Укладка асфальтобетонных смесей по технологии "Компакт-асфальт"

Министерство образования и науки РФ

 Государственное общеобразовательное учреждение

высшего профессионального образования

‹‹Ярославский государственный технический университет››

                                                                               Отчет защищен с оценкой

                                                                               Преподаватель

                                                                              __________ доц. Тюремнов И.С.

Укладка асфальтобетонных смесей

по  технологии "Компакт-асфальт"

отчет по учебной практике «Автомобильные дороги»

ЯГТУ 270205.65

                                                             Отчет выполнил:

                                                                                   Студент гр. ДСАД-27

                                                                                    ___________ Буданова Е.С.

                                                                                  

2011 г

Содержание:

     Введение…………………………………………………………………..5

1. Опыт применения технологии "Компакт-асфальт"………....................6

2. Технология  производства работ…………………………………...........8

3. Требования  к материалам и контроль качества……………….............12

4. Контроль  качества работ………………………………………………..13

5. Технологическая карта устройства асфальтобетонных покрытий по технологии "Компакт-асфальт"…………………………………….......14

6. Заключение…………………………………………………………........15

7. Список  использованной литературы…………………………………..16

1. Введение

     Повышение срока службы нежестких дорожных одежд остается одной из наиболее актуальных задач в дорожном хозяйстве  нашей страны.

     Продолжается  поиск и апробация новых материалов и технологий, которые могут повысить устойчивость покрытия и дорожной конструкции в целом к воздействию климатических факторов и транспортных нагрузок.

     Одной из актуальных конкретных задач в  этой области является повышение  качества уплотнения асфальтобетона, особенно при пониженных температурах воздуха.

     Одним из путей более эффективного использования тепловой энергии горячих асфальтобетонных смесей может быть использование технологии "Компакт-асфальт", разработанной в Германии.

     При этом "Компакт-асфальт" называют двухслойное покрытие, устроенное по способу "горячее по горячему".

     Особенностью  этой технологи является тот факт, что два слоя покрытия (верхний  и нижний) укладываются и уплотняются  одновременно.

При традиционной технологии устройства асфальтобетонных покрытий каждый последующий слой укладывается на ранее уложенный и уже остывший слой. В результате остывание укладываемого слоя происходит в двух направлениях: с верхней поверхности слоя происходит теплоотдача в атмосферу, а через нижнюю поверхность слоя происходит передача тепла в подстилающий слой. Скорость остывания укладываемого слоя является одним из ключевых факторов, определяющим возможность его качественного уплотнения. Как известно, при понижении температуры асфальтобетонных смесей их уплотняемость снижается и существуют некоторые пороговые значения температуры асфальтобетонных смесей, ниже которых их эффективное уплотнение практически невозможно.

     Скорость  падения температуры смесей после  укладки в основном определяются двумя факторами:

- Температурой  воздуха:

- Толщиной  укладываемого слоя.

     Укладка одновременно двух слоев асфальтобетона приводит к существенному снижению скорости остывания верхнего слоя покрытия за счет практического отсутствия теплопередачи в подстилающие слои. Это дает возможность повысить качество уплотнения за счет двух факторов:

- Увеличение температуры смеси в период уплотнения;

- Продление  периода эффективного уплотнения.

     Таким образом удается снизить зависимость  конечного результата уплотнения от внешних атмосферных факторов.

     Помимо  этого, несущая способность дорожных одежд зависит от сцепления уложенных слоев. Сцепление зависит от природы компонентов, состояния, условий контакта и природы внешней среды.

     Сцепление слоев по данной технологии обеспечивается сцепными свойствами вяжущего, а также  возможностью расклинивания материала  нижнего слоя частицами верхнего. Сцепление осуществляется за счет термосклеивания битумной пленки двух слоев в зоне контакта.

     По  технологии "Компакт-асфальт" можно  добиться повышенного сцепления  между нижним и верхним слоем, так как они близки между собой  по температурным значениям. В виду того, что оба слоя находятся в горячем состоянии и смеси достаточно подвижны, в ходе уплотнения может происходить не только "склеивание" слоев, но и их частичное объединение за счет взаимопроникновения материалов двух слоев. В этом случае сцепление между слоями достигает максимальной величины, и отпадает необходимость в предварительной подгрунтовке нижнего слоя перед устройством верхнего слоя ( Фото 8). Этот факт позволяет сократить затраты на устройство асфальтобетонного покрытия. Достигнутое сцепление позволяет добиться высоких показателей несущей способности асфальтобетонного покрытия.

2. Опыт применения  технологии "Компакт-асфальт"

 

     Данная  технология нашла свое применение в  Германии. Первый опытный участок  был построен летом 1995 года на магистрали А 4 в районе г. Штадтрода. Затем в 1997 году еще два участка были построены на автомагистралях А4 и А5 вблизи г. Веймара и г. Альсфельда соответственно. Протяженность этих участков составила по 1500 м при ширине укладки от 11,50 до 12,50 м.

     Для верхнего слоя был применен щебнемастичный асфальт 0/11S и 0/8S толщиной 2,5 см и 2,0 см, а в нижнем слое покрытия асфальтобетон 0/22 S толщиной 9,5 и 10 см.

     Укладка осуществлялась двумя широкозахватными укладчиками и двумя идущими  впереди перегрузчиками смеси ( Фото 9). Таким образом, подвозящие смесь автомобили приходили в соприкосновение только с перегрузчиками. В результате достигаемая постоянная рабочая скорость укладчика препятствовала осадке трамбующей плиты и расслоению смеси. По данной технологии потребность смеси при укладке значительно возрастает, и обеспечить непрерывность работ возможно только при использовании минимум двух заводов-поставщиков.

 

Фото 8. Керн из покрытия, устроенного по технологии "Компакт-асфальт".

 

Фото 9. Укладка смеси двумя широкозахватными укладчиками и двумя идущими впереди перегрузчиками смеси. 

     В процессе производства работ, а также  и в последствии, осуществлялись контрольные замеры продольной и  поперечной ровности, колейности, шероховатости, а также на А4 были установлены  весы для измерения осевых нагрузок.

     Общая протяженность участков, построенных  за последние два года по технологии "Компакт-асфальт" составила около 50 км. При выполнении этих работ было использовано несколько способов подачи смеси при укладке верхнего слоя, но при использовании двух укладчиков возникала проблема образования колеи от гусениц укладчика верхнего слоя на уже уложенном нижнем слое. В случае нахождения образовавшейся колеи в области полосы наката, может быть увеличена опасность образования колей, но окончательное влияние этих деформаций на прочностные характеристики дорожной одежды еще не изучено. 

Из  заключения Национального  Центра Асфальтовых  Технологий, США

(National Center for Asphalt Technology, NCAT)

     По  результатам полигонных испытаний  в условиях, когда в течение 2-х  лет моделируются нагрузки, соответствующие 12-ти летнему циклу эксплуатации покрытия на федеральной автостраде, не было выявлено никаких признаков повреждений и деформаций асфальта. По заявлению инспекторов, оценивавших результаты, после проведения испытаний асфальт выглядел точно так же, как и в день начала эксперимента. Комиссия центра сделала вывод, что технология Компакт-асфальт позволяет достичь увеличения срока службы верхнего слоя (износа) и сделать его продолжительность равной сроку службы выравнивающего слоя асфальтового покрытия. 
 
 
 
 

3. Технология производства  работ.

     Вследствие  анализа результатов производственных работ был разработан комплекс для  укладки асфальтобетонной смеси  по технологии "Компакт-асфальт" (Фото 10, 11), включающий в себя модульный асфальтоукладчик и комбинированный перегрузчик.

     Комбинированный перегрузчик имеет совершенно новый  приемный бункер, который обладает возможностью полной очистки, а, следовательно, позволяет обеспечить попеременную подачу смеси для нижнего и  верхнего слоев из одного и того же бункера.

 

Фото 10. Комплекс для укладки асфальтобетонной смеси по технологии "Компакт-асфальт". 

     Модульный асфальтоукладчик представляет собой базовый асфальтоукладчик, дополненный двумя модулями.

     Первый  модуль представляет собой увеличенный  до 45 тонн бункер. Данный бункер может  быть подсоединен к базовой машине путем заезда укладчика под модуль, т.е. этот бункер является самонесущей конструкцией.

Второй  модуль более сложен по конструкции. Он включает в себя всю конструктивную и техническую части укладчика  верхнего слоя (также и автономное энергоснабжение). Кроме этого, он имеет  шнековый транспортер, по которому смесь  из приемного бункера укладчика верхнего слоя поступает к плите укладчика. Присоединение второго модуля осуществляется тем же способом, что и первого.

     Модульный асфальтоукладчик позволяет укладывать нижний и верхний слой непосредственно  один за другим, не требуя отдельного уплотнения нижнего слоя.

     Переустройство  самой базовой машины не ведет  к большим затратам и в любой  момент может быть использована как  обычный укладчик (Фото 12).

Этот  укладочный комплекс был впервые  опробован в декабре 1998 года на А7 Вюрцбург-Ганновер в районе Кирххаймер Драйек.

     На  технологию "Компакт-асфальт" оформлено  несколько патентов, права на которые  переданы производителю оборудования. Таким образом, организации, закупившей необходимое оборудование не нужно решать вопросы, связанные с правами на применение данной технологии. 

 

Фото 12. Монтаж модульного асфальтоукладчика. 

Реализовать возможности новой  технологии позволяет  в России,  асфальтоукладочный комплекс нового поколения фирмы «Dynapac», состоящий из модульного асфальтоукладчика и перегрузчика 
 

1. Заполнение  бункера укладчика асфальтовой  смесью для нижнего выравнивающего слоя

(на  рисунке выше показано зелёным  цветом).

2. Заполнение  бункера укладчика асфальтовой  смесью для верхнего слоя

(на  рисунке выше показано коричневым  цветом).