Дорожная технология Compact Asphalt

Сегодня асфальт является наиболее распространенным автодорожным покрытием. Но, к сожалению, такое покрытие страдает рядом общеизвестных недостатков. Проникновение воды сквозь трещины и поры в сочетании с отрицательными температурами делают асфальт хрупким. Невысокая прочность асфальта позволяет легко отделятся фрагментам покрытия. Асфальт прогибается, проминается и плохо выдерживает вибрацию, создаваемую транспортом. Наконец, даже если полотно не эксплуатируется, его долговечность не превышает нескольких лет. Однако существует путь улучшения асфальтового полотна.

Речь идет о повышении степени уплотнения и уменьшения толщины верхнего слоя асфальтобетонного покрытия, более подверженного пластическим деформациям. С середины 1990 годов технологию устройства двухслойного асфальтобетонного покрытия, известную как Compact Asphalt, успешно внедряет немецкая компания Kirchner, и в настоящее время данная технология широко используется и за пределами Германии.

При возрастании плотности транспортных потоков, в значительной степени представленных тяжелым транспортом, увеличиваются осевые нагрузки. Это влечет за собой учащение образования колейности по полосам движения и гребенок в зонах торможения перед перекрестками.

Повреждения и деформации чаще всего наблюдаются в верхних слоях асфальтобетонного покрытия с высокой степенью содержания наполнителя и вяжущего. Максимальных значений сдвиговые деформации достигают в зоне контакта верхнего и нижнего слоя покрытия. Для того же, чтобы избежать названных проблем путем увеличения степени уплотнения и уменьшения толщины верхнего слоя с высоким содержанием вяжущего, необходимо, во-первых, улучшить температурные условия уплотнения тонких верхних слоев, что обеспечит долговечность покрытия, во-вторых, обеспечить надежное сцепление между верхним и нижним слоями покрытия, что уменьшит усилия сдвига от транспортных нагрузок.

Реализации этих требований и способствует технология Compact Asphalt, сущность которой заключается в возможности одновременного устройства двух слоев асфальтобетонного покрытия из разных типов смесей одним асфальтоукладочным комплексом за один проход по принципу «горячее по горячему». При традиционной технологии устройства асфальтобетонных покрытий каждый последующий слой укладывается на ранее уложенный и уже остывший слой. В результате остывание укладываемого слоя происходит в двух направлениях. С лицевой поверхности полотна тепло уходит в атмосферу, а через нижнюю поверхность укладываемого слоя происходит передача тепла в подстилающий слой. Скорость остывания укладываемого слоя является одним из ключевых факторов, определяющих возможность его качественного уплотнения. Как известно, при понижении температуры асфальтобетонных cмесей их уплотняемость снижается, и существуют некоторые пороговые значения температуры асфальтобетонных смесей, ниже которых их эффективное уплотнение практически невозможно.

Метод же, о котором идет речь, позволяет уменьшить толщину верхнего слоя до 2-2,5 сантиметров и при этом достичь его максимальной плотности за счет увеличения времени на уплотнение, используя теплоемкость нижнего слоя. Именно технология Compact Asphalt позволяет вести укладку тонкого верхнего слоя без ущерба для всей конструкции при одновременном устройстве нижнего крупнозернистого слоя покрытия, обладающего большей устойчивостью к деформациям.

Выбор данной технологии обеспечивает высокую степень уплотнения дорожного полотна, высокий коэффициент сцепления колеса с дорогой, ровность покрытия, устойчивость к пластическим деформациям и колееобразованию, максимальное сцепление слоев за счет частичного расклинивания нижнего слоя верхним, что практически не допускает сдвиговых деформаций между слоями. В результате повышаются качество и долговечность асфальтобетонного покрытия.

Тщательный анализ результатов дорожных работ позволил разработать мобильный комплекс укладки асфальтобетонной смеси по технологии Compact Asphalt, включающий модульный асфальтоукладчик и комбинированный перегрузчик. Вторая машина имеет совершенно новый приемный бункер, который обладает возможностью полной очистки, а значит, позволяет обеспечить попеременную подачу смеси для нижнего и верхнего слоев из одного и того же бункера.

Модульный же асфальтоукладчик представляет собой базовый асфальтоукладчик, дополненный двумя модулями. Первый модуль представляет собой увеличенный до 45-тонной вместимости бункер. Такой бункер может быть подключен к базовой машине путем заезда укладчика под модуль. Иначе говоря, этот бункер является самонесущей конструкцией. Конструкция второго модуля сложнее. Он включает всю конструктивную и техническую части укладчика верхнего слоя, в том числе и узел автономного энергоснабжения. Кроме этого, этот модуль имеет шнековый транспортер, по которому смесь из приемного бункера укладчика верхнего слоя поступает к плите укладчика. Подключение второго модуля осуществляется тем же способом, что и первого.

Модульный асфальтоукладчик позволяет укладывать нижний и верхний слои непосредственно один за другим, не требуя отдельного уплотнения нижнего слоя. Переустройство самой базовой машины не ведет к большим затратам, и в любой момент она может быть использована как обычный укладчик. Реализовать возможности новой технологии позволяет асфальтоукладочный комплекс, который является представителем нового поколения продукции компании Dynapac и состоит из модульного асфальтоукладчика и перегрузчика.

Модульный асфальтоукладчик позволяет вести укладку сразу двух слоев последовательно один за другим с последующим совместным уплотнением традиционными катками. Загрузка бункеров асфальтоукладчика производится поочередно комбинированным перегрузчиком в процессе укладки, который имеет усовершенствованный приемный бункер, обладающий системой полной очистки от остатков смеси, что позволяет обеспечить попеременную подачу разных типов смесей без их смешивания между собой.

Испытания и лабораторные исследования уложенных по описанной технологии покрытий позволили зафиксировать высокие характеристики готового полотна. Сравнительный анализ показал экономический эффект, составивший около 5 процентов по сравнению с традиционным методом укладки. Помимо обеспечения высокой степени уплотнения тонких верхних слоев и максимального сцепления между слоями, позволяющего увеличить несущую способность дорожной одежды, долговечность и эксплуатационные качества асфальтобетонных покрытий, сокращается общая продолжительность устройства двухслойного покрытия, что также немаловажно при закрытии дорог на время ремонта.

Кроме того, технология Compact Asphalt позволяет в меньшей степени зависеть от погодных условий, то есть продлять строительный сезон, что актуально в осенний период.

Сергей ЗОЛОТОВ