8385

77

Ремонт дорожных одежд с асфальтобетонным покрытием

При глубоком фрезеровании дорожных одежд гранулят, как правило, со-

держит смесь черных и необработанных битумом материалов, которая после до-

бавления нового вяжущего может быть повторно использована в конструкциях основания.

Возможные варианты применения гранулята в сочетании с различными вя-

жущими материалами.

1. Добавка цемента в количестве 3-5% совместно с водой приводит к суще-

ственному упрочнению обрабатываемого слоя. При этом цемент в аэрированном состоянии рассыпается непосредственно на поврежденное покрытие, а вода до-

зируется распределительной системой рисайклера. Дополнительно в случае необходимости улучшения зернового состава новой смеси до распределения це-

мента по поверхности старого покрытия рассыпается минеральный материал требуемого качества.

2. Добавка цементно-водной суспензии дает аналогичный эффект с той раз-

ницей, что сначала цемент в определенных пропорциях перемешивается с водой в передвижной установке WM 1000, а затем во взвешенном состоянии по шлангу подается в рабочую камеру рисайклера. Работы также могут производиться либо с предварительным обогащением гранулята минеральными материалами, либо без него.

3. Добавка битумной эмульсии с водой. По данной технологии в качестве вяжущего в основном используют катионные эмульсии типа ЭБК-2 (3) для по-

вышения трещиностойкости слоев. Оба компонента дозируются непосредствен-

но в рабочую камеру WR 2500. Ориентировочное количество эмульсии состав-

ляет 3-5%. Вода вносится для улучшения условий уплотнения битумоминераль-

ной смеси.

4. Комплексное укрепление цементом с битумной эмульсией (рис. 3.30). Для этого сначала оптимизируют зерновой состав старой минеральной смеси, а затем вводят добавки цемента и эмульсии в количестве от 2 до 5% по массе обрабаты-

ваемого материала. Состав новой смеси подбирают в лаборатории. Данный спо-

78

соб укрепления позволяет получать совместный эффект, характерный для неор-

ганического и органического вяжущего.

а)

б)

Рис. 1.30. Укрепление материала цементом и битумной эмульсией: а) – схема подачи вяжущих материалов; б) – схема технологического потока; Э – подача эмульсии; В – подача воды; Ц – распределение цемента

5. Комплексное укрепление битумной эмульсией и цементно-водной суспен-

зией (рис. 3.31). Данный способ отличается большей технологичностью по сравнению с предыдущим и позволяет получать битумоминеральные смеси вы-

сокого качества за счет полностью автоматизированного процесса дозирования компонентов.

6. Укрепление вспененным битумом (рис.3. 32). Технология в равной степе-

ни хорошо зарекомендовала себя как на дорогах со щебеночными покрытиями,

так и при регенерации асфальтобетонных слоев. В первом случае существенно повышается износо-, водо- и морозостойкость щебня. Покрытие становится эко-

79

логически более чистым и безопасным для двигающегося по нему автотранспор-

та. Благодаря хорошей адгезии вяжущего движение по таким покрытиям может быть открыто раньше обычных сроков. В качестве исходного компонента при-

меняются жидкие или разжиженные битумы с расходом от 2 до 4% по массе об-

рабатываемого материала.

Рис.1.31. Укрепление битумной эмульсией и цементно-водной суспензией: (условные обозначения см. выше)

Рис.1.32. Укрепление вспененным битумом: (условные обозначения см. выше)

80

1.4. Принципы проектирования технологии холодной регенерации щебеночных покрытий с применением

цементно-водной суспензии

Сущность проектирования заключается в определении компонентного со-

става регенерируемой смеси, а также в назначении основных технологических параметров обработки. Подбор состава щебеночной смеси, обработанной це-

ментно-водной суспензией (ЦВС), выполняют расчетно-экспериментальным ме-

тодом с определением расхода вяжущего и воды. До начала работ все исходные компоненты (минеральный материал, цемент и добавки) должны быть испытаны в соответствии с требованиями действующих стандартов. Для этого на объекте после пробного фрезерования старого щебеночного покрытия проводят рассев гранулята в целях уточнения фактического зернового состава укрепляемого щебня. В качестве обобщенного параметра при этом следует принимать услов-

ный показатель крупности щебня, вычисляемый по формуле:

где M50 - номинальный размер фракции, соответствующий 50%

содержанию щебня на кривой рассева.

Помимо зернового состава исходного щебня в ходе предварительных лабо-

раторных испытаний должны быть изучены и определены: марка по дробности

Mщ, естественная влажность Wе, насыпная плотность ρнас, уплотняемость под статической нагрузкой ρлабщ = ƒ( Руплi). В полевых условиях выполняется проб-

ная укатка щебеночной смеси с получением зависимости плотности от числа проходов катка ρполщ = ƒ(n). Пробную укатку целесообразно производить после выбора проектной толщины регенерируемого слоя (см. ниже).

При оценке качества цемента определению подлежат: нормальная густота

(водопотребность) цементного теста Нг, сроки схватывания, тонкость помола,

марка цемента Mц,

Относительный расход цемента устанавливают в следующей последова-

тельности.

81

1. В процессе конструирования нежесткой дорожной одежды согласно [1]

назначается проектная марка Мс и нормативный модуль упругости регенерируе-

мого слоя из щебеночной смеси Ес, укрепленной цементом. По результатам рас-

чета на прочность выбирают проектную толщину слоя hпр, Далее с учетом

предполагаемой области применения готовой смеси в конструкции дорожной одежды в соответствии с [2] определяется требуемая марочная прочность на сжатие обработанного материала R28сж в возрасте 28 суток.

При работе с низкомарочным известняком значение R28сж следует дополни-

тельно корректировать с учетом потерь прочности вследствие повышенной дро-

бимости щебня при уплотнении в водонасыщенном состоянии. Фактически тре-

где кв = ƒ( П) =1.0-1.54 – коэффициент, учитывающий дробимость щебня при уплотнении после обработки ЦВС.

2. Сопоставляя результаты лабораторных и полевых испытаний по уплотне-

нию щебеночных смесей, выбирают величину Руплi, соответствующую типу и массе катка, применяемого на месте производства работ, из условия

нагрузки Руплi, создаваемой прессом. Поскольку известняковые щебеночные смеси при уплотнении подвержены сильному измельчению, значение условного показателя крупности Кр, ранее рассчитанного по выражению (3.1), следует также уточнить с учетом фактической уплотняющей нагрузки.

3. При известных значениях требуемой прочности регенерируемого слоя

Rфсж , уплотняющей нагрузки Руплi и марке щебня по дробимости Mщ с исполь-

зованием номограммы рис. 3.33 определяют расход цемента Ц по отношению к

82

массе обрабатываемой щебеночной смеси. Расчетное количество вяжущего, не-

обходимое для обеспечения требуемой прочности регенерируемого слоя, опре-

деляется как:

- поправочный коэффициент на истинную марку цемента,

приведенную к цементу М300.

Рис.1.33. Номограмма к определению количества цемента

Порядок определения относительного расхода воды.

1. По номограмме рис. 3.34 устанавливают значение водоцементного отно-

шения (В/Ц)1, принимая в качестве исходных данных величины Цр, Кр, Рупл= 0

и hпрр = 0,7hпр, Номограмма составлена при следующих условиях: естественная влажность щебня Wе=3 % и нормальная густота цементного теста Нг =36%.

При использовании материалов с показателями Wе и Нг отличными от указан-

ных выше, значение (В/Ц)1 необходимо откорректировать в соответствии с их фактическими величинами.

2. Расчетное значение водоцементного отношения с учетом естественной влажности щебня вычисляют по следующей зависимости:

83

Рис. 1.34. Номограмма к определению В/Ц

В случае необходимости одновременной корректировки по обоим парамет-

рам вычисление ведут по формуле (3.7):

3. При использовании пластифицирующих добавок, например лигносульфо-

ната технического (ЛСТ), величину (В/Ц)р дополнительно следует умножить на понижающий коэффициент 0,8.

Определение технологических параметров обработки включает расчет

удельных расходов компонентов и нормы розлива цементно-водной суспензии.

1. Масса 1 м2 обрабатываемого щебеночного материала mFщ определяется по номограмме рис. 3.35 при расчетной толщине слоя, вычисляемой по формуле

(3.8):

где котн = ρлабщ / ρнас - коэффициент относительного уплотнения щебеночной смеси;

84

ρлабщ – максимальная плотность щебеночной смеси при

где Впокр - ширина обрабатываемого покрытия, м.

4. Норма розлива ЦВС qнцвс определяется по номограмме рис. 3.36 в зависи-

мости от (В/Ц)р , Ц р , mFщ и плотности цементно-водной суспензии ρцвс . По-

следняя в свою очередь устанавливается по рис. 3.37.

86

Общий вид зависимости (3.11) представлен на рис. 3.38.

Рис. 1.38. Номограмма к определению скорости движения распределителя ЦВС

6. Количество обрабатываемых полос по ширине проезжей части вычисляют

по формуле (3.12):