RU20657U1

RU20657U1 - Дорожная одежда

Info

Publication number: RU20657U1
Application number: RU2001121838/20U
Authority: RU
Inventors: А.М. Борисенков; Н.А. Волков; Л.М. Гохман; В.М. Телегин; В.М. Юмашев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ПРАС"
Priority date: 2001-08-06
Filing date: 2001-08-06
Publication date: 2001-11-20

Description

Дорожная одежда

Заявляемая полезная модель относится к строительству асфальтобетонных нокрытий автомобильных дорог, в том числе высоких категорий, взлетно-посадочных полос аэродромов, покрытий мостов, а точнее касается дорожной одежды и может быть использована при ремонте и реконстркции асфальтобетонных покрытий.

Известна дорожная одежда, обладающая высокими эксплуатационными свойствами, которая включает расположенный на дорожном основании слой на основе битума, армированный нитепрошивной сеткой из стекловолокна, уложенной эквидистантно поверхности покрытия (cM.RU 2124089, С1, опубл.27.12.98, МКИ: Е 01С 7/32). Для приданию дорожноой одежде значительной несущей способности и прочности как при воздействии сдвиговых, так и растягивающих деформирующих усилий в названной дорожной одежде использована сетка с определенным соотношением размеров ячеек, в которой направление прошивки должно совпадать с направлением движения транспортных средств. Таким образом при выполненнии указанной дорожной одежды необходимо четко соблюдать условие ориентирования нитепрошивной сетки в отношении последующего движения транспортных средств.

Известно также дорожное покрытие, содержащее последовательно расположенные на дорожном основании первый слой из шлаковой асфальтобетонной смеси, промежуточный трещинопрерывающий слой из геосетки, выполненной из стеклонитей и обработанной отходами коксохимического производства, и второй слой из шлаковой асфальтобетонной смеси, вынолняющий роль несущего нагрузку слоя.

Указанное дорожное покрытие, взятое нами в качестве прототипа, и описанное в RU, 2144106,01, опубл.26.01.2000, МКИ: Е 01С 7/18, обеспечивает достижение достаточно высоких характекристик дорожного полотна в отнощении его прочности, сдвигоустойчивости.

Указанные дорожные покрытия обладают высокими прочностными характеристиками, однако под воздействием деформирующих усилий, которые возникают в результате температурного воздействия окружающей среды и

динамического воздействия колес автомобилей, приводят к появлению в дорожном основании трещин и иных разрушений его структуры, эти покрытия не способны сохранить свои первоначальные характеристики и выходят из строя из-за последующего нарушения структуры несущего нагрузку слоя, то есть появления в несущем нагрузку слое трещин, выбоин и другого рода разрушений .

В основу заявляемой полезной модели положена задача создать устойчивую к сдвиговым и растягивающим деформирующим усилиям, возникающим в основании в результате температурного воздействия окружающей среды, дорожную одежду, пригодную к длительной эксплуатации при сохранении структуры несущего нагрузку слоя.

Эта задача решается при создании дорожной одежды, включающей несущий нагрузку слой и трещинопрерывающий слой, расположенные на дорожном основании, в которой, согласно полезной модели, трещинопрерывающий слой имеет толщину от около 1,5 мм до около 25 мм и выполнен в виде подгрунтовки на основе комплексного органического вяжущего, содержащего полимер, и нанесен непосредственно на дорожное основание, несущий нагрузку слой выполнен из полимерасфальтобетона на основе комплексного органического вяжущего, содержащего полимер, нри этом комплексное органическое вяжущее, содержащееся в трещинопрерывающем и несущем нагрузку слоях, имеет показатель температуры хрупкости, равный минимальной температуре наиболее холодных суток района эксплуатации названной одежды, и показатель эластичности при О°С не менее 70%, а между несущим нагрузку слоем и трещинопрерывающим слоем одежда дополнительно содержит защитный слой..

Согласно полезной модели, целесообразно, чтобы защитный слой состоял по существу из изоляционной плиты, в которой по меньшей мере один внутренний слой содержит 10-60 мас% органического вяжущего, 40-90 мас% минерального компонента, включающего известняковый минеральный материал или отсев дробления основных и/или кислых горных пород или по меньшей мере 10 мас% известнякового минерального материала и не более 90 мас% отсева дробления основных и/или кислых горных пород, а оба ее внешних слоя выполнены из

гидрофобизированного волокнистого материала или гидрофобизированной полимерной сетки или кровельного материала или гидроизоляционного материала.

Согласно полезной модели, пелесообразно, чтобы защитный слой был образован кровельным гидроизоляционным материалом типа рубероид.

Согласно полезной модели, целесообразно, чтобы защитный слой был образован из песка цриродного с содержанием пьшеватых частиц до 5 мас% или песка дробленого с содержанием пьшеватых частиц до 9 мас%.

Дальнейшие цели и преимущества заявляемой полезной модели станут ясны из последующего подробного описания дорожной одежды, конкретных примеров ее выполнения и чертежа, на котором изображена заявляемая дорожная одежда, поперечный разрез.

Дорожная одежда, согласно полезной модели, может быть создана как на старой изнощенной дорожной одежде, так и на предварительно подготовленном земляном полотне, после последовательной укладки не него конструктивных слоев дорожного основания 1 и/или промежуточных опорно-несущих элементов. При этом дорожное основание 1 может быть выполнено из монолитного бетона или железобетона или плотного щебеночного слоя или представлять собой сборную конструкцию из бетонных или железобетонных плит или может быть сборномонолитным. При реконструкции или ремонте дорожной одежды основанием 1 может служить уплотненный старый асфальтобетонный или цементобетонный слой, имевщий трещины, швы и выбоины. Для достижения требуемых прочностных характеристик заявляемой дорожной одежды осуществляют ремонте и/или реконструкцию дорожного основания 1 путем расчистки, удаления изношенного асфальтобетона. При ремонте частично изношенного асфальтобетона осуществляют заделку выемок, трещин, швов и борозд жидким герметизирующим и упругодеформируюшимся материалом, например, резино-битумной мастикой РБМ 60/90, битумно-полимерной мастикой, различными изолами, пеноуретаном типа макрофлекс.

Согласно полезной модели, заявляемая дорожная одежда содержит на очищенной и просушенной поверхности дорожного основания 1 трещинопрерывающий слой 2, выполненный в виде подгрунтовки на основе

Wf

5.

комплексного органического вяжущего,содержащего полимер.

Трещинопрерывающий слой 2 панесеп непосредственно на дорожное основание 1. В основном Трещинопрерывающий слой 2 имеет следующий состав: блоксополимер типа СБС, индустриальное масло и нефтепродукт, например, битум марки БНД (БНД 60/90, БНД 200/200, БНД 200/300).

Согласно полезной одежде, целесообразно, чтобы названный Трещинопрерывающий слой 2 имел толщину от около 1,5 мм до около 25 мм.

Далее заявляемаяе дорожная одежда содержит нанесенный на Трещинопрерывающий слой 2 защитный слой 3, обеспечивающий сохранение толщины названного трещинопрерывающего слоя 2 и герметичное соединение основания 1 и несущего нагрузку слоя.

На защитном слое 3 заявляемая дорожная одежда содержит несущий нагрузку слой 4, выполненный из полимерасфальтобетона на основе комплексного органического вяжущего, содержащего полимер. В основном несущий нагрузку слой 4 имеет следующий состав: щебень (фракции 5-10 мм или фракции 5-15 мм), песок, минеральный порошок как активированный, так и неактивированный, отвечающий требованиям ГОСТа 16557 (например, известковую или доломитовую муку), блоксополимер типа СБС, индустриальное масло и нефтепродукт, например, битум марки БНД (БНД 60/90).

Полимерсодержащие комплексные органические вяжущие, входящие в состав как полимерасфальтобетона, из которого выполнен несущий нагрузку слой 4, так и в названный выше Трещинопрерывающий слой 2, имеют показатель температуры хрупкости, равный минимальной температуре наиболее холодных суток района эксплуатации названной дорожной одежды, и показатель эластичности при О°С не менее 70%.

Указанные показатели достигаются, например, в основном при следующем составе комплексных органических вяжущих, входящих в состав полимерасфальтобетона, мас%:

блоксополимер типа СБС марки ДСТ-30-01 2-6;

индустриальное масло марки И-40А5-36;

l(fS

ч.

битум марки БНД 60/90остальное до 100.

Указанные показатели достигаются, например, в основном при следующем составе комплексных органических вяжущих, входящих в состав трещинопрерывающего слоя 2, мас%:

блоксополимер типа СБС марки Кратон Д11015-20

индустриальное масло марки И-40А10-35;

битум марки БНД 60/90; БНД 200/300остальное до 100.

Более конкретно указанные показатели достигаются для Московского региона при использовании комплексных органических вяжущих следующих составов: 10 мае % блоксополимера типа СБС марки Кратон Д-1101, 90 мас% сырья для производства вязких нефтяных дорожных битумов (ТУ 38 101582-88); 3,5 мас% блоксополимера типа СБС марки ДЕТ-30-01, 17,5 мас% индустриального масла марки И-40 А, 79 мас% битума марки БНД 60/90; для Ставропольского региона при использовании комплексных органических вяжущих следующих составов: 5 мае % блоксополимера типа СБС марки Кратон Д-1101, 95 мас% сырья для производства вязких нефтяных дорожных битумов (ТУ 38 101582-88); 3,3 мас% блоксополимера типа СБС марки ДЕТ-30-01, 13 мас% индустриального масла марки И-40 А, 83,7 мас% битума марки БНД 60/90;для Кемеровского региона при использовании комплексных

органических вяжущих следующих составов: 17,5 мае % блоксополимера типа СБС марки Кратон Д-1101, 5 мас% индустриального масла марки И-40 А, 77,5 мас% сырья для производства вязких нефтяных дорожных битумов (ТУ 38 101582-88); 3,7 мас% блоксополимера типа СБС марки ДЕТ-30-01, 28 мас% индустриального масла марки И-40 А, 68,3 мас% битума марки БНД 60/90.

Расположенный на трещинопрерывающем слое 2 защитный слой 3 обеспечивает сохранение толщины подгрунтовки, которая образует названный трещинопрерывающий слой 2, а также обеспечивает герметичное соединение основания 1 и несущего нагрузку слоя 4, расположенного на защитном слое 3.

Согласно полезной модели, защитный слой 3 может представлять собой либо по существу листовую конструкпию из уложенных одна рядом с другой изоляционных плит, имеющих слоистую структуру, в каждой из которых по меньшей мере один внутренний слой содержит 10-60 мас% органического вяжущего и 40-90

мас% минерального компонента, включающего известняковый минеральный материал или отсев дробления основных и/или кислых горных пород или по меньшей мере 10 мас% известнякового минерального материала и не более 90 мас% отсева дробления основных и/или кислых горных пород, а оба ее внешних слоя выполнены из гидрофобизированного волокнистого материала или гидрофобизированной полимерной сетки или кровельного материала или гидроизоляционного материала. Либо защитный слой 3 может представлять собой либо по существу листовую конструкцию из кровельного гидроизоляционного материала типа рубероид, либо может представлять собой слой песка природного с содержанием пылеватых частиц до 5 мас% или песка дробленого с содержанием пылеватых частиц до 9 мас%.

Получаемое дорожное покрытие сохраняет высокую прочность, сдвигоустойчивость и трещиностойкость, так как его несущий нагрузку слой 4 не испытывает сдвиговых и растягивающих деформирующих усилий, возникающих в дорожном основании 1в результате температурного воздействия окружающей среды и динамического воздействия колес автомоюбилей, что объясняется тем, что слой 2, нанесенный на основание, принимает на себя нагрузки при деформациях основания 1. При этом слой подгрунтовки работает на растяжение и распределяет и компенсирует возникающие в дорожной одежде внутренние напряжения, иными словами, благодаря собственной устойчивости к температурным воздействиям, прерывает распространение трещин, возникающих в основании 1, на выщерасположенные слои защитный слой 3 и несущий нагрузку слой 4.

Таким образом благодаря полезной модели создана дорожная одежда, устойчивая к сдвиговым и растягивающим деформирующим усилиям, а также различным внутренним напряждениям, возникающим в дорожном основании 1 в результате температурного воздействия окружающей среды и приводящим к образованию отраженных трещин. Предлагаемая одежда пригодна к длительной эксплуатации при сохранении верхнего слоя 4 без отраженных трещин или с минимальным количеством отраженных трещин.

Указанный эффект достигается только при вьшолнении условия, заявляемого в настоящей полезной модели, а именно комплексное органическое вяжущее, содержащееся в полимерасфальтобетоне несущего нагрузку слоя 4 и в

названном выше трещинонрерывающем слое 2, должно иметь показатель температуры хрупкости, равный или более низкий, чем минимальная температура наиболее холодных суток района эксплуатации названной одежды, и показатель эластичности при О°С не менее 70%.

Пример

Дорожная одежда выполнена на автодороге, эксплуатируемой в московском регионе, где минимальная температура наиболее холодных суток составляет минус 35 грац.С.

Дорожная одежда включает расположенный на основании 1 из монолитного бетона трещинопрерывающий слой 2, вьшолненный в виде подгрунтовки, содержащий 10 мае % блоксополимера типа СБС марки Кратон Д-1101; 90 мас% сьфья для производства вязких нефтяных дорожных битумов (ТУ 38 101582-88). Указанное комплексное органическое вяжущее имеет показатель температуры хрупкости, равный минус 37 град.С, и показатель эластичности при 0°С, равный 97%.

Толщина трещинопрерывающего слоя 2 составляет около 1,5 мм.

На трещинопрерывающем слое 2 дорожной одежды расположен защитный слой 3, состоящий из песка природного с содержанием пылеватых частиц до 5 мас% и дробленого песка с содержанием пылеватых частиц до 9 мас%.

На защитном слое 3 дорожной одежды расположен несущий нагрузку слой 4 из полимерасфальтобетона, содержащего вяжущее следующего состава: 3,5 мас% блоксополимера типа СБС марки ДЕТ-30-01; 17,5 мас% индустриального масла марки И-40 А; 79 мас% битума марки БНД 60/90, а также минеральную часть следующего состава: 75 мас% щебня, 15 мас% песка, 10 мас% минерального порощка. Комплексное органическое вяжущее, содержащееся в нолимерасфальтобетоне, имеет показатель температуры хрупкости, равный минус 36 град.С, и показатель эластичности при О°С, равный 91%.

Указанная дорожная одежда устойчива к сдвиговым и растягивающим деформирующим усилиям, а также различным внутренним напряжениям, возникающим в дорожном основании 1 в результате температурного воздействия

.

окружающей среды и динамического воздействия колес автомобилей, которые приводят к образованию отраженных трещин. Указанная одежда после длительной эксплуатации сохраняет верхний несущий нагрузку слой без появления отраженных трещин.

Пример 2

Дорожная одежда выполнена на автодороге, эксплуатируемой в ставропольской области, где минимальная температура наиболее холодных суток составляет минус 26 град.С.

Дорожная одежда включает расположенный на основании 1 из асфальтобетона трещинопрерывающий слой 2, выполненный в виде подгрунтовки, содержащий 5 мае % блоксополимера типа СБС марки Кратон Д-1101; 95 мас% сырья для производства вязких нефтяных дорожных битумов (ТУ 38 101582-88). Указанное комплексное органическое вяжущее имеет показатель температуры хрупкости, равный минус 30 град.С, и показатель эластичности при О°С, равный 96%.

Толщина указанного трещинопрерывающего слоя 2 составляет около 4 мм.

На трещинопрерывающем слое 2 дорожной одежды расположен защитный слой 3, вьшолненный из изоляционных плит, имеющих размер 1000x2000x7 мм. Каждая плита содержит три неотделяющихся один от другого слоя. Первый внешний слой имеет размер 1000x2000x1 мм и выполнен из нетканого полотна, пропитанного битумом кровельным марки БНК 90/40 ГОСТ 8771-76. Второй внутренний слой имеет размер 1000x2000x5 мм и содержит 50 мас% битума нефтяного марки Б ГОСТ 21822-76, 25 мас% известнякового минерального порощка, содержащего более 70 мас% частиц фракции менее 0,071 мм, и 25 мас% отсева дробления основных горных пород, имеющих частицы фракции менее 5 мм. Третий внещний слой имеет размер 1000x2000x1 мм и выполнен из нетканого полотна, пропитанного битумом кровельным марки БНК 90/40 ГОСТ 8771-76.

На защитном слое 3 дорожной одежды расположен несущий нагрузку слой 4 из полимерасфальтобетона, содержащего вяжущее следующего состава: 3,3 мас% блоксополимера типа СБС марки ДЕТ-30-01; 13 мас% индустриального масла марки И-40 А; 83,7 мас% битума марки БИД 60/90, а также минеральную часть следующего

gсостава: 75 мас% песка, 25 мас% минерального норошка. Указанное комплексное органическое вяжущее имеет показатель температуры хрупкости, равный минус 27 град.С, и показатель эластичности при О°С, равный 86%.

Указанная дорожная одежда устойчива к сдвиговым и растягивающим деформирующим усилиям, а также различным внутренним нанряждениям, возникающим в дорожном основании 1 в результате температурного воздействия окружающей среды и динамического воздействия колес автомобилей, которые приводят к образованию отраженных трещин. Указанная одежда после длительной эксплуатации сохраняет верхний несущий нагрузку слой 4 без появления отраженных трещин.

Пример 3

Дорожная одежда выполнена на автодороге, эксплуатируемой в кемеровской области, где минимальная температура наиболее холодных суток составляет минус 46 град.С.

Дорожная одежда включает расположенный на основании 1 из цементобетона трещинопрерывающий слой 2, выполненный в виде подгрунтовки, содержащий 17,5 мае % блоксополимера типа СБС марки Кратон Д-1101; 5 мас% индустриального масла марки И-40 А; 77,5 мас% сырья для производства вязких нефтяных дорожных битумов (ТУ 38 101582-88). Указанное органическое вяжущее имеет показатель температуры хрупкости, равный минус 47 град.С, и показатель эластичности при О°С, равный 98%.

Толщина трещинопрерывающего слоя 2 составляет около 25 мм.

На трещинопрерывающем слое 2 дорожной одежды расположен защитный слой 3, состоящий из кровельного гидроизоляционного материала типа рубероид.

На защитном слое 3 дорожной одежды расположен несущий нагрузку слой 4 из полимерасфальтобетона, содержащего вяжущее следующего состава: 3,7 мас% блоксополимера типа СБС марки ДЕТ-30-01; 28 мас% индустриального масла марки И-40 А; 68,3 мас% битума марки БНД 60/90, а также минеральную часть следующего состава: 50 мас% щебня, 25 мас% песка, 25 мас% минерального порошка. Названное

-

комплексное органическое вяжущее имеет показатель температуры хрупкости, равпый минус 46 град.С, и показатель эластичности при О°С, равный 96%.

Указанная дорожная одежда устойчива к сдвиговым и растягивающим деформирующим усилиям, а также различным внутренним напряждениям, возникающим в дорожном основании 1 в результате температурного воздействия окружающей среды и динамического воздействия колес автомобилей, которые приводят к образованию отраженных трещин. Указанная одежда после длительной эксплуатаппи сохраняет верхний несущий нагрузку слой 4 без появления отраженных трещин.

Claims

1. Дорожная одежда, включающая несущий нагрузку слой и трещинопрерывающий слой, расположенные на дорожном основании, отличающаяся тем, что трещинопрерывающий слой имеет толщину около 1,5 - 25,0 мм, выполнен в виде подгрунтовки на основе комплексного органического вяжущего, содержащего полимер, и нанесен непосредственно па дорожное основание, несущий нагрузку слой выполнен из полимерасфальтобетона па основе комплексного органического вяжущего, содержащего полимер, при этом комплексное органическое вяжущее, содержащееся в трещинопрерывающем и несущем нагрузку слоях, имеет показатель температуры хрупкости, равный минимальной температуре наиболее холодных суток района эксплуатации названной одежды, и показатель эластичности при 0^oС не менее 70%, а между несущим нагрузку слоем и трещинопрерывающим слоем покрытие дополнительно содержит защитный слой.

2. Дорожная одежда по п.1, отличающаяся тем, что защитный слой состоит по существу из изоляционной плиты, в которой по меньшей мере один внутренний слой содержит 10-60 мас.% органического вяжущего и 40-90 мас.% минерального компонента, включающего известняковый минеральный материал или отсев дробления основных и/или кислых горных пород или по меньшей мере 10 мас.% известнякового минерального материала и не более 90 мас.% отсева дробления основных и/или кислых горных пород, а оба внешних слоя изоляционной плиты выполнены из гидрофобизированного волокнистого материала, или гидрофобизированной полимерной сетки, или кровельного материала, или гидроизоляционного материала.

3. Дорожная одежда по п.1, отличающаяся тем, что защитный слой состоит по существу из кровельного гидроизоляционного материала типа рубероид.

4. Дорожная одежда по п.1, отличающаяся тем, что защитный слой состоит по существу из песка природного с содержанием пылеватых частиц до 5 мас.% или песка дробленого с содержанием пылеватых частиц до 9 мас.%.