Зимняя укладка асфальта: ошибки и инновации

Winter asphalting: errors and innovation

УДК 625.731.1

Кадушкин Константин Вадимович, магистр

(Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет)

E-mail: k.kadushkin@gmail.com

Kadushkin Konstantin Vadimovich, master

 (Saint Petersburg State University of Architecture

and Civil Engineering)

E-mail: k.kadushkin@gmail.com

Аннотация

Согласно современным нормативно-правовым документам (СП, ГОСТ), регламентирующим стандарты укладки асфальта, асфальтирование дорог можно проводить лишь при температуре от +5 С°. Само покрытие дорог может разрушаться в любое время при любых условиях окружающей среды. Какие методы помогут защитить участников дорожного движения от повреждения транспортных средств, и самое главное, повысить безопасность движения, виду образования выбоин и ям на дорогах? Каким образом возможно проводить срочный ремонт дорог в зимний период? На помощь дорожным службам приходят новые технологии, а именно применение холодных и литых асфальтовых смесей, укладка которых может производиться при пониженных температурах.

Ключевые слова: строительство, ремонт, асфальт, покрытие, смесь

Abstract

According to modern legal documents (СП, GOST), which regulates the standards of asphalt paving, asphalting of roads can be carried out only at a temperature of +5 C °. The very coverage of roads can be destroyed at any time under any environmental conditions. What methods will help protect road users from damage to vehicles, and most importantly, improve traffic safety, the type of potholes and pits on the roads? How is it possible to carry out emergency road repairs in winter? To help road services come new technologies, namely the use of cold and cast asphalt mixtures, the laying of which can be carried out at low temperatures.

Keywords: construction, repair, asphalt, surface, mixture

В холодном российском климате температурный режим укладки асфальта то и дело нарушается, что приводит к значительному ухудшению качества созданного дорожного покрытия и увеличению затрат на сезонный и капитальный ремонт. Стремясь закончить работы в срок, компании-подрядчики осуществляют дорожное строительство при минусовых температурах и повышенной влажности (рис. 1).

После застывания смеси влага, попавшая в мельчайшие поры и трещинки нового покрытия, быстро преобразовывается в лёд под воздействием низких температур. Объём замёрзшей воды увеличивается примерно на 10%, в следствие чего в периоды сильных морозов можно наблюдать лопнувшие водопроводные трубы и различные сосуды с жидкостью. Тот же эффект расширения приводит к тому, что наполненные льдом трещины в асфальтобетоне увеличивают свои геометрические и разрушают дорожное покрытие изнутри.

Еще одну проблему также представляет собой сцепление между отдельными слоями покрытия, уложенного при низкой температуре или под осадками. Как отмечают эксперты, даже постоянное прогревание и подсушивание грунтовой основы при помощи специальных устройств не позволяет полностью избавиться от влаги, препятствующей качественной адгезии слоёв дорожных одежд. В соответствии с современными стандартами, единственным видом асфальтирования, который может производиться при практически любых погодных условиях (исключая сильные морозы), остаётся ямочный ремонт с применением специальных смесей.

Применение "Холодных технологий"

Одной из самых современных технологий для аварийного ямочного ремонта является использование так называемого холодного асфальта. В отличие от обычного, “горячего” асфальта, холодный содержит эластичные битумы, вязкость которых повышается при понижении температуры окружающей среды. Также холодные асфальтовые смеси могут включать в себя и специальные композитные добавки, которые улучшают сцепление смеси с дорожной основой и гарантируют дополнительную долговечность. Под давлением в процессе укатки и дальнейшей эксплуатации дороги холодный асфальт окончательно полимеризуется и приобретает значительную твёрдость. Укладывать его можно и в зимнее время года, при температурах до -10  С°. Впрочем, данная технология может использоваться только для ремонта мелких выбоин и ям, кроме того, заплатки из холодного асфальта, прилегающие к неиспользуемым зонам дороги (полосы у края бордюра, вокруг люков и других технических устройств), недостаточно уплотняются колёсами машин и быстрее разрушаются. При строительстве новых автомобильных дорог и капитальном ремонте старых применять ее нельзя.

Рассмотрим преимущества и недостатки холодных смесей в сравнении с обычным горячим асфальтом.

Преимущества:

• Готовые холодные смеси могут храниться без ухудшения своих свойств до 1 года, что позволяет постоянно иметь готовый материал для проведения ремонта;

• Трасса, отремонтированная холодным методом, может быть открыта для движения сразу после укладки. Под весом транспорта холодная смесь окончательно уплотняется и становятся более долговечной;

• Температурный минимум при укладке холодного асфальтобетона составляет от -20 С° до -25 С° по данным разных поставщиков;

• При укладке холодного асфальта не требуются дорогостоящая спецтехники и особые транспортные средства для перевозки смеси.

Недостатки:

• "Холодная смеси" могут использоваться только для небольших ям;

• "Заплатка" из холодной смеси легко поддаётся сдвигу и быстрее теряет свои прочностные свойства на участках торможения и разгона – перекрёстках, пешеходных переходах и т.п.;

• Участки свежего асфальта, прилегающие к неиспользуемым зонам дороги (полосы у края бордюра, вокруг люков и других технических объектов), недостаточно уплотняются колёсами машин и быстрее разрушаются;

• Стоимость холодных смесей в несколько раз превышает цену обычного горячего асфальта (стоимость 1 тонны импортного холодного асфальтобетона составляет около 60 тыс. рублей, 1 тонны стандартного – около 2,5 тыс. рублей).

Горячее литьё: затратная альтернатива

Литой асфальтобетон - еще один вид покрытия, подходящий для укладки асфальта зимой. Смесь состоит из песка, щебня, минерального порошка и битума, доля которого составляет 7,5-10%. Температура самой смеси должна быть около 200 градусов, а укладка производится литьевым методом, отсюда, собственно, и название. Асфальт заливают в яму, где он при охлаждении застывает, не требуя дополнительной утрамбовки. Смесь обладает хорошими адгезионными качествами, морозостойкостью, водонепроницаемостью, пластичностью, долговечностью. Но особенность заключается в том, что укладка асфальта зимой этим методом требует больших затрат. Стоимость материала немного ниже, чем цена холодных смесей, но, для укладки литого асфальта требуются наличие специальной техники (бойлеры, кохлеры) (рис 2). Из-за избыточной пластичности в жаркий летний сезон горячее литьё считается методом временного аварийного ремонта.

По сравнению с обычным горячим асфальтом литой обладает следующими преимуществами и недостатками:

Преимущества

• После заливки горячая смесь уплотняется сама в процессе застывания, благодаря чему не требуются услуги асфальтового катка;

• Литой асфальт имеет исключительные адгезионные свойства и образует прочное сцепление с основой даже при низких температурах и повышенной влажности;

• Возможность осуществлять срочный ремонт при минусовых температурах и во время выпадения осадков.

Недостатки

• Для перевозки горячей смеси требуется дорогостоящая дорожная техника (бойлеры и кохлеры), позволяющая поддерживать стабильно высокую температуру материала и постоянно перемешивать его;

• Ремонт дорог с помощью литого асфальта требует больших затрат энергии (необходимая температура при укладке составляет около +200 С°);

• В тёплый сезон “заплатки” могут нагреваться на солнце до +60 С° и продавливаться под колёсами автомашин.

Вывод

Подводя итоги, можно отметить, что на сегодняшний день применение холодных и литых асфальтовых смесей и является наиболее эффективным методом ямочного ремонта при любых погодных условиях. Есть основания ожидать, что уже в ближайшие годы дальнейшее усовершенствование холодного асфальта позволит успешно вести ремонт дорог даже при сверхнизких температурах. А вот качественное строительство автомобильных дорог в холодный сезон по-прежнему остаётся делом будущего – на данный момент на рынке отсутствуют материалы и технологии, позволяющие при повышенной влажности воздуха и минусовых температурах создать долговечное асфальтовое покрытие, соответствующее всем стандартам.

Литература

1. Леонович, И. И. Диагностика и управление качеством автомобильных дорог: учеб. Пособие Минск: 2011.

2. Веренько, В. А. Деформации и разрушения дорожных покрытий: причины и пути устранения / В. А. Веренько. – Минск: 2008.

3. http://vik95.ru/poleznoe/zimnyaya_ukladka_asfalta.html

4. http://gosvopros.ru/territory/khozyaystvo/winterasphalt/

5. ГОСТ Р 54400-2011 «Асфальтобетон дорожный литой горячий. Методы испытаний»

6. СП 78.13330.2012

Автор: Кадушин Константин (Kadushin Konstantin)