Товароведная оценка строительных материалов для мощения дорог

В зависимости от вида конструкций дорог, характеристик  грунтов и различных нагрузок применяют те или иные геосинтетические материалы.

Enkagrid PRO - одноосная сетка из полиэфирных лент. Прочность материала 40-180 кН/м. Enkagrid PRO применяется для строительства армированных насыпей с откосами повышенной крутизны.

Enkagrid MAX-биаксиальная (двухосная) полипропиленовая сетка, используется при строительстве дорог на слабых основаниях. Использование данного материала компенсирует "плохие" характеристики основания, что, в свою очередь, предотвращает неравномерность осадки дорожной конструкции. Равнопрочный материал 5-ти метровой ширины обеспечивает быстроту и удобство монтажа.

Enkagrid TRC - многофункциональный высокопрочный, композиционный материал, представляющий собой сетку из арамидных волокон Twaron, связанную с нетканым термоскрепленным материалом Colback. Enkagrid TRC выполняет сразу три функции: разделительную, армирующую, фильтрующую. Twaron обладает прочностью, в пять раз превышающей прочность обычной стали, и малым удлинением (3,5 %) при растяжении. Применение Enkagrid TRC позволяет улучшить дренаж, обеспечить малые деформации и повысить характеристики дорожной одежды.

Geolon РЕТ - высокопрочный тканый геотекстиль, изготовленный из полиэфирных мультинитей, стабилизированных к воздействию ультрафиолета. Материал Geolon РЕТ выпускается с различными прочностными характеристиками от 100 -1000 кН/м, имеет хорошую стойкость к ползучести, тем самым обеспечивая высокий коэффициент расчетной долговременной прочности. Geolon РЕТ применяется при строительстве насыпей повышенной крутизны, возведении подпорных стенок, а также при армировании слабых оснований.

Geolon РР - высокопрочный тканый геотекстиль, изготовленный из полипропиленовых лент, устойчив к воздействию щелочей и кислот, а также к воздействию ультрафиолета. Geolon РР выдерживает высокие растягивающие напряжения при незначительном относительном удлинении, выпускается в широком диапазоне прочностных характеристик от 15 до 800кН/м. Помимо армирования слабых оснований и строительства насыпей с откосами повышенной крутизны, Geolon РР прочностью 15 кН/м используется в качестве разделительной прослойки, обладает высокой водопроницаемостью и устойчивостью к кальмотажу.

Geolon Grid- биаксиальная (двухосная) полиэфирная сетка, пропитанная битумом, применяется для армирования асфальтобетонных покрытий. Использование сетки Geolon Grid предотвращает появление трещин, увеличивает межремонтный срок дорожного покрытия. Обычный асфальтобетон характеризуется невысоким показателем прочности при растяжении, Geolon Grid воспринимает значительную часть горизонтальных растягивающих напряжений и равномерно распределяет их.

Геокаркас - сотовая конструкция из полиэтиленовых лент толщиной 1,5 мм, скрепленных между собой сварными высокопрочными швами. Образованные ячейки имеют заданные размеры и подбираются в зависимости от технических требований к строительной конструкции. Геокаркас широко применяется в качестве армирования слабых оснований, строительства подпорных стен, защиты конусов путепроводов, а также противоэрозионной защиты откосов. Геокаркас является собственным продуктом компании "Геострой-комплекс", применяется в дорожном строительстве уже несколько лет и зарекомендовал себя как качественный и надежный материал.

Для оптимального подбора  геосинтетических материалов с наиболее выгодными характеристиками, а также  решения сложнейших инженерных задач  немаловажную роль играет развитие и усовершенствование научных методик.

Например, необходимо было запроектировать насыпь на слабом основании, сложенном из техногенного грунта; углы заложения насыпи с одной  стороны доходили до 45°(1:1) и с  другой стороны - до 63° (1:0.5). Максимальная высота насыпи достигала 11 метров. Сложность проектирования и расчетов заключалась в том, что на насыпь, помимо горизонтальных, вертикальных нагрузок от тела насыпи и динамических нагрузок от автомобильного движения, действовали вибрационные нагрузки от проходящего рядом метрополитена, а также железнодорожных путей.

Для необходимых расчетов нужно было точно определить характеристики слабого грунта основания, так как  геологические изыскания не давали достаточной информации. Решением проблемы послужил так называемый метод "обратного пересчета" основанный на определении необходимого коэффициента устойчивости насыпи путем подбора характеристик основания по компьютерной программе.

Следующим шагом был  расчет армирования насыпи геосинтетическими  материалами на основании СНиПа 2.02.01-83 "Основания зданий и сооружений" и европейских норм и правил по применению геосинтетических материалов в грунтовом строительстве, а также указаний по армированию грунтов с применением геосинтетических материалов ЕВСЕО (ФРГ).

Расчет предусматривает определение общей устойчивости армированного откоса по круглоцилиндрическим и гладким поверхностям скольжения. За расчетный вариант принимался наиболее неблагоприятный.

Цель расчетов:

• определение растягивающего усилия, возникающего в армирующей прослойке геосинтетического   материала, и подбор ее типа из условия долговременной прочности на разрыв;
• определение необходимой длины анкеровки геосинтетического материала;
• выбор оптимального шага армирования.

В результате был подобран оптимальный армирующий материал - геосетка Enkagrid PRO 60, армирующая насыпь с определенным шагом и длиной.

 

 

 

 

 

4.  Мировые тенденции развития производства

строительных  материалов для мощения дорог

 

 

 

Эффективные дорожно-строительные материалы и технологии стран Запада.

 

Устройство гидроизоляции  на искусственных сооружениях осуществляют, как правило, вручную, что делает эту работу зависимой от погодных условий и удлиняет сроки ее выполнения. Фирма "Jean Lefebvre" (Франция) предложила новый запатентованный тип гидроизоляции марки Etanplast, основная особенность которой состоит в полностью механизированной укладке.

Речь идет о многослойной конструкции, включающей снизу доверху: связующий слой, укладываемый на бетонное основание на базе битумной эмульсии марки Phosphoseal, не содержащей ионы хлора, что устраняет риск возникновения коррозии стальной арматуры; слой высокой плотности микроасфальтобетона толщиной 2-3 см с большим содержанием минерального порошка и битума, модифицированного полимером марки Mobilplast ENA, который укладывают с использованием асфальтобетоноукладчика и дорожного катка; толстый слой вяжущего Mobiplast на основе полимеров из расчета 2,2-2,5 кг/м ².

После укладки этот слой обрабатывают кусочками шифера, чтобы  сделать возможным движение транспорта и ограничить выступание вяжущего при устройстве слоя износа.

На описанную конструкцию  укладывают слой износа, обычно состоящий  из асфальтобетона с высокими техническими характеристиками марки Tapiplast, также  включающего вяжущее Mobilplast.

Следует отметить, что  перед устройством гидроизоляции  на старом сооружении (мосту, путепроводе, виадуке, многоуровневой развязке дорог) разрушают покрытие и тщательно  очищают бетонное основание самыми эффективными средствами (дорожным стругом, струей воды под высоким давлением, дробеструйной обработкой).

Новая конструкция гидроизоляции  обладает многочисленными преимуществами.

Благодаря вышеуказанным преимуществам  новый тип гидроизоляции нашел  широкое применение: в настоящее  время на 36 искусственных сооружениях фирмы "Jean Lefebvre" уложено 134 тыс. м ² гидроизоляции Etanplast. Для устройства гидроизоляции и слоя износа на площади 2 тыс. м ² требуется не более 1 дня.

Технология и оборудование фирмы "Screg Routers" -  для уменьшения трещинообразования верхних слоев дорожных одежд

Фирма "Screg Routers" разработала и  запатентовала новую технологию Filaflex для уменьшения трещинообразований дорожных конструкций.

Она заключается в укладке слоя высококачественного вяжущего па базе битума и эластомера в количестве 1-1,5 кг/м ², который в момент укладки покрывают синтетическими нитями. Переплетаясь, они служат арматурой. Количество нитей зависит от требуемого напряжения и может меняться от 50 до 200 г/м ². После этого осуществляют легкую поверхностную обработку этого слоя втапливанием щебеночной мелочи, чтобы сделать возможным движение транспорта, и устраивают очень тонкий слой износа, как правило, из смеси битума с добавками волокон.

Для устройства данной конструкции  потребовалось разработать новое  оборудование. Первоначально использовали опытный образец машины, распределяющей нити на ширину 1 м и позволяющей ежедневно обрабатывать около 3 тыс. м ²  поверхности. Затем эту машину заменили новой высокопроизводительной моделью с шириной захвата 1,5-3 м.

Скорость передвижения такой машины составляет 1,5-3 км/ч, а производительность - от 25 до 30 тыс. м ²/ч.

Эта машина с распределителем вяжущего монтируется на прицепе длиной 6,5 м с двумя направляющими осями, где размещены источник энергии  для вспомогательного компрессора и элементы гидросистемы, два самостоятельных агрегата, включающих каждый ось с валиком, систему рычагов для приведения валика в действие и семь сопел.

Для выбора оптимального варианта конструкции Filaflex предварительно провели исследования в лабораторных условиях, при этом использовали специальное устройство, позволяющее при определенной температуре (5°С) определить время, необходимое для подъема на поверхность трещины, раскрывающейся в горизонтальном направлении со скоростью от 1/10 до 1/100 мм/мин и подверженной действию динамического напряжения, имитирующего транспортные нагрузки. Опыты показали, что рассмотренная конструкция в сочетании со слоем износа толщиной 4 см является наиболее эффективной и способна разрешить проблемы трещинообразования главным образом дорог с полужесткой конструкцией покрытия. Такая технология применена во Франции при укреплении покрытий дорог и магистралей на площади около 200 тыс. м ².

Новые смесь и технология фирмы "Jean Lifebvre" - для реконструкции  старых дорожных покрытий любых типов и для устройства новых слоев покрытий дорог.

В рамках развития во Франции микроасфальтовых смесей холодной укладки фирма "Jean Lifebvre" (Франция) впервые применила  такую смесь с прерывистой  гранулометрией заполнителя, получаемую согласно новой запатентованной технологии Gripfibre. Она состоит в холодной обработке битумной эмульсией мелкозернистой гравийно-грунтовой смеси с прерывистой гранулометрией, содержащей синтетические ультратонкие волокна длиной 4-8 мм.

Заполнители в такой смеси представлены прочной скальной дробленой породой с прерывистой гранулометрией с зернами крупностью 0-6 или 0-10мм.

Вяжущим обычно является катионоактивная  эмульсия битума, модифицированного  эластомером типа ЕNА (этилен, винилацетат).

Добавка большого количества очень тонких волокон меняет пластичность смеси и придает ей исключительную однородность, значительно повышает вязкость эмульсии и консистенцию смеси, что исключает ее расслоение при укладке.

После твердения смеси значительно  повышается ее сопротивление сдвигу и износостойкость при наличии воды, но снижается чувствительность к соли, используемой при обработке покрытий дорог при гололеде. Прерывистая гранулометрия смеси придает покрытию дороги или магистрали высокую шероховатость, повышающую безопасность движения в дождливую погоду.

Смесь Gripfibre приготавливают на оборудовании для смесей холодной укладки. Дозировка  волокон по объему составляет несколько  граммов на квадратный метр, что  потребовало разработки специального дозатора, позволяющего производить  дозировку волокон сухим способом, что исключает проблемы, возникающие при укладке смеси в покрытие дороги при наличии в ней воды.

Смеси Gripfibre могут быть использованы как для обновления старых покрытий дорог любых типов, так и для  устройства новых слоев.

Новая битумная эмульсия фирмы "SCR" (Франция) - для поверхностной обработки покрытий дорог.

Для поверхностных обработок дорожных покрытий фирма "SCR" предложила катионоактивную  битумную эмульсию марки CR 80 с содержанием  битума и воды соответственно 80 и 20%.

Битум с глубиной проникания иглы 80/100 или 180/220 модифицирован специальными добавками, повышающими его концентрацию в эмульсии.

Из-за повышенного содержания битума температура готовой эмульсии превышает 100°С, что требует применения теплообменника для снижения температуры эмульсии до 90°С перед ее складированием, которое становится возможным в течение более 7 суток.

Эмульсию CR 80 необходимо использовать при определенных условиях: распределять ее следует при температуре 80°С и  давлении от 1•10 5 до 1,5•10 5 Па, а последующее уплотнение должно способствовать удалению воды.

Такая эмульсия обладает тиксотропными  характеристиками, поэтому перед  каждым использованием или после  транспортировки ее необходимо перемешивать. Повышенная вязкость эмульсии значительно сокращает сроки укладки гравия и возобновления движения транспорта.

Битумная эмульсия CR 80 обладает следующими преимуществами по сравнению с обычными эмульсиями с содержанием битума 69%: возможно ее распределение на влажное основание; она не "размывается" водой, содержащейся в заполнителях; обладает исключительной клейкостью и мгновенно распадается; позволяет осуществлять поверхностную обработку путем устройства одинарного или двойного слоя гравийной россыпи; поверхностная обработка покрытия возможна на автомагистралях или дорогах с большим уклоном (10%), так как новая эмульсия предотвращает отекание вяжущего при наличии продольных и поперечных уклонов, а также проблему самошлифовки (скопления эмульсии в выбоинах).