Процесс транспортировки асфальтобетонной смеси

Приготовление и обработка асфальтобетонной смеси.

Качество укладки асфальтобетонной смеси в решающей степени зависит от вязкости битума и, следовательно, от температуры.

Так, если температура битума слишком высока, он становится жидкотекучим, склонным к смешиванию, а иногда и играет роль смазки (что благоприятно для укладки). При охлаждении смесь становится тверже. Холодная смесь отличается вязкостью, жесткостью, упруго-пластичностью, обеспечивая связь ее наполнителей между собой.

В соответствии с ГОСТ 9128–97 температура горячих и холодных смесей при отгрузке потребителю и на склад в зависимости от показателей битумов должна соответствовать указанным в таблице:

Вид смеси Температурасмеси,0С, в зависимости от показателя битума
Глубиныпроникания иглы 0,1 ммпри +250С, мм Условнойвязкости по вискозиметру с отверстием 5 мм, при +600С
40-60 61-90 91-130 131-200 201-300 70-130 131-200
Горячая от 150 до 160 от 145 до 155 от 140 до 150 от 130 до 140 от 120 до 130   от 110до 120
Холодная           от 80до 100 от 100до 120

В соответствии с ГОСТ 31015–2002 “Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон щебеночно-мастичные” температура смесей в зависимости от применяемого битумного вяжущего при отгрузке потребителю и при укладке должна соответствовать значениям, указанным в таблице:

Глубина проникания иглы, 0,1 мм,при температуре +250С Температура,0С
При отгрузке При укладке, не менее
от 40 до 60 включительно от 160 до 175
от 60 до 90 включительно от 155 до 170
от 90 до 130 включительно от 150 до 165
от 130 до 200 от 140 до 160

Процесс транспортировки асфальтобетонной смеси.

Проблемы обеспечения долговечности и качества дорожного покрытия.

Температурная и фракционная (гранулометрическая) сегрегация горячей асфальтобетонной смеси

Время на перевозку горячего асфальта от места его производства до места укладки зависит от удаленности асфальтосмесительных установок, а в городских условиях, кроме того, от интенсивности движения потоков автотранспорта, количества дорожных заторов на пути движения самосвала.

Это приводит к остыванию поверхностного слоя горячего асфальта в местах его контакта с воздухом и кузовом самосвала. При транспортировке тяжелые фракции асфальта осаждаются на дно самосвала, особенно остро проявляется этот дефект смеси при транспортировке щебеночно-мастичного асфальта, характеризующегося избытком битума.

Т.е. транспортировка асфальта от асфальтосмесительных установок до места укладки приводит к образованию температурной и фракционной сегрегации (расслоению) горячей асфальтобетонной смеси. Фракционная сегрегация в ряде случаев может быть определена визуально - в виде полос разной шероховатости. При укладке щебеночно-мастичного асфальта такая сегрегация проявляется в виде «языков» или полос избытка битума. Излишки битума уносятся на колесах движущегося автотранспорта, в результате вместо ожидаемого высококачественного покрытия образуется неровная дорога с низкой прочностью и долговечностью.

Температурная сегрегация не выявляется визуально, ее можно обнаружить лишь с помощью тепловизора (инфракрасной камеры), но ее последствия имеют не меньшие, а может быть и большие последствия для долговечности дорожного покрытия.

Низкая теплопроводность асфальтовой смеси приводит к тому, что охлажденные до 70 - 80 0С куски корки, образовавшейся при транспортировке, попадая из кузова самосвала в бункер асфальтоукладчика и далее – под его плиту, не разогреваются до температуры основной массы асфальта, т. е. до 130–140 0С. Эти сравнительно холодные куски образуют «холодные пятна», имеющие температуру на 15–30 0С меньшую, чем температура основной площади покрытия.

Уплотняется такое дорожное покрытие неравномерно. «Холодные пятна» оказываются недоуплотненными, склонными к повышенному влагонасыщению и характеризуются пониженной прочностью и сдвигоустойчивостью.

При переходе температуры окружающего воздуха через 0 0С такие участки разрушаются значительно быстрее, чем основная часть покрытия, т. к. влага, находящаяся в слое асфальта, переходит в твердое состояние – лед. Переход из жидкого состояния в твердое сопровождается увеличением занимаемого объема, и разрушает покрытие изнутри. При интенсивном движении автотранспорта, под воздействием нагрузок от его колес, быстрее разрушаются именно эти участки. Отсюда выбоины и локальные трещины покрытия, существенно понижающие его общую долговечность и проявляющиеся зачастую через 1–2 года эксплуатации.

Далее приведены съемки инфракрасной камерой, выполненные на одном из объектов, на котором проводились работы по замене верхнего слоя асфальтобетонного покрытия.

Процесс транспортировки асфальтобетонной смеси - №1 - открытая онлайн библиотека

Максимальное остывание смеси происходит в верхней части кузова и по его периметру - в местах максимального теплообмена

Процесс транспортировки асфальтобетонной смеси - №2 - открытая онлайн библиотека

При выгрузке в бункер асфальтоукладчика видно, что в него попадает сильно сегрегированная по температуре смесь (перепад до 50 0° C)

Процесс транспортировки асфальтобетонной смеси - №3 - открытая онлайн библиотека

В бункере укладчика перепад температур смеси местами достигает 70 0° C

Процесс транспортировки асфальтобетонной смеси - №4 - открытая онлайн библиотека

На термограмме обозначены области пониженной температуры, на обычных снимках они ничем не выделяются, но эти участки являются местами образования выбоин, которые проявят себя уже через год.