Горячая регенерация асфальта. А шелушение, б выкрашивание, в выбоины, г сдвиг, д волны
 Скачать 0.82 Mb.
|
 Рисунок 4 – Динамика прогрева покрытия в зависимости от его толщины [1] Глубину рыхления, которую разогревают до рабочей температуры, принимают не менее толщины слоя регенерации, которая зависит от крупности зёрен щебня или песка в асфальтобетоне, но не менее [4]: − 20 мм для песчаных смесей; − 25 мм для щебёночных смесей с зёрнами размером до 15 мм; − 35 мм для щебёночных смесей с зёрнами размером до 20 мм. Обычно глубину разогрева принимают от 30 до 60 мм в зависимости от толщины верхнего слоя асфальтобетона и максимальной глубины рыхления, которую может обеспечить термосмеситель [2]. Метод термопрофилирования применяют в том случае, когда существующее покрытие имеет много дефектов в виде трещин, колей, сетки трещин, а также когда необходимо усилить старое покрытие. Для этого к фрезерованному и разрыхлённому материалу старого покрытия добавляют новую асфальтобетонную смесь в количестве 25–50 кг/м2 при ремонте без усиления и до 150 кг/м2 при ремонте с усилением. Для подбора состава добавляемой смеси с учётом свойств старого асфальтобетона из покрытия отбирают пробы (керны), изучают состав старой смеси, проектируют требуемый состав с учетом условий движения и эксплуатации дороги. Назначают вид и состав добавляемой смеси так, чтобы после ее перемешивания со старой смесью получить асфальтобетонную смесь, соответствующую требованиям ГОСТ 9128–2013. Асфальтовый гранулят и новую асфальтобетонную смесь перемешивают в мешалке, получают однородную смесь, которую укладывают в виде одного слоя покрытия. Метод позволяет скорректировать зерновой состав старого асфальтобетона, устранить последствия старения битума, повысить шероховатость покрытия и обеспечить хорошую связь между регенерированным слоем и старым покрытием. Исходя из рекомендаций ОДМ 218.3.004–2010 [3] добавление новой смеси необходимо при обобщенном показателе неровности Sр выше 12 мм, так как объема старой смеси уже будет недостаточно и работа термосмесителя станет неустойчивой. Обобщенный показатель неровности отражает амплитуды неровностей покрытия как в продольном, так и в поперечном направлениях. Его определяют по формуле:  (1)где Sв — показатель неровности в продольном направлении, численно равный средним квадратичным отклонениям амплитуд неровностей десятиметровой длины; Sп — показатель неровности в поперечном направлении, численно равный просвету под трехметровой рейкой. Согласно проектным данным обобщенный показатель неровности Sp на участке капитального ремонта автомобильной дороги Р-258 «Байкал» составляет примерно 3,1 см. Существующее покрытие представлено пористой мелкозернистой асфальтобетонной смесью, следовательно, добавляемая смесь должна также быть пористой мелкозернистой. Минимально необходимое количество новой смеси в этом случае можно определить по формуле: Д = 23×1,7×(Sp — 1,2) (2) где Д — минимально необходимое количество смеси, кг/м2; 23 — количество новой смеси, в слое толщиной 1 см, кг/м2; 1,7 — коэффициент нормированного отклонения при уровне надежности 95 %. Зная, что Sp = 3,1 см, находим минимально необходимое количество новой смеси: Д = 23×1,7×(3,1–1,2) = 74,29 кг/м2 Принимаем расход новой пористой мелкозернистой асфальтобетонной смеси 75 кг/м2. Согласно ОДМ 218.3.004–2010 рекомендованы для использования две марки битума: БНД 90/130 и 130/200 по ГОСТ 22245–90. Это не исключает возможности применения битума других марок или пластификаторов. Данный вопрос решается вместе с определением оптимального содержания добавляемого битума или пластификатора в рамках лабораторного подбора по общепринятым правилам. Битум применяемый в проекте — БНД 90/130. Оптимальное содержание битума в добавляемой смеси согласно проекту, составляет 5 %. Если при оценке состояния старого покрытия у переформованных образцов обнаружены повышенные пористость или водонасыщение, следует проанализировать состав асфальтобетона. Возможно, причиной этого является недостаток каких-либо фракций минеральной части в составе асфальтобетона, но чаще всего это связано с недостатком битума. В таком случае состав добавляемой смеси подбирают с избытком битума. Ориентировочно, количество битума ΔБн в %, которое необходимо добавить в новую смесь сверх оптимального, можно рассчитать по эмпирической формуле: ΔБн = 0,18×(Wc — Wp)×(100 — H)/H (3) где Wc — водонасыщение старого асфальтобетона, % по объему; Wp — водонасыщение требуемое по ГОСТ 9128–2013, % по объему; Н — содержание новой смеси в 100 % материала ремонтного слоя, % по объему или массе. Если, исходя из значения обобщенного показателя неровности Sp определено минимально необходимое количество новой смеси Д, значение Н определяют из следующего выражения: H = 100Д / (Д + 23hрср) (4) где hрср — средняя глубина рыхления, см. Рассчитаем ориентировочное количество битума, которое необходимо добавить в новую смесь сверх оптимального. Испытание переформованных образцов показало, что водонасышение старого асфальтобетона Wc = 8,5 %. Согласно проекту, требуется снизить водонасыщение до 5 %. Зная расход смеси Д = 75 кг/м2 и среднюю глубину рыхления по проекту hрср = 5 см, находим содержание новой смеси в 100 % материала ремонтного слоя H: H = 100×75 / (75 + 23×5) = 39,47 % Добавляемое количество битума в новую смесь сверх оптимального составит: ΔБн = 0,18×(8,5–5)×(100–39,47) / 39,47 = 0,97 ≈ 1 % Общее содержание битума в новой асфальтобетонной смеси с учетом добавляемого битума составит 6 %. Итог подбора состава добавляемой смеси — 75 кг/м2 пористой асфальтобетонной смеси марки I с содержанием битума БНД 90/130 в количестве 6 %. Если физико-механические показатели полученного асфальтобетона отвечают требованиям ГОСТ 9128–2013, подбор состава можно считать оконченным. Окончательное решение о количестве добавляемой новой смеси и вязкости битума принимают на основе лабораторных испытаний. Далее рассмотрим процесс укладки регенерированной смеси по технологии Remix. Вначале происходит нагрев существующего покрытия при помощи асфальторазогревателей, после чего, ремиксер рыхлит разогретое покрытие при помощи фрезерного барабана на необходимую ширину и глубину. Разрыхленный материал поступает в смесительную установку непрерывного действия. В это же время новая добавляемая смесь из приемного бункера по ленточному транспортеру поступает в дозирующий бункер. Дозирующий бункер обеспечивает равномерную и непрерывную подачу добавляемой смеси в смесительную установку. Из дозирующего бункера новая смесь по ленточному транспортеру поступает сверху в смесительную установку. В смесителе происходит тщательное перемешивание разрыхленного материала и новой смеси при помощи двух вращающихся валов. После этого перемешанная смесь выходит из смесителя и распределяется шнеком на нужную ширину, выглаживается и предварительно уплотняется брусом «варио» состоящим из трамбующего бруса и вибрационной выглаживающей плиты. Схема укладки регенерированной смеси по технологии Remix показана на рисунке 5.  Рисунок 5 – Схема потока добавляемой новой асфальтобетонной смеси по способу термопрофилирования [1] Технологический процесс метода термопрофилирования включает в себя следующие основные операции: − подготовительные работы, к которым относят ограждение места производства работ, подготовку машины и оборудования, разметку участка, загрузку новой смеси в приёмный бункер и др.; − предварительный и окончательный разогрев существующего покрытия; − рыхление или фрезерование старого покрытия и подачу полученного асфальтового гранулята в смеситель; − подачу в мешалку новой смеси и перемешивание ее с асфальтовым гранулятом; − распределение и предварительное уплотнение асфальтобетонной смеси; − окончательное уплотнение слоя покрытия катками. Примерная схема расположения машин в данной технологическом процессе показана на рисунке 6. |