Разместить информацию

Применение полимерно-битумных вяжущих для повышения сроков службы дорожных покрытий.

Применение полимерно-битумных вяжущих для повышения сроков службы дорожных покрытий.
Автор: Л.М.Гохман, Союздорнии,
Зав.лабораторией органических вяжущих материалов
Тел/факс +7 (495) 521-22-38

Катастрофическое положение, которое сегодня сложилось в части сроков службы дорожных покрытий и связанных с этим объемами недоремонта, обусловлено не только недостаточной капитальностью дорожных одежд нежесткого типа, а и недоучетом некоторых факторов в расчете дорожных одежд, а следовательно, и их проектировании, строительстве, ремонте и реконструкции.

Обращает на себя внимание следующий факт. При расчете дорожной одежды, который призван обеспечить ее требуемую капитальность, модуль упругости асфальтобетона принимается равный тому, каким асфальтобетон характеризуется при 0?С а при положительных, особенно максимальных, температурах, фактический модуль упругости асфальтобетона значительно ниже чем при 0?С, приближается к модулю несвязных материалов, следовательно, фактическая капитальность дорожной одежды значительно ниже расчетной.

Если это так, то покрытие летом работает в экстремальных условиях, не предусмотренных расчетом по следующим причинам:
1. Амплитуда прогиба покрытия выше расчетной, т.к. капитальность дорожной одежды ниже расчетной
2. Слой покрытия не приклеен, отсутствует сцепление с нижележащим слоем, так как первой же зимой подгрунтовка треснула
3. Mатериал покрытия работает в водонасыщенном состоянии, ввиду наличия трещин на покрытии и разрешению проектировать асфальтобетон для покрытий с водонасыщением, превышающим 2,5%, что резко снижает его долговременную прочность.

Если исключить из расчета верхний слой асфальтобетонного покрытия, а рассматривать его только как слой износа, отделить его от нижних слоев подгрунтовкой - трещинопрерывающей прослойкой, вместо битумов для верхнего слоя покрытия применять вяжущие, обеспечивающие его требуемые для данных условий эксплуатации сдвигоустойчивость, усталостную прочность, водо-морозостойкость, температурную трещиностойкость и установить требования по водонасыщению покрытия прочность, не более 2,5%, по верхнему слою покрытия устраивать долговечную поверхностную обработку (срок службы не менее 5 лет), возобновляемую каждые 5 лет, можно значительно увеличить сроки службы покрытий досопоставленных со сроками службы дорожной одежды и в ближайшие годы резко сократить, а может быть и ликвидировать недоремонты.

Во всех указанных мероприятиях необходимо заменить битумы на специальные вяжущие нового поколения. К новому поколению органических вяжущих материалов можно отнести комплексные многокомпонентные органические вяжущие (КОВ). Частным случаем КОВ являются полимерно-битумные вяжущие (ПБВ), в частности ПБВ на основе СБС.

ПБВ на основе СБС в отличие от битума наряду с коагуляционным каркасом из асфальтеновых комплексов содержит дополнительную эластичную структурную сетку из макромолекул блоксополимера типа СБС, которая и определяет отличие его свойств от свойств битума. При этом минимальное содержание полимера, при котором эта сетка образуется, составляет (2?2,5)% полимера по массе. Повышение содержания полимера повышает прочность сетки, а следовательно, эластичность и теплостойкость ПБВ и за счет ориентационного эффекта его трещиностойкость.

Увеличение содержания пластификатора позволяет регулировать трещиностойкость ПБВ, обеспечивая температуру хрупкости вплоть до минус 60?С. Введение ПАВ в ПБВ позволяет повысить долговечность покрытий и поверхностных обработок за счет повышения адгезии к поверхности минеральных материалов.

Важно отметить, что варьируя соотношениями полимера и пластификатора могут быть получены ПБВ на основе СБС, обеспечивающие требования, предъявляемые как к вяжущим для асфальтобетонных смесей разных типов и поверхностных обработок, так и к герметикам, гидроизоляциям, кровлям, подгрунтовкам - трещинопрерывающим прослойкам, для любых условий эксплуатации.

«Техпрогресс» много лет и на высоком уровне готовит указанные ПБВ и другие КОВ на основе СБС для любых указанных выше целей по строго обоснованным ценам и изготавливает «под ключ» необходимое оборудование. Лабораторией органических вяжущих материалов Союздорнии (т/ф. 521 22 38) подготовлена необходимая научно-техническая документация для внедрения КОВ в т.ч. ПБВ на основе СБС.

Лаборатория оказывает помощь в обосновании требований и подборе состава указанных материалов.

Считаю необходимым с целью повышения сроков службы дорожных покрытий осуществить следующие мероприятия:
1. Исключить из расчета дорожных одежд верхний слой покрытия в качестве конструктивного, рассматривая его как слой износа, толщиной не менее 6 см. Внести соответствующие изменения в расчеты. Это существенно повысит капитальность дорожных одежд, а следовательно, срок службы покрытий за счет снижения амплитуды прогиба.
2. Включить в качестве одного из основных в расчет дорожных одежд критерий трещиностойкости покрытия: от воздействия температурных напряжений, вызывающих как температурные, так и усталостные трещины, обусловленные качеством применяемых в покрытии материалов, особенно вяжущих; отраженные и усталостные трещины, обусловленные напряжениями, вызванными недостаточной капитальностью дорожной одежды и локальными напряжениями, связанными с деформацией слоев основания и нижнего слоя покрытия в областях трещин и швов.
3. Узаконить и включить в расчет дорожных одежд, а следовательно, и в проекты строительства ремонта и реконструкции дорожных одежд нежесткого типа сплошную подгрунтовку - трещинопрерывающую прослойку под верхним слоем покрытия. Температура хрупкости такой подгрунтовки должна быть не выше температуры наиболее холодных суток района эксплуатации покрытии, а эластичность при 0?С не ниже 70%.
4. При расчете дорожных одежд и верхнего слоя покрытия по критериям трещиностойкости необходимо учесть качество применяемого органического вяжущего материала, а именно в требованиях проекта должна быть заложена температура хрупкости вяжущего по Фраасу не выше температуры наиболее холодных суток района эксплуатации по СНиП 23-01-99, а комплекс показателей свойств должен быть не ниже регламентированного - ОСТ 218.010-98 и ГОСТ 52056-2003.
5. Освоить технологию устройства долговечной (срок службы не менее 5 лет) поверхностной обработки с применением КОВ или ПБВ на основе СБС специального состава и узаконить ее устройство сразу после строительства, ремонта и реконструкции покрытий.
6. Запретить устройство покрытий (в том числе в плане ремонтов и реконструкций) без проверки и дальнейшего обеспечения требуемой капитальности дорожной одежды и водоотвода.

Для реализации предлагаемых выше мероприятий лабораторией разработана следующая портативно-техническая документация по заданию Росавтодора РФ:
1. Проект изменения к ГОСТР 52056 в части: Внесения требований к сцеплению ПБВ со всеми применяемыми в составе полимерасфальтабетона минеральными материалами, как кислых так и основных пород - щебнем, песком и минеральным порошком; внесение региональных требований к температуре хрупкости по Фраасу и к температуре размягчения по методу «Кольцо и шар»; ужесточению требований к показателю эластичности для ПБВ, применяемых для дорог 1 и 2 категории.
2. Проект ГОСТР на смеси полимерасфальтобетонные и полимерасфальтобетон в котором на ряду с действующим для асфальтобетона по ГОСТ 9128-97 комплексом показателей внесены региональные требования по температуре трещиностойкости полимерасфальтабетона, требования по показателю его эластичности и глубине вдавливания штампа уточнены требования к грансоставу для разных типов смеси в зависимости от марки ПБВ, которые позволяют выявить преимущества особенности полимероасфальтобетона.

Упомянутые новые методы изложены в ОДМ 218.2.003-2007 «Рекомендации по использованию полимерно-битумных вяжущих материалов на основе блоксополимеров типа СБС при строительстве и реконструкции автомобильных дорог» утвержденных Росавтодором распоряжением от 01.02.2007 №ОБ-29-р, а так же в ОДМ 218.2.001-2007(Распоряжение № 31-р от 01.02.2007г., и в «Методических рекомендациях по контролю качества полимерасфальтобетонных покрытий с применением ПБВ на основе СБС» (Распоряжение Минтранса России от 10.10.2003г. № ОС-888-р.)

Автор статьи:

ООО Битойл

Битум и битумные технологии

+7-916-6388540
Россия Москва Дмитровское ш д100
Контактное лицо
Написать письмо Сохранить контакт Сообщить об ошибке