Всё об асфальтировании / Дорожно-строительный дайджест

Технология асфальтирования компакт-асфальт

Технология асфальтирования «Компакт-асфальт»

Компакт-асфальт (compactasphalt™) — технология устройства комбинированного дорожного покрытия посредством одновременной укладки двух слоев асфальтобетонной смеси разного типа за один проход асфальтоукладчика.

Комбинированное асфальтобетонное покрытие — многослойное дорожное покрытие, устроенное из разных по составу и физико-механическим свойствам асфальтобетонных смесей, объединяемое в единый пласт за счет взаимопроникания и адгезии компонентов смеси под действием температуры и давления.

Дорожное покрытие — верхняя, наиболее прочная часть дорожной одежды, которая непосредственно воспринимает нагрузку от транспортных средств и подвергается воздействию атмосферных факторов.

Технология асфальтирования «компакт-асфальт» была запатентована в 1993 году профессором Технического института г. Эрфурт (Германия) Эльком Рихтером (Elk Richter). Позднее права на технологию были переданы производителю дорожно-строительной техники «Dynapac» (дочерняя компания шведского машиностроительного концерна «Atlas Copco»). Таким образом, для предприятий, закупивших необходимое дорожно-строительное оборудование, отпала необходимость решать вопросы, связанные с правами на применение данной технологии.

Наибольшее распространение технология «компакт-асфальт» получила в Дании, Швеции и Германии. В Германии данная технология признана на государственном уровне в качестве стандартного метода устройства дорожных покрытий и включена в официальный сборник технических указаний ZTV Asphalt-StB 2007.

Суть технологии «компакт-асфальт» и ее отличие от традиционного асфальтирования

Технология «компакт-асфальт» чаще всего применяется для ремонта и восстановления верхних слоев дорожной одежды нежесткого типа путем их сплошного асфальтирования, реже — для устройства верхних слоев дорожного покрытия в процессе строительства новой или реконструкции (модернизации) старой автомобильной дороги.

Применение технологии «компакт-асфальт» целесообразно в тех случаях, когда состояние дорожного покрытия требует не только обновления верхнего слоя (слоя износа), но и восстановления проектной толщины и профиля дорожного покрытия путем устройства выравнивающего асфальтобетонного слоя. Устройство выравнивающего слоя может потребоваться после глубокого фрезерования асфальтобетонного покрытия проводимого с целью устранения колейности, трещин, сколов, выбоин и других дефектов дорожного покрытия.

Выравнивающий слой — технологический слой из асфальтобетонной смеси переменной толщины, укладываемый на нижележащий слой для обеспечения одинаковой толщины вышележащего слоя.

Суть технологии «компакт-асфальт» заключается в одновременной укладке верхнего и нижнего (выравнивающего) слоев дорожного покрытия из различных типов асфальтобетонной смеси одним асфальтоукладочным комплексом за один его проход. Данный принцип устройства дорожных покрытий, когда верхний слой асфальта укладывается на еще не остывший нижний, называется асфальтированием «горячее по горячему».

При асфальтировании по принципу «горячее по горячему» оба слоя асфальтобетонной смеси сохраняют высокую температуру и подвижность, благодаря чему в процессе уплотнения происходит их частичное объединение за счет взаимопроникновения материалов. В результате этого степень сцепления (адгезия) между двумя слоями достигает максимальной величины, повышая тем самым устойчивость дорожного покрытия к различным деформациям.

Традиционная технология создания асфальтобетонных дорожных покрытий предусматривает отдельное выполнение процессов укладки каждого слоя (нижнего и верхнего). На первом этапе происходит укладка и уплотнение нижнего (выравнивающего) слоя асфальта, а затем укладывается и уплотняется верхний слой асфальтобетона. При этом, временной промежуток между двумя операциями (укладкой нижнего и верхнего слоя) может занимать от нескольких часов до нескольких дней, что неизбежно приводит к остыванию и снижению подвижности нижнего слоя.

Таким образом традиционная технология устройства дорожных покрытий имеет следующие недостатки:

  • недостаточная степень сцепления между слоями из-за разрыва технологического процесса укладки асфальта и, как следствие, остывания нижнего слоя (особенно при сильном ветре и низкой температуре воздуха);
  • недостаточная степень уплотнения асфальтируемого покрытия (также по причине быстрого остывания асфальта);
  • недостаточная устойчивость верхнего слоя к пластическим деформациям и сдвигам (является следствием недостаточной степени сцепления между слоями).

Все перечисленные недостатки традиционной технологии устройства асфальтобетонных дорожных покрытий в конечном итоге приводят к снижению их качества и долговечности (срока службы).

Одной из важнейших задач, которую помогает решить метод асфальтирования «горячее по горячему» и в частности технология «компакт-асфальт», является повышение качества уплотнения асфальтобетонной смеси при негативных погодно-климатических условиях (сильном ветре и пониженной температуре воздуха). Как было отмечено выше, при традиционной технологии асфальтирования, каждый последующий слой асфальтобетонной смеси укладывается на ранее уложенный и уже остывший слой. В результате чего, остывание укладываемого слоя (верхнего слоя износа) происходит в двух направлениях: с верхней поверхности происходит теплоотдача в атмосферу, а через нижнюю поверхность слоя — передача тепла в подстилающий слой. При понижении температуры асфальтобетонных смесей их уплотняемость снижается, поэтому скорость остывания укладываемой асфальтобетонной смеси является одним из ключевых факторов, определяющим возможность ее качественного уплотнения.

При снижении температуры воздуха меняются физические свойства материалов (подвижность, адгезия и др.), что влияет на эффективную продолжительность и качественное выполнение работ по асфальтированию. На практике, для увеличения эффективной продолжительности процессов асфальтирования применяются следующие способы:

  • Повышение температуры асфальтобетонной смеси при укладке.
  • Увеличение толщины укладываемого слоя горячей асфальтобетонной смеси.

Температура асфальтобетонной смеси при укладке и толщина укладываемого слоя имеют линейную зависимость с продолжительностью выполнения работ по асфальтированию. Чем выше температура смеси и больше толщина слоя, тем больше времени на асфальтирование (укладку и уплотнение асфальтобетонной смеси). Чем больше толщина верхнего слоя, тем сильнее этот слой нагревает подстилающее основание, что обеспечивает лучшее сцепление слоев между собой

Скорость падения температуры смесей после укладки в основном определяется двумя факторами: температурой воздуха и толщиной укладываемого слоя. Одновременная укладка двух слоев приводит к существенному снижению скорости остывания верхнего слоя асфальтобетонной смеси за счет практически полного отсутствия теплопередачи в подстилающие слои. Это дает возможность повысить качество уплотнения за счет двух факторов: увеличения температуры смеси в период уплотнения и продления периода эффективного уплотнения.

Помимо более качественного уплотнения (за счет снижения времени остывания асфальта), технология «компакт-асфальт» позволяет также добиться повышенного сцепления между нижним и верхним слоем, так как они близки между собой по температурным значениям. В виду того, что оба слоя асфальта находятся в горячем состоянии и имеют достаточную подвижность, в ходе уплотнения происходит не только адгезия (склеивание) слоев, но и их частичное объединение за счет взаимопроникновения материалов двух слоев. В этом случае сцепление между слоями достигает максимальной величины и отпадает необходимость в предварительной подгрунтовке нижнего слоя перед укладкой верхнего. Качественное сцепление между слоями позволяет добиться высоких показателей несущей способности асфальтобетонного покрытия.

Двухслойное асфальтобетонное покрытие, устраиваемое по технологии «компакт-асфальт» относится к категории комбинированных дорожных покрытий. Комбинированные дорожные покрытия состоят из разных по составу, структуре и физико-механическим свойствам слоев асфальтобетона, объединенных в единый монолитный пласт под действием высокой температуры и давления.

По технологии «компакт-асфальт» нижний (выравнивающий) слой, как правило, устраивается из мелкозернистой горячей уплотняемой асфальтобетонной смеси, а верхний (более дорогостоящий) — из щебеночно-мастичной (ЩМАС) или вибролитой асфальтобетонной смеси (ВЛАС).

Помимо технологии «компакт-асфальт» устройство комбинированных дорожных покрытий может выполняться также путем последовательной укладки и уплотнения нижнего и верхнего слоев с помощью двух асфальтоукладчиков идущих друг за другом. Однако, хотя такой способ и близок по смыслу к технологии «компакт-асфальт», при его использовании возникает проблема образования колеи от ходовой части (гусениц) асфальтоукладчика верхнего слоя на уже уложенном нижнем слое. Важным преимуществом технологии «компакт-асфальт» является то, что она позволяет избежать этой проблемы, т. к. ходовая часть асфальтоукладочного комплекса не соприкасается с нижним слоем, оставаясь все время на твердой поверхности.

Основные преимущества и недостатки метода «компакт-асфальт»

Исходя из всего вышеизложенного, можно определить основные наиболее значимые преимущества и недостатки технологии асфальтирования «компакт-асфальт».

Преимущества технологии «компакт-асфальт»

  • Общее повышение повышение несущей способности дорожной одежды за счет:
    • улучшения качества уплотнения благодаря медленному остыванию и сохранению тепла между слоями;
    • более качественного сцепления слоев благодаря из взаимопроникновению и расклиниванию;
    • высокой устойчивости верхнего асфальтированного слоя к пластическим деформациям и сдвигам;
    • отсутствия деформаций нижнего слоя (т. к. по нему не проходит второй асфальтоукладчик).
  • Сокращение расходов на асфальтирование и экономия средств за счет:
    • снижения расхода вяжущих материалов (битумной эмульсии), т. к. из технологического процесса асфальтирования исключается процедура по нанесению подгрунтовки между слоями;
    • уменьшения толщины верхнего слоя покрытия с 3–5 см (при традиционной технологии) до 1,5–2 см;
    • сокращения времени проведения работ (благодаря тому, что оба слоя укладываются за один проход).
  • Возможность продления дорожного-строительного сезона без нарушения технологии асфальтирования. Технология позволяет снизить зависимость конечного результата от погодно-климатических факторов (сильного ветра и низкой температуры воздуха). Два слоя, уложенные одновременно, остывают дольше, позволяя таким образом совершить расчетное количество проходов катков при оптимальной температуре асфальта.

Недостатки технологии «компакт-асфальт»

  • Высокая стоимость оборудования. Примерная стоимость асфальтоукладочного комплекса Dynapac CM3000 (включает гусеничный асфальтоукладчик F300C и сам навесной модуль CM3000) в Германии — 300 000 €.
  • Большие габариты и громоздкость оборудования, что усложняет погрузку и транспортировку техники к месту проведения работ, а также затрудняет движение транспорта в процессе асфальтирования (особенно в городе).
  • Необходимость привлечения дополнительной спецтехники в виде мобильного асфальтового перегружателя. Мобильный перегружатель требуется для загрузки приемных бункеров асфальтоукладочного комплекса, так как из-за их большой погрузочной высоты, возможность выгрузки смеси с помощью обычного самосвала исключена.

Базовый комплект техники для асфальтирования по технологии «компакт-асфальт»

Базовое звено машин для устройства комбинированного дорожного покрытия по технологии «компакт-асфальт» включает в себя 4 вида техники (перечисление по ходу движения в процессе укладки асфальта):

  1. Самосвал (для доставки и выгрузки асфальтобетонной смеси в мобильный асфальтовый перегружатель).
  2. Мобильный перегружатель (для транспортировки смеси в приемные бункеры асфальтоукладочного комплекса).
  3. Асфальтоукладочный комплекс (для одновременной укладки и уплотнения верхнего и нижнего слоев асфальта).
  4. Дорожный каток (для окончательного уплотнения асфальтобетонного покрытия).

Асфальтоукладочный комплекс для одновременной укладки двух слоев асфальта по технологии «компакт-асфальта» имеет модульную конструкцию и представляет собой предварительно подготовленный стандартный гусеничный асфальтоукладчик (модель Dynapac DF145CS или F300C) дооборудованный навесным модулем (CM2500 или CM3000) с двумя приемными бункерами и дополнительной выглаживающей плитой. Первая выглаживающая плита (плита асфальтоукладчика) укладывает и уплотняет выравнивающий (нижний) слой асфальта. Вторая плита (плита навесного модуля) укладывает и уплотняет верхний слой износа.

Выглаживающая плита навесного модуля представляет собой стандартную вибрационную гидравлически расширяемую плиту с трамбующим брусом. Выглаживающая плита базового асфальтоукладчика представляет собой вибрационную гидравлически расширяемую плиту с трамбующим брусом и прессующей планкой (плита навесного модуля прессующей планки не имеет, т. к. верхний слой в силу малой его толщины не требует такой же высокой степени уплотнения как нижний).

Выглаживающая плита базового асфальтоукладчика и выглаживающая плита навесного модуля могут быть синхронизированы для создания единого профиля асфальтируемой поверхности и поперечного уклона.

Подготовка стандартного асфальтоукладчика для работы по технологии «компакт-асфальт» предполагает выполнение следующих операций:

  • установка усиленных гусениц;
  • установка демонтируемой панели оператора;
  • перенос блока управления подогревом плиты;
  • перенос дисплея.

Установка на предварительно подготовленный асфальтоукладчик навесного модуля предусматривает выполнение таких операций:

  • демонтаж стандартного загрузочного бункера асфальтоукладчика и установка бункера большей емкости;
  • демонтаж выхлопной трубы и крыши;
  • установка навесного модуля, включающего дополнительный бункер (для асфальтобетонной смеси верхнего слоя) и вторую выглаживающую плиту.

Технические характеристики асфальтоукладочного комплекса CM2500 на базе асфальтоукладчика DF145CS

  • Базовая ширина укладки, м — 2,55
  • Максимальная ширина укладки, м — 7,50
  • Максимальная толщина укладки, мм — 300
  • Габаритные размеры (д/ш/в), мм — 6750/3000/3400
  • Рабочая скорость, м/мин — 0–13
  • Транспортная скорость, км/ч — 3,5
  • Емкость приемного бункера для укладки нижнего слоя, т — 31
  • Емкость приемного бункера для укладки верхнего слоя, т — 17

Технические характеристики асфальтоукладочного комплекса CM3000 на базе асфальтоукладчика F300C

  • Базовая ширина укладки, м — 3,00
  • Максимальная ширина укладки, м — 13,25
  • Максимальная толщина укладки, мм — 400
  • Габаритные размеры (д/ш/в), мм — 8100/3300/3600
  • Рабочая скорость, м/мин — 0–20
  • Транспортная скорость, км/ч — 3,8
  • Емкость приемного бункера для укладки нижнего слоя, т — 45
  • Емкость приемного бункера для укладки верхнего слоя, т — 25

Фото по теме

Асфальтирование компакт-асфальт Схема укладки асфальта методом компакт-асфальт Сравнение обычного асфальтирования и метода компакт-асфальт Асфальтоукладочный комплекс для асфальтирования методом компакт-асфальт Базовый асфальтоукладчик для технологии компакт-асфальт Монтаж навесного модуля компакт-асфальт на асфальтоукладчик Мобильный асфальтовый перегружатель

Устройство асфальтированных покрытий в Киеве и Киевской области

ООО «Юнидорстрой» осуществляет работы по асфальтированию дорог и малых площадей, строительству автомобильных дорог, проведению текущего и капитального ремонта дорожных покрытий, реконструкции и модернизации дорог. Компания производит полный комплекс дорожно-строительных работ: от подготовки земляного полотна, до устройства дорожного покрытия и нанесения дорожной разметки.

Заказать «Обратный звонок»

Обратный звонок

Ваше имя

Ваш номер телефона

* Укажите ваше имя, ваш номер телефона и мы свяжемся с вами в течение часа