Дефекты асфальтобетонного покрытия: виды, способы устранения



Ремонт дорожного полотна
Ремонт дорожного полотна

Дефекты асфальтобетонного покрытия — это отклонения геометрических параметров, структуры и текстуры дорожной одежды от технических условий и нормативных требований ГОСТ. Асфальтобетон, как наиболее популярный строительный материал для оборудования дорожных покрытий чаще всего подвержен периодически возникающим эксплуатационным воздействиям.

Накапливающиеся внутренние структурные напряжения, способствуют возникновению всевозможных дефектов и повреждений. Своевременное проведение расширенного анализа появляющихся недостатков на различных этапах эксплуатации помогает решить задачу качественного строительства асфальтобетонных покрытий с повышенной износостойкостью и увеличенными сроками использования.

Причины возникновения и классификация повреждений автомобильных дорог

Любое несоответствие характеристик асфальтобетонного покрытия ожидаемым или требуемым свойствам нарушает целостность и технологически правильное функционирование объекта, приводящее впоследствии к возникновению разрушений дорожного полотна.

Типы повреждений
Типы повреждений

Виды дефектов асфальтобетонного покрытия связаны с целым комплексом различных факторов:

  1. Конструктивные (проектные) дефекты появляются в результате ошибочных вычислений при проектировании, нарушении технического задания и неверного применения нормативной документации.
  2. Производственные дефекты связаны с несоответствием фактически выполненных технических решений (уклон дороги, ширина земляного полотна и др.) и требованиям разработанной проектной документации.
  3. Технологические — обусловлены нарушениями технологической инструкции, несоблюдением правил и порядка производства работ.
  4. Эксплуатационные — возникают в период эксплуатации дорожного полотна и являются результатом естественного старения покрытия, износа, влияния погодных и климатических условий, воздействия транспортных нагрузок и пр.

Для определения масштабов нарушений применяется коэффициент дефектности — это средневзвешенный объем повреждений, приходящихся на 1 м2 поверхности.

Классификация возможных конструкционных нарушений

Разрушения и пластические деформации автомобильных дорог можно разделить на две категории — это дефекты покрытия, и повреждения с последующим разрушением дорожных одежд в целом.

Наиболее распространенные повреждения конструкции дорожного полотна:

  • просадка — искажение профиля дороги в форме впадин с пологими краями;
Просадка
Просадка
  • колея — деформация поперечного профиля дорожного полотна вдоль линии наката;
Колея
Колея
  • проломы — основательное разрушение конструкционных слоев покрытия с резкой деформацией поперечного профиля;
Пролом полотна
Пролом полотна
  • выкрашивание — нарушение покрытия за счет выпадения частей минерального материала;
Крошение асфальтобетонного полотна
Крошение асфальтобетонного полотна
  • разрушения кромок — обрушение наружного среза дорожных покрытий в местах сопряжений с обочинами;
Разрушение кромок
Разрушение кромок
  • раскрытые трещины — линейные необработанные повреждения с шириной разрыва 3 мм и более.
Раскрытые трещины
Раскрытые трещины

К нарушениям поверхности покрытия относятся следующие дефекты:

  • сдвиги — смещение конструкционных слоев, обычно на крутых спусках или в местах торможения;
Сдвиг
Сдвиг
  • волны — чередование на поверхности возвышений и впадин в продольном направлении относительно центральной оси дороги;
Волны
Волны
  • шелушение — последовательное разрушение поверхности в результате отслаивания тонких чешуек материала;
Шелушение
Шелушение
  • выбоины — дефекты в форме углублений с резко обозначенными краями (глубина 3 см и более);
Выбоина
Выбоина
  • трещины (одиночные, сетка) — продольные, пересекающиеся, поперечные разрывы, хаотично расположенные на поверхности без какой-либо закономерности.
Сетка из трещин
Сетка из трещин

Способы устранения повреждений дорожных одежд

По своей значимости и месту в линейке оценки состояния дороги дефекты разделяются на скрытые, явные, критические и др. И все эти нарушения вмещаются в два емких понятия — устранимые и неустранимые повреждения.

Устранимые — это нарушение целостности дорожной одежды, которое устранить технически возможно и экономически оправдано без глобального вмешательства, а неустранимый дефект — требующий только капитального ремонта. Критерием для проведения основательного ремонта дороги является такое эксплуатационное состояние, при котором прочность полотна снизилась до предельно допустимых значений и проводить поверхностный ремонт экономически нецелесообразно.

Замена дорожного полотна

Основной задачей капитального ремонта является полное восстановление эксплуатационных функций дорожной одежды, позволяющей обеспечить нормативные значения безопасности в условиях интенсивного движения транспортных средств с учетом требований к данной категории дороги.

Капитальный ремонт
Капитальный ремонт

Если существующий разряд трассы не соответствует нормам эксплуатации, то необходима разборка асфальтобетонных покрытий и оснований, с последующим оборудованием нового подстилающего слоя, укладкой, усовершенствованной, новой дорожной одежды, и переводом магистрали в более высокую соответствующую категорию.

Перед началом ремонта необходимо определить, что именно послужило причиной нарушения дорожного полотна и только после этого составлять технологическую карту ремонта, рассчитывать объем необходимых материалов, количество рабочих мест и техники.

На основании полученных результатов определяется цена проведения реконструкции существующего объекта, а также целесообразность выполнения данного вида работ.

После завершения расчетов и проектирования дорожного полотна начинают выполнять демонтаж асфальтобетонного покрытия. Демонтаж производят с помощью отбойных молотков или грунторезов.

Грунторез
Грунторез

Снятый асфальт вывозится автосамосвалами на завод для последующей горячей переработки и дальнейшего использования.

После снятия дорожной одежды проводят исследование подстилающего слоя и грунта. При необходимости, проводят мероприятия по его укреплению. Затем начинают укладку нового покрытия в соответствии с принятыми проектными решениями.

Регенерация дорожного полотна

Горячий метод восстановления асфальта
Горячий метод восстановления асфальта

Менее затратный и менее трудоемкий метод капитального ремонта — это горячая регенерация асфальтобетонных покрытий.

Горячая регенерация конструкционных слоев дороги заключается в проведение следующих технологических операций:

  • разогрев до необходимой температуры существующих слоев дорожной одежды;
  • фрезерование поверхности;
  • добавление, по необходимости, скелетного материала или вяжущего, дополнительного объема асфальтобетонной смеси, необходимых модификаторов с последующим перемешиванием всех составляющих;
  • равномерное распределение готового асфальта по дорожному основанию, уплотнение смеси с выполнением всех технологических процедур в месте укладки материала.

Дополнительные материалы, применяемые для приготовления восстановительных смесей:

  1. Битумы дорожные ГОСТ 22245-90
  2. Реюниваторы смесей — модификаторы, пластификаторы, нефтяные растворители. Обычно применяются в форме битумной эмульсии. Понижают вязкость старого асфальта и обеспечивают температуру вспышки при нагревании более 230°С.

Подсказки: применение реюниваторов в виде битумной эмульсии позволяет получить пластичную и более однородную асфальтогранулобетонную смесь без локального перегрева.

  1. Скелетные материалы — дополнительный объем заполнителей.
  2. Минеральные вяжущие: портландцемент, шлакопортландцемент.
Минеральные вяжущие
Минеральные вяжущие
  1. В качестве новой дополнительной смеси выступает асфальтогранулобетон (ГОСТ 9128-2009). Размер зерен 20–40 мм.

Непосредственно перед выполнением работ существующее основание необходимо очистить от грязи поливомоечной машиной. При наличии на старом асфальте прослойки поверхностной обработки, производят фрезерование поверхности на глубину, соответствующую слою обрабатываемой поверхности.

Устранение дефектов асфальтобетонного покрытия методом горячей регенерации выполняется несколькими способами:

  • работы проводятся без добавления нового асфальтогранулобетона;
  • восстановление дорожных одежд с использованием дополнительных смесей;
  • горячая регенерация с одновременной укладкой асфальтобетона и созданием нового верхнего слоя из асфальтогранулобетонной смеси.

В качестве ведущего оборудования, при производстве восстановительных работ, используют агрегаты для разогрева асфальта в комплекте с термосмесителями (см. видео в этой статье).

Термосмеситель схема
Термосмеситель схема

Термосмеситель движется следом за асфальторазогревателем на расстоянии 5 м со скоростью эквивалентной скорости разогревателя.

Подсказки: глубина прогрева конструкционного слоя определяется визуально при помощи металлического щупа и зависит от степени размягчения асфальтобетона.

Предварительное уплотнение смеси происходит при помощи виброплиты термосмесителя. Окончательное — самоходными катками массой 8–16 т.

Под влиянием солнечной радиации, механических и атмосферных воздействий битумные дорожные материалы стареют. С течением времени одни компоненты окисляются или испаряются за счет этого возникают пустоты в структуре полотна, снижается его пластичность, появляются трещины и другие дефекты.

Для устранения повреждений асфальтобетонных поверхностей существуют два основных вида ремонта:

  • ямочный ремонт;
  • санация трещин.

Ямочный способ восстановления асфальта

Ямочный ремонт применяется для устранения поверхностных дефектов, таких как выбоины, бугры, гребенка и др.

Ямочный ремонт
Ямочный ремонт

В зависимости от применяемых материалов различаются три способа устранения повреждений, это:

  • струйно-инъекционный метод;
  • технология ремонта с применением холодных органоминеральных смесей;
  • ямочный ремонт горячим асфальтобетоном.

Струйно-инъекционная схема устранения дефектов

Струйно-инъекционный метод
Струйно-инъекционный метод

Как правило, данным способом ремонтируются повреждения в начальной стадии разрушения с диаметром дефекта <40–50 мм. Это всесезонный способ восстановления поверхностей.

Внимание! не рекомендуется проводить ремонтные работы в период выпадение осадков, затрудняющих процесс очистки выбоин и их огрунтовку.

Технология отличается повышенной производительностью и весьма полезна при проведении ремонта больших раскрытых трещин и выбоин на внегородских магистралях.

Оборудование для мелкоямочного ремонта данным способом состоит из следующих основных элементов:

  • приемного бункера для мелкого щебня;
  • обогреваемого бака для эмульсии;
  • дизельного двигателя;
  • компрессора;
  • насоса для эмульсии;
  • пневмоструйного насоса;
  • стрелы-манипулятора с трубопроводом и форсункой для распыления смеси;
  • пульта управления.

Рассматриваемый комплект устанавливается на автомобильном прицепе и работает совместно с автосамосвалом, обеспечивающим бесперебойную загрузку в бункер агрегата мелкого щебня или отсева.

Струйно-инъекционная установка
Струйно-инъекционная установка

Порядок производства работ, инструкция:

  1. Поверхность очищают от грязи.
  2. При помощи шнура, натертого мелом, размечают контур ремонтируемого участка. Размеры контура должны превышать действительные размеры повреждения на 5 см.
  3. При помощи фрезы или «болгарки» нарезают контур отмеченного дефекта. Затем отбойным молотком вырубают поврежденный слой.
  4. Очищают ямку сжатым воздухом, промывают водой и грунтуют эмульсией.
  5. Вводят готовую смесь, разравнивают и затем покрывают бронирующим (финишным слоем).
  6. Время набора прочности материала составляет 1,5–2 часа с момента укладки.
  7. Лишний щебень, оставшийся по краям лунки, удаляют своими руками или с помощью уборочно-подметальной машины.

Технология ремонта горячими асфальтобетонными смесями

Ремонт дороги горячими асфальтобетонными смесями
Ремонт дороги горячими асфальтобетонными смесями

Обычно, ямочный ремонт горячими смесями начинают проводить ранней весной и заканчивают поздней осенью с учетом состояния дорожного полотна и существующих погодных условий. Температура готовой смеси в момент укладки должна быть как можно ближе к температуре изготовления, но не ниже 100°С.

Качество ремонта и долговечность дороги зависят от качественного выполнения следующих технологических операций:

  • ремонт должен производиться при температуре окружающего воздуха не ниже рекомендуемой для данного материала и на чистом, сухом основании;
  • при вырубке существующего покрытия необходимо тщательно удалить ослабленный материал со всех проблемных зон выбоины (выкрашивание, шелушение и пр.);
  • подготовленный участок (карта) должен быть вычищен и просушен;
  • карта должна иметь правильную геометрическую форму — дно ровное, стенки отвесные;
  • вся поверхность участка должна быть загрунтована битумом;
  • ремонтный состав должен укладываться при оптимальной температуре, соответствующей для конкретного вида смеси;
  • толщина уложенного слоя должна быть больше подготовленной глубины участка с учетом значения коэффициента уплотнения для данного вида смеси;
  • ремонтная смесь, после укладки и уплотнения, должна располагаться вровень с существующим покрытием.

Укладка горячего асфальтобетонного материала может производиться как ручным, так и механизированным способом.

При механизированном способе ремонтная смесь подается из термоса через поворотный лоток прямо в подготовленную выбоину и равномерно выравнивается по всей длине поврежденного участка. При этом раствор, весь необходимый объем, укладывается в карту за один проход, дабы избежать образования холодного шва между старым и новым покрытием.

Уплотнение самоходными катками
Уплотнение самоходными катками

Уплотнение асфальтобетона, вначале, производят ручными катками или механизированными трамбовками. Чистовое уплотнение асфальтобетона проводят тяжелыми катками массой 10–18 т и делают до 15 проходов по одному следу.

Ремонт холодными органоминеральными смесями

Ямочный ремонт холодными смесями, благодаря своей экономичности и невысоким требованиям к погодным условиям, получил широкое распространение в дорожном строительстве.

Правда, при выборе между холодной и горячей технологией следует учитывать, что водостойкость и прочность холодного асфальтового бетона в 2–3 раза меньше чем у горячего. Поэтому, холодный раствор, без модификаторов, применяют только для ремонта дорог III и IV категории.

Технология производства работ органоминеральными смесями и все подготовительные операции аналогичны методу ремонта горячим асфальтобетоном. По окончании подготовительных работ, выбоину заполняют ремонтным составом с толщиной слоя на 30–35% больше глубины разделанной выбоины.

Разравнивание уложенного раствора проводят, лопатами, граблями и специальными гладилками. Уплотнение смеси выполняют, в зависимости от глубины подготовленной выбоины, ручными или самоходными катками с созданием прочного шва с существующим дорожным полотном.

Укладка холодного асфальта
Укладка холодного асфальта

Поверхность свежеуложенного асфальта рекомендуется присыпать песком, цементом или гранитным отсевом.

По окончании ремонта, убирают отходы асфальтовой смеси с последующим вывозом в отвал.

Герметизация трещин

Герметизация или санация трещин в асфальтобетонном покрытии — это комплекс технологических операций обеспечивающих качественную заделку швов и трещин полимерными или резинобитумными ремонтными составами.

Санация трещин
Санация трещин

Нерабочие мелкие трещины и стыковочные швы допускается санировать без расшивки при помощи стыковочных битумно-полимерных полос, специально предусмотренных для такого вида работ.

Весь процесс состоит из следующих операций:

  • очистка и продувка полости трещины сжатым воздухом;
  • раскладывание рулона вдоль трещины;
  • удаление с внутреннего слоя ленты защитной пленки;
  • прогрев клейкой стороны пластыря строительным феном или газовой горелкой до температуры 130—140°С.
  • фиксация ремонтной полосы по оси разрыва;
  • присыпка наклеенной ленты мелким песком.

В остальных случаях для заделки трещин применяются холодные или горячие ремонтные смеси.

Инструкция по проведению санации трещин (до 5 мм) жидкими герметиками:

  • очистка сжатым воздухом полости разрыва;
  • прогрев трещины до температуры не ниже 80°С;
  • заполнение поврежденного участка готовой мастикой или битумной эмульсией;
  • просушка уложенной смеси.


Средние и широкие полости шириной 5-20 мм, с повреждением кромок в границах 25-50 %, предварительно разделывают фрезой с целью создания достаточного размера камеры для мастики в верхней части трещины. Для создания оптимальных условий для работы герметика, ширина и глубина обработанного разрыва должна отвечать пропорциям 1:1–1:5.

Устройство защитных предохраняющих слоев

Во избежание появления вышеописанных дефектов и с целью улучшения эксплуатационных характеристик дорожных одежд применяется поверхностная обработка асфальтобетонного покрытия (см. фото).

Поверхностная обработка
Поверхностная обработка

Поверхностная обработка дорожного полотна — это технология оборудования защитных, шероховатых конструктивных слоев методом розлива органических вяжущих смесей с последующим распределением и уплотнением щебня по поверхности автомобильных дорог.

Материалы:

  • черный щебень — одномерный щебень (5–10 мм) смешанный с вязким дорожным битумом для устройства шероховатой поверхности;
  • вяжущие — модифицированные нефтяные битумы, полимерно-битумные эмульсии;
  • поверхностно-активные вещества (ПАВ) для обеспечения лучшего сцепления щебня с органическим вяжущим.

Технология производства работ:

Подготовка включает в себя работы по ремонту выбоин, трещин, фрезерование выпуклостей и, в отдельных случаях, устройство выравнивающего слоя.

  • на подготовленное основание равномерно наносят слой вяжущего;
  • распределяют и уплотняют черный щебень;
  • подкатку щебеночного слоя проводят в момент распада эмульсии — отделение воды с уменьшением подвижности смеси;
  • Набор прочности дорожного полотна происходит в течение 3–10 дней, в зависимости от климатических условий данного региона.


Своевременное устранение дефектов асфальтобетонного покрытия позволяет значительно сократить эксплуатационные расходы, увеличить межремонтный промежуток и повысить срок службы дорожных одежд и автомагистралей в целом.


Добавить комментарий
Подпишитесь на новости
И будьте всегда в курсе всех строительных новинок. Следите за предложениями заводов, успевайте заключить самые выгодные контракты
Строительная организация
Строительно-проектировочная комания "Стройка 93"

Краснодарский Край, г.Краснодар ,
350086, ул. Л.Чайкиной, 16.
Телефон: +7(909)447-57-13
Мы работаем ежедневно с 10:00 до 19:00
https://beton-house.com />
   <span class=