УП «МИНСКОБЛДОРСТРОЙ»: НОВЫЙ ПОДХОД К РЕМОНТУ ЦЕМЕНТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ

Суть проблемы заключается в различии деформативных свойств цементобетонного покрытия и битумосодержащего материала защитных слоев. Соотношение коэффициентов линейного температурного расширения цементобетона и асфальтобетона рав-но 10. Материалы таких защитных слоев в силу своих физико-механических свойств не обеспечивают деформации, которые образуются на контакте «покрытие — защитный слой». Уже через год в результате низкого качества и, как следствие, быстрого старения вяжущего образуются отраженные трещины с последующим разрушением защитного слоя в зоне деформационных швов. Таким образом, устройство защитных слоев на цементобетонных покрытиях методом традиционных поверхностных обработок или слоя асфальтобетона на битумных вяжущих (как правило, толщиной не менее 12 см) не обеспечивает надежности защиты. Снижение растягивающих напряжений, действующих на защитные слои из модифицированных битумов, является основной задачей при ремонте цементобетонных покрытий. Одним из таких видов ремонта и усиления покрытий является устройство упругих поглощающих мембран и прослоек, снижающих действие растягивающих напряжений и в конечном итоге исключающих появление отраженных трещин. В мировой практике известно достаточное количество технических решений использования упругих поглощающих мембран на основе модифицированных битумов. Основными дефектами цементобетонных покрытий являются: наличие раскрытых и нераскрытых трещин на плитах покрытия как в продольном, так и в поперечном направлениях; отсутствие герметизации продольных и поперечных швов, их разрушение и засорение; шелушение поверхности бетонного покрытия; наличие ям и выбоин; разрушение цементобетонных плит, вертикальное и/или горизонтальное их смещение. Условно, по сочетанию дефектов можно классифицировать три степени разрушения цементобетонного покрытия, подлежащего ремонту с применением технологий на основе полимерных вяжущих: первая степень — отсутствие герметизации продольных и поперечных швов и их засорение; поверхность бетонного покрытия ровная, без шелушения; разрушение плит произошло за счет образования температурных трещин, в основном, в продольном направлении; вертикального и горизонтального смещения плит нет; вторая степень — имеются места с незначительным горизонтальным и вертикальным перемещением плит или их фрагментов; в остальном, состояние покрытия аналогично первой степени; третья степень — в дополнение к дефектам второй степени имеют место шелушение поверхности бетонного покрытия, очаговые места разрушения покрытия. Технология ремонта цементобетонного покрытия состоит из подготовительных работ, устройства трещинопрерывающей мембраны из модифицированного битума с предварительной подгрунтовкой покрытия, устройства защитного слоя методом поверхностной обработки или из асфальтобетонной смеси на модифицированном битуме. Основные технические решения по ликвидации дефектов назначаются в зависимости от состояния покрытия и технико-экономического обоснования. На подготовительном этапе организуется безопасное движение на ремонтируемом участке, выполняется герметизация швов и трещин, очистка покрытия от пыли и грязи, ликвидируется ямочность. Как правило, необходимо устройство швов расширения через 250—300 м, шириной 0,7 м, с последующим заполнением их пористым асфальтобетоном на модифицированном битуме. При ремонте и герметизации швов и трещин цементобетонных покрытий в УП «Минскоблдорстрой» применяются следующие материалы: грунтовки Г-1, Г-2, обеспечивающие адгезию мастичного заполнителя к цементобетонному покрытию и герметичность шва во всем диапазоне рабочих температур в сухом и водонасыщенном состоянии в условиях многократного температурного расширения/сжатия; битумно-полимерная мастика Ш-75, изготавливаемая с применением полимеров отечественного или зарубежного производства и обладающая высокими показателями теплостойкости и деформативности при отрицательных температурах; черный щебень. Перед устройством трещинопрерывающей мембраны необходимо выполнить подгрунтовку бетонного покрытия катионными битумными эмульсиями с 30-процентным содержанием битума. Устройство мембраны производится путем распределения по поверхности бетонного покрытия модифицированного битума. Рабочая температура вяжущего должна быть в пределах I70—180 оC. При устройстве защитного слоя методом одиночной поверхностной обработки осуществляется россыпь черного щебня фракции 6,3—10 мм. С целью обеспечения надежного сцепления щебеночного материала с вяжущим технологический разрыв между розливом битума и распределением черного щебня должен быть не более 30 секунд. Уплотнение щебня производится сразу после его распределения с помощью пневмокатков за 3—5 проходов по одному следу. При устройстве защитного слоя методом двойной поверхностной обработки после устройства нижнего слоя щебнем фракции 10—14 мм производится второй розлив модифицированного битума. После этого, вслед за розливом вяжущего, производится россыпь черного щебня фракции 4—6,3 мм с последующим уплотнением его с помощью пневмокатков за 3—5 проходов по одному следу. Через 2—3 часа после уплотнения производится удаление незакрепившегося щебня механическими щетками и открывается движение транспорта с ограничением скорости не более 40—50 км/час в течение первых двух суток после выполнения ремонтных работ. Подготовительные работы и создание трещинопрерывающей мембраны при устройстве защитного слоя из асфальтобетонной смеси на модифицированном битуме аналогичны описанным выше. Для сохранения целостности мембраны при передвижении асфальтоукладочной техники (во время укладки защитного слоя) производится распределение технологического слоя черного щебня фракции 10—14 мм. В целях качественного сцепления щебня с модифицированным битумом мембраны технологический разрыв между розливом вяжущего и россыпью щебня должен быть не более 1 мин. Уплотнение щебня должно осуществляться катками на пневмоходу за 2—3 прохода по одному следу. Устройство защитного слоя из асфальтобетонной смеси на модифицированном битуме может осуществляться на следующий день, но не позднее 3 суток после распределения щебня. Толщина защитного слоя определяется в зависимости от интенсивности движения и обычно варьируется в пределах 3—4 см. Укладку его следует осуществлять асфальтоукладчиком на всю ширину покрытия или, при отсутствии широкозахватных асфальтоукладчиков, сопряженными полосами. Для обеспечения качественного поперечного сопряжения продольных полос длина укладываемой полосы назначается в зависимости от температуры окружающего воздуха и не должна превышать 100 м. Температура асфальтобетонной смеси на технологических этапах ее использования должна быть: при выходе из смесителя — 170—180 оС; при укладке — не менее 150 оС; при уплотнении — не менее 125 оС. Уплотнение смеси (первые 2—3 прохода) рекомендуется осуществлять катками на пневмоходу или комбинированными катками с вибротрамбующим эффектом. Последующие 5—6 проходов осуществляются гладковальцевыми катками массой 8—10 т. Качество и срок службы защитных слоев определяются не только строгим соблюдением технологии приготовления и хранения модифицированного битума, но и физико-химическими свойствами исходного сырья — битума. Опыт показал, что битум, выпускаемый на крупнотоннажных производствах с глубокой переработкой нефти, не отвечает требованиям стандартов. Осознание этого факта определило необходимость создания в УП «Минскоблдорстрой» локальной битумной установки, которая позволила выпускать дорожные битумы и вяжущие на их основе со строго заданными физико-химическими свойствами и дала возможность освоить спектр новых технологий строительства и ремонта автомобильных дорог. Внедрение прогрессивных технологий не дань моде. Целью является снижение ресурсо- и энергоемкости выполняемых работ, повышение технико-эксплуатационных характеристик и продление сроков службы дорожного покрытия при снижении удельных затрат. Объемы внедрения и полученный экономический эффект приведены в таблице. Экономия основных строительных материалов и энергоносителей составила: битума — 10,3 тыс. т; щебня — 179 тыс. куб. м; минерального порошка — 11 тыс. т; электроэнергии — 2,9 млн. кВт/час; условного топлива — 1,7 тыс. т. Для обеспечения высокого качества работ в УП «Минскоблдорстрой» разработана и действует система управления качеством, которая впервые среди дорожных организаций Республики Беларусь была сертифицирована по стандарту ИСО 9001. УП «Минскоблдорстрой» готов к любым формам взаимовыгодного сотрудничества в области внедрения перечисленных технологий, а также может выполнить работы любой степени сложности по проектированию, строительству и ремонту автомобильных дорог. УП «МИНСКОБЛДОРСТРОЙ» 220030 г. Минск, пл. Свободы, 13/2 Тел./факс +7 (375 017) 223-4639 E-mail: dorstroy@inbox.ru www.dorstroy.by.ru