Товароведная оценка строительных материалов для мощения дорог

Вполне возможно, что  некоторые дорожные подрядчики-вахтовики аналогично воспользуются «свежей» идеей по другому применению накопительных бункеров, связанному с увеличением объемов выпуска асфальтобетонных смесей на имеющихся смесительных установках с одновременным повышением темпов устройства из этих смесей покрытий дорог. Тем более что экономическую выгоду от такой технологии будет получать подрядчик, и не от случая к случаю.

Смесительные установки, оснащенные новыми накопительными бункерами  и задействованные хотя бы на 50% в  вечернюю или ночную смену вахтового метода ведения асфальтобетонных работ, имеют целый ряд достоинств и преимуществ перед установками без таких бункеров:

• продолжительный (до 4 суток) срок хранения смесей без окисления битума, снижения температуры и других ее свойств; 
  
• более ритмичное и эффективное использование автотранспорта, доставляющего смесь с АБЗ к месту укладки (простои в ожидании загрузки сведены практически к нулю); 
  
• снижение потерь рабочего времени на дороге за счет более равномерной подачи смеси и возможность ускорения процесса устройства покрытия, в том числе на крупных дорожных объектах; 
  
• существенно меньше влияние перерывов и остановок в укладке смеси на дороге, возникающих по погодным, организационным или иным условиям и причинам, на ритмичность работы АБЗ и объемы выработки смеси; 
  
• снижение затрат на производство одной тонны смеси, увеличение годового объема ее выпуска, ускорение окупаемости асфальтобетонной установки.

Конечно, каждое конкретное решение по использованию накопительных  бункеров должно, как всегда, иметь  свое технико-экономическое обоснование, но в него следует включать также эффект от увеличения скорости и темпов укладки в покрытие и уплотнения смеси имеющимися укладчиками и катками. В таком случае суммарная эффективность может оказаться наибольшей и привлекательной для внедрения бункеров.

Многие современные  модели асфальтоукладчиков, особенно приобретенные у европейских  и американских фирм, имеют максимальную паспортную (теоретическую) производительность укладки смеси в пределах 500–700 т/ч. Она рассчитана фирмой из условий максимально возможных значений толщины и ширины слоя укладки, рабочей скорости и непрерывно-равномерного движения укладчика, исходя из тяговых его качества. В реальной же действительности совпадение всех этих максимальных значений и параметров бывает довольно редко, и поэтому его производительность на практике в 1,5–2 раза ниже (250–350 т/ч). На нее и следует ориентироваться при выборе нужной модели укладчика.

На многих же отечественных  объектах из-за малой подачи смеси  с маломощных АБЗ этот показатель не превышает в среднем 100–150 т/ч и в редких случаях достигает 150–200 т/ч. Сравнение возможной и реализуемой производительности укладчиков показывает, что на операции устройства покрытий еще есть «солидный» (до 1,5–2 раз) резерв для «безболезненного» повышения его темпов. Следует только загрузить укладочный отряд машин нужным количеством смеси и подготовить соответствующий фронт работ.

Поспособствовать увеличению темпов и производительности укладки  смеси, причем с одновременным значительным улучшением качества устраиваемых покрытий, могут уже имеющиеся у некоторых российских подрядчиков бесконтактные перегрузчики смеси из автосамосвала в бункер укладчика.

Впервые такие перегрузчики с целью исключить температурную  и гранулометрическую сегрегацию доставляемой смеси, а также устранить неблагоприятный контакт автосамосвала с укладчиком создала американская фирма Roadtec.

Для этого в разработанной  конструкции перегрузчика «Шаттл Багги» (Shuttle Buggy, рис. 3) помимо приемного ковша, куда выгружает свою смесь автосамосвал и где установлен запатентованный трехшаговый перемешивающий шнек, с помощью которого смесь с неравномерно распределенными частицами щебня и с неравномерной ее температурой в автосамосвале превращается в более гомогенную по гранулометрии и температуре массу, есть накопительный бункер. Из последнего с помощью ленточных транспортеров и, что не менее важно для ровности покрытия, без контакта с укладчиком смесь равномерно перегружается в бункер укладчика.

В итоге на дороге появляется одинаково ровный и плотный, по всей площади прочный и долговечный слой асфальтобетонного покрытия.

Фирма Roadtec выпускает три модели колесных перегрузчиков. Наиболее крупная из них SB-2500 (рис. 4) имеет вес – 34,5 т, двигатель – 276 л. с., транспортную скорость – около 15 км/час и способна разместить в своем «чреве» (накопительный бункер) почти 23 т смеси. Этот перегружатель может подстраиваться под рабочую скорость укладчиков в пределах 0–13 м/мин. Его реальная производительность может составить до 650–700 т/ч при смене разгружающихся самосвалов через две минуты (наблюдения США).

Модель SB-1500 (рис. 5) устроена аналогично, но имеет меньшие габариты, вес, мощность и вмещает в свой бункер полностью смесь из самосвала грузоподъемностью 14 т. Есть также несколько упрощенный вариант перегрузчика LTV-1000, у которого нет накопительного бункера.

Экономическая оценка эффективности  перегрузчика SB-2500, сделанная американскими  специалистами для одного из объектов, показала, что только за счет сокращения времени доставки смеси на укладку и уменьшения количества самосвалов грузоподъемностью 14 тс 16 до 12 штук расходы на 1 т смеси снижаются почти на 1 USD. И это не считая тех 1000 USD в год на 1 км дороги шириной 7 метров, которые дорожники США экономят на ее эксплуатации за счет большей ровности и прочности покрытия, уложенного с учетом «Шаттл Багги», снижения затрат на ликвидацию обычных дефектов на нем (шелушение, выкрашивание, трещины, выбоины, ямы и др.). Реальное улучшение ровности с 30 до 10 дюймов на милю (с 473 до 158 мм/км) зафиксировано счетчиком Мейсона, а показатель качества поверхности покрытия по калифорнийскому профилеметру также улучшается с 5 до 1 дюйма (с 127 до 25 мм).

В Европе первые собственные  перегрузчики появились в Германии, и сделаны они были на базе имеющихся гусеничных укладчиков. Отличало их отсутствие перемешивающего устройства и накопительного бункера, т. е. они служили только для бесконтактной перегрузки смеси.

Перегрузчик МТ-1000 имеет  вес всего 14 т, двигатель – 147 л. с., рабочую скорость – до 16 м/мин и теоретическую производительность – до 700 т/час. Главное его достоинство перед «Шаттл Багги» – более низкая стоимость.

Фирма Dynapac (Швеция), поставляющая для дорожных подрядчиков свои асфальтоукладчики, самоходные вибрационные и статические гладковальцовые, кулачковые и пневмоколесные катки, тоже освоила выпуск на заводе в Германии колесного перегрузчика, или передвижного питателя (Mobile feeder) MF-250

Его общий вес – 14,7 т, мощность двигателя – 168 л.с., рабочая  скорость – 0,8–20 м/мин, транспортная – до 20 км/ч, емкость бункера – 6 куб. м, а производительность транспортера – до 1440 куб. м/ч. Расчеты показывают, что в целом этот перегрузчик, при двухминутной смене автосамосвалов грузоподъемностью 15–20 т на разгрузке, реально может обеспечить подачу укладчику смеси в количестве до 500–600 т/ч.

В процессе эксплуатации перегрузчиков в США, Германии, на Украине и в других странах  выявлен дополнительный их «плюс». Бесконтактная и равномерная  загрузка укладчика позволяет последнему двигаться не только непрерывно, но и с большей скоростью, так как у него отпала надобность толкать груженые автосамосвалы или останавливаться во время их разгрузки. В итоге его практическая производительность становится заметно ближе к теоретической.

Рассмотренные возможности увеличения до 1,5 раз выпуска асфальтобетонных смесей на ряде существующих украинских АБЗ за счет использования новых накопительных бункеров и повышения темпов устройства из них дорожных покрытий на отдельных крупных объектах с помощью имеющейся укладочной и уплотняющей техники, дополненной перегрузчиком смеси из автосамосвалов в бункер укладчика, дают некоторым отечественным подрядчикам шанс если не «догнать и перегнать Америку», то хотя бы приблизиться или даже достичь европейского уровня темпов и качества строительства асфальтобетонных покрытий.

 

 

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Современные дорожные магистрали с очень интенсивным тяжёлым  движением автотранспорта имеют, как  правило, основание из материалов, обработанных цементом. Если не обработать, например, щебень, а только уплотнить его, на асфальтобетонном покрытии очень быстро накапливается колея. Однако цементосодержащие слои рождают новые проблемы: в слое основания появляются усадочные и температурные трещины, которые отражаются на асфальтобетонном покрытии. А любая трещина - это источник лавинообразного дальнейшего разрушения покрытия. Таким образом, срок службы дорожной одежды уменьшается. 
               Существует три способа решения этой проблемы.  
Первый способ - устройство трещинопрерывающей прослойки между цементосодержащим слоем основания и асфальтобетонным покрытием. 
Второй способ - фрагментация цементосодержащего основания.  
Третий способ - армирование основания или покрытия. 
Фрагментирование, например, цементобетона с помощью клин-бабы требует больших энергетических затрат, и это явно нерациональная технология.     

Вторичное использование  материалов дорожных одежд, например асфальтобетона. Это вызвано тем, что на многих дорогах неоднократная укладка  дополнительных слоев асфальтобетона различного состава и качества вызывает необходимость удаления этих слоев. В ряде случаев (разрушение оснований и сплошное растрескивание покрытий) необходима замена или переработка всей толщины дорожной одежды. Первые опыты повторного использования старого асфальтобетона в виде 10-20-процентной добавки в составе нового были сделаны более 20 лет назад, а 5-7 лет назад появилисьмашины для переработки всей дорожной одежды с укреплением фрезерованного материала цементом или битумной эмульсией;

широкое применение уже  в течение 30 лет холодных технологий использования битума в дорожных конструкциях в виде 50-70-процентной битумной эмульсии, что позволяет получить битумоминеральные материалы (смеси), равнопрочные или близкие к горячим асфальтобетонам;

Например, механизированная укладка обеспечивает высокую скорость и качество работ; наличие в конструкции слоя микроасфальтобетона позволяет укладывать его на любую бетонную поверхность плиты проезжей части, что дает экономию времени и стоимости. А относительно небольшая толщина конструкции "гидроизоляция+слой износа" облегчает последующее техническое

содержание (возможно устройство очень тонкого слоя из асфальтобетона).

 

Большое развитие получила химизация дорожной отрасли с  обязательным использованием поверхностно-активных веществ (ПАВ) в последние 15-20 лет как добавок к асфальтобетонным, битумоминеральным, цементобетонным и другим смесям. В последние 8-10 лет дорожники начали с целью повышения температуры размягчения битумов летом применять добавки в битум термоэластопластов и нефтяных масел, то есть использовать полимербитумные вяжущие и полимербитумные мастики. Все большее применение для борьбы с образованием льда на дорожном покрытии в последние годы находят различные химические антигололедные реагенты.

Каждый дорожник хорошо знает, что важнейшим требованием СНиП 3.06.03-85 является требование по обеспечению норм плотности всех дорожно-строительных материалов: грунтов, каменных материалов, асфальтобетонных и цементобетонных смесей. Нормативная плотность, или коэффициент уплотнения материала, определяет стабильность его работы во времени, под воздействием климатических условий (вода, мороз, тепло) и нагрузок транспорта. Недостаток уплотнения вызывает осадки грунта и разрушения слоев дорожной одежды, что снижает срок службы дороги и ее транспортно-эксплуатационные характеристики и в конечном итоге уменьшает скорость движения транспортных средств и даже вызывает их повреждения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемых источников

 

1. Журнал «Дорога-авто» (рос.) № 1-6 за январь-август 2003г.
2. Журнал «Рынок строительных материалов» (рос., укр.) выпуск 2001, 2002,2003гг.
3. E-mail: build@ukr.net
4. E-mail: www stroit.ru