Укладка асфальтобетона при отрицательных температурах. Асфальтобетон при отрицательных температурах. Асфальтобетонных покрытий при пониженной температуре воздуха
 Скачать 1.52 Mb.
|
|
Примечание. Состав полимерно-битумного вяжущего, % по массе: – битум нефтяной дорожный вязкий БНД 130/200 (П25 = 140) – 83,5%; – термоэластопласт СБС Р 30-00А – 3,5%; – индустриальное масло И-40А – 12%; – добавка Rediset WMX – 1,0%. 39 Вопросы и задания для самопроверки 1. Назовите нормативные документы, требованиям которых должны соот- ветствовать асфальтобетонные смеси, применяемые в условиях пониженной тем- пературы воздуха. 2. Какие типы асфальтобетонных смесей рекомендуется использовать для устройства асфальтобетонных слоев при пониженной температуре воздуха? 3. Назовите марки битумов, которые следует применять для приготовления горячих асфальтобетонных смесей, применяемых в условиях пониженной темпе- ратуры воздуха. 4. Требованиям каких документов должны соответствовать зерновые соста- вы минеральной части смесей и асфальтобетонов, применяемых в условиях по- ниженной температуры воздуха? 5. Какие основные требования необходимо обеспечить при строительстве асфальтобетонных покрытий в условиях пониженных температур воздуха? 6. Какие модифицирующие добавки используют для приготовления асфаль- тобетонных и других видов смесей и что они обеспечивают в условиях устройства покрытий при пониженной температуры воздуха? 7. Что применяют в качестве активирующих веществ, используемых для производства активированных порошков? 40 3. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПРИ УСТРОЙСТВЕ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ В УСЛОВИЯХ ПОНИЖЕННОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА 3.1. Подготовка асфальтобетонных заводов в условиях работы при пониженной температуре воздуха Для обеспечения непрерывной работы асфальтобетонного за- вода (далее АБЗ) в условиях пониженной температуры воздуха реко- мендуется: – произвести предварительное рыхление щебня и песка; – очистить питатели, утеплить битумопроводы, пневмопроводы, дозатор битума; – дополнительно смазать венцовую шестерню, ролики сушиль- ного барабана и подшипники грохота; – уплотнить затворы на дозаторах и проверить работу вибротечек; – выдать рецепт оператору о выпуске смеси соответствующей температуры; – предусмотреть выдачу смесей в утепленный бункер-накопитель, отгружать смеси в автомобили – самосвалы, оборудованные пологом; – обеспечить минимальное время их доставки. При работе в условиях отрицательной температуры воздуха преимущества следует отдавать АБЗ с пылеулавливающей установ- кой, обеспечивающей сухую очистку газа. Чтобы предотвратить образование конденсата и обеспечить бесперебойную работу пылеулавливающей установки и дымососа, их необходимо изолировать теплоизоляционными материалами (шлако- вой ватой и т.п.). При приготовлении асфальтобетонных смесей в период пони- женных температур воздуха управление отдельными узлами техноло- гического оборудования АБЗ следует осуществлять с помощью гид- равлических систем. Пневмоцилиндры со сжатым воздухом необхо- димо заключать в кожухи с дополнительным обогревом. 41 Для обеспечения бесперебойной работы сушильного барабана распыление топлива в форсунке надлежит осуществлять с помо- щью пара. В конце смены бункеры должны быть очищены от остатков ми- неральных материалов. Во время простоя и в конце смены должны быть укрыты бункеры с инертными материалами для защиты от попа- дания осадков. Сменный запас минеральных материалов целесообразно скла- дывать под крытым навесом. Чтобы улучшить условия труда, снизить теплопотери и повысить качество приготовления асфальтобетонных смесей, особенно в се- верных районах страны, сушильные и смесительные агрегаты устано- вок следует размещать в крытых помещениях, оборудованных при- точно-вытяжной вентиляцией и средствами пожаротушения. Количество асфальтобетонной смеси, выпускаемой АБЗ в сме- ну, должно обеспечивать непрерывную работу асфальтоукладчика с заданным темпом ее укладки в покрытие. Исходя из необходимого количества смеси в смену и принимая во внимание, что продолжительность последней равна 8,2 ч, а коэф- фициент внутрисменного использования машинного времени и коэф- фициент использования рабочего времени соответственно равны 0,9 и 0,85 (вследствие простоев по организационным причинам и метео- условиям), следует производить выбор асфальтосмесителей опреде- ленной часовой производительности (табл. 3.1). Таблица 3.1 Потребное количество смеси, т 155 200 315 630 1260 Паспортная производительность смесителя, т/ч 25 32 50 100 200 При отрицательных температурах воздуха целесообразно ис- пользовать асфальтосмесительные установки с накопительными бун- керами вместимостью, не превышающей часовую производитель- ность АБЗ. 42 3.2. Подготовка основания перед укладкой асфальтобетонных смесей Перед устройством асфальтобетонного покрытия необходимо подготовить основание согласно СП 78.13330.2012: – выполнить плановую и высотную разбивку слоя покрытия; – произвести очистку поверхности основания. Разбивку слоя покрытия проводят на участке равном длине по- лосы укладки. Для снижения теплопотерь и обеспечения необходимого сцеп- ления слоя покрытия с основанием перед устройством асфальтобе- тонного покрытия в условиях пониженной температуры воздуха необ- ходимо очистить поверхность основания от снега и льда, пыли и гря- зи, а также осуществить его просушку, исключив перегрев (пережег) поверхности асфальтобетонного основания. Предварительную очистку основания от уплотненного снега и льда рекомендуется выполнять с помощью автогрейдеров средних и тяжелых, а также плужными и плужно-щеточными снегоочистителя- ми. При слое снега и льда более 4 см предварительную очистку ре- комендуется вести в два приема: первичную грубую очистку – плуж- ными и плужно-щеточными снегоочистителями, вторичную – ножом автогрейдера. После предварительной очистки основания от льда и снега в ту же смену производят россыпь химикатов. Тип химических ве- ществ и норму их расхода в зависимости от толщины слоя снега или льда назначают согласно табл. 3.2. В конце смены механическими щетками очищают основание от остатков растаявшего льда. Щетки рекомендуется применять из короткой стальной проволоки для по- вышения жесткости. Для предотвращения появления на основании в осеннее время снежных и ледяных корок следует проводить предварительную обра- ботку поверхности основания гидрофобным пленкообразующим мате- риалом – битумом, закрыв участок для движения транспорта. 43 Таблица 3.2 Химическое вещество Норма расхода, г/м 2 , для таяния слоя толщиной 1 мм при температуре воздуха, °С −5 −10 Хлористый натрий в виде поваренной соли или технические соли сильвинитовых отвалов 30/50 60/100 NaCl:CaCl 2 = 92:8 (88:12) 35/55 65/110 Реагент ННХК (80–90% СаCl 2 + 10–12% нитрата нитрита кальция) 50/90 90/160 Растворы: хлористого натрия (рассолы природные и искусственные или отходы производства) 110/200 220/390 хлористого кальция 100/170 170/300 хлористого магния 80/150 150/280 Примечание. В числителе в нормах расхода приведены данные для слоя уплотненного снега, в знаменателе – для льда. Для удаления льда с поверхности основания взамен реагентов возможно применение терморазогревателей (газоструйных или с га- зовыми инфракрасными горелками). Щебеночное основание можно также предохранить от переув- лажнения заблаговременным розливом (в сухую погоду) жидкого или вязкого битума. Рекомендуемая норма расхода от 0,5 до 0,6 л/м 2 . По- сле этого основание должно быть закрыто для проезда. Может быть использован метод прогрева основания с помощью природного песка, нагретого до температуры 170–180°С на АБЗ. Нор- ма расхода песка от 15 до 25 кг/м 2 . Перед укладкой асфальтобетонной смеси песок с помощью подметально-уборочной машины (КДМ) сме- тается на обочину. При отрицательной температуре воздуха и неблагоприятных по- годно-климатических условиях (наличие ветра со скоростью более 6 м/с, влаги, снега, наледей и т.п.) в состав отряда дорожных машин ре- комендуется включать терморазогреватель – машину с горелками инфракрасного или иного типа излучения, используемую для подго- товки oснования (рис. 3.1) [4, 5]. 44 Рис. 3.1. Схемы нагрева основания при устройстве дорожного покрытия: 1 – автогудронатор; 2 – автомобиль-самосвал; 3 – асфальтоукладчик; 4 – каток гладковальцовый; 5 – терморазогреватель; 6 – каток на пневматических шинах Терморазогреватель является самоходной пневмоколесной ма- шиной, содержащей цистерну со сжиженным газом, газопроводы, бло- ки газовых горелок инфракрасного излучения с системой управления интенсивностью излучения и положением горелок. Помимо разогрева оснований (покрытий) при помощи горелок инфракрасного излучения, возможен разогрев горячим воздухом, на- гретым до 600°С. В качестве терморазогревателей с газовыми горелками инфра- красного излучения используют агрегаты предварительного разогрева дорожного покрытия («Wirtgen», «Каlоttikоnе», Abakus и др., рис. 3.2). Рис. 3.2. Терморазогреватель дорожного покрытия с газовыми горелками инфракрасного излучения Для разогрева асфальтобетонных покрытий или оснований при- меняют терморазогреватель фирмы «Wirtgen», модели НМ 4500, а фирмы «Каlоttikоnе» – терморазогреватель модели Есоhеаtеr. 15–20 м 5 1 2 3 4 6 45 Помимо разогрева оснований (покрытий) при помощи горелок инфракрасного излучения, применяют разогрев горячим воздухом. Технологию разогрева покрытия в процессе горячего рециклинга раз- работала фирма «Маrtесh» (Канада), которая выпускает комплект до- рожных машин модели АR 2000. Ширину обрабатываемой полосы можно изменять в диапазоне 3,3–4,0 м при глубине разогрева до 50 мм и скорости движения ком- плекта 5–7 м/мин. Разогрев покрытия производят нагретым до 600°С сжатым воздухом. Подогрев воздуха для проведения операции разогрева основа- ния производят сжиганием газа или дизельного топлива. Разогревающее устройство в виде герметичного кожуха плотно прижимают к поверхности основания. В пространство между основанием и терморазогревателем, с одной стороны, нагнетают компрессором горячий воздух, а с другой – откачивают его вакуумным насосом. Откаченный горячий воздух сно- ва поступает в компрессор, т.е. циркулирует по замкнутому контуру. Данная технология разогрева способствует снижению потерь те- пловой энергии по сравнению с применением горелок инфракрасного излучения, полностью исключает выгорание битума и пережог смеси, а также выделение выбросов газа, дыма и пыли в атмосферу. Терморазогреватель включают в состав отряда дорожных машин по устройству асфальтобетонного покрытия. Скорость его передвиже- ния должна соответствовать скорости движения асфальтоукладчика. Дистанцию между терморазогревателем и асфальтоукладчиком принимают равной от 15 до 20 м. При устройстве двухслойного асфальтобетонного покрытия це- лесообразно верхний слой покрытия укладывать сразу после нижнего, чтобы сохранить температуру последнего в пределах от 20 до 40°С и исключить операции по его очистке и дополнительному нагреву. Перед укладкой асфальтобетонной смеси следует выполнять подгрунтовку основания. При положительной температуре воздуха подгрунтовку основания рекомендуется производить битумной эмуль- 46 сией ЭБК-1 по ГОСТ Р 52128, ЭБДК Б по ГОСТ Р 55420 или жидким битумом марки СГ-70/130 по ГОСТ 11955. При отрицательной темпе- ратуре воздуха подгрунтовку производят жидким битумом марки СГ-70/130 по ГОСТ 11955, нагретым до температуры 130–150°С. Обработка поверхности основания осуществляется с нормой расхода жидкого битума от 0,5 до 0,8 л/м 2 . При условии применения битумной эмульсии 60% концентрации расход вяжущего составляет от 0,6 до 0,9 л/м 2 (п.12.3.2 СП 78.13330.2012). Вопросы для самопроверки 1. Какие асфальтосмесительные установки целесообразно использовать при отрицательных температурах воздуха? 2. Что необходимо осуществить для снижения теплопотерь и обеспечения необходимого сцепления слоя покрытия с основанием перед устройством ас- фальтобетонного покрытия в условиях пониженной температуры воздуха? 3. При каких условиях в состав отряда машин по устройству асфальтобе- тонных покрытий при пониженной температуре воздуха рекомендуется включать терморазогреватель? 4. Чем производится подгрунтовка основания перед укладкой асфальтобе- тонной смеси при положительной и отрицательной температурах воздуха? 47 4. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТРЕБУЕМЫХ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ИНТЕРВАЛОВ ПРИ ПРИГОТОВЛЕНИИ, ТРАНСПОРТИРОВАНИИ И УКЛАДКЕ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ В УСЛОВИЯХ ПОНИЖЕННОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА 4.1. Требуемые температурные интервалы при доставке асфальтобетонной смеси к месту укладки в условиях пониженной температуры воздуха Одной из главных особенностей устройства асфальтобетонных покрытий из горячих смесей в условиях пониженных температур воз- духа является резкое охлаждение смеси, что в значительной мере со- кращает продолжительность технологического процесса. Потери тепла смесью происходят на всех стадиях технологиче- ского процесса, начиная с момента выпуска из смесителя, когда ее температура должна составлять 160–170°С, при транспортировании автомобилями-самосвалами к месту укладки, при раскладке асфаль- тоукладчиками и при уплотнении уложенного слоя катками. Ориентировочные значения снижения температуры (при темпе- ратуре воздуха до минус 10°С) составляют: – выпуск из смесителя (160–170°С); – транспортировка к месту укладки (140–145°С); – укладка смеси асфальтоукладчиком (140–130°С); – начало уплотнения смеси (130–120°С); – окончание уплотнения смеси (75–80°С); – скорость охлаждения смеси в покрытии (2–3°С/мин). Продолжительность технологического процесса устройства до- рожного покрытия из горячих асфальтобетонных смесей регламенти- руется периодом, в течение которого температура смеси на выходе из смесителя падает до минимальной, ниже которой уплотнение неэф- фективно. В зависимости от типа горячих асфальтобетонных смесей значения минимальных температур при уплотнении рекомендуется принимать для смесей типа А – 75–80°С, и типа Б – 70–75°С [14]. 48 4.2. Транспортирование асфальтобетонных смесей к месту укладки Транспортирование асфальтобетонной смеси к месту укладки должно, как правило, производиться в автомобилях-самосвалах, имеющих задний борт и оборудованных: – обогреваемым кузовом; – 3-слойным брезентовым тентом или пологом; – подъемным устройством кузова, обеспечивающим постепенное увеличение угла его наклона, с фиксацией в любом рабочем положении; – конструкцией подвески кузова, которая создает минимальную вибрацию при движении. Материал полога должен быть непромокаемым, иметь необхо- димые прочность, массу и размеры, позволяющие полностью закрыть загруженный кузов автомобиля-самосвала. Необходимо, чтобы полог плотно прилегал к стенкам кузова. Для повышения производительности процесс развертывания и свертывания полога может быть механизирован. Кузов автомобиля-самосвала перед погрузкой очищают от всех посторонних предметов. Дно кузова должно быть гладким и без суще- ственных вмятин и углублений, в которых могли бы скопиться затвер- девшая смесь от предыдущей загрузки или вещества, используемые для смазки поверхности кузова. Смазку наносят тонким равномерным слоем, исключая ее скопление в отдельных местах. Для уменьшения расслоения асфальтобетонной смеси в момент загрузки и транспортировки, а также для повышения ее однородности загрузку автомобиля-самосвала, в зависимости от длины его кузова, рекомендуется вести в три или пять приемов (рис. 4.1, а, б). Для перевозки смеси следует выбрать, по возможности, наибо- лее короткий маршрут и автомобильную дорогу с ровным покрытием и минимальным числом помех для движения. Максимальную дальность транспортирования асфальтобетонной смеси устанавливают исходя из того, что ее температура на месте ук- 49 ладки должна быть не ниже установленной нормы, в том числе с уче- том применения специальных добавок. В зависимости от погодных ус- ловий для высокоплотных, щебеночно-мастичных и полимерасфальто- бетонных смесей допускается увеличивать температуру готовых сме- сей на 10–20°С, соблюдая требования ГОСТ 12.1.005. При этом следу- ет учитывать температуру смеси на выходе из смесителя и интенсив- ность охлаждения ее в процессе транспортирования (табл. 4.1) [4,5]. Рис. 4.1. Загрузка кузова самосвала асфальтобетонной смесью: а – загрузка кузова в три приема; б – загрузка кузова в пять приемов; 1–5 – порядок загрузки Таблица 4.1 Температура воздуха, °С Интенсивность охлаждения смеси, °С/мин при транспортировании в открытом кузове в кузове с пологом без обогрева с обогревом без обогрева с обогревом 5 0,73 0,47 0,63 0,36 0 0,75 0,48 0,65 0,37 −5 0,79 0,50 0,67 0,38 −10 0,81 0,52 0,71 0,40 Смесь к месту укладки рекомендуется подавать непрерывно, благодаря чему обеспечиваются требуемые температурные режимы при ее укладке, устраняются простои и повышается производитель- ность асфальтоукладчиков. Простой автомобилей-самосвалов на месте укладки должен быть сведен к минимуму. Рекомендуемые температуры горячих асфальтобетонных сме- сей, щебеночно-мастичных смесей, полимерасфальтобетонных и по- лимерщебеночномастичных смесей, доставленных к месту укладки, в зависимости от погодных условий приведены в табл. 4.2. Температуры 1 5 2 3 4 б 1 3 2 а 50 для полимерасфальтобетонных, полимерщебеночно-мастичных и ас- фальтобетонных смесей с применением ПБВ могут быть на 10–20°С ниже чем в табл. 4.2. Количество автомобилей-самосвалов назначают в зависимости от производительности АБЗ, асфальтоукладчика, дальности и скоро- сти транспортирования смесей, продолжительности их загрузки и гру- зоподъемности автомобилей-самосвалов. По прибытии автомобиля-самосвала к месту укладки асфальто- бетонной смеси проверяют наличие товарно-транспортной накладной, дату и время отправления смеси, паспорт смеси с указанием вида, ти- па и марки смеси, ее массы и температуры, а также наличие отметки отдела технического контроля (ОТК) завода о соответствии смеси требованиям технических условий. Таблица 4.2 Толщина слоя покрытия, см Рекомендуемая минимальная температура смеси, доставленной к укладчику, °С при температуре воздуха, °С 5 0 −5 −10 5 140 150 145 155 150 160 155 – 10 140 145 140 145 140 145 145 150 |