Автомобильные дороги. Дорожное строительство

М.т.н. Бектурсунова Г.С.

Казахская автомобильно-дорожная академия

им. Л.Б.Гончарова, Алматы

ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛИМЕРНО-БИТУМНЫХ ВЯЖУЩИХ В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Отличная и качественная дорога – это целый комплекс мероприятий, которые включают в себя работы по возведению земляного полотна и строительству дорожной одежды, основной и самой дорогой части дороги. Затраты на её устройство порой составляют 60-70 % от общей стоимости строительства объекта. Состояние дорожной одежды в значительной степени влияет на скорость и безопасность движения. Основной задачей дорожников является предоставление качественного инженерно-строительного сооружения, при дальнейшем минимальном уровне затрат на его эксплуатацию. Интенсивное развитие дорожно-транспортного комплекса, которое необходимо современному обществу, невозможно без применения новых инновационных дорожно-строительных материалов. В данной статье мы хотели бы рассказать о новых материалах, применяемых в настоящее время в дорожной отрасли: полимерно-битумные вяжущие, гидрофобизаторы, а так же ленты дорожные битумно-полимерные. Полимерно-битумное вяжущее (ПБВ) применяется при строительстве, реконструкции, ремонте автомобильных дорог, мостов и аэродромов. ПБВ относятся к классу эластомеров и поэтому они отличаются от битумов высокой эластичностью, которая составляет до 70 % и сохраняется при низких температурах. Отличительные особенности ПБВ от битумов:

1. повышенная эластичность;

2. более низкая температура хрупкости;

3. более высокая температура размягчения.

Применение полимерно-битумных вяжущих позволяет:

1) исключить колеобразование на дорогах в летний период времени;

2) обеспечить трещиностойкость асфальтового покрытия зимой;

3) повысить деформационную устойчивость полимерасфальтобетона на всем диапазоне эксплуатационных температур;

4) увеличить коррозионную стойкость покрытий;

5) обеспечить безопасность движения автомобилей.

Сравнение дорожных покрытий с применением полимерно-битумного вяжущего и без его использования представлено на рис. 1.

а) б)

Рисунок 1 – Участок устройства покрытия

а) с применением обычного битума;

б) с использованием полимерно-битумного вяжущего

Самый большой недостаток ПБВ и полимерасфальтобетонов их высокая стоимость – выдвигает на первое место задачу оптимизации их составов, путем снижения расхода полимера при обеспечении всех требований по качеству.

Второй путь – применение порошкообразных бутадиен-стирольных модификаторов битума с высоким молекулярным весом, но с той же совместимостью, которых в России пока нет.

Третий путь – использование кавитационных смесителей для гомогенизации состава полимер-битумного вяжущего.

Кратон-Д. По технологии фирмы «Shell» в Европейских странах выпускаются бутадиен-стирольные термоэластопласты, имеющие торговую марку Кратон-Д. До 1995 г. сополимеры SBS (стирол-бутадиен-стирол) имели торговую марку «Карифлекс TR».

Благодаря высококачественному склеиванию швов и стыков они обеспечивают надёжное и долговечное соединение участков покрытия, стойкое против воздействия автотранспортных средств и различных атмосферных осадков.

Уникальность технологий устройства покрытий с использованием битумно-полимерных лент состоит в том, что герметизация происходит в процессе укладки и уплотнения горячей асфальтобетонной смеси. Эффект достигается в результате плавления материала ленты под воздействием высокой температуры смеси и формирования защитного слоя при уплотнении. Это позволяет избежать разрушения покрытия в зоне стыка смежных полос асфальтобетона, а так же примыканий к бетонным и металлическим поверхностям. Технология для герметизации трещин и швов показана на рис. 2.

Рисунок 2 – Технология для герметизации трещин и швов дорог

Ленты предназначены для предотвращения разрушения швов сопряжения смежных полос асфальтобетонных покрытий, в том числе при проведении ямочного ремонта, предотвращения разрушения асфальтобетона в местах примыкания к цементобетонным покрытиями, бордюрам и защитным барьерам городских улиц и мостовых сооружений, а также мест примыкания к металлическим элементам проезжей части городских улиц и трамвайных путей. Участок устройства дорожного покрытия без применения битумно-полимерной ленты представлен на рис. 3.

Рисунок 3 – Участки устройства покрытия без применения

дорожной битумно-полимерной ленты

Асфальтобетонные покрытия постоянно подвергаются очень серьезным внешним воздействиям, например, нагрузкам от колес автомобилей. Однако самыми явными негативными явлениями бывают атмосферные осадки и температурные изменения (дождь, снег, резкие перепады температур, замораживание, оттаивание и др.). Для того чтобы асфальтобетонное покрытие прослужило больший срок, после того, как положили верхний слой асфальтобетонного покрытия, можно покрыть его сверху таким слоем материала, который будет защищать покрытие от атмосферного воздействия (снега, дождя) и отталкивать влагу.

При введении современных гидрофобизаторов в растворы и бетоны, наносимые на поверхность дополнительного слоя дорожной одежды, понижаются требования к атмосферостойкости. Таким образом, гидрофобизация позволяет снизить трудоемкость, упростить и ускорить работы.

Гидрофобизация – процесс, происходящий на молекулярном уровне, связанный с обеспечением устойчивости разных строительных материалов к воздействию влаги путем нанесения на поверхность.

Применение гидрофобизаторов, без существенных затрат, предотвращает:

1. процессы разрушения;

2. загрязнение покрытия;

3. многократно уменьшает разрушительное воздействие кислот;

4. снижает расход лакокрасочных и пропиточных материалов;

5. повышается подвижность и пластичность асфальтобетона.

Материалы (растворы и бетоны) обработанные гидрофобизаторами сохраняют свои качества при поверхностной обработке в течение 10 лет (а по косвенным данным, и до 30 лет), при глубинной пропитке – в течение всего срока службы автодороги.

Список использованных источников:

1. Руденсксикй А.В.,Руденская И.М. Реологические свойства битумоминеральных материалов. -М.: Высшая школа,1971-130с.

2. Ферри Д. Вязко-упругие свойства полимеров. -М.: 1963г.-1985с.