НА РЕЗИНОБИТУМНОМ ВЯЖУЩЕМ

Укладка производилась стандартными асфальтоукладчиками с последующим доуплотнением и выравниванием поверхности легким катком с гладкими вальцами. В отдельных случаях для доуплотнения использовался каток с пневматическими вальцами. Температура приготовления смеси должна быть в диапазоне 210 – 220°С, температура доуплотнения не ниже 180°С.

Наблюдалось очень хорошее сцепление с выравнивающим слоем покрытия без какой-либо дополнительной подгрунтовки. При укладке на насыщенное водой покрытие сцепление слоев нарушалось за счет образующейся паровой подушки, что следует учитывать в технологическом регламенте укладки. Невозможность выхода пара обусловлена нулевой пористостью литой смеси.

Результаты измерения коэффициента сцепления.

Одной из причин, достаточно резко ограничивающей применение литых асфальтобетонов, является низкий коэффициент сцепления поверхности покрытия с колесом автомобиля. Для решения этой проблемы обычно используют различные по материалам и технологиям обработки поверхности литого асфальтобетона щебнем или другими материалами.

Однако срок службы этих обработок меньше срока службы обычного уплотняемого асфальтобетона, в то время как стоимость литого асфальтобетона, вследствие его состава, превышает стоимость обычного уплотняемого асфальтобетона. Применение литого асфальтобетона будет экономически целесообразно только за счет большего, по сравнению с уплотняемым асфальтобетоном, срока возникновения потребности в очередном ремонте. Для этого необходимо (в ряду других параметров) обеспечить требуемый коэффициент сцепления на поверхности литого асфальтобетона и избавиться от необходимости устройства каких–либо обработок его поверхности. Измерение коэффициента сцепления проводилось прибором ПКРС-2У (шина с рисунком протектора) через 2 – 3 дня и через 4 – 5 недель после устройства покрытия. Результаты измерений показывают, что на участках, выполненных организациями исполнителями с соблюдением рецепта состава литого асфальтобетона машинной укладки на резинобитумном вяжущем БИТРЭК, коэффициенты сцепления находятся в диапазоне:

· 0,35 – 0,45 через 2 – 3 дня,

· 0,45 – 0,65 через 4 – 5 недель. Полученные коэффициенты сцепления не ниже, чем у мелкозернистых уплотняемых асфальтобетонов, и способны обеспечить необходимый уровень безопасности движения.

3. Результаты испытаний свойств асфальтобетона в соответствии с требованиями ГОСТ 9128-97 «Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон». Результаты испытаний свойств асфальтобетона, отобранного на участках, выполненных организациями исполнителями с соблюдением рецепта состава литого асфальтобетона машинной укладки на резинобитумном вяжущем, приведены в таблице 31.

Таблица 5

РАNК рекомендует диапазон значений вдавливания штампа для автомагистралей в диапазоне 1 – 1,5 мм исходя из следующих соображений:

· если вдавливание штампа больше предельно допустимого значения, то возрастает опасность образования сдвиговых деформаций;

· если вдавливание штампа меньше предельно допустимого значения, то возрастает опасность образования трещин в холодный сезон.

Деформационные свойства резинобитумного вяжущего БИТРЭК превосходят деформационные свойства обычного битума, особенно при низких температурах. Это позволяет уменьшить нижний предел глубины вдавливания штампа до 0,3 – 0,5 мм с целью повышения сдвигоустойчивости асфальтобетона. Анализ стандартных свойств показывает, что изготовленный литой асфальтобетон машинной укладки на резинобитумном вяжущем БИТРЭК по водонасыщению и водостойкости близок к литым асфальтобетонам, а по прочности при +50°С и по соотношению прочностей при +50°С и 0°С превосходит нормативные требования к уплотняемым щебеночным асфальтобетонам.

4. Результаты испытаний асфальтобетона на усталость.

Исследования проводилось на универсальном аппарате для испытаний асфальтобетона на усталость UТМ 021. Аппарат предназначен для испытаний асфальтобетонных балочек размером 40 х 5 х 6 (см) многократным изгибом. Балочки отбирались алмазным инструментом с участков укладки асфальтобетона, приготовленного в соответствии с рецептом и уложенного в соответствии с нормативными требованиями. Результаты испытаний приведены в таблице 3. Испытания проводились с нагрузкой 0,6 МПа, время приложения нагрузки 0,1 сек, периодичность приложения нагрузки 0,2 сек. При испытаниях определялось суммарное количество циклов нагружения до падения начального модуля упругости в 2 раза.

Таблица 6 РЕЗУЛЬТАТЫ УСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ АСФАЛЬТОБЕТОНОВ

НА ЩЕБНЯХ МАГМАТИЧЕСКИХ ПОРОД И РАЗЛИЧНЫХ ВЯЖУЩИХ

Анализ таблицы 3 показывает, что литой асфальтобетон на резинобитумном вяжущем БИТРЭК, содержащем 10% резиновой крошки, способен выдержать количество нагружений в среднем в 2 раза большее, чем асфальтобетон на модифицированном ДСТ битуме, и в 3,5 раза большее, чем асфальтобетон на битуме МНПЗ.

5. Результаты контроля качества уложенного асфальтобетона.

Приемочный контроль качества выявил заметную долю отступлений от регламента при опытном устройстве литого асфальтобетона на резинобитумном вяжущем. В соответствии с рецептом и требованиями нормативной документации выпущен и уложен далеко не весь фактический объем асфальтобетона. Анализ появления такого рода нарушений показывает следующие основные причины:

· технологически литой асфальтобетон на резинобитумном вяжущем несколько сложнее, чем уплотняемый на обычном битуме, производственный персонал не готов без переподготовки работать с таким видом асфальтобетона;

· необходимость работать с вяжущим, ведущим себя по другим, чем битум, правилам (более высокие, чем обычно температуры, большая вязкость);

· неприспособленность типового битумного хозяйства к приемке и хранению резинобитумного вяжущего.

Поэтому представляется целесообразным создание в 2003 году в Московской области специализированного предприятия по выпуску асфальтобетонов на резинобитумном вяжущем БИТРЭК для городских дорожников Московской области.

1. Технико–экономическое обоснование применимости литого асфальтобетона машинной укладки на резинобитумном вяжущем.

Таблица 7 СРАВНЕНИЕ СТОИМОСТИ ВЫПУСКА АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

Результаты лабораторных исследований показывают, что применение литого асфальтобетона машинной укладки на резинобитумном вяжущем должно привести к возрастанию межремонтного срока до 15 – 18 лет с 6 – 9 лет реально наблюдаемого срока службы покрытий городских дорог и улиц.

Использование методики сравнения разновременных затрат при годовой ставке кредита 23% и годовой инфляции 13% показывает, что применение обычного уплотняемого асфальтобетона типа Б марки 2 будет соответствовать приведенным на момент ремонта затратам в 142% при возникновении потребности в ремонте уплотняемого асфальта через 9 лет и в 188% при возникновении потребности в ремонте уплотняемого асфальта через 6 лет. Другими словами, применение литого асфальтобетона машинной укладки на резинобитумном вяжущем при стоимости приведенной в таблице 4 целесообразно в тех случаях, когда ожидаемый срок службы уплотняемого асфальтобетона тип Б 7 лет и менее, т.е. для городских дорог и улиц с интенсивностью движения более 1,5 – 2 тыс. автомобилей в сутки. Следует отметить, что зачастую в нынешних условиях, реальные сроки службы покрытий городских дорог ниже нормативных.

Можно ожидать, что при массовом производстве вяжущего БИТРЭК стоимость 1 тонны литого асфальта на его основе составит около 150% от стоимости уплотняе-мого асфальта типа Б. Соответственно, применение литого асфальтобетона будет целесообразно и при нормативном сроке службы уплотняемого асфальтобетона 9 лет и менее, т.е. на городских улицах и дорогах с интенсивностью движения более 1 тыс. автомобилей в сутки.

Общие выводы и предложения.

Опыт устройства покрытий из литого асфальтобетона машинной укладки на резинобитумном вяжущем приводит к двум основным выводам.Во-первых, литой асфальтобетон на резинобитумном вяжущем БИТРЭК является материалом с потенциально очень большим межремонтным сроком. Этот материал сочетает близкую к нулю пористость (высокая сопротивляемость техногенным и климатическим воздействиям) с высокой прочностью при 50°С (высокая сопротивляемость пластическим и сдвиговым деформациям, устойчивость к колееобразованию). Имеет высокий коэффициент сцепления с колесом автомобиля, что позволяет отказаться от дополнительных поверхностных обработок. Этот материал по испытаниям на усталость превосходит уплотняемые щебеночные асфальтобетоны на полимернобитумном вяжущем и значительно превосходит уплотняемые щебеночные асфальтобетоны на обычном дорожном битуме. В том случае, если опытные участки в течение предстоящих зимних периодов подтвердят теоретические предпосылки и не покроются низкотемпературными трещинами, можно ожидать, что они прослужат до фактической потребности в ремонте от 16 лет и более. Такой срок более чем в 2 раза превышает фактический срок возникновения потребности в ремонтах на городских дорогах и улицах в настоящее время.

Во-вторых, производство литых асфальтобетонов на резинобитумном вяжущем на АБЗ с неприспособленным битумным хозяйством затруднительно.

Такое производство требует доведения оборудования асфальтобетонных заводов и битумных хозяйств организаций исполнителей до полного соответствия штатным техническим требованиям, некоторого их дооснащения, а также переобу-чения производственного персонала.

Внедрение литых асфальтобетонов на резинобитумном вяжущем позволит не только значительно повысить фактические сроки до появления потребности в ремонтах городских дорог и улиц, особенно с высокоинтенсивным, грузонапряженным движением и движением городского транспорта, но и утилизировать резиновую крошку, что обеспечит экологически и экономически правильный рециклинг изношенных автомобильных шин.