Своевременный ремонт трещин - продление жизни дороги

СВОЕВРЕМЕННЫЙ РЕМОНТ ТРЕЩИН - ПРОДЛЕНИЕ ЖИЗНИ ДОРОГИ

(Оборудование для ремонта трещин)

Р.А.Коган, О.Б.Гопин

(ФГУП "СоюзДорНИИ) (Москва)

Так же, как все человечество, которое всегда стремилось создать вечный двигатель, дорожники во всем мире мечтали о дорожном покрытии с бесконечным сроком службы. Однако и первое, и второе пока остается несбыточной мечтой

Наиболее распространенным видом дефектов дорожного покрытия являются трещины

Множество факторов, которые воздействуют на дорожную одежду, рано или поздно приводят к появлению дефектов на дорожном покрытии. Наиболее распространенным видом дефектов являются трещины. Вовремя не отремонтированные трещины постепенно превращаются в очаг разрушения дорожной одежды. Трещины классифицируются по ширине на узкие - до 5 мм, средние - 5-10 мм и широкие - 10-30 мм. В зависимости в основном от ширины и причин образования трещин выбирается технология их ремонта и состав применяемого оборудования. Основной задачей при ремонте трещин является предотвращение проникновения через них воды в нижележащие слои дорожной одежды. Гидроизоляция трещин достигается за счет их герметизации битумом или специальными материалами - резинобитумной или битумно-полимерной мастиками.

Следует сразу отметить, что для обеспечения качества герметизации трещин необходимо в первую очередь ориентироваться не на битум, а на мастики горячего применения, физико-механические свойства которых значительно превосходят свойства битума. В настоящее время как отечественные, так и зарубежные фирмы выпускают широкую гамму мастик, лучшими из которых по эксплуатационным качествам являются битумно-полимерные.

При выборе мастик необходимо ориентироваться на их основные свойства: температуру размягчения, которая у отдельных марок составляет +100 °С; температуру хрупкости (до -50 °С); относительное удлинение (до 150% при температуре +20 °С), эластичность (до 95%).

Помимо мастики, огромное влияние на качество герметизации трещин оказывает правильный выбор и строгое соблюдение технологии производства работ и применяемого оборудования.

Узкие трещины не требуют большого набора сложных технологических операций. Как правило, трещины шириной до 5 мм очищают продувкой сжатым воздухом, просушивают, прогревают и заполняют битумной эмульсией или мастикой с высокой проникающей способностью. Просушку трещины, как правило, совмещают с операцией прогрева, при этом необходимым условием является нагрев зоны трещины до температуры не менее 80 °С.

Средние и широкие трещины изначально должны быть оценены на предмет разрушения кромок. В случае, если трещина имеет разрушенные кромки, технология ремонта должна начинаться с операции ее разделки, то есть искусственного расширения ее верхней части с образованием камеры, в которой обеспечивается оптимальная работа герметизирующего материала на растяжение в период раскрытия трещины. Причем ширина камеры должна быть не меньше зоны разрушения кромок трещины. Для создания наилучших условий работы герметика в камере соотношение ее ширины и глубины обычно принимается как 1:1. Кроме того, при определении геометрических размеров камеры необходимо учитывать максимально возможное раскрытие трещины и относительное удлинение используемого герметизирующего материала. Обычно ширина камеры находится в пределах 12-20 мм.

В случае, когда кромки трещины не подвергались разрушению и имеется возможность качественно загерметизировать трещину без ее разделки, данную операцию можно исключить из технологического процесса.

Следует отметить, что операция фрезерования или разделки трещины является наиболее дорогостоящей из-за высокой стоимости применяемого инструмента, и включение ее в технологию производства работ должно быть экономически и технически обосновано.

Важнейшим условием обеспечения качества герметизации трещин является наличие хорошего сцепления герметика со стенками неразделанной трещины или отфрезерованной камеры. В связи с чем большое внимание уделяется проведению подготовительных работ по очистке и просушке трещины. Даже небольшое количество грязи или влаги в полости трещины не позволяет обеспечить надежную адгезию мастики к ее стенкам. В некоторых случаях для улучшения адгезии производят подгрунтовку стенок отфрезерованной камеры праймером - маловязкой пленкообразующей (склеивающей) жидкостью. Однако данная операция более эффективна при ремонте цементобетонных, чем асфальтобетонных покрытий. Для асфальтобетонных покрытий более целесообразно использовать прогрев зоны трещины до температуры, при которой происходит выделение вяжущего из асфальтобетона на стенках трещины, которое увеличивает прочность сцепления герметика со стенками. Бесспорно, основной технологической операцией при ремонте трещин является их заливка горячей мастикой. Мастика предварительно нагревается до температуры 150-180 °С, после чего подается в устроенную камеру или непосредственно в полость трещины. При этом в зависимости от применяемого оборудования можно либо произвести герметизацию самой трещины, либо одновременно с заливкой устроить на поверхности покрытия в зоне трещины пластырь. Такой пластырь шириной 6-10 см и толщиной 1-3 мм позволяет укрепить кромки трещины и предотвратить их разрушение. Однако опыт проведения таких работ на МКАД показывает, что устройство пластыря в зоне трещины на автомобильных дорогах с высокой интенсивностью движения малоэффективно, так как материал пластыря довольно быстро разрушается колесами движущегося транспорта.

Завершающей операцией технологии ремонта трещин является присыпка загерметизированной трещины дробленым сухим песком фракции 3-5 мм, близким по цвету основному минеральному материалу покрытия. Присыпка служит для восстановления общей текстуры и шероховатости покрытия, а также предотвращает налипание мастики на колеса автомобиля.

Технологический процесс санации трещин должен быть практически непрерывен. Операции очистки от пыли и грязи, просушки, прогрева и заливки трещин должны переходить одна в другую при минимальном разрыве по времени.

Технология санации трещин реализуется комплектом оборудования, состоящим в общем виде из фрезы для разделки трещин, механической щетки, компрессора, газогенераторной установки, плавильно-заливочной машины, оборудования для присыпки загерметизированной трещины. Ведущими зарубежными фирмами по выпуску комплектов оборудования или отдельных его видов для санации трещин, активно работающими на российском рынке, являются "Breining" (Германия), "Grun" (Германия), "Schaefer" (Германия), "Crafco" (США), "Stow" (США), "Cedima" (Германия), "Strassmayr" (Австрия). Все эти фирмы производят оборудование для разделки трещин. В России данное оборудование выпускает фирма "Сплитстоун". Все виды выпускаемого оборудования подразделяются в основном по типу подачи на ручные и самоходные, а также по типу используемого инструмента - алмазный или с твердым сплавом.

Фирма "Cedima" выпускает ручную машину для фрезерования трещин модели CRF-60B (рис.1). Машина предназначена для разделки трещин как в асфальтобетонных, так и в цементобетонных покрытиях. Компактная жесткая рама установлена на специальный колесный ход, который позволяет точно отслеживать конфигурацию трещины при ее фрезеровании. В качестве режущего инструмента используются или алмазные круги малого диаметра, объединенные в пакет, или специальные алмазные фрезы с требуемой шириной режущей кромки. Разделка трещин обычно осуществляется без охлаждения режущего инструмента, то есть используются круги или фрезы для так называемого "сухого" резания. Вместе с тем для связывания пыли, образующейся в процессе резания на машине, имеется водяной бак с гибким подводом воды. Кроме того, пыль из зоны работ может быть также удалена пылесосом, для чего на машине предусмотрено стандартное его подсоединение. Привод режущего инструмента осуществляется от бензинового двигателя через клиноременную передачу. Фирма также выпускает модификацию машины, оснащенную электродвигателем. Машина для разделки трещин модели CRF-60B успешно использовалась при проведении этих работ на МКАД.

Рис.1. Оборудование для разделки трещин фирмы "Cedima" (Германия)

Для разделки трещин в асфальто- и цементобетонных покрытиях предназначено также оборудование фирмы "Grun". Машина в процессе работы передвигается вручную, производя разделку трещины алмазным инструментом. На ее раме штатно устанавливается пылесос типа циклон для удаления пыли из зоны резания. Так же, как и на машине фирмы "Cedima", имеется ручной рычаг для быстрого вывода режущего инструмента с целью предохранения его от поломок.

Аналогичные машины для разделки трещин, использующие алмазный инструмент, выпускает фирма "Stow". Модели машин RCC 130Н и С-10, отличающиеся легкостью управления и хорошей маневренностью, могут быть использованы для фрезерования любых криволинейных трещин.

Машина модели FF6-SF для разделки трещин фирмы "Breining" имеет существенные отличия от аналогичных машин упоминавшихся ранее фирм, основным из которых является тип используемого режущего инструмента - фрезы с твердым сплавом. В отличие от алмазной резки, когда щебень в асфальтобетонном покрытии разрезается, при фрезеровании твердым сплавом происходит дробление крупных зерен щебня.

При этом, в случае использования для устройства покрытия асфальтобетонной смеси с крупным заполнителем фракции 20 мм и более, происходит вырывание крупных частиц щебня из кромки разделываемой трещины и в целом уменьшение прочности покрытия в зоне трещины. Оборудование с твердым сплавом целесообразно применять при разделке трещин в асфальтобетоне с максимальной крупностью заполнителя 10 мм и менее. Вторым существенным отличием машины FF6-SF является наличие гидравлического привода режущего инструмента. Выхлопная труба дизельного двигателя, установленного на раме машины, смонтирована таким образом, чтобы отходящие газы были направлены в зону работы фрезы для удаления из разделываемой трещины продуктов резания. Следует также отметить, что режущий инструмент на машине расположен в передней ее части, а управляющий ею оператор находится сзади, что ограничивает обзор зоны производства работ.