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. Известно, что эксплуатация автомобильных дорог неизбежно связана с появлением дефектов на дорожном покрытии, возникающих как под действием движения автомобилей, так и под влиянием природно-климатических факторов и исходного качества исполнения дорожного покрытия. К ним, в первую очередь, следует отнести 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 ее реализация зависит от погодных условий и точности соблюдения технологии, в том числе жесткого температурного режима. В меньшей степени это влияние сказывается в случае применения холодных битумосодержащий смесей и материалов на основе жидких или разжиженных битумов. Здесь 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 и 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].

Способ гранулирования горячей асфальтобетонной смеси заключается в том, что ее помещают в смеситель с водой небольшими частями и непрерывно перемешивают. При этом температура воды в начале процесса гранулирования составляет, по меньшей мере, +90°C, а в процессе перемешивания температура воды в смесителе постепенно снижается и доводится до +30°C.

В процессе перемешивания в воде и остывания воды до +30°C горячая асфальтобетонная смесь преобразуется в гранулы различной величины соответственно величине щебня, гравия, песка в составе смеси при температуре воды +30°C, которые свободно перекатываются в воде и не слипаются, а после гранулы выгружают из смесителя и хранят под навесом.

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 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 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 требуется 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 углубления смачивают горючей жидкостью и размещают на дне сгораемый элемент из гофрированного листового материала, например картона, располагая после на нем, подобно покрывалу, опорный элемент из листового сетчатого материала, например, полимерного волокна или стеклоткани. Затем на опорный элемент укладывают гранулированную асфальтобетонную смесь из битума и крупнодисперсного минерального наполнителя слоем, необходимым для заделки углубления, а перед формированием из нее уплотнением покрытия на месте углубления производят сжигание гофрированного сгораемого элемента в нем путем обеспечения его возгорания от поджога горючей жидкости на поверхностях углубления и подаче воздуха под опорный элемент путем нагнетания его насосом.

Размещение на дне углубления сгораемого элемента из гофрированного листового материала позволяет создавать некоторое свободное воздушное пространство между дном углубления и опорным элементом, необходимое для обеспечения возгорания сгораемого элемента и его сгорания при принудительной подаче воздуха в зону горения. При проходе высокотемпературных продуктов сгорания через слой гранул смеси в месте их контакта и стенками углубления наблюдается оплавление поверхностного слоя битума, что приводит к замоноличиванию в целом всей массы гранул без резкого изменения воздушного пространства в зоне горения. Кроме того, этому способствует наличие отклонения от прямого угла, например до 75°, расположения стенок углубления, образованного при зачистке дефектного места дорожного покрытия.

Обычно дорожное полотно автомобильных дорог, как правило, включает в себя (фиг. 1, а, б) 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.

Особые достоинства предлагаемого способа были подтверждены возможностью его реализации путем использования подручных средств и материалов (фиг. 1, а, б). 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 300×300 мм и глубиной 45 мм. Стенки 4 и дно 5 местного углубления с помощью кисти смачивались керосином, на дне 5 углубления размещался гофрированный сгораемый элемент 6 из листового картона толщиной 2 мм и с высотой гофр 12 мм при шаге между ними в 10 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 300×300 мм (фиг. 1, а). Далее с опорой на край стенки 4 углубления и упором в гофрированный сгораемый элемент 6 устанавливался трубчатый наконечник 8 с резиновым шлангом 9 для подачи воздуха от насоса с ножным приводом (на фиг. 1, а не показан) под опорный элемент 7. При сжигании сгораемого элемента 6 продукты его сгорания, проходя через пористый слой асфальтобетонной смеси 10, приводили к изменению состояния битума асфальтобетонной смеси, т.е. различной степени его пластифицирования, из твердого до жидкого на поверхности ее битума и до вязкотекучего остальной его массы. В этом случае также обеспечивался разогрев и подгрунтовка 11 (фиг. 1, б) поверхностей 4 и 5 местного углубления. По окончании горения сгораемого элемента 6 трубчатый наконечник 8 извлекался из углубления наружу, и далее происходило формирование местного покрытия с уплотнением смеси деревянной трамбовкой (фиг. 1, б).

Данный способ сочетает в себе достоинства, как холодной, так и горячей технологий ремонта дорожных покрытий, в том числе:

- простота реализации на рабочем месте в широком диапазоне температур воздуха без применения дорогих устройств и материалов;

- низкая материалоемкость и трудоемкость.

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.OSl.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.