Битумная эмульсия — экономичный и чистый продукт

Окончание.Начало в СиН № 41

Продемонстрированная участникам научно-практической конференции “Современные дорожные технологии” механизированная укладка поверхностного покрытия Slurry Seal является примером международного разделения труда.Если говорить о ремонте дорожных покрытий, то таковой бывает как профилактическим, так и адресным, в ходе которого устраняются определенные дефекты покрытия. Выбор конкретной технологии Сларри Сил и подбор конкретного состава смеси зависят от того, какова конечная цель применения данной технологии. Поэтому заказчику задаются следующие вопросы: вы хотите устранить колейность, выполнить ямочный ремонт или нанести на покрытие защитный слой? Какую текстуру покрытия вы хотите получить? Чего вы хотите достичь, внедряя технологию Сларри Сил, - увеличить шероховатость покрытия или просто добиться его герметичности? И, разумеется, насколько долговечное покрытие вы хотите получить?

Если говорить о технологии устройства покрытий типа Сларри Сил, то следует упомянуть о таких положительных особенностях, как увеличение шероховатости покрытия, обеспечение его водонепроницаемости и устойчивости к окислительным процессам, предотвращение отрыва щебня, восстановление цвета и текстуры дорожного покрытия, утраченных в процессе эксплуатации.

Если говорить о времени, которое проходит с момента закрытия движения до момента его возобновления, то есть составы, которые обеспечивают возможность очень быстрого возобновления движения после ремонта, а есть и такие, после применения которых следует выдержать более длительную паузу.

Если говорить об устройстве защитных покрытий типа Микроасфальт, то это - в принципе то же покрытие Сларри Сил, однако есть ряд других положительных моментов. Например, если вы хотите перепрофилировать, выровнять свое дорожное покрытие, то есть устранить такой дефект, как колейность, то в данном случае лучше прибегнуть к такой технологии, как Микроасфальт. В данном случае можно говорить о слое большей толщины, нежели толщина традиционного покрытия типа Сларри Сил.

Еще одно положительное качество технологии Микроасфальт состоит в том, что участок движения может быть открыт очень быстро после окончания технологических процессов.

Если говорить о максимальной толщине защитного слоя Сларри Сил, то она сопоставима с максимальной толщиной зерен щебня смеси.

Для устранения колейности должен быть подобран специальный состав, причем в данном случае к смеси предъявляются повышенные требования. Обязательно должна произойти химическая реакция, позволяющая вытеснить воду из состава смеси.

Ожидание полного испарения воды из толстого слоя чревато созданием неудобства для пользователя.

Кроме того, смесь должна быть достаточно жесткой для того, чтобы более крупные частицы щебня не упали на дно. А еще она должна быть достаточно стабильной для того, чтобы процесс ее уплотнения под действием колесных нагрузок завершился достаточно быстро. Разумеется, материал не должен растекаться с образованием повторной колеи. Как правило, Сларри Сил наносится очень тонким слоем - на высоту самого крупного камня щебеночной фракции. То же можно сказать и о технологии Микроасфальт. Однако в данном случае толщина слоя эмульсионной битумной смеси может быть увеличена.

И Сларри Сил, и Микроасфальт - это прогрессивные ремонтные технологии. Разница же между ними зависит от того, в каких условиях эти технологии используются.

Например, при устройстве автостоянки должен использоваться так называемый тип 1 смеси - речь идет о максимальной герметизации имеющегося покрытия. Кроме того, требуется увеличенная шероховатость покрытия.

При создании смеси типа 1 используется щебень фракции 3-4 мм (это - самый крупный размер щебня).

При строительстве аэропортов, где шероховатость также необходима, но до определенных пределов, как правило, используется смесь типа 2. В данном случае используется покрытие типа как Сларри Сил, так и Микроасфальт.

На улицах с низкой интенсивностью движения также, как правило, используется смесь второго типа. Необходимости в применении технологии Микроасфальт не существует - это достаточно дорогое удовольствие. Проезжая часть таких улиц не страдает таким дефектом, как колейность.

Максимальный размер зерен щебня смеси достигает 5-6 мм.

Если речь идет о загородных автодорогах с высокой интенсивностью движения, то в данном случае лучше использовать смесь типа 3, устраиваем ли мы покрытие Сларри Сил или Микроасфальт. В случае использования технологии Сларри Сил необходима предварительная модификация исходного битума с учетом высокой интенсивности движения.

Еще одним очень важным фактором представляется реактивная способность щебня по отношению к битумной эмульсии. Максимальный размер щебня, используемого в смеси типа 3, - 9-10 мм. Если покрытие страдает колейностью в той или иной степени, то геометрические характеристики явления определяются с помощью рейки и нивелира. Приступая к ликвидации колейности, работники дорожно-эксплуатационной службы должны располагать смесью разных характеристик. Существуют Сларри-составы, приготавливаемые на основе эмульсий, основу которых, в свою очередь, составляют модифицированные битумы. То, что битумная эмульсия, имеющаяся в вашем распоряжении, произведена на основе модифицированного битума, вовсе не означает, что в дальнейшем она может быть применена для устройства микропокрытия.

Сларри Сил и Микроасфальт - это своеобразные системы. Поэтому все связанное с ними следует рассматривать в комплексе. Ни в коем случае не следует рассматривать отдельно битум, отдельно - минеральную часть. Рассмотрение же функционирования системы - это рассмотрение взаимодействия ее составляющих.

Как известно, полимеры способны увеличить температурный диапазон, в котором работают битумы. Кроме того, добавки к полимерам способны увеличить как вязкость, так и эластичность смеси. Ну, и, разумеется, за счет применения полимеров увеличивается внутренняя прочность смеси.

Если производитель дорожных работ располагает полимеросодержащейэмульсией, то эластичность материала в значительной степени способствует получению более эластичной смеси, чем при использовании нормального дорожного состава.

Механические показатели смеси лучше также рассматривать в комплексе, не отделяя их друг от друга. Для этого в лабораторных условиях подбирается состав смеси. При этом испытывается вся смесь, а не отдельные ее компоненты.

По результатам испытаний можно определить процентное соотношение составляющих смеси - эмульсии, минерального материала, цемента, воды и добавок. Добавки способствуют увеличению удобоукладываемости и уменьшению времени набора покрытием прочности.

Все необходимые составляющие вводятся в приемный бункер смесителя, перемешиваются и распределяются по поверхности, на которую должно быть нанесено покрытие.

Путем пробного подбора состава можно ответить на ряд вопросов, которые возникают в процессе применения смеси на дорогах. В частности, будет ли производитель работ располагать временем, достаточным для перемешивания составляющих смеси в приемном бункере и укладки смеси на дороге. А вот еще два чрезвычайно важных вопроса: будет ли полученная смесь достаточно стабильной и будет ли покрытие, устроенное с ее применением, достаточно долговечным.

Если производитель работ намеревается максимально сократить время стабилизации смеси (процесс набора прочности), независимо от того, применяет ли он технологию Сларри Сил или Микроасфальт, требования к материалам должны быть как можно более жесткими. Необходимы точное знание характеристик битума и щебня и стопроцентная уверенность в том, что эти два материала могут работать друг с другом.

Кроме того, ему необходимо определить тип эмульгатора.

При обладании применяемой смесью нормальной консистенции все материалы, входящие в ее состав, функционируют в соответствии с нормативными требованиями. При этом по ходу движения укладчика вырабатывается смесь равномерного состава, укладываемая равномерным слоем.

Ни в коем случае не должно быть такого явления, как растекание смеси или выталкивание воды из смеси. Смесь должна быть такой консистенции, чтобы производитель работ не терял контроля как ее удобоукладываемости, так и технологического процесса в целом.

Следует отметить, что консистенция смеси зависит от характеристик исходных материалов, а не от тех или иных технологических особенностей оборудования. Функция оборудования состоит в тщательном перемешивании всех составляющих и укладке получаемой смеси на поверхности покрытия.

Технологически несовместимые материалы не смогут быть уложены независимо от технологических особенностей оборудования.

Как правило, коричневый цвет присущ тем покрытиям типа Сларри Сил, которые быстро набирают прочность.

Наипервейшая особенность технологического процесса состоит в том, что предварительно должны быть обеспечены характеристики щебня и цемента. В случае использования тех или иных химических добавок, служащих для контроля стабилизации эмульсии, добавки эти должны вводиться непосредственно в воду.

Процесс смешивания осуществляется в миксере. Шнеки, находящиеся в распределительной коробке, способствуют как перемешиванию смеси, так и распределению ее равномерным слоем по поверхности покрытия. Очень важно: эмульсия должна добавляться только тогда, когда уже ранее перемешаны предварительно увлажненные минеральные составляющие.

Естественно, остановку технологического процесса производитель работ желает начать с остановки подачи минеральных материалов. Эмульсия же будет по-прежнему попадать в бункер. Однако машина снабжена переключателем, с помощью которого можно контролировать подачу материалов.

Вот технология устройства покрытия типа Микроасфальт. Обычно речь идет о системе, которая позволяет быстро набрать прочность и открыть участок движения.

Как правило, когда исходные компоненты смешиваются в смесителе и подаются в распределительную коробку, то время перемешивания должно составлять от 15 до 45 секунд. Кроме того, необходимо располагать запасом времени, в течение которого можно успеть вмешаться в технологический процесс до распада эмульсии. С момента подачи воды данное вмешательство не представляется возможным. Поэтому на весь цикл отводится 3 минуты.

Одной из причин, требующей достаточно времени для перемешивания материала, является повышенная реактивная способность материала после того, как смесь стабилизируется (набирает прочность). Поэтому, для того чтобы в той или иной степени контролировать процесс, следует вводить добавки. Впрочем, существует определенный предел введения добавок, после которого они оказывают уже негативное воздействие.

В случае, если смесь обладает теми или иными огрехами в области удобоукладываемости, должен быть пересмотрен процесс приготовления эмульсии, в частности, введено дополнительное количество эмульгатора или добавок.

Несколько слов о работе распределительной коробки и шаблонов, с помощью которых регулируется подача материалов на поверхность покрытия. Толщина слоя определяется максимальным размером щебня. Она должна превосходить этот размер примерно в 1,5 раза.

За счет регулирования подъема шаблона можно регулировать плотное заполнение колеи, если ее глубина не превышает 15 мм. Если колея глубже, следует подумать о конструктивном усовершенствовании распределительной коробки.

Есть специальный шаблон, с помощью которого можно регулировать толщину укладываемого слоя. Обычно ширина распределительной коробки такова, чтобы захватка не выступала за линию разметки.

Если же колея слишком глубока, то заполнять ее следует таким образом, чтобы сверху образовывался так называемый валик - избыток материала. Величина избытка материала должна составлять 20% от глубины колеи для того, чтобы далее при воздействии на смесь колесных нагрузок из нее выдавливалась вода и она выравнивалась.

Уплотнение покрытия, уложенного в соответствии как с технологией Сларри Сил, так и с технологией Микроасфальт, осуществляется под воздействием колесных транспортных нагрузок.

Если укладываемая смесь медленно набирает прочность, то в конце распределительной коробки устраивается так называемая гладилка. Изменяя длину гладилки, можно обеспечить получение различной текстуры поверхности. Но это возможно только в том случае, если мы имеем дело со смесью специально подобранного состава, обеспечивающего медленный набор покрытием его прочности.

Подготовил Федор СПИРИДОНОВ,фото Дмитрия ТРОМПЕЛЯ