Способ строительства дорожной одежды и конструкция дорожной одежды

Изобретение относится к дорожному и транспортному строительству и может быть использовано при строительстве автомобильных дорог и элементов улично-дорожной сети. Технический результат заключается в создании размерно-однородного стабилизирующего слоя с выраженным усиливающимся адгезионным эффектом. Строительство дорожной одежды включает размельчение грунта, введение в него вяжущего и воды, перемешивание смеси, ее уплотнение и повторное разрыхление. При этом в состав из повторно разрыхленного, первоначально уплотненного слоя добавляют битумную суспензию, которую измельчают, перемешивают и повторно уплотняют. При этом используют битумную суспензию, которая включает водную среду и распределенную в ней дисперсную твердую фазу, состоящую из частиц минерального порошка и диспергированных частиц из капель битума в вязком агрегатном состоянии, покрытых оболочкой из частиц минерального порошка. Также раскрыта конструкция дорожной одежды с использованием способа. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Изобретение относится к дорожному и транспортному строительству и может быть использовано при строительстве автомобильных дорог и элементов улично-дорожной сети населенных пунктов с основаниями повышенной прочности из укрепленных местных грунтов, при устройстве нового покрытия из отфрезерованного укрепленного асфальто-гранулята, при устройстве сельских дорог и подъездов к фермерским хозяйствам из местных укрепленных грунтов и гравийно-песчаных смесей.

Дорожные одежды из укрепленных минеральными (цементами, гипсовыми и другими) вяжущими грунтов относятся к одеждам переходного типа, которые целесообразно применять на дорогах IV и V категорий, а также при стадийном строительстве дорожной одежды на дорогах III категории.

К категориям IV, V относятся дороги местного значения с малой интенсивностью движения соответственно 0,2…1 тыс/сут автомобилей и менее 0,2 тыс/сут.

К дорогам местного значения относят те, по которым выполняют внутрихозяйственные и внехозяйственные перевозки. Дороги для внехозяйственных перевозок соединяют хозяйственные центры с существующей сетью автомобильных дорог. Внутрихозяйственные дороги располагают на территории самого хозяйства.

На дорогах III категории с низкой интенсивностью движения допускается применение дорожной одежды облегченного типа с покрытием из местных малопрочных каменных материалов, обработанных вяжущими.

На дорогах V категории применяется дорожная одежда низшего типа, не обладающие твердым покрытием (проложенные по обычному грунту). Для повышения устойчивости верхнего слоя вносятся гранулометрические добавки, а их поверхность иногда обрабатывается специальными связывающими добавками.

Дорожные одежды дорог IV и V категорий характеризуются высокой деформативностью, обусловленной свойствами применяемых материалов и действием атмосферно-климатических факторов (перепады температур, осадки).

В реальных условиях эксплуатации дорожной одежды повышенное увлажнение покрытия уменьшает его несущую способность, что приводит к ограничениям весового, пропускного и скоростного режима эксплуатации дороги.

Нормативными документами (например, п. 2.20 ОДН 218.046-01 Проектирование нежестких дорожных одежд) рекомендуется устройство дорожной одежды из одного-двух слоев.

При этом для укрепления грунтов широко используют различные виды активных стабилизаторов, которые позволяют значительно сократить использование минеральных вяжущих и каменных материалов при строительстве автомобильных дорог.

Известен способ холодной регенерации асфальтобетонных слоев дорожной одежды, заключающийся в их рыхлении фрезерованием, введении в измельченный материал добавок, перемешивании компонентов, распределении смеси и ее уплотнении. Перед фрезерованием на поверхность старого покрытия наносят слой измельченного материала, добытого ранее, и минеральный порошок в количестве 5% от массы смеси нанесенного и фрезеруемого материалов, а в качестве добавок в измельченный материал вводят 4% битумной эмульсии и 1,5% цемента сверх 100% от массы смеси нанесенного и фрезеруемого материалов (см. патент РФ №2441961, МПК Е01С 7/18, опубл. 27.09.2011 г. ).

Недостатком известного технического решения является малое время сохранения жизнеспособности битумной эмульсии (не более трех суток), а также резкое снижение показателей однородности ее свойств на последних сутках жизнеспособности, что приводит к повышенной неоднородности прочностных свойств дорожной одежды строящейся дороги (коэффициент вариации более 0,2).

Известен процесс экологически безопасной рециркуляции асфальта путем смешивания асфальтового гранулята, полученного путем измельчения и/или удаления асфальта известным образом, с водной битумной эмульсией в количестве, достаточном для герметизации асфальтового гранулята при температурах менее 100°С, при этом добавляется в смесь от 1 до 5 мас. % гидравлического связующего вещества, в качестве которого могут использоваться обычные цементы, применяемые в дорожном строительстве (см. патент DE №3729507, МПК C08L 95/00; Е01С 19/10; Е01С 7/26; С04В 24/36; С04В 26/26; С04В 32/00; C08J 11/04; C08L 95/00; Е01С 19/10, опубл. 23.03.1989 г. ).

Недостатком известного технического решения также является повышенная неоднородности прочностных свойств возводимой дороги за счет избытка влаги в водной битумной эмульсии, а также значительное время (до одной недели) формирования несущей способности конструкционного слоя.

Известен способ гидрофобизации и стабилизации грунтов, который заключается в профилировании, последующем измельчении грунта грунтовой фрезой, последующим перемешиванием грунта фрезой с добавлением цемента, обработке грунтоцементной смеси гид-рофобизатором на основе природного минерала монтмориллонита, перешивании фрезой обработанной грунтоцементной смеси, уплотнении тяжелыми виброкатками до максимальной степени и последующем открытии движения, причем состав для стабилизации грунта содержит воду, цемент и минеральную добавку, в качестве минеральной добавки вводится концентрат монтмориллонита при следующем соотношении компонентов, мас. %: цемент -5-7%; концентрат монтмориллонита (R-SO3H, где R - углеводород) - 4%; вода, причем массовая доля воды является варьируемой величиной в зависимости от влажности почвы (см. патент РФ №2662737, МПК Е01С 7/36, E02D 3/12, опубл. 04.04.2018 г. ).

При этом дорожное полотно, полученное данным способом, представляет собой уплотненный слой, полученный из смеси измельченного грунта и цемента, обработанной гидрофобизатором на основе водного раствора природного минерала монтмориллонита (см. патент РФ №2662737, МПК Е01С 7/36, E02D 3/12, опубл. 04.04.2018 г. ).

Известное техническое решение характеризуется длительностью технологического процесса, а также повышенными материальными затратами, обусловленными необходимостью удаления избытка влаги с применением тяжелых виброкатков.

Кроме того, незначительное количество концентрата монтмориллонита на рынке дорожного строительства обуславливает экономическую нецелесообразность его широкого применения при массовом строительстве дорог.

Известен является способ возведения дорожной одежды, включающий измельчение грунта - основания дороги, введение в измельченный грунт связующего вещества, уплотнение полученной смеси и выдерживание уплотненной смеси на воздухе в естественных условиях. Измельчение грунта выполняют на глубину 10-30 см, в измельченный грунт вводят поливом 0,12-0,30% водный раствор технического лигносульфоната с объемом раствора 3-6 л/м2 поверхности грунта, уплотнение увлажненного грунта выполняют механизированным катком весом 25-40 т в 10-15 проходов, выдерживание уплотненной смеси на воздухе осуществляют при 18°С-25°С в течение 3-5 суток до влажности грунта 7-9%. Затем осуществляют гидрозащиту в виде двухслойного асфальтобетонного покрытия: первый слой толщиной 7-8 см из асфальтобетона с содержанием щебня не более 40% уплотняют гладко-вальцовым катком массой 10-18 т (8-10 проходов), второй слой из асфальтопесчаного бетона толщиной 5-8 см с последующим уплотнением гладковальцовым катком массой 10-18 т (8-10 проходов) (см. патент РФ №2495181, МПК Е01С 3/04, опубл. 10.10.2013 г. ).

Известно дорожное полотно, представляющее собой многослойную конструкцию из уплотненного слоя, полученного из смеси измельченного грунта и связующего вещества, и двухслойного асфальтобетонного покрытия, при этом первый слой выполнен толщиной 7-8 см из асфальтобетонного с содержанием щебня не более 40%, а второй слой выполнен толщиной 5-8 см из асфальтопесчанного бетона, при этом в качестве связующего вещества используют технический лигносульфонат (см. патент РФ №2495181, МПК Е01С 3/04, опубл. 10.10.2013 г. ).

Недостатком известного способа является необходимость создания приобъектных технологических площадок для приготовления смеси или длительное закрытие движения при ремонте или реконструкции дороги.

Конструкцию дорожного полотна, полученную данным способом, характеризует преждевременное разрушение при интенсивном воздействии неблагоприятных атмосферных явлений, за счет того, что не обеспечиваются прочностные и адгезионные свойства слоя, обработанного лигносульфонатом и асфальтобетонного покрытия,

Наиболее близким техническим решением к заявляемому способу является способ возведения покрытий и оснований автомобильных дорог и аэродромов, включающий размельчение грунта конструкционного слоя дорожной одежды, введение в него цемента, перемешивание грунта с цементом, введение в смесь воды, перемешивание смеси и ее уплотнение, выдерживании смеси на воздухе в естественных условиях, разрушение поверхностного слоя уплотненной смеси и ее окончательное уплотнение. При этом выдерживании смеси на воздухе в естественных условиях осуществляют в течение 24-36 часов при температуре окружающего воздуха 21°С-23°С, а перед размельчением уплотненный слой дополнительно обрабатывают водой в количестве 6-12 л/м, причем размельчение ведут до получения в смеси не менее 25% по массе частиц размером 1,25-0,315 мм (см. патент РФ №1636497, МПК Е01С 3/04, опубл. 23.03.1991 г. ).

Наиболее близким техническим решением к заявляемой конструкции дорожной одежды является дорожное полотно, представляющее собой многослойную конструкцию, состоящую из конструкционного слоя дорожной одежды, размещенного на ней первично уплотненного слоя, полученного из смеси измельченного грунта и связующего вещества, и повторно уплотненного слоя из измельченного первично уплотненного слоя, при этом измельченный первично уплотненный слой дополнительно содержит воду (см. патент РФ №1636497, МПК Е01С 3/04, опубл. 23.03.1991 г. ).

Недостатками известной группы технических решений являются повышенное мелкодисперсионное пылеобразование от проезда даже одиночного транспортного средства, повышенная повреждаемость и трудность ремонта и содержания дорожного покрытия, низкая адгезионная способность к устраиваемому асфальтобетонному покрытию, что вызывает повышенную ямочность и колее- и трещинообразование, высокий риск образования просадок.

Задачей настоящего технического решения является обеспечение прочности, устойчивости, требуемого срока службы дорожной одежды, сцепных качеств, обеспечивающих безопасность дорожного движения, при наименьших затратах на стадиях строительства и эксплуатации.

Техническим результатом, достигаемым в результате решения поставленной задачи, является создание размерно-однородного стабилизирующего слоя с выраженным усиливающимся в пространстве и времени адгезионным эффектом, за счет взаимодействия вязкого битума, содержащегося в диспергированных микрочастицах битумной суспензии, с минеральным составом укрепляемой среды конструкционного слоя автомобильной дороги и перехода битума в пределе из дисперсионного в пленочное состояние.

Поставленная задача достигается тем, что в способе строительства дорожной одежды, включающем размельчение грунта конструктивного слоя, введение в него воды и вяжущего, перемешивание смеси и ее последующее уплотнение, повторное рыхление и измельчение материала слоя первоначально уплотненной смеси, согласно технического решения, в состав из повторно разрыхленного первоначально уплотненного слоя добавляют битумную суспензию, перемешивают полученную смесь, и повторно уплотняют, при этом битумная суспензия включает дисперсную водную среду и распределенную в ней дисперсную твердую фазу, состоящую из частиц минерального порошка и диспергированных частиц битума в вязком агрегатном состоянии, покрытых оболочкой из частиц минерального порошка.

При этом конструктивный слой грунта рыхлят на глубину 20-40 см, а верхнюю часть первоначально уплотненного конструктивного слоя рыхлят на глубину 1-10 см.

Поставленная задача достигается также тем, что в конструкции дорожной одежды, состоящей из конструкционного слоя дорожной одежды, размещенного на ней первично уплотненного слоя из первично уплотненного слоя, полученного из смеси измельченною грунта и связующего вещества, и повторно уплотненного слоя из измельченного первично уплотненного слоя, согласно технического решения, повторно уплотненный слой из измельченного первично уплотненного слоя выполнен в виде стабилизированного слоя, состоящего из минеральных частиц измельченного грунта, обработанного связующим веществом, покрытых пленкой вязкого битума, диспергированных частиц из капель битума в вязком агрегатном состоянии, покрытых оболочкой из микропорошка, и частиц микропорошка из твердой дисперсной фазы битумной суспензии.

При этом механическое воздействие включает перемешивание состава из измельченного первично уплотненного слоя и битумной суспензии, и повторное ее уплотнение.

Кроме того, высота первично уплотненного слоя, полученного из смеси измельченного грунта и связующего вещества составляет 20-40 см, а высота повторно уплотненного слоя из измельченного первично уплотненного слоя, выполненного в виде пленочного битумного покрытия с включенными в него минеральными частицами измельченного грунта, обработанного связующим веществом, составляет 1-10 см.

Заявляемая совокупность признаков группы изобретений позволяет обеспечить прочность, устойчивость, требуемый срок службы дорожной одежды, сцепные качества, обеспечивающие безопасность дорожного движения, при наименьших затратах на стадиях строительства и эксплуатации путем создания размерно-однородного стабилизирующего слоя с выраженным усиливающимся в пространстве и времени адгезионным эффектом.

Это обусловлено тем, что битумная суспензия выступает в качестве стабилизатора, обеспечивающего однородность механических и водоотталкивающих свойств дорожной одежды в пространстве стабилизированного слоя и времени его эксплуатации с учетом водоотталкивающих свойств битума и заполнения им пор в стабилизированном слое.

Адгезионный эффект образованного стабилизированного слоя обусловлен взаимодействием вязкого битума, содержащегося в диспергированных микрочастицах битумной суспензии, с минеральным составом укрепляемой среды конструктивного слоя дорожной одежды автомобильной дороги и перехода битума в пределе из дисперсионного в пленочное состояние при последующем уплотнении слоя.

Адгезионные качества вязкого битума и давление при последующем уплотнении слоя обеспечивают первоначальное соединение полученного слоя с нижележащим слоем, а в процессе последующей эксплуатации дорожной одежды будет происходить упрочнение упомянутого соединения, благодаря свойствам используемой битумной суспензии.

При этом обработанный верхний слой с диспергированным вяжущим будет имен, одинаковый или близкий модуль деформации по отношению к нижележащему необработанному вяжущим, что обеспечивает гарантированные сцепные свойства между этими слоями в процессе эксплуатации и обеспечивает их совместную согласованную работу в напряженно-деформированном состоянии без сдвига, а также для последующих конструктивных слоев

Это позволяет обеспечить эффективное постадийное строительство автомобильных дорог с низкой интенсивностью движения наряду с другими комплексными положительными эффектами применения холодного диспергированного вяжущего, например, обеспыливание

дорожного покрытия, создание гидрофобных и гидроизолирующих свойств, быстрое высыхание дорожного покрытия после выпадения осадков, снижение трещинообразования, повышение коэффициента сцепления, повышенная ремонтопригодность и др.

Заявляемое техническое решение проиллюстрировано чертежами, где на фиг. 1 а, б, в, с схематично представлен первый этап осуществления способа; на фиг. 2 а, 6, в, с схематично представлен второй этап осуществления способа; на фиг. 3 и 4 схематично изображена структура битумной суспензии; на фиг. 5 - конструкция дорожной одежды; на фото 1 фрагмент конструкционного слоя дорожной одежды с твердым состоянием грунта; на фото 2 - фрагмент конструкционного слоя дорожной одежды с твердым состоянием известняковых и щебеночных материалов.

Позиции на чертежах означают следующее: 1 - грунт конструктивного слоя дорожной одежды; 2 - смесь воды и вяжущего; 3 - состав из грунта конструктивного слоя дорожной одежды и смеси воды и вяжущего; 4 - первично уплотненный поверхностный слой; 5 - битумная суспензия; 6 - смесь разрыхленного первично уплотненного поверхностного слоя 4 с битумной суспензией 5; 7 - стабилизированный слой дорожной одежды; 8 - водная среда битумной суспензии 5; 9 - частицы минерального порошка твердой дисперсной среды битумной суспензии 5; 10 - диспергированные частицы битумной суспензии 5; 11 - капли битума в вязком агрегатном состоянии битумной суспензии 5; 12 - оболочка из частиц минерального порошка диспергированных частиц битумной суспензии 5; 13 - минеральные частицы повторно уплотненного слоя 7; 14 - пленка вязкого битума, покрывающая минеральные частицы 13.

Заявляемый способ строительства дорожной одежды включает размельчение грунта 1 конструктивного слоя дорожной одежды (1 этап, фиг. 1 а), введение в него воды и вяжущего 2, перемешивание смеси 3 с измельченным грунтом 1 (1 этап. фиг. 1 б) и уплотнение полученной смеси 3 катками (1 этап, фиг. 1 в) с образованием первично уплотненного поверхностного слоя 4(1 этап, фиг. 1 с).

Затем осуществляют разрыхление первичного уплотненного поверхностного слоя 4 (2 этап, фиг. 2 а) и добавление в него битумной суспензии 5, перемешивание полученной смеси 6 (2 этап, фиг. 2 б) и повторное ее уплотнение катками (2 этап, фиг. 2 в) с образованием стабилизированного слоя 7 (2 этап, фиг. 2 с).

При этом структура битумной суспензии 5 включает водную среду 8 и распределенную в ней дисперсную твердую фазу, состоящую из частиц 9 минерального порошка и диспергированных частиц 10 из капель 11 битума в вязком агрегатном состоянии, покрытых оболочкой 12 из частиц минерального микропорошка (фиг. 3 и 4).

При повторном уплотнении смеси 6 выводится оставшаяся вода и позже на открытом воздухе испаряется, а капли 11 диспергированного битума в вязком состоянии разрушаются и активно взаимодействуют друг с другом и частицами минерального материла смеси 6 слои 3 и частицами грунта 1 конструктивного слоя дорожной одежды, образуя стабилизированный конструкционный слой 7 с пленочным (в пределе) состоянием битума е гидрофобными свойствами и пониженной пористостью.

Размельчение грунта 1 конструктивного слоя дорожной одежды, введение в него воды и вяжущего 2, перемешивание смеси 3 измельченного грунта 1 с водой и вяжущим 2 и уплотнение полученного состава 4 катками с образованием первично уплотненного поверхностного слоя 5 может осуществляться непосредственно па конструктивном слое дорожной одежды, например, с использованием спецтехники.

Размельчение грунта 1 конструктивного слоя дорожной одежды, введение в него воды и вяжущего 2, перемешивание смеси 3 измельченного грунта 1 с водой и вяжущим 2 может осуществляться в отдельном устройстве.

При этом конструктивный слой дорожной одежды срезается, например, фрезой, срезанный слой перемещается в специальное устройство, куда подается вода и вяжущее, и все перемешивается.

После перемешивания данного состава 4 его распределяют на основании конструктивного слоя дорожной одежды и уплотняют с образованием первично уплотненного поверхностного слоя 5.

Разрыхление первичного уплотненного поверхностного слоя 5, добавление в пего битумной суспензии 6 и перемешивание полученной смеси 7 и повторное уплотнение полученной смеси 7 катками с образованием стабилизированного слоя 8 может осуществляться, например, непосредственно на поверхностном слое 5, например, с использованием спецтехники.

Разрыхление первичного уплотненного поверхностного слоя 5, добавление в нею битумной суспензии 6 и перемешивание полученной смеси 7 может осуществляться в отдельном устройстве.

При этом срезается первично уплотненный поверхностный слой 5, например, фрезой, срезанный слой перемещается в специальное устройство, куда подается битумная суспензия 6 и все перемешивается.

После перемешивания полученной смеси 7 его распределяют на оставшийся первично уплотненный поверхностный слой 5 и уплотняют с образованием стабилизированного слоя 8.

Добавление битумной суспензии может осуществляться путем ее введения в разрыхленный первично уплотненный поверхностный слой 5.

Добавление битумной суспензии может осуществляться путем ее распределения на поверхности первоначально уплотненного поверхностного слоя 5 перед его разрыхлением для отведения и испарения избытка воды из суспензии и обеспечения начала активного формирования адгезионных свойств диспергированного битума в вязком состоянии.

В качестве материала вяжущего могут быть использованы, например, цемент или гипс, а также материалы органической химии (бустилат, полиуретан).

Для укрепления грунта может быть использован, например, цемент, рекомендуемый по ГОСТ Р 55224-2012 Цементы для транспортного строительства. Технические условия.

Для укрепления грунта может быть использован, например, гипс технический (фосфогипс) (СТО 24406528-01-2016 Рекомендации по устройству расчетных слоев дорожных одежд из фосфогипса дорожного).

Для укрепления грунта может быть использован, например, материал вяжущий на основе полиуретана (СТО 88902325-01-2014 Материал вяжущий на основе полиуретана для автомобильных дорог и искусственных сооружений).

Процентное соотношение вводимых ингредиентов (например, в частях) подбирается проектной дорожной организацией эмпирически для каждого грунта и условий технического задания индивидуально.

Конструктивный слой грунта рыхлят на глубину «Н», равную 20-40 см.

Глубина «Н» рыхления верхнего слоя грунта определяется опытным путем исходя из интенсивности и состава движения.

При толщине конструктивного слоя из укрепленного грунта менее 20 см возникает риск повышенного трещинообразования, а строительство конструктивного слоя из укрепленного грунта толщиной более 40 см экономически не целесообразно.

Верхнюю часть первоначально уплотненного конструкционного слоя рыхлят на глубину «h», равную 1-10 см, из расчета интенсивности износа стабилизированного слоя 3-5 мм в год, например, при межремонтном сроке ремонта дороги 7 лет толщина стабилизированного слоя составит 35 мм.

Материал разрыхленного уплотненного слоя смеси может быть измельчен до получения размера частиц, например, 0,01-3,0 мм.

Диапазон размера частиц разрыхленного уплотненного слоя смеси определяют исходя из условия их соответствия размеру диспергированых капель вводимой в смесь битумной суспензии, что способствует образованию однородных и стабилизированных во времениразмерных характеристик состава композиционного слоя, с учетом размера диспергированых капель битума, например, в диапазоне 0,01-10 мкм.

Конструкция дорожной одежды состоит из конструкционного слоя 1 дорожной одежды, размещенного на ней первично уплотненного слоя 4, полученного из смеси 3 измельченного грунта 1 и связующего вещества (воды и вяжущего 2). и повторно уплотненного слоя 7 из измельченного первично уплотненного слоя 4 (фиг. 5)

Повторно уплотненный слой 7 из измельченного первично уплотненного слоя 4 выполнен в виде стабилизированного слоя (фиг. 5), содержащего:

- минеральные частицы 13 из смеси 3 измельченного грунта 1, обработанною связующим веществом 2, покрытые пленкой вязкого битума 14;

- диспергированные частицы 10 из капель 11 битума в вязком агрегатном состоянии, покрытых оболочкой 12 из микропорошка битумной суспензии 5 (фиг. 3 и 4);

- частиц микропорошка 9 (фиг. 3) из твердой дисперсной фазы битумной суспензии 5.

Покрытые пленкой 14 вязкого битума минеральные частицы 13 образованы путем механического воздействия на смесь 6 из разрыхленного первично уплотненного слоя 4 и битумной суспензии 5, включающей водную среду 8 и распределенную в ней дисперсную твердую фазу, состоящую из частиц 9 минерального порошка и диспергированных частиц 10 из капель 11 битума в вязком агрегатном состоянии, покрытых оболочкой 12 из минерального порошка.

При этом механическое воздействие включает перемешивание смеси 6 из разрыхленного первично уплотненного слоя 4 и битумной суспензии 5, и повторное ее уплотнение.

При механическом воздействии на смесь 6 часть диспергированных частиц из капель 11 битума в вязком агрегатном состоянии, покрытых оболочкой 12 из минерального микропорошка, из битумной суспензии 5, распределенная в большей части по внешней поверхности слоя 7, разрушается, при этом вязкий битум обволакивает минеральные частицы 13, состоящие из смеси 3 измельченного грунта, обработанного связующим веществом, образуя пленку 14 из вязкого битума.

Минеральные частицы 13, покрытые пленкой 14 битума защищены ей от водонасыщения и разрушения под воздействием многоциклового «замораживания-оттаивания» до ста раз в год в условиях центральной части Российской Федерации.

Более того, за счет водоотталкивающих свойств битума по отношению к воде при процентном содержании более 4% битумной суспензии в грунте, грунт поверхностного слоя 7 в уплотненном состоянии становится гидрофобным.

Часть диспергированных частиц 10 из капель 11 битума в вязком агрегатном состоянии, покрытых оболочкой 12 из минерального порошка, из битумной суспензии 5, распределенная

в большей части во внутренней поверхности слоя 7, остается случайно распределенной в нем в не разрушенном виде.

Это способствует в дальнейшем наращиванию прочностных свойства стабилизированного слоя 7 дорожной одежды в процессе ее функционирования, что обусловлено образованием дополнительных пленок 13 на минеральных частицах 9 от разрушенных под воздействием эксплуатационных нагрузок диспергированных частиц из капель 11 битума в вязком агрегатном состоянии.

Кроме того, находящиеся в слое 7 в порах между частицами 13 частицы 9 микропорошка из твердой дисперсной фазы битумной суспензии 5, обеспечивают уменьшение воздушного объема пор и требуемые показатели водо- и морозостойкости.

Высота «L» первично уплотненного слоя 4, полученного из смеси измельченного грунта и связующего вещества составляет 20-40 ем, а высота «1» повторно уплотненного слоя 7 из измельченного первично уплотненного слоя, выполненного в виде пленочного битумного покрытия с включенными в него минеральными частицами измельченного грунта, обработанного связующим веществом, составляет 1-10 см в пределах статистической погрешности ±5%.

Пример осуществления способа.

Заявляемый способ может быть реализован с использованием спецтехники, например, ресайклером типа Wirtgen, который комплектуется специальным навесным фрезеровальным оборудованием разного размера и назначения, а также, дополнительным оборудованием для измельчения грунта, перемешивания его с ингредиентами вяжущего и битумной суспензии.

Верхний слой грунта конструктивного слоя рыхлят на глубину 20-40 см при прямом ходе спецтехники, дробят с добавлением вяжущего (цемент и вода), перемешивают и распределяют. После чего уплотняют катками смесь грунта с цементом.

При обратном ходе спецтехники распределяют битумную суспензию на уплотненный конструкционный слой дороги.

При повторном прямом ходе осуществляют разрыхление поверхностного слоя уплотненной смеси с нанесенной на него битумной суспензией на глубину 1-10 см, измельчение и перемешивание смеси. После чего слой уплотняют катками.

В результате испарения воды и образования битумной пленки образуется конструкционный слой с твердым состоянием грунта, или известняковых, или щебеночных материалов.

На фото 1 представлено твердое состояние образцов грунта обработанного цементом (8%) и битумной суспензией (слева 6%, справа 4%), па фото 2 - твердое состояние образцов щебеночных материалов обработанных битумной суспензией, слева - отсев известняка, фракции 0-20 мм, обработанный битумной суспензией; справа - известняковый щебень, фракции 20-40 мм с пропиткой битумной суспензией.

Работа проводится последовательно захватками, например, по 100 м.

Заявляемый группа изобретений позволяет исключить необходимость доставки к месту проведения строительных работ при устройстве дорог 3-й и 4-й категории таких фракций, как песок и щебень и использовать в качестве основного строительного материала - грунт на месте проведения строительных работ.

Дорожная одежда, построенная с применением данного способа выдерживает полное затопление в течение длительного срока без его размыва и потери основных эксплуатационных свойств.

Кроме того, использование заявляемого способа позволяет осуществлять устройство дорожной одежды дорог третьей и четвертой категорий без строительства асфальтобетонного покрытия.

Реализация заявляемой группы изобретений обеспечивает повышенную долговечность потребительских и эксплуатационных свойств готового объекта строительства при минимальных производственных затратах.

В пределах заявленной совокупности признаков настоящее техническое решение не ограничивается приведенными примерами выполнения заявляемого технического решения и охватывает любые иные варианты, попадающие в объем прилагаемой формулы для достижения заявленного технического результата.

1. Способ строительства дорожной одежды, включающий размельчение грунта конструктивного слоя, введение в него вяжущего и воды, перемешивание смеси и ее последующее уплотнение, повторное разрыхление и измельчение материала поверхностного слоя первоначально уплотненной смеси, отличающийся тем, что в состав из повторно разрыхленного первоначально уплотненного слоя добавляют битумную суспензию, дополнительно измельчают и перемешивают полученную смесь и повторно уплотняют, при этом битумная суспензия включает водную среду и распределенную в ней дисперсную твердую фазу, состоящую из частиц минерального порошка и диспергированных частиц из капель битума в вязком агрегатном состоянии, покрытых оболочкой из частиц минерального порошка.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что конструктивный слой грунта рыхлят на глубину 20-40 см.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что верхнюю часть первоначально уплотненного конструктивного слоя рыхлят на глубину 1-10 см.

4. Конструкция дорожной одежды, состоящая из конструкционного слоя дорожной одежды, размещенного на ней первично уплотненного слоя из первично уплотненною слоя, полученного из смеси измельченного грунта и связующего вещества, и повторно уплотненного слоя из измельченного первично уплотненного слоя, отличающаяся тем, что повторно уплотненный слой из измельченного первично уплотненного слоя выполнен в виде стабилизированного слоя, состоящего из минеральных частиц измельченного грунта, обработанного связующим веществом, покрытых пленкой вязкого битума, диспергированных частиц из капель битума в вязком агрегатном состоянии, покрытых оболочкой из микропорошка, и частиц микропорошка из твердой дисперсной фазы битумной суспензии.

5. Конструкция по п. 4, отличающаяся тем, что механическое воздействие включает перемешивание состава из измельченного первично уплотненного слоя и битумной суспензии, и повторное ее уплотнение.

6. Конструкция по п. 4, отличающаяся тем, что высота первично уплотненного слоя, полученного из смеси измельченного грунта и связующего вещества, составляет 20-40 см.

7. Конструкция по п. 4, отличающаяся тем, что высота повторно уплотненного слоя из измельченного первично уплотненного слоя, выполненного в виде пленочного битумного покрытия с включенными в него минеральными частицами измельченного грунта, обработанного связующим веществом, составляет 1-10 см.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано при устройстве и ремонте асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог. Техническая задача - увеличение производительности дорожных работ, уменьшение экономических затрат и возможность работ при отрицательных температурах.

Изобретение относится к битумной композиции для покрытия дорог или шоссе, содержащей: (a) от 20 до 90 мас.% от общей массы указанной композиции, по меньшей мере одного битума с пенетрацией иглы при 25°C, больше или равной 600 десятых миллиметра, причем значение 900 десятых миллиметра исключено, (b) от 9 до 70% от общей массы указанной композиции, по меньшей мере одного продутого битума с пенетрацией иглы при 25°C, составляющей от 10 до 50 десятых миллиметра, и (c) от 1 до 10 мас.% от общей массы указанной композиции, по меньшей мере одного сшивающегося полимера, где полимер выбран из эластомеров и/или пластомеров, причем проценты указаны в расчете на общую массу указанной композиции, указанная композиция битума демонстрирует значение пенетрации иглы при 25°C в интервале от 60 до 90 десятых миллиметра, причем указанные значения пенетрации измерены согласно стандарту NF EN 1426.

Изобретение относится к области строительства, а именно к строительству автомобильных дорог. Устройство представляет собой дорожную конструкцию, включающую асфальтобетонное покрытие, содержащее продольный разделительный шов, ось которого совмещена с продольной осью земляного полотна, при этом продольный разделительный шов выполнен в виде разрыва в асфальтобетонном покрытии.

Настоящее изобретение относится к системе покрытия, покрытию и способу его получения на субстрате. Указанная система покрытия содержит от 30 до 90 частей по массе биокомпозитного компонента и от 10 до 70 частей по массе изоцианатного компонента, исходя из 100 частей по массе системы покрытия.

Изобретение относится к дорожному покрытию и к способу укладки на фундамент. Описано многослойное комбинированное дорожное покрытие, состоящее из активной шлаковой смеси и щебня, отличающееся тем, что покрытие включает четыре слоя, состоящее из первого слоя, на основе щебня фракции 20*60 мм, с высотой слоя 250-500 мм, второго слоя, на основе щебня фракции 10*20 мм, с высотой слоя 100-300 мм, третьего слоя, на основе щебня фракции 5*10 мм, с высотой слоя 50-200 мм, финишного слоя, на основе активной шлаковой смеси, содержащей щебень фракции 0*5 мм, с высотой слоя 10-50 мм, при этом щебень представляет собой однородный материал, являющийся побочным продуктом конвертерного производства.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при сооружении автомобильных дорог, в частности при изготовлении дорожной разметки. Способ укладки дорожной разметки заключается в том, что при укладке дорожного полотна формируют нижний слой асфальтобетонного покрытия.
Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано при устройстве асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог высоких категорий, открытых автомобильных стоянок, взлетно-посадочных полос аэродромов, мостов и путепроводов во всех климатических зонах.

Изобретение относится к устройству дорожного покрытия как при строительстве автодорог, так и при строительстве аэродромов и железных дорог. Технический результат: обеспечение возможности передачи вертикальной нагрузки от транспорта на соседние участки, снижение чувствительности покрытия к возникающим дефектам грунтового основания.

Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к ямочному ремонту асфальтобетонных покрытий. Технический результат: повышение однородности уплотненного покрытия, повышение прочности и долговечности.

Изобретение относится к области строительства дорог и дорожных покрытий, а именно, для восстановления поверхности дорожного покрытия после отбора проб керноотборником.

Изобретение относится к способам окрашивания поверхности зернистых материалов. Предложен способ окрашивания зернистого материала, включающий обработку зернистого материала и окрашивание перемешиванием во вращающемся смесителе, согласно изобретению обработка зернистого материала осуществляется композитным вяжущим, состоящим из дистиллированной воды нормальной температуры, порошкообразного аддукта переработки лигнина и известьсодержащего порошкообразного отхода.

Изобретение относится к системам защиты грунтовых оснований дорожных конструкций для обеспечения надежности и безопасности при сейсмических воздействиях и мерзлых грунтах.

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано для стабилизации грунтов при создании оснований автомобильных и железных дорог. Технический результат: повышение механической прочности, морозостойкости, пластичности дорожного основания.

Изобретение относится к области строительства инженерных сооружений, в частности к устройству кольцевой насыпи ограждения высотой до 30 м на полигоне утилизации золы от сжигания осадков сточных вод.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении земляного полотна железных, автомобильных дорог и взлетно-посадочных полос аэродромов в районах вечной мерзлоты, характеризующихся глубоким сезонным промерзанием грунтов и высоким уровнем залегания грунтовых вод.

Изобретение относится к способу укрепления подвижных песков при строительстве автомобильных дорог в пустынях, а также может быть использовано при укреплении песка вокруг оснований опор линий электропередач и магистральных трубопроводов.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении фундаментов зданий на слабых грунтах и подпорных стен. Плоская податливая георешетка включает расположенные взаимно перпендикулярно и скрепленные друг с другом гибкие ленты или пряди высокопрочного материала.

Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к способу возведения дорожной одежды, и может использоваться на дорогах сельскохозяйственного назначения с малой интенсивностью движения в засушливых регионах России.

Группа изобретений относится к дорожному строительству, а именно к укреплению грунта с помощью органических и неорганических составов, используемых в строительстве дорог для стабилизации и укрепления пластичных, переувлажненных, засоленных грунтов, и способам укрепления грунтов.

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано для подготовки оснований автомобильных дорог путем укрепления грунта. Укрепленный грунт для дорожного строительства содержит, мас.%: природный грунт 50-60, цемент 10-15, зола-унос 15-20, водный раствор поливинилового спирта 5-7% концентрации 1-2, вода - остальное.

Изобретение относится к дорожному и транспортному строительству и может быть использовано при строительстве автомобильных дорог и элементов улично-дорожной сети. Технический результат заключается в создании размерно-однородного стабилизирующего слоя с выраженным усиливающимся адгезионным эффектом. Строительство дорожной одежды включает размельчение грунта, введение в него вяжущего и воды, перемешивание смеси, ее уплотнение и повторное разрыхление. При этом в состав из повторно разрыхленного, первоначально уплотненного слоя добавляют битумную суспензию, которую измельчают, перемешивают и повторно уплотняют. При этом используют битумную суспензию, которая включает водную среду и распределенную в ней дисперсную твердую фазу, состоящую из частиц минерального порошка и диспергированных частиц из капель битума в вязком агрегатном состоянии, покрытых оболочкой из частиц минерального порошка. Также раскрыта конструкция дорожной одежды с использованием способа. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

Наверх