ИнтерСтройЭкспо 2016
04.05.2016
С 20 по 22 апреля 2016 года в Санкт-Петербурге, в КВЦ «ЭКСПОФОРУМ» состоялась 22-я Международная выставка «ИнтерСтройЭкспо», крупнейшая на Северо-Западе России международная выставка строительных, отделочных материалов и строительной техники.
Евроасфальт и Евробитум 2016
29.04.2016
Конгресс, который состоится с 1 по 3 июня в Праге, станет важной вехой в развитии асфальтовой и битумной промышленности Европы. Предоставив возможность ведущим специалистам отрасли подвести итоги проделанной работы и наметить планы на будущее, он послужит полноценной стратегической платформой для ее дальнейшего развития.
 

ПЕРЕДОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ /Дорожная Техника 2012/

Шумчик Виктор Касперович
В настоящее время Департаментом «Белавтодор» Министерства транспорта и коммуникаций реализуется программа «Дороги Беларуси» на 2006.2015 годы. Ее основными задачами являются: модернизация дорог на всех направлениях международных транспортных коридоров; повышение технического уровня республиканских дорог, соединяющих Минск с областными центрами; строительство обходов ряда городов; развитие сети местных дорог. Особое внимание в программе уделяется также вопросам обеспечения безопасности дорожного движения.
Одним из приоритетов Департамент «Белавтодор» определил разработку и применение инновационных технологий и материалов, призванных обеспечить качество дорожно-строительных работ при минимальных энерго- и ресурсозатратах, возможность применения альтернативных материалов при условии обеспечения транспортно-эксплуатационных характеристик автомобильных дорог и мостов.
В связи с этим возрастает роль дорожной науки. Ежегодно государственное предприятие «БелдорНИИ» предлагает к внедрению новые технологии и материалы. Часть из них представляет собой зарубежные разработки, адаптированные к условиям Беларуси, другие являются собственными разработками института.
Одним из основных факторов снижения транспортно-эксплуатационных характеристик дорожного покрытия является интенсивное воздействие на него динамических нагрузок от транспортных средств. Их многократное приложение приводит к накоплению в асфальтобетонном покрытии, вследствие действия растягивающих напряжений, пластических деформаций, которые по истечении определенного периода времени вызывают его усталостное разрушение. Существует ряд мероприятий, способствующих повышению усталостной прочности асфальтобетона. Одним из них является введение в состав асфальтобетонной смеси дробленой резиновой крошки, полученной путем измельчения изношенных автомобильных шин. Использование резиновой крошки, помимо улучшения упругопластических свойств асфальтобетона, способствует повышению его теплостойкости, морозоустойчивости, снижению интенсивности процесса старения асфальтовяжущего и тем самым повышению усталостной долговечности асфальтобетонных покрытий.
Результаты физико-механических и реологических испытаний асфальтобетона с резиновой крошкой показывают, что его деформативные свойства повышаются в среднем на 30 % по сравнению с традиционными асфальтобетонами, и тем самым подтверждают предполагаемый механизм действия резиновой крошки в асфальтобетонной смеси.
Приготовление и укладка асфальтобетонных смесей с резиновой крошкой не требуют дополнительного оборудования. Технология позволяет выпускать асфальтобетонную смесь как малыми, так и большими партиями.
Специалистами государственного предприятия «БелдорНИИ» разработаны дорожно-методические документы:
•ДМД 02191.2.022-2009 «Рекомендации по повышению водонепроницаемости одежды ездового полотна мостовых сооружений»;
•ДМД 02191.2.041-2010 «Рекомендации по приготовлению и применению асфальтобетонных смесей с полимерными наполнителями».
Данная технология была апробирована в производственных условиях на объектах Республики Беларусь и Российской Федерации:
•мост через р. Оку на автомобильной дороге М-5 «Урал» (Москва — Челябинск) (рис. 1). Подача резиновой крошки производилась по линии целлюлозного волокна (рис. 2);
•автомобильная дорога М-10 гр. Российской Федерации — Гомель — Кобрин;
•автомобильная дорога Р-71 Могилев — Славгород;
•мост через р. Воложинка на автомобильной дороге М-6 Минск — Гродно — гр. Республики Польша;
•мост через р. Нача на автомобильной дороге Р-14 Полоцк — Миоры — Браслав.
В настоящее время специалистами института разработана технология выпуска гранулированного резинобитумного вяжущего.
Материал представляет собой гранулированный концентрат резинобитумного вяжущего (рис. 3), приготовленного горячим способом в специальной установке и предназначенного для модификации битума асфальтобетонной смеси в процессе ее приготовления. Модификация вяжущего асфальтобетонной смеси осуществляется в процессе ее приготовления при смешении горячего битума и гранулированного резинобитумного вяжущего.
Применение гранулированного резинобитумного вяжущего позволяет:
•изготавливать асфальтобетонные смеси на модифицированном вяжущем без модернизации существующих асфальтобетонных заводов;
•отказаться от применения дорогостоящих импортных полимерных модификаторов битума;
•отказаться от применения стабилизирующих целлюлозных добавок при приготовлении щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей;
•шире использовать в дорожном строительстве вторичные продукты.
Выпуск гранулированного резинобитумного вяжущего налажен на опытно-экспериментальном производстве «МАДИКОР» (рис. 4).
С каждым годом наблюдается устойчивая тенденция к повышению степени агрессивного воздействия окружающей среды на мостовые конструкции, что приводит к снижению их долговечности.
Государственным предприятием «БелдорНИИ» разработан состав вибролитого асфальтобетона на битумополимерном вяжущем для устройства покрытий проезжей части мостовых сооружений, который является не только основным покрытием, но и гидроизоляцией.
По разработанной технологии верхний защитный слой асфальтобетона удаляется частично или полностью, в зависимости от его состояния. Разборка всех защитных слоев проезжей части, замена рулонной гидроизоляции не требуются. После выполнения подготовительных работ производится устройство защитного гидроизоляционного слоя из вибролитого асфальтобетона. Выполнение этих работ не требует использования дорогостоящего специализированного оборудования (передвижных котлов и специальных укладчиков литой смеси). Вибролитая смесь транспортируется к месту укладки автосамосвалами и укладывается традиционными асфальтоукладчиками.
Для обеспечения достаточной прочности и сдвигоустойчивости каркас вибролитого асфальтобетона содержит 50 % — 65 % щебня. Гидроизоляционные и деформационные свойства вибролитого асфальтобетона обеспечиваются содержанием модифицированного битума до 8 %.
В качестве модификатора битума могут использоваться термоэластопласты типа SBS, резиновая крошка и продукты ее переработки, добавки типа EVA и др. Модифицирующие резиносодержащие добавки могут вводиться непосредственно в смеситель.
Разработанная методика подбора состава асфальтобетонной смеси позволяет определять оптимальный состав вибролитой смеси для каждой погодно-климатической зоны, категории автомобильной дороги и конструкции мостового сооружения.
В Республике Беларусь действует СТБ 2074.2010 «Смеси асфальтобетонные вибролитые и вибролитой асфальтобетон. Технические условия».
За последние годы технология устройства покрытий мостовых сооружений из вибролитого асфальтобетона прошла производственную апробацию на объектах Республики Беларусь (рис. 5).
В Республике Беларусь внедрена технология устройства тонких защитных слоев «Тонфриз», аналог европейской технологии «Novachip».
Тонкослойные асфальтобетонные покрытия устраиваются из специальных асфальтобетонных смесей, приготавливаемых в горячем состоянии и укладываемых на слои проклеивания и герметизации из катионной модифицированной эмульсии, наносимой непосредственно перед укладкой асфальтобетонной смеси (рис. 6).
Комбинация горячей и холодной эмульсионных технологий в едином технологическом процессе позволяет надежно укладывать указанные покрытия минимальной толщиной 10-15 мм, что невозможно при укладке горячих асфальтобетонов по традиционной технологии.
Образуется однородная высокоструктурная и износостойкая поверхность, движение по которой может быть открыто сразу после ее остывания.
Для устройства тонкослойных покрытий по технологии «Тонфриз» применяется специально переоборудованный асфальтоукладчик. Фирма «Vogele» (Германия) с этой целью освоила производство асфальтоукладчика модели «Super-1800 SF» (рис. 7).
Преимущества технологии:
•простота исполнения, так как используется одна машина;
•хорошая адгезия к нижележащему слою покрытия;
•хорошая гидроизоляция дорожной одежды сверху;
•низкий уровень шума за счет однородной структуры;
•хорошие фрикционные свойства, короткий тормозной путь автомобиля;
•высокая износостойкость покрытия за счет содержания в материале 80 % — 90 % твердых фракций;
•низкий риск аквапланирования.
Данная технология не рекомендуется для применения при максимальной глубине выбоин или колеи более 20.25 мм, а также для устройства покрытия на коротких участках и примыканиях дорог.
Для производства специальных асфальтобетонных смесей для устройства тонкослойных асфальтобетонных покрытий должен применяться модифицированный битум по СТБ 1220-2000 «Битумы модифицированные дорожные. Технические условия» марок БMA 70./.100 и БМА 100./.130.
При устройстве тонкослойных асфальтобетонных покрытий магистральных автомобильных дорог для создания слоя проклеивания должна применяться модифицированная катионная эмульсия, соответствующая марке ЭБК-М-65 с содержанием SBS- полимера 4 % по массе остаточного битума.
В Республике Беларусь действует ДМД 02191.2.024.2009 «Рекомендации по устройству тонких фрикционных износостойких защитных слоев из горячих асфальтобетонных смесей с применением модифицированных вяжущих».
В настоящее время в Республике Беларусь действуют несколько нормативных документов, которые регламентируют применение технологии устройства конструктивных слоев дорожной одежды из эмульсионно-минеральных смесей (далее — ЭМС). ЭМС представляет собой рационально подобранную смесь минерального материала определенного зернового состава, катионной битумной эмульсии, воды и различных добавок, полученную путем их смешивания в стационарной или мобильной установке.
После устройства таких слоев следует ограничивать движение автомобилей в течение 14 суток. Это связано со сроком формирования слоя из ЭМС. Под сроком формирования понимается время, необходимое для полного удаления воды, применяемой для обеспечения технологичности процесса, и воды, входящей в состав битумной эмульсии. Фактически движение по слою из эмульсионно-минеральной смеси открывается сразу после его устройства, хотя процессы структурообразования еще не завершены. Важно решить задачу обеспечения эксплуатационных характеристик слоев из ЭМС в минимальный период времени.
В целом ЭМС обладают рядом специфических особенностей:
•присутствие воды;
•физическое и химическое взаимодействие между эмульсией и минеральной частью;
•присутствие вяжущего в начальной фазе в смеси в виде сфер;
•эволюционная природа материалов, обработанных эмульсией.
Свойства данной системы зависят и от способа получения смеси, то есть от способа смешения исходных компонентов. Таким образом, регулирование процесса структурообразования ЭМС может быть осуществлено следующими способами:
•подбором оптимального состава битумной эмульсии;
•подбором оптимального состава минеральной части смеси;
•введением дополнительных компонентов в смесь.
В настоящее время на рынке существует широкий выбор качественных эмульгаторов, позволяющих оптимизировать составы битумных эмульсий под конкретные дорожные технологии.
Классическая схема введения исходных составляющих ЭМС реализована практически на большинстве из существующих установок холодного смешения. Согласно данной схеме все компоненты ЭМС одновременно подаются в смеситель, где происходит их смешение. Смесительное оборудование, реализующее комплексную технологию приготовления ЭМС, широко представлено на рынке Республики Беларусь, и в настоящий момент освоено его производство (рис. 8).
В качестве дополнительных компонентов смеси могут применяться различные материалы, такие как цемент, минеральный порошок, известь, поверхностно-активные вещества и др.
Компания «CECA Arkema group» (Франция) предложила простое в реализации техническое решение, которое заключается во введении в состав ЭМС специальных ПАВ под торговой маркой Stabiram® СМ 5ХХ. Данные ПАВ представляют собой жидкие вещества, которые можно вводить в водную фазу при приготовлении битумной эмульсии для ЭМС. Таким образом, не требуется модификации установки по производству битумной эмульсии и смесительного оборудования для производства эмульсионно-минеральных смесей, и, следовательно, не требуется дополнительных затрат, связанных с усложнением технологических процессов.
В государственном предприятии «БелдорНИИ» были проведены исследования свойств эмульсионно-минеральных смесей с применением добавок Stabiram® СМ 5ХХ.
Данные исследования позволили получить ряд эффективных составов эмульсионно-минеральных смесей, физико-механические свойства которых, благодаря введению дополнительных компонентов, достигают требуемых нормативными документами значений в более короткие сроки.
Следующим этапом апробации данной технологии стало промышленное внедрение. В процессе разработки для предприятий КУП «Брестоблдорстрой» технического решения по приготовлению и применению данных эмульсионно-минеральных смесей учитывался тот факт, что смеси будут укладываться в верхний слой покрытия автомобильных дорог местного значения (рис. 9). Поэтому, основываясь на результатах проведенных исследований, было решено увеличить содержание фракции крупнее 5 мм до 45 % — 50 % по массе с целью придания дополнительной несущей способности слою, увеличения шероховатости и возможного отказа от устройства поверхностной обработки, по крайней мере, в первый год после укладки.
По расчетам УП «Брестдорпроект», экономический эффект от применения ЭМС с добавками Stabiram® СМ 5ХХ в качестве верхнего слоя покрытия (при ширине 7.м и толщине 8.см) в сравнении с покрытием из горячей асфальтобетонной смеси при аналогичных параметрах составляет 31,29.млн руб. на 1.км дороги.
До 2007 года в Республике Беларусь традиционно применялись металлические барьерные ограждения. Такая конструкция ограждений практически исключает возможность выезда транспортных средств на полосу встречного движения, однако в случае наезда на ограждение возможны серьезные повреждения автомобилей, травмы водителей и пассажиров. Поэтому за рубежом вместо традиционного металлического барьерного ограждения предлагается использование его тросового аналога. В процессе работы государственным предприятием «БелдорНИИ» изучены и проанализированы материалы по различным конструкциям тросовых ограждений, опыт конструктивных разработок и доводки крупнейших мировых производителей. Рассмотрены методы дизайна, экспериментальных исследований и расчета конструктивных характеристик элементов тросового ограждения. Установлено, что стоимость ограждений тросового типа при более высокой удерживающей способности на 50 % — 70 % ниже, чем традиционных удерживающих ограждений. Значительные преимущества имеют тросовые ограждения за счет снижения стоимости их эксплуатации. Кроме того, тросовые ограждения значительно упрощают работы по уборке и очистке земляного полотна.
Тросовые удерживающие ограждения представляют собой три и более предварительно натянутых троса, рассчитанных на воздействие высоких ударных нагрузок (рис. 10).
Каждый трос способен выдержать минимальную разрушающую нагрузку до 16,7.т. Натяжение тросов производится с учетом температуры окружающей среды и варьирует в пределах от 14 кН до 36 кН. Функциональный срок службы — 25 лет. Такая конструкция тросового ограждения (сокращенно CASS — Cable Safety System) разработана и запатентована американской фирмой Trinity Industries Inc. Ограждения сконструированы таким образом, что при столкновении с ними кинетическая энергия автомобиля поглощается тросами, снижая до минимума вероятность повреждения транспортных средств и травмирования пассажиров. Конструкция ограждения обеспечивает повышенную безопасность для всех видов транспортных средств за счет обтекаемой формы стойки и специального распределения тросов. Также к достоинствам данной конструкции относится ее повышенная гибкость, достигаемая путем расчета оптимального прогиба.
В 2011 году в г. Дмитров на испытательном полигоне ФГУП «НИЦИАМТ» были проведены испытания новой 4.тросовой конструкции (рис. 11). В результате был получен сертификат соответствия на тросовое ограждение повышенной удерживающей способности.
В настоящее время тросовые ограждения широко применяются на автомобильных дорогах Республики Беларусь. Требования к конструкциям, установке и ремонту тросовых ограждений установлены в ТУ BY 102307985.550.2007 «Ограждения дорожные тросовые (опытная партия)» и ДМД 02191.3.013.2007 «Рекомендации по установке и ремонту ограждения дорожного тросового». В настоящее время разработан и находится на утверждении проект СТБ «Ограждения дорожные тросовые. Общие технические условия».
Разработка и внедрение инновационных технологий для нужд дорожного хозяйства обеспечат долговечность дорожных конструкций, увеличение межремонтных сроков службы дорожных одежд, энергосбережение, повышение качества и оптимизацию стоимости дорожных работ.

< Назад

 

Поиск

Автор
Год выпуска
АНАЛИЗ РАСЧЕТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ АСФАЛЬТОБЕТОНОВ /Дорожная Техника 2010/
В методах проектирования нежестких дорожных одежд в качестве основного деформационного показателя материалов слоев дорожной одежды и грунтов земляного полотна используется модуль упругости [1]. В нормативном документе по проектированию нежестких дорожных одежд 70‑х годов прошлого века [2] расчетные значения модуля упругости асфальтобетонов нормировались в зависимости от расчетной температуры и места слоя в конструкции дорожной одежды. В то время считалось, что все материалы слоев дорожных одежд и грунты деформируются линейно, упруго и напряженно-деформированное состояние дорожных одежд под действием автомобильной нагрузки не зависит от времени.
  © 2008 Славутич Разработка сайта Vitrum-Media