Типичные проекты смесей и полевые испытания

Дорожный департамент штата Кентукки реализовал значительное число проектов для смесей, включающих крупные каменные материалы с использованием оборудования для проведения тестов по системе Маршалла, рассчитанного на образцы диаметром 6" (150 мм). А другие штаты приступают к использованию уплотняющего оборудования, рассчитанного на эти образцы. В штате Кентукки смеси, включающие крупные каменные материалы, используют при строительстве дорог, предназначенных для перевозки угля на большегрузном транспорте [общие нагрузки варьируют от 90000 до 150000 фунтов (от 41 до 68 Мг) или выше]. Давления в шинах также выше обычного уровня, а именно в диапазоне от 100 до 130 фунтов на квадратный дюйм (689–896 кПа) (22). Описания типичных проектов для смесей можно найти в (23).

Все смеси, используемые Дорожным департаментом штата Кентукки, в качестве заполнителя содержат известняк с максимальным размером частиц 2" (50 мм), причем значительный объем материала задерживается на сите с размером отверстий 1" (25 мм). В результате смесь характеризуется высоким содержанием материала с частицами размером от 1" до ¾" (25–19 мм). Все смеси проектировались с использованием формы, рассчитанной на 6" (150 мм) и 112 ударов с каждой стороны. Содержание битума, как правило, варьировали в пределах от 3.0 до 4.5% с шагом 0.5%. Материал марки #467 AASHТO (с размером частиц от 1½" до № 4) или #4 (от 1½" до ¾") использовался в качестве крупнозернистого заполнителя для введения +1-дюймового (25-мм) материала в смесь. Данные полевых испытаний, проведенных в штате Кентукки, показывают, что желаемой плотности достичь нетрудно при условии оптимизации процесса уплотнения (19). Средняя пустотность на месте укладки смеси, оцененная для трех известных проектов, составляет около 6,5%.

Для бесперебойной доставки смесей, включающих крупные каменные материалы, и их укладки без существенного расслоения необходимо учесть ряд важных нюансов (22):

1. Следует использовать заполнители с однородным гранулометрическим составом компонентов и применять эффективные технологии штабелирования.

2. Для эффективного контроля качества необходим более активный отбор проб и тестирование. Проведение обычных тестов методом экстракции с целью контроля гранулометрического состава и содержания битума может оказаться проблематичным из-за сложности получения репрезентативного образца для тестирования. В качестве показателягранулометрического состава заполнителя для смесей, включающих крупные каменные материалы, можно использовать образцы из бункера после рекомбинации в нужном процентном соотношении. При контроле содержания битума можно полагаться на распечатки.

3. Расслоение в хранительном бункере контролировать сложнее. Тенденция к расслоению сохраняется и в условиях нагрузок от грузового автотранспорта. Однако расслоения можно избежать, если использовать схему распределения нагрузки «фронт, тыл, центр» для грузовиков без прицепа и пятиступенчатую схему «фронт, тыл, центр, фронт/центр и тыл/центр» для полуприцепов.

4. Крупные частицы накапливаются в щитках накопителя асфальтоукладчика. Для борьбы с этим явлением крупнозернистый материал не следует извлекать до конца дня, в течение которого производилась укладка дорожного покрытия. Собранные крупные материалы можно отправить в отходы.

5. Смесь в накопителе следует поддерживать на минимальной глубине 18"–24" (457–610 мм) над пластинчатым транспортером, чтобы предотвратить повторное попадание в нее крупных частиц, накопившихся в щитках, и образования скоплений крупных частиц.

6. Дверцы накопителя следует установить таким образом, чтобы пластинчатый транспортер мог функционировать в практически непрерывном режиме. Кроме того, желательна непрерывная работа распределительных шнеков для подачи смеси к трамбующему брусу с необходимой скоростью.

7. Заглубление смеси, обращенной к трамбующему брусу, должно оставаться неизменным по всей его ширине, что обеспечит ровность полотна. Равномерную подачу материала к лобовым плитам обеспечивают шнековые уширители. В противном случае крупные частицы будут откатываться к наружному краю полотна, а это приведет к образованию пористой зоны с низкой плотностью.

8. Очень большое значение имеет скорость движения укладчика. Следует  производить укладку на самой низкой скорости, допустимой в рамках данного производственного процесса. Чем меньше скорость движения, тем более равномерно подается смесь под разравнивающий брус и тем сильнее виброуплотнение. Все это способствует более эффективному размещению крупных частиц. Если укладывать дорожное покрытие без излишней спешки, можно снизить расслоение, улучшить текстуру полотна и исключить тенденцию к просадке бруса.