4.3. Разбивка работ при строительстве конструктивных слоев дорожной одежды.
Дорожной одеждой называютсовокупность конструктивных слоев разной прочности, обычно уменьшающейся книзу,устраиваемых из различных материалов. Многослойная конструкция дорожной одеждыпоказана на рис. 8.1.1.
Рис. 8.1.1. Конструкции дорожной одежды
Поверхностная обработка наусовершенствованных покрытиях капитального типа защищает покрытие от износа.Слой износа систематически возобновляется по мере истирания, устраивается изнаиболее прочных и морозостойких материалов с таким количеством вяжущегоматериала, чтобы обеспечить шероховатость, но не в ущерб водонепроницаемостипокрытия.
Поверхностная обработка напокрытиях усовершенствованных облегченных выполняет роль временного защитногослоя В этом случае временный защитный слой обеспечивает повышение устойчивостиещё не полностью сформировавшейся поверхности покрытия и основания в периодформирования. Защитный слой можно устраивать из менее прочных материалов всравнении с материалами, используемыми для устройства слоя износа. Еслизащитный слой периодически возобновляется, то он переходит в слой износа.
Покрытие в зависимости оттехнической категории, состава, интенсивности движения, качества используемыхматериалов и технологических особенностей производства работ может состоять изодного и более слоев. Покрытие должно обеспечивать ровность, шероховатость,гигиеничность, водонепроницаемость атмосферных осадков, увеличение прочностидорожной одежды.
Основание обеспечивает прочность,водонепроницаемое и, грунтовых вод в конструктивные слои дорожной одежды.Основание в зависимости от назначения конструкции дорожной одежды, применяемыхдорожно-строительных материалов и способа производства работ может состоять изодного или нескольких слоев, прочность которых уменьшается сверху вниз, аводонепроницаемость повышается.
Дополнительным слоем основанияназывают слой, размещенный непосредственно на земляном полотне. Надополнительный слой укладывают нижний слой основания. Различают дополнительныеслои по назначению - подстилающие, теплоизолирующие и дренирующие.
Дорожные одежды по типам покрытияклассифицируются на:
1. Капитальные:
- цементобетонные;
- асфальтобетонные из горячихплотных смесей I и II марок;
- асфальтобетонные из холодныхсмесей I марки;
- дегтебетонные из горячихплотных смесей I марки.
2. Облегченные:
- асфальтобетонные из горячихсмесей III марки;
- асфальтобетонные из холодныхсмесей II марки;
- дегтебетонные из горячих ихолодных смесей IIмарки;
- из каменных материалов,обработанных органическими вяжущими материалами (смешением в установке, надороге, пропиткой);
- переходные с поверхностнойобработкой.
3. Переходные:
- щебеночные;
- гравийные;
- булыжные из колотого камня;
- грунтовые, укрепленные вяжущимиматериалами,
4. Низшие:
- из малопрочных каменныхматериалов, шлаков;
- грунтовые, улучшенныеразличными местными материалами.
4.4. Характеристика материалов для строительства дорожных одежд. Проверка их соответствия нормативным документам. Транспортирование материалов к месту укладки в основание и покрытие, их распределение.
Возможность снабжения строительства автомобильной дороги материалами во многом зависит от наличия в районе строительства местных строительных материалов и наличия разрешения на их использование. В случае отсутствия местных дорожно-строительных материалов их получение осуществляется путем доставки от ближайших действующих предприятий и карьеров по железной дороге, морским, речным, автомобильным транспортом или различными их сочетаниями.
Аналогично с доставкой от ближайших поставщиков, как правило, осуществляется обеспечение дорожного строительства готовыми материалами, изделиями и конструкциями промышленного производства, в числе которых металлоконструкции для обстановки дороги (дорожные знаки, стойки, ограждения и гл.), бетонные и железобетонные конструкции (для водопропускных труб, мостов и путепроводов, зданий дорожной и автотранспортной служб), кирпич, битум, цемент и т.д. При строительстве автомобильных дорог значительной протяженности возможна также и организация в составе производственной базы строительства временных полигонов по изготовлению бетонных и железобетонных конструкций.
Щебень и гравий. Для приготовления щебня используютпрочные морозостойкие изверженные, метаморфические и осадочные горные породы, атакже прочные и морозостойкие медленноохлажденные металлургические шлаки.Прочность при сжатии горных пород должна быть не менее 100...120 МПа, аосадочных карбонатных пород и металлургических шлаков - не менее 80...100 МПа.Пониженные требования к прочности известняков, доломитов и шлаковкомпенсируются повышенной прочностью асфальтобетона в связи с хорошимприлипанием битума к этим материалам.
Показатель прочности при износе в полочном барабане для щебня из горныхпород устанавливается не более 25...35 % Щебень для асфальтобетонных смесейдолжен быть чистым, не допускается содержание глинистых и пылеватых частицсвыше 2 %. Форма зерен щебня должна приближаться к тетраэдной и кубовидной, аповерхность - к шероховатой, что повышает внутреннее трение и прилипаниевяжущего. Содержание лещадных и игловатых зерен ограничивается 15...35 %. Щебеньдля асфальтобетонных смесей должен выдерживать без разрушения не менее 50циклов попеременного замораживания и оттаивания, а для нижнего слоя покрытия -не менее 25 циклов (ГОСТ8267-93).
Для приготовления горячих асфальтобетонных смесей II марки типа В, холодных типов Бх, Вх,а также III марки типовБ и В можно использовать щебень из гравия или гравий. Гравийно-песчаные смесипо зерновому составу должны отвечать требованиям ГОСТ23735, а гравий и песок, входящие в состав этих смесей, - ГОСТ 8767 и 8736,соответственно.
Песок. Для приготовления асфальтобетонныхсмесей можно применять природные и дробленые пески, отвечающие требованиям ГОСТ8736.
Допускается использовать отсевки продуктов дробления горных пород игравия, соответствующие требованиям нормативно-технической документации,утвержденной в соответствующем порядке.
Примечание. Для смесей типа Г марки Iнеобходимо использовать пески из отсевов дробления изверженных горных пород по ГОСТ 8736 с содержанием зерен менее0,16 мм не более 5 % по массе
Дробленый песок получают дроблением скальных горных пород иликристаллических металлургических шлаков. В зависимости от прочности исходнойгорной породы, дробленый песок делят на две марки: 800 и 400. Для полученияпервого из них применяют горные породы с прочностью при сжатии не ниже 80, адля второго - не ниже 40 МПа. Зерновой состав песка должен обеспечиватьполучение смеси с другими минеральными материалами, с наибольшей плотностью. Изэтих соображений для приготовления асфальтобетонных смесей применяют крупно- и среднезернистыйпески.
Песок должен быть чистым и содержать глинистых частиц не более 1 % помассе, а органических примесей - менее 0,5 %. Чтобы обеспечить однородныйсостав асфальтобетонной смеси необходимо использовать песок с постояннымзерновым составом. С этой целью в ряде стран песок делят на 2...3 фракции и васфальтосмеситель подают пофракционно. Для улучшения обволакивания битумом,песок подвергают активации.
Минеральный порошок. Для асфальтобетонных смесейминеральный порошок получают размолом известняков, доломитов (прочностью неменее 20 МПа), доменных шлаков, а также битуминозных известняков. Тонкостьпомола порошков должна быть такой, чтобы при мокром рассеве сквозь сито сотверстиями 1,25 мм проходило 100 %, 0,315 мм - не менее 90 % и 0,071 мм - немене 70 % порошка. При этом пустотность его при уплотнении в специальной форменагрузкой 40 МПа должна быть не более 35 %.
Физико-химическое воздействие битума с минеральным порошком приближенноопределяют коэффициентом гидрофильности частиц порошка размером менее 1,25 мм.Коэффициентом гидрофильности называют отношение набухания минерального порошкав воде (полярная среда) к набуханию в обезвоженном керосине (неполярная среда).Более гидрофильные порошки имеют большее сродство с водой и характеризуютсякоэффициентом гидрофильности более 1, а менее гидрофильные - менее 1. Дляасфальтобетона не рекомендуют порошки с коэффициентом гидрофильности более 1.Набухание смеси порошка с битумом не должно превышать 2,5 %.
В ряде случаев в качестве минеральных порошков применяют местныематериалы - порошкообразные отходы промышленности (пыль уноса цементныхзаводов, золы, дефекационные отходы сахарных заводов, отходы асбоцементногопроизводства). Качество этих порошков различное, поэтому в каждом случаепроверяют свойства порошков и приготовленных смесей. Важно установить такжерасход битума, технологические свойства смеси на принятом порошке и влияниепорошка на долговечность асфальтобетона.
Вследствие того, что минеральные порошки имеют мелкозернистый состав,они обладают повышенной гидроскопичностью и комкуются при длительном хранениина складах. Значительно улучшаются свойства порошков после предварительнойгидрофобизации, т.е. обработки небольшими дозами битума малой вязкости илидругими гидрофобизирующими веществами (торфяным или древесным дегтем,ферролигно-сульфанатом и др.). Гидрофобизирующие минеральные порошки прихранении не комкуются, при транспортировке не распыливаются, значительноулучшают перемешивание и уплотнение смеси; расход битума при приготовленииасфальтобетонных смесей уменьшается.
В смеси с битумом минеральный порошок образует, так называемое,асфальтовое вяжущее вещество, являющееся тем клеем, который объединяет зернапеска и щебня в прочный и плотный монолит. Суммарная поверхность зеренминерального порошка составляет 85...90 % от всей поверхности минеральногоматериала, поэтому битум, главным образом, взаимодействует с поверхностьюминерального порошка.
Минеральный порошок повышает прочность асфальтобетона, но вместе с тем,увеличивает его хрупкость, поэтому в смеси содержание минерального порошкадолжно быть оптимальным, достаточным лишь для придания асфальтобетонунормативной прочности и плотности. Избыток минерального порошка понижаеттрещиностойкость, сдвигоустойчивость; при увеличенном содержании битумаповышает жирность асфальтобетонных смесей.
Битум. Марку вязкого битума, а также класс и марку жидкогобитума выбирают в зависимости от вида асфальтобетона, климатических условийрайона строительства и категории дороги, а для холодного асфальтобетона - сучетом условий и сроков хранения смеси на складе.
Для приготовления горячих смесей следует применять вязкие нефтяныедорожные битумы марок: БНД 40/60, БНД 60/ 90, БНД 90/130, БНД 130/200, БНД200/300, БН 60/90, БН 90/ 130, БН 130/200, БН 200/300 по ГОСТ 22245, а такжежидкие битумы марок: СГ 130/200, МГ 130/200, ГОСТ 11955.
Для приготовления холодных смесей следует применять жидкие нефтяныедорожные битумы марок СГ 70/130, МГ 70/130. Для холодных смесей марки I следует применять жидкиебитумы класса СГ. Допускается также применение битумов класса МГ при условиииспользования активированных минеральных порошков или предварительной обработкиминеральных материалов смесью битума с поверхностно-активными веществами. Дляхолодных смесей марки IIследует применять жидкие битумы классов СГ, МГ.