Ремонт асфальтобетонного покрытия фрезой

Каким бывает ремонт асфальта

Асфальтобетон используется для обустройства дорожного покрытия во многих странах мира, так как обладает высокими эксплуатационными характеристиками, которые отлично подходят для этих целей. Однако, как и большинство из существующих материалов, АБ разрушается под воздействием времени и внешних факторов, вследствие чего требуется ремонт асфальта.

«В зависимости от того, какого рода повреждения получило полотно, можно прибегнуть к локальному или же капитальному ремонту покрытия. Иногда достаточно просто заделать трещину, однако на срок службы дорожного полотна оказывают влияние масса факторов, из-за которых в некоторых случаях лучшим решением будет демонтировать существующий асфальт, чтобы произвести асфальтирование заново»

Ремонт асфальта позволяет быстро вернуть покрытию безопасное состояние, а также существенно продлить срок службы дорог и пешеходных зон. Также существуют профилактические методы, которые способны предотвратить серьезные повреждения.

Почему разрушается асфальт

На скорость износа асфальтового покрытия влияют как естественные факторы, так и человеческие. К естественным факторам можно отнести низкие и высокие температуры, а также температурные перепады. Кроме того, важным параметром является нагрузка на дорожное полотно – чем она выше и интенсивнее, тем быстрее покрытие будет изнашиваться, вследствие чего может потребоваться ремонт асфальта.

В целом, к причинам разрушения дорожного полотна можно отнести следующие:

• Нагрузка на дорожное полотно и ее интенсивность;
• Недостаточная толщина покрытия;
• Низкие и высокие температуры, а также перепады;
• Прочие климатические условия;
• Некачественные материалы, из которых создано покрытие и его основание;
• Несоблюдение технологии укладки асфальта;
• некоторые другие факторы.

При этом, если производить ремонт асфальта, как только начинают появляться какие-либо дефекты, капитальный ремонт можно значительно отсрочить.

Локальный ремонт асфальта

Ямочный ремонт асфальта самый распространенный способ, который используется для восстановления целостности покрытия. Несмотря на название, данный вид ремонта подходит для ликвидации не только ям, но и трещин, выбоин и прочего.

Можно выделить несколько типов локального ямочного ремонта:

• Струйно-инъекционный способ;
• Санация трещин;
• Ремонт асфальта холодными смесями;
• Ремонт горячим асфальтом;
• Ремонт литым асфальтом.

Струйно-инъекционная схема

Подходит для ремонта небольших дефектов. Это могут быть ямы, трещины или выбоины. Перед началом восстановления поврежденный участок необходимо очистить от грязи, пыли и мусора, что можно сделать воздушным напором. Также рекомендуется просушить область ремонта перед ликвидацией повреждений.

После этого поврежденная область обрабатывается водно-битумной эмульсией, засыпается мелким щебнем, после чего снова обрабатывается водно-битумной эмульсией. После укладки щебень необходимо качественно уплотнить, чтобы обеспечить достаточные эксплуатационные характеристики заплатки.

Ремонт асфальта струйно-инъекционным способом подразумевает использование щебня из твердых горных пород, размер фракций – 0,5-1 см. Такой тип ремонта может производиться в разные сезоны, так как требуемая температура воздуха составляет от -15 до +40°C.

Для такого ремонта используется специальная машина-ремонтер. Она способна как качественно очистить область ремонта даже от твердой грязи (воздухом под давлением), так и нанести эмульсию и засыпать щебень. Уплотнение производится ручным оборудованием.

Где используется струйно-инъекционный ремонт асфальта:

• парковки;
• тротуары;
• другие пешеходные зоны;
• зоны с небольшой транспортной нагрузкой.

Для дорог общего пользования способ не подходит, так как подобная заплатка не выдержит давления тяжелого транспорта.

Санация трещин

Некоторые специалисты не относят санацию трещин к категории ямочного ремонта, так как данные манипуляции производятся еще до появления крупных повреждений. Однако нет существенной разницы, как классифицировать такой ремонт асфальта, главное его результативность.

Санацией трещин называют способ, при котором швы и трещины обрабатываются и герметизируются полимерными или битумными составами. Это позволяет предотвратить дальнейшее разрушение полотна, ликвидируя разрушения на начальном этапе их формирования. При своевременной обработке подобный способ позволяет продлить срок службы участка дороги до 5-7 лет.

Перед началом процедуры необходимо очистить трещину от пыли, грязи, мусора и влаги, как требует любой ремонт асфальта. Делается это напором воздуха, а также тепловым копьем.

Существует 2 основных способа санации трещин:

Метод заливки подходит для небольших трещин шириной до 50 мм. Подразумевает удаление поврежденного слоя покрытия на всю глубину вдоль образовавшейся трещины, чтобы придать объекту ремонта правильную геометрическую форму. Для этого используется специальное оборудование – раздельщик швов и трещин.

После этого образовавшийся резервуар заполняется герметизирующим материалом, от качества которого будет зависеть и качество заплатки. Процесс заливки герметика осуществляется с помощью плавильно-заливочных машин.

Метод заполнения используется для более крупных трещин шириной более 50 мм. Также подходит для разветвленных сложных трещин, и не требует разделки поврежденного участка (не нужно расширять и придавать правильную геометрическую форму).

В остальном процесс схож с заливкой – после очистки и просушки полость необходимо заполнить герметизирующим материалом, в роли которого выступают битумные мастики.

Данный метод подходит как для дорог общего пользования, так и для пешеходных зон.

Ямочный ремонт асфальтобетоном

К этому типу ремонта мы отнесем ремонт асфальта привычным асфальтобетоном. Подобный ремонт асфальта подходит как для автомобильных дорог, так и для пешеходных зон. Для дорог II и I категории используется горячий или литой асфальт, а для обычных дорог подойдет и холодный асфальтобетон.

Процедура может производиться следующими типами асфальтовых смесей:

Каждый из типов асфальтобетона имеет свои особенности, как по составу, так и по технологии ремонта, и по температуре воздуха в момент проведения работ.

Ремонт асфальта холодными смесями достаточно простой способ ликвидации ям и выбоин, который может производиться даже в холодную погоду. Еще одним преимуществом данного вида асфальтобетона является то, что он не требует разогрева перед укладкой. Однако холодная смесь имеет более низкие характеристики, чем горячий или литой асфальт.

Ремонт асфальта горячими смесями может производиться при температуре воздуха от +5°C, а смесь должна быть разогрета до 110-130°C или хотя бы до 100°C. Горячий АБ обладает более высокими физико-механическими характеристиками, чем холодный.

Технология ремонта холодным и горячим асфальтом:

• Очистка области ремонта от мусора, грязи, пыли и влаги и прочего;
• Выравнивание краев поврежденного участка;
• Обработка области жидким битумом из расчета 0,5 л/ 1м 2 ;
• Укладка мелкого щебня с последующим уплотнением (если глубина повреждения более 20 см);
• Укладка асфальта (на 2 см выше нужного уровня);
• Уплотнение асфальтового слоя.

Уровень следует взять выше, так как после уплотнения он понизится. Уплотнение производится ручным оборудованием или дорожными катками.

«Разница в технологиях ремонта двумя этими смесями заключается в том, что второй вариант более механизированный, его применение требует использования спецтехники. Первый же вариант может производиться только с участием ручного оборудования»

Ремонт асфальта литыми смесями существенно отличается от двух предыдущих вариантов. Во-первых, литой асфальт имеет более высокие эксплуатационные характеристики, чем предыдущие варианты, однако и его стоимость будет выше. Во-вторых, литой асфальт имеет жидкую консистенцию, и не требует уплотнения, так как самостоятельно набирает плотность и твердость в процессе остывания.

Технология ремонта литым асфальтом отличается от технологии с применением горячих и холодных смесей только тем, что литой асфальт не требует уплотнения. В остальном все то же самое: подготовить область ремонта, после чего залить ее литой смесью.

Капитальный ремонт асфальта

Капитальный ремонт асфальта может быть двух видов:

• 1. Полное 100% восстановление дорожного полотна, включающее замену основания, а иногда и восстановление земляного полотна.
• 2. Снятие верхнего слоя асфальтового покрытия, чтобы уложить новый асфальт.

Первый вариант более радикальный, и используется при неудовлетворительном состоянии всего дорожного полотна. Однако в большинстве случаев, если говорить о современных автомобильных дорогах, такого масштабного вмешательства не требуется.

Второй вариант выполняется методом фрезерования, с использованием специальных дорожных фрез. Изначально использовался метод горячей фрезеровки, который подразумевал предварительный разогрев покрытия перед его снятием. Такое покрытие было довольно просто срезать, однако у метода было несколько недостатков, в числе которых более сложный процесс и невозможность повторного использования срезанного асфальта.

На сегодняшний день используется метод холодного фрезерования. Ремонт асфальта данным способом более технологичный, а также позволяет прямо на месте производить из снятого покрытия асфальтовую крошку, которая может повторно использоваться.

Делается это за счет превращения срезанного слоя в асфальтогранулят, причем с возможностью задать размер фракций. Также с помощью современных дорожных фрез можно регулировать глубину фрезерования.

Технология холодного фрезерования:

• 1. Дорожная фреза срезает асфальтовое покрытие на заданную глубину, перерабатывая его в гранулят для последующего использования;
• 2. Поверхность по необходимости очищается от пыли, грязи и влаги;
• 3. Происходит обработка битумными эмульсиями;
• 4. Производится укладка свежего асфальта с помощью асфальтоукладчиков;
• 5. Далее следует уплотнение дорожными катками, если используется горячий асфальтобетон.

Такой способ ремонта асфальта позволяет не только обновить покрытие, но и укрепить его. Перед укладкой нового асфальтобетона можно уложить геосетку, которая выступит в качестве армирующего материала, повышая прочность дорожного полотна.

Выводы

Ремонт асфальта может потребоваться как по естественным причинам типа износа или сурового климата региона, так и из-за нарушений технологии асфальтирования или же использования некачественных материалов. Однако в любом случае асфальтовое покрытие можно восстановить.

В некоторых случаях, когда повреждения находятся на начальном этапе формирования, можно существенно продлить срок службы полотна с помощью санации трещин, а небольшие повреждения пешеходных зон ликвидируются струйно-инъекционным способом.

Более крупные локальные повреждения полотна можно исправить с помощью ямочного ремонта асфальта, который может производиться различными видами асфальтобетона.

Также существует ремонт асфальта методом фрезерования, используемый при более масштабном ремонте полотна. Способ подразумевает срезание верхнего слоя покрытия с помощью дорожной фрезы, а также последующую укладку свежего асфальтобетона.

В крайнем случае, можно полностью отремонтировать дорожное полотно, начиная от самого основания, однако такой способ требуется не часто.

Источник

Фрезерование дорожного покрытия

Горячее и холодное фрезерование асфальта: основные отличия

Давление дефектного слоя дорожного покрытия с предварительным разогревом поверхности называется горячее фрезерование, без разогрева — холодное фрезерование. Основное преимущество горячего фрезерования — меньшее усилие, затрачиваемое на разрушение снимаемого покрытия. У этого метода есть и недостатки: разрушенный материал склеивается, его сложно использовать повторно или транспортировать, при эксплуатации машин существует риск возгорания и др., а потому наиболее популярны у дорожников машины холодного фрезерования.

Источник фото: wirtgen.de Холодное фрезерование применяется чаще

Холодные фрезы имеют дополнительное преимущество: при фрезеровании старый асфальтобетон превращается в сыпучий строительный материал — гранулят, состоящий из кусков строго определенного размера, который можно применять повторно. Как раз в 1960-1970-е годы набирало популярность вторичное использование материалов, и полезное использование строительного мусора оказалось как нельзя кстати. Министерства транспорта и автомобильных дорог многих стран сразу обратили внимание на данный тип техники, и в скором времени появились модификации машин, которые были способны осуществлять холодное фрезерование старого дорожного покрытия, смешивать полученный материал со свежим вяжущим и укладывать подготовленную смесь на фрезерованную поверхность, завершая таким образом процесс восстановления дорожного полотна.

По мере износа дорожное покрытие становится гладким и скользким, отчего резко увеличивается вероятность аварий. Холодные фрезы позволяют создавать поверхность с шероховатой текстурой.

Фрезерование асфальтобетонного покрытия: совершенствование техники

Основное внимание при совершенствовании конструкции уделялось увеличению производительности фрезерных барабанов. Рабочие органы — резцы быстро изнашивались, и их приходилось часто заменять, что было серьезной проблемой. Процесс замены занимал немало времени, а холодные фрезы надолго выводились из работы, что резко снижало производительность. Поэтому все изготовители стремились ускорить процесс замены резцов и увеличить срок службы этих деталей. Подбирали износостойкие стали для их изготовления и улучшали форму режущей кромки.

В современных машинах холодного фрезерования также усовершенствована конструкция крепления резцов. На первых машинах резцы крепились к барабану сваркой, поэтому для их замены требовалось много времени. В современных машинах резцы закрепляются болтами в резцедержателях разной конструкции, благодаря чему значительно сократилось время, необходимое для их замены. Однако на некоторых барабанах, предназначенных для холодного фрезерования сравнительно мягких асфальтовых покрытий, сохранились привариваемые резцедержатели. Позже появилась техника со сменными фрезерными барабанами разной ширины, что позволяло изменять ширину полосы холодного фрезерования дорожного полотна.

Источник фото: wirtgen.de Изначально резцы крепились к барабану сваркой

Постоянно шел поиск путей сделать машины более производительными. Один из таких методов — увеличение глубины фрезерования. Следует заметить, что увеличение глубины фрезерования обеспечивает рост производительности, но, конечно, до определенного предела. Например, переход с глубины 30 мм на глубину 60 мм лишь немного замедляет рабочую скорость машины, зато удваивает объем перерабатываемого материала. По мере увеличения глубины фрезерования свыше величины, соответствующей максимальной производительности, снижение рабочей скорости делает холодное фрезерование менее выигрышным. Так, производительность при глубине фрезерования 170 мм и медленной рабочей скорости машины может оказаться не выше, чем при глубине фрезерования 90 мм и намного большей рабочей скорости. Пока машина сохраняет высокую скорость движения, увеличение глубины резания будет обеспечивать рост производительности и снижение затрат на резцы.

Износ резцов зависит от твердости материала и объема работы. С увеличением глубины фрезерования объем работы для резцов растет непропорционально. Резцы устанавливаются на круглом барабане и режут материал по дуге. Холодное фрезерование на глубину 102 мм связана с длиной траектории резца, в два раза большей, чем при меньшей глубине фрезерования, — 25 мм (разница по глубине в 4 раза).

Дорожное полотно должно иметь боковой уклон для надежного отвода воды, одинаковую толщину по всей ширине дороги. Чтобы эти условия обеспечивались, профиль подготовленной для укладки материала базовой поверхности должен быть очень точно выдержан. Поэтому далее производители стали работать над увеличением точности процесса фрезерования. Разрабатывались системы контроля поперечного и продольного уклона фрезеруемой поверхности, глубины и скорости холодного фрезерования. К настоящему времени большинство этих систем автоматизировано. Мощность, надежность, долговечность и точность — результат упорных поисков и разработок — вот что характеризует современные машины. А теперь познакомимся подробней с некоторыми современными моделями, представленными на рынке.

Источник фото: wirtgen.de Дорожное полотно должно иметь боковой уклон для надежного отвода воды и одинаковую толщину

В основном холодные фрезы подразделяются на малые и большие. Ширина фрезеруемой зоны у малых моделей составляет от 300 до 1 200 мм, глубина фрезерования — до 100 мм. Они отличаются небольшими размерами и высокой маневренностью. Особенность этих машин — расположение фрезерного барабана между колесами заднего моста.

Большие холодные фрезы обладают шириной фрезерования от 1 300 до 4 200 мм, максимальная глубина фрезерования — от 150 до 300 мм. Они осуществляют холодное фрезерование с большей (по сравнению с малыми) производительностью. Характерные их особенности — наличие отгрузочного транспортера и расположение барабана между передним и задним мостами.

Пожалуй, наибольшее развитие в современных машинах получили органы и системы управления. В их конструкциях теперь применяются достижения современной микроэлектроники, и холодные фрезы не являются здесь исключением. Сегодня холодные фрезы — не просто механизмы для разрушения изношенного дорожного полотна, это высокотехнологичное оборудование, каждая функция которого не случайна. За сорок лет развития эта техника революционно изменила технологию обновления дорожных покрытий, но, по всей видимости, впереди нас ждут не меньшие открытия.

Популярная техника для фрезерования

Дорожные фрезы Caterpillar (компания называет эти машины «холодными планировщиками») РМ-465 и самая новая — РМ-565В оснащены электронным оборудованием, делающим холодное фрезерование гораздо производительней. РМ-565В оснащена двумя электронными датчиками и системой контроля и регулирования поперечного уклона фрезерования. Датчики способны регистрировать опорные точки на расстоянии от 300 до 1 400 мм по вертикали под собой. Каждый датчик может быть настроен и отрегулирован либо непосредственно с земли, либо с панели управления машины. Положение фрезерного барабана по высоте относительно уровня грунта постоянно отслеживается обоими датчиками и центральным электронным блоком управления. Кроме органов управления положением фрезерного барабана по высоте имеется переключатель «Все точки выше/ниже», значительно облегчающий холодное фрезерование поверхностей вблизи препятствий. Как и другие машины Caterpillar, холодная фреза оснащена электронным блоком, который отслеживает и регулирует работу всех основных систем машины, включая ходовую часть, рулевое управление, привод рабочих органов и др. При нарушении нормального режима работы система контроля оповещает оператора.

Источник фото: wirtgen.de

Cat РМ-465 предназначена для работы в городских условиях, но производительность ее высокая. Размеры и масса машины позволяют без дополнительных разрешений перевозить ее на одном грузовом автомобиле. Холодная фреза оснащена несложной в эксплуатации системой контроля продольного и поперечного уклонов фрезерования, которая имеет три различных рабочих меню. Электронная система контролирует глубину и профиль обрабатываемого слоя с точностью до 3 мм. Как и на РМ-565В, на РМ-465 электронное оборудование регулирует скорость, рулевое управление и работу привода рабочих органов; имеется встроенная функция самодиагностики.

Компания Wirtgen (Германия) выпустила 12 моделей данного типа техники. В их конструкции используется ряд новых технических разработок, повышающих точность работы. Одна из самых интересных новаций — система круиз-контроля Tempomat. Она встроена в электронную систему управления, «запоминает» скорость, с которой двигалась машина, и автоматически устанавливает ее снова после смены самосвала под ленточным конвейером, когда оператор нажимает кнопку выключателя. Затем автоматическая система выравнивания рабочих органов устанавливает заданную глубину фрезерования. Обрабатываемая зона сканируется датчиками, которые регистрируют отклонения от заданной глубины, и машина сразу же исправляет отклонения.

Источник фото: youtube.com

Еще одна интересная система — WIDIS 32 (Информационно-диагностическая система Wirtgen). Она непрерывно контролирует состояние двигателя и гидравлических систем и в случае обнаружения неисправностей предупреждает оператора звуковым и световым сигналами. На мониторе указываются текущие рабочие параметры.

Помимо электронных систем, контролирующих точность работы, совершенствуются рабочие органы машин. Наиболее значительной находкой последнего времени стали конструкции, позволяющие быстро заменять фрезерные барабаны для того, чтобы изменять ширину обрабатываемой полосы. Это весьма выгодно: используя одну машину, можно выполнять холодное фрезерование различного типа и в разных условиях. Специалисты Wirtgen разработали систему FCS (Система замены фрезерных барабанов). Компания утверждает, что эта конструкция позволяет заменять фрезерные барабаны всего за 2. 3 ч.

Источник фото: tbau.ru

Независимо от того, какова ширина зоны холодного фрезерования, базовая кромка всегда располагается с правой стороны по ходу движения. В настоящее время предлагается восемь фрезерных барабанов разной ширины: от 300 до 2 000 мм. Предельная глубина фрезерования у всех барабанов равна 300 мм.

В состав системы FCS также входит зачистной отвал, состоящий из двух частей. Правая часть располагается позади фрезерного барабана и очищает рабочую зону, а левая часть движется поверх существующего дорожного покрытия во время фрезерования. Положение отвала регулируется в зависимости от ширины зоны холодного фрезерования, которая в свою очередь зависит от типоразмера установленного барабана. Конструкция системы позволяет поднимать с помощью гидравлического механизма обе части отвала независимо друг от друга, регулируя, таким образом, количество загружаемого на транспортер материала.

У компании Roadtec (США) широкий диапазон моделей — от машин, предназначенных для коммунальных нужд, до холодных фрез шириной во всю полосу проезжей части. Их отличает оптимальное соотношение мощности, производительности и экономичности работы. Ширину холодного фрезерования позволяют изменять сменные секторы барабанов. Все шесть моделей универсальны, поскольку отдельно изготавливаются тягачи и прицепные холодные фрезы. Благодаря этому покупатель может выбрать по своему усмотрению механизмы разного типа и ширины. Конструкция прицепной модели позволяет быстро заменять барабаны разных типов и размеров.

Источник фото: tbau.ru

Машины Roadtec также способны выполнять холодное фрезерование в двух направлениях, благодаря чему удается осуществить фрезерование различного типа. Обычно холодное фрезерование производится навстречу движению машины. Но Roadtec предлагает также фрезерные механизмы, у которых рабочий ход совпадает с направлением движения машины. Специалисты компании утверждают, что при фрезеровании второго типа проще контролировать процесс снятия дорожного покрытия, увлажнять фрезеруемую зону, перемешивать материалы и удобнее укладывать новый материал поверх увлажненного основания. Такая организация холодного фрезерования позволяет также осуществлять загрузку снятого материала на автомобили позади машины. Холодное фрезерование с направлением по ходу движения машины — несложный способ превращения моделей Roadtec в машины для холодного восстановления на месте дорожного покрытия.

Обычно свои технические проблемы производители решают, предлагая оригинальные идеи. Например, чтобы уменьшить количество пыли и остатков материала, скапливающихся внутри корпуса машины и в бороздках, когда холодное фрезерование завершено, компании CMI Terex (США) даже пришлось разработать специальную конструкцию корпуса машины. Работу двигателя, привод хода и нагрузки контролирует электроника. Холодные фрезы Terex отличаются оптимальным соотношением массы и мощности.

Немецкая компания Dynapac выпустила три модели данного типа техники. Все фрезы Dynapac оснащены двигателями Cummins мощностью от 60 до 600 л.с. и программируемым электронным управлением.

Известны также холодные фрезы итальянской компании Bitelli (четыре базовые модели с двигателями мощностью от 68 до 340 кВт), Ingersoll-Rand (США), Gehl (США-ФРГ, навесная холодная фреза, монтируемая на погрузчик), Marks (Германия, гамма фрез мощностью от 24 до 559 кВт и эксплуатационной массой от 2,5 до 53 т), Martimex Alfa (Словакия).

Источник