ШЕРОХОВАТАЯ ПОВЕРХНОСТНАЯ ОБРАБОТКА
ТЕХНОЛОГИЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ «ЧИП СИЛ»
«ЧИП СИЛ» — это поверхностная обработка, при которой происходит синхронное распределение битумной эмульсии и фракционированного каменного материала. Она применяется для поддержания в рабочем состоянии и продления долговечности, а также для повышения транспортно-эксплуатационных характеристик дорог.
Из истории
Технология устройства шероховатой поверхностной обработки с синхронным распределением вяжущего и каменного материала по технологии «ЧИП СИЛ» берет свое начало в 1960 году. Чувашскими специалистами было разработано предложение по замене традиционной технологии укладки на новую с синхронным распределением. В ремонтных мастерских было изготовлено несколько опытных образцов, однако дальнейшего развития данная технология не получила. А в 1985 году французская компания «Secmair» начала применение данной технологии при строительстве автомобильных дорог Франции. В 1999-2001 годах ФГУП СНПЦ «РОСДОРТЕХ» были разработаны и в 2001 году утверждены Росавтодором «Методические рекомендации по устройству одиночной поверхностной обработки техникой с синхронным распределением битума и щебня». СНПЦ «РОСДОРТЕХ» совместно с французской компанией «Secmair» разработал российский аналог машины «Чипсилер – 26». Прошло порядка 40 лет с момента разработки до внедрения данной технологии на автомобильных дорогах России.
Условия для устройства поверхностной обработки «ЧИП СИЛ»
Главным условием производства работ по устройству ШПО является температура окружающей среды. При использовании в качестве вяжущего битумной эмульсии температура должна быть не ниже +5°С, а при использовании битума – не ниже +15°С. Однако на основании имеющегося опыта, существуют следующие ограничения по производству работ в связи с погодными условиями:
Подготовительные работы перед устройством
При устройстве поверхностной обработки по технологии «ЧИП СИЛ» в существующем покрытии должны быть заделаны выбоины и герметизированы трещины. Как правило, обязательной герметизации подлежат трещины с раскрытием более 3 мм. Здесь следует отметить, что применение холодных асфальтобетонных смесей при последующем устройстве ШПО по технологии «ЧИП СИЛ» не рекомендуется. Кроме того, отремонтированная поверхность асфальтобетонного покрытия должна быть ровной, сухой (при использовании в качестве вяжущего битума) и очищенной от пыли и грязи (свободной начиная от любых сыпучих материалов, заканчивая розливом вяжущего). Поэтому подготовительные работы должны включать:
После проведения всех подготовительных работ определяется оптимальная протяженность участка работ и производится заправка установки каменным материалом и вяжущим. Щебень для поверхностной обработки предварительно очищается и увлажняется. Не допускается содержание глины в комках, а содержание пылеватых и глинистых частиц не должно превышать 0,5%. Несоблюдение данных требований может привести к разрыву связки «вяжущее-щебень».
Синхронный розлив вяжущих материалов и россыпь щебня выполняется специальной машиной – «Чипсилер – 41».
Основные этапы устройства ШПО
При выполнении работ по устройству ШПО стыки укладываемых полос устраиваются по аналогии с традиционной поверхностной обработкой. Для обеспечения качества устройства продольного стыка распределение битумной эмульсии (битума) со стороны стыка выполняется на 0,20 – 0,25 м шире, чем распределение щебня, что достигается закрытием крайней заслонки щебня. При устройстве смежной полосы распределение битумной эмульсии (битума) выполняется с двойным перекрытием на смежную полосу с шириной 0,20 — 0,25 м и распределением щебня на получившийся стык. Таким способом получают ровное продольное сопряжение.
«Ковёр» шероховатой поверхностной обработки должен иметь однородную текстуру. Для того, чтобы обеспечить однородность текстуры и придать каждой щебёнке состояние «покоя», применяют уплотнение ШПО пневмокатками. В случае образования локальных дефектов (выкрашивание щебня, выпотевание битумной эмульсии и т.п.) их необходимо устранить.
Преимущества устройства ШПО по технологии «ЧИП СИЛ»
Недостатки устройства ШПО по технологии «ЧИП СИЛ»
ВЫВОД: Устройство шероховатой поверхностной обработки по технологии «ЧИП СИЛ» в качестве профилактических методов содержания еще не разрушенных асфальтобетонных слоев, а также восстановления изношенных слоев все чаще привлекает внимание заказчиков благодаря повышению транспортно-эксплуатационных характеристик, а также срока службы автомобильных дорог. А исходя из технико-экономического анализа данный метод значительно выгоднее по сравнению с традиционным фрезерованием с дальнейшей укладкой нового слоя покрытия. Данную технологию не рекомендуется применять в населенных пунктах.
С 2012 года компанией «ТехДорГрупп» были произведены работы по устройству шероховатой поверхностной обработке на таких дорогах, как:
1. Свердловская область. Автомобильная дорога Р-242 Пермь — Екатеринбург км 187+000 — км 197+000.
2. Свердловская область. Автомобильная дорога Р-351 Екатеринбург-Тюмень км 280+000 — км 289+820.
3. Ханты-Мансийский автономный округ – Югра:
— Автомобильная дорога Р-404 Тюмень — Тобольск — Ханты-Мансийск км 827+000 – км 830+000;
— Автомобильная дорога Р-404 Тюмень — Тобольск — Ханты-Мансийск км 899+000 – км 903+000.
4. Ханты-Мансийский автономный округ – Югра. Автомобильная дорога дороги Р-404 Тюмень — Тобольск — Ханты-Мансийск км 932+000 — км 939+000, в Ханты-Мансийском автономном округе-Югра.
5. Свердловская область. Автомобильная дорога Р-242 Пермь – Екатеринбург км 239+000 – км 260+000.
6. Пермский край. Автомобильная дорога Р-242 Пермь — Екатеринбург км 154+000 — км 160+046.
7. Свердловская область. Автомобильная дорога Р-242 Пермь – Екатеринбург км 232+000 — км 239+000.
8. Свердловская область. Автомобильная дорога Р-351 Екатеринбург – Тюмень км 191+000 — км 218+000.
9. Свердловская область.
— Автомобильная дорога Р-242 Пермь — Екатеринбург км 169+000 — км 187+000.
— Автомобильная дорога Р-242 Пермь — Екатеринбург км 260+000 — км 269+000.
10. Свердловская область.
— Автомобильная дорога Р-351 Екатеринбург-Тюмень км 67+000 — км 80+000;
— Автомобильная дорога Р-351 Екатеринбург-Тюмень км 261+000 — км 280+000;
— Автомобильная дорога Р-351 Екатеринбург-Тюмень км 225+000 — км 233+000.
11. Свердловская область. Автомобильная дорога Р-242 Пермь — Екатеринбург км 187+000 — км 205+000
12. Свердловская область. Автомобильная дорога Р-242 Пермь — Екатеринбург км 205+000 — км 232+000.
13. Свердловская область:
— Автомобильная дорога Р-351 Екатеринбург — Тюмень км 174+200 — км 191+000;
— Автомобильная дорога Р-242 Пермь — Екатеринбург км 232+000 — км 239+000;
— Автомобильная дорога Р-242 Пермь — Екатеринбург км 239+000 — км 260+000.
14.Устройство двойной поверхностной обработки покрытия проезжей части щебнем, обработанным органическим вяжущим в установке:
— Большая Соснова – Частые км 27+000 – км 33+000;
— Нытва – Григорьевское – Ильинский км 4+500 – км 19+000;
— Нытва – Григорьевское – Ильинский км 22+000 – км 25+200;
— Нытва – Григорьевское – Ильинский км 26+700 – км 31+700;
— Дыбки – Таборы – Оханск км 11+800 – км 19+000;
— Очер – Верещагино – Сива км 3+900 – км 10+300;
— Очер – Верещагино – Сива км 15+000 – км 24+310.
Шпо в дорожном строительстве
ОТРАСЛЕВАЯ ДОРОЖНАЯ МЕТОДИКА
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО УСТРОЙСТВУ ОДИНОЧНОЙ ШЕРОХОВАТОЙ ПОВЕРХНОСТНОЙ
ОБРАБОТКИ ТЕХНИКОЙ С СИНХРОННЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ БИТУМА И ЩЕБНЯ
2. Внесены Управлением инноваций и технического нормирования в дорожном хозяйстве Росавтодора.
3. Утверждены и введены в действие распоряжением Государственной службы дорожного хозяйства РФ (Росавтодора) от 26.10.2001 г. N ОС-432-р.
6. В настоящем отраслевом дорожном методическом документе реализованы нормы закона Российской Федерации «О стандартизации».
Все большее применение в Российской Федерации и других странах СНГ находит технология устройства одиночной шероховатой поверхностной обработки с одновременным распределением вяжущего и каменного материала машинами типа Чипсилер. По сравнению с традиционной технологией, заключающейся в последовательном выполнении разделенных во времени операций по розливу вяжущего автогудронатором и россыпи щебня щебнераспределителем, новая технология имеет ряд преимуществ: высокая производительность, улучшенное качество работ и повышенный срок службы поверхностной обработки за счет применения синхронного распределения вяжущего и щебня.
Рекомендации обобщают научные исследования и опыт работ по устройству одиночной шероховатой поверхностной обработки машинами производства фирмы SECMAIR и ФГУП СНПЦ РОСДОРТЕХ в Саратовской, Свердловской, Астраханской областях, республике Татарстан, а также республиках Средней Азии.
1. Область применения
1. Область применения
1.1 Настоящие Рекомендации распространяются на технологию устройства одиночной шероховатой поверхностной обработки техникой с синхронным распределением битума и щебня, определяют рекомендуемые нормы расхода битума и щебня с учетом эксплуатационного состояния покрытия и климатических условий, а также порядок контроля качества работ.
1.2 Рекомендации содержат требования к материалам, организации производства работ и технологию одиночной шероховатой поверхностной обработки, порядок определения: средней нормы расхода и равномерности распределения вяжущего по ширине, средней нормы расхода щебня методом «мерной коробки» и равномерности его распределения по ширине методом «мерного шаблона», требования к охране труда и технике безопасности.
1.3 Рекомендации предназначаются для практического использования организациями, осуществляющими устройство одиночной шероховатой поверхностной обработки техникой с синхронным распределением битума и вяжущего на дорогах с асфальтобетонными покрытиями всех технических категорий во II, III и IV дорожно-климатических зонах.
1.4 Рекомендации направлены на широкое применение прогрессивной ресурсосберегающей технологии устройства поверхностной обработки высокопроизводительной техникой, предназначенной для снижения расхода материалов и повышения качества шероховатой поверхности, за счет синхронного и равномерного распределения битума и щебня.
2. Нормативные ссылки
В настоящих Рекомендациях использованы ссылки на следующие нормативные документы:
7. ОСТ 218.010-98. Вяжущие полимерно-битумные дорожные на основе блоксополимеров типа СБС. Технические условия.
3. Термины и определения
В настоящих Рекомендациях приведены термины и определения с соответствующими комментариями, используемые только или преимущественно в дорожном хозяйстве.
— верхний шероховатый защитный слой износа, образуемый равномерно чередующимися выступами скелетных частиц и впадинами между ними, а также собственной шероховатостью выступов и впадин, либо специально созданными бороздками на поверхности покрытия.
— шероховатость, создаваемая скелетными частицами (зернами).
— собственная шероховатость зерен.
— сцепление между щебнем и вяжущим.
— отношение реактивной силы, действующей на колесо автомобиля в плоскости его контакта с покрытием, к вертикальной нагрузке, передаваемой колесом на покрытие.
— количество материала по объему (массе), распределенного на единицу площади.
Необходимая норма расхода щебня
— количество щебня, распределенного на поверхности таким образом, чтобы частицы плотно соприкасались друг с другом боковыми поверхностями, без наложения их друг на друга.
4. Требования к материалам для устройства одиночной шероховатой поверхностной обработки
4.1.1 Для устройства шероховатой поверхностной обработки согласно ВСН 38-90 следует применять щебень, полученный дроблением горных пород, отвечающий требованиям ГОСТ 8267-93.
Марка щебня, полученного дроблением горных пород и гравия, назначается согласно ВСН 38-90 по табл.1, исходя из условий, приведенных в табл.2-3 (ГОСТ 8267-93).
Характеристики
исходной горной породы
По износу в полочном барабане
Щебень из изверженных пород, кристаллических без следов выветривания
На дорогах всех категорий
Щебень из изверженных пород с кристаллической и порфировой структурой
На дорогах II-IV категорий
Щебень из метаморфических пород с кристаллической структурой без следов выветривания
На дорогах всех категорий
Щебень из метаморфических пород с явно выраженной зернокристаллической структурой без следов выветривания
На дорогах III-IV категорий
На дорогах всех категорий
На дорогах III-IV категорий
Марка по дробимости щебня
Потеря массы при испытании щебня, %
в насыщенном водой состоянии
Осадочные и метаморфические
Марка по
истираемости
Потеря массы при
испытании, %
4.1.2 Зерна щебня должны иметь кубовидную форму, быть трудношлифуемыми и чистыми, без пленки, пыли и грязи. Щебень из гравия должен содержать только дробленые зерна, при этом массовая доля зерен карбонатных пород не должна превышать 20%.
4.1.3 При устройстве шероховатой поверхностной обработки необходимо применять щебень узких фракций: 5-10 мм, 10-15 мм, 15-20 мм.
4.1.4 Параметры зернового состава щебня каждого сорта по крупности или смеси нескольких сортов по размеру должны находиться в пределах, указанных в табл.4.
Размер отверстий контрольных сит, мм
Массовая доля остатка на ситах, %
4.1.6 Массовая доля в щебне пылевато-глинистых частиц, определяемая с помощью отмучивания, не должна превышать 1%. Содержание глины в виде комков и посторонних засоряющих примесей не допускается.
4.1.7 В зависимости от условий применения показатель морозостойкости щебня должен быть не менее значений, приведенных в табл.5 (ГОСТ 8267-93, табл.6).
Марка по морозостойкости щебня и гравия
потеря массы после испытания, %, не более
потеря массы после испытания, %, не более
4.1.8 Для устройства шероховатой поверхностной обработки из раЗнопрочного щебня, с содержанием слабого компонента в смеси разнопрочного щебня не более 50%, на дорогах низших категорий (не выше IV) допускается применять щебень, отвечающий требованиям табл.7.
Марка щебня по
прочности
Марка щебня по
износу
4.2.1 Для устройства шероховатой поверхностной обработки, в зависимости от дорожно-климатической зоны и среднемесячной температуры наиболее холодного времени года, рекомендуется использовать битумы, марки которых приведены в табл.8.
Среднемесячная температура наиболее холодного времени года, °С
БНД 90/130, БНД 130/200,
БНД 200/300
БНД 60/90, БНД 90/130,
БНД 130/200,
БНД 200/300
БНД 40/60, БНД 60/90,
БНД 90/130, БНД 130/200,
БН 90/130, БН 130/200,
БН 200/300
БНД 40/60, БНД 60/90,
БНД 90/130,
БН 60/90, БН 90/130
Глубина проникания иглы:
при +25 °С (100 г, 5 с), в пределах
при 0 °С (200 г, 60 с), не менее:
Температура размягчения по кольцу и шару, °С, не ниже
Растяжимость, см, не менее:
Температура хрупкости, °С, не выше
Температура вспышки, °С, не ниже
Сцепление с мрамором или песком
Выдерживает по контрольному образцу N 2
Изменение температуры размягче-
ния после прогрева, °С, не более
Эластичность, %, не менее:
От минус 1 до плюс 1
Содержание водорастворимых соединений, %, не более
4.2.3 Определение адгезии между щебнем и битумом выполняется согласно приложению А.
4.2.4 При неудовлетворительной адгезии битума с поверхностью щебня применяют поверхностно-активные вещества. Виды и дозировку добавок, а также требуемый температурный режим битума при введении поверхностно-активных веществ следует применять в соответствии с ГОСТ 28478-90.
5. Типы шероховатых поверхностей. Рекомендуемые размеры фракции щебня
5.1 Классификация шероховатых покрытий в зависимости от значений параметров шероховатости приведена в табл.10.
Типы шероховатых
покрытий
Средняя высота выступов, мм
Средняя глубина
впадин, мм
5.2 Размер фракции щебня выбирается с учетом показателя твердости (табл.11) и фактической шероховатости поверхности дороги. Измерение показателя твердости производится согласно приложению Б.
Рекомендуемая фракция щебня, мм
6. Технологические требования и устройство одиночной шероховатой поверхностной обработки
Поверхностную обработку устраивают, как правило, в летний и теплый периоды года, на сухом и достаточно прогретом покрытии при температуре воздуха не ниже +15 °С.
Последовательность устройства шероховатой поверхностной обработки следующая:
— подготовительные работы;
— непосредственное устройство одиночной шероховатой поверхностной обработки;
— уход за слоем одиночной шероховатой поверхностной обработки.
6.1 Подготовительные работы включают:
— устранение дефектов на проезжей части;
— выбор и заготовку щебня и битума;
— выбор исходной ориентировочной нормы расхода щебня и битума;
— подбор, наладку и ремонт оборудования и машин, входящих в состав специализированного отряда;
— обучение и подготовку обслуживающего персонала машин и механизмов.
6.1.1 На участках, выбранных для устройства шероховатой поверхностной обработки, устранение дефектов на проезжей части выполняется в соответствии с требованиями ВСН 24-88. Ямочный ремонт и заделка трещин должны быть выполнены минимум за 7 дней до начала устройства шероховатой поверхностной обработки.
6.1.2 На участках, выбранных для устройства шероховатой поверхностной обработки, проводится обследование поверхности, согласно 5.2, по методикам, изложенным в приложениях Б, В. По результатам обследований определяется размер фракции щебня.
6.1.3 Щебень и битум, планируемые к устройству одиночной шероховатой поверхностной обработки, подвергаются комплексным лабораторным испытаниям. По результатам испытаний делается заключение об их соответствии требованиям раздела 4.
В случае наличия повышенного содержания пылевато-глинистых частиц и нефракционированного щебня применяют дробильно-сортировочные агрегаты, обеспечивающие получение фракций щебня 5-10 мм, 10-15 мм, 15-20 мм, 20-25 мм, а также мойки для очистки и обеспыливания, транспортеры для перемещения щебня. Устраивается площадка для сушки и складирования щебня.
При плохом сцеплении щебня и вяжущего используют щебень, предварительно обработанный вяжущим в установке, и различные поверхностно-активные вещества в качестве добавок к вяжущему.
6.1.4 Выбор ориентировочной нормы расхода щебня и битума производится согласно табл.12.