ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУЙНО-ИНЪЕКЦИОННОГО МЕТОДА ЯМОЧНОГО РЕМОНТА АСФАЛЬТОБЕТОННОГО ПОКРЫТИЯ ПРИ ПОНИЖЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Повреждения асфальтового покрытия являются одной из актуальнейших проблем. Причем не всегда для решения данной проблемы требуется полная замена покрытия. Если асфальт только начал разрушаться, остановить это поможет проведение ямочного ремонта дорог. Чаще всего разрушение асфальта становится результатом использования низкосортных материалов или нарушения технологических процессов. С целью решения данной проблемы осуществляется ямочный ремонт асфальта. Его желательно проводить в теплое и сухое время года, но если ситуация очень срочная, работы должны выполняться вне зависимости от погодных условий, чтобы поддерживать определенный уровень качества дороги. При использовании горячей технологии качество заделки ремонтных мест на покрытии сильно подвержено помимо всего прочего влиянию погодных условий. В меньшей степени такое влияние сказывается при применении холодных битумосодержащих смесей и материалов на основе жидких или разжиженных битумов и битумных эмульсий. В этом случае ремонт можно вести не только по сырой поверхности покрытия‚ но и при небольших отрицательных температурах воздуха (до -5...-10^oС)‚ хотя с точки зрения качества работ предпочтительнее положительные температуры.

Целью данной работы является:

- изучение технологии ремонта выбоин на дорогах нежесткого типа струйно-инъекционным методом при пониженных температурах для увеличения продолжительности сезона ямочных работ

- оптимизация затрат ямочного ремонта асфальтобетонного покрытия

- анализ инъекционных установок отечественного производства, которые схожи по своему функционалу с зарубежными аналогами

- нахождение оптимальных добавок модифицирующих битумную эмульсию для использования её при пониженных температурах

Рисунок 1. Струйно-инъекционная установка производит заделку выбоины

Проанализировав состояние автомобильных дорог с покрытиями нежесткого типа, также проанализировав аналогичные ямочные ремонты проводимые ранней весной и поздней осенью, такие как ямочный ремонт с применением литого асфальта, пришел к выводу, что струйно-инъекционный метод является экономически и практически более рациональным. Единственный его недостаток - короткий сезон использования данного метода из-за температурных воздействий.

Рисунок 2. Сравнительная эффективность технологий  для ремонта дорожных покрытий в течение года: 1 – горячий асфальтобетон; 2 – литой асфальтобетон; 3 – локальная терморегенерация; 4 – струйно-инъекционный метод

Струйно-инъекционная холодная технология заделки выбоин на дорожных покрытиях с помощью битумной эмульсии является сейчас одной из наиболее передовых и прогрессивных‚ несмотря на то‚ что в некоторых странах Европы и в Америке она с успехом применяется уже давно [1, с. 20].

Суть ее состоит в том‚ что все необходимые операции выполняются рабочим органом одной машины (установки) самоходного или прицепного типа.

Рисунок  3. Последовательность выполнения операций при струйно-инъекционном способе заделки выбоин

Следующим этапом исследовательской работы было изучение эксплуатации струйно-инъекционных установок при пониженных температурах в Республике Татарстан. Битумная эмульсия постоянно нагревается в бункере установки до температуры 70^oC. Было выявлено следующее: если использовать установку при минусовой температуре происходит охлаждение эмульсии в насосе установки, во время её циркуляции. При анализе использования установок в Америке, в некоторых штатах, было замечено, что в их установках вместо насоса используется метод избыточного давления, таким образом, пропадает так называемый «холодок мостика» находящийся в насосе, в котором происходит непроизвольное охлаждение эмульсии [2, с. 15].

Битумная эмульсия – своеобразная система «масло в воде», в которой частицы битума представлены в водной фазе, как обособленные элементы. Для того чтобы битум не склеивался в такой среде, не образовывая конгломераты, активно используют разные добавки, которые называются эмульгаторами.

Для того чтобы битумные эмульсии выполняли свою функцию, необходимо, чтобы в результате их распада образовалась сплошная битумная плёнка. Скорость этого процесса зависит от реакционной способности эмульсии и каменного материала, а также от погодных условий, таких как температура и влажность. Существует классификация битумных эмульсий в зависимости от их реакционной способности. При проведении ямочного ремонта используют битумную эмульсию ЭБК-1. Чтобы понизить температуру использования битумной эмульсии мы рассмотрели различные варианты добавок. Проанализировав их, пришли к выводу, что с экономической и практической точки зрения рациональнее применить этиленгликоль. Были проведены лабораторные испытания битумной эмульсии с добавлением этиленгликоля. Результаты этих испытаний представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Результаты лабораторных исследований битумной эмульсии ЭБК-1 с добавлением этиленгликоля

Затем было проведено испытание на распад битумной эмульсии. Распад произошел и образовалась сплошная битумная пленка.

Вывод: было выявлено, что в сложные для проведения ямочного ремонта периоды года, такие как ранняя весна и поздняя осень, возможно производить заделку выбоин с помощью струйно-инъекционной установки, с добавлением этиленгликоля в состав битумной эмульсии.

Список литературы:

1. Зубков А.Ф., Однолько В.Г., Евсеев Е.Ю. Технология ремонта дорожных покрытий автомобильных дорог с применением горячих асфальтобетонных смесей. – М.: Издательский дом «Спектр», 2013. – 140 с.
2. Evaluation of Winter Pothole Patching Methods Repor. Final Report / M. Nazzal, P. E. SangSoo Kim, Ala R. Abbas. Prepared for: The Ohio Department of Transportation, Office of Statewide Planning & Research State Job Number 134724. January 2014. Рp. 13—17.