Результат интеллектуальной деятельности: ПРОФИЛЬ АСФАЛЬТОБЕТОННОГО ПОЛОТНА ДОРОГИ

Изобретение относится к области строительства и может применяться при строительстве верхних слоев дорожных одежд автомобильных дорог, шоссе, в городских кварталах, на размеченных переездах мостов и пр.

Серьезным недостатком в качестве технологии нанесения и обеспечения прочности искусственного дорожного покрытия является достаточно быстрое образование колей от шин проезжающих автомобилей разной грузоподъемности, движущихся в основном в почти строго определенном расположении транспортного средства на дороге. Это приводит к быстрому локальному изнашиванию покрытия, что далее требует перекрытия дороги для движения транспорта и проведения дорогостоящих ремонтно-восстановительных работ.

Известно большое количество авторских свидетельств и патентов, в которых содержатся как предложения по упрочнению дорожной одежды, так и по технологии уплотнения ее при нанесении соответствующего покрытия. Например, поперечный профиль автомобильной дороги на подъемах и спусках предложен в публикации RU №2338826, который также может быть использован при проектировании и строительстве автомобильных дорог. Новая композиция для устройства дорожной одежды автодорог (см. RU №2505638 Е01С 7/36) служит для укрепления грунта. Аналогичная по назначению публикация приведена в другом патенте RU №2493316. Это изобретение относится к области дорожного и аэродромного строительства и может быть использовано для устройства водо- и морозозащитных слоев дорожных одежд и земляного полотна. Композиция для укрепления грунтов включает негашеную известь, шлаковую муку, твердый нефтешлам, асфальто-смолистые вещества и др. Другая дорожная одежда представлена патентом RU №2504612, Е01С 7/18, состоящая в основном из щебня и битуминозного вяжущего материала. Известна конструкция дорожной одежды, содержащая слой покрытия, состоящего из битумокерамзитовой композиции и слоя поверхностной обработки из черного щебня-клинца крупностью до 10 мм (патент РФ №2332535, МПК Е01С 7/18; опубл. 27.08.2008, бюл. №24). Другая асфальтобетонная смесь - патент RU №2119465, Е01С 7/18 - из щебня и битуминозного вяжущего материала.

Битумные композиции могут включать различные ингредиенты, такие как наполнители: углеродную сажу, двуокись кремния и карбонат кальция, стабилизаторы, антиоксиданты, пигменты, песок или иные твердые фракции (щебень, гравий, минеральный порошок).

Композиция для устройства покрытий автомобильных дорог (Патент SU 1787971): композиция содержит, мас.%: сырье для производства нефтяных вязких дорожных битумов 4-6; сода 0,21-0,24; вода 7-8: тонкомолотый отвальный доменный шлак 6,8-7,8; доменный отвальный шлак остальное.

Наиболее близким по технической сущности аналогом к предлагаемому изобретению является конструкция дорожной одежды - Композиция для покрытия автомобильных дорог (Патент SU 1806110), содержащая нефтяной гудрон 4-6%; воду 5%; фосфогипс 8-10%; молотый доменный отвальный шлак 7-9; доменный отвальный шлак остальное - прототип.

Однако данная композиция не является достаточно износостойкой, требует значительных затрат на ее приготовление и не препятствует быстрому ее изнашиванию от шин проезжающих автомобилей. Кроме того, способ нанесения такой композиции не является эффективным, так как в итоге такое покрытие дороги не препятствует быстрому появлению на нем нежелательных углублений в виде колей.

Целью изобретения является разработка износостойкой композиции верхних слоев дорожного покрытия с препятствием к быстрому образованию в ней колей от частого контакта с колесами автомобилей (транспортных средств).

Технический результат достигается за счет использования нового состава композиционного материала дорожной одежды (покрытия), а также геометрической формы его и места размещения на дороге.

В частности, (например, в асфальтовую смесь) вводятся высокопрочные микрошарики из эгириновой оксидной керамики диаметром до 250 мкм, которые имеют высокую твердость, износостойки и изготавливаются по дешевой технологии, использующей отходы горнодобывающих производств, а также в смесь изготавливаемого дорожного покрытия вводятся цементированные карбиды, размеры которых не превышают 500 мкм. С точки зрения геометрической формы дорожного покрытия предлагается делать ее для полос движения транспортных средств в виде двух выступающих трапеций (полос) на однополосных трассах или на трассах с разметкой для транспорта с движением по нескольким полосам. Высота каждой трапеции не превышает 5 мм, ширина ее верхней части равна средней ширине шины легкового автомобиля, умноженной на 3. Боковые линии: трапеции полого наклонены к ее основанию под углом менее 20°, что легко реализуется соответствующей формой уплотняющего покрытия дороги катка. Таким образом, за счет даже незначительно выступающих над общей поверхностью дороги трапециевидных полос можно продлить безремонтный срок их эксплуатации примерно в 2-4 раза, что определяется в основном интенсивностью движения транспорта, скоростями следования и грузоподъемностью. Только после того как сотрется выступающее покрытие, начнется постепенное образование заглублений в виде колей.

Заявленное изобретение поясняется рисунком 1, а,б.

Рис.1, а - Трапециевидная форма полотна дороги при однопутном следовании транспортных средств.

Рис.1, б - Трапециевидная форма полотна дороги при движении транспорта по двум (и более) разделенным разметкой полосам.

Таким образом, изготовленное полотно дороги имеет покрытие с твердыми включениями в стандартную композицию, используемую, например, при изготовлении асфальта, высокопрочных микрошариков из эгириновой оксидной керамики диаметром до 250 мкм, а также в смесь изготавливаемого дорожного покрытия вводятся цементированные карбиды, размеры которых в основном не превышают 500 мкм. Объем каждого из вводимых двух ингредиентов по массе составляет до 25% от общей массы асфальтовой композиции. При этом геометрическая форма дорожного покрытия под каждое колесо имеет выступающую часть над основным полотном в виде трапеции, высотой не более 5 мм с пологими наклонами к основанию ее боковых линий. Количество таких выступающих трапеций соответствует удвоенному числу полос движения транспортных средств.

В эксплуатации наличие выступающих упрочненных включениями в общем составе композиции асфальта микрошариками из эгириновой оксидной керамики и цементированными карбидами частей полотна дороги, по которым будут в основном двигаться колеса транспортных средств, значительно отодвинет срок наступления планово-предупредительных ремонтов полотна дороги из-за образования значительного износа. Потенциально, вместо карбидов можно вводить в состав композиции нитриды и оксиды различных металлов или гранулы естественной твердой каменистой породы. Таким образом, реализована основная цель изобретения - предложена износостойкая композиция верхних слоев дорожного покрытия как за счет новой технологии его изготовления, так и за счет рациональной его геометрической формы размещения на любом полотне дороги (проселочной, бетонной, каменистой и др., то есть с приподнятыми частями).