Профиль асфальтобетонного полотна дороги
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве верхних слоев дорожных одежд автомобильных дорог, шоссе, на переездах мостов. Профиль асфальтобетонного полотна дороги, характеризующийся тем, что он выполнен из асфальтобетона, содержащего микрошарики диаметром до 250 мкм из эгириновой оксидной керамики и цементированный карбид с размером, не превышающим 500 мкм, в количестве каждого из них до 25% от общей массы асфальтобетона, с геометрической его формой, имеющей по каждой линии основного движения колес транспортного средства выступ трапециевидного профиля с высотой над основным полотном до 5 мм, углом наклона боковых линий трапеции к ее основанию менее 20° при ширине верхней линии трапеции, составляющей три средних ширины шины легкового автомобиля. Технический результат - повышение износостойкости. 2 ил.
Изобретение относится к области строительства и может применяться при строительстве верхних слоев дорожных одежд автомобильных дорог, шоссе, в городских кварталах, на размеченных переездах мостов и пр.
Серьезным недостатком в качестве технологии нанесения и обеспечения прочности искусственного дорожного покрытия является достаточно быстрое образование колей от шин проезжающих автомобилей разной грузоподъемности, движущихся в основном в почти строго определенном расположении транспортного средства на дороге. Это приводит к быстрому локальному изнашиванию покрытия, что далее требует перекрытия дороги для движения транспорта и проведения дорогостоящих ремонтно-восстановительных работ.
Известно большое количество авторских свидетельств и патентов, в которых содержатся как предложения по упрочнению дорожной одежды, так и по технологии уплотнения ее при нанесении соответствующего покрытия. Например, поперечный профиль автомобильной дороги на подъемах и спусках предложен в публикации RU №2338826, который также может быть использован при проектировании и строительстве автомобильных дорог. Новая композиция для устройства дорожной одежды автодорог (см. RU №2505638 Е01С 7/36) служит для укрепления грунта. Аналогичная по назначению публикация приведена в другом патенте RU №2493316. Это изобретение относится к области дорожного и аэродромного строительства и может быть использовано для устройства водо- и морозозащитных слоев дорожных одежд и земляного полотна. Композиция для укрепления грунтов включает негашеную известь, шлаковую муку, твердый нефтешлам, асфальто-смолистые вещества и др. Другая дорожная одежда представлена патентом RU №2504612, Е01С 7/18, состоящая в основном из щебня и битуминозного вяжущего материала. Известна конструкция дорожной одежды, содержащая слой покрытия, состоящего из битумокерамзитовой композиции и слоя поверхностной обработки из черного щебня-клинца крупностью до 10 мм (патент РФ №2332535, МПК Е01С 7/18; опубл. 27.08.2008, бюл. №24). Другая асфальтобетонная смесь - патент RU №2119465, Е01С 7/18 - из щебня и битуминозного вяжущего материала.
Битумные композиции могут включать различные ингредиенты, такие как наполнители: углеродную сажу, двуокись кремния и карбонат кальция, стабилизаторы, антиоксиданты, пигменты, песок или иные твердые фракции (щебень, гравий, минеральный порошок).
Композиция для устройства покрытий автомобильных дорог (Патент SU 1787971): композиция содержит, мас.%: сырье для производства нефтяных вязких дорожных битумов 4-6; сода 0,21-0,24; вода 7-8: тонкомолотый отвальный доменный шлак 6,8-7,8; доменный отвальный шлак остальное.
Наиболее близким по технической сущности аналогом к предлагаемому изобретению является конструкция дорожной одежды - Композиция для покрытия автомобильных дорог (Патент SU 1806110), содержащая нефтяной гудрон 4-6%; воду 5%; фосфогипс 8-10%; молотый доменный отвальный шлак 7-9; доменный отвальный шлак остальное - прототип.
Однако данная композиция не является достаточно износостойкой, требует значительных затрат на ее приготовление и не препятствует быстрому ее изнашиванию от шин проезжающих автомобилей. Кроме того, способ нанесения такой композиции не является эффективным, так как в итоге такое покрытие дороги не препятствует быстрому появлению на нем нежелательных углублений в виде колей.
Целью изобретения является разработка износостойкой композиции верхних слоев дорожного покрытия с препятствием к быстрому образованию в ней колей от частого контакта с колесами автомобилей (транспортных средств).
Технический результат достигается за счет использования нового состава композиционного материала дорожной одежды (покрытия), а также геометрической формы его и места размещения на дороге.
В частности, (например, в асфальтовую смесь) вводятся высокопрочные микрошарики из эгириновой оксидной керамики диаметром до 250 мкм, которые имеют высокую твердость, износостойки и изготавливаются по дешевой технологии, использующей отходы горнодобывающих производств, а также в смесь изготавливаемого дорожного покрытия вводятся цементированные карбиды, размеры которых не превышают 500 мкм. С точки зрения геометрической формы дорожного покрытия предлагается делать ее для полос движения транспортных средств в виде двух выступающих трапеций (полос) на однополосных трассах или на трассах с разметкой для транспорта с движением по нескольким полосам. Высота каждой трапеции не превышает 5 мм, ширина ее верхней части равна средней ширине шины легкового автомобиля, умноженной на 3. Боковые линии: трапеции полого наклонены к ее основанию под углом менее 20°, что легко реализуется соответствующей формой уплотняющего покрытия дороги катка. Таким образом, за счет даже незначительно выступающих над общей поверхностью дороги трапециевидных полос можно продлить безремонтный срок их эксплуатации примерно в 2-4 раза, что определяется в основном интенсивностью движения транспорта, скоростями следования и грузоподъемностью. Только после того как сотрется выступающее покрытие, начнется постепенное образование заглублений в виде колей.
Заявленное изобретение поясняется рисунком 1, а,б.
Рис.1, а - Трапециевидная форма полотна дороги при однопутном следовании транспортных средств.
Рис.1, б - Трапециевидная форма полотна дороги при движении транспорта по двум (и более) разделенным разметкой полосам.
Таким образом, изготовленное полотно дороги имеет покрытие с твердыми включениями в стандартную композицию, используемую, например, при изготовлении асфальта, высокопрочных микрошариков из эгириновой оксидной керамики диаметром до 250 мкм, а также в смесь изготавливаемого дорожного покрытия вводятся цементированные карбиды, размеры которых в основном не превышают 500 мкм. Объем каждого из вводимых двух ингредиентов по массе составляет до 25% от общей массы асфальтовой композиции. При этом геометрическая форма дорожного покрытия под каждое колесо имеет выступающую часть над основным полотном в виде трапеции, высотой не более 5 мм с пологими наклонами к основанию ее боковых линий. Количество таких выступающих трапеций соответствует удвоенному числу полос движения транспортных средств.
В эксплуатации наличие выступающих упрочненных включениями в общем составе композиции асфальта микрошариками из эгириновой оксидной керамики и цементированными карбидами частей полотна дороги, по которым будут в основном двигаться колеса транспортных средств, значительно отодвинет срок наступления планово-предупредительных ремонтов полотна дороги из-за образования значительного износа. Потенциально, вместо карбидов можно вводить в состав композиции нитриды и оксиды различных металлов или гранулы естественной твердой каменистой породы. Таким образом, реализована основная цель изобретения - предложена износостойкая композиция верхних слоев дорожного покрытия как за счет новой технологии его изготовления, так и за счет рациональной его геометрической формы размещения на любом полотне дороги (проселочной, бетонной, каменистой и др., то есть с приподнятыми частями).
Профиль асфальтобетонного полотна дороги, характеризующийся тем, что он выполнен из асфальтобетона, содержащего микрошарики диаметром до 250 мкм из эгириновой оксидной керамики и цементированный карбид с размером, не превышающим 500 мкм, в количестве каждого из них до 25% от общей массы асфальтобетона, с геометрической его формой, имеющей по каждой линии основного движения колес транспортного средства выступ трапециевидного профиля с высотой над основным полотном до 5 мм, углом наклона боковых линий трапеции к ее основанию менее 20° при ширине верхней линии трапеции, составляющей три средних ширины шины легкового автомобиля.
