Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследований
1.1. Обзор отечественных и зарубежных литературных источников по ликвидации зимней скользкости на автомобильных дорогах 9
1.1.1. Существующие способы борьбы с зимней скользкостью на автомобильных дорогах 13
1.1.2. Опыт применения на автомобильных дорогах материалов покрытий, обладающих противогололедными свойствами 18
1.2. Цель работы и задачи исследований 22
2. Теоретические предпосылки исследований
2.1. Теоретические предпосылки создания антигололедного слоя асфальтобетонного покрытия на основе гидрофобизирующего кремнийорганического модификатора 25
2.2. Анализ и свойства существующих гидрофобизирующих реагнтов и обоснование выбора наиболее приемлемого модификатора для придания асфальтобетону антигололедных свойств 33
2.3. Требования, предъявляемые к принимаемому модификатору 45
2.4. Взаимодействие принятого модификатора МПА-130 с
асфальтобетонной смесью 48
3. Экспериментальная часть
3.1. Методические вопросы исследований 51
3.1.1. Определение противогололедных свойств асфальтобетона..., 51
3.1.2. Методики исследования применяемого битума 57
3.1.3. Методики исследования асфальтобетона, обработанного модификатором МПА-130
3.1.4. Методика определения коррозионной активности слоя асфальтобетонного покрытия обработанного модификатором МПА-130 58
3.2. Материалы, принятые для исследования 59
3.3. Исследование влияния модификатора МПА-130 на эксплуатационные свойства асфальтобетона и компоненты асфальтобетонной смеси 64
3.3.1. Многофакторный план эксперимента и расчет необходимого количества параллельных испытаний 64
3.3.2. Анализ результатов планируемого многофакторного эксперимента 69
3.3.3. Оценка степени влияния модификатора МГТА-130 на свойства битума...83
3.3.4. Исследование влияния модификатора МПА-130 на физико-механические свойства асфальтобетона 85
3.3.5. Определение и оценка коррозионной активности анти гололеди о го покрытия 86
3.4. Выводы по главе 88
4. Опытно-производственные исследования
4.1. Технология устройства верхнего слоя экспериментального асфальтобетонного покрытия с антигололедными свойствами 90
4.2. Строительство опытно-экспериментального участка 94
4.3. Результаты наблюдений за экспериментальным участком и измерения коэффициента сцепления 97
5. Обоснование экономической целесообразности применения антигололедного модификатора 105
5.1. Эффект от зимнего содержания 106
5.2. Эффект в отрасли автомобильного транспорта 108
5.3. Эффект народного хозяйства за счет снижения количества ДТП 109
6. Заключение 112
Список литературы
- Существующие способы борьбы с зимней скользкостью на автомобильных дорогах
- Анализ и свойства существующих гидрофобизирующих реагнтов и обоснование выбора наиболее приемлемого модификатора для придания асфальтобетону антигололедных свойств
- Методики исследования применяемого битума
- Результаты наблюдений за экспериментальным участком и измерения коэффициента сцепления
Введение к работе
Актуальность темы. Лесовозный автомобильный транспорт является важной составляющей технологии лесозаготовительного производства. Недостаточность количества лесных дорог, тяжелые природные и географические условия яатяются причиной сезонности лесозаготовительного производства, что отрицательно влияет на развитие лесопромышленного комплекса. Отсутствие развитой сети дорог круглогодичного действия, а также их неудовлетворительное состояние сказывается на эффективности работы лесовозного транспорта, на долю которого приходится более 87 % объема вывозимых лесоматериалов.
Распоряжением Правительства Российской Федерации от 1 ноября 2002 г. № 1540-р предусматривается ежегодный рост объемов строительства лесовозных дорог круглогодового действия, которые позволят увеличить эффективность работы, а также увеличить скорость движения лесовозных автопоездов.
В зимний период на автомобильных дорогах образуются гололед и снежно-ледяные отложения. Они существенно уменьшают сцепление колес автомобилей с покрытием. Нередки случаи, когда лесовозный автопоезд «складывается» на спуске во время гололеда. В результате на скользких дорогах снижается производительность автомобильного транспорта на вывозке леса и увеличивается количество дорожно-транспортных происшествий.
Борьба с гололедом является исключительно важным мероприятием на зимних дорогах, т.к. гололед представляет настоящее бедствие для дорог, 80 % дорожно-транспортных происшествий происходит на скользких зимних дрогах (это характерно для США, России, Скандинавских стран).
Борьба с зимней скользкостью на автомобильных дорогах в основном ведется с помощью посыпки песчано-соляной смесью, а также с применением различных химических реагентов, содержащих хлориды. Хлориды оказывают негативное воздействие на материалы покрытия, металлические детали машин и дорожных сооружений, а также пагубно влияют на экологическую обстановку придорожной полосы.
Назрела необходимость, чтобы современные методы зимнего содержания автомобильных дорог пошли по пути полного или частичного отказа от распределения хлоридов. Наиболее перспективным является предупреждение образования гололеда за счет создания покрытий автомобильных дорог с противогололедными свойствами, что делает возможным механическое удаление снежно-ледяных отложений снегоуборочной техникой и исключение отрицательного воздействия химических реагентов на окружающую среду. В настоящее время существующие антиобледенительные добавки не нашли широкого применения, поскольку они дорогие и их введение в состав асфальтобетона значительно повышает стоимость покрытия. К тому же, практически все они содержат хлориды.
В настоящей работе для повышения противогололедных свойств асфальтобетона используется кремнийорганический модификатор МПА-130, не со-
держащий хлоридов, разработанный в Уральском государственном лесотехническом университете (УГЛТУ).
Устройство верхнего антигололедного слоя дорожного покрытия на основе гидрофобизирующего модификатора, не содержащего хлоридов, на лесовозных автомобильных дорогах позволит вести активную борьбу с гололедом, благодаря чему повысится коэффициент сцепления колес автомобилей с дорожным покрытием и будет обеспечена нормальная работа лесовозного транспорта. Кроме того, применение таких покрытий позволит улучшить экологическую обстановку придорожной полосы за счет отказа от применения хлоридов.
Актуальность поставленной задачи заключается в разработке технологии устройства верхнего слоя асфальтобетонного покрытия с антигололедными свойствами с помощью гидрофобизирующего модификатора, не содержащего хлоридов, и использование его при устройстве асфальтобетонных покрытий лесовозных автомобильных дорог.
Работа выполнялась по договору с предприятием «ЭКО ПЛЮС» и тематическому плану научных работ Свердловского областного государственного учреждения Управление автомобильных дорог.
Цель работы. Разработать технологию получения верхнего слоя асфальтобетона с антигололедными свойствами за счет введения в состав асфальтобетонной смеси гидрофобизирующего модификатора.
Научная новизна
Предложено в качестве эффективной антигололедной добавки в асфальтобетон использовать кремнийорганический модификатор М ПА-130, не содержащий хлоридов и устраняющий образование центров кристаллизации льда на поверхности дорожного покрытия.
Установлено с использованием разработанных методик для определения противогололедных свойств асфальтобетона, что обработка слоя неуплотненной асфальтобетонной смеси модификатором МПА-130 с расходом 0,55 - 0,65 л/м2 обеспечивает высокие противогололедные свойства асфальтобетонных покрытий.
Показано, что происходящие в присутствии модификатора МПА-130 изменения битума не приводят к снижению показателей физико-механических свойств асфальтобетона.
Разработана регрессионная математическая модель, которая позволяет оценить влияние параметров процесса гидрофобизации слоя асфальтобетона на его антигололедные свойства.
Получен патент на изобретение способа образования противогололедного слоя на автомобильной дороге (заявка № 2003121755, п.р. от 07.08.2004г).
Практическая ценность
Обоснована возможность получения антигололедного асфальтобетона для устройства верхних слоев покрытий автомобильных дорог.
Для повышения противогололедных свойств асфальтобетонных покрытий использован гидрофобизирующий модификатор, не содержащий в своем составе хлористых солей.
Разработана технология приготовления и укладки асфальтобетонной смеси с введением в нее гидрофобизирующего модификатора.
Разработан технологический регламент на приготовление слоя антигололедного асфальтобетонного дорожного покрытия для лесовозных дорог на основе гидрофобизирубщей присадки, не содержащей хлоридов.
Определен экономический эффект от применения асфальтобетонной смеси с антигололедными свойствами в верхнем слое дорожного покрытия.
Обоснованность и достоверность исследований, научных положений и выводов подтверждена лабораторными и опытно-производственными исследованиями, которые выполнены с применением современных приборов и оборудования, с использованием математического аппарата планирования эксперимента.
Научные положения, выносимые на защиту.
Возможность использования в качестве противогололедной добавки в асфальтобетон гидрофобизирующего модификатора, не содержащего хлоридов.
Методика определения прочности сцепления льда с асфальтобетоном.
Регрессионная математическая модель процесса устройства слоя асфальтобетона с антигололедными свойствами.
Технология устройства покрытий автомобильных дорог, обладающих противогололедными свойствами.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и получили одобрение на Международной научно-технической конференции, Екатеринбург, УГЛТУ, 2003г., Всероссийской конференции дорожной отрасли, Челябинск, Уральский филиал МАДИ, 2003г., Научно-технической конференции, посвященной 50-летию ПГТУ и 25-летию Автодорожного факультета ГИТУ, Пермь, ПГТУ, 2003 г., Всероссийской научно-технической конференции, Пермь, ПГТУ, 2004г.
Реализация работы. Устроен экспериментальный участок автомобильной дороги площадью 160 м". Разработан технологический регламент на приготовление слоя антигололедного асфальтобетонного дорожного покрытия на основе гидрофобизирубщей присадки, не содержащей хлоридов. Изданы методические указания к выполнению лабораторных работ по определению сцепления льда с антигололёдным дорожным покрытием, предназначенные для студентов очного и заочного обучения по специальности 260100 «Лесоинженерное дело», специализации «Сухопутный транспорт леса». Заключен договор с ООО «Магистраль» на устройство участка автомобильной дороги с антигололедным слоем износа.
Публикации. По материатам диссертации опубликовано 9 работ, изданы методические указания к лабораторным работам, разработан технологический
регламент, получен патент на изобретение способа образования противогололедного слоя на автомобильной дороге.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы 128 наименований, приложений. В работе содержится 126 страниц машинописного текста без приложений, в том числе 21 таблица, 28 рисунков и фотографий.
Существующие способы борьбы с зимней скользкостью на автомобильных дорогах
В настоящее время получили применение следующие способы борьбы с зимней скользкостью на дорогах: механический, фрикционный, химический, тепловой, а также различные их комбинации [9, 10].
Механический способ борьбы с зимней скользкостью заключается в удалении снежно-ледяных отложений при помощи различных механизмов, например, отвалами снегоуборочной техники или автогрейдера [10]. Способ применяется при отложениях невысокой плотности (300-400 кг/м ). Но даже в этом случае возможно повреждение покрытия из-за значительной адгезии к нему льда, поэтому, как правило, этот способ применяют в сочетании с другими способами. Следует отметить, что эффективное использование механического способа для борьбы с зимней скользкостью возможно только при ус ловии, что ледяные отложения будут иметь незначительное сцепление с материалом покрытия, иначе покрытие может получить повреждения.
В середине прошлого столетия получил широкое распространение фрикционный способ. Этот способ наиболее прост, но большой расход фрик-дионных материалов (песка, отсевов дробления горных пород и т.д.), быстрая их сдуваем ость с проезжей части, а также загрязнение дорог весной, делает этот способ невыгодным.
Химический способ заключается в распределении твердых и жидких химических веществ, содержащих хлористые соли с расходом не бо-лее 10 г/м [6] по поверхности снежно-ледяных отложений. Реагенты могут быть естественного или искусственного происхождения, распределение может производиться как на уже образовавшиеся снежно-ледяные отложения, так и на чистое покрытие в профилактических целях [1, 8]. Данные реагенты действуют по принципу снижения температуры плавления растворов этих веществ. Большинство из применяемых реагентов относятся либо к солям, либо к растворимым органическим соединениям, существенно понижающим температуру замерзания воды.
В основном, в качестве плавящих реагентов применяются хлориды щелочных или щелочноземельных металлов [6, 11, 12], но могут применяться также другие материалы и отходы различных производств - хлориды, нитраты, ацетаты или органические вещества [6, 10, 13, 14]. Кроме того, за рубежом традиционным становится применение жидких природных (естественных) и промышленных (искусственных) рассолов [15, 16].
Наиболее рациональным является профилактический метод борьбы со снежно-ледяными образованиями, заключающийся в распределении противогололедных материалов до возникновения скользкости па проезжей части. В основе этого метода лежит химический метод борьбы с зимней скользкостью. Профилактическую борьбу со скользкостью рекомендуется проводить также во время снегопада с целью предотвращения образования снежного наката.
Существующие в настоящее время требования к зимнему содержанию дорог [6] предусматривают ликвидацию ледяных отложений в установленные сроки. Нормы расхода распределяемых противогололедных материалов назначаются из условия расплавления слоя льда определенной толщины.
В нашей стране нет достаточного опыта использования профилактических мероприятий для борьбы со скользкостью на дорогах, поэтому нормы распределения противогололедных материалов рекомендуются на основе анализа опыта зарубежных стран [20]. Во многих странах для этих целей используются растворы хлоридов кальция, натрия и магния различной концентрации. Например, в Германии считается целесообразным применение смеси солей, состоящих из четырех частей NaCl и одной части СаСЬ, что обеспечивает лучшее таяние снега или льда и более продолжительный срок действия. Для реализации этого способа разработаны и выпускаются промышленностью двухкамерные распределители, в которых дозирование и смешивание происходит автоматически во время распределения на дороге [18].
Основным направлением снегоборьбы в Швеции является мокрый розлив NaCl с добавками СаС12. Наиболее перспективной представляется смесь СМА (кальциево-магниевый ацетат), дающего эффективные результаты и не вызывающего коррозии стали [18, 19].
Норма расхода сухого вещества зависит от вида реагента и изменяется в различных странах от 4 г/м до 20 г/м . Точность и качество дозирования при этом очень высоки. Так, например, во Франции разработано устройство, позволяющее распределять до 3 г/м2 сухих или увлажненных солей при ширине распределения до 14 м [21].
Отечественная техника, существующая на сегодняшний день, не позволяет выдерживать такие малые нормы распределения материалов. И только опытные образцы новых распределителей обеспечивают минимальную норму распределения до 10 г/м [22].
Анализ и свойства существующих гидрофобизирующих реагнтов и обоснование выбора наиболее приемлемого модификатора для придания асфальтобетону антигололедных свойств
Материалы для придания асфальтобетону противогололедных свойств должны удовлетворять следующим требованиям [74, 75, 76]: - быстро взаимодействовать со снежно-ледяными отложениями, от чего существенно будет зависеть время ликвидации зимней скользкости, а, следовательно, и безопасность дорожного движения; - не повышать скользкость дорожного покрытия до опасных значений, что обусловлено повышенной гигроскопичностью многих противогололедных реагентов; - не вызывать прежде временного разрушения дорожных покрытий; - иметь невысокую стоимость, чтобы не приводить к существенному удорожанию готового покрытия; - не угнетать зеленые насаждения за пределами полосы отвода и не оказывать влияние на растения, растущие у дороги; - иметь удобный способ распределения (для реагентов) и прививки материалам по всей толщине верхнего слоя покрытия.
Помимо перечисленных характеристик, данные вещества должны обладать рядом особых технологических свойств, таких как: - высокая адгезионная прочность пленок модификатора; - химическое сцепление гидрофобизатора с силикатной подложкой; - низкая адгезия воды и пленки льда к модифицированной подложке; - отсутствие водорастворимости пленки модификатора; - невысокая коррозионная активность или ее отсутствие по отношению к металлическим и резиновым поверхностям.
Химическое сцепление реагентов с силикатной поверхностью абсолютно необходимо для того, чтобы предотвратить их унос под воздействием автотранспорта, а также для того, чтобы продлить срок службы верхнего слоя асфальтобетонного покрытия. Кроме того, необходимо учитывать такие характеристики гидрофобизатора, как толщина и равномерность образуемого им на поверхности гравия слоя, что, в свою очередь, зависит от степени полимеризации данного вещества. При выборе или синтезе подобных добавок необходимо также учитывать и экономические характеристики, отражающиеся на себестоимости дорожного покрытия.
К наиболее часто используемым для гидрофобизации поверхности алю-мосиликатных носителей реагентам относятся, прежде всего, кремнийоргани-ческие соединения [78-85].
Существует два противоречивых взгляда на природу связи водоотталкивающих кремнийорганических покрытий с поверхностью гидрофобизованных материалов. Одни авторы считают, что полисилоксановая пленка химически связывается с поверхностью [86-88], другие же полагают, что она удерживается на поверхности лишь вандерваальсовыми силами [89, 90]. Против второй точки зрения говорит тот факт, что устойчивые гидрофобные покрытия могут образовывать лишь кремнийорганические мономеры и полимеры, имеющие у атома кремния реакционно-способные функциональные группы, реагирующие с материалом поверхности.
Известно, что в обычных условиях поверхность силикатов гидратирова-на и содержит гидроксильные группы, валентно соединенные с поверхностными атомами [91]. Именно взаимодействие данных групп с кремнииорганическими соединениями и приводит к их химическому закреплению на поверхности алюмосиликатного носителя. Для улучшения связывания поверхностей ряда материалов с водоотталкивающими кремнииорганическими покрытиями на них наносят слой гидролизованного тетраэтоксисилана, то есть частично этерифици-рованной поликремневой кислоты, насыщенной группами Si-OH [92].
Высокая реакционная способность поверхностных гидроксильных групп силикатов позволяет применять кремнийорганические соединения различных классов для модифицирования их поверхности с целью получения материалов, обладающих гидрофобными, антиадгезивными и другими технологически полезными свойствами. Модифицирование поверхности дает возможность изменить адгезию к ней жидких и твердых тел, а также силы адсорбционного взаимодействия.
Методики исследования применяемого битума
За меру агрессивного воздействия противогололедного материала на металл принята скорость потери массы на единицу площади образца за определенный промежуток времени по ГОСТ 9.905-82.
Ввиду того, что модификатор МПА-130 имеет свои специфические особенности по механизму своего действия, в метод по определению коррозионной активности, изложенный в пункте 2.7 методики [124], было решено внести некоторые изменения.
Для оценки коррозионной активности асфальтобетонного покрытия обработанного модификатором МПА-130 готовились образцы антигололедного покрытия методом, описанным в п.3.1.1, затем на поверхность подготовленного образца устанавливалось кольцо диаметром 120 мм и высотой 30 мм. Для более плотного прилегания кольца к поверхности образца, место соприкосновения уплотнялось силиконовым уплотнителем. Далее, в кольцо наливалась дистиллированная вода в количестве 300 мл и перемешивалась для лучшего смачивания кисточкой в течение 5 минут. Затем вода сливалась в стеклянную емкость, после чего в нее помещалась металлическая пластина. Далее испытание проводилось в соответствии с методикой [124].
Для сравнения проводилась оценка коррозионной активности дистиллированной воды и раствора технической соли 5%-ной концентрации в соответствии с методикой [124]. Материалы, принятые для исследования
В качестве реагента, не содержащего хлоридов, придающего асфальтобетону антигололедные свойства использовался модификатор МПА-130, представляющий собой смесь органических поликислот нейтрализованных с помощью водного раствора силиката натрия. Модификатор изготовлен на предприятии ЗАО «ЭКО ПЛЮС» совместно с кафедрой физической, аналитической и органической химии УГЛТУ.
Для приготовления асфальтобетонной смеси были приняты следующие материалы, используемые при производстве асфальтобетона в дорожных организациях Екатеринбурга и области: 1) щебень фракции 5 —20, производства АО «У РА Л АСБЕСТ»; 2) отсев вторичного дробления гранита АО «УРАЛАСБЕСТ», фракций 0-5; 3) доломитовый активированный минеральный порошок (АМП), изготав ливаемый на предприятии ООО «Екатеринбургский асфальтобетонный завод».
Гранулометрические составы используемых минеральных материалов представлены в таблице 3.2.
Основные свойства применяемых минеральных материалов характеризуются показателями, приведенными в таблицах 3.3 — 3.5.
Состав асфальтобетонной смеси был подобран исходя из климатических условий II — IV дорожно-климатической зоны, согласно ВСН 46-83 и ГОСТ 9128-97, поэтому для исследований применялся битум марки БНД 90/130. показатели основных физико-механических свойств применяемого битума представлены в таблице 3.6.
Модификатор МПА-130 вводился в состав асфальтобетонной смеси следующим образом: - при приготовлении образцов для определения антигололедных свойств асфальтобетона - путем розлива по слою неуплотненной асфальтобетонной смеси оптимального количества реагента; - при приготовлении образцов для определения физико-механических свойств асфальтобетона — путем смешивания модификатора МПА-130 с асфальтобетонной смесью. Количество модификатора в % по массе, определялось из расчета оптимального расхода его, л/м при устройстве асфальтобетонного слоя толщиной 3,0 см и составило 0,46% (по сухому остатку).
Целью данной работы являлось снижение работы адгезии воды и, соответственно, адгезионной прочности пленки льда к асфальтобетону за счет изменения свойства поверхности частиц щебня и гравия, входящих в состав асфальтобетонного покрытия с помощью органического модификатора.
Изменение поверхностных свойств минеральной части асфальтобетонной смеси не может не повлиять на взаимодействие компонентов смеси и на физико-механические свойства асфальтобетона в целом. Поэтому необходимо комплексное исследование изменений физико-механических и эксплуатационных показателей асфальтобетона, обработанного модификатором.
Противогололедные свойства асфальтобетона, модифицированного гидро-фобизирующим реагентом МПА-130 определялись с использованием специ ально разработанной методики при помощи изготовленного приспособления (рис. 3.1). Для обеспечения сопоставимости результатов, испытания проводятся с использованием морозильного шкафа при температурах: -3, -5,-7,-10,-15 и -20 С.
При приготовлении образцов асфальтобетона с противогололедными свойствами варьировались факторы, наиболее значимые, на наш взгляд, в этом процессе, а именно: расход модификатора - 0,0-1,0 л/м2; температура смеси в момент введения модификатора- 120-160 С; время ожидания после введения модификатора в асфальтобетонную смесь до начала ее уплотнения — 0,0-5,0 мин.
Для выявления степени влияния трех вышеперечисленных факторов на противогололедные свойства асфальтобетона был проведен планируемый многофакторный эксперимент. Также задачами планируемого эксперимента были: нахождение оптимальных параметров варьируемых факторов и создание математической модели процесса устройства антигололедного покрытия.
В качестве функции отклика системы на изменение варьируемых факторов была выбрана величина касательного напряжения сдвига льда относительно асфальтобетонного образца. Таким образом, целевая функция имеет вид: T=f(v,t,T) - min, (3.3) где: т - касательное напряжение сдвига льда относительно поверхности образца асфальтобетона, Н/см2; v - расход модификатора, л/м2; t - температура смеси в момент введения модификатора, С; Т — время прошедшее после введения модификатора в асфальтобетонную смесь до ее уплотнения, мин. В таблице 3.8 приведены физические и кодированные значения уровней варьирования факторов.
Результаты наблюдений за экспериментальным участком и измерения коэффициента сцепления
Для устройства верхнего слоя дорожного покрытия с антигололедными свойствами применялись материалы, отвечающие требованиям ГОСТ 9128-97, ГОСТ 8267-93, ГОСТ 8736-93, ГОСТ 22245-90 и ГОСТ 16557-78. При этом марка щебня по износу в полочном барабане должна быть не ниже I - II, а песок не должен содержать глинистых и пылеватых частиц, определяемых отмучиванием, более 5%, в том числе глины не более 0,5%. В качестве антигололедного модификатора применялся гидрофобизирующий реагент МПА-130 с расходом 0,55-0,65 л/м2.
Покрытия из асфальтобетонной смеси устраивается в сухую погоду: весной при температуре окружающего воздуха не ниже плюс 5 С, осенью - не ниже плюс 10 С и покрытие не должно быть влажным.
Перед началом работ по укладке асфальтобетонной смеси поверхность основания, на которое предстоит укладывать асфальтобетонную смесь должно соответствовать требованиям СНиП 3.06.03-85, иметь нормативную плотность, ровность, быть чистым и сухим.
При этом следует принимать во внимание, что при новом строительстве дорог подготовительные работы включают: - обработку поверхности основания битумной эмульсией или жидким битумом равномерным слоем не менее чем за 6 часов до укладки асфальтобетонной смеси. Расход материалов составляет: при обработке жидким битумом 0,5 - 0,8 л/м , а при использовании 50% - й битумной эмульсии 0,4 - 0,7 л/м . Обработка основания может не производиться, если интервал времени между его устройством и укладкой смеси составляет менее 2 суток и отсутствует движение дорожно-строительных машин; - геодезическую разбивку с установкой контрольных маяков,
При реконструкции и капитальном ремонте дорожной одежды подготовительные работы включают: - очистку основания от пыли и грязи с помощью поливомоечных машин или компрессора (сжатым воздухом); - просушку влажного основания; - проверку ширины, ровности, продольных и поперечных уклонов с помощью геодезических инструментов, укладываемого асфальтобетонного покрытия с антигололедным слоем.
Укладку асфальтобетонных смесей на подготовленное основание следует делать асфальтоукладчиком с автоматической системой контроля толщины укладываемого слоя.
Температура уложенной асфальтобетонной смеси перед введением гид-рофобизирующего модификатора должна соответствовать требованиям СНиП 3.06.03-85 и быть не ниже 120 С. Толщина укладываемого слоя асфальтобетонной смеси должна быть на 10-15% больше проектной, то есть иметь запас на уплотнение смеси.
Обработку горячей поверхности асфальтобетонной смеси модификатором следует производить сразу после укладки смеси вслед за асфальтоукладчиком. Для этого на задней стенке асфальтоукладчика монтируются два бака емкостью по 200 - 300 л, в которые заливается модификатор (рис. 4.1). Через систему шлангов с помощью гидронасоса модификатор попадает в две горизонтальные трубки. Длина трубок равна ширине полосы укладываемой асфальтобетонной смеси. Для равномерного полива по всей длине трубки снабжены форсунками (рис. 4.2).
Уплотнение асфальтобетонных смесей, в соответствии с требованиями СНиП 3.06.03-85, осуществляется через 1,0 - 1,5 мин после их укладки при температуре смеси не ниже 120 С. Скорость и порядок проходов катков регулируются в соответствии с требованиями СНиП 3.06.03-85.
Для устройства антигололедных слоев покрытий разработан технологический регламент на приготовление слоя антигололедного асфальтобетонного дорожного покрытия на основе гидрофобизирубщего модификатора, не содержащего хлоридов [приложение 1].
Качество анти гололедных свойств верхнего слоя асфальтобетона оценивается по пробам асфальтобетонной смеси (не менее трех образцов) путем намораживания слоя льда на образцах и его срыва на стенде в условиях специализированной лаборатории. Аналогично для сравнения выполняются исследования на асфальтобетоне, не обработанном антигололедным модификатором. Остальные параметры контролируются согласно СНиП 3.06.03-85.
Для проверки результатов исследований осенью 2004 года было осуществлено строительство опытно-экспериментального участка асфальтобетонного покрытия, обладающего противогололедными свойствами [приложение 2].
Опытный участок площадью 160 м был построен на территории УГЛТУ во время ремонта дорожного покрытия, В задачу опытно-производственных испытаний входила проверка антигололедных свойств асфальтобетонного покрытия, обработанного модификатором МГЛА-130.
Асфальтобетонная смесь была приготовлена на асфальтобетонном заводе Екатеринбургского дорожного ремонтно-строительного управления «Сверд-ловскавтодор» с соблюдением всех требований ГОСТ 9128-97 [приложение 3].
Работы по укладке асфальтобетона были выполнены 30 сентября 2003 года ЕДРСУ «Свердловскавтодор»,
Строительство опытного участка велось согласно ВСН 14-95 [126]. Температура воздуха в день укладки равнялась 12 С. Температура асфальтобетонной смеси к моменту уплотнения составляла 120 - 130 С. Технология устройства антигололедного слоя включала в себя следующее: - на отремонтированное и подгрунтованное битумом старое покрытие автомобилем КДМ 53213 рассыпалась в небольшие «кучки» горячая асфальтобетонная смесь. «Кучки» сразу разравнивались с помощью лопат и граблей ровным слоем;
