре, как -65 °С, другие смеси будут рас­ трескиваться только при более высоких температурах укладки. Во всяком случае все смеси, имеющие нестабшшную структуру, будут растрескиваться под катком с гладкими фальцами. Поэто­ му основным решением является отказ от применения таких сме­ сей: их состав должен быть изменен.

Влияние дефекта на эксплуатационные характеристи­ ки покрытия. Хотя трещины проникают в глубь слоя на неболь­ шую глубину, они существенно снижают эксплуатационные ха­ рактеристики покрытия. Если при увеличении зоны укатки в це­ лях снижения растрескивания снижается плотность, то результатом такой борьбы с растрескиванием будет существенное снижение срока службы асфальтобетонного покрытия, т.к. в нем возрастает пористость. Асфальтобетонное полотно, имеющее тре­ щины, по всей вероятности, быстро придет в негодность под воз­ действием движущегося транспорта.

6.9.6. «Жирные» пятна на поверхности покрытия

«Жирные» пятна на асфальтобетонном полотне представляют собой участки поверхности, на которую просочился битум в процес­ се укладки и укатки асфальтобетонного покрытия. Такие пятна могут располагаться на поверхности как в произвольном порядке, так и в виде довольно правильного рисунка. Просачивание битума на поверхность происходит под воздействием движущегося транс­ порта. Оно обычно появляется в виде двух продольных полос.

Причины возникновения дефекта. «Жирные» пятна в пер­ вую очередь могут быть обусловлены избыточной пластичностью смеси. Если влага не будет удалена из материала (особенно пори­ стого) в процессе сушки и приготовления смеси на асфальтобетон­ ном заводе, то, испаряясь и поднимаясь на поверхность, она потя­ нет за собой битум, когда асфальтоукладчик будет укладывать слой этой смеси. Если асфальтоукладчик укладывает расслоив­ шуюся смесь, то может получиться так, что битум будет находить­ ся на поверхности той части расслоившейся смеси, которая имеет его избыточное содержание.

Обычно просачивание жидкости обусловлено двумя причина­ ми. Во-первых, это избыточное содержание текучих веществ в со­ ставе смеси (битума и воды). Под действием транспорта избыточ­ ная влага и битум будут подниматься на поверхность дороги. Яв­ ление просачивания обычно наблюдается в жаркую погоду, когда вязкость битума наименьшая. Просачивание происходит в первые дни эксплуатации дороги, когда в смеси все еще может содержать­ ся влага (в непросушенном материале) или вязкость битума отно­ сительно низкая. Во-вторых, просачивание также может быть свя­ зано с недостаточным объемом пор в минеральном остове,для за­ полнения его битумом. В этом случае в результате уплотняющего воздействия движущегося транспорта выдавливание битума бу­ дет происходить как непосредственно после сдачи дороги в эксп­ луатацию, так и в более поздний период.

чатки, не устраненные в процессе окончательной укатки, могут остаться на поверхности слоя. Следы от катка возникают и в тех случаях, когда каток оставляют на «горячем» полотне или когда каток вибрационного действия работает на одном месте в режиме вибрации. Катки на пневматических шинах (при использовании их для начальной укатки) могут оставлять заметные продольные следы, которые остаются на полотне и после окончательной укат­ ки. Эффект «стиральной доски» возникает на полотне в том случае, когда каток вибрационного действия работает с неправильно подо­ бранной амплитудой или частотой колебаний (как указано выше).

Причины возникновения дефекта. Следы от катков на до­ роге являются показателем недостаточного количества проходов при укатке. Если процесс укатки прекращают до выполнения тре­ буемого количества проходов или если смесь остывает прежде чем будет закончен процесс укатки, то на поверхности дороги остают­ ся продольные вмятины или морщины. Следы от катков могут также быть показателем применения пластичной или очень горя­ чей, предварительно недоуплотненной асфальтоукладчиком сме­ си. Водитель катка обычно не в состоянии удалить вмятины, по­ явившиеся на текучей или нестабильной смеси. Обычно «мягкая» смесь не выдерживает веса катка до тех пор, пока ее температура не снизится до уровня, при котором повысится вязкость битума, и соответственно жесткость смеси. Однако снижение температуры смеси может препятствовать достижению при укатке требуемой плотности асфальтобетонного покрытия, т.к. еще до окончания укатки смесь потеряет свою способность к уплотнению. По зтой причине следы от катков, производящих начальную и промежу­ точную укатку, иногда невозможно устранить в процессе оконча­ тельной укатки. Свойства битумов, минеральных материалов и смеси в целом являются факторами, не позволяющими в ряде слу­ чаев устранить следы от катков в процессе окончательной укатки.

Устранение дефекта. Если причиной следов катков на по­ верхности дороги является недостаточная укатка, то для правиль­ ного уплотнения смеси необходимо выполнить большее количе­ ство проходов при начальной, промежуточной и окончательной укатке. Устранение вмятин от катков, обусловленных состоянием смеси, связано с улучшением состава смеси и работы асфальтобе­ тонного завода. Качество и содержание битума в смеси, свойства заполнителя и температура смеси имеют большое влияние на уплотняемость и стабильность смеси в процессе укатки. Как прави­ ло, бывает невозможно удалить следы от катков, если температу­ ра начала укатки не понизится до относительно низкого уровня, составляющего обычно 70 °С.