Технологии ремонта и асфальтирования

Технология ремонта дорог

Асфальтовые дорожные покрытия чрезвычайно популярны, что связано прежде всего с долговечностью и прочностью такого варианта. Однако асфальт регулярно подвергается колоссальным нагрузкам: воздействию от движущегося легкового/крупногабаритного транспорта, различным климатическим факторам, механическим повреждениям и т.д. От таких нагрузок на дорожном полотне рано или поздно появятся дефекты, трещины и иные неисправности, что приведет к снижению эксплуатационных качеств. Для решения подобных проблем необходимо своевременное проведение ремонтных работ – текущие, средние и капитальные.

Текущий ремонт 

Обычно текущие работы проводят в теплое время года, когда столбик термометра стабильно выше +5°С, с привлечением спецтехники. Однако небольшие неисправности могут возникнуть также и зимой: чтобы они не привели к большим разрушениям, дорогу ремонтируют независимо от температуры.

Текущий ремонт позволяет устранить трещины, выбоины, просадки, волны и наплывы на асфальтобетонном покрытии, повреждения бортового камня, а также заделать швы и раковины. Рассмотрим подробнее каждую технологию.

• Трещины 

Наиболее распространенные дефекты асфальтового полотна. Их раскрытие (расширение) может привести к ускоренному разрушению, поэтому своевременная ликвидация даже мельчайших дефектов может гарантировать сохранения асфальта в надлежащем состоянии на долгие годы. Предварительно трещины очищают от загрязнений металлическими крючками и сжатым воздухом для обеспечения надлежащего сцепления материала с поверхностью. Для ликвидации дефектов используют герметичные материалы, способные заполнить дефект на всю глубину:

• для трещин шириной до 5 мм используют разжиженный битум или резиновую мастику;
• более 5 мм – битумы или вяжущие мастики.

В зависимости от объемов работ и размеров трещин (учитывают глубину и ширину) ремонт производят с помощью краскопульта или специального заливщика.

После заполнения трещин их присыпают минеральным материалом.

Важно: если у дорожного покрытия дефект в виде сетки из мелких трещин, рекомендуется не заливать их по отдельности, а отремонтировать все покрытие.

• Выбоины и просадки

Перед ремонтом выполняют подготовительные работы – очищают ямы от загрязнений и размечают границы ямы (линиями, перпендикулярными и параллельными осям дороги). В случаях, когда выбоины расположены близко друг к другу, их объединяют в одну ремонтную карту. Обычно расстояние от повреждения до границы ремонтируемого участка не превышает 5 см, а ремонтируемую часть вырубают на всю глубину разрушения (не менее 4 см). 

Важно: при реставрации многослойного покрытия, когда сцепление верхнего слоя неудовлетворительно, его вырубают на всю глубину. Если повреждения коснулись нижних слоев, их также вырубают. Внутренние поверхности очищают, смазывают битумами.

• Волны, наплывы

Устраняют путем укатки деформированных участков. Предварительно ремонтируемый участок очищают, затем прогревают асфальторазогревательными горелками с инфракрасным излучением для придания полотну пластичности. При высоких температурах окружающей среды нагрев производить необязательно, т.к. размягченный асфальт легко поддается укатке.

Для ремонта наплыва и волн, затронувших большие по площади участки и образовавшиеся в результате нарушения сцепления верхнего слоя, необходима полная замена покрытия. Технология выглядит следующим образом: асфальторазогревателями размягчают поврежденный участок, удаляют поврежденный слой, а затем укладывают свежую сдвиго-устойчивую асфальтобетонную смесь.

• Повреждения и просадки бортового (бордюрного) камня

Для исправления просадок применяют электро- или пневмоинструмент, с помощью которого вскрывают покрытие вдоль просевшего бортового камня. Просевшие камни снимают с помощью навесного оборудования на экскаваторе, а основание выравнивают цементным раствором или бетонной смесью. Бордюрный камень промывают, после чего вручную устанавливают на место и заполняют швы вяжущим раствором (чаще – цементным). Данный метод ремонта также подходит для устранения небольших просадок.

Мелкие повреждения на самом камне исправляют следующим образом. Поверхность предварительно тщательно очищают щеткой с раствором соляной кислоты 30%. После на очищенную поверхность сразу наносят коллоидный цементный клей, а повреждение – заделывают вручную цементно-песчаным составом и уплотняют его. Важно, чтобы смесь выступала над поверженной поверхность на 20% от глубины разрушения. 

• Ремонт швов

Подготовительный этап важно проводить тщательно, т.к. от этого зависит прочность сцепления ремонтного материала с асфальтовым участком. Швы предварительно очищают от:

• загрязнений – вручную щетками или электрощетками (в зависимости от масштаба работ);
• масляных пятен – обработкой раствором соляной кислоты или пескоструйным аппаратом.

Обработанные места промывают водой, привлекая поливочно-моющую машину, и продувают сжатым воздухом для удаления остатков жидкостей. Затем мастику или пасту подают в места повреждения (ручными заливальщиками или специальными машинами.

Глубокие разрушения кромок шва (4-5 см) вырубают и заделывают бетоном. В пропиленный паз (глубиной не менее 7 см) грунтуют вручную цементным составом. Заполненные швы герметизируют, а затем посыпают минеральным порошком или заклеивают рулонной бумагой.

• Шелушения

Ремонтируемую поверхность очищают от загрязнений электро щетками или пескоструйным аппаратом. При сильных загрязнениях с масляными пятнами используют водный раствор соляной кислоты. Для удаления остатков раствора привлекают поливочно-моечную машину, а остатки воды продуют сжатым воздухом от компрессорной установки. При отсутствии сжатого воздуха дожидаются естественного высыхания асфальта, после чего приступают к дальнейшим работам.

Шелушения устраняют:

• при глубине разрушения до 1 см – с помощью ручного заливщика или специальной машиной, распределяя мастику на основе эпоксидного клея.
• при глубине от 1 до 3 см – заделывают эпоксидно-минеральной смесью.

Далее смесь посыпают песком с последующим уплотнением катком

• Раковины

Технология работ во многом зависит от размеров раковины. Так, для ремонта раковины глубиной:

• до 5 см предварительно размечают контуры выбоины, по которым в дальнейшем вырезают цементобетон. Взламывают покрытие пневмо- или электроинструментом. После ремонтируемое место очищают (электрощеткой или сжатым воздухом) и промывают. Внутренние стенки подготовленного участка обрабатывают эпоксидным клеем, а в вырубки укладывают песчано-бетонную смесь. Уплотняют вырубки вручную или вибратором (в зависимости от размеров).
• более 5 см проводят предварительную очистку иным способом. Края вырубки увлажняют на протяжении нескольких часов. После на увлажненную поверхность наносят тонкий слой бетонного раствора. Затем вырубку заполняют и трамбуют (вручную трамбовками или поверхностным вибратором).

Средние работы

Предполагает выполнение работ по замене/обновлению самого покрытия автодороги. Как правило, его производят в соответствии с установленным межремонтным сроком – 1 раз в несколько лет в соответствии с действующей нормативно-технической документацией. Средние работы отличаются по масштабу от текущих и могут охватывать до 40% всей площади покрытия.

Средний ремонт предназначен для:

• Восстановления изношенного слоя 

Вместо устаревшего слоя устраивают тонкослойное асфальтовое покрытие для дальнейшего выравнивания и восстановления целостности (монолитности) покрытия. При наличии выбоин и просадок все дефекты должны быть устранены.

Предварительно поверхность также подлежит тщательной очистке. Очищенный участок смазывают разжиженным битумом или эмульсией. После испарения жидкости укладывают асфальтобетонную смесь  (обычно работы проводят в сухую погоду при средней температуре не ниже 15-20°С). 

Чтобы придать слою износа шероховатость, в работе используют составы с повышенным содержанием щебня. Уложенную смесь уплотняют катком.

• Устранения просадок и проломов

Процесс устранения идентичен текущему ремонту. Основное отличие – масштабы работ. В этом случае обязательно используют инфракрасные горелки, чтобы исключить малопроизводительные операции по вырубке.

• Замены бордюрного камня

Изношенный бортовой камень заменяют с помощью компрессора. Он позволяет выполнять сразу ряд работ: подрубку, разрушение швов и прилегающего к камню дорожного покрытия. Остальные работы выполняют ручным методом или другим универсальным способом. При замене нескольких бордюров компрессор используют только для выемки первого, а все остальные вынимают экскаватором с навесным оборудованием. Экскаватор также привлекают для погрузки, подачки к месту установки и разгрузки камня.

После выемки место грунтуют, корыто исправляют. Камень после установки (ручным или машинным способом) выравнивают по высоте. Все швы заполняют цементом, пазухи – цементобетонной смесью. Места примыкания к покрытию заделывают асфальтобетоном вручную или машиной.

• Подъема плит

К методу прибегают, когда площадь просадки или изношенного места превышает 200 кв. м.

Для устранения просадок плиту поднимают домкратом на высоту, соответствующую глубине просадки. Предварительно для установки домкрата в плите делают отверстия (на каждые 3,5 кв. метра необходим один домкрат). Также перфоратором или буром проделывают отверстия меньшего диаметра, через которые будет поступать заполняющий материал. Когда плита поднята на нужный уровень, через растворонасос или аппарат торкретирования нагнетают тощий цементный раствор или цементно-силикатные смеси. Когда отверстия заполнены, их сразу же заделывают мастикой.

Поднятие плиты может также осуществлять сжатым воздухом. Предварительно в ней также проделывают отверстия большого диаметра (на каждые 3-3,5 кв. м приходит одно отверстие). Для подъема и нагнетания материалов все отверстия, кроме одного, закрывают пробками. В открытое отверстие подают материал, а после заполнения – переходят к следующему. Составы нагнетают до тех пор, пока они не начнут вытекать через швы.

• Ремонта проломов

Участки площадью более 200 кв. м. размечают. По намеченной карте проводят вырубку и тщательную подготовку места. Затем проверяют качество основания: при необходимости подстилающий слой на глубину не менее 20 см удаляют и заменяют на новый. После обрубку стенки смазываю, внутрь укладывают бетонную смесь и уплотняют.

Если требуется замена дефектной плиты, с помощью автокрана проверяют качество основания. При необходимости его исправляют, а на место укладывают новую плиту. Для усадки используют вибраторы. Проектное место и стыки заделывают.

Важно: при опускании плита должна одновременно соприкоснуться с основанием и всей поверхностью. Все продольные и поперечные швы должны быть сохранены без перекосов. 

• Устройства защитного слоя при сплошном шелушении

Работы по устранению всех дефектов – выбоин, трещин, повреждений, пр. – должны завершиться за несколько недель до устройства защитного слоя. Предварительно асфальтовое покрытие тщательно очищают с привлечением уборочной машины, а затем разливают жидкий битум (его температура примерно составляет 150°С и обрабатывают вязким битумным составом. Защитный слой уплотняют катком. Через сутки приступают к дальнейшим операциям – посыпке гранитным отсевом фракцией 5-10 мм.

Если глубина шелушения не превышает 3 см, дорогу ремонтируют цементно-песчаной смесью. 

Капитальный ремонт дорог

Подразумевает замену/ремонт не только верхнего слоя, но и самого основания полотна. Капитальный ремонт позволяет полностью восстановить или повысить прочность асфальтобетона. Также его могут проводить, если поставлена цель изменения геометрических параметров дороги (например, при расширении дорожного участка). Отличительная черта – объемы работ, которые охватывают всю ширину асфальта большой протяженности. Восстановление дороги осуществляют двумя способами:

• Со снятием старого асфальтобетона

Снятие выполняют с помощью специальных машин ударно-фрезерного типа, что обеспечивает съем слоя глубиной до 10 см. Отметим, что производительность таких машин низкая – рассчитаны на работы до 200 кв. м в час – поэтому часто для работ используют инфракрасные асфальторазогреватели. Лучше себя показали фрезерные асфальторазогреватели, предназначенные для снятия нагретого полотна до 120-140°С и размягченного слоя на глубину до 10 см. Если фрезерного устройства нет, применяют автогрейдер. 

После снятия основание обрабатывают битумом или битумной эмульсией, что обеспечивает лучшее сцепление. После укладывают новый слой асфальтобетона. В случаях, когда восстанавливают дорогу на всю ширину, смесь укладывают двумя спецмашинами, движущимися с уступом по смежным полосам на расстоянии 10-15 м друг от друга. Уложенную смесь трамбуют поочередно – сначала легким катком, а затем тяжелым.

• Без снятия старого слоя

Применимо, когда есть возможность или требуется увеличить высоту асфальтового слоя, не нарушая при этом сопряжения с иными дорожными покрытиями (например, на прилегающих улицах и проездах), а также не нарушая работу ливневых канализаций.

После очистки от загрязнений с помощью специальной техники поверхность обрабатывают битумом или эмульсией. Смесь асфальтобетона укладывают асфальтоукладчиком или асфальтораскладчиком, а затем трамбуют катками.

При капитальном ремонте можно производить те же операции, что и при текущем/среднем ремонте – устранение проломов и трещин, замену дефектных плит, прочие работы. Единственная разница – объем выполняемых работ. В связи с большими объемами при капитальном ремонте широко применяют машины и механизме, когда при текущем или среднем преимущественно используют ручной метод.

Укладка асфальта

Укладка асфальта – сложный и трудоемкий процесс, однако он является наиболее эффективным способом устройства дорожного полотна. Работы, выполненные профессионалами, позволяют создать надежное асфальтовое дорожное покрытие, которое прослужит более 10 лет. Специалисты компании ООО “СтройМонтаж” помогут подобрать оптимальный вариант основания и материалов для укладки асфальта, чтобы дорога отвечала нормативным требованиям и вашим пожеланиям.

Характеристика материалов для укладки

Асфальтобетон (асфальт) представляет собой смесь, состоящую из минералов. К их числу относятся песок, щебень, минеральный порошок, а также жидкое битумное вещество. 

Важно: все материалы, входящие в состав асфальта, должны соответствовать требованиям ГОСТов. В работе допускается применение импортных минералов (щебня, гравия), но лишь при условии, что их качество отвечает российским стандартам.

Все вещества смешивают в определенной пропорции (зависит от назначения будущей дороги), нагревают и перемешивают до однородной пропорции.

Сфера применения асфальта широка. Его устраивают на автомагистралях, городских улицах, тротуарах, парковочных площадках, парковых зонах и т.д. 

Чтобы покрытие соответствовала условиям эксплуатации, различают несколько типов асфальта в зависимости от:

1. Минеральной составляющей:

• песчаные – стандартный состав, но без щебня (используют для пешеходных аллей, тротуаров);
• щебеночные – повышенные физико-механические характеристики (может применяться для асфальтирования дорог любой категории);
• гравийные – высокие показатели износостойкости (используют для асфальтирования дорог, пешеходных зон).

2. Размера минеральных зерен:

• мелкозернистые – менее 20 мм;
• крупнозернистые – до 40 мм;
• песчаные – до 10 мм.

3. Процента твердого минерального наполнителя (щебня или гравия):

• А – более 50% (только щебня);
• Б – 40-50%;
• В – 30-40%;
• Г – преимущественно песок из отсевов дробления;
• Д – преимущественно природный песок или смеси с отсевами дробления.

Технология укладки 

Сегодня используется две технологии асфальтирования:

• Горячее. Смесь (температура которой должна быть не менее 120°C) готовят из жидких и вязких нефтяных битумов. Предварительно участок асфальтирования очищают и высушивают. Технология может применяться зимой.
• Холодное. В составе смеси – жидкие нефтяные битумы. Укладка возможна только летом, т.к. данная технология не предусматривает сушку воды. Чаще используют при ямочном ремонте дорог.

Важно: профессиональные работы по укладке асфальта выполняют квалифицированные специалисты с привлечением спецтехники.

Независимо от выбранной технологии, укладка включает несколько этапов:

1. Разработка проектной документации

У каждого участка есть свои особенности (размера, рельефа, конфигурации, характера грунта, удаленности/обособленности подъездных путей и т.д.), поэтому каждый проект должен быть разработан с учетом этих характеристик. После выезда специалиста на объект и оценки масштаба работ, составляется смета.

Важно: особое внимание при оценке уделяют корневой системе крупных деревьев, т.к. со временем корни могут разрастись и повредить дорожное полотно.

При разработке проекта важно правильно спланировать дренажную систему, чтобы вода не накапливалась на асфальте или под ним.

2. Разработка участка

Подготовительные работы начинают со снятия верхнего слоя грунта. На больших площадях для выполнения этой задачи обычно используют бульдозеры и погрузчики. Затем территорию разравнивают при помощи грейдеров. Затем формируют “дорожное корыто” для дальнейшего уплотнения.

Если на участке есть старое асфальтовое покрытие, его разрушают фрезером. При правильной переработке материал покрытия можно использовать повторно. 

Важно: глубина котлована напрямую зависит от предназначения дороги. Чем выше будет на нее нагрузка, тем глубже нужно копать.

3. Подготовка основания

Специалисты приступают к формированию “дорожной подушки (пирога)”. Она представляет собой несколько слоев:

• песок или гравийно-песчаная смесь,
• крупнофракционный щебень (для придания прочности покрытию),
• мелкофракционный щебень (заполнение пустот).

Каждый слой трамбуют грейдером и выравнивают. Бортовой камень используют для огораживания асфальтированной территории (обозначения ее границ).

Непосредственно перед асфальтированием подготовленное основание пропитывают битумом для обеспечения максимальной прочности.

4. Непосредственно асфальтирование

Последний этап – укладка асфальта. Материал поставляют на самосвалах или готовят непосредственно на месте. Готовую смесь равномерным слоем распределяют по основанию (обычно для этого привлекают асфальтобетоноукладчики. Укатку выполняют несколькими катками для обеспечения лучшего и последовательного уплотнения.

Важно: Все проводимые работы должны выполняться в соответствии с ГОСТ Р 54401-2011, в котором прописаны все требования к горячему и холодному асфальтированию, а также укладке литых смесей, ямочному ремонту.

Техническая поддержка

Для асфальтирования потребуется следующая техника:

• Бульдозер – самоходная машина для землеройных и транспортировочных работ. В условиях бездорожья обычно привлекают гусеничные модели.
• Погрузчик – используют для расчищения территории, а также укладки покрытия.
• Грейдер – для разравнивания/перемещения грунта, а также уборки территории.
• Асфальтобетоноукладчик – для распределения и укладки асфальтовой смеси.

Время проводимых работ

Асфальтирование – сезонная работа, напрямую зависящая от погодных условий. Лучше всего работы выполнять летом в сухую погоду.

В осеннее и весеннее время температура воздуха не должна опускаться ниже +5°C. Смесь поставляется горячей, поэтому все работы должны проводиться быстро до остывания асфальтобетона. В противном случае укладка невозможна.

Сроки эксплуатации

Срок эксплуатации во многом зависит от:

• допустимой нагрузки,
• интенсивности транспортного потока
• соблюдения технологии укладки,
• качества исходных материалов и готовых смесей.

Средний срок эксплуатации при соблюдении всех условий составляет 7-10 лет. Для продления срока службы покрытия необходимо своевременно проводить ремонт дорожного полотна, включающего устранение ям, трещин, неровностей.

Виды дорожных покрытий

Асфальт – самый распространенный, наиболее прочный и универсальный вид дорожного покрытия. Его используют для устройства различных территорий: от пешеходных аллей до магистралей и дорог федерального значения. Чтобы дорожное полотно прослужило долго, различают разные типы асфальта, каждый из которых подходят для тех или иных условий.

Разновидности асфальта и его характеристики

Существует несколько параметров для классификации асфальтобетона. Рассмотрим подробнее каждую из них.

1. Тип асфальтобетона

Различают 5 основных типов:

• А – горячие асфальтобетонные смеси с содержанием щебня от 50 до 65%,
• Б – горячие и холодные составы с долей щебня 40-50%,
• В – горячие и холодные асфальтовые смеси с содержанием 30-40% щебня или гравия,
• Г – песчаные составы с 30-процентным содержанием дробленых горных пород,
• Д – песчаные смеси с 70-процентным содержанием отсевов осадочных пород.

Последние два типа используют исключительно для пешеходных территорий. Иные типы подходят для автодорог с высокой, средней и малой транспортной нагрузкой.

2. Зернистость 

Классификация по диаметру фракций включает смеси трех категорий:

• крупнозернистые – фракция 20-40 мм (выполняет функцию стабилизирующего слоя при укладке),
• мелкозернистые – 10-20 мм (усиление износостойкости и препятствование попаданию влаги во внутренние слои),
• песчаные – менее 10 мм (только для пешеходных территорий).

3. Плотность (пористость)

Показатель в процентном соотношении отображает остаточную пористость асфальтобетона. Высокопористые асфальты укладывают в нижних слоях для стабилизации полотна, а плотные – в верхние для сопротивления износу.

4. Технология укладки (или способ испарения углеводородов)

В зависимости от наличия или отсутствия в смесях растворителей углеводородов различают разные технологии укладки – наличие углеводорода позволяет выполнять работы без предварительного разогрева смеси.

• Горячий – температура смеси колеблется от 110 до 150°C, а температура воздуха при укладке не должна опускаться ниже +5°C. Обладает высокими эксплуатационными показателями, поэтому может использоваться для устройства автодорог и пешеходных территорий;
• Литой (разновидность горячего) – нагрев при укладке достигает 250°C, температура воздуха должна быть не ниже +5°C. Не требуется уплотнение после укладки, т.к. материал самостоятельно набирает прочность в процессе остывания;
• Холодный – может использовать в любой сезон при температуре до -20°C. Обычно используют для ямочного ремонта полотна.

5. Марка

Отражает совокупность нескольких характеристик асфальта, поэтому не может напрямую указывать на качество связи и не может являться квалифицирующим параметром.

• I – включает асфальтобетоны с высокой сопротивляемостью внешнему воздействию в процессе эксплуатации;
• II – усредненные физико-механические свойства, однако это делает данную категорию самой популярной (используют для городских автомобильных и пешеходных дорог);
• III – низкие физико-механические свойства, являющиеся достаточными лишь для пешеходных территорий.

Какой асфальта уложить?

Для каждой территории есть свое оптимально подходящее дорожное покрытие. Например, для:

Грузовых площадок 

Асфальтобетон в местах стоянок и передвижения грузовых ТС должен состоять из слоев:

• песка – 30 см,
• геотекстиля – К300,
• щебня с расклинцовкой – 25 см,
• крупнозернистого асфальта – 6 см,
• мелкозернистого асфальта – 6 см.

Такое полотно отвечает минимальным параметрам прочности дорожного покрытия на грузовых площадках (при условии, что на одну ось ТС нагрузка не превышает 8 т).

Парковок, проездов

Для парковок и проездов с минимальной интенсивностью транспортного потока укладывают слои:

• грунта – уплотненного,
• песка – 10 см,
• щебня с расклинцовкой – 15 см,
• крупнозернистого асфальта – 4 см,
• мелкозернистого асфальта – 4 см.

Легковых парковок

Дорожное полотно состоит из:

• грунта – уплотненного,
• песка – 5 см,
• щебня – 20 см,
• асфальта – 5 см.

Дорог коттеджных поселков

Экономичный вариант включает:

• земляные работы,
• грейдирование профиля дороги,
• выравнивание щебня – 10 см,
• укладку асфальта – 5-6 см.

Используют в случаях, когда дорога частично отсыпана щебнем, а у грунта – стабильное состояние. Оптимальный вариант для дорог дачных сообществ, ИЖС, СНТ и ДНП.