Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ УСТРАНЕНИЯ МЕСТНЫХ УГЛУБЛЕНИЙ НА АСФАЛЬТОБЕТОННОМ ПОКРЫТИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

Изобретение относится к области дорожного строительства, в частности к способам устранения местных углублений на асфальтобетонном покрытии автомобильных дорог. В процессе эксплуатации автомобильных дорог неизбежно появляются дефекты на дорожном покрытии, возникающие как под действием движения автомобилей, так и под влиянием природно-климатических факторов и исходного качества исполнения дорожного покрытия. К ним, в первую очередь, относятся местные углубления (впадины, ямки), разрушения кромок, проломы и другие дефекты покрытия [1].

Известны методы ямочного ремонта дорожного покрытия асфальтобетонной смесью с применением горячей и холодной технологий [2].

При использовании горячей технологии качество заделки дорожного покрытия высокое, но этот метод ремонта зависит от погодных условий и точности соблюдения технологии, в том числе жесткого температурного режима. В меньшей степени это влияние сказывается в случае применения холодных битумосодержащих смесей и материалов на основе жидких или разжиженных битумов.

При выборе между горячей и холодной технологиями ремонта асфальтобетонных покрытий следует обязательно учитывать, что прочность и водостойкость холодного асфальтобетона, приготовленного на жидком или разжиженном битуме, в 2…3 раза ниже, чем горячего.

В настоящее время ямочный ремонт дорожных покрытий рекомендуется [3] производить при температурах воздуха не ниже +5°C, а осенью при +10°C. В условиях понижения температуры воздуха ниже -10°C ремонт покрытия рекомендуется осуществлять смесями на основе вязких или жидких дорожных битумов марки БНД-200/300 или СГ-130/200. Все это вызывает необходимость при ремонте дорожных покрытий зимой производить разогрев дефектного места, а затем укладывать в это место горячую асфальтобетонную смесь.

Однако этот способ ремонта в зимних условиях имеет следующие недостатки:

- разогрев дефектного места требует применения энергоемких устройств;

- приготовление на месте ремонта горячих асфальтобетонных смесей связано с использованием дорогих малогабаритных установок;

- доставка горячей смеси к месту проведения ремонта сопряжена с неизбежным остыванием смеси, что существенно сказывается на качестве исполнения покрытия.

Близким аналогом предлагаемому изобретению является способ гранулирования горячей асфальтобетонной смеси и способ применения этой смеси для ремонта асфальтобетонных покрытий в зимних условиях [4].

В данном изобретении способ гранулирования горячей асфальтобетонной смеси заключается в перемешивании в воде горячей асфальтобетонной смеси при температуре воды, по крайней мере, 90°C в начале процесса гранулирования и при температуре воды 30°C в конце процесса гранулирования, при этом дальнейшее остывание гранулированной асфальтобетонной смеси производят на воздухе.

Сам способ применения гранулированной асфальтобетонной смеси для ремонта асфальтобетонных покрытий в зимних условиях состоит в приготовлении холодной асфальтобетонной смеси путем смешивания гранулированной асфальтобетонной смеси с легким углеводородным разжижителем битума, по меньшей мере, керосином, при этом процентное содержание разжижителя битума относительно массы битума в составе асфальтобетонной смеси с понижением температуры воздуха постоянно увеличивается.

Недостатками данного способа, реализуемого по холодной технологии, являются:

- прочность и водостойкость получаемого после ремонта асфальтобетона в 2…3 раза ниже, чем образованного по горячей технологии;

- приготовление холодной асфальтобетонной смеси связано с большим расходом разжижителя, т.е. керосина или бензина, который после ее укладки в дефектное место испаряется, загрязняя окружающую среду;

- перед укладкой холодной асфальтобетонной смеси в дефектное место требуются разогрев и подгрунтовка битумом его поверхности.

Задача изобретения - совмещение операций разогрева и подгрунтовки битумом поверхности местного углубления с одновременным пластифицированием битума асфальтобетонной смеси до вязкотекучего состояния непосредственно на рабочем месте.

Это достигается тем, что стенки и дно предварительно зачищенного местного углубления (ямки) смачивают известным способом горючей жидкостью, например, керосином или бензином и размещают на дне углубления плоский сгораемый элемент, например, из картона. После над зачищенным местным углублением располагают опорный элемент в виде листового сетчатого материала, например, из термостойкого полимерного волокна и минерального волокна, обеспечивая его фиксацию на дорожном покрытии, по крайней мере, с двух противоположных сторон контура местного углубления известным способом, например, с помощью механического поджатия. Затем на опорный элемент укладывают гранулированную асфальтобетонную смесь из битума и крупнодисперсного минерального наполнителя слоем, необходимым для заделки углубления с учетом плотности ее укладки. Далее путем поджога горючей жидкости на поверхностях углубления и подачи воздуха под опорный элемент осуществляют возгорание и сжигание плоского сгораемого элемента. Подача воздуха в зону горения плоского сгораемого элемента, например, путем нагнетания насосом позволяет ускорить его сгорание и одновременно произвести разогрев поверхностей углубления и их подгрунтовку за счет собственного битума покрытия. Образованные при этом высокотемпературные продукты сгорания, проходя через пористый слой асфальтобетонной смеси, изменяют состояние битума асфальтобетонной смеси из твердого до жидкого на поверхностях ее гранул и вязкотекучего остальной его массы и, как следствие, создание благоприятных условий для формирования местного покрытия высокого качества. При реализации данного технического решения необходимо учитывать следующие особенности, что процесс горения плоского сгораемого элемента протекает в режиме саморегулирования за счет самоуплотнения асфальтобетонной смеси при проходе через ее слой высокотемпературных продуктов сгорания и требует в 2…3 раза меньше тепловой энергии, чем при получении литого асфальтобетона.

Известно, что дорожное полотно автомобильных дорог, как правило, включает в себя (фиг.1, 2) уплотненное грунтовое основание 1, основание 2 из щебня, камня, бетона и т.п. и дорожное покрытие 3, в частности, в данном случае состоит из асфальтобетонной смеси.

Наглядные достоинства предлагаемого способа были подтверждены возможностью его реализации с помощью применения подручных средств и материалов (фиг.1, 2). Для этого на дорожном покрытии 3 из асфальтобетонной смеси с местным дефектом в виде углубления (ямки) была проведена его зачистка с использованием доступных средств (лом, зубило, молоток, щетка) размером 250×250 мм и глубиной 35 мм. Стенки 4 и дно 5 местного углубления с помощью кисти смачивались керосином, а на дне 5 углубления размещался плоский сгораемый элемент 6 из картона толщиной 4 мм. Затем над местным углублением располагался опорный элемент 7 в виде полимерной сетки (размер ячейки 3×3 мм) с толщиной основы 1,2 мм и размером 350×350 мм, которая фиксировалась на дорожном покрытии с двух противоположных сторон контура углубления путем поджатия грузом, в данном случае кирпичами. Далее с опорой на край стенки 4 углубления и упором в плоский сгораемый элемент 6 устанавливался трубчатый наконечник 8 с резиновым шлангом 9 для подачи воздуха от насоса с ножным приводом (на фиг.1 не показан) под опорный элемент 7. После на опорный элемент 7 укладывался слой асфальтобетонной смеси 10 в количестве, необходимом для заделки углубления, и производился поджог горючий жидкости на поверхностях углубления 4 и 5 с целью обеспечения возгорания плоского сгораемого элемента 6 при одновременной подаче воздуха через наконечник 8 под опорный элемент 7. При сжигании плоского сгораемого элемента 6 продукты его сгорания, проходя через пористый слой асфальтобетонной смеси 10, приводили к изменению состояния битума асфальтобетонной смеси из твердого до жидкого на поверхности ее битума и до вязкотекучего остальной его массы. В этом случае также обеспечивался разогрев и подгрунтовка 11 (фиг.2) поверхностей 4 и 5 местного углубления. По окончании горения плоского сгораемого элемента 6 трубчатый наконечник 8 извлекался из углубления наружу, и далее происходило формирование местного покрытия с одновременной укладкой свободной части опорного элемента 7 во внутреннюю полость углубления и уплотнением смеси деревянной трамбовкой (фиг.2).

Данный способ, по сути, сочетает в себе достоинства как холодной, так и горячей технологий ремонта дорожных покрытий, а именно:

- простота;

- низкая энергоемкость и трудоемкость;

- реализация на рабочем месте без применения дорогих устройств и материалов;

- ремонт при отрицательных температурах воздуха;

- увеличение срока службы покрытия после ремонта;

- экологичность.

Источники информации

1. Сильянов В.В. Транспортно-эксплуатационные качества автомобильных дорог и городских улиц: учебник для студ. высш. учеб. заведений / В.В. Сильянов, Э.Р. Домке. - 3-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2009. - 352 с.

2. www.OS1.ru/article/rood-equipment/2006-5-A-2006-09-29-18-11-55/.

3. Методические рекомендации по ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования. - М.: Росавтодор, 2004.

4. Патент РФ на изобретение №2367630, МПК C04B 26/26, E01C 7/10. Способ гранулирования асфальтобетонной смеси и способ применения этой смеси для ремонта асфальтобетонных покрытий в зимних условиях / B.C. Прокопец, О.А. Рычкова, С.Ф. Филатов. - Опубл. 20.09.2009, Бюл. №26.