Представлены результаты опытно-экспериментального исследования по разработке технологии холодного ресайклинга при низких положительных и отрицательных температурах воздуха на участке автомобильной дороги Р-265 «Чуйский тракт».
Ключевые слова: холодный ресайклинг, монолитное основание, асфальтогранулобетон, противоморозные добавки
В настоящее время в России более 70 % дорог не отвечает нормативным требованиям, поэтому весьма актуально внедрение современных технологий, обеспечивающих темпы ремонта, повышение несущей способности дорожных конструкций и качество, в том числе при неблагоприятных погодных условиях.
Технология холодной регенерации (ресайклинга) как эффективное решение проблем дорожной сети России.
В настоящее время, одним из наиболее прогрессивным методом капитального ремонта дорожной одежды нежесткого типа является холодный ресайклинг.
Его применение позволяет исключить из технологического процесса ряд операций, что дает преимущества по сравнению с традиционными технологиями. Отпадает необходимость в устройстве объездной дороги, исключаются работы по разборке дорожного полотна с вывозом и утилизацией полученных материалов. Не требуется устройство песчаных и щебеночных оснований, т. к. при проведении регенерации существующее основание не повреждается. Существенно снижается количество задействованной при проведении работ техники.
Ведущей машиной при технологии холодного ресайклинга является ресайклер, который своим мощным фрезерным барабаном измельчает материал дорожной одежды (покрытия и основания), превращая его в асфальтовый гранулят (АГ) [1].
С учетом того, что одним из путей повышения долговечности дорожных конструкций является устройство не дискретных, а монолитных оснований, целесообразно омоноличить АГ, например водно-цементной суспензией.
В условиях Сибири, с ее коротким летним периодом, особую актуальность приобретает проблема продления строительного сезона по устройству монолитных оснований дорожных одежд на основе минеральных вяжущих.
Традиционные технологии создания условий для набора асфальтогранулобетонной смеси критической или полной прочности предусматривают введение в водно-цементную суспензию хлоридов (NaCl и CaCl2), которые обеспечивают твердение материала при отрицательных температурах воздуха. Но в нашем исследовании применятся более эффективная добавка, Биагр-УТ. В отличие от солей, она не только обеспечивает твердение, но и ускоряет процессы набора прочности [2].
Отработка технологии осуществлялась на базе ООО «Стройсервис» в процессе опытно-экспериментального строительства в апреле-мае 2014 г. на участке автомобильной дороги Р-265 «Чуйский тракт» Новосибирск-Барнаул-Горно-Алтайск-граница с Монголией, Республика Алтай. Протяженность опытного участка составляла 5 км.Комплекс машин ресайклер WR 2500 и суспенизатор WM 100 обеспечивали точность дозировки всех компонентов. Суспенизатор подавал уже готовую смесь (цемент, вода и ускоритель), в точном соответствие с рецептом, в смесительный барабан ресайклера, где она равномерно перемешивалась с асфальтовым гранулятом до получения однородной асфальтогранулобетонной смеси (АГБ-смеси). После этого смесь профилировалась автогрейдером и уплотнялась катками.
Опытно-экспериментальный участок состоял из 5 секций, отличающихся составом компонентов для сравнительного анализа и определения оптимального количества воды, цемента и ускорителя.
Таблица 1
Составы асфальтогранулобетонных смесей секций опытного участка
|
Номер секции |
Адрес секции |
Номер состава исодержание компонентов |
||
|
Номер состава |
Вода, %, от массы минеральных материалов |
«Биагр УТ», % от массы воды |
||
|
1 |
ПК 0+00- ПК 2+50(лево) ПК 0+00- ПК 2+00(право) |
2 |
3,5 |
0 |
|
2 |
ПК 2+00 (право)- ПК 8+00(право) |
2 |
3,5 |
6 |
|
3 |
ПК 2+50(лево) ПК 8+00(лево) |
1 |
5,0 |
6 |
|
4 |
ПК 8+00(лево) ПК 17+00(лево) |
1 |
4,0 |
4 |
|
5 |
ПК 17+00(лево)- ПК 30+00(лево) ПК 8+00(право)- ПК 30+00(право) |
1 |
4,0 |
0 |
|
Примечание: ПК 0+00 соответствует км 803+00 |
||||
После устройства нового основания, по истечении 7 суток были отобраны и испытаны керны (рис 1).
Рис. 1. Керны из асфальтогранулобетонной смеси, отобранные из слоя основания опытно-экспериментального участка через 7 суток
Результаты испытаний асфальтогранулобетонных смесей представлены в таблице 2.
Таблица 2
Физико-механические свойства асфальтобетонных кернов, отобранных из слоя основания опытно-экспериментальных участков
|
Номер секции |
Средняя плотность, гр./см3 |
Коэффициент уплотнения |
Водонасыщение,% |
Прочность при 200С, Мпа |
|
1 |
2,19 |
0,99 |
9,3 |
1,4 |
|
2 |
2,17 |
0,99 |
9,7 |
1,9 |
|
3 |
2,16 |
0,99 |
10,1 |
2,2 |
|
4 |
2,16 |
0,99 |
11,3 |
1,7 |
|
5 |
2,16 |
0,99 |
10,7 |
1,7 |
Результаты испытаний показали, что в 7 суток значение прочности при сжатии составляет на всех секциях 1,4–2,2 Мпа.
Для набора статистических данных по набору прочности, через 120 суток были отобраны и испытаны керны из основания секций № 4 и № 5. (рис. 2).
Рис. 2. Керны из асфальтогранулобетонной смеси, отобранные через 120 суток
Результаты испытаний показали, после 120 суток наиболее интенсивный набор прочности основания отмечается при наличии в составе комплексной добавки «Биагр УТ» (4,4 Мпа в 5 секции), что на 39 % больше, чем в секции 4 (3,5Мпа) без этой добавки.
Заключение.
Работу в этом направлении с продолжением научных разработок и более широкого практического внедрения следует продолжить, но уже сейчас стоит отметить существенные преимущества технологии устройства монолитных оснований при отрицательных температурах методом холодного ресайклинга.
Литература:
- Методические рекомендации по восстановлению асфальтобетонных покрытий и оснований автомобильных дорог способами холодной регенерации. — Изд. офиц. — Отрасл. дор. метод. документ / М-во трансп. Российской Федерации, Гос. служба дор. хоз-ва (Росавтодор). — М., 2002. — 58 с.
- Пособие к СНиП 3.06.03–85. Пособие по строительству покрытий и оснований автомобильных дорог и аэродромов из грунтов, укрепленных вяжущими материалами: пособие к СНиП — М. СоюздорНИИ, 1990. — 205 с.
- Проект производства работ «Ремонт автомобильной дороги Р-256 «Чуйский тракт» — Новосибирск — Барнаул — Горно-Алтайск — граница с Монголией, км 803+000 — км 808+000, Республика Алтай».
