Сларри Сил проектирование. Записка Сларри Сил 06.06.21. Технологии Сларри Сил и Микросюрфейсинг Устройство защитных слоев из литых эмульсионноминеральных смесей
 Скачать 56.88 Kb.
|
|
Технологии Сларри Сил и Микросюрфейсинг Устройство защитных слоев из литых эмульсионно-минеральных смесей В процессе эксплуатации даже самые качественные дорожные покрытия, устроенные из высокопрочного щебня на основе модифицированных битумных вяжущих, подобранные по современным системам проектирования подвергаются износу и разрушению в результате воздействия атмосферных осадков, перепадов температуры, а также нагрузок, возникающих при движении автотранспорта, в том числе и с шипованной резиной. Запланированный и вовремя выполненный профилактический ремонт позволяет восстановить защитные свойства, эксплуатационные характеристики, продлить ресурс на несколько лет дорожного покрытия, находящегося в нормативном эксплуатационном состоянии на начальном этапе дефектообразования. Периодическое обновление верхнего слоя защитит асфальтобетон в тяжелых условиях нашего климата и может принести существенную экономию. Устройство защитных слоев позволяет сдвинуть сроки капитального ремонта, причем делать это не один раз. Целью профилактического технического обслуживания является продление срока функционирования дорожного покрытия так, чтобы оно прослужило не только полный расчетный срок эксплуатации, но даже дольше.  Рис. 1. Кривая разрушения покрытий На рисунке 1 приведена типичная кривая разрушения дорожного покрытия. Основными причинами разрушения являются климатические условия и нагрузка от транспортных потоков. Битум, входящий в состав асфальтобетонных смесей, по мере старения, становится хрупким, шелушится и растрескивается. Еще один важный фактор – проникновение в дорожное покрытие воды. В силу этого большинство программ профилактического обслуживания направлены на поддержание покрытия защищенным и герметичным. Рисунок 2 иллюстрирует, что с помощью профилактических мер можно обновить покрытие, приостановить развитие разрушения. Эти меры могут применяться повторно с целью продления срока службы конструкции дорожной одежды.  Рис. 2. Продление срока службы покрытия При коррективном содержании, как и при капитальном ремонте, возникает вопрос: что можно сделать уже после того, как часть покрытия вышла из строя? Появившиеся дефекты - выбоины, растущие трещины и вынос каменного материала - должны быть устранены до того, как начнется укладка нового покрытия. Проникновение воды внутрь дорожного покрытия - важнейшая причина его преждевременного разрушения, поскольку увлажнение покрытия неизменно приводит к потере прочности. Ежегодно на ремонт дорожных покрытий приходиться направлять значительные суммы из городских и муниципальных бюджетов. Это связано, прежде всего с: - большой интенсивностью движения, и как следствие с износом слоев покрытия; - сверхнормативными нагрузками; - отсутствие на большинстве улиц ливневой канализации; - использование шипованных шин транспортными средствами; - суровые климатические условия и др. Для того чтобы при таких условиях дорога служила как можно дольше, необходим новый подход к ремонту городских улиц. Эффективные методы ремонта должны обеспечить водонепроницаемость дорожных покрытий, предотвратить проникновение влаги внутрь конструктивных слоев. Потрескавшимся покрытиям и покрытиям, эксплуатируемым в экстремальных условиях (высокая интенсивность движения, климатические особенности), необходимо обеспечить достаточную эластичность и высокий предел прочности при растяжении, для того чтобы они могли противостоять образованию температурных трещин. Такое покрытие должно также замедлить образование отраженных трещин. Содержание дорожного покрытия - которое не менее важно, чем его проектирование и строительство - можно разделить на устройство защитного слоя покрытия и текущий ремонт трещин. Защитный слой износа типа Сларри Сил является эффективным методом восстановления эксплуатационных параметров верхних слоев дорожных покрытий и так же, как и Микросюрфейсинг, может устранить такие деформации покрытия, как колейность. Основные сведения технологий Сларри Сил и «Микросюрфейсинг» Анализ ремонта автомобильных дорог за последние несколько лет позволяет сделать вывод о невозможности уменьшения объемов ремонтных работ использую только традиционные технологии в дорожном строительстве. Опыт российских, в том числе и новосибирских, дорожных организаций показывает, что объемы ремонта дорог можно существенно снизить, используя технологии «Сларри Сил» или «Микросюрфейсинг». Данные технологии в настоящее время являются наиболее прогрессивными технологиями восстановления и предупреждения разрушений автомобильных дорог. Главное назначение этих технологий - восстановление транспортно-эксплуатационных свойств автомобильных дорог, где движение автомобильного транспорта и погодно-климатические факторы привели к разрушению покрытий. Особенностью данных технологий является создание на существующем покрытии водонепроницаемые износоустойчивого защитного слоя на основе щебеночных смесей из высокопрочных каменных пород и полимерных битумных эмульсий (литых эмульсионно-минеральных смесей - ЛЭМС). 2. Основные сведения технологий Сларри Сил и «Микросюрфейсинг» Что такое покрытие Сларри? Покрытие Сларри Сил представляет собой литую эмульсионно-минеральную смесь, состоящую из битумной эмульсии, каменного материала с определенным гранулометрическим составом, воды и специальных добавок. Смесь готовится холодным способом и обладает рядом преимуществ, относящихся к подбору рецептуры смеси и методу ее нанесения. Материалы смешиваются и укладываются с помощью мобильного укладочного комплекса, который может быть, как самоходным, так и установленным на шасси автомобиля. Для смесей применяются так называемые «быстросхватывающиеся эмульсии» (для Сларри Сил) или «эмульсии быстрого открытия движения» (для Микросюрфейсинга). В большинстве стран мира данные эмульсии являются катионными. Они обладают рядом преимуществ по сравнению с анионными. Например, обеспечивают быстрое взаимодействие каменного материала и вяжущего с получением хорошей адгезии, совместимость с широким спектром каменного материала и быстрое формирование смеси. В покрытии Сларри мало пустот, и, будучи самовыравнивающимся, оно обладает высокой стабильностью и сопротивлением к деформациям. Такие покрытия могут быть спроектированы с применением нескольких типов гранулометрических составов каменного материала и различных видов битумов, что дает возможность оптимизирования свойств. 2.2. Почему необходимо применять покрытия Сларри Покрытия Сларри обеспечивают: - рабочую полосу движения для транспорта; - водонепроницаемость покрытия; - небольшую корректировку профиля, имеющего продольные и поперечные деформации; - заполнение колеи; - текстурированную поверхность для обеспечения превосходного сцепления; - внешнее сходство с покрытиями из горячих асфальтобетонных смесей с низким уровнем шума; - Сокращение стоимости выполнения текущего ремонта за расчетный срок службы покрытия на 38%. 2.3. Типы покрытий Сларри 2.3.1. Сларри Сил Тонкий слой покрытия Сларри, толщиной примерно от 1 до 1,5 величины камня максимального размера, используется для восстановления дорожного покрытия. Вяжущее может быть как обычным, так и полимермодифицированным. В полимермодифицированном в качестве модификатора используется латекс, функция которого заключается в том, чтобы способствовать быстрому набору прочности, повышению эластичности и температуры размягчения вяжущего. Эмульсионные системы бывают как медленно-, так и быстросхватывающимися. При благоприятных условиях движение можно открывать через 1-4 часа. Смеси Сларри Сил основываются на каменном материале меньшего размера, и толщина слоя ограничивается величиной 8 мм (1,5 величины камня максимального размера). Сларри Сил используют для: - герметизации прочного, но уже окислившегося покрытия; - восстановления текстуры покрытия и его сцепных свойств; - восстановления изношенного верхнего слоя и предотвращения дальнейшего выноса каменного материала; - покрытий, где невозможно устройство более толстых слоев из-за ограничений, связанных с колодцами и бордюрным камнем; - заливки небольших трещин в поверхности покрытия; - улучшения транспортно-эксплуатационных параметров дороги. 2.3.2. Микросюрфейсинг Это разновидность эмульсионно-минеральной смеси типа Сларри, позволяющая производить укладку смеси более толстым слоем и в несколько слоев, более прочная, с более высокими требованиями к качеству каменного материала. Эта технология может применяться как для исправления незначительных деформаций, так и для ликвидации колейности. Модифицирование полимером позволяет использовать каменный материал более крупных фракций без риска его выноса, а более высокая когезия означает, что более толстые слои могут нести нагрузку не деформируясь. Для полимерного модифицирования таких смесей, обеспечивающего более высокое сопротивление колееобразованию, может использоваться латекс. Возможно устройство слоев толщиной 50–75 мм. Такие материалы производятся с добавлением специальных эмульгаторов, для того чтобы повысить когезию и ускорить их застывание. Это означает, что открытие движения по отремонтированным участкам может происходить в период от 30 минут до 1 часа после окончания укладки, даже при более низких температурах. Микросюрфейсинг используется для: - заполнения колей; - уширения обочин; - незначительных исправлений профиля; - везде, где возможно применение Сларри Сил. Различие технологий Сларри Сил и «Микросюрфейсинг» Базовые составляющие для «Сларри Сил» и «Микросюрфейсинг» одни и те же: битумная эмульсия, которая придает пластичность и обеспечивает адгезию, инертный материал, придающий прочность, и вода. При этом «Микросюрфейсинг» подразумевает обязательное наличие полимерных добавок (латекс), может наноситься в несколько слоев и позволяет устранять колейность за счет того, что в более глубокие провалы полотна подается больше материала с повышенным содержанием щебня. Назначение технологий Сларри Сил и «Микросюрфейсинг» Устройство тонкослойных холодных покрытий из литых эмульсионно-минеральных смесей «Сларри сил» и «Микросюрфейсинг» проводится для профилактики свежих и реабилитации старых асфальто- и цементобетонных покрытий. Они способны предотвращать и устранять такие дефекты как: - неровность рельефа автомобильных дорог; - трещинообразование; - выкрашивание щебня; - увеличение пористости покрытия, за счет нарушения водо- и воздухоизоляционных свойств покрытий; - уменьшение коэффициента сцепления. Эти дефекты устранимы с помощью смесей «Сларри сил» и позволяют значительно отодвинуть время капитального ремонта. Устройство тонкослойных холодных покрытий из литых эмульсионно-минеральных смесей «Сларри сил» не требует предварительного нагрева исходных каменных материалов и поэтому является экологически чистым, что важно при работе в городских условиях. Защитные слои «Сларри Сил» или «Микросюрфейсинг» заполняет небольшие трещины и пустоты исправляя микропрофиль покрытия, обеспечивают высокие фрикционные характеристики, атмосферостойкость, герметичность и обновленный эстетический внешний вид покрытия. Причем затраты на устройство защитных слоев значительно ниже, чем на конструктивные слои покрытия. Применение технологий Сларри Сил и «Микросюрфейсинг» Покрытие типа «Сларри сил» и «Микросюрфейсинг» - это защитный слой износа, который позволяет продлить срок эксплуатации дороги до капитального ремонта. Само покрытие Сларри сил может износиться через 2-3 года после его устройства, и это нормально, это покрытие принимает на себя все нагрузки от движения транспорта, погодных изменений, и воздействия уборочной техники. Оно выполняет свое предназначение, как защитный слой основного покрытия, уберегая его от разрушения. Этот слой настолько мал, что после его износа можно наносить следующий слой, не применяя фрезерование. Защитные слои Сларри Сил и «Микросюрфейсинг» можно сравнить с краской и шпатлевкой. Когда изнашивается слой краски на автомобиле, а при запущенном процессе этого износа появляются дефекты в виде трещин и коррозии, и при механических воздействиях неровности, то требуется ремонт и восстановление покрытия. Дорога - это как автомобиль без краски. Чтобы та и другая долго могли служить (металл и дорожное полотно) их нужно защитить. Машину мы красим, а дорогу покрываем слоем износа - Сларри тип I. Если прошло несколько лет эксплуатации, то могут образовываться дефекты – требуется шпатлевка и покраска. На дороге мы применяем в этом случае тип II и тип III. Ухаживая таким образом за машиной и за дорогой, мы можем длительное время пользоваться ими. Это намного экономичнее, чем каждый раз менять машину или строить дорогу заново. Технология устройства защитных слоев Сларри Сил и «Микросюрфейсинг» Устройство слоев износа Сларри сил и Микросюрфейсинг производится специальным укладчиком (машиной). Укладчик является передвижной, самоходной либо прицепной машиной, на которой производится как приготовление эмульсионно- минеральной смеси, так и укладка её. По сути - это мобильный завод по производству литой эмульсионно-минеральной смеси и одновременно её укладчик. Сларри машины непрерывного действия, смонтированные на шасси грузового автомобиля, распределяют материал подобно асфальтоукладчику, только вместо бункера и плиты используется короб-распределитель. Перед укладкой эмульсионно-минеральной смеси все трещины и швы необходимо герметизировать, сделать ямочный ремонт, в том числе, если необходимо, с применением дорожной фрезы, очистить поверхность от пыли, грязи, масляных пятен. В машину загружаются компоненты смеси. Сларри машины имеет несколько бункеров для исходных материалов (каменный материал, битумная эмульсия, вода, цемент и другие добавки), смеситель, в котором осуществляется смешивание всех компонентов, а также короб - распределитель, который раскладывает приготовленную смесь слоем требуемой толщины и ширины. Все компоненты дозируются в определенном соотношении с помощью полностью автоматизированного компьютерного управления. После непрерывного предварительного смешивания всех компонентов в смесителе, готовая смесь вытекает в распределительный короб, который находится на дороге и установлен так, чтобы при протягивании его по дорожному полотну оставалось покрытие установленной толщины. В распределительном коробе имеются шнеки, которые распределяют смесь по всему объему. Преимущества технологии Сларри Сил Технологии Сларри Сил и «Микросюрфейсинг» на основе модифицированной битумной эмульсии в сравнении с укладкой тонкослойного покрытия из горячей асфальтобетонной или органоминеральной смеси обладает лучшими водоизоляционными свойствами, препятствует проникновению воды с поверхности в нижележащие слои асфальтобетона, сохраняя структуру дорожного полотна. По сравнению с традиционными методами ремонта технологии Сларри Сил и «Микросюрфейсинг» имеет следующие преимущества: - восстанавливает изношенный слой покрытия; - устраняет колейность до 20 мм; - создает шероховатую поверхность, улучшая безопасность движения; - создает водонепроницаемый коврик износа на старых покрытиях; - обеспечивает микропрофилирование покрытия; - обеспечивает лучший оптический вид дороги; - не требует идеально сухого основания ремонтируемого покрытия; - позволяет с минимальным количеством материалов производить ремонт покрытия в больших объемах. При помощи данной технологии Сларри Сил можно повысить сопротивляемость дорожного полотна растрескиванию, устраняет мелкие трещины и выбоины, сдерживает и замедляет дальнейшее появление трещин и выбоин. Технологические особенности технологий Сларри Сил и «Микросюрфейсинг» - высокая скорость выполнения работ, не требует длительного перекрывания проезжей части; - обеспечивает сопротивление абразивному износу, скольжению, улучшает функциональность дорог, продлевает срок эксплуатации; - короткие сроки и длительный сезон выполнения работ; - срок эксплуатации защитных слоев Сларри Сил 2-3 года; эффективно ремонтирует колеи на дорожном покрытии; - Сларри Сил эффективно используется как на асфальтобетонном, так и на цементобетонном дорожном покрытии; - работы проводятся при обычных нормальных температурах, не требуют большого потребления энергии; - стоимость устройства защитных слоев Сларри Сил гораздо дешевле ремонта горящими асфальтобетонными и органоминеральными смесями. Экономическая эффективность технологий Сларри Сил Технологический процесс Сларри Сил довольно прост, при помощи одной единицы укладчика Сларри Сил можно выполнить главные строительные работы, не затрачивая впустую много времени, затем при помощи катка с резиновыми колесами завершив укатку слоя, можно открывать движение. С точки зрения экологии и ресурсов очевидны стратегические перспективы развития. Обычно применяется фрезерование изношенного поверхностного слоя и нанесение нового, это усложняет работу. Однако технология Сларри Сил по сравнению с технологией укладки обычным горячим битумом еще и экономит сырьевые материалы, а также обладает хорошей водонепроницаемостью и противоскольжением. Технология Сларри Сил и «Микросюрфейсинг» с применением модифицированной битумной эмульсии значительно экономит сырьевые материалы, снижая себестоимость ремонтных работ. Опыт показывает, что интерес к обоим методам особенно возрастает в периоды экономического спада, так как позволяет устраивать защитные слои, тем самым продлевая срок службы конструктивных слоев покрытия, на значительно большей площади с меньшими финансовыми затратами. Материалы Используется минеральное сырье разных фракций. А именно отсев 0-5 и щебень 5-10 в верных пропорциях, выведенных при лабораторных подборах. В смеси Сларри Сил доля заполнителя составляет более 90%, поэтому от того, какого качества заполнитель и добавки, напрямую зависит качество самой смеси. В зависимости от гранулометрического состава минеральной части смеси Сларри Сил разделяют на несколько типов. Рецептура с более крупными щебенками (максимальный размер частиц не должен превышать 10 мм) и лучшим сцеплением используется на опасных участках дорог. ЭМС (эмульсионно-минеральная смесь) равномерно укладывается за один проход тонким слоем толщиной 0,5–1,5 см, который застывает после распада битумной эмульсии не более чем за 30 минут и образует плотную структуру. Уплотнения такого покрытия не требуется, но, чтобы ускорить готовность, иногда его прикатывают пневмошинным катком массой 10 т. Движение с ограничением скорости можно открывать уже через несколько часов. Латекс (модификатор) В смесях для Сларри Сил в качестве модификатора используется латекс. Наиболее часто используемым является латекс SBR. Добавление латекса в качестве модификатора с одной стороны улучшает термостойкость и трещиностойкость при низких температурах самого битума, а также улучшает сцепление битума и каменного материала, повышая стойкость к абразивному износу. Добавки Добавки можно разделить на ускоряющие и замедляющие схватывание, их роль состоит в том, чтобы замедлять или ускорять разрушение эмульсии в смеси битумной эмульсии Сларри Сил. Для обеспечения стабильности при замешивании смеси для Сларри Сил и для ее укладки используют добавки-замедлители. Только при работах в холодных климатических условиях используют некоторые добавки - ускорители, некоторые химически активные порошкообразные материалы как цемент, которые стимулируют разрушение эмульсии. В большинстве случаев для «Микросюрфейсинга» используется цемент, выступающий в роли ускорителя реакции. Добавление кальция позволяет лучше контролировать процесс смешивания. Изменяя соотношение эмульгаторов и ускорителей распада, можно управлять скоростью схватывания смеси. Заключение - Технология Сларри Сил с применением модифицированной битумной эмульсии позволяет значительно улучшить состояние старого дорожного полотна; - Технология Сларри Сил позволяет выровнять поверхность дороги, замедляя износ дорожной поверхности; - Поверхностный слой технологии Сларри Сил шероховатый, глубокий, что позволяет улучшить сцепление колес автомобиля с дорожным покрытием; - Технология Сларри Сил с применением модифицированной битумной эмульсии улучшает водоизоляционный характеристики дорожного полотна. Сларри Сил является оптимальной технологией по уходу и содержанию автомобильных дорог, позволяет значительно продлить эксплуатационный срок дороги без проведения дорогостоящих капитальных ремонтных работ. На основании вышеизложенного ООО «Ростдорнефть» выносит на Ваше рассмотрение технические предложения по развитию технологий «Сларри сил» и «Микросюрфейсинг», направленных на оптимизацию процесса ремонта и содержания городских и муниципальных дорог. |