Технология асфальтового покрытия: Технология укладки асфальта по ГОСТу – способы, этапы и используемая техника

Технология укладки асфальта по ГОСТу – способы, этапы и используемая техника

Асфальт является самым популярным методом, который применяется для покрытия дорог и тротуаров. Востребованность материала объясняется его уникальными физическими и химическими свойствами. Асфальтирование дорожного полотна – практичное современное решение, которое отличается легкостью (если сравнивать с другими видами покрытия, например, укладкой плитки). Правильно уложенный асфальт при соблюдении технологии укладки асфальта по ГОСТу является стойким к воздействию неблагоприятных климатических факторов, характеризуется износостойкостью и долгим сроком службы.

Способы укладки асфальта

Холодное асфальтирование

При холодном асфальтировании основу смеси составляют жидкие нефтяные дорожные битумы. Особенность проведения работ – укладка возможна только в теплое время года. Это объясняется тем, что не применяется этап высушки воды. Данный метод асфальтирования хорошо подходит для ямочного ремонта.

Горячее асфальтирование

При горячем асфальтировании основными компонентами смеси выступают жидкие и вязкие нефтяные битумы. Особенность укладки – работы можно проводить в зимнее время, когда на улице холодно. Чтобы асфальтовое покрытие было долговечным, температура асфальта при укладке по ГОСТ должна быть не меньше 120 градусов. Территория, на которую планируется укладывать асфальт, предварительно высушивается при помощи специальной техники.

Этапы укладки асфальта

1. Разрабатывается проектно-сметная документация

Проект должен быть разработан с учетом особенностей участка, который имеет свои индивидуальные характеристики (вид рельефа, параметры, структура почвы). После расчетов специалиста составляется смета, в которой учитываются:

• размер участка,
• объемы работ,
• предварительная стоимость.

Расположение подземных коммуникаций тоже включается в расчет. Это нужно для правильного расчета дренажной системы, что в дальнейшем позволит избежать проблем с отводом сточных вод.

Должное внимание следует уделить корневой системе больших деревьев, так как со временем корни могут разрастаться и серьезно повредить дорожное полотно.

2. Земляные работы

Начинаются подготовительные работы. В первую очередь снимается верхний слой грунта. Если задача – снять большой слой, требуется использование специализированной техники – бульдозеров и погрузчиков. Разравнивается территория при помощи грейдеров. Впоследствии формируется дорожное “корыто”, которое предстоит дальнейшему уплотнению.

Насколько глубоко копать? В первую очередь показатель зависит от предназначения дорожного полотна. Для укладки дорожек достаточно снять 15-25 см почвы. Тут действует правило: чем больше планируемая нагрузка на полотно – тем глубже копается котлован.

Важно! Проект должен быть спланирован так, чтобы дождевая вода стекала в дренажную систему, а не накапливалась на асфальтном покрытии или под ним.

Если работы делаются не с нуля, имеющееся покрытие разрушают при помощи дорожного фрезера. Устаревшее покрытие может использоваться повторно, если правильно его переработать.

Хотите купить песок или щебень с доставкой?

Звоните сейчас и получите скидку    8 800 300-43-20

3. Подготавливается основание

На этом этапе формируется “дорожная подушка”. Задача состоит в отсыпании двух слоев дорожного “пирога”:

• Делается укладка песка или гравийно-песчаной смеси.
• Для придания прочности верх покрытия посыпается крупнофракционным щебнем.
• Для минимизации пустот пирог дополнительно покрывается щебнем с мелкой фракцией.

Чтобы покрытие со временем не утратило качественных характеристик, каждый слой подлежит выравниванию при помощи грейдера и тщательно утрамбовке. Бортовой камень используется для огораживания асфальтируемой территории.

Важно! Для придания покрытию максимальной прочности, перед асфальтированием поверхность следует пропитать битумом.

Схема правильного дорожного «пирога»

4. Укладка асфальта

Завершительный этап. Если материал не готовится непосредственно на месте, поставка осуществляется при помощи самосвалов. Песок, минеральный порошок, жидкий битум и щебень – ключевые компоненты АБС (асфальтобетонной смеси).

При нанесении смеси важно, чтобы она ложилась равномерно. Чтобы избежать неровностей, прибегают к помощи асфальтобетоноукладчиков. Для повышения плотности покрытия, укладка проводится несколькими катками. Рекомендуется использование техники, которая специально предназначается для каждого отдельного вида работ. Только в этом случае покрытие будет качественным.

ГОСТ – укладка асфальта в России. Скачать ГОСТ Р 54401-2011

Основным документом, регламентирующим работы по укладке асфальта (асфальтированию дорог) в России является государственный стандарт ГОСТ Р 54401-2011 Дороги автомобильные общего пользования. Асфальтобетон дорожный литой горячий.  Технические требования.

Национальный стандарт Российской Федерации распространяется на асфальтобетон дорожный литой горячий и на смеси асфальтобетонные дорожные литые горячие (далее — смеси литые), применяемые для устройства покрытий на автомобильных дорогах общего пользования, мостовых сооружениях, тоннелях, а также для производства ямочного ремонта, и устанавливает технические требования к ним.

Скачать ГОСТ Р 54401-2011 в формате PDF

Техника для асфальтирования

На всех этапах асфальтирования используется специальная дорожно-строительная техника. Она не только ускоряет в разы процесс укладки дорожного полотная, но и значительно повышает итоговое качество всех работ. Ниже представлена вся необходимая техника для асфальтирования:

Бульдозер

Бульдозер является самоходной дорожно-строительной машиной с циклическим действием. Оснащается ножевым рабочим органом. Основное предназначение: проведение землеройных и транспортных работ.

Бульдозеры имеют широкое применение и предназначаются для всех этапов строительных работ:

• чтобы подготовить грунтовое основание,
• чтобы нанести песчаный и щебеночный слой,
• для подготовки дорожного основания к асфальтированию.

Бульдозеры бывают гусеничными и колесными. Гусеничные бульдозеры предназначаются для работ в условиях бездорожья и трудной проходимости, имеют большую мощность и выносливость.

Колесные бульдозеры имеют меньшую производительность, зато отличаются высоким показателем маневренности. Могут работать на небольших участках. Применяются для устройства дорожного основания, в то время как гусеничные лучше подходят для проведения землеройных работ.

Погрузчик

Погрузчик является самоходной или ручной машиной. Основное предназначение – поднятие, транспортировка и укладка тяжелых грузов.

Ковшовые погрузчики тоже делятся на гусеничные и колесные. Первые имеют большую мощность, производительность и выносливость, вторые – предназначаются для несложных работ на небольших участках.

Погрузчики – универсальная техника, поскольку могут комплектоваться широким разнообразием навесного оборудования:

• бульдозерными отвалами,
• ковшом,
• скреперными рабочими органами и пр.

Такая техника используется для укладки асфальтобетонного покрытия и последующей уборки территории от строительного мусора, а если нужно — опавшей листвы, снега, веток и пр.

Грейдер

Основное предназначение грейдера – планировка и профилирование рабочего участка. Это самоходная или прицепная машина, которая используется для разравнивания грунта с последующим его перемещением. Применяется также для уборки территории от сыпучих строительных материалов и снега.

Асфальтобетоноукладчик

Асфальтобетоноукладчик — вид строительной техники, который бывает с гусеничным или колесным ходом. Асфальтобетоноукладчик предназначается для укладки асфальтобетонной смеси. В зависимости от вида предстоящих работ (их объема и сложности), машины могут быть тяжелыми и легкими. Габаритная техника нужна на крупных объектах дорожного строительства, легкая используется для работ вспомогательного характера.

Какую технику используют при асфальтировании дорог ?!

Всю представленную выше технику используют при асфальтировании дорог. Чтобы правильно уложить асфальт и придать ему прочности и долговечности, нужно тщательно следовать всем этапам устройства покрытия и применять специализированную технику. Только тяжелая машина способна хорошо утрамбовать слои асфальтобетонного покрытия, чтобы минимизировать пустоты и обеспечить полотну высокую плотность.

Качественное поэтапное исполнение всех работ гарантирует покрытию высокие эксплуатационные свойства и долгий срок службы.

Наша компания ООО «Вектор» предлагает вам услуги аренды грунтового виброкатка  и другой спецтехники, необходимой на разных этапах работ по укладке нового дорожного полотна по низким ценам. Также предлагаем поставки инертных материалов на объекты строительства.

Звоните сейчас и получите скидку +7 (988) 318-84-49 или отправьте запрос на Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Видео – Правильная технология укладки асфальта

Видео – Современные технологии асфальтирования 

Видео – Как строят знаменитые немецкие автобаны

Укладка асфальта по СНИПу и ГОСТу

Дорожные покрытия из асфальта распространены и чрезвычайно популярны. Это связано, прежде всего, с долговечностью и прочностью такого варианта. Чтобы эти условия были полностью выполнены, необходимо соблюсти ряд условий. Технология укладки асфальта отличается определенными трудностями, но если все сделать правильно, затраты окупятся безукоризненным покрытием и беспроблемной эксплуатацией.

Виды асфальтового покрытия

В производстве асфальтовой смеси используются битумные материалы (смолы), а также армирующий наполнитель. Его роль играет крупный песок и минеральные породы определенной фракции. Все материалы должны быть хорошего качества, а в зависимости от вида и назначения покрытия в состав добавляются другие ингредиенты.

Типы асфальта:

1. Покрытия первого класса. Используются для укладки трасс, способны выдерживать большие нагрузки. Технология предусматривает применение минерального наполнителя размером до четырех сантиметров. Такие покрытия выдерживают вес груженого транспорта и интенсивное использование.
2. Покрытия второго класса. Применяются для асфальтирования площадей, тротуаров и пешеходных дорог. Самые крупные включения асфальтовой смеси достигают 25 мм.
3. Покрытия третьего класса. Приоритетом в этом случае будет пластичность смеси. Минеральные частички минимального размера (до 15 мм), что позволяет получить плотное прилегание состава. Таким покрытием оснащают места бестранспортного использования (частные дворы, территории учреждений, спортивные площадки).

Пропорции и нормы изготовления регулируются ГОСТ, но многие производители игнорируют такое правило и используют дешевые заменители. На качестве асфальтной смеси это отображается не лучшим образом, поэтому предпочтительней заказывать этот товар у действительно проверенных компаний, например, представительств фирмы «Дорожные Технологии».

Технологии нанесения:

• Горячий асфальт. Его технология укладки требует использования специальной техники, а также соблюдению ряда условий. В первую очередь это температура готовой смеси и воздуха окружающей среды. Недопустимо укладывать остывший асфальт, а также выполнять работы при отрицательных температурах. Второй важный момент — скорость укладка горячего асфальта. Если работы не выполнены в соответствии с ГОСТ, качество покрытия будет плохим. Горячий асфальт используется для прокладки новых дорог и тротуаров. После нанесения покрытие должно некоторое время не использоваться, чтобы обеспечить достаточно прочное сцепление.
• Холодный асфальт. Его номы также регламентируются ГОСТ и СНИП, но в производстве используются битумы других марок, которые быстрей затвердевают и не требуют определенной температуры. Укладывать холодный асфальт можно в более широком диапазоне температур окружающей среды (допускается до — 5ºС). Чаще всего такой способ применяется при выполнении ямочного ремонта дорог, либо для выполнения асфальтирования своими силами.

Приобрести холодный асфальт можно не только непосредственно у изготовителя, но также и в строительных магазинах. Герметичная тара позволяет сохранить его характеристики до нескольких месяцев. Вместе с тем, по прочности и сроку службы холодная смесь значительно уступает альтернативному варианту, поэтому применение на оживленных трассах или места активного использования несколько ограничено.

Подготовительные работы перед укладкой асфальта

Важное условие правильной укладки — соблюдение требований ГОСТ и СНИП по подготовке поверхностей. Эти нормативы предусматривают несколько этапов, от которых также будет зависеть качество будущей дороги.

Как подготовить поверхность:

1. Расчистить и разметить участок асфальтирования. При необходимости (болотистая местность, возможные проблемы с грунтом) выполняются геодезические исследования.
2. Верхний слой грунта снимается полностью. Для автострад возможно возведение специальной насыпи, а вот для пешеходной дороги из асфальта это не требуется.
3. На дно траншеи засыпается песчаная «подушка», после чего необходимо установить специальный материал — геотекстиль. Он предотвратит смещение строительных материалов крупных фракций в песок.
4. В полученный котлован необходимо засыпать щебень разного размера. От назначения покрытия будет зависеть фракция материала. Наиболее крупный щебень используют для прокладки магистралей. Слои располагаются в порядке убывания — от крупных до мелкозернистых материалов.
5. Количество подготовительных слоев также зависит от дальнейшего использования дороги. После установки материал хорошо придавливается специальным катком. Это обеспечит надежную сцепку, устранив возможные проблемы с эксплуатацией.
6. Для укрепления и предотвращения появления трещин на готовом покрытии используют армирующую сетку.

ГОСТ по укладке асфальта регламентирует все возможные нюансы, связанные с выполнение такого покрытия. Процесс этот отличается сложностью, ведь даже при наличии специальной техники большая часть работ до сих пор требует ручного труда.

Как выполняется асфальтирование

Правила укладки асфальта по большей части зависят от вида и назначения покрытия, но некоторые нормативы менять нельзя. Такие правила четко прописаны в ГОСТ и СНИП, и именно они обеспечивают долговечность и качество будущих дорог и тротуаров.

По требованиям ГОСТ асфальтирование дорог и тротуаров должно проводиться при подходящих погодных условиях. Производство смеси также определено нормативами этих документов. Укладка асфальта СНИП (строительные нормы и правила) также определяет качество готовых работ, причем от этапа проведения подготовительных работ до завершающего цикла.

Основные требования нормативов:

• Непосредственно перед укладкой асфальта, на подготовленную поверхность наносится подогретый битум или битумная эмульсия.
• Укладка горячего асфальта должна проводиться исключительно при плюсовой температуре воздуха (не ниже 5 градусов).
• Смесь должна быть определенной температуры, поэтому перед нанесением она поддерживается в горячем (не ниже 100 градусов) состоянии.
• Толщина слоя асфальтовой смеси определяется назначение покрытия. Наносится асфальт участками определенной длины, после чего выравнивается и уплотняется.
• Уплотнение слоя необходимо начинать непосредственно после засыпки. Для этого используется специальная техника — каток, вибропресс или асфальтоукладчик.
• Застывать нанесенный слой должен не менее суток, но для холодного асфальта это время может составлять всего пару часов.

Современные добавка — пластификаторы позволяют производить укладку даже при отрицательных температурах. Эта смесь имеет название асфальтобетон. Она достаточно дорогостоящая и чаще всего используется для экстренного ремонта дорог в зимнее время.

Заключительные работы

После асфальтирования на участок будущей дороги необходимо нанести специальную пропитку. Она обеспечивает плотную сцепку с асфальтом и придает покрытию привлекательный внешний вид.

Различают следующие варианты пропиток:

1. Асфальтовая эмульсия. Среди всех видов это наиболее доступная по стоимости, но не всегда оправдывающая ожидания смесь. Чаще всего применяется для участков дороги без интенсивной нагрузки или тротуаров.
2. Каменноугольная смола. Надежная основа, придающая кроме этого еще и эстетическую привлекательность готового покрытия. Она не подвержена воздействию нефтепродуктов, отличается длительным сроком использования.
3. Акриловые полимеры. Добавление специальных компонентов в смесь позволяет получить эластичное и прочное покрытие. Есть возможность даже изменить расцветку, что используется для дополнительного декора территории.

При выборе финишного слоя стоит учитывать не только финансовый вопрос, но также и основное назначение проекта. От того, насколько интенсивно используется дорожное покрытие, необходимо отталкиваться при выборе смеси.

Создание асфальтового покрытия — важный процесс, ведь это определяет качество и долговечность будущих дорог и тротуаров. Классификация смесей и процесс нанесения определяется требованиям ГОСТ и СНИП, а также видами дорожных работ. Чтобы покрытие прослужило максимальный срок даже при интенсивной нагрузке важно выбрать надежного производителя. «Дорожные Технологии» гарантируют скорость выполнения и соблюдение всех требований качества.

Engineering — National Asphalt Pavement Association

Home

Expertise

Engineering

Протяженность дорог и автомагистралей с твердым покрытием в Соединенных Штатах составляет более 2,7 миллиона миль, 94 процента из которых покрыты асфальтом. Многие из них представляют собой асфальтовые покрытия на всю глубину; другие представляют собой асфальтовые покрытия, используемые для восстановления характеристик изнашивающихся бетонных покрытий.

В стране насчитывается около 3500 асфальтовых заводов или по крайней мере по одному в каждом избирательном округе. Ежегодно эти заводы производят в общей сложности около 400 миллионов тонн материала для асфальтового покрытия на сумму более 30 миллиардов долларов. Промышленность поддерживает занятость более 400 000 американцев в секторах производства асфальта, щебня и дорожного строительства. Материал асфальтового покрытия представляет собой точно спроектированный продукт, состоящий примерно из 95 процентов камня, песка и гравия по весу и около 5 процентов асфальтового вяжущего, нефтепродукта.

Асфальтовые покрытия доставляют нас из дома на работу и в школу. Это дает нам доступ к медицинской помощи и экстренной помощи. Он переносит нас в места отправления культа, отдыха и покупок. С современными системами инвентаризации «точно в срок» шоссе — это склад, а производители и розничные продавцы полагаются на грузовики, чтобы доставлять товары к ним вовремя.

Пластик в асфальте

Активно выступая за ответственную переработку отходов, NAPA работает вместе с производителями асфальтовых покрытий, чтобы улучшить возможность повторного использования пластика в асфальтовых покрытиях. Узнать больше.

ПЛАСТИКИ В АСФАЛЬТЕ

Программа технологии асфальтобетонного покрытия аэропортов (AAPTP)

25 сентября 2020 года NAPA подписало соглашение о сотрудничестве с Федеральным авиационным управлением (FAA) для управления инициативой в области исследований и передачи технологий стоимостью 3,5 миллиона долларов. Программа технологии асфальтобетонных покрытий в аэропортах (AAPTP) предназначена для продвижения нескольких приоритетных областей, связанных с асфальтовыми покрытиями и связанными с ними асфальтовыми материалами. В марте 2021 года FAA выделило NAPA дополнительные 3 миллиона долларов на дальнейшую работу по программе.

ПРОГРАММА ТЕХНОЛОГИИ АСФАЛЬТОВОГО ПОКРЫТИЯ В АЭРОПОРТАХ

Обучение и образование

Обучение сотрудников показывает им, что вы цените их вклад и что ваша компания инвестирует в их будущее. Исследования показывают, что работники с вовлеченными менеджерами остаются в своей компании и работают более продуктивно. NAPA предлагает множество возможностей для обучения, чтобы расширить ваши знания об асфальтной промышленности.

ОБУЧЕНИЕ И ОБУЧЕНИЕ

РЕСУРСЫ

Нужен ли вам инструмент для завершения проектирования дорожного покрытия для проекта проектирования и строительства или вам просто нужно знать, когда ваши катки должны быть готовы к уплотнению свежеуложенного асфальтового покрытия, NAPA сотрудничает с экспертами в области технологий для разработки инструментов, которые могут помочь с критическими задачами.

РЕСУРСЫ

Инженерные контакты

Дж. Ричард Уиллис, доктор философии.
Вице-президент по проектированию, исследованиям и технологиям

Бретт Уильямс
Директор по инженерно-техническому обеспечению

Внедрение технологий дорожного покрытия | FHWA

Инновационные подходы к строительству и обслуживанию дорожных покрытий могут сэкономить деньги и повысить производительность. FHWA способствует их использованию по всей стране.

WisDOT

Департамент транспорта штата Висконсин строит экспериментальные участки шоссе № 21 недалеко от Неседа, штат Висконсин, в рамках демонстрационного проекта по оценке характеристик асфальтовых покрытий с повышенной плотностью уплотнения. Здесь транспортное средство для перегрузки материалов помогает перемещать асфальтобетонную смесь от грузовика к асфальтоукладчику при постоянной температуре.

Сегодняшние пользователи автомагистралей ожидают качественного путешествия по безопасным и ухоженным дорогам с минимально возможными задержками. Федеральное управление автомобильных дорог играет ведущую роль в обеспечении развертывания и внедрения инновационных технологий, которые могут повысить безопасность и производительность транспортной системы, на дорогах страны.

Одним из направлений деятельности FHWA является программа ускоренного внедрения и развертывания технологий дорожного покрытия (AID-PT). Конгресс учредил программу в 2012 году в соответствии с Законом о движении вперед к прогрессу в 21 веке (MAP-21). Цель состоит в том, чтобы задокументировать, продемонстрировать и внедрить инновационные технологии дорожного покрытия, включая их применение, производительность и преимущества. В 2015 году Конгресс продолжил программу AID-PT в рамках Закона об исправлении ситуации с наземным транспортом в Америке (FAST), при этом финансирование доступно до 2020 финансового года9. 0003

Центральное место в программе AID-PT занимают различные мероприятия по передаче технологий и информационно-разъяснительной работе, которые доносят информацию, опыт и методы до транспортного сообщества с помощью значимых и рентабельных стратегий, начиная от обзоров объектов, демонстраций и вебинаров и заканчивая руководящими документами. Транспортные агентства внедрили ряд технологий в таких областях, как бетонные покрытия, долговечность асфальтового покрытия и устойчивость.

Текущие инициативы

В своем годовом отчете AID-PT за 2016–2017 годы FHWA освещает тематические исследования, в которых обсуждаются ожидаемые долгосрочные улучшения в плане экономии средств, сроков реализации проекта, устранения заторов, повышения безопасности и улучшения характеристик дорожного покрытия благодаря программе. В частности, FHWA принимает участие в различных мероприятиях по улучшению материалов для дорожного покрытия и предоставляет рекомендации, помогающие дорожным службам более эффективно проектировать и строить как асфальтовые, так и бетонные покрытия.

Примеры текущих инициатив включают следующее:

• Поощрение внедрения методологии, описанной в Механическо-эмпирическом руководстве по проектированию дорожного покрытия , опубликованном Американской ассоциацией государственных служащих автомобильных дорог и транспорта. Четырнадцать дорожных ведомств внедрили порядок асфальтирования покрытий, еще 31 планируют внедрить. Что касается бетонных покрытий, то 13 агентств внедрили, и еще 32 планируют это сделать.
• Расширение использования и применения переработанного бетонного заполнителя в новых и реконструированных покрытиях и использование шинной резины в асфальтовых покрытиях. Эти методы не только позволяют сэкономить на затратах, но и поддерживают общее внимание к устойчивости и уменьшают воздействие дорожных покрытий на окружающую среду.
• Улучшение процессов строительства асфальтовых покрытий, в частности, использование более эффективных методов уплотнения, обеспечивающих более длительный срок службы покрытий при незначительных дополнительных затратах или вообще без них.
• Продвижение и продвижение подходов к разработке асфальтобетонных и бетонных смесей для дорожных покрытий, ориентированных на повышение производительности и долговечность.

При активной поддержке заинтересованных сторон программа AID-PT обеспечивает ряд преимуществ: от более коротких сроков реализации проектов и уменьшения заторов до экономии средств и снижения числа смертельных случаев на дорогах.

Завоевание позиций

FHWA выделяет бетонные покрытия в своем отчете AID-PT из-за их растущей популярности как надежного и экономичного решения для обслуживания и сохранения дорожных покрытий. Использование бетонного верхнего слоя для восстановления существующего дорожного покрытия дает такие преимущества, как продление срока службы, увеличение несущей способности конструкции, сокращение затрат на техническое обслуживание и снижение затрат в течение жизненного цикла.

Программа FHWA по применению бетонных покрытий в полевых условиях, администрируемая Национальным центром технологии бетонных покрытий (CP Tech Center) в Университете штата Айова, отвечает на вопросы, часто возникающие в отношении этой технологии, в том числе когда и где использовать бетонные покрытия и соображения по проектирование и строительство.

«Цель программы — оказание технической помощи агентствам в общем процессе укладки бетона, от выбора проектов-кандидатов до проектирования и строительства самого проекта», — говорит Дейл Харрингтон, инженер-строитель Snyder and Associates. , фирма, курирующая программу CP Tech Center.

Другими словами, цель состоит в том, чтобы повысить осведомленность и знания среди государственных департаментов транспорта и местных агентств, подрядчиков и инженеров-консультантов о том, как успешно наносить бетонные покрытия.

Дейл Харрингтон, Технический центр CP

В рамках программы полевых работ по бетонным покрытиям были организованы семинары, техническая поддержка и выезды на объекты в этих местах по всей территории Соединенных Штатов.

Типы покрытий

Бригады могут наносить как связанные, так и несвязанные бетонные покрытия поверх существующих асфальтовых, композитных и бетонных покрытий. Если существующее дорожное покрытие находится в хорошем структурном состоянии, склеенные бетонные верхние слои могут устранить поверхностные повреждения или повысить прочность конструкции. Этот подход требует, чтобы бригады предпринимали определенные шаги для приклеивания нового верхнего слоя к существующему дорожному покрытию, чтобы оно вело себя как единая конструкция.

Если существующее дорожное покрытие изношено от умеренного до сильного, для восстановления прочности конструкции можно использовать несвязанные бетонные покрытия. Новый верхний слой отделяется от существующего покрытия, чтобы гарантировать, что повреждения нижележащего покрытия не повлияют на характеристики нового верхнего слоя.

Dale Harrington, CP Tech Center

Пик использования бетонных покрытий пришелся на 2009 г., и этот показатель продолжает расти гораздо более высокими темпами, чем в предыдущее десятилетие.

Наблюдение за результатами

Участники программы по применению бетонных покрытий из первых рук получают информацию о решениях для наложения покрытий из первых рук, что позволяет их агентствам получать как технические, так и финансовые дивиденды.

«В рамках Программы технической помощи по бетонному покрытию был рассмотрен проект протяженностью 17 миль [27 км] на автомагистрали I–85 в Северной Каролине, — говорит Кларк Моррисон, инженер-конструктор дорожного покрытия штата в Департаменте транспорта Северной Каролины (NCDOT).

Существующее дорожное покрытие представляло собой 50-летний бетонный шов с многочисленными асфальтовыми вставками. NCDOT выбрал несвязанный бетонный верхний слой. Группа технического центра CP посетила объект и провела семинар с инженерами NCDOT. По итогам семинара были выработаны две рекомендации: (1) оставить большую часть существующих асфальтовых заплат на месте и (2) использовать дренажную ткань вместо водопроницаемого асфальтового дренажного слоя, что привело к значительной экономии как затрат на строительство, так и времени. По оценкам Моррисона, экономия затрат только на капитальном ремонте составила не менее 3,25 миллиона долларов.

Виктор (Ли) Галливан, Gallivan Consulting Inc.

Департамент транспорта Пенсильвании использовал эти три катка с вибрационными стальными колесами, работающие в виде эшелона, для достижения целей повышенной плотности на своих демонстрационных испытательных участках.

По словам Харрингтона из CP Tech Center, использование бетонных покрытий растет и в других дорожных агентствах. «За последние несколько лет мы наблюдаем значительный рост использования бетонных покрытий, — говорит он. «С сентября 2013 г. по сентябрь 2016 г. 11 DOT различных штатов, которые прошли обучение по укладке бетонных покрытий, построили более 115 проектов укладки бетонных покрытий, что составляет более 750 миллионов долларов строительных затрат».

По мере того, как все больше агентств получают практические знания о бетонных покрытиях и опыт работы с этой технологией, официальные лица FHWA ожидают, что ее использование в качестве альтернативы для сохранения и восстановления дорожного покрытия будет расширяться.

Доступен ряд ресурсов, которые помогут дорожным службам оценить и применить бетонные покрытия. Руководства, технические описания, документация по конкретным случаям и обучение — это лишь некоторые из доступных ресурсов, которые охватывают все аспекты бетонных покрытий — от выбора до проектирования и строительства — и для целого ряда применений, включая автомагистрали, городские улицы и парковки. .

Для получения дополнительной информации посетите сайт www.cptechcenter.org/research/research-initiatives/overlays.

Повышенная плотность, повышенная долговечность

В ежегодном отчете FHWA AID-PT также подчеркивается важность плотности асфальта на более чем 9,6 миллионах миль полос движения (15,4 миллиона километров), которые составляют сеть автомобильных дорог США — одну из самых крупнейшие активы страны. Поддержание системы в рабочем состоянии обходится дорого. В своем отчете Конгрессу  2015 Состояние автомобильных дорог, мостов и общественного транспорта страны: условия и эффективность  (FHWA-PL-17-001), по оценкам FHWA, среднегодовые инвестиции, необходимые в период с 2013 по 2032 год для поддержания состояния и эффективности системы автомобильных дорог страны в целом, составляют 89,9 миллиарда долларов.

Любые улучшения в работе конструкций дорожного покрытия помогут уменьшить величину требуемых ежегодных инвестиций. Одним из простых, прямолинейных и относительно недорогих способов улучшения характеристик асфальтовых покрытий является достижение более высоких уровней плотности во время строительства. Более высокие уровни плотности асфальта повышают износостойкость дорожного покрытия, продлевают срок его службы и отсрочивают будущие работы по восстановлению и реконструкции.

Источник: FHWA.

Привлекательность уплотнения

За прошедшие годы инновации и усовершенствования в оборудовании, методах и технологиях позволили повысить характеристики дорожного покрытия и снизить затраты. Сегодня инженеры знают, что сочетание контролируемого уплотнения с более высокой плотностью дорожного покрытия на месте может оказать существенное влияние на характеристики асфальтового покрытия.

Исследования показали, что увеличение плотности и уменьшение содержания воздушных пор в асфальтовых покрытиях приводит к снижению водопроницаемости, повышению устойчивости к растрескиванию и колееобразованию под нагрузкой и, в конечном счете, к увеличению срока службы покрытия. Например, одно исследование, проведенное исследователями из Национального центра асфальтовых технологий в Обернском университете, показало, что увеличение уплотнения, приводящее к уменьшению содержания воздушных пустот на 1 %, может обеспечить увеличение усталостной долговечности на 8–44 %. От 7 до 66 процентов увеличения эффективности гона, как на основе лабораторных, так и полевых данных.

Сравнение предполагаемой стоимости жизненного цикла верхнего слоя асфальтобетонного покрытия, построенного с плотностью 92 процента от максимальной теоретической, с аналогичным верхним слоем, построенным с плотностью 93 процента, показывает потенциальную экономию, которая стала возможной за счет увеличения минимальной требуемой плотности на месте всего на 1 процент. Используя консервативное 10-процентное увеличение срока службы, в спонсируемом FHWA отчете Улучшенное уплотнение для повышения долговечности и продления срока службы дорожного покрытия: литературный обзор (отчет NCAT № 16-02) приводится экономия затрат в чистой приведенной стоимости 88 000 долларов на проект мощения стоимостью 1 миллион долларов.

MnDOT

Министерство транспорта Миннесоты использовало показанные здесь роликовые катки, оснащенные интеллектуальными приборами для уплотнения, для контроля уплотнения тестовых участков.

Подрядчики могут добиться более высокой плотности за счет увеличения уплотнения, но чрезмерное уплотнение может повредить дорожное покрытие. К счастью, недавние усовершенствования, такие как технологии теплой асфальтобетонной смеси (которые улучшают удобоукладываемость смеси), интеллектуальное уплотнение, высокотехнологичные асфальтоукладчики и процессы контроля качества, позволили достичь более высокой плотности на месте, избегая этого риска. И, в отличие от других методов достижения улучшенных характеристик дорожного покрытия, которые требуют более дорогих материалов или методов строительства, дополнительная плотность дорожного покрытия на месте не приводит к значительному увеличению стоимости для достижения существенного улучшения характеристик.

FHWA запускает демонстрационный проект

В 2016 году, признав важность плотности на месте для строительства экономичных и долговечных асфальтовых покрытий, FHWA инициировала демонстрационный проект под названием «Повышение долговечности за счет увеличения плотности покрытия на месте». . Цель состояла в том, чтобы продемонстрировать, что плотность на месте, необходимая для улучшения характеристик асфальтового покрытия, может быть достигнута без значительного увеличения затрат на строительство. В процессе подачи заявок FHWA выбрало 10 штатов для строительства тестовых участков и участия в демонстрации.

На каждом демонстрационном участке бригады построили одну стандартную секцию в качестве контрольной и одну или две опытные секции с повышенной плотностью. Каждое государство также построило дополнительные испытательные участки с альтернативными подходами к повышению плотности дорожного покрытия. Эти альтернативы включали в себя ряд недавних технологических усовершенствований, таких как теплый асфальт, интеллектуальное уплотнение, измерители плотности прокатки и инфракрасное изображение. Другие испытанные альтернативы включали более традиционные изменения в практике, такие как дополнительные катки, транспортные средства для транспортировки материалов и улучшения в составе асфальтобетонных смесей, выборе материалов и планах обеспечения качества.

Судя по всему, демонстрационный проект удался. Ключевой вывод заключался в том, что бригады могли эффективно повысить плотность на месте: 8 из 10 штатов добились увеличения плотности по крайней мере на 1 процент в своих проектах.

Источник: FHWA/APTech​​​​​​​.

Найденные методы достижения повышенной плотности подразделяются на пять основных категорий, которые могут служить контрольным списком для изучения дорожными службами:

1. Улучшить спецификации, включив в них стимулы или усилить существующие стимулы для подрядчиков для достижения более высокой плотности на месте.
2. Скорректируйте состав смеси, чтобы получить немного более высокое содержание асфальта.
3. Стремитесь к большей согласованности температуры смеси, скорости асфальтоукладчика и рисунка расположения катков.
4. Следуйте лучшим методам строительства.
5. Используйте новые технологии, такие как горячая асфальтобетонная смесь, инфракрасное изображение, измерители плотности прокатки и интеллектуальное уплотнение.

Семинары по передовому опыту

Ключом к успеху демонстрационных проектов стало партнерство, которое FHWA установило с промышленностью, а также с государственными дорожными агентствами и подрядчиками в государствах-участниках. Национальный центр технологии асфальтобетона и Асфальтовый институт организовали семинары, помощь в проектировании смесей и совещаниях перед началом строительства, мониторинг строительства и поддержку документации. Основная цель семинаров заключалась в том, чтобы представить передовой опыт уплотнения дорожного покрытия, не прибегая к использованию дополнительного уплотняющего оборудования или более дорогостоящих технологий уплотнения.

Отзывы государств-участников об однодневном семинаре были настолько положительными, что позднее семинар был проведен еще в 18 государствах. В общей сложности более 1400 участников из федеральных и государственных транспортных агентств и отраслевых организаций прошли обучение.

«Финансирование и семинар, предоставленные FHWA, сыграли важную роль в [Министерстве транспорта штата Висконсин (WisDOT)] приоритизации демонстрационного проекта повышенной плотности», — говорит Барри Пей, главный инженер по материалам в WisDOT, один из участников демонстрационного проекта FHWA. . «Информация, полученная из этой демонстрации, позволила WisDOT обновить наши спецификации плотности для строительного сезона 2017 года, на год или два раньше, чем мы планировали изначально. Увеличение плотности на 1–1,5 процента приведет к увеличению срока службы дорожного покрытия на 10 или более процентов. Возврат от поощрения FHWA в размере 50 000 долларов и семинара будет отличным для Висконсина».

Для получения дополнительной информации о результатах демонстрационных проектов посетите сайт http://eng.auburn.edu/research/centers/ncat/files/technical-reports/rep17-05. pdf.

На пути к устойчивым тротуарам

Еще одним важным моментом в ежегодном отчете AID-PT является Программа экологически безопасных дорожных покрытий FHWA. Эта программа поддерживает дорожные агентства, поскольку они работают для достижения экологических, социальных и экономических целей. Программа направлена ​​на расширение знаний и практики проектирования, строительства и обслуживания более устойчивых дорожных покрытий посредством взаимодействия с заинтересованными сторонами, обучения и разработки руководств и инструментов.

Программа определяет устойчивое дорожное покрытие как покрытие, соответствующее местоположению и климату, по возможности с использованием местных материалов и отвечающее требованиям агентства по дизайну и характеристикам. С помощью технической рабочей группы Программа устойчивого дорожного покрытия FHWA претворяет знания в жизнь. Вот подробнее некоторые из основных мероприятий программы.

Привлечение заинтересованных сторон

В основе программы лежит Техническая рабочая группа по экологичным покрытиям. Рабочая группа, состоящая из 20 членов, представляющих федеральные, государственные и местные транспортные агентства, а также отраслевых и академических партнеров, и более 300 «друзей», вносит общий технический вклад в программу и помогает повышать осведомленность специалистов по дорожному покрытию о проблемах устойчивого развития.

Группа собирается два раза в год для обмена информацией посредством технических презентаций, обзоров технической документации, а также дискуссий в группах и за круглым столом. На недавних встречах были затронуты такие темы, как оценка жизненного цикла дорожного покрытия и взаимодействие дорожного покрытия с транспортным средством.

По словам Лейфа Уотне, исполнительного вице-президента Американской ассоциации производителей бетонных покрытий и члена рабочей группы, «Программа экологически безопасных покрытий оказалась чрезвычайно плодотворной, объединив заинтересованные стороны и ведя содержательный диалог по всем вопросам, связанным с устойчивостью покрытий. ”

Определение игрового поля

Чтобы предоставить передовой опыт и практическое руководство, FHWA выпустила множество справочных материалов и возможностей обучения. Отличительным результатом программы является «На пути к устойчивым системам дорожного покрытия: справочный документ » (FHWA-HIF-15-002). В документе   представлен обзор ключевых концепций и рекомендации   о том, как сделать укладку более экологичной. Например, он побуждает агентства учитывать весь жизненный цикл, от добычи материалов и их транспортировки на площадку до этапов проектирования, строительства, использования и окончания срока службы дорожного покрытия. Он также советует агентствам признать, что не существует универсального подхода к устойчивости дорожного покрытия; найти компромисс между экономическими, экологическими и социальными факторами; и стремиться к повышению устойчивости от проекта к проекту в долгосрочной перспективе.

Программа устойчивого дорожного покрытия также разработала основу для оценки воздействия систем дорожного покрытия на окружающую среду в течение всего жизненного цикла. Жизненный цикл дорожного покрытия   Схема оценки  (FHWA-HIF-16-014) является важным первым шагом в реализации и принятии принципов оценки жизненного цикла. Дорожные агентства и специалисты по дорожным покрытиям и материалам используют этот документ, чтобы помочь в разработке инструментов оценки жизненного цикла.

Например, Амлан Мукерджи, доктор философии, адъюнкт-профессор гражданской и экологической инженерии в Мичиганском технологическом университете, использовал документ для подготовки правила категории продукта и экологической декларации продукта для производства асфальтового покрытия. «Система оценки жизненного цикла определяет все взаимосвязанные компоненты, имеющие отношение к проектированию, строительству и обслуживанию дорожных покрытий», — говорит Мукерджи. «При проведении оценки жизненного цикла асфальтобетонных смесей система использовалась для учета всех факторов, относящихся к асфальтовым покрытиям. Это гарантирует, что декларации об экологических продуктах асфальта могут быть легко интегрированы с другими компонентами оценки жизненного цикла дорожного покрытия и, в конечном счете, позволяют агентствам использовать их для целей проектирования дорожного покрытия и принятия решений по строительству».

Дорожная карта на будущее

FHWA недавно разработало стратегическую дорожную карту Программы устойчивого дорожного покрытия (FHWA-HIF-17-029)   , в которой определены конкретные направления на 2015–2020 годы. Дорожная карта выделяет темы и результаты   , которые могут оказать существенное влияние на   продвижение соображений устойчивости в сообществе дорожных покрытий. Содержание организовано по четырем широким целевым областям, каждая из которых включает процессы и действия, которые продвигают состояние практики к устойчивости. Для получения дополнительной информации посетите www.fhwa.dot.gov/pavement/sustainability/hif17029..pdf.

APTech

Двухслойное бетонное покрытие, как показано здесь, использует более высокий процент переработанного или маргинального заполнителя в более толстом нижнем слое, при этом более прочный материал резервируется для более тонкого поверхностного слоя. Этот метод повышает устойчивость дорожного покрытия без ущерба для его эксплуатационных характеристик.

Практическое применение знаний

Внедрение более устойчивых методов дает множество преимуществ не только для окружающей среды, но и для финансовых результатов агентств. Например, при реконструкции платной дороги Мемориала Джейн Аддамс (I–90), платная дорога Иллинойса задокументировала повторное использование почти 1,2 миллиона тонн (1,1 миллиона метрических тонн) переработанных материалов, включая заполнители, а также асфальтовые и бетонные покрытия с проектной площадки. Точно так же Департамент транспорта Иллинойса задокументировал переработку более 2 миллионов тонн (1,8 миллиона метрических тонн) материалов в течение строительного сезона 2015 года. Переработка и повторное использование материалов снижает спрос на первичные материалы и связанные с этим транспортные и энергетические затраты.

Повторное использование материалов также дает значительные экологические преимущества и экономию средств на национальном уровне. Согласно опросу, проведенному FHWA и Национальной ассоциацией асфальтовых покрытий, в течение строительного сезона 2016 г. было утилизировано более 76,9 млн тонн (69,7 млн ​​метрических тонн) регенерированного асфальтового покрытия и почти 1,4 млн тонн (1,3 млн метрических тонн) переработанной битумной черепицы. используются в новых покрытиях в Соединенных Штатах, экономя налогоплательщикам более 2,1 миллиарда долларов по сравнению со стоимостью использования традиционных материалов для мощения. Кроме того, по оценкам Американской ассоциации строителей дорог и транспорта, использование летучей золы — побочного продукта угольных электростанций — в качестве замены цемента в бетонных смесях для дорожного покрытия сэкономило 2,3 миллиарда долларов за 5-летний период.

Программа «Экологичные тротуары» продолжит оказывать поддержку дорожным агентствам, поскольку они учитывают экологические аспекты своей повседневной деятельности. В ближайшем будущем FHWA планирует подготовить дополнительные руководящие документы, создать простой калькулятор оценки жизненного цикла и разработать тематические исследования, посвященные передовым методам создания устойчивых дорожных покрытий.