Техника для содержание дорожных покрытий

Автомобильная дорога представляет собой дорожную одежду и земляное полотно, на которое опирается дорожная одежда. Дорожная  одежда — многослойная конструкция, состоящая из покрытия, выравнивающего слоя, основания и подстилающего слоя, расположенного на земляном полотне. Дорожную одежду выполняют в виде корытного профиля, полукорытного или серповидного с определенными поперечными уклонами, обеспечивающими сток волы.

Покрытием является верхняя часть одежды, воспринимающая усилия от колес автомобилей и подвергающаяся непосредственно­му воздействию атмосферных осадков. Покрытие должно быть проч­ным, ровным, шероховатым, трещиностойким, водонепроницае­мым, противостоять пластическим деформациям при высоких по­ложительных температурах, хорошо сопротивляться износу.

Основанием автомобильной дороги служит несущая прочная часть одежды, обеспечивающая совместно с покрытием перераспределе­ние и снижение давления на расположенные ниже дополнительные слои или грунт земляного полотна. Дополнительные слон и грунт земляного полотна должны обеспечивать возможность движения по ним дорожно-строительных машин. Грунт земляного полотна —  это тщательно уплотненные и спланированные верхние слои земляного основания, на которые укладывают слои дорожной одежды.

В качестве земляного полотна выбирают основание проложен­ной трассы автомобильной дороги, устроенного из грунта есте­ственного состояния. Его устойчивость и прочность обеспечивают нормальную работу и длительный срок службы дорожной одежды и всей дороги. Крутизна откосов зависит от устойчивости грунта и определяется отношением высоты откоса (принимаемой за едини­цу) к заложению горизонтальной проекции. Если для сооружения насыпи недостаточно грунта из кюветов, то создают резерв. Размеры резервов определяют исходя из количества грунта, необходимого для отсыпки земляного полотна. Глубина ре­зервом должна быть 0,3...1,5 м. В зависимости от местных условий резервы располагают с обеих сторон дороги. При высоте насыпи более 2 м между началом резерва и подошвой откоса насыпи ос­тавляют полосу земли, называемую бермой. Ширину берм прини­мают не менее 2 м, причем она зависит от высоты насыпи. Бермы повышают устойчивость высоких насыпей, и их используют в пе­риод строительства насыпей для проезда дорожных машин и автомобилей. Берме придают поперечный уклон 20% м сторону резерва для стока воды.

В зависимости от типа дорожных одежд и обеспеченности                   дорожно-строительными материалами для устройства дорожных одежд применяют различные материалы покрытии: грунты, асфальтобе­тонные и дегтебетонные смеси, щебень, гравий, гравийно-песчанные смеси.

Грунты в зависимости от фракционного состава разделяют на песчаные, супесчаные, суглинистые и глинистые. Грунты, содер­жащие не менее 82% песчаных части, и не более 3% глинистых, называют песчаными. Диаметр частиц песчаных грунтов составляет 2...0,05 мм. Грунты, в которых содержится более 25% глинистых частиц диаметром менее 0,005 мм, называют глинистыми. К супес­чаным относится грунты, содержащие не менее 50% песчаных и 3...12% глинистых частиц; к суглинистым — грунты, содержащие 12...25% глинистых частиц. Если в грунте содержится пылевидных частиц больше, чем песчаных, то к названию грунта прибавляют слово пылевидный. Диаметр частиц пылевидных грунтов составля­ет 0.05...0,005 мм.

Для устройства проезжей части и приготовления цементобетонной и асфальтобетонной смесей используют гравий, щебень и пе­сок. Гравий, получаемый после грохочения и отделения песка, на­зывают сортовым, его разделяют на следующие фракции: крупный с размерами зерен 70...40: средний - 40...20: мелкий — 20...10: гравийная мелочь — 10...5 мм.

Щебень в зависимости от крупности зерен разделяют на следу­ющие фракции: 5...10; 10...20; 20...40; 40...70 мм. Форма зерен щеб­ня должна приближаться к кубической. Размер частиц щебня или гравия при приготовлении цементобетонных смесей, предназначенных для устройства покрытий – не более 40 мм. Щебень, и  гравий для цементобетонных смесей не должны содержать зерен лещадной и игольчатой формы более 25%, а пылевидных и глинистых частиц — более 1%.

Природный и искусственный песок широко применяют для приготовления цементобетонных смесей. Природный песок образуется в результате выветривания изверженных, осадочных или метаморфических горных пород. Искусственный песок получают дроблением прочных горных пород. Одной из основных характеристик песка является крупность зерен, определяемая модулем крупности М. По модулю крупности песок разделяют на крупный – М более 2,5; средний – М 2,5…2; мелкий – М 2…1,5; очень мелкий – М 1,5…1. Песок, предназначенный для приготовления смесей, должен содержать пылевидные и глинистые частицы не более 3%. Органические примеси в этом песке должны отсутствовать.

При строительстве цементобетонных дорожных покрытий пре­имущественно применяют портландцемент, который в зависимос­ти от прочности разделяют на пять марок: 300, 400, 550 и 600. Бетон однослойных и верхнего слоя двухслойных цементобетонных покрытий автомобильных дорог должен содержать цемент марки не ниже 500, а для оснований усовершенствованных капитальных покрытии — марки 300 и 400.

Органические вяжущие — материалы, получаемые и ре­зультате переработки различных видов нефти, каменного угля, смол, битумной породы. Эти материалы бывают жидкой, полу­жидкой или твердой консистенции. В дорожном строительстве из органических вяжущих материалом используют битумы, дегти, эмульсии. В дорожном строительстве для приготовления различ­ных смесей в основном используют вязкие битумы, которые раз­деляют на пять марок: БНД200/300. БНД130/200. БНД90/130, БНД60/90, БНД40/60 (цифры характеризуют вязкость битума, определяемую глубиной (мм) проникания иглы при температуре 25°С). Деготь — продукт сухой перегонки твердого топлива. Дегти используют в качестве вяжущею материала при строительстве покрытий из черного щебня и при смешивании гравийных  и щебеночных материалов на полотне дороги. Эмульсии – дисперсные системы, состоящие из взвешенных в воде капелек битума или дегтя, покрытых тонкой пленкой эмульгатора. Эмульсии содержат до 50 – 60% битума или дегтя и до 10% эмульгатора

Укрепленные грунты – грунты, получаемые в результате обработки органическими или минеральными вяжущими материалами в установке или на дороге. При обработке грунты приобретают механическую прочность, морозо- и водоустойчивость. Наибо­лее пригодны для укрепления щебенистые и гравелистые грунты, супеси и суглинки влажностью 3…12%. Оптимальное содержание органического вяжущего материала в каждом конкретном случае назначают на основе лабораторных опытом. Это содержание вяжу­щего материала изменяется в пределах 5... 17% массы смеси. При укреплении грунтов минеральными вяжущими в них добавляют портландцемент марки не ниже – 400.

Асфальтобетонные смеси - смесь минеральных материалов (щебня или дробленого гравия, песка и минерального по­рошка) с битумом.                       В зависимости от наибольшей крупности мине­рального материала смеси разделяют на песчаные (крупность час­тиц до 5 мм), мелкозернистые (до 15 мм), среднезернистые (до 25 мм) и крупнозернистые (до 40 мм). Асфальтобетонные смеси разде­ляют на горячие и теплые и зависимости от вязкости применяемого битума и температуры нагрева минеральных материалов, при кото­рой их приготовляют, укладывают и уплотняют. Горячие и теплые смеси соответственно содержат вязкие и жидкие битумы. Температу­ра горячих и теплых асфальтобетонных смесей при выходе из смеси­теля должна быть соответственно в пределах 120...160 и 80...100°С.

Цементобетонные смеси — смесь щебня (гравия) и песка с цементом и водой при определенных водоцементом отношении и консистенции для получения цементного бетона требуемой проч­ности и долговечности. Основным показателем цсментобетонных смесей является удобоукладываемость, характеризуемая степенью подвижности (жесткости) смеси непосредственно перед укладкой в дорожное покрытие или основание. Цементобетонные смеси раз­деляют на жесткие — осадка стандартного конуса 0 см, малопод­вижные — примерно 3 см. подвижные 4... 15 см и литые более 15 см.

Удобоукладываемость бетонных смесей зависит от ряда факторов, определяющим из которых является отношение массы воды к массе цемента в смеси. Чем больше это отношение, чем более пластичной будет смесь и тем легче ее можно уложить в покрытие и уплотнить. Однако увеличение этого отношения приводит к сниже­нию плотности смеси после твердения вследствие испарения лиш­ней воды и уменьшению прочности и морозостойкости покрытия.

Машины для содержания и ремонта автомобильных дорог и аэродромов оказывают прямое влияние на состояние транспортных сооружений, от которого зависит производитель­ность и качество работы транспортного комплекса, а также безо­пасность пассажиров и сохранность грузов.