Назначение слоев защитных и износа

Спои износа устраивают одновременно с покрытием или укла­дывают на готовое или заканчивающее срок службы покрытие. После уменьшения толщины покрытия за счет истирания на расчет­ную величину возобновляют слой износа. Таким образом, от каче­ства и конструктивных особенностей слоя износа зависят транспортно-эксплуатаиионные требования к покрытию. Эти слои долж­ны обладать требуемой ровностью и шероховатостью, поэтому их строят из самых прочных, износостойких, слабо шлифующихся, водо- и морозостойких материалов.

Защитные слои предохраняют покрытия, а иногда и основания от преждевременных разрушений главным образом под влиянием природных факторов. Защитные слои, предназначенные для вре­менного предохранения покрытий или оснований, часто устраива­ют в конце строительного сезона или при преждевременном начале дождливого и холодного времени. К ним прибегают, когда нельзя закончить основные работы с обеспечением их надлежащего каче­ства и выполнением требований к производству работ, в то же вре­мя приходится считаться с тем, что по дороге будет проходить дви­жение. Например, последний участок асфальтобетонного покрытия был уложен при наступлении холодной погоды, смесь быстро осты­вала и ее нельзя было уплотнить надлежащим образом. Оставлять неуплотненным, излишне пористым асфальтобетон на осенний, зимний и весенний периоды нельзя, так как это приведет к насы­щению его водой и морозным разрушениям зимой. Весной такой ослабленный асфальтобетон, насыщенный водой, при оттаивании легко подвергается разрушению колесами автомобилей. Также иногда ввиду наступления холодов не успевают построить покры­тие, поэтому во избежание преждевременных разрушений устраи­вают временные защитные слои, отличающиеся главным образом водонепроницаемостью и небольшой толщиной (0,5—1 см), учиты­вая краткий срок их службы до начала следующего строительного сезона.

Постоянные защитные слои можно рассматривать одновремен­но и как слои износа, и их толщину рассчитывают на срок службы покрытия. Такие слои, имеющие назначение защитных и слоев из­носа, строят на всех усовершенствованных покрытиях облегченного типа. Эти покрытия (см. гл. 13)строят преимущественно из щебе­ночных и гравийных материалов, которые после укладки и уплот­нения имеют еще остаточную пористость около 20—25%. В покры­тиях, построенных по способу пропитки, при применении прочного щебеночного материала, который мало измельчается при уплотне­нии, пористость может быть еще большей.

В зимний период замерзание воды в пустотах покрытия и в по­рах минерального материала бу­дет вызывать их преждевремен­ное разрушение и отделение от него битумной пленки. В этих це­лях после окончания работ по строительству покрытия на нем немедленно устраивают защит­ный слой. Этот слой, устраивае­мый и как защитный, и как слой износа, определяющий срок служ­бы покрытия до его возобновле­ния, должен иметь достаточную толщину на износ, быть водоне­проницаемым и шероховатым.

На переходных покрытиях и основаниях типа щебеночных, гра­вийных и особенно цементогрунтовых, не обладающих износостой­костью, устраивают защитные и слои износа с применением орга­нических вяжущих. Такие слои можно считать и как самостоя­тельные тонкослойные усовершен­ствованные покрытия, так как этот слой будет обладать повышенными технико-эксплуатационными показателями — ровностью, износостойкостью, водонепроницае­мостью и др., — по сравнению с тем основанием или покрытием, на которое он уложен.

Слои защитные и износа объединяют общие для них способы производства работ: поверхностная обработка, втапливанне щеб­ня и укладка слоя смеси, пасты или мастики.

Если считать, что слои износа следует возобновлять в среднем -через каждые 4—5 лет, что соответствует срокам службы покрытий, то это означает, что ежегодно их необходимо устраивать на 20— 25% протяжения дорог усовершенствованного типа, не считая дру­гих случаев применения слоев защитных и износа.

Основное назначение поверхностной обработки, как и всех ти­пов слоев защитных и износа, — придать шероховатость покрытию, чтобы повысить коэффициент сцепления. Коэффициент сцепления зависит от степени и вида шероховатости покрытия и скорости дви­жения (рис. 84).

Приведенные на рис. 84 поверхности — гладкая /. с отдельны­ми швами 2 и волнистая 3—не обеспечивают требуемой шерохо­ватости. Для движения со скоростью до 60—70 км/ч допустимы поверхности с малой шероховатостью 4 и 5 с небольшими выступа­ми шероховатости. Для таких слоев применяют мелкозернистый ми­неральный материал тина крупного песка или острогранных высе­вок размером 3—8 5—10 мм. Получаемые слои сходны с наждач­ной бумагой. Такие слои благодаря большому числу точек сопри­косновения с покрышкой колеса при невысокой скорости движения обладают высоким коэффициентом сцепления, медленно и равно­мерно изнашиваются. Однако при большой скорости движения в дождливую погоду на таких покрытия* наблюдается явление гидропланирования (рис. 85), когда передние колеса теряют сопри­косновение с покрытием из-за слоя воды, плохо отжимаемой из пространств между выступами щебня. При гидропланировании, возникающем на скорости автомобиля свыше 70—100 км/ч, передние колеса не имеют сцепления с покрытием, теряется управление ч возможен съезд его с дороги.

При более крупной и равномерной шероховатости слоя гидро­планирования не происходит, так как колеса выдавливают воду из углублений между выступами щебня. С другой стороны, острые выступы крупного щебня как бы режут резину покрышек. На осно­вании этого считают, что мелкозернистый материал следует приме­нять в южных сухих, а крупный в северных и влажных районах. В последних и зимой при гололеде лучше сохраняет шероховатость поверхность из крупного щебня.