Уплотнение покрытий из горячих и теплых асфальтобетонных смесей

После укладки асфальтобетонной смеси на полосе длиной 8—10 м приступают к уплотнению, от степени которого зависит плотность асфальтобетона и, следовательно, срок службы покры­тия.

Покрытие следует уплотнять самоходными катками: двухосны­ми двухвальцевыми массой 6 т, двухосными двухвальцевыми и трехосными трехвальцевыми 8—15—18 т, самоходными катками 16 и 30 т на пневматических шинах, виброкатками 4 и 6 т.

Состав звена катков зависит от производительности асфальто­укладчика, площади построенного покрытия за смену и типа сме­си. В среднем при производительности завода 30—35 т/ч для уп­лотнения применяют звено из трех катков—один легкий и два тя­желых. Такое звено за смену может уплотнить 2500—2700 м² покрытия из смеси типов А и Б, 3000—3500 м² типов В и Д и 1500—2000 м² типа Г.

При уплотнении толстых слоев число катков в звене увеличи­вают до четырех. На двухполосной проезжей части более чем тремя-четырьмя катками работать затруднительно. В этом случае смеси типов А, Б и Г целесообразнее уплотнять катками на пнев­матических шинах и работать на повышенной скорости. Весной и осенью при уплотнении нижних слоев покрытия применяют толь­ко катки массой 10—18 т.

Общее число проходов катков с гладкими вальцами по одному следу зависит от состава смеси и погодных условий и составляет легких 2—4, тяжелых 15—18. Число проходов устанавливают пробным уплотнением с проверкой плотности радиоизотопными приборами. Катки вибрационного действия применяют для усиле­ния работы катков статического действия при уплотнении верхне­го слоя покрытия из смесей типов А, Б и Г нижнего слоя. При этом первые два-три прохода по одному следу виброкаток делает с выключенным вибратором, затем три-четыре—с включенным. После виброкатков необходимо дополнительное уплотнение тяже­лым самоходным катком (6—10 проходов по одному следу). Уве­личение числа проходов виброкатков по одному следу может при­вести к разуплотнению смеси.

Самоходными катками можно уплотнять смеси всех типов. Важнейшим преимуществом их является большая глубина уплот­нения, возможность регулирования контактного давления и высо­кая производительность.

Если применяют самоходные катки на пневматических шинах, то после двух-трех предварительных проходов катка с гладкими вальцами делают 8—10 проходов на пневматических шинах. Для приглаживания неровностей от пневмошин, осуществляют два—четыре прохода тяжелым катком с гладкими вальцами. При при­менении смесей типов А и Б уплотнение начинают катком на пневматических шинах (10—12 проходов), а заканчивают тяже­лым катком с гладкими вальцами.

Катки должны двигаться от кромок к середине покрытия, за­тем от середины к кромкам, перекрывая каждый след от катка на 20—30 см (рис. 74). При последовательном уплотнении полос уп­лотнение второй полосы начинают по продольному сопряжению с ранее уложенной полосой. Кат­ки двигаются ведущими вальца­ми вперед по ходу работ. Для обеспечения ровности покрытия каток должен трогаться плавно, без рывков. Нельзя останавли­вать каток на горячем недоуплотненном покрытии. Для остановки или изменения направления дви­жения каток выводят на основа­ние или на ранее уплотненные и остывшие участки покры­тия.

Рис. 74. Последовательность уплотне­ния покрытия при работе двух ас­фальтоукладчиков (I и II):

I, 2, 3, 4, 5 — последовательные проходы катков

Катки заправляют топливом и смазочными материалами на обочинах или на основании, а не на асфальтобетонном покрытии, так как пролитые материалы и топливо размягчают смесь и ухуд­шают качество покрытия.

Уплотнение горячей смеси начинают с той наибольшей возмож­ной температуры, при которой не образуются деформации в виде волн и просадок от давления катков. Рекомендуемая температура для эффективного уплотнения горячих смесей приведена в табл. 39.

При использовании пластифицирующих ПАВ температура сме­си в начале уплотнения может быть снижена на 10—20° С. Сме­си на вязких битумах марок БНД 40/60, БНД 60/90 и БНД 90/130 бесполезно уплотнять при температуре ниже 60—70° С.

Температура малощебенистых смесей в начале работы вибро­катка должна быть не выше 80—90° С. В теплую погоду смеси применяют с низшим пределом, в холодную—с высшим пределом температуры, указанной в табл. 39.

В начале уплотнения скорость катков должна быть в пределах 1,5—2 км/ч, а после пяти-шести проходов по одному следу ее уве­личивают; для самоходных катков с гладкими вальцами до 3,5, для виброкатков до 2—3, а для катков на пневматических шинах до 5—8 км/ч.

При уплотнении толстых слоев покрытий (15—20 см) скорость движения катков на пневматических шинах при первых двух-трех проходах не превышает 2—3 км/ч. Остальные проходы можно де­лать со скоростью 12—15 км/ч.

Катки на пневматических шинах наиболее эффективны при уп­лотнении смесей типов А и Б, даже с содержанием до 80% щебня, так как они не дробят минеральные зерна, ими можно уплотнять смеси со слабыми минеральными материалами. Работа с ними от­личается высокой производительностью, что достигается также за счет более высокой скорости. Ширина захвата от 1,7 до 2,5 м, чис­ло колес на катках от 7—9 до 11—13 (обязательно нечетное число для перекрытия следов). Давление в шинах оператор может регу­лировать от 0,2 до 0,8 МПа.

Легкие катки на пневматических шинах могут начинать уплот­нение, а тяжелые вступают в работу после легких катков с гладкими вальцами, но обязательно заканчивают тяжелыми катками с гладкими вальцами.

При непрерывной работе в течение 5 ч температура шин ста­новится ниже 110°С. Эта температура не приводит к чрезмерному разрушению резины, поскольку она выдерживает температуру 120° С. Когда температура шин и смеси ниже 60—80° С, она при­липает к шинам и в покрытии образуются глубокие борозды. По­этому до начала уплотнения шины должны быть разогреты про­ходами по уплотненному участку покрытия до температуры 60—80°. Давление воздуха в шинах в начале уплотнения должно быть не выше 300 кПа, а на заключительном этапе уплотнения—600— 800 кПа.

Требуемую плотность слоя толщиной до 20 см достигают за шесть—восемь проходов катков на пневматических шинах и четы­ре—шесть проходов тяжелых катков с гладкими вальцами или два—четыре прохода легких и 12—20 проходов тяжелых катков с гладкими вальцами. Если применяют виброкатки, тяжелые валь­цовые катки делают 10—12 проходов, а виброкатки с включенным вибратором пять-шесть.

Если укладывают слой тоньше 5 см, виброкатки работают преимущественно на III передаче со скоростью 120 м/мин, толстых слоев — на I и II.

Виброкатки по глубине и степени уплотнения дают такой же эффект, как и катки с гладкими вальцами, но при нагрузке на вальцы виброкатков в несколько раз меньшей. Начинать работу катками на пневматических шинах можно при более высокой тем­пературе смеси, чем катками с гладкими вальцами, что повышает эффективность уплотнения и производительность.

Уплотнение наиболее эффективно при наличии приспособлений для обогрева вальцов; вальцы трехосных катков заполняют горя­чей водой или горячим маслом.

Главным преимуществом, достигаемым при уплотнении слоев повышенной толщины, является сохранение высокой температуры в уплотняемом слое в течение длительного времени. При толщине слоя 15 см и температуре воздуха 18—20° С снижение температуры со 145 до 70° С происходит за 3—3,5 ч, при слое толщиной 9 см— за 2—2,5 ч, а при слое толщиной до 4—6 см—в течение 45— 50 мин.

Чтобы предотвратить прилипание асфальтобетонной смеси, вальцы катков смачивают соленой водой, смесью воды и керосина (1:1) или водным 1%-ным раствором отходов соапстока. Нельзя смазывать вальцы соляровым маслом и топочным мазутом.

Для определения количества катков производят расчеты с уче­том типа катка, числа проходов по одной полосе при заданной ско­рости. Число проходов по ширине покрытия В определяют в зави­симости от ширины вальцев (колес) катка

Общее число проходов одного катка по длине укладываемого участка (захватки) за смену составляет

где Т—число часов в смене; Кь—безразмерный коэффициент использования катка по времени (около 0,85—0,90); l₁—длина участка уплотняемой полосы, м; l₂—длина пути для перехода на следующий след, м; и —соответствующие скорости катка, м/мин, t—время на переключение передач в конце участка, мин; s — число отдельных циклов уплотнения на протяжении захватки в смену, , где L — длина захватки, м.

Производительность одного катка при т проходах по одной полосе составит

В целях уменьшения трудоемкости работ разработана система радиоуправления уплотнением.

При этой системе один оператор управляет двумя-тремя кат­ками.

После уплотнения покрытие может иметь блестящую и как бы жирную поверхность с повышенной скользкостью за счет избытка выступившего на поверхность битума и продуктов смазывания вальцев.

Во избежание аварий поверхность следует немедленно присы­пать пылеватыми материалами — минеральным порошком или це­ментом.

При уплотнении после двух-трех проходов легкого катка про­веряют поперечный уклон и ровность покрытия передвижной трех­метровой рейкой и шаблонами с приспособлениями для фиксации неровностей.

Обнаруженные дефекты немедленно устраняют—в занижен­ные места добавляют смесь, завышенные разрыхляют граблями и излишки смеси удаляют лопатами, пористые участки и уча­стки с нарушенной сплошностью слоя исправляют горячей смесью.

Обнаруженные после уплотнения излишне жирные или сухие участки, раковины и т. п. должны быть вырублены. Удалив забракованный асфальтобетон, такие места очищают, края смазыва­ют горячим вязким или жидким битумом, укладывают и уплотня­ют новую смесь.

При строительстве покрытий из малощебенистых смесей и из смесей, не обеспечивающих длительную шероховатость, в процессе укладки и уплотнения смеси или после уплотнения по поверхности покрытия укладывают слой износа (см. гл. 14).