План застройки

 
План застройки

Современные методы ремонта аэродромных покрытий. Учебное пособие

СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ РЕМОНТА АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ

Учебноепособие

Рекомендовано УМО вузов РФ поавтотракторному и дорожному образованию в качестве учебного пособия поспециальности 291000 «Автомобильные дороги и аэродромы»

Москва1999

Рецензенты:д-р техн. наук, проф. В.П. Носов (МАДИ-ТУ); д-р техн. наук, проф. А. П.Виноградов (ГПИ и НИИ ГА Аэропроект); зам. начальника УРРАиАД ФАС России, канд.техн. наук А.А. Пчелин.

Учебноепособие посвящено проблемам ремонта аэродромных покрытий. Изложены новейшиетехнологии, машины и материалы европейского уровня, прошедшие апробацию вРоссии.

Наибольшеевнимание уделено текущему ремонту, показаны основные способы капитальногоремонта. Учтены особенности принятия технических решений в условиях финансовыхограничений.

Изложеныосновы концепции продления работоспособности искусственных покрытийсовременными методами, альтернативными капитальному ремонту. Показаныпреимущества применения алмазного инструмента в ремонтных технологиях.

Пособиепредназначено для студентов, обучающихся по специальности 291000 «Автомобильныедороги и аэродромы».

Оглавление

Введение

1. Организация ремонта аэродромных покрытий

2. Оценкаэксплуатационно-технического состояния аэродромных покрытий

3.Виды и причины деформаций и разрушений аэродромных покрытий

3.1. Основные факторы, вызывающие разрушениеискусственных покрытий

3.2. Деформации и разрушения жестких покрытий

3.3. Деформации и разрушения нежестких покрытий

4. Концепция восстановленияработоспособности искусственных покрытий

5 Текущий ремонт жестких покрытий

5.1. Очередность выполнения ремонтныхработ

5.2. Подготовка для ремонта поверхностей жесткихпокрытий и Профессиональный требования к подготовленным поверхностям

5.3. Герметизирующие материалы

5.3.1. Герметики холодного применения

5.3.2. Герметизирующие материалыгорячего применения

5.4. Ремонт деформационных швов и трещин

5.5. Профессиональный решения при ремонтежестких покрытий.

5.5.1. Устройство компенсационныхшвов

5.5.2. Замена разрушенных участков плит навсю толщину

5.5.3. Выравнивание поверхностипокрытия

5.5.4. Устранение сколов кромок плит

5.5.5. Герметизациядеформационных швов

5.5.6. Консервация трещин

5.5.7. Устранение шелушения

5.5.8. Устранение усадочных трещин

6. Требования к качеству отремонтированных покрытий

7. Текущий ремонт асфальтобетонных покрытий

7.1. Технология ремонта трещин

7.2. Способы устранения поверхностныхдеформаций и разрушений покрытий

7.3. Ремонт выбоин

7.3.1. Требования и правила подготовкиремонтируемого участка покрытия

7.3.2. Ямочный ремонт покрытий сиспользованием асфальтобетонной смеси

7.3.3. Струйно-инъекционнаяхолодная технология ямочного ремонта покрытий

8. Оперативный ремонт аэродромных покрытий

9. Капитальный ремонт аэродромных покрытий

9.1. Ремонт монолитных цементобетонныхпокрытий

9.2. Ремонт асфальтобетонных покрытий

9.2.1. Регенерация асфальтобетонана заводе

9.2.2. Регенерация асфальтобетона«на месте»

10. Применение алмазного инструмента приремонте аэродромных покрытий

10.1. Устройство алмазных дисковых пил исверлильных коронок

10.2. Принцип работы алмазного инструмента

10.3. Выбор алмазного инструмента

10.4. Виды алмазных сегментов.

Литература

 

ВВЕДЕНИЕ

Современныеаэродромные покрытия представляют собой сложные инженерные сооружения, кэксплуатации которых предъявляются высокие требования. Основой техническойэксплуатации аэродромных покрытий является соблюдение эксплуатационныхтребований, в частности своевременная диагностика состояния покрытий ивыполнение строительных мероприятий по проведению планово-предупредительныхремонтов.

В настоящиймомент словаря современных терминов в аэродромной и дорожной науке несуществует. В данном пособии авторы предлагают следующее толкование основныхтерминов и понятий, чтобы избежать многовариантности в понимании излагаемогоматериала.

Аэродромноепокрытие (термин «покрытие» означаетискусственное покрытие) представляет собой слоистые конструкции, для сооружениякоторых используется широкий перечень строительных материалов. Согласнопринятой терминологии в аэродромном покрытии различают три конструктивных слоя:

-собственно покрытие -верхний слой, непосредственно воспринимающий нагрузки от воздушных судов ивоздействие природно-климатических факторов. Покрытие может иметь два илинесколько слоев из одинакового материала, но имеющего отличия по составукомпонентов, и т. п.;

-искусственное основание — нижележащийслой или несколько слоев, обеспечивающих совместно с покрытием передачу и болееравномерное распределение вертикальной нагрузки от воздушных судов на подстилающеегрунтовое основание. В состав искусственного основания также входят слои,которые выполняют функции дренирующих, гидроизолирующих, противозаиливающих идругие;

-грунтовое основание — верхняя толща местного или привозного грунта соответствующим образомподготовленного перед устройством искусственного основания. На грунтовоеоснование в итоге передается вся нагрузка от самолетов и массы слоев покрытийискусственного основания.

В практикеотечественного аэропортостроения используют также термин «аэродромнаяодежда», при этом подразумевают собственно покрытие и искусственноеоснование.

-Работоспособность — состояниеэлементов покрытий, при котором они способны выполнять заданные функции,сохраняя значения заданных параметров в пределах, установленных нормативно-техническойдокументацией;

— ресурсомназываютпоказатель, характеризующий долговечность покрытия по его наработке от началаэксплуатации или ее возобновления после ремонта до наступления критическогосостояния;

-предельное (критическое) состояние покрытия -состояние покрытия, которое не обеспечивает дальнейшуюнормальную эксплуатацию воздушных судов;

-разрушение — повреждение конструкции вследствие проявлениядефектов;

-прочность покрытия — способность покрытия оказывать сопротивление нагрузкам без образования вних деформаций, превышающих предельно допустимые;

— несущаяспособность покрытий аэродромов — способность покрытия в течение заданного срока службывоспринимать максимальную по величине нагрузку, создаваемую воздушными судами;5

— долговечностьпокрытия (срок службы)- время нормальной эксплуатации до наступления предельного (критического)состояния покрытия;

-деформация -свойство материала изменять формы и размеры без изменения массы под действиемвнешних сил

— дефект — несоответствие конструкцииустановленным параметрам, нормативным требованиям;

-разрушение материала — процессмакроскопического нарушения сплошности материала в результате тех или иныхвоздействий на него;

-физический износ покрытия — постепенная утрата материалами первоначальных качеств, в результате чегоухудшаются эксплуатационные свойства покрытия.

В пособииизложены методы оценки эксплуатационного состояния аэродромных покрытий, виды ипричины деформаций и разрушений покрытий аэродромов, а также указаны способыпроведения ремонтов. Наибольшее внимание уделено технологии современныхспособов текущего ремонта, применению новейших материалов и средствмеханизации.

Пособиеограничивается рассмотрением основных, наиболее часто встречающихся случаевразрушений и деформаций искусственных покрытий аэродромов, а также важнейшихстроительных технологий их ремонта.

1.ОРГАНИЗАЦИЯ РЕМОНТА АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ

Дляобеспечения постоянной эксплуатационной готовности аэродромных покрытийнеобходимо своевременное проведение комплексов работ по их эксплуатационномусодержанию и ремонту [1].Наиболее совершенным методом организации ремонтных работ на аэродромах являетсяих проведение без прекращения полетов в оптимизированные по времени«технологические окна».

Продолжительность«технологического окна» должна быть достаточной для выполнения задания поремонтным работам. Кроме этого, необходимо учитывать время подачи к местуремонтных работ необходимых строительных материалов, средств механизации илюдей, обеспечить пропуск их по действующим участкам искусственных покрытий(до, после и во время действия окна).

Системы«технологических окон» следует распространить на первоочередные участкиаэродромных покрытий, лимитирующие пропускную способность аэропортов, а такжевлияющие на безопасность полетов.

В процессеэксплуатации аэродромов происходит разрушение покрытий, которое проявляется ввиде различных дефектов. К наиболее характерным деформациям и разрушениямаэродромных покрытий относятся:

— нацементобетонных и других покрытиях жесткого типа — шелушение и выкрашиваниеверхнего слоя покрытия, образование выбоин, раковин и трещин, отколы углов икраев, вертикальные смещения плит, потеря продольной устойчивости плит,разрушение стыковых соединений, сколы кромок плит и разрушение заполнителейшвов;

— наасфальтобетонных покрытиях — трещины, волны, наплывы, сдвиги, шелушение ивыкрашивание поверхности покрытия, просадки и проломы, расплавление ивыдувание;

— наоблегченных и переходных покрытиях — разрушения поверхностной обработки,образования колей, наплывов, волн, сдвигов, трещин и изломов, выбоин, просадоки проломов.

В основеправильной эксплуатации сооружений аэродромов лежит системапланово-предупредительных ремонтов. Эта система представляет собой совокупностьорганизационных и технических мероприятий как по надзору, уходу, так и по всемвидам ремонтов, проводимых в установленные сроки для предупрежденияпреждевременного износа покрытий, а также поддержания аэродромных покрытий впостоянной эксплуатационной готовности, исключая аварийные ситуации.

Ремонтаэродромных покрытий с устранением любых повреждений состоит изподготовительных и основных работ.

Подготовительные работы включают:

-периодический мониторинг, техническое обследование покрытий и сооружений,подлежащих ремонту;

— составлениеактов дефектовки, проектно-сметной документации, проекта организации ипроизводства работ по капитальному ремонту;

— подборподрядных ремонтно-строительных организаций и заключение с ними договоров;

— определениепотребности в материалах, конструкциях, — деталях, полуфабрикатах, машинах имеханизмах;

-установление сроков поставки необходимых материалов и оборудования,согласование их с планами и графиками работ;

— выполнениемероприятий, предусмотренных проектом организации и производства работ покапитальному ремонту.

К основнымработам относят подготовку поверхности ремонтируемых участков, приготовлениеремонтных материалов, их укладку и окончательную обработку, а также отделкуотремонтированных участков.

Привыполнении ремонтных работ должны быть соблюдены все технологические требованияи правила, что во многом определяет качество ремонтных работ, долговечностьпокрытия.

При организациипроизводства ремонтных работ необходимо учитывать правила и требования охранытруда, техники безопасности, производственной санитарии и противопожарнойбезопасности.

Ремонтныеработы на аэродромах подразделяются на текущие и капитальные.

Текущий ремонтаэродромныхпокрытий осуществляется путем проведения мероприятий, устраняющих мелкиеповреждения и неисправности покрытий без снижения их работоспособности.

Работы посвоевременному и систематическому предохранению элементов летного поляаэродрома, конструкций и аэродромных покрытий от преждевременного износаотносятся к текущему ремонту. Текущий ремонт подразделяется на плановый инепредвиденный (оперативный).

Плановыйремонт, которыйдолжен производиться по плану-графику, утвержденному руководителем предприятия,является планируемым по объему и времени его проведения.

Непредвиденный(оперативный) ремонтвыполняется по мере возникновения необходимости в процессе эксплуатацииаэродрома, аварийных ситуаций, угрожающих безопасности полетов. Повреждения аварийногохарактера должны устраняться немедленно.

Графикипроизводства текущего ремонта составляются на месяц или квартал. В нихуказываются объекты, подлежащие ремонту, наименование и объемы работ, срокивыполнения и исполнители. В графиках предусматривается первоочередноевыполнение тех видов работ, которые обеспечивают нормальную эксплуатацию исохранность отдельных элементов летнего поля аэродрома или конструкции.

Текущийремонт производят, как правило, в перерывах между полетами, без прекращениялетной эксплуатации по мере необходимости в течение года на всей площадипокрытия.

Ограниченностьвремени, отводимого на текущий ремонт покрытий, и необходимость поддержания ихв постоянной эксплуатационной готовности, обуславливают требования проводитьтакой ремонт в сжатые сроки, квалифицированно и с высоким качеством.

Длясокращения времени на производство ремонта покрытий в «технологические окна»необходимо осуществить следующие мероприятия:

— выполнить всжатые сроки все подготовительные работы;

— применятьте технологии ремонта, которые позволяют выполнить максимальный объемподготовительных работ, не препятствуя работе авиации;

-сконцентрировать на наиболее важных участках (или на наиболее трудоемкихработах) большее количество машин, механизмов и рабочей силы с целью выполнениямаксимального объема работ в минимальные сроки;

— максимальноувеличить выработку в отдельные окна;

-использовать наиболее эффективные материалы или технологии, позволяющиеускорить формирование покрытий.

Капитальный ремонт аэродромных покрытий производят с цельювосстановления и повышения эксплуатационных качеств аэродромных покрытий. Прикапитальном ремонте предусматривается выполнение значительных по объемам работпо устранению имеющихся разрушений покрытий с восстановлением при необходимостиискусственного основания.

Подготовка кустройству новых слоев при капитальном ремонте покрытий производится в основномтакими же методами и по той же технологии, как и при текущем ремонте.

Капитальныйремонт проводится с прекращением летной эксплуатации и предусматриваетвосстановление разрушенного покрытия (основания) на больших площадях.

Основнымидокументами проекта организации ремонтных работ являются: план и профильремонтируемого искусственного покрытия, календарный график выполнения работ посрокам, график поступления необходимых строительных материалов, характерныепоперечные профили, схемы размещения ремонтных подразделений с указаниемвремени занятия соответствующего участка работ каждым подразделением, схемаразмещения строительных материалов, схема допустимых перемещений в границахлетного поля механизмов, машин и рабочих, план расположения по фронту работсредств связи, ремонтных машин и механизмов, схема эвакуации механизмов, машини рабочих по окончании производства работ или в экстренных случаях.

Припроизводстве работ без прекращения летной эксплуатации капитальный ремонтпокрытия производится в ночное или дневное время в специально назначенныеперерывы между полетами.

При этом должныбыть обеспечены безопасность производства работ и летной эксплуатацииаэропорта, полностью закончен ремонт участка покрытия проектной ширины.

Необходимостьи назначение вида ремонта зависит от технического состояния искусственныхпокрытий (сооружений), элементов аэродрома, оцениваемого критериями предельногосостояния, при которых дальнейшая эксплуатация покрытий недопустима.

На критерийоценки предельного состояния главное влияние оказывает степень разрушенияпокрытия, в особенности его поверхностного слоя, поэтому оценка производитсяпутем количественного определения степени разрушения, деформирования,неровностей и износа покрытия на момент обследований.

Степеньразрушения аэродромных покрытий определяется на основании данных ихобследования, по результатам которых составляются акты и планы дефектовпокрытий с выводом о степени соответствия состояния покрытий требованиям НГЭА иоценкой их технического состояния [2].

Дляопределения технического состояния аэродромных покрытий и прогнозированиясроков их службы рекомендуется использовать различные методы оценки.

Порезультатам обследований рекомендуется строить графики зависимостей значенийоценки технического состояния от времени эксплуатации покрытия и посредствомэкстраполяции определить примерный ресурс, который позволит судить одолговечности покрытия, прогнозировать его дальнейшее состояние и вовремянаметить проведение тех или иных ремонтных мероприятий.

Назначение видаремонта взаимосвязано со сроками службы покрытий до капитального ремонта.Примерная периодичность капитальных ремонтов покрытий может использоваться дляпланирования ремонтных мероприятий [1].

2. ОЦЕНКА ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯАЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ

В процессеэксплуатации аэродромных покрытий под воздействием колесных нагрузок воздушныхсудов, эффектов струйного воздействия реактивных двигателей,погодно-климатических и гидрогеологических факторов происходит постепенноеснижение прочности всей аэродромной конструкции, связанное с внутренниминеобратимыми изменениями в отдельных слоях. Природные факторы (температура,осадки, колебания уровня грунтовых вод и др.) оказывают отрицательное влияниена работу аэродромных одежд, а также состояние поверхности покрытия.

В процессестроительства аэродромов неизбежны отклонения от проектных размеров конструкцийи свойств строительных материалов в пределах, допустимых нормами и правилами наприемку строительных работ.

Чтобыпредотвратить преждевременное разрушение аэродромных покрытий, необходимособлюдение эксплуатационных требований, создание системы контроля за состояниемпокрытия и конструкции на разных этапах их эксплуатации, организация системыпланово-предупредительных ремонтов. Развитие методов оценки несущей способностии эксплуатационного состояния аэродромных покрытий вызвано условиямиобеспечения безопасности полетов современных воздушных судов. С появлениемновой авиационной техники требования к аэродромным покрытиям существенновозрастают, что предопределяет развитие методов оценки несущей способности иэксплуатационного состояния, особенно поверхности аэродромных покрытий. Первыедефекты в момент их появления не оказывают заметного влияния на состояниепокрытия. В то же время первые дефекты способствуют, с момента их появления,развитию разрушения, вызывая снижение эксплуатационных качеств покрытия. Врезультате разносторонних исследований разработана система обобщенной оценкисостояния покрытия. Такая система дает возможность оценить эксплуатационныекачества покрытия и назначить необходимые ремонтные работы.

Исследованияи разработка ряда документов по данному вопросу выполнены 22 отделом ГПИ и НИИГА «Аэропроект» под руководством д.т.н., проф. Виноградова А.П.

Важноезначение при оценке эксплуатационного состояния жестких покрытий уделяетсяклассификации разрушений и деформаций поверхности плит, принятой в нормативныхдокументах. Так, категория разрушения жестких покрытий по СНиП2.05.08-85 определяется в соответствии с даннымитаблицы 2.1 [3].

В основеопределения необходимости проведения и назначения вида ремонта лежит оценкатехнического состояния покрытий и сопоставление его с принятыми критериями, прикоторых эксплуатация покрытия недопустима по условиям обеспечения безопасностивзлетно-посадочных операций. Оценка технического состояния производится путемколичественного определения степени разрушения и износа покрытий на моментобследования.

Таблица2.1 Категории разрушения жестких аэродромных покрытий

Категорияразрушения плит

Число плит, имеющихразрушения, %

Шелушение глубинойсвыше 1 см

Отколы кромок вместах швов

Сквозные трещины(продольные и поперечные)

Отколы углов,диагональные сквозные трещины наряду со сквозными продольными и поперечными

I

менее 10

II

от 10 до 30

менее 30

менее 20

III

св. 30

30 и более

от 20 до 30

менее 20

IV

не норм.

не норм.

св. 30

20 и более

 

Прочность инесущая способность покрытия могут быть достаточными, однако наличие на поверхностипокрытия большого количества дефектов может привести к предельному егосостоянию из-за снижения безопасности полетов в результате возможного попаданияв двигатели продуктов разрушения поверхности покрытия [4].

Степеньразрушения покрытий определяется на основании данных всестороннего ихобследования, по результатам которых проводится оценка их техническогосостояния; составляются акты дефектов по элементам летного поля, планы дефектовискусственных покрытий с указанием их вида и объема, акт с выводом о степенисоответствия состояния покрытий требованиям норм годности к эксплуатацииаэропортов, аэродромов и их оборудования.

Вседеформации, разрушения поверхностного слоя и конструкции покрытия в целомоцениваются количественно путем простейших инструментальных измерений нахарактерных участках покрытий (концевые и средние участки ИВПП, МС, РД и т.д.).Пригодность аэродрома к эксплуатации рекомендуется определять на основе анализахарактера и количества дефектов по сравнению с допустимыми. Однако степеньремонтного вмешательства зависит не только от вида и количества дефектов, но иот их численных характеристик, в том числе и отличных от предельных.

Существующиев настоящее время методики оценки состояния покрытий основаны на визуальнойдефектовке покрытий, «весовой» градации дефектов по степени их серьезности иопределении интегральной оценки состояния покрытий с учетом плотностираспространения дефектов по площади покрытия.

Дефектацияаэродромных покрытий выполняется с целью постоянного наблюдения за ихэксплуатационно-техническим состоянием. Определение состояния покрытийаэродрома проводится по элементам летного поля, раздельно для ВПП, каждой РД иМС. Процесс дефектации включает в себя два вида работ: периодические визуальныеобследования и инструментальные испытания, которые проводятся при необходимости[5].Периодичность дефектации покрытий аэродрома составляет, как правило, один раз вгод. В тех случаях, когда покрытия эксплуатируются самолетными нагрузками,превышающими расчетные, периодичность дефектации должна быть уменьшена (таблица2.2).

Таблица2.2 Периодичность дефектаций покрытий

Соотношение PCN/ACN

Количество дефектаций в год

1,0 и более

1

0,8-1,0

2

менее 0,8

4

 

Всоответствии с существующей методикой [4, 5] оценкасостояния жесткого покрытия по результатам дефектаций определяется по формуле:

До = Дтр·Qтр+Дск·Qcк+Дпл·Qпл+Дуст·Qуст,

где До- обобщенный показатель повреждений покрытий;

Дтр — показатель растрескивания плит;

Дск — показатель повреждения швов;

Дпл — показатель повреждений поверхностиплит;

Дуст — показатель наличия уступов плит;

Qтр, Qcк, Qпл, Qуст — коэффициенты весомости повреждений(дефектов).

Показатель Доопределяется по формуле:

где N1 — количество плит с повреждениями(дефектами);

No- общее количество плит.

Значениякоэффициентов весомости следует принимать:

Qтр = 0,05; Qcк = 0,1; Qпл = 0,03; Qуст = 0,2.

Общая оценкаэксплуатационно-технического состояния покрытия дается с использованиемчисленного значения показателя, определяемого по формуле:

S = 5,0-До.

Величина S не должна быть менее 2,5. В противномслучае состояние покрытия следует признать неудовлетворительным.

Оценкутехнического состояния асфальтобетонных покрытий следует производить порезультатам дефектации с помощью следующей формулы:

Ро =å Pi,

где Pi — показатель состояния по всем видамповреждений, определяемый по таблице 2.3 [5].

Таблица2.3

Показателисостояния покрытия в зависимости от степени дефектности

№ п/п

Наименование дефектов

Степень дефектности поклассификатору

Показатель состояния длянежестких покрытий Pi

1

2

3

4

 

 

0

0,0-0,0

1

Поперечные

1

0,0-2,4

 

трещины

2

2,4-4,8

 

 

3

4,8-7,2

 

 

4

7,2-9,6

 

 

0

0,0-0,0

 

 

1

0,0-4,0

2

Продольные

2

4,0-8,0

 

трещины

3

8,0-12,0

 

 

4

12,0-16,0

 

 

0

0,0-0,0

 

 

1

0,0-10,0

3

Частая сетка

2

10,0-20,0

 

трещин

3

20,0-30,0

 

 

4

30,0-40,0

 

 

0

0,0-0,0

 

 

1

0,0-4,0

4

Эрозия

2

4,0-8,0

 

 

3

8,0-12,0

 

 

4

12,0-16,0

 

 

0

0,0-0,0

 

 

1

0,0-3,2

5

Колея

2

3,2-6,4

 

 

3

6,4-9,6

 

 

4

9,6-12,8

 

Значение показателясостояния для нежестких покрытий рекомендуется принимать пропорционально объемуповреждений, в соответствии с «Руководством по ремонту аэродромных сооружений»,разработанном в ГПИ и НИИ ГА «Аэропроект».

Для оценки состояния приобследовании покрытий необходимо пользоваться классификаторами дефектов(таблица 2.4), которые позволяют учесть особенности обнаруженных дефектов.

Для пользованияклассификатором необходимо отнести обнаруженное повреждение (дефект) к одномуиз приведенных описаний, определить объем дефектов и по этим двум признакамоценить состояние покрытия по пятибалльной шкале (таблица 2.5).

Таблица2.4

Классификатордефектов

Установка дефектов

Показатель поврежденности

Степень дефектности

 

 

0

1

2

3

4

1

2

3

4

5

6

7

Продольные, поперечные трещиныв асфальтобетоне

Среднее расстояние междутрещинами (м)

Более 30

15-30

5-15

Менее 5

Частая сетка трещин наасфальтобетоне

Процент поврежденной площадипокрытия

Менее 5

5-20

20-50

Более 50

Эрозия асфальтобетона

Процент поврежденной площадипокрытия

Менее 5

5-20

20-50

Более 50

Колея в асфальтобетонномпокрытии

Глубина колеи (мм)

Менее 10

10-25

25-40

Более 40

Трещины в плитах бетонного(армобетонного) покрытия

Процент плит, имеющих трещины

Менее 5

5-10

10-20

Более 20

Сколы кромок бетонных(армобетонных) плит

Процент плит, имеющих сколы

Менее 2

2-5

5-10

Более 10

Шелушение бетона на поверхности

Процент плит, с шелушениемповерхности

Менее 5

5-10

10-20

Более 20

Уступы в швах, трещинах

Высота уступа (мм)

10

10-20

20-25

Более 20

Примечание: Допустимые неровности в виде уступовили волн составляют 25 мм для ИВПП и 30 мм для РД и МС.

Общая оценкасостояния покрытия производится с использованием данных таблицы 2.5 [5].

Таблица 2.5

Показателисостояния покрытий

Показатель состояния жесткихпокрытий S

Показатель для нежесткихпокрытий Ро

Состояние покрытия

Стадия эксплуатации

4,5-5,0

0-19

Отл.

Нормальная

3,5-4,5

20-39

Хор.

Нормальная

2,5-3,5

40-69

Удовл.

Критическая

менее 2,5

70 и более

Неудовл.

Закритическая

3. ВИДЫ ИПРИЧИНЫ ДЕФОРМАЦИЙ И РАЗРУШЕНИЙ АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ

3.1. Основные факторы, вызывающиеразрушение искусственных покрытий

Основнымифакторами, действующими на покрытие в период эксплуатации, являются:эксплуатационные и природно-климатические. В процессе эксплуатации подвоздействием нагрузок от воздушных судов на искусственные покрытия передаются:

— усилия,вызывающие вертикальные и горизонтальные напряжения в конструктивных слояхпокрытия;

— силовое итемпературное воздействие газовой струи реактивных двигателей самолетов итепловых машин в случае борьбы с гололедом.

Помимовоздействий самолетных нагрузок и газовых струй, аэродромные покрытия впроцессе эксплуатации постоянно подвергаются агрессивному воздействию целого рядаприродных факторов в зависимости от гидрологических и гидрогеологическихусловий местности, климата, геологии, рельефа, растительного покрова. Учетвлияния природных факторов является непременным условием проектирования всехтипов аэродромных покрытий.

Природныефакторы весьма разнообразны. Они действуют на покрытие раздельно и в различныхсочетаниях в зависимости от климатических, гидрогеологических и других условий.Особенно велико влияние температуры воздуха; воздействие сезонных, суточныхперепадов температуры воздуха; количество и распределения по сезонам годаосадков, промерзания грунтов, режима снегового покрова, силы, направления ипродолжительности преобладающих ветров. Наибольшее влияние на сроки службыаэродромных покрытий оказывают температура и влажность окружающего воздуха,поскольку от их хода и периодичности зависят водно-тепловой режим искусственныхоснований и подстилающих грунтов, температурные напряжения и деформацииискусственных покрытий. Кроме того, на эксплуатационное состояние аэродромныхпокрытий, в общем случае влияют правильность принятых технических решений припроектировании (оптимальное конструирование и точность расчетов покрытий,полный учет условий местности, учет роста интенсивности движения воздушныхсудов в перспективе); качество строительства (достаточное уплотнение оснований,качество исходных материалов, качество производства работ) и эксплуатационного ухода.

3.2.Деформации и разрушения жестких покрытий

Жесткие аэродромныепокрытия (бетонные, армобетонные, обычные и предварительно напряженныежелезобетонные) в процессе эксплуатации под воздействием нагрузок от воздушныхсудов и природно-климатических факторов постепенно изнашиваются, а когданапряжения и деформации, возникающие в плитах, превышают допустимые значения, -разрушаются.

К характерным дефектам иразрушениям жестких покрытий относятся: шелушение поверхностного слоя бетона,образование трещин, отколы углов и краев плит, вертикальные смещения плит, коробление,разрушение стыковых соединений и заполнителей швов [4].

Шелушение покрытия представляет собой отслаивание отповерхности плит тонких слоев бетона в виде чешуек толщиной 2-5 мм или тонкихлещадок до 40 мм и выкрашивание мелких частиц, составляющих бетон — песка,щебня, цементного камня. Шелушение покрытий происходит в результате нарушениясвязности цементного камня и заполнителей, что характерно для бетонов, имеющихневысокие показатели адгезии цементного камня к заполнителям, что может бытьследствием применения некачественных материалов и нарушения технологии бетонныхработ. На процесс шелушения покрытий значительно влияют эксплуатационныефакторы: многократное приложение нагрузок от воздушных судов; действие высокихтемператур и напора газовых струй реактивных двигателей; применениепротивогололедных химических реагентов.

Последствиями шелушенияпокрытия являются:

— уменьшение толщины покрытия,что снижает несущую способность;

— увеличениевлагозадержания на поверхности покрытия, что способствует развитию дальнейшегоразрушения, особенно в период заморозков и оттаивания;

— на покрытиях,поврежденных шелушением, более интенсивно образуется гололед;

— шелушение поверхностипокрытия способствует выкрашиванию крупного заполнителя бетона и являетсяначалом поверхностного разрушения, что приводит к образованию раковин, выбоин,а затем к сколам и проломам плит.

Выбоины образуются,в основном, в результате развития уже имеющихся выкрашиваний цементобетона подвоздействием повторяющихся динамических нагрузок от воздушных судов. Обычно ониимеют вид воронкообразных круглых или овальных углублений размером 5 -10 см вплане и глубиной до 8 -10 см.

Раковины имеют такую же форму, как и выбоины, но меньшихразмеров. Причиной их образования является применение неморозостойких крупныхзаполнителей, которые быстро разрушаются и выпадают из покрытия. Раковины могутпоявляться в результате недоуплотнения бетонной смеси и некачественной отделкиповерхности покрытия.

Трещины по характеру могут быть волосными, поверхностнымии сквозными. Силовые трещины в бетонных покрытиях образуются в техслучаях, когда напряжения, возникающие в бетоне, превышают предел его прочности.

Волосные трещины (сраскрытием менее 0,1 мм) в виде густоразвитой сетки или короткие по диагоналиобразуются преимущественно при усадке бетона. Усадка бетона являетсярезультатом плохого подбора состава бетонной смеси или несоблюдения правилухода за бетоном в начальный период твердения. Волосные параллельные трещиныобразуются также при недостаточном защитном слое над арматурой. Поверхностныетрещины бывают главным образом усадочного и температурного происхожденияи возникают при короблении плит и совместном действии изменения температуры иэксплуатационной нагрузки от воздушных судов. Поверхностные трещины постепенноувеличиваются в глубину и длину и часто разветвляются в разных направлениях.Образованию поверхностных трещин способствуют такие факторы, как несоблюдениетребований к подбору состава смеси, неправильный уход за свежеуложенным бетономи др.

Сквозные трещины возникаютобычно от совместного действия эксплуатационной нагрузки итемпературно-усадочных факторов при недостаточной несущей способности покрытия.Кроме этого, сквозные трещины развиваются из поверхностных под действиемпоследующих приложений нагрузок и погодно-климатических факторов. На угловыхучастках плит, особенно если они не армированы, а также на участках плит околодождеприемных колодцев часто образуются косые трещины. Они сильно разветвляютсяи имеют выкрошенные кромки. Трещины на краевых участках плит вдоль швовобразуются из-за некачественной нарезки швов, неправильной установки устройствв швах. Сквозные трещины наиболее интенсивно развиваются в тех местах покрытия,где прилагается многократно повторная колесная нагрузка — на концевых участкахИВПП, МРД. Причиной их появления является концентрация растягивающих напряженийв бетоне верхнего слоя над швами (в случае несовмещения швов в верхнем и нижнемслоях) вследствие проявления горизонтальных и вертикальных смещений плитнижнего слоя в зоне швов. Основная опасность сквозных трещин состоит в том, чтоони снижают несущую способность бетонных и армобетонных плит и создают условиядля проникновения воды через покрытие в грунтовое основание.

Отколы углов и краевплит являются дальнейшим развитием трещин на этихучастках под давлением колесной нагрузки. Таким разрушениям способствуетнедостаточная прочность бетона из-за плохого уплотнения, неправильная установкаштыревых соединений в швах, а также наличие зазоров между плитой иискусственным основанием, в результате чего углы плит работают на изгиб какконсоли. Под действием эксплуатационных нагрузок эти слабые участки плит (края иуглы) откалываются и обычно проседают или раскалываются на более мелкие части.

Разрушение кромок плит — результатплохой разделки швов. Сколы кромок наблюдаются при наличии уступов междусоседними плитами. Скалываются кромки и при температурном расширении бетона,когда соседние плиты в швах сжатия с большей силой упираются друг в друга.

С обломов кромок обычноначинается разрушение стыковых соединений. При шпунтовом шве сначаларазрушается полочка шпунта, а затем откалывается зуб шпунта. Разрушение штыревогосоединения начинается с образования трещин вдоль линии размещения штырей, из-заих смещения при бетонировании, а затем происходят сколы краевых участковплит. Разрушение кромок плит увеличивает ширину швов и создает большиенеровности на покрытии, что особенно сказывается при воздействии динамическихнагрузок.

Просадки и перекосыплит покрытий — результат потери несущей способностиискусственного основания или подстилающего грунта при недостаточном уплотнениив процессе строительства, неравномерной осадке и вымывании оснований из-подпокрытия. Смещению плит в вертикальном направлении способствует также пучениегрунта зимой. Вертикальные смещения и перекосы плит создают опасные условия дляэксплуатации воздушных судов.

Коробление плит возникает из-за отсутствия свободы их перемещенияпри температурных напряжениях, а также при некачественном выполнении стыковыхсоединений между плитами и потери продольной устойчивости.

Классификация основныхвидов разрушений жестких покрытий и способы их ликвидации представлены на рис.3.1.

3.3. Деформации и разрушения нежестких покрытий

Под воздействием различных нагрузок на покрытие и в зависимостиот ухудшения физико-механических свойств самого материала, связанного состарением вяжущего, на асфальтобетонном покрытии возникают деформации иповреждения в виде трещин, выкрашивания верхнего слоя покрытия с образованиемвыбоин, волн, сдвигов и наплывов, размягчения поверхности покрытия, просадок,расплавлений и выдуваний [4].

Трещины являютсянаиболее распространенным и опасным видом деформации асфальтобетонногопокрытия. Основной причиной образования трещин является появление васфальтобетоне растягивающих напряжений, превышающих силы внутреннего сцепленияи сопротивления его разрыву. Растягивающие напряжения возникают главным образомпри резких перепадах температуры. При быстром и резком понижении температурыасфальтобетон теряет пластичность, становится хрупким и, как следствие, теряетдеформативную способность.

При усилениицементобетонных покрытий асфальтобетоном в процессе эксплуатации могут появитьсяотраженные трещины над швами и трещинами плит основания. Основная причинаобразования таких трещин — раскрытие швов плит основания при понижениитемпературы, то есть вертикальное и горизонтальное перемещение кромок швов итрещин, а также эти трещины могут быть результатом плохой подготовки бетонногопокрытия к усилению или недостаточной толщины слоя усиления. Трещины могуттакже возникать из-за неоднородности подстилающих грунтов или переувлажненияотдельных мест и в результате наличия пучинистых грунтов.

Рис. 3.1. Классификация способов ремонта жесткихпокрытий в зависимости от вида их разрушения

Выкрашивание поверхностипокрытий — результат нарушения технологии производства работ по устройствупокрытий или использования некачественных материалов, приводящих кобразованию пористого неводоустойчивого покрытия. Если в асфальтобетонной смеси использован щебень, поверхность зерен которогопокрыта пылеватыми или глинистыми частицами, препятствующими хорошему сцеплениюс битумом, то плотность и водоустойчивость покрытия будут неудовлетворительнымии выкрашивание асфальтобетона неизбежно. Применение влажных минеральныхматериалов или укладка смеси в дождливую погоду, при которой в покрытииобразуется защемленная влага, нарушают сцепление битума с минеральным материаломи при замораживании вызывает опасные напряжения. При недостатке битуманарушается связность покрытия, а при перегреве смеси ослабляется способностьбитума к сцеплению с минеральным материалом. Выкрашивание покрытия ведет кобразованию выбоин.

Сдвиги и волны образуются из-занедостаточной температуроустойчивости асфальтобетона и плохого сцепления его соснованием. Асфальтобетон под действием солнечных лучей за счет солнечнойрадиации размягчается, теряет устойчивость и прочность. При действии на покрытиекасательных нагрузок, возникающих при торможении самолетов, происходит сдвигасфальтобетона с образованием бугров и волн. Сдвиги и волны могут возникать врезультате плохо подобранного состава смеси. Если асфальтобетон укладывается назагрязненное основание, сцепление покрытия с основанием ухудшается, что приприложении к покрытию горизонтальных усилий приводит к образованию сдвигов слояасфальтобетона с разрывами на нем.

Расплавление ивыдувание асфальтобетонногопокрытия происходит при длительном воздействии на него горячих газов, струйреактивных двигателей. Наиболее подвержены этому виду разрушения участкипокрытия в местах запуска и опробования двигателей самолетов. Применяемые внастоящее время асфальтобетонные смеси из-за недостаточной теплоустойчивостибитума и относительно слабого сцепления между собой частиц минеральныхматериалов в асфальтобетоне не могут практически противостоять длительномувоздействию горячих газов, истекающих из реактивных двигателей с большойскоростью.

 

Рис. 3.2. Классификация способов ремонта нежесткихпокрытий в зависимости от вида разрушения

Просадки асфальтобетонногопокрытия являются следствием неравномерной осадки основания и подстилающегогрунта, образующейся обычно при некачественном и неравномерном их уплотнении впроцессе строительства или при переувлажнении подстилающих грунтов в периодэксплуатации. При несвоевременном устранении причин, вода скапливается впросевших местах покрытия, разрушает асфальтобетон, проникает в основание и придействии внешней нагрузки может привести к пролому покрытия.

Классификация характерных дефектов асфальтобетонныхпокрытий и рекомендуемые способы их ликвидации представлены на рис. 3.2.

4. КОНЦЕПЦИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ИСКУССТВЕННЫХ ПОКРЫТИЙ

До недавнего времени внашей стране не использовались специальные технологии восстановленияработоспособности покрытия. Как правило, выполнялись только капитальные ремонтыпосредством укладки нового слоя. Специалистами фирмы «Ирмаст-Холдинг»,совместно с учеными ГПИ и НИИГА «Аэропроект», разработана новая концепцияпроведения ремонтных мероприятий. «Ирмаст-Холдинг» — это ведущая в СНГ в своейобласти компания, объединяющая предприятия, специализирующиеся на проведениикомплекса мероприятий по продлению ресурса аэродромных и дорожных покрытий.

Основные моментыконцепции восстановления работоспособности покрытия заключаются следующем.

Эксплуатационно-техническийресурс аэродромного покрытия продлевается за счет периодического выполненияремонтных работ, направленных на устранение возникающих повреждений, недопуская их развития и накопления.

Большой вклад в развитиеконцепции восстановления работоспособности искусственных покрытий внес д.т.н.,проф. Виноградов А.П., в вопросы прогнозирования сроков службы — д.т.н., проф.Носов В.П.

Сегодня мы располагаем всем необходимым для того,чтобы реально уйти от сложившейся практики постоянного устройства новых слоев(выполнения капитального ремонта) покрытия. Мы имеем [6,7,8,9]:

— ряд специальныхсовременных ремонтных технологий, позволяющих восстанавливать утраченныеэксплуатационные свойства покрытий и продлевать срок их службы;

— профессиональноподготовленные специализированные организации, способные выполнятьремонтно-восстановительные работы на современном уровне;

— положительный опытэксплуатации зарубежных и российских аэродромов, где за счет ежегодногопроведения восстановительных ремонтов продлевался срок службы покрытия;

— теоретический аппаратрасчета покрытий на надежность, позволяющий оценивать и прогнозировать срокиремонта, предупреждая наращивание повреждений.

Изменение показателяэксплуатационного состояния аэродромного покрытия может быть представлено ввиде кривой износа покрытия (рис. 4.1) [7, 10].Такие кривые разрабатываются для любого реально существующего искусственногопокрытия, находящегося в определенных климатических и грунтово-геологическихусловиях. По оси ординат откладываются показатели эксплуатационного состоянияпокрытия S по обычной пятибалльнойшкале, по оси абсцисс — срок службы покрытия t . Износ покрытия при t = 0 (новое покрытие) нулевой, оценка S = 5 (таблица 2.5).

Рис. 4.1. Прогнозирование срокаслужбы покрытия

Как показывает опытэксплуатации отечественных аэродромов, примерно через 20 лет (t = 20) на покрытии накопится такое количестводефектов, что показатель эксплуатационного состояния достигнет закритическойотметки S = 2. Проведениеремонтных работ позволит повысить оценку S до максимально возможной для покрытия в этомвозрасте S = 4.

Эти мероприятия позволятувеличить срок службы покрытия, как это видно из графика, примерно на 8 лет.Однако этого же эффекта, но с меньшими финансовыми затратами, можно былодостигнуть, проведя ремонт покрытия при достижении им оценки S = 3. На графике это решение отмечено траекториями1 — 2 и 3 — 4. Если принять стоимость ремонта по траектории 1 — 2 за 100 %, тосуммарные затраты на проведения ремонтов в точках 1 и 3 (траектории 1 — 2 … 3- 4) составят 168 %. Эта цифра получена с учетом дисконта, связанного сотсроченным на 4 года вложением средств во второй ремонт. Более крупныеремонтные мероприятия по устранению дефектов, накопившихся за 20 летэксплуатации, (траектория 5-4) обойдутся в 1093 % стоимости. Очевидно, чтостоимость комплекса работ, объединенных понятием «текущий ремонт», много меньшезатрат на капитальный ремонт (в 8 -12 раз), а продление срока службы может бытьне меньшим — до 8 лет.

Затраты на эксплуатационное содержание и ремонтцементобетонных покрытий могут быть весьма небольшими, если эти мероприятияпроводятся своевременно, правильно проведена диагностика и определеныПрофессиональный решения. Стоимость «отложенного» ремонта возрастает пропорциональновремени отсрочки (рис. 4.2). Необходимость в текущем ремонте при егоневыполнении перерастает в требование проведения планового ремонта.

Рис. 4.2. Стоимость ремонтных работ

Рис. 4.3. Развитие основныхдефектов

Придется ликвидироватьдефекты на 2 стадии их развития (рис. 4.3) Это дороже в 4 — 5 раз. Ремонтдефектов на 3 стадии развития будет стоить в 16 раз больше, чем на 1 стадии.

Для того, чтобы напокрытии не развивались и не накапливались повреждения, ремонтные работыцелесообразно проводить как специализированными подрядными организациями, так исилами аэродромных служб, в зависимости от видов и объемов повреждений (табл.4.1). Небольшой объем работ по устранению ряда некрупных разрушений выполняетсясилами эксплуатационной службы в порядке регламента технического обслуживанияпокрытий. Определенные виды дефектов, для ремонта которых требуется мощная идорогостоящая техника, ремонтируются специализированными фирмами.

Таблица4.1

Номенклатураремонтных работ

№ п.п.

Наименование работ

Процент поврежденных плит

Текущий ремонт, выполняемыйэкспл. службой

Ремонт, выполняемыйспециализированными подрядными организациями

Плановый

Капитальный

от

до

1

2

3

4

5

6

1

Устройство компенсационных швов

Выполнять не рекомендуется

Объем работ определяетсятехнической документацией

2

Замена участков плит на всютолщину

Выполнять не рекомендуется

8…10

более 10

3

Устранение уступов и просадок плит,выравнивание (фрезерование) поверхности покрытия

Выполнять не рекомендуется

8…10

более 10

4

Устранение сколов, кромок плит

до 1….2

1…2

8…10

более 10

5

Герметизация деформационныхшвов

до 15…20

15…20

до 100

100

6

Консервация трещин

До 1….2

2…5

15…20

более 20

7

Устранение шелушения

Выполнять не рекомендуется

15…20

более 20

8

Укрепление поверхностного слоя,устранение усадочных трещин

до 100

до 100

до 100

5.ТЕКУЩИИРЕМОНТ ЖЕСТКИХ ПОКРЫТИИ

Самые долговечныеискусственные покрытия — это покрытия на основе минеральных вяжущих. Этимобусловлено их широкое распространение на аэродромах в нашей стране и во всеммире. Однако срок службы аэродромных одежд в странах СНГ существенно ниже, чемна аналогичных объектах за рубежом. Причинами такого положения дел могут бытьошибки в проектировании, строительстве и невысокое качество эксплуатационногосодержания и ремонта покрытий. В настоящем пособии рассматривается лишь третьягруппа вопросов — эксплуатационное содержание и ремонт покрытий.

5.1. Очередность выполнения ремонтныхработ

К ремонту покрытий частоприступают в тот момент, когда на покрытии накопилось значительное количестводефектов и появилась угроза безопасности полетов. В условиях дефицита средствнеобходимо разработать приемлемую с финансовой и технической точек зренияпрограмму продления ресурса покрытий, этапы проведения ремонтных мероприятий.Очередность ликвидации дефектов устанавливается на основе обследованиясостояния аэродромной одежды, выявления причин образования разрушений и сучетом значимости (весомости) различных видов повреждений покрытий. Для каждойвзлетно-посадочной полосы должна быть разработана индивидуальная программаремонта.

На основании обобщенияотечественного и зарубежного опыта ремонта аэродромных покрытий, Комитетом поаэродромному обеспечению Ассоциации «Аэропорт» ГА рекомендована примерная(базовая) очередность проведения ремонтных работ [11]:

— устройствокомпенсационных швов;

— замена разрушенныхучастков плит на всю толщину;

— выравниваниеповерхности покрытия;

— устранение сколовкромок плит;

— герметизация швов;

— консервация трещин;

— устранение глубокогошелушения;

— устранение усадочныхтрещин;

— укрепление поверхностибетона.

Первым по важности в этойпоследовательности ремонтных мероприятий стоит работа по устройствукомпенсационных швов.

Существующиетемпературные швы на многих ВПП засорились и не работают, или вообщеотсутствуют. В летнее время, особенно в период высоких температур, покрытиенаходится в напряженном состоянии. У цементобетонных плит нет возможности длягоризонтального перемещения при температурном расширении. В этих условияхинтенсивно идет образование сколов, разрушение плит, нарушается ровностьпокрытия, создаются условия для потери продольной устойчивости (коробления).Для устранения причин образования этих дефектов необходимо предусмотретьмероприятия по сбросу перенапряжений покрытия, компенсации температурныхудлинений плит. Устройство компенсационных швов — главная мера попредотвращению коробления и торможению процессов разрушения плит.

5.2. Подготовка для ремонта поверхностей жестких покрытийи Профессиональный требования к подготовленным поверхностям

Подготовка покрытий кремонту выполняется с целью обеспечения высокой прочности сцепления ремонтныхматериалов со старым ремонтируемым покрытием. От тщательности очисткиповерхности зависит сопротивляемость разрушению отремонтированных участков,долговечность и надежность ремонта.

Требования к подготовкебетонных конструкций и способам производства работ устанавливаются взависимости от степени разрушения и материалов, планируемых для их ремонта.Обычно применяют строительные материалы на основе органических и минеральныхвяжущих. К органическим строительным материалам относятся материалы на основеискусственных смол: термопластических, эластомерных, реактивных или ихкомбинаций. К минеральным строительным материалам относятся материалы на основеминеральных вяжущих и полученные из природного минерального сырья.

В общем случае различаютчетыре способа подготовки бетонных поверхностей:

— механический. Используются перфораторы, отбойные молотки,проволочно-игольчатые пистолеты, металлические щетки, пескоструйные идробеструйные установки, шлифовальные машины и фрезы;

— термический. Используются пропановые илиацетиленово-кислородные горелки с температурой пламени от 600 до 3200°С;

— химический. Применяются соляная или фосфорная кислоты;

— гидравлический. Применяются водоструйные установки высокого (20 -180 атм.) и сверхвысокого (600 — 1200 атм.) давления воды.

В зависимости от условийпроизводства подготовительных работ и необходимых темпов их выполнения внекоторых случаях следует использовать комбинированные способы подготовкиповерхности, сущность которых заключается в последовательной обработкеповерхности несколькими из перечисленных выше способов.

Механический способобработки бетонных, армобетонныхи железобетонных конструкций предпочтительно применять во всех случаяхнезависимо от степени разрушения и применяемых для ремонта материалов.

Термический способ используется при небольшой глубине повреждениябетонной поверхности (3-5 мм), загрязненной смолами, маслами, остатками резиныи другими органическими соединениями. За термической обработкой покрытия всегдадолжна следовать механическая или гидравлическая обработка.

Химический способ используется только там, где механическаяобработка невозможна по санитарно-гигиеническим условиям или в стесненныхусловиях. Обязательным условием после применения химического способа обработкиявляется обильная промывка бетонных поверхностей водой.

Сильно загрязненныенефтепродуктами, жирами и другими органическими соединениями бетонныеповерхности, обладающие достаточной прочностью, подлежат очистке иобезжириванию растворами поверхностно-активных веществ.

Гидравлический способ можноприменять во всех случаях и при любой степени разрушения бетона, за исключениемслучаев, когда для ремонта используются материалы на основе искусственных смолили когда на месте производства работ не допускается изменение влажностиокружающей среды.

При выборе способаподготовки бетонной поверхности для производства ремонтных работ следуетучитывать влияние его на изменение прочности бетона на отрыв. Величинаотносительного изменения прочности бетона на отрыв в зависимости от способаобработки бетонной поверхности приведена в таблице 5.1

Таблица5.1

Наименование способа подготовкибетонной поверхности

Степень изменения прочности наотрыв

1. Механический способ:

 

Вибрационные фрезы

Значительное снижение прочностина отрыв

Фрезы ударного типа действия (пальчиковые)

Снижение прочности на отрыв

Фрезы типа «Wirtgen»

Значительное снижение прочностина отрыв

Отбойные молотки

Значительное снижение прочностина отрыв

Перфораторы

Значительноеснижение прочности на отрыв

Игольчатый или проволочныйпистолет

Неизменяет прочность на отрыв

Шлифовальная машина

Значительноеувеличение прочности на отрыв

Пескоструйная идробеструйная обработка

Значительноеувеличение прочности на отрыв

2.Термический способ

Значительноеснижение прочности на отрыв

3.Химический способ

Неизменяет прочность на отрыв

4.Гидравлический способ

 

водоструйная обработка

Увеличиваетпрочность на отрыв

обработка паром

Неизменяет прочность на отрыв

5. Комбинированныеспособы

 

водо-пескоструйнаяобработка

Значительноувеличивает прочность на отрыв

термическая обработка спескоструйной

Увеличиваетпрочность на отрыв

термическая обработка сфрезерованием

Уменьшаетпрочность на отрыв

Физико-механическиетребования к подготовленным для ремонта поверхностям устанавливаются взависимости от типа материала, планируемого для ремонта, способа подготовки иналичия источников увлажнения бетона.

При использовании дляремонтных работ бетонов на основе минеральных вяжущих показателифизико-механических свойств ремонтируемого бетона должны соответствоватьтребованиям, проведенным в таблице 5.2.

Таблица5.2

Наименование показателей

Норма

Прочность сцепления при отрыве,МПа, не менее

1,5

Влажность, %, не менее

95

Содержание хлоридов

не допускается

 

При использовании дляремонтных работ бетонов на основе искусственных смол показателифизико-механических свойств ремонтируемого бетона должны соответствоватьтребованиям, приведенным в таблице 5.3

Таблица5.3

Наименование показателей

Норма

Прочность сцепления при отрыве,МПа, не менее

1,5

Влажность, %, не менее

4

Содержание хлоридов

не допускается

 

Во всех случаях контурыремонтируемых участков не должны иметь острых углов (рис. 5.1). Обрезка бетонапо контуру должна производиться алмазным инструментом по плоскости,перпендикулярной бетонной поверхности, на глубину не менее глубины разрушеннойповерхности с последующим удалением ослабленного бетона любым из приведенныхвыше способов.

Длина зарезов в теле«здорового» бетона не должна превышать 20 мм (рис 5.1). Удаление бетона наглубину разрушения по углам производится перфораторами или отбойными молотками.

Подготовленная к ремонтуповерхность должна иметь чередующиеся выступы и впадины. Высота выступов илиглубина впадин не должны превышать 1/3 максимального размера зерна крупногозаполнителя.

.

Рис. 5.1. Рекомендуемые схемыразметки и нарезки на покрытиях дефектных мест

Непосредственно переднанесением грунтовки или ремонтного состава подготовленная поверхность должнабыть очищена от пыли продувкой воздухом от компрессора, имеющего водо- имаслоотделитель.

Увлажнение поверхностипри использовании для ремонта бетонов на основе минеральных вяжущих следуетпроизводить до состояния полного насыщения бетона водой, но не позднее 30 минутдо начала укладки ремонтного состава. Непосредственно перед укладкой ремонтногосостава излишки воды с ремонтируемой поверхности удаляются сжатым воздухом изкомпрессора, имеющего маслоотделитель, или с помощью ветоши.

Стальная арматура вармобетонных и железобетонных конструкциях, а также вновь устанавливаемыеметаллические элементы должны быть очищены от ржавчины, окалины и краски.

При вскрытии арматурныхстержней в процессе подготовки бетонных поверхностей не допускается ихповреждение алмазными дисками. Минимальная глубина резания бетона по периметруремонтируемого участка в этом случае должна быть 20 мм, а максимальная — недолжна превышать толщину защитного слоя.

Вскрытые арматурныестержни должны быть полностью оголены, а зазор между подготовленной поверхностьюбетона и стержнем должен быть не менее 10 мм при крупности заполнителя времонтном материале до 5 мм и не менее 20 мм при крупности заполнителя более 5мм (рис. 5.2).

С целью уменьшениявлияния вибрации на сцепление арматуры с бетоном при удалении поврежденногобетона вокруг арматурных стержней не допускается механическое воздействие наарматуру отбойных молотков или перфораторов.

Рекомендуется устраиватьшпонку (рис. 5.2) в нижней части прямоугольного среза по периметру дефектногоместа при глубине разрушений более 50 мм в случае применения бетонов на основеминеральных вяжущих.

5.2. Схемы удаления поврежденногобетон:
а) на железобетонных покрытиях;
б) на бетонных покрытиях

После выполненияремонтных работ и набора прочности ремонтными составами обязательной являетсяобработка поверхности бетона, прилегающей к отремонтированному участку, повсему периметру на ширину не менее 10 см гидрофобизируюищими упрочняющимисоставами на основе силоксанов (рис. 5.2).

5.3. Герметизирующие материалы

В аэродромной практикедля герметизации всех видов швов и трещин в жестких покрытиях используютсягерметики холодного и горячего применения. При выборе типа герметика дляремонтных технологий учитывают прежде всего экстремально возможныеотрицательные температуры, которые могут быть в данном регионе, а также видприменявшегося ранее герметика (уложенного в ремонтируемых швах), планируемыйсрок службы, экономические показатели.

Мастика должна сохранятьсвойство воспринимать деформации без разрывов, особенно при максимально низкихтемпературах, когда плиты уменьшаются в размерах и швы сжатия и трещинырасширяются. В этот критический период мастика не должна становиться хрупкой,стекленеть, а вертикальные и горизонтальные смещения кромок плит не должныприводить к адгезионному и когезионному нарушению герметичности швов.

5.3.1. Герметики холодного применения

Герметики холодногоприменения созданы на основе синтетических каучуков и, как правило, состоят изпасты и отвердителя. Для повышения адгезионных свойств фирмой-производителемможет поставляться праймер. На отечественных аэродромах успешно применялисьгерметики «Аэропласт» (Россия), Колпор (Англия), Ю-сил (Канада), Вулкем (США) идр.

Герметики холодногоприменения используются с помощью пневмошприцев и заливщиков длядвухкомпонентных герметиков, которые выпускаются различной вместимости.Пневмошприц заполняется приготовленным герметиком прямо из смесителя. Поддавлением 0,4 … 0,6 МПа через трубку-насадку герметик выдавливается в шов.Для качественного заполнения шва низ насадки должен находиться при этом нижекромки плит. Скорость заполнения шва с помощью пневмошприца(производительность) зависит от вязкости материала, давления воздуха в системеи составляет 4-6 м/мин. Время полного отвердения герметика в шве составляетоколо 24 ч при температуре воздуха 15 — 20°С.

Одной из важнейшихособенностей этих герметиков является их хорошая деформативность приотрицательных температурах. Это дает основание для их применения во всех дорожно-климатическихзонах. Другими их преимуществами перед мастиками горячего применения являются:

— высокая долговечность;

— при старении материалне крошится, а только отделяется от одной из кромок покрытия и легкоизвлекается из шва вручную в виде длинного жгута;

— высокая стойкость квоздействию агрессивных жидкостей (химреагентов, горюче-смазочных материалов идр.);

— высокая стойкость квоздействию термогазовой струи реактивных двигателей, при скорости потока до100 м/с и температуре 300°С .

Непременным условиемвысокого качества герметизации с помощью этих материалов является идеальноесостояние кромок цементобетонных плит. Они должны быть сухими, чистыми, безмикротрещин. Этим обусловлено применение холодных герметиков в основном приустройстве новых швов.

Следует иметь в видузначительно более высокую стоимость герметиков на основе жидких синтетическихкаучуков по сравнению с битумополимерными составами.

5.3.2. Герметизирующие материалыгорячего применения

Герметизирующие материалыгорячего применения включают битумы нефтяные, дробленую резину, мягчители,пластификаторы, наполнители, полимерную добавку. Обязательно применениепраймера — полимерной композиции, совместимой с составляющими мастики.Применение праймера значительно удлиняет срок эксплуатации покрытия сгерметичными швами и трещинами.

Битумополимерные мастикиразогревают в специальных котлах с двойными стенками, в которых циркулируеттеплоноситель. Растапливаемый материал опосредованно разогреваетсятеплоносителем. В качестве теплоносителя применяется термомасло. Этимдостигается щадящий режим плавления и разогрева, а также осуществлениетемпературного контроля. Теплоноситель может подогреваться при помощи газового,масляного или дизельного обогрева. В емкости для разогрева мастики смонтированаустановка принудительного перемешивания. Движение лопастей может осуществлятьсякак в прямом, так и в обратном направлениях. Котлы снабжаются приспособлениямидля заливки швов и трещин. Разогретая до нужной температуры мастика подаетсячерез сливной шланг и специальную пику с помощью нагнетающего насосанепосредственно в шов (трещину). При завершении работы вся система продуваетсявоздухом. Котлы-заливщики могут монтироваться на одноосной и двухосной ходовойчасти, могут иметь самоходный гидравлический привод на ведущее колесо. Такиекотлы самостоятельно, без буксирующей машины, движутся по ВПП вдоль швов при ихгерметизации.

Производители котловвыпускают их для использования в цикличном или непрерывном режиме. В котлах сцикличным характером действия загруженный материал после разогрева должен бытьполностью использован. В котлах непрерывного действия возможно без прекращенияработы постоянное добавление материала. Емкость котлов — от 90 до 1600 литров.

Использованиекотлов-заливщиков позволяет исключить подгорание и перегрев мастики, герметикне разрушается во время разогрева, удобно подается в шов с заданной рабочейтемпературой.

5.4. Ремонт деформационных швов итрещин

К сожалению, мы должныпризнать, что пока в большинстве случаев применяется традиционная технологияремонта, предусматривающая заливку швов, трещин, ремонт сколок кромок плит спомощью резинобитумных мастик. Другие материалы практически не применяются. Какправило, такой ремонт покрытия недолговечен. Для эффективного и долговечногоустранения дефектов необходимо применять специальные материалы, современныемашины и инструменты, а также новые технологии.

Среди специалистов хорошоизвестно правило: искусственное покрытие настолько хорошо, насколько хорошиустроенные в нем швы. Если шов располагается в нужном месте, имеет правильныепараметры, герметичен, то возможность образования трещин и сколов в бетонесводится к минимуму.

Основной вид дефектоваэродромных покрытий — разгерметизация деформационных швов. Это случается взначительной степени от того, что в период строительства покрытий быланеправильно выполнена первоначальная герметизация швов, что приводит кмногократному повторению операции по заливке швов во время эксплуатации. Помимоэтого мастика разрушается из-за прямого контакта с пневматиками опор самолетов,особенно при торможении. В зоне этого контакта возникают весьма значительные повеличине сдвигающие напряжения. Ни одна мастика, применяемая для герметизациишвов, не обладает способностью восприятия подобных напряжений без разрушения.Мастика не предназначена для силового участия в работе покрытия, ее роль -только герметизация швов. Весьма важно, чтобы мастика в шве была немногозаглублена для исключения контакта с пневматиками. Для уменьшения возникающихрастягивающих напряжений в мастике при температурных деформациях пли г долженприменяться уплотнительный шнур из пористой резины или другого материала,одновременно обеспечивающий существенную экономию мастики. Очевидно, чтореализация описанного процесса может быть выполнена с высоким качеством толькос применением специальных средств механизации.

Следует обратить вниманиена ширину шва. После окончания строительства часто швы имеют недостаточныеразмеры. Это возникает из-за желания строителей сэкономить режущий алмазныйинструмент, с помощью которого осуществляется устройство швов. Такая экономия,с нашей точки зрения, является недопустимой, так как ее отрицательныепоследствия будут проявляться в течение всего периода эксплуатации.

При недостаточной ширинешва, по сравнению со швами рекомендуемой расчетом ширины, очень великирастягивающие напряжения в мастике. Это следует из закона Гука:

s = e Е,

где s — растягивающие напряжения в мастике;

e — относительное удлинение,

Е — модуль упругостимастики.

При одних и тех же температурных перемещениях плит вузких швах относительное удлинение больше. Многократное сжатие — растяжениемастики в таких швах приводит к ее разрушению до окончания гарантийного срока.Ширина шва играет весьма важную роль в обеспечении сохранности мастики. Расчетыи имеющаяся практика, в том числе международная, показывают, что дляклиматических условий большинства районов стран СНГ ширина шва должна быть неменее 8-10 мм для плит небольших размеров.

Важным технологическимпроцессом является очистка швов и грунтовка их поверхностей, без которого всятрудоемкая работа по герметизации швов окажется бесполезной. Операция погрунтовке швов должна выполняться в обязательном порядке с применениемспециальных грунтовочных составов, а не растворов мастики в керосине илибензине. Все вышеизложенное по технологии герметизации деформационных швовможно отнести к герметизации трещин в покрытиях, особенно тех, которые работаюткак швы, т.е. изменяют ширину раскрытия под действием температуры.

В отдельных случаях передтем, как начать герметизацию, необходимо восстановить геометрию шва. Этоотносится к плитам со сколотыми кромками. Для этого должен использоватьсябыстротвердеющий высокопрочный бетон. Обеспечение надежности контакта нового исуществующего бетона осуществляется с помощью анкеров из металлическойарматуры. После такого ремонта можно открывать движение через 1 — 3 часа. Этатехнология применялась предприятиями «Ирмаст-Холдинг» в аэропортах гг. Москвы,Казани, Владивостока, Киева, космодроме «Байконур».

Если не восстанавливатькромки швов с помощью быстротвердеющего бетона, а заливать мастикой всепространство между смежными плитами (как это делается некоторыми аэродромнымислужбами), то в процессе эксплуатации произойдет разрушение мастики оттормозных усилий, развиваемых на контактах пневматиков колес точно так же, какв рассмотренном ранее случае разрушения мастики в деформационном шве.

В таблице 5.4 дананоменклатура рекомендуемых технических средств, применение которых всоответствии с назначенными технологиями гарантирует требуемое качествовыполняемых ремонтных работ. Потребное количество ремонтно-строительныхматериалов и средств механизации должно определяться в зависимости отнамеченного объема ремонтных работ.

Таблица5.4

Материалыи оборудование для выполнения текущего ремонта бетонных покрытий силамиаэродромных служб

Виды работ

Рекомендуемые материалы

Потребные механизмы(рекомендуемые механизмы)

1

2

3

Устранение отдельных, небольшихсколов кромок плит до 2% поврежденн. плит

С учетом «окна» для твердениядо 3 час: Roud-Patch, Silikal

до 5 час -Fast-Patch

до 10 час — Emaco S66, RM4

до 48 час — Ф-26

Нарезчик швов серии (CF-15)

Игольчатый пистолет (АТ-2000)

Перфоратор с энергией удара до28 Кдж (ТЕ-54)

Установка горячего воздуха до600 град. (HOT-DOG)

Компрессор от 6 атм. Миксер

Герметизация деформационныхшвов до 20% поврежденн. плит

Уплотнительный шнур. Герметики:БПГ или Biguma TL-82 с грунтовкой Golzumix, Crafko с грунтовкой

Нарезчик швов серии (CF-15)

Щеточная машина (FB-16)

Устр-во для укладки упл. шнура

Котел-заливщик с принудит.перемеш. и подогревом термомасла (MONO-250/500)

Установка горячего воздуха до600 град. (HOT-DOG)

Компрессор от 6 атм.

Консервация трещин до 2%поврежденных плит без наличия обрушенных кромок

Герметики: БПГ или Biguma TL-82с грунтовкой Golzumix , Crafko с грунтовкой

Фреза (CRF-60)

Щеточная машина (FB-16)

Котел-заливщик с принудительнымперемешиванием и подогревом термомасла (MONO-250/500)

Установка горячего воздуха до600 град.(HOT-DOG)

Компрессор от 6 атм.

То же с обрушенными кромками

Герметики: БПГ или Biguma TL-82с грунтовкой Golzumix , Crafko с грунтовкой

С учетом «техн. окна» до 3 час:Roud-Patch, Silikal

до 5 час -Fast-Patch

до 10 час — Emaco S66, RM4

до 48 час — Ф-26

Нарезчик швов

Игольчатый пистолет

Перфоратор с энергией ударадо28Кдж

Котел-заливщик с принудительнымперемешиванием и подогревом термомасла

Установка горячего воздуха до600 град.

Компрессор от 6 атм

Миксер

5.5. Профессиональный решения при ремонтежестких покрытий

5.5.1. Устройство компенсационных швов

Компенсационные швыустраивают в тех случаях, когда имеет место температурное перенапряжение плит,с тем, чтобы исключить отрицательное влияние этих напряжений на продольнуюустойчивость покрытия, сколо- и трещинообразование.

Компенсационные швыпредназначены для восприятия перемещений плит при их расширении подвоздействием высоких температур и устраиваются по типу швов расширения (рис5.3).

Ширина швов и расстояниемежду ними определяются расчетом. Нарезаться компенсационные швы могут как поимеющимся швам сжатия, так и в средней части плиты в соответствии с принятымтехническим решением. После нарезки эти швы «срабатывают», т. е. грани соседнихплит сближаются, заполняя вырезанное пространство, выдавливают герметик наповерхность покрытия. В этом случае жгут мастики аккуратно срезают. При полномзакрытии шва необходимо дополнительно устроить паз шириной 8 — 10 мм и глубиной25 — 30 мм, уложить уплотнительный шнур и осуществить герметизацию.

При отсутствии стыковыхсоединений компенсационные швы устраивают по схеме, показанной на рис. 5.3. Втех случаях, когда в верхнем слое имеются стыковые соединения, после«срабатывания» швов устанавливают стальные штыри, обеспечивающие совместнуюработу разрезанных плит (рис. 5.4). Расстояние между штырями зависит от ихдиаметра и толщины плиты.

Рис. 5.3. Устройствокомпенсационных швов без армирования: 1 — пенополиуретан; 2 — герметик

Рис. 5.4. Устройствокомпенсационных швов со стыковыми соединениями:
1 — пенополиуретан; 2 — герметик; 3 — уплотнительный шнур; 4 — стальные штыри;5 — мелкозернистый бетон класса Вbtb 2,8

5.5.2. Замена разрушенных участков плитна всю толщину

Одним из возможныхвариантов технических решений при замене разрушенных участков плит являетсяукладка монолитного бетона класса Вbtb4,0 с ускорителями твердения (рис. 5.5). Вид и концентрация добавок -ускорителей твердения подбирается в зависимости от времени, отведенного дляремонта.

Рис. 5.5. Замена разрушенныхучастков плит на всю толщину:
1 — разрушенный участок плиты, подлежащий замене; 2 — штыревые соединения; 3 -доска из пенопласта; 4 — герметик; 5 — замененная часть плиты; 6 -полиэтиленовая пленка

5.5.3. Выравнивание поверхностипокрытия

Для проведения ремонтныхработ по подъему просевших плит (рис 5.6) применяется специальный состав,который закачивается под бетонную плиту для заполнения образовавшейся полости.В результате этой операции осевшая плита поднимается до уровня соседних с нейбетонных плит, выравнивая поверхность бетонного покрытия. Для выполнения такихработ используется специальная платформа с современной техникой и материалами.

Рис. 5.6. Устранение просадокплит:
1 — плита, поднятая до проектного положения; 2 — быстротвердеющий состав,закаченный под плиту; 3 — просевшая плита; 4 — смежная плита

Рис. 5.7. Выравнивание покрытияфрезерованием:
а, б — величина неровности; t — толщина плиты; (t — б) — толщинаотфрезерованной плиты

Другой способ выравнивания поверхности искусственныхпокрытий — фрезерование. Этот способ применяется, если величина неровностей «б» превышает допустимые значения (рис. 5.7).Выравнивание поверхности проводится на основе дефектации поверхности по даннымнивелирования. Для этой операции применяются специальные мощные машины, рабочийорган которых — вал с набором алмазных дисков общей шириной 1.1,5 м. Алмазныедиски срезают неровности без разрушения микроструктуры остающегося бетона.

Применять в этом случаефрезы типа «Wirtgen» с твердосплавнымирабочими органами не рекомендуется.

5.5 4. Устранение сколов кромок плит

При устранении сколов, атакже при разрушении кромок швов, трещин,выполняют следующие операции (рис. 5.8): маркировка, оконтуривание дефектныхмест с помощью нарезчика швов с алмазными дисками, удаление разрушенного бетонапневмоинструментом с малой энергией удара (специальные перфораторы, игольчатыепистолеты), очистка при помощи металлических щеток, установка в шов (трещину)гибкой опалубки, установка анкеров или армосеток (если требуется), грунтовкаповерхности, заполнение поврежденного участка ремонтным материалом, уход заповерхностью (при применении ремонтного материала на основе минеральноговяжущего), после затвердевания — удаление мягкой опалубки. Армированиетребуется только при применении для ремонта материалов на минеральных вяжущих.

Рис. 5.8. Устранение сколовкромок плит:
1 — мастика; 2 — уплотнительный шнур; 3 — арматура; 4 — анкерные стержни; 5 -ремонтный материал

5.5.5. Герметизация деформационных швов

Герметизация швов вцементобетонном покрытии (рис. 5.9) включает в себя следующие операции: очисткашвов от старой мастики с помощью минитрактора, оборудованного специальнымшовным плугом с металлическим зубом переменной ширины (ширина зубасоответствует ширине шва), разделка шва нарезчиком швов с алмазными дисками(при а < 8 мм), снятие фасок, очистка шва металлическими щетками, продувкасжатым воздухом, при влажном бетоне продувка горячим воздухом, запрессовкауплотнительного шнура, обработка стенок шва праймером, герметизация.

Фаски снимаются для того,чтобы не происходило обламывания кромок швов под нагрузкой и вследствие этого -разгерметизации швов. Операция по снятию фасок выполняется специальным алмазнымдиском.

Рис. 5.9. Герметизациядеформационных швов:
1 — уплотнительный шнур; 2 — мастика

5.5.6.Консервация трещин

Ремонт и герметизациятрещин в цементобетонном покрытии в случае, когда кромки трещины не обрушены,при ширине трещины В<40 мм (рис. 5.10), включают в себя следующие операции:

маркировка, разделка трещины распиливанием, очистка трещины, продувкасжатым воздухом, при влажном бетоне продувка горячим воздухом, засыпкарезиновой крошки или запрессовка уплотнительного шнура, обработка стеноктрещины праймером, герметизация.

Рис. 5.10. Консервация трещиншириной менее 40 мм: 1 — резиновая крошка; 2 — мастика

В случае, когда кромкитрещины обрушены (рис. 5.11), необходимо выполнить ремонт с применениемспециальных материалов по типу ремонта сколов и предусмотреть создание камерыпод мастику.

 

Рис. 5.11. Герметизация трещин собрушенными кромками:
1 — мастика; 2 — ремонтный материал; 3 — анкерные стержни; 4 — уплотнительныйшнур; 5 — пенополиуретан

5.5.7. Устранение шелушения

Из-за отсутствия на рынкенеобходимых для ремонта материалов, в практику работы аэродромных служб в прошедшиегоды вошли приемы оперативного ремонта, имеющие негативные последствия — этоиспользование мастик для ремонта шелушенного бетона, а также сколов и раковин.Заливка мастикой таких дефектов лишь создает иллюзию благополучного состоянияпокрытия. Hа самом деле эти меры дажеускоряют процессы разрушения. Влага конденсируется на контакте мастики сбетоном и при переходе через 0 градусов активно разрушает цементобетон.

Рис 5.12. Устранение глубокогошелушения:
1 — ремонтный материал; 2 — арматурная сетка; 3 — арматурные стержни

Одна из возможныхтехнологий ремонта шелушения (при глубине разрушения более 10 мм) заключается втом, что поврежденная поверхность в начале очищается от разрушенного бетона,обрабатывается специальным грунтовым составом и затем ремонтируется с помощьюбыстротвердеющего высокопрочного армированного бетона (рис. 5.12). Результатыприменения этой технологии можно увидеть в аэропортах Внуково, Шереметьево,Самара.

При глубине шелушения до10 мм рекомендуется предварительно выровнять поверхность путем фрезерования изатем укрепить бетон специальным гидрофобизирующим составом с помощью пропитки(рис 5.13).

Рис. 5.13. Устранение неглубокогошелушения:
1 — разрушенная шелушением поверхность; 2 — отфрезерованная игидрофобизированная поверхность

5.5.8. Устранение усадочных трещин

Усадочные трещиныустраняют путем наполнения их цементной суспензией «Microdur» (рис 5.14). Наибольший эффект достигается в техслучаях, когда трещина устраняется непосредственно после ее появления.

 

Рис. 5.14. Устранение усадочныхтрещин:
1 — цементный камень, образовавшийся после наполнения трещины суспензией«Microdur»

6.ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ОТРЕМОНТИРОВАННЫХ ПОКРЫТИЙ

1. Несущая способностьпокрытия, выраженная индексом PCN, недолжна быть ниже фактического расчетного значения, определенного до выполненияремонтных работ

2. Прочность материалов,применяемых для ремонта плит верхнего слоя, должна быть не ниже прочностибетона класса Вbtb4,0. Прочность адгезии ремонтного материала к «старому» бетону должна быть неменее 1,5 МПа.

3. Морозостойкостьприменяемых материалов по данным технической документации должнасоответствовать требованиям СНиП 32-03-96(п.6.3.3.) [11].

4. Отклонение от прямойлинии пазов компенсационных швов должно быть:

— не более 5 мм приоценке «отлично»;

— не более 8 мм приоценке «хорошо».

5. Ширина пазовдеформационных швов:

— max 35 — 40 мм.

6. Герметизирующаямастика должна иметь следующие Монтаж , отмеченные в техническихусловиях:

— температура размягчения(°С)…………..не менее 85;

— адгезия к бетону(МПа)………………….…не менее 0,5;

7. Толщинаконструктивного слоя при замене участков плит должна соответствовать толщинезаменяемого покрытия. Допустимые отклонения составляют 10 мм.

8. Неровности (просветпод трехметровой рейкой) на отремонтированных участках покрытия при замене плитили их частей допускаются:

— не более 3 мм приоценке «отлично»;

— не более 5 мм приоценке «хорошо».

9. Превышение гранейплит, смежных с отремонтированными участками, допускается:

— не более 3 мм приоценке «отлично»;

— не более 6 мм приоценке «хорошо».

10. Коэффициент сцепленияна отремонтированных участках, а также на участках укрепления бетона способомпропитки, не должен быть менее 0,45 на мокрой поверхности.

Контроль качества следуетвести как в процессе производства, так и при сдаче законченных работ.Рекомендуемые методы контроля приведены в таблице 6.1.

 

Таблица6.1

Методыконтроля качества

№ п п.

Контролируемый параметр

Метод контроля

1

Индекс прочности PCN

По нормам годности НГЭА

2

Прочность материалов, прочностьадгезии

По ГОСТ22690

3

Морозостойкость материалов

По ГОСТ 10060

4

Отклонение от прямой линиипазов компенсационных швов

Измерение штангенциркулем

5

Ширина пазов деформационныхшвов

Измерение штангенциркулем

6

Температура размягчениямастики, адгезия к бетону, относительное удлинение

По действующим техническиусловиям на герметизирующую мастику

7

Толщина конструктивного слоя

Измерение металлическойлинейкой по краю плиты

8

Неровности на отремонтированныхучастках

По ГОСТ30412

9

Превышение граней плит

Измерение штангенциркулем илиметаллической линейкой

10

Коэффициент сцепления

По ГОСТ30413

Таблица6.2

Требуемоеотносительное удлинение герметизирующих мастик

Длина плит, м

Ширина паза деформационныхшвов, мм

Относительное удлинение, %

для средних условий

для суровых условий

 

5

80

160

5

10

40

80

 

20

20

40

 

30

13

27

 

5

160

320

10

10

80

160

 

20

40

80

 

30

27

53

 

5

320

640

20

10

160

320

 

20

80

160

 

30

53

107

7.ТЕКУЩИЙ РЕМОНТ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ

Наиболее характерными дефектамиаэродромных асфальтобетонных покрытий являются трещины, волны, сдвиги,выкрашивания, выбоины, просадки и проломы. Указанные повреждения устраняют притекущем ремонте покрытий.

7.1 Технология ремонта трещин

Заделка трещин напокрытиях является необходимым профилактическим мероприятием, предупреждающимдальнейшее развитие более серьезных деформаций и разрушений.

Даже мельчайшая трещинапод воздействием транспортных нагрузок и погодных факторов может стать причинойбыстрого ухудшения эксплуатационного состояния покрытия. Поэтому следуетсвоевременно устранять трещины.

Обычно эту работувыполняют в сухую погоду весной или осенью и преимущественно в первой половинедня, когда трещины наиболее раскрыты.

Для заливки трещиниспользуют материалы, обладающие эластичностью, водонепроницаемостью итеплоустойчивостью, а также имеющие хорошее сцепление с асфальтобетоном.Например, полимерно-битумные мастики.

Все трещины на покрытиях,с точки зрения технологии их заделки, целесообразно разделить на мелкие(шириной до 5 — 6 мм), средние (от 5 — 6 до 15 мм) и крупные (более 15 мм).

Мелкие волосяные трещиныпри отсутствии просадок устраняют укаткой покрытия в жаркую погоду тяжелымикатками (гладковальцовыми или на пневматическом ходу массой 10 — 15 т), а такжерозливом по этому участку разжиженного или горячего битума БНД 60/90, БНД90/130 с последующей присыпкой его песком или минеральным порошком в количестве1 м3 на 10000 м2 и укаткой катками.

Кроме того, трещины васфальтобетонных покрытиях могут ремонтироваться способом термическойобработки, при помощи компрессора и пики для обработки поверхности потокомраскаленного воздуха, разогреваемого пламенем под высоким давлением порядка 6бар.

Трещины шириной до 5 ммочищают от пыли и грязи продувкой сжатым воздухом и заполняют горячим битумомБНД 60/90, БНД 90/130, присыпают мелким или среднезернистым песком и укатываютмалогабаритными катками.

Трещины шириной до 15 ммтакже очищают от пыли и грязи с помощью щеточных машин или струи горячеговоздуха под давлением 6 атм., продувают сжатым воздухом. Заполняют трещиныполимерными мастиками. Перед применением мастика разогревается до 150 — 180 °С.Температура размягчения мастик составляет 55 — 65 °С.

Крупные трещины (более 15мм) после очистки и продувки грунтуют специальными полимерными праймерами,затем заполняют ПБМ или минерально-мастичной смесью (ММС). Поверхностьотремонтированных трещин должна быть присыпана горячим песком или минеральнымпорошком и тщательно затерта горячим дорожным утюгом. При необходимостиремонтный участок предварительно разогревают, используя асфальторазогреватели.Заполнение трещин мастикой производят с помощью заливщика швов, температураматериала должна соответствовать паспортным данным на материал, порядка 150 -180 °С.

Работы по заделке трещинвключают в себя ряд последовательных технологических операций (рис. 7.1):

— разделку, очисткутрещин от пыли и грязи и продувку сжатым горячим воздухом;

— подгрунтовку стеноктрещин и поверхности покрытия вокруг них производят полимерными праймерами(например, на основе толуола — Golzumix);

— заполнение (заливка)трещин соответствующим материалом и выглаживание;

— присыпку заделанныхтрещин минеральным материалом.

Трещина заполняется с превышением,чтобы заливочная масса пропитала микротрещины и образовала профилактическуюзащиту в зоне ремонтируемой трещины.

7.1. Современная технологияподготовки и заделки трещин на покрытии:
1 — разделка фрезой; 2 — очистка круглой щеткой; 3 — продувка сжатым воздухом;4 – заполнение и выглаживание,5 – присыпка материальным материалом

При заделке трещин целесообразно использоватьспециализированные малогабаритные самоходные машины. Разделка и обрезка краевтрещин выполняется фрезами с алмазными дисками толщиной 6, 8, 10 или 12 мм идиаметром 300 -350 мм, а для их очистки используется круглая веерная щеткадиаметром 200 — 250 мм из скрученной стальной проволоки. Окончательная очисткаосуществляется продувкой сжатым воздухом, подаваемым по шлангам от небольшогопередвижного компрессора с ДВС на тележке или в специальный продувочный агрегатот более крупного компрессора, находящегося на прицепном (иногда самоходномагрегате) вместе с битумным котлом. В последнее время сжатый воздух на такихагрегатах подогревается, что ускоряет и улучшает удаление влаги из трещин исушку их дна и стенок.

Заделка трещины битумноймастикой или другими специальными материалами в холодном или горячем состоянииможет выполняться различными приемами, зависящими от объема работ, наличияуказанных материалов и соответствующих средств заполнения трещин.

При небольших ремонтныхобъемах и наличии специальных холодных мастик (например, полиуретановых,акриловых) заполнение узких трещин (шириной до 5 — 6 мм) возможно простейшимпутем прямо из пластмассовых емкостей или шприцов с насадками или специальнымприбором по типу конусных леек (рис. 7.2).

При значительных объемахработ и использовании битума или битумной мастики заполнение трещинцелесообразно выполнять с помощью ручных специальных удочек, питаемых насосом,по шлангам из котлов с подогревом. Подобные удочки могут иметь на конце утюжкидля выравнивания места заделки трещины.

Рис. 7.2. Приспособления длязаливки трещин:
а — ручная заделка трещин из пластмассовой емкости и шприца с насадкой (фирма«Силмастер», США); б — прибор для заливки трещин,
1 — кожух; 2 — изоляция; 3 — блок; 4 — рукоятка управления; 5 — конус; 6 -шарик конуса; 7 — колесо

Современные битумныекотлы с мешалкой емкостью от 100 до 1500 л являются, как правило, мобильными наодноосном прицепе, который можно транспортировать со скоростью до 80 км/ч. Длясамостоятельного перемещения по ремонтируемой площадке со скоростью до 4 — 5км/ч они оснащаются собственным двигателем с гидроприводом. На прицепемонтируется также компрессорный агрегат производительностью не ниже 2,5 — 3 м3/мин,насосная установка и специальный газовый подогрев битумных материалов и воздухас автоматической регулировкой температуры (рис. 7.3). Присыпка места заделкитрещины минеральным материалом осуществляется с помощью небольших ручныхтележек с бункером емкостью 20 — 80 л, наполняемым минеральным порошком, пескомили крошкой. При проезде тележки вдоль или над заделанной трещиной открываетсязатвор бункера и происходит посыпка ее поверхности.

Кроме этих разновидностейсуществует сетка трещин на асфальтобетонном покрытии, как локальное разрушение.Если сетка трещин появилась из-за пучения или просадки основания, то в этомслучае участок покрытия с трещинами и основание вскрывают, производят заменуподстилающего грунта и после этого устраивают новое искусственное основание изпеска в нижнем слое, затем термоизоляционную прослойку из гидрофобногоматериала и последующие слои основания и покрытия.

В асфальтобетонных покрытиях аэродромов различаюттри вида трещин: трещины, возникающие в результате воздействия эксплуатационнойнагрузки; температурные трещины и трещины на стыках смежных проходовасфальтоукладчика и сменных захваток.

Первые два вида трещин -работающие, т. е. в процессе эксплуатации покрытия паз трещины претерпеваетвертикальные или горизонтальные перемещения. Третий вид развивается только засчет механических повреждений. Этот вид трещин ремонтируется простой заливкойбитумным герметиком, предотвращающим дальнейшее развитие дефекта. Для заделкиработающих трещин необходимо их преобразование в шов с последующей заливкой.

Рис. 7.3 Самоходный агрегат дляремонта трещин:
1 — цистерна; 2 — прицеп; 3 — бункер; 4 — компрессор; 5 — автомобиль; 6 -топливный бак; 7 — настил с бортом и сиденьями; 8 — воздухопровод; 9 -предохранительное устройство; 10 — манометр; 11 — битумопровод

Нарезка шва производится по направлению трещиныразмером около 10×15 мм специальной фрезой, которая оснащена зубчатымалмазным полотном. Ширина паза шва, устраиваемого на месте существующейтрещины, зависит от исходной ширины трещины и размера участков покрытий,находящихся между трещинами. Рекомендуемые размеры ширины паза шва, учитывающиетехнологические и конструктивные особенности существующих покрытий, находятся впределах 15 — 20 мм и расстояние между трещинами может составлять 25 — 30 м.Основные конструктивные особенности заключаются в соотношении глубины и шириныпаза шва. Наиболее благоприятными условиями работы для герметика являютсясоотношения ширины и глубины заливки соответственно 1:1 или 1:1,5, поэтому приширине паза шва 15 — 20 мм глубина паза должна составлять 40 — 50 мм. Следуетотметить, что в случаях устройства шва обязательно применение уплотнительногожгута, который выполняет сразу две функции. Первая — предотвращение чрезмерногорасхода герметика, вторая (основная) — создание условий для работы герметикатолько на изгиб или растяжение. Толщина уплотнительного жгута должна превышатьв 1,2 раза максимальное раскрытие паза шва, т.е. должна быть на 50% большепервоначальной ширины шва.

Технологическаяпоследовательность выполнения работ по заделке трещин, преобразованных в шов,следующая:

— разделка существующейтрещины в шов;

— очистка и просушка пазашва;

— укладка уплотнительногожгута;

— грунтовка паза швапраймером;

— приготовление(разогрев) герметика;

— заливка паза швагерметиком;

— удаление (принеобходимости) излишков герметика.

Приведенная технологиязаделки трещин в асфальтобетонных покрытиях предполагает использование герметизирующегоматериала, праймера и уплотнительного жгута. Герметики для заделки швов васфальтобетоне должны быть на битумной основе. Наиболее распространеннымиявляются отечественные битумные, полимерные мастики горячего применения типаБПГ-75, -90, -100, «Аэродор» (марки МГА и МГД).

Грунтовочным материалом(праймером) являются полимерные композиции любого вида.

В качествеуплотнительного жгута используют любой пористый или выполненный в виде шлангаматериал, который не претерпевает необратимых деформаций при температуре до200°С, не имеет влаговпитывающих свойств, то есть его поры замкнуты.

Предлагаемые средствамеханизации для выполнения ремонтных работ:

— фреза, позволяющаяразделать трещину в шов;

— механизм для расчисткишва;

— котел или заливщик, вкотором разогревается герметик и из которого производится заливка шва;

— устройство для укладкиуплотнительного жгута;

— механизм для грунтовкипаза шва.

7.2. Способы устранения поверхностныхдеформаций и разрушений

Способы устранения волн,наплывов и сдвигов на покрытии зависят от размеров и характера этих деформаций.При отсутствии разрывов покрытия эти дефекты устраняют укаткой от краев ксередине с перекрытием следов проходов катка на 20 — 25 см. Укатку производят вжаркую погоду или по предварительно разогретому покрытию тяжелыми каткамимассой 10 — 15 тонн. Большие по площади и высоте волны, бугры и сдвигифрезеруют или вырубают на всю толщину покрытия. После исправления основания сустройством шероховатой поверхности, стенки и основание грунтуют жидким битумоми укладывают свежую асфальтобетонную смесь. На небольших площадях эти дефектыустраняют термопрофилированием покрытия. Ремонтируемую поверхность очищают,разогревают до температуры на поверхности 160 — 180°С и на основании слоя 70 -80°С, разравнивают при необходимости, удаляя излишний или добавляя недостающийматериал, и уплотняют катками.

Выкрашиваниеасфальтобетонного покрытия может быть приостановлено поверхностной обработкой покрытия.Применяют такой способ поверхностной обработки, который сразу же послеокончания работ образует прочную корку, не нуждающуюся в дополнительномуплотнении.

Последовательность работпри этом способе следующая. Покрытие очищают от пыли и грязи поливомоечными иливетровыми машинами. С помощью гудронатора разливают жидкий среднегустеющийбитум СГ-15/25, СГ-25/40 или 50 — 75%-ный раствор вязкого битума БНД 60/90 вбензине с расходом 0,8 — 1,5 л/м. Розлив битума производят в холодном илиподогретом до 30 — 60°С состоянии. После розлива битума по нему рассыпаютгорячие с температурой 140 — 160°С каменные высевки размером 3-5 мм,предварительно обработанные битумом БНД 90/130, БНД 60/90, БНД 40/60 вколичестве 12-16 кг/м2. Каменные высевки должны быть из изверженныхпород, марки по прочности не ниже 800 МПа. Далее каменные высевки до ихостывания втапливают в покрытие катком. Если к началу укатки высевки остыли, топоверхностная обработка будет некачественной.

После первого проходакатка необходимо тщательно проверить ровность покрытия. Все обнаруженныепонижения или неплотные места, являющиеся следствием неравномерной россыпикаменных частиц, дополнительно присыпают горячими черными высевками иприкатывают последующими проходами катка. Если после окончания работ наотдельных местах обнаруживается избыток битума (жирные места), то их следуетпосыпать мелкими каменными высевками и прикатать двумя-тремя проходами катка Несхватившиеся каменные частицы необходимо смести после окончания работ.

7.3. Ремонт выбоин

При заделке выбоин вкачестве ремонтных материалов используют горячие, теплые и холодныеасфальтобетонные смеси, литой асфальтобетон, щебеночные и гравийные материалы,обработанные органическими вяжущими, влажные органоминеральные смеси (ВОМС) идругие составы, в том числе на основе битумных эмульсий.

Литой асфальтобетон,ВОМС, холодные смеси на эмульсиях, и другие аналогичные материалы допускаетсяприменять при пониженных температурах воздуха (до -5°С, иногда до -10°С).

Ремонт покрытий сиспользованием горячих асфальтобетонных смесей, как правило, выполняют в сухоевремя при температуре воздуха не ниже + 5°С.

Заделку выбоинрекомендуется производить битумосодержащей смесью, соответствующей составусмеси ремонтируемого покрытия. Однако сделать это не всегда возможно.

Необходимо стремиться киспользованию такой смеси, которая была бы близка к смеси в покрытии попоказателям прочности, деформативности и шероховатости. В реальных условиях дляремонта выбоин чаще всего используют мелкозернистые горячие асфальтобетонныесмеси типов Б, В и Г. Жесткие и прочные крупнозернистые и многощебенистые смеси(тип А) не очень технологичны для ручной работы на вспомогательных операциях.

Для ремонтных целейиспользуют горячую асфальтобетонную смесь с АБЗ. Доставку смеси с АБЗ к местуремонта покрытия целесообразно производить транспортным средством,оборудованным специальным термосным бункером, сохраняющим смесь в горячемсостоянии несколько часов.

7.3.1. Требования и правила подготовки ремонтируемогоучастка покрытия

Перед началом работ поремонту участков покрытий с выбоинами, проломами и другими аналогичнымиразрушениями требуется выполнить подготовительные работы.

Подготовка ремонтируемогоместа покрытия включает в себя следующие операции:

— очистку поверхности отпыли, грязи и влаги;

— разметку границ ремонтавыбоин прямыми линиями вдоль и поперек оси элемента аэродрома с захватомнеразрушенного слоя покрытия на 3 — 5 см, при этом несколько близкорасположенных выбоин объединяют одним контуром или картой;

— вырубку или холодноефрезерование материала ремонтируемого места покрытия по очерченному контуру навсю глубину выбоины, но не менее чем на 2 — 3 см, при этом боковые стенкидолжны быть вертикальными;

— очистку дна и стенокместа ремонта от мелких кусков, крошек и пыли;

— обработку дна и стеноктонким слоем горячего битума или битумной эмульсией.

Небольшие по площадивыбоины (до 2 — 3 м2) рекомендуется оконтуривать с помощью ручныхнарезчиков швов, снабженных специальными тонкими (2-3 мм) алмазными дискамидиаметром 300-400 мм.

По очерченному контуруудаляют материал слоя покрытия с помощью отбойного молотка с соответствующимнаконечником.

Отбойный молотокгидравлического типа весом 16 — 20 кг подключается к переносной гидростанции сдвигателем внутреннего сгорания или к гидроприводу самоходной холодной фрезы,самоходного виброкатка или другой техники.

Для указанной работыможет также быть использован пневматический отбойный молоток мощностью 0,8 -1,0 кВт с подключением его к соответствующему компрессору (расход воздуха неменее 0,5 м3/мин, давление не ниже 6-7 атм.).

При подготовке к ремонтуузких и длинных выбоин площадью более 2 — 3 м2 или трещин сразрушенными краями целесообразно использовать малогабаритные и компактныесамоходные или прицепные холодные фрезы, срезающие дефектный материал покрытияшириной 200 — 500 мм на глубину 50-150 мм. Как правило, фреза может пройти 200- 400 пог. м в час.

На значительных площадяхразрушенного покрытия возможно применение более крупных холодных фрез с большейшириной срезаемого материала (500 — 1000 мм) и максимальной глубиной до 200 -250 мм.

Отдельные Монтаж отопления холодныхфрез дополнительно оснащаются ленточным транспортером, подающим срезаемыйматериал в ковш фронтального погрузчика или кузов транспортного средства, чтозаметно сокращает объем ручных работ.

Обработку илиподгрунтовку дна и стенок оконтуренной выбоины, очищенной от мелких кусков ипыли, тонким слоем жидкого битума или битумной эмульсии (расход по битуму 0,3 -0,5 л/м2) рекомендуется выполнять с использованием специальныхсредств, машин и механизмов таких, как битуморазогреватель передвижной,битумный котел, автогудронатор, дорожный ремонтер и т. п. При этом следуетиметь в виду, что избыточная смазка битумом также плоха для качества сцеплениянового слоя покрытия со старым, как и недостаточная.

Очень эффективны длясмазки ремонтируемой выбоины малогабаритные установки (5 л. с.), подающиенасосом битумную эмульсию в разбрызгивающее сопло ручной удочки сошлангом длиной 3 — 4 м. Есть и более простые подобные агрегаты и установки снакачиванием эмульсии из бочки ручной помпой или переносным насосом с ДВС.

При малых объемах работ инебольших размерах выбоины подгрунтовку эмульсией можно выполнять из переносныхемкостей 10 — 20 л) с разбрызгиванием сжатым воздухом по принципупульверизатора.

7.3.2. Ямочный ремонт покрытий сиспользованием асфальтобетонной смеси

Подготовленную выбоинузаполняют ремонтным материалом слоями по 5 — 6 см с учетом коэффициента запасана уплотнение, который для горячих асфальтобетонных смесей составляеториентировочно 1,25 (щебенистые) — 1,35 (песчаные)

Если глубина выбоиныпревышает 5 — 6 см, допускается нижнюю ее часть заполнять черным щебнем стщательной ее заклинкой и обработкой жидким битумом. При ремонте выбоин надвухслойном покрытии, когда сцепление верхнего слоя с нижним плохое, покрытиевырубают на толщину верхнего слоя, а если разрушение распространилось и нанижний слой, то на всю толщину покрытия.

При небольших размерахвыбоин распределение и выравнивание смеси выполняют, как правило, вручную, а набольших ремонтируемых участках площадью более 20 — 25 м2 рекомендуетсяиспользовать небольшой тротуарный асфальтоукладчик с регулируемой ширинойукладки смеси в пределах 1 — 2 м или тротуарный асфальтораскладчик, наполняющийсвой ковш смесью, предварительно выгруженной самосвалом на покрытие.

После заполнения выбоиныгорячей асфальтобетонной смесью производят ее уплотнение специальнымивиброплитами или малогабаритными виброкатками.

Уплотнение уложеннойсмеси в изолированных одна от другой выбоинах площадью 0,2 –1 м2производят с помощью трамбовки массой 12 — 16 кг или предварительно нагретымиручными металлическими катками. Смесь уплотняют от краев к середине. Схемазаделки выбоин представлена на рис. 7.4.

Заделку выбоин выполняюттакже с применением литой смеси. С этой целью используют смесь V типа по ТУ-400-24-158-89 [12].

Смесь готовят на АБЗ и транспортируютк месту ремонта в специальных термос-миксерах, оснащенных поворотными сливнымилотками, позволяющими равномерно распределять смесь по поверхностиремонтируемой выбоины без уплотнения, слоем 5 — 8 см.

Подготовка ремонтнойповерхности ведется в той же последовательности, что и при ремонте сиспользованием обычной асфальтобетонной смеси. На участках площадью более 3 м2,сразу после укладки литой смеси распределяют черный щебень (ТУ-400-24-163-89)из расчета 5-8 кг/м2, который втапливается в покрытие подсобственной массой. По мере охлаждения покрытия невтопившийся щебень сметают.

В жаркое летнее время,для ускорения ввода покрытия в эксплуатацию предусматривается охлаждениеотремонтированных мест холодной водой с помощью поливомоечных машин с расходомводы примерно 2 л/м2.

Обнаруженные на покрытиидефекты, особенно в местах сопряжения со старым покрытием, немедленноисправляют. Отремонтированные участки должны быть на уровне примыкания ксуществующему асфальтобетонному покрытию.

Ремонт участков с просадкамии проломами выполняют в следующей последовательности: очерчивают границыпролома или просадки и в пределах контура вырубают асфальтобетон. После этогоразбирают искусственное основание и проверяют подстилающий грунт, который взависимости от состояния укрепляют вяжущими материалами или заменяют на другой,более устойчивый, затем восстанавливают искусственное основание и укладываютасфальтобетонную смесь.

Рис.7.4. Схема заделки выбоины:
1 — разметка выбоины; 2 — удаление поврежденногоасфальтобетона; 3 — смазка поверхности выбоины битумным материалом; 4 -заполнение выбоины асфальтобетонной смесью; 5 — уплотнение асфальтобетоннойсмеси

Проломы, возникающие врезультате пучения подстилающих грунтов, ремонтируют только после устройства новогоискусственного основания с термоизолирующим слоем.

7.3.3. Струйно-инъекционная холоднаятехнология ямочного ремонта покрытий

Струйно-инъекционнаятехнология заделки выбоин на покрытиях является одной из наиболеепрогрессивных. Данная технология с успехом применяется в некоторых странахЕвропы и в США в течение 10 -12 лет.

Струйно-инъекционныйметод заделки выбоин допускается применять в сухую погоду при температуревоздуха до -15°С [13].

Подготовка выбоины кремонту сводится к тщательной ее очистке от пыли, мусора и влаги путем продувкивысокоскоростной струей воздуха и к обработке поверхности выбоины битумнойэмульсией. Операция обрезки, разлома или фрезерования асфальтобетона вокругвыбоины в этой технологии может не производиться.

Заделка выбоиныосуществляется посредством ее заполнения мелким щебнем, предварительнообработанным битумной эмульсией в камере смешения. Все необходимые операциивыполняются с помощью одной установки (рис. 7.5). За счет вовлечения и подачищебня воздушной струей его укладка в выбоину происходит с высокой скоростью,что обеспечивает хорошую его упаковку (уплотнение), практически исключающуюнеобходимость в дополнительном использовании виброплит и виброкатков.

Для ямочного ремонта поструйно-инъекционной технологии рекомендуется использовать щебень фракции 5 -10 (15) мм и быстрораспадающуюся катионную (для кислых каменных пород,например, гранита) или анионную (для основных каменных пород, например,известняка) битумную эмульсию 50 — 60%-ной концентрации.

Рис 7.5.Последовательность выполнения операций при струйно-инъекционном способе заделкивыбоин:
1 — очистка; 2 — обмазка; 3 — заполнение и уплотнение; 4 — сухая присыпка

Предварительно влаборатории следует проверить прилипаемость битума к щебню и время распадаэмульсии, которое не должно превышать 25 — 30 мин.

Расход эмульсии дляподгрунтовки выбоины и обработки щебня в камере смешения установкиориентировочно может составлять 4 — 5% по весу.

Заделка выбоинывыполняется с помощью специальной установки самоходного или прицепного типа.

Основными элементамиустановки для струйно-инъекционного метода заделки выбоины являются (рис. 7.6):

— емкость с битумнойэмульсией (с подогревом);

— бункер с питателем илитранспортером для щебня (в прицепном варианте щебень подается из кузовасамосвала);

— нагнетатель воздуха;

— воздушный замок;

— камера смешения щебня сэмульсией;

— гибкий рукав сраздельной и совместной подачей воздуха, эмульсии и щебня к концевой насадкерукава и далее в выбоину;

— емкость с жидкостью дляпромывки труб, рукавов и насадки.

Все эти агрегаты могутстационарно монтироваться на легком прицепе или базовом грузовике. Пульт управлениявсеми операциями размещен в кабине грузовика, и водитель, не покидая рабочееместо, выполняет заделку выбоины.

Как правило, такимспособом ремонтируются выбоины небольшого размера диаметром не более 40 — 50см. Крупную по площади выбоину целесообразно заполнять щебнем с эмульсией почастям или секциям.

Рис.7.6. Принципиальная технологическая схема установки по заделке выбоин напокрытии струйно-инъекционным способом:
1 — жидкость для промывки труб; 2 — воздух; 3 — битумная эмульсия; 4 — щебень;5 — емкость для промывочной жидкости; 6 — кран промывочной жидкости; 7 -емкость для эмульсии; 8 — подогрев эмульсии; 9 — предохранительный воздушныйклапан; 10-воздушный фильтр; 11 — нагнетатель воздуха; 12 — бункер со щебнем итранспортер; 13 — воздушный замок; 14 — эмульсионный кран;, 15 — камерасмешения щебня с эмульсией; 16 — покрытие с выбоиной

Рис 7.7.Схема заделки выбоин по вакуумно-струйно-инъекционной технологии

Струйно-инъекционнаятехнология в последнее время подверглась дальнейшему качественномуусовершенствованию, суть которого свелась к замене очистки и сушки выбоиныпродувкой высокоскоростной струей воздуха на вакуумную очистку (рис. 7.7).

Высокопроизводительныйвакуумный насос отсасывает из выбоины мусор, пыль и влагу. Ее поверхность становитсяболее сухой и чистой, чем при обычном подметании или продувке сжатым воздухом.

Подгрунтовка битумнойэмульсией и заполнение выбоины щебнем, обработанным эмульсией, ввакуумно-струйно-инъекционной технологии аналогичны таким же операциям по струйно-инъекционнойтехнологии.

8.ОПЕРАТИВНЫЙ РЕМОНТ АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ

Оперативный ремонтосуществляется с целью устранения аварийных ситуаций, создающих предпосылки клетным происшествиям. Он проводится сразу после обнаружения дефектов и можетвызвать необходимость временного прекращения полетов.

К аварийным ситуациямотносятся следующие:

— засорение покрытий;

— оголение стержнейарматуры;

— сколы кромок плит;

— разрушение(выкрашивание) поверхности покрытия на глубину более 25 мм под 3-метровойрейкой.

Засорение покрытия

При обнаружениипосторонних предметов, включая продукты разрушения покрытия, на летном полетребуется немедленная очистка. Одиночные предметы удаляются вручную, а очисткаплощадей осуществляется при помощи КПМ или других машин, оборудованных щеткамии воздуходувными машинами типа ветровых.

Оголение арматуры

Оголение арматурныхкаркасов и сеток происходит в местах разрушения защитного слоя бетона.Выходящая на поверхность арматура представляет опасность для пневматиковколесных шасси, проходящих по ней воздушных судов. Прокол пневматиков арматуройсоздает аварийную ситуацию на аэродроме. Во избежание такой ситуации необходимозакрыть дефектный участок для движения до окончания производства ремонтныхработ.

Ликвидация обнаруженногодефекта включает два этапа:

— обрезка выходящих заплоскость поверхности покрытия концов арматуры с помощью газорезки заподлицо снеразрушенным бетоном;

— заполнение выбоиныбыстротвердеющим ремонтным составом с выравниванием поверхности на уровнесмежных плит покрытия.

В качествебыстротвердеющего ремонтного состава могут быть использованы составы на основецемента, полимербетон и др.

Выбор ремонтногоматериала зависит от времени схватывания, которое необходимо для достижения имминимально допустимых прочностных характеристик (прочность на сжатие 20 МПа).

Неровности покрытия

Неровности подтрехметровой рейкой могут возникнуть при значительном шелушении (разрушении)поверхности покрытия как цементобетонного, так и асфальтобетонного.Недопустимыми неровностями «аварийными», требующими оперативного ремонта,следует считать неровности, расположенные в поперечном направлении к движениюсамолетов, т.е. при укладке трехметровой рейки вдоль движения.

Неровности покрытиявеличиной свыше 25 мм, расположенные вдольдвижения, также являются недопустимыми, так как приводят к повышенной вибрациивоздушного судна или угрозе преждевременного износа пневматиков при торможении,но в то же время они не являются аварийными. Такие неровности должны бытьустранены в рамках текущего ремонта аэродромного покрытия.

Недопустимыенеровности на асфальтобетоне устраняются вырезкой дефектного участка покрытияна глубину 10 — 20 мм с помощью дорожной фрезы типа Wirtgen и укладкой на это место новогопокрытия. Причем состав укладываемой смеси должен отвечать требованиямпервоначального проектного состава покрытия.

Заменятьдефектную часть плиты можно при помощи сборных плит типа ПАГ илиасфальтобетонной смесью на всю глубину верхнего слоя покрытия. Марка плит ПАГ иконструкция асфальтобетонной вставки должны соответствовать несущей способностиремонтируемого покрытия. Также рекомендуется применять быстротвердеющиематериалы. В качестве быстротвердеющего ремонтного состава могут бытьиспользованы составы на основе цемента ВНВ, полимербетон, а также импортныеспециальные составы имеющие сертификат качества, например, материалы фирмы «Burke» (Burke FastPatch — 928).

Продольныенеровности на смежных плитах, превышающие допустимые пределы, могут бытьустранены заменой дефектной плиты или срезанием выступающей кромки плиты спомощью алмазных фрез на ширину 30 — 50 см.

Разрушенныекромки швов (трещин)

Разрушениекромок деформационных швов цементобетонного покрытия является наиболеераспространенным дефектом покрытия. Это относится как к продольным, так ипоперечным швам.

Ремонтразрушенных кромок швов плит как поперечных, так и продольных осуществляетсязаменой разрушенной части покрытия. Замена может быть осуществлена на полнуютолщину или на часть толщины плиты.Это определяется вскрытием дефектного участка вручную или пробным бурением(взятием кернов).

Замена разрушенной частиплиты на всю глубину осуществляется вырезанием дефектного участка с помощьюалмазных дисков и устройством на этом месте монолитной железобетоннойвставки-балки с пространственным арматурным каркасом. Ширина балки должна бытьбольше или равна толщине верхнего слоя покрытия. При изготовлении каркаса нужноиспользовать арматуру периодического профиля диаметром 12 — 16 мм с шагом 150 -200 мм. При ремонте указанным способом поперечных швов обязательно устройствохотя бы с одной стороны сквозного шва шириной 15 — 20 мм с последующей егогерметизацией по принятой на данном аэродроме технологии заполнения швов.Нижнюю часть шва следует заполнить любым податливым материалом, включаяпористый, для беспрепятственного восприятия температурных подвижек. С другойстороны балки необходимо устройство хотя бы ложного шва (по типу швов сжатия) споследующей его герметизацией.

При устройстве балки-вставкивдоль продольного шва устройство сквозного температурного шва необязательно,достаточно двух ложных швов с обеих сторон.

Замена верхнейразрушенной части плиты (1/2 — 1/3 толщины покрытия) осуществляется обрезкой поконтуру разрушенного участка бетона, расчисткой его площади от продуктовразрушения на требуемую глубину и укладкой на это место ремонтного состава. Приданном способе ремонта необходимо устройство шва шириной 15 — 20 мм со сторонысмежной неповрежденной плиты на всю глубину новой ремонтной накладки воизбежание скалывающего воздействия на нее смежной плиты при температурномрасширении бетона. Устройство ложного шва с противоположной стороны необязательно.

Потеря продольнойустойчивости

Первые проявившиесяпризнаки потери продольной устойчивости покрытия (уступы, сколы и т.п.) должныбыть тщательно исследованы и выявлены причины их появления. В случаеустановления причин, связанных с фактической потерей продольной устойчивости,необходимо принять срочные меры до появления аварийных деформаций, угрожающихбезопасности полетов.

Устранить причиныпродольной устойчивости покрытия можно нарезкой дополнительных швов расширенияна всю толщину верхнего слоя, которые должны погасить сжимающие усилия в плитахиз-за их температурных подвижек. Для этого на аэродроме проводятся исследованияи с учетом дорожно-климатической зоны, конструкции покрытия, прочности бетонаделается расчет ширины и шага устройства компенсационных швов (швов расширения)с разработкой их конструкции и рекомендациями по их герметизации.

Ямочный ремонт

Для проведенияоперативных ремонтных работ на нежестких аэродромных покрытиях наиболеецелесообразно применять специальные заранее приготовленные смеси холодногоприменения, не требующие дополнительных технологических операций после ихукладки в ремонтируемое покрытие.

При аварийном ремонтеиспользуются, как правило, такие способы временной заделки, которые не требуютспециальной подготовки выбоин, за исключением возможной их очистки от грязи,влаги, снега и льда.

Главное при таком ремонтесостоит в закреплении используемого материала в выбоине так, чтобы у него былосцепление с дном и стенками выбоины и чтобы частицы такого материала имелидостаточно прочные Работаем в Москве и Московской области между собой: битумных, цементных, полимерных илидругих склеивающих прослоек.

Для аварийного ремонтарекомендуется использовать известняковые, доломитовые или другие не оченьпрочные щебеночные материалы (фракции 5-20 мм), предварительно обработанные(«холодный» черный щебень) или обрабатываемые прямо в выбоине жидким битумом сПАВ или битумной эмульсией.

Некоторые из этихматериалов при соответствующих технологиях использования можно применять приотрицательных температурах воздуха до -15°С.

Для аварийного ремонтавыбоин рекомендуются специальные ремонтные смеси со сроком хранения в готовомвиде до 1 года, к таким смесям можно отнести «Репасфальт» (Германия), материал«Веспро», смесь «Силвакс» (США) и другие. Перед укладкой таких материалов нетребуется специальной адгезионной подготовки ремонтируемых участков, посколькуматериал обладает самоклеющимся свойством. «Репасфальт» может наноситься наповерхность даже при отрицательных температурах и на сырое основание. Посвежеуложенной поверхности можно сразу же открывать движение.

Целесообразно дляаварийного ямочного ремонта использовать струйно-инъекционный холодный способ.Однако из-за невозможности сделать тщательную очистку и подготовку выбоины срокслужбы такой заделки будет значительно ниже, чем в обычных нормальных условиях.

При отсутствииструйно-инъекционной установки заделка выбоины возможна путем заполнения еевручную холодным щебнем с одновременной его обработкой битумной эмульсией путемразбрызгивания. В итоге получится заделка выбоины щебнем, пропитанным битумнойэмульсией.

Метод пропитки щебня ввыбоине разжиженным и горячим битумом также практикуется с целью ликвидацииаварийной ямочности. В отличие от метода пропитки эмульсией, пропитка битумомсостоит в том, что сама пропитка выполняется до трамбования щебня. При этомбитум нагревают до температуры не ниже 170 — 180°С. Этот метод применяется дажепри пониженных температурах воздуха до -10°С.

В последние годы приметоде пропитки вместо битума используют полимерные материалы. В частности, приремонте выбоин полимербетоном, последняя заполняется щебнем, который затемпропитывается жидким составом на основе полиуретановой, акриловой или другойсмолы.

Такой ремонт возможен притемпературе воздуха в достаточно широком диапазоне температур. Движениетранспорта открывается через 30 мин.

Основным препятствием длякачественного выполнения аварийного ямочного ремонта служат: пониженнаятемпература воздуха, материала, выбоины и повышенная влажность материала,стенок и дна выбоин. Поэтому некоторые ремонтные технологии совершенствуются иразрабатываются с учетом этих факторов.

К таким технологическимприемам можно отнести Российский метод обратной пропитки, в котором битум,нагретый минимум до 170 — 180°С, попадая на оставшуюся на дне и стенках выбоинывлагу и на сырой щебень, вспенивается с кратностью до 4 — 6 и покрывает тонкимслоем поверхность выбоины и частиц щебня. Этот технологический прием ремонтаполучил название метод «обратной пропитки», так как проникновение битума междучастицами и зернами щебня идет снизу вверх.

Последовательностьвыполнения работ по этому методу следующая. После очистки выбоины от грязи,пыли, мусора и избытка влаги ее стенки и дно Заливают горячим битумом притемпературе 200 — 220°С с расходом на каждый см глубины около 1,0 л/м2или примерно на 20% глубины выбоины. Сразу же (так как жизнестойкость битумнойпены не превышает 20 — 30 с) выбоину заполняют щебнем (лучше черным),разравнивают и после прекращения пенообразования уплотняют трамбовкой. Методобратной пропитки дает положительные результаты при температуре воздуха не ниже+5°С.

Аварийный ямочный ремонтв неблагоприятных погодных условиях (сырость, холод) может быть выполнен такжевлажной органоминеральной смесью (ВОМС), заранее заготовленной и хранящейся наскладе ВОМС состоит из известнякового или доломитового щебня фракции 5-20 мм, пескас модулем крупности не менее 1,0, минерального порошка, вяжущего (гудрон,жидкий или разжиженный вязкий битум) и воды. Вместо щебня возможноиспользование отсевов дробления, ПГС, дробленого шлака.

Готовится такая смесь вхолодном виде в смесительных установках АБЗ, дооборудованных системой подачи идозировки воды в мешалку. После выгрузки из мешалки готовую смесьавтосамосвалом подают на склад, где она хранится в штабеле в течение несколькихмесяцев.

Ремонтируют такой смесьювыбоины глубиной не менее 3-4 см. Главное достоинство ВОМС состоит в том, чтоона используется уже в готовом виде по холодной технологии, на сухом или сыромпокрытии и при температуре воздуха до -10°С.

Уплотнение или набивкуаварийной выбоины щебнем лучше осуществлять путем многократного ударногонагружения поверхности заделки ручной трамбовкой весом до 20 — 25 кг с круглымили квадратным основанием подошвы и удельным статическим давлением подошвы впределах 400 — 500 кг/м2. Эту работу способна эффективно выполнитьтакже малогабаритная механическая трамбовка с ДВС весом 50 — 90 кг, имеющаястатическое давление подошвы 500 -1000 кг/м2 и совершающая 500 — 700уд/мин.

9.КАПИТАЛЬНЫЙ РЕМОНТ АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ

Капитальный ремонтпокрытий производят в случае, когда образование повреждений покрытия на ВПП, РДи МС происходит настолько интенсивно, что дальнейшее поддержание покрытия вэксплуатационной готовности посредством текущего ремонта становитсяэкономически нецелесообразным.

Если аэродромное покрытиенаходится в «закритической» стадии эксплуатации (табл.2.5), возможность его дальнейшей безопаснойэксплуатации решается на основании актов дефектации покрытия. Покрытие подлежиткапитальному ремонту при значении Sменее 2,5 для жестких покрытий и при значении Ро более 70 длянежестких покрытий аэродромов.

9.1. Ремонт монолитных цементобетонныхпокрытий

Капитальный ремонтжестких покрытий может быть произведен с использованием монолитного предварительнонапряженного железобетона, армобетона, цементобетона, сборных железобетонныхплит и асфальтобетона.

Конструкция слоя усиленияопределяется в соответствии с действующими нормативами по проектированиюаэродромных покрытий.

При капитальном ремонтежестких аэродромных покрытий с использованием цементобетона применяют комплектымашин те же, что и при новом строительстве.

Определение составабетонной смеси, технология производства работ, контроль качества приготовленияи укладки смеси, а также приемка готового покрытия должны проводиться как длянового строительства и отвечать требованиям СНиП 3.06.06-88 [14].

Капитальный ремонтжестких аэродромных покрытий асфальтобетоном выполняют с соблюдением норм иправил нового строительства асфальтобетонных покрытий.

Тип асфальтобетоннойсмеси и ее маркировку для различных участков аэродрома назначают в соответствиис ГОСТ9128-97 с учетом категории расчетной нормативной нагрузки и климатическойзоны расположения аэропорта [15].

Асфальтобетонное покрытиерекомендуется устраивать двухслойным. Толщину двухслойного асфальтобетонногопокрытия устанавливают в соответствии с требованиями действующих нормативов.

Капитальный ремонт илиусиление жестких аэродромных покрытий асфальтобетоном выполняют в два этапа.Сначала производят подготовительные работы, а затем устройство новогоасфальтобетонного покрытия.

В состав подготовительныхработ входит:

— очистка от грязи и пылии просушка старого цементобетонного покрытия;

— проверка ровности,продольных и поперечных уклонов на старом покрытии;

— исправление всехимеющихся на существующем покрытии дефектов методами и средствами, применяемымипри текущем ремонте;

— подгрунтовкаотремонтированной поверхности тонким слоем битумной эмульсии или горячимбитумом, для обеспечения сцепления укладываемого слоя асфальтобетона сцементобетонным основанием;

— устройстворазделительной прослойки над швами старого покрытия (из двух слоев пергамина);

— установка маяков встворе швов старого покрытия.

Для того, чтобыместоположение будущего деформационного шва не было потеряно, и совпало со швомв старом покрытии, в непосредственной близости от его края, с обеих сторон,напротив существующего шва устанавливают маяки.

При исправлении дефектовстарого покрытия особое внимание уделяют состоянию плит. Сильно разрушенныеплиты заменяются новыми, аналогичными по форме, толщине и прочности.

Пустоты под отдельнымиплитами ликвидируют путем устройства нового основания или нагнетанием под плитыпеска или цементного раствора. Швы старого покрытия должны быть очищены отстарой мастики, грязи, продуты сжатым воздухом и заполнены новой мастикой.Сколы углов, разрушенные кромки в швах плит заполняют горячей мелкозернистойили песчаной смесью с ее послойным уплотнением. Места заполнения предварительнообрабатывают тонким слоем битумной эмульсии или горячего битума.

Неровности старогопокрытия устраняют выравнивающим слоем, по которому укладывают нижний, а затемверхний слой покрытия.

При устройствеасфальтобетонного покрытия не на всю ширину и длину ВПП по краям новогопокрытия для плавного сопряжения его с существующим устраивают пандусы.

Основными рабочимиоперациями технологического процесса устройства покрытия являются:

— подача асфальтобетоннойсмеси к асфальтоукладчику;

— распределение смеси наширину укладки;

— предварительноеуплотнение смеси рабочими органами асфальтоукладчика;

— окончательноеуплотнение слоя катками.

При усилении иликапитальном ремонте жестких аэродромных покрытий классов А, Б и Васфальтобетонным слоем общей толщиной, не превышающей значений, указанных в СНиП 2.05.08-85, предусматривается егоармирование в местах расположения швов старого покрытия.

В соответствии со схемойармирования, определенной проектом, после устройства выравнивающего или нижнегослоя покрытия, в створе выставленных маяков раскладывают армирующую сетку маркиСПАП-КАМА или нитепрошивную сетку НПС. Крепление сетки производят двумяспособами в зависимости от графика производства работ — без перерыва летнойэксплуатации, т.е. в промежутках между полетами и с закрытием ВПП на времявыполнения работ.

При выполнении работ безперерыва полетов армирующую сетку приклеивают к нижнему слою горячим битумом. Сэтой целью, при помощи автогудронатора по поверхности слоя разливают горячийвязкий битум с расходом 0,3 — 0,5 л/м2 и по нему до его остыванияраскатывают армирующую сетку.

При производстве работ наВПП, закрытой для полетов на время работ, по нижнему слою раскладываютармирующую сетку, по которой затем автогудронатором распределяют 50%-нуюбитумную эмульсию с расходом 0,6 — 0,8 л/м2. После распада эмульсииустраивают верхний слой асфальтобетонного покрытия.

В последнее время для армированияасфальтобетонных покрытий рекомендуется использовать гибкие, рулонные,синтетические материалы типа геосеток «Хателит» (HaTelit), которые повышают долговечность асфальтобетонныхпокрытий и в частности их трещиностойкость. Геосетка — гибкая армирующаярешетка, изготавливаемая из высокомодульных волокон полиэстера, соединенныхмежду собой специальным образом так, что образуется сетка с ячейками разногоразмера [16, 17].

Армированиеасфальтобетонных покрытий целесообразно, как при усилении в процессе ремонта,так и при новом строительстве. Область применения геосетки и схемы армированияразнообразны и приведены ниже.

Большинство случаевремонта заключается в укладке новых слоев асфальтобетона, причем при устройстведвух — и трехслойных асфальтобетонных покрытий целесообразно армироватьасфальтобетон по схеме согласно рис. 9.1.

Для предотвращениявозникновения отраженных трещин в новом асфальтобетонном покрытии и увеличениямежремонтных сроков рекомендуется использовать гибкие армирующие геосетки всоответствии со схемой (рис. 9.2).

Рис.9.1. Армирование асфальтобетонных покрытий геосеткой при усилении существующихпокрытий и новом строительстве:
а — усиление существующего покрытия двухслойнымасфальтобетоном с целью повышения его трещиностойкости; б — армирование вновьустраиваемого асфальтобетонного покрытия с целью повышения еготрещиностойкости; в — усиление верхнего слоя существующего или вновьустраиваемого асфальтобетонного покрытия с целью повышения егосдвигоустойчивости

Рис.9.2. Конструкция существующей аэродромной одежды с асфальтобетонным покрытием,армированным геосеткой:
а — сплошное армирование; б — над трещинами; 1 — слой усиления изасфальтобетона; 2 — геосетка; 3 — выравнивающий слой из асфальтобетона илиподгрунтовка органическим вяжущим; 4 — существующие слои аэродромной одежды; 5- трещины в существующем асфальтобетонном или бетонном покрытий

Технологический процессустройства армирующей сетки состоит из следующих операций:

— подготовка слоя, накоторый укладывается геосетка;

— укладка геосетки;

— устройство вышележащегослоя из асфальтобетона.

При подготовкесуществующего асфальтобетонного покрытия его очищают от пыли и грязи. Приотсутствии неровностей на поверхности нижележащего асфальтобетонного слоягеосетка может укладываться без специальной подготовки поверхности, однако,поверхность покрытия должна быть сухой.

При наличии наасфальтобетонном покрытии разрушений на отдельных участках (шелушения,просадок, выбоин) их устраняют путем ямочного ремонта и розлива битума марокБНД 130/200 или 200/300 в количестве 0,5 — 0,8 л/м2 или 60%-нойбитумной эмульсии в количестве 0,6 — 0,9 л/м2 покрытия.

При глубине неровностейили колеи на старом покрытии более 1 — 3 см их следует предварительно заполнитьасфальтобетонной смесью и уплотнить.

Толщина выравнивающегослоя в уплотненном состоянии должна быть порядка 3-5 см. Выравнивающий слойможно устраивать из песчаного асфальтобетона.

Геосетку доставляют настроительную площадку в рулонах, масса которых составляет от 43 до 140 кг.Разгрузку рулонов производят вручную или с применением кранов. Рулоны геосеткивременно складируют таким образом, чтобы расстояние подноски рулонов к местураскладки не превышало 25 — 50 м.

При укладке геосетки навсю ширину ремонтируемого покрытия рулоны раскладывают параллельно оси элементааэродрома начиная с кромки. В процессе раскатки рулонов следят запараллельностью полотен геосетки, не допуская образования складок. Еслинеобходимо, то могут быть использованы специальные средства для прикреплениягеосетки к нижнему слою, например, гвозди с широкой шляпкой. При раскладкерулонов целесообразно создавать определенное натяжение полотен геосетки.Полотна геосетки раскладывают внахлест. При большом шаге между трещинами (более3 м) возможно устройство геосетки только над трещинами. Ширина нахлеста междупродольными краями полотен должна быть порядка 10-15 см, между торцами полотен- 20 — 25 см.

Возможна поперечнаяраскатка полотен геосетки, особенно при большой ширине перекрытия ею покрытия(при армировании различных площадок взлетно-посадочных полос аэродромов ит.д.). В этом случае улучшаются условия передачи нагрузки на геосетку, хотяколичество стыковых соединений увеличивается, поскольку приходится рулоныгеосетки длиной 150 м разрезать на полосы длиной по 15 — 30 м.

Ширина раскатки рулоновгеосетки зависит от ширины захвата асфальтоукладчика. Если укладкуасфальтобетонной смеси предполагается вести асфальтоукладчиком сопряженнымиполосами шириной 3,5 — 4,5 м, то геосетку раскатывают на ширину, превышающуюширину захвата асфальтоукладчика со стороны смежной полосы на 0,25 — 0,50 м.Соответственно ширине укладки асфальтобетонной смеси подбирают ширину рулоновгеосетки 1,1; 1,7; 2,2 или 3,6 м и их количество.

Технология устройствапокрытия из асфальтобетона, армированного геосеткой, при уширении аэродромнойодежды и в местах локальных деформаций предусматривает укладывать геосетку наширину одного рулона Необходимо только следить, чтобы геосетка укладываласьсимметрично относительно вертикального стыка (рис. 9.3; 9.4) с тем, чтобыобеспечивалась передача усилий от существующей конструкции к вновьукладываемой.

Укладка горячейасфальтобетонной смеси производится непосредственно после укладки геосетки всухую погоду при температуре окружающего воздуха весной и летом не ниже 5°С,осенью не ниже 10°С.

 

Рис.9.3. Усиление стыкового соединения аэродромной одежды геосеткой при уширенииэлементов аэродрома при капитальном ремонте

Рис.9.4. Усиление асфальтобетонного покрытия геосеткой при его ремонте только надтрещинами или другими дефектами существующего покрытия:
а — без ликвидации трещин; б — с фрезерованием и удалением асфальтобетона наразрушенных участках (h — глубина фрезерования)

Толщина укладываемогослоя из горячей смеси должна быть не менее 5 см в уплотненном состоянии.Уплотнение асфальтобетонной смеси и отделка поверхности производится по обычнойтехнологии.

Деформационные швы вверхнем слое асфальтобетонного покрытия нарезают по типу швов сжатия (ложныешвы). Для этого на готовом покрытии производят разметку швов по заранеевыставленным маякам с помощью натянутого шнура. Нарезку швов производят спомощью самоходных нарезчиков с алмазными или корундовыми дисками. Глубинанарезки деформационных швов должна быть не более 1/3 толщины верхнего слояпокрытия, а ширина 10 — 12 мм. Заполнение швов всеми видами герметизирующихматериалов производят только в теплую сухую погоду. Заполнению швовпредшествует их очистка, подгрунтовка стенок швов и укладка уплотнительногошнура. Заполнение швов мастикой производят при помощи заливщика швов,передвижных бачков или леек. Швы должны быть залиты аккуратно, безразбрызгивания по поверхности покрытия. Излишки мастики после остывания должныбыть удалены.

Эксплуатация покрытияпостроечным транспортом и строительными механизмами допускается только после заполненияшвов герметизирующими материалами.

Трещиностойкость слояусиления может быть обеспечена также применением специальных асфальтобетонов, втом числе асфальтобетона с добавками полимеров.

При проектировании асфальтобетонныхпокрытий слоев усиления следует предусматривать мероприятия по повышениютрещиностойкости, особенно при усилении цементобетонных покрытий. Методыпредупреждения образования трещин в асфальтобетонных слоях усиления изложеныболее подробно в учебном пособии [18].

9.2. Ремонт асфальтобетонных покрытий

Капитальный ремонт асфальтобетонныхаэродромных покрытий предусматривает устройство дополнительных слоевасфальтобетона, толщина которых рассчитывается с учетом категории разрушениясуществующего покрытия.

При капитальном ремонтеасфальтобетонных аэродромных покрытий, в зависимости от дорожно-климатическойзоны и категории нормативной нагрузки, используют либо укатываемыеасфальтобетонные смеси по ГОСТ9128, либо литую асфальтобетонную смесь II типа по ТУ-400-24-158-89 (виброасфальтобетон) [15,12].В нижнем слое покрытия допускается использование регенерированногоасфальтобетона. Технология производства работ по капитальному ремонтуаэродромных покрытий с применением асфальтобетонных смесей не имеетсущественных отличий от технологии устройства асфальтобетонных покрытий приновом строительстве.

Она должна отвечатьтребованиям СНиП [14],«Инструкции по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий» [19].

При устройстве покрытияиз виброасфальтобетона работы выполняют в соответствии с «Инструкцией поустройству дорожных покрытий из литого асфальта», «Инструкцией по строительствудорожных асфальтобетонных покрытий» и «Технологическими картами на капитальныйремонт».

Ремонт покрытия срегенерацией старого асфальтобетона осуществляют двумя основными способами: сповторным использованием старого материала, прошедшего регенерацию в заводскихусловиях, и с повторным использованием старого асфальтобетона, прошедшегорегенерацию непосредственно на месте строительства.

Выбор того или иногоспособа связан со степенью износа старого материала и экономическойцелесообразностью [20].Поток движения материалов при регенерации представлен на рис. 9.5.

Рис. 9.5. Поток движенияматериалов при регенерации: 1 — на заводе; 2 — «на месте»

9.2.1. Регенерация асфальтобетона назаводе

Переработка старогоасфальтобетона на заводе весьма трудоемкий и энергоемкий процесс, требующийстроительства специальных цехов, создания специального оборудования для регенерациистарого асфальтобетона и больших транспортных расходов по доставке снятогоматериала и обратно. Кроме того, необходимость добавления нового материаламинимум на 20 % делает этот метод нерентабельным по сравнению с другими.

Регенерациюасфальтобетона в заводских условиях осуществляют, когда необходимо устранитьдефекты не только верхнего, но и нижнего слоя покрытия, на специализированныхсмесительных установках периодического или непрерывного действия. Этот способприменяется при неудовлетворительном качестве материала покрытия дляиспользования его на месте и при необходимости удаления большого количестваматериала, вследствие значительных разрушений покрытия большой толщины. Однойиз основных операций этого способа является удаление дефектного слоя покрытия спомощью разлома или фрезерования. Фрезерование может осуществляться как спредварительным разогревом поверхности, так и без него (рис. 9.6).

Предварительноразмельченный или «кусковой» асфальтобетон поступает на АБЗ, где хранится доего переработки в штабелях. Если материал сфрезерован холодным способом, то прихранении он не слеживается. В случае горячего способа фрезерования дляпредотвращения слеживания материала в него добавляется песок или минеральныйпорошок. Материал, полученный разными способами, а также различный по виду исроку службы, должен храниться в различных штабелях.

Рис. 9.6. Классификация способоврегенерации асфальтобетона на заводе

Переработку старогоасфальтобетона осуществляют в специальных смесителях. Наиболее трудоемкой операциейпри переработке является нагрев без ухудшения свойств старого битума и безобразования большого количества дыма. Применяемые способы нагрева можноразделить на три основные группы: с прямым нагревом, с косвенным и с нагревомот перегретого каменного материала [21].

Прямой нагрев выполняетсяв обычных смесительных агрегатах барабанного типа. С целью устранения перегревастарого асфальтобетона в смесительных агрегатах устраивают теплорассеивающиеэкраны (рис. 9.7,а), предусматривают подогрев старого материала вдополнительной камере нагрева, раздельную подачу материалов и т.п. С помощьюэтого вида оборудования можно регенерировать смеси, содержащие до 70% старогоасфальтобетона. Косвенный нагрев производят с помощью теплообменных трубокспециального строительного агрегата (рис. 9.7,б), что исключаетнепосредственный контакт смеси с пламенем. С помощью таких установок можнорегенерировать смеси, содержащие до 100% старого асфальтобетона. При способе,когда перегретый каменный материал используют для нагрева старогоасфальтобетона, можно применять обычные смесительные установки (рис. 9.7,в, г),при этом в процессе смешения происходит теплообмен между перегретыми (дотемпературы 220 — 260°С) в барабане минеральными материалами и снятымматериалом, подаваемом в холодном состоянии. Основными достоинствами способов спрямым нагревом и с теплообменом между перегретыми минеральными материалами являетсявозможность использования стандартного оборудования после внесения некоторыхконструктивных изменений, но эти способы не отвечают требованиям охраныокружающей среды. Преимуществом установки с косвенным нагревом являетсявозможность регенерировать смеси, содержащие 100% старого асфальтобетона безснижения качества, кроме того этот способ полнее отвечает требованиям охраныокружающей среды. К недостаткам можно отнести конструктивную сложностьсмесителя и его низкую производительность. Существуют установки, в которыхсочетаются перечисленные методы.

Рис.9.7. Основные схемы установок для восстановления старого асфальтобетона:
а — прямой нагрев; б — косвенный нагрев; в, г — нагрев старого материала от перегретогокаменного материала (в — обычного типа, г — со сдвоенным сушильным барабаном).1 — бункер с измельченным старым асфальтобетоном, 2 — бункер с новымминеральным материалом; 3 — сушильный барабан, 4 — смеситель принудительногодействия с дозатором; 5 — емкость для битума; 6 — транспортное средство; 7 -горелка с защитным экраном; 8 — сушильный барабан с нагревом от горячих газов;9 — барабан с теплообменными трубками; 10 — обогащение битумом

Технология переработкистарого асфальтобетона на заводе следующая. Слой старого покрытия снимается:холодным фрезерованием, фрезерованием с разогревом покрытия или взламыванием;транспортируется на завод к смесителю и там хранится до момента применения.

В случае фрезерования спредварительным разогревом покрытия или взламывания необходимо дополнительноеизмельчение и просеивание материала для получения асфальтового гранулята.Полученный гранулят поступает на асфальтобетонный завод, его доля по отношениюк другим составляющим смеси определяется здесь же по результатам испытаний егохарактеристик.

Процесс приготовлениярегенерированной асфальтобетонной смеси выполняется по заданной программе.Готовая смесь с температурой 140 — 160°С выгружается в накопительные бункераили в кузова автомобилей самосвалов и транспортируется к месту укладки, гдеукладывается по обычной технологии.

9.2.2. Регенерация асфальтобетона «наместе»

При производстве работспособом повторного использования материала непосредственно «на месте»восстановление асфальтобетонного покрытия осуществляется за счет несколькихвыполняемых рабочих операций за один проход специального агрегата или набораагрегатов, обеспечивающих переработку и новую укладку смеси. При этом ремонтможет производиться как с разогревом поверхности старого покрытия (горячий метод),так и без разогрева (холодный метод), как с добавлением, так и без добавлениянового материала (рис. 9.8). Регенерация «на месте» выполняется различнымиспособами.

Каждый из известных способоврегенерации имеет свои преимущества и недостатки и, в зависимости от цели иусловий ремонтных работ может быть в том или ином конкретном случае наиболееэффективным.

Рис.9.8. Классификационная схема способов повторного использования асфальтобетона»на месте»

Существующие способырегенерации «на месте» асфальтобетонных слоев аэродромных одежд можно разделитьна две основные группы:

— с предварительнымразогревом асфальтобетона;

— без предварительногоразогрева асфальтобетона.

В свою очередь, каждаягруппа включает в себя несколько технологий производства работ.

Регенерацияасфальтобетона «на месте» с предварительнымразогревом

КОМПОПЕЙВ — сдобавлением пластификатора

Пластификаторрекомендуется вводить с целью замедления появления отраженных трещин, дляулучшения уплотняемости старого разрыхленного асфальтобетона, увеличения в немколичества вяжущего, а также для улучшения сцепления между слоями. В настоящеевремя пластификатор применяется в виде эмульсии типа рекламайта, циклогена,компдиля и им подобных.

Основные технологическиеоперации данного метода:

— рыхлениеасфальтобетона,

— введениепластификатора,

— перераспределениесмеси,

— планировка,

— уплотнение.

РЕФОРМИНГ — бездобавления новой смеси

Способ включает следующиетехнологические операции:

— рыхлениеасфальтобетона,

— перераспределениесмеси,

— планировка,

— уплотнение.

Применять способ ремонтаРеформинг (термопрофилирование) рекомендуется в следующих случаях:

— когдафизико-механические свойства асфальтобетона в процессе эксплуатации покрытияпрактически не изменились; когда асфальтобетон в покрытии содержит битум менеевязкий, чем требуется стандартом (при регенерации такого покрытия повторноеобразование колей можно исключить или замедлить за счет повышения вязкостибитума в результате нагрева покрытия);

— при толщинерегенерируемого слоя не менее 40 мм, а покрытия — 60 мм.

Применение этого методаснижает стоимость работ на — 50% по отношению к традиционным способам работ.

РЕПЕЙВИНГ — сдобавлением новой смеси, но без ее ремешивания со старой.

Режим Репейвинг(термоукладки) предусматриваетвосстановление покрытия с добавлением новой смеси в количестве 10 до 60 кг/м2,укладываемой поверх разрыхленной смеси старого покрытия. При необходимостивыдерживания старых высотных меток покрытия часть разрыхленного старогоматериала может быть удалена. При термоукладке восстанавливаются ровность ишероховатость покрытия и исправляется поперечный профиль. Ремонт можетвыполняться как «заподлицо» с недеформированной поверхностью покрытия, так и сповышением высотных отметок его ремонтируемого участка. Укладка новой смесиведется в едином технологическом процессе одной машиной, которая:

— рыхлит асфальтобетон,

— разравнивает,

— предварительноуплотняет,

— добавляет новую смесь,

— разравнивает,

— уплотняет.

На рис. 9.9 показанапоследовательность технологических операций, выполняемых способом Репейвинг.

Во всех случаях ремонтможно выполнять только при отсутствии деформаций нижележащих слоев аэродромнойодежды.

Общая толщина покрытиядолжна быть не менее 80 мм, а толщина регенерируемого слоя на 10 мм большемаксимальной глубины рыхления. Выполнение работ допускается при температуреокружающего воздуха не ниже +5 °С.

Машина для реализацииэтого способа называется Репейвер фирмы Виртген (ФРГ). В России для регенерацииасфальтобетонных покрытий данным способом выпускается комплект машин ДЭ-232,ДЭ-233.

Рис. 9.9. Последовательностьтехнологических операций, выполняемых в режиме Репейвинг

РЕМИКС (термосмешение) -с перемешиванием

В отличие от способаРепейвинг здесь разрыхленную старую асфальтобетонную смесь перемешивают сновой. При ремонте способом Ремикс можно устранять те же дефекты, как и приремонте способом Репейвинг. В отличие от ранее описанных способов, благодарянаправленному изменению физико-механических свойств старого асфальтобетона,данный способ можно применять без ограничений, связанных с качествомасфальтобетона ремонтируемого покрытия. Способ применим при ремонте, когда напокрытии много выбоин, волн, наплывов, а также для улучшения свойствасфальтобетонной смеси верхнего слоя старого покрытия. Для выбора новогосостава смеси с учетом свойств старого асфальтобетона из покрытия берут керны,исследуют смесь и проектируют новый состав с учетом имеющихся материалов ивяжущих. Расход новой смеси 25 — 50 кг/м2.

Последовательностьтехнологических операций следующая: разогрев, рыхление старой смеси сдобавлением новой и перемешивание. Весь процесс протекает в единомтехнологическом цикле на месте производства работ с помощью машин фирмы Виртген- Асфальторазогреватель и Ремиксер или с применением термопрофилировщика(ДЭ-234), оснащенного, кроме оборудования для термоукладки, также и мешалкой.Использование техники при ремиксировании показано на рис. 9.10.

Рис. 9.10. Использование техникипри ремиксировании

РЕМИКС-ПЛЮС — во время процесса ремиксирования наносится дополнительныйслой новой смеси

Распределительныйшнек, который загружается транспортером, укладывает на ремиксированный материалслой новой смеси. Результат — 100% применения старого материала с поверхностнымпокрытием из новой асфальтобетонной смеси. Уплотнение происходит одновременно.Ход работы Ремиксера по технологии Ремикс-плюс показан на рис. 9.11.

Регенерация асфальтобетона «на месте» без предварительного разогрева

Метод ремонта асфальтобетона на месте холодным способом заключается в холодномфрезеровании дефектного слоя покрытия, загрузке удаленного материала впередвижной смеситель, обеспечивающий добавку необходимых компонентов иперемешивание загруженных материалов, выгрузке готового материала в приемныйбункер асфальтоукладчика и укладке последним нового слоя из регенерированногоматериала.

Этот методприменяется при восстановлении участков с большой и однородной толщинойпокрытия, где эффективность фрезерования на большую глубину обеспечиваетэкономичность метода, несмотря на значительную трудоемкость.

Профилирование распределение смешение подача вяжущего и укладка

Рис.9.11. Ход работы Ремиксера по технологии Ремикс — Плюс:
1 — введение вяжущего; 2, 5 — 1-ый и 2-ой распределительные шнеки; 3, 6 — 1- йи 2-ой трамбующие брусы; 4 — подача смеси; 7 — слой новой смеси

РИСАЙКЛИНГ — сдобавлением вяжущего

В зависимости от толщиныслоев аэродромной одежды размельчение или разлом материала производят на всютолщину (если она менее 50 мм) или послойно (если более 50 мм). Если примененметод разлома, то через 0,5 -1ч кусковой материал размельчают передвижноймолотковой дробилкой за 2 — 3 прохода до максимального размера зерен 50 мм.После размельчения или разламывания материал собирают в валик и в негодобавляют катионную масляную или битумную эмульсию в количестве 1,5 — 3,0 л/м2или цемент до 40 кг/м2, при необходимости добавляется вода Холодныйресайклинг может выполняться с добавлением битумной эмульсии и цементаодновременно. При проведении работ послойно валик из размельченного материалаотодвигают и те же самые операции производят с нижележащими слоями. Материалверхних слоев в обратном порядке возвращают из валиков в корыто, разравнивают иуплотняют.

Технологические операции:

— измельчение,

— собирание в валик,

— введение вяжущего,

— перемешивание,

— планировка,

— уплотнение.

РЕЦИКЛИРОВАНИЕ — сдобавлением новых материалов

Данный вид работзаключается в измельчении материала покрытия (а при необходимости — частично иоснования) методом холодного фрезерования; подгрунтовке основания (если этонеобходимо); добавлении щебня, необработанного или черного, или сфрезерованногоматериала асфальтобетонного гранулята (если это необходимо); добавленииорганического или минерального вяжущего (например, цемента, или битумнойэмульсии, или в комплексе обоих видов вяжущего), воды, а также регенерирующихдобавок (если это необходимо); перемешивании компонентов; распределении смеси ввиде конструктивного слоя; уплотнении смеси. Все перечисленные операции должныпроизводиться «на месте», в сухую погоду при температуре воздуха не ниже +10°С.Работы выполняются в едином технологическом процессе с помощью машины фирмыВиртген — Рисайклер CR 4500.Схема процессов, реализуемых при работе Рисайклера CR 4500, показана на рис. 9.12.

Здесь перечислены далеконе все способы регенерации, то есть восстановление первоначальных, эксплуатационныхсвойств асфальтобетонных покрытий. Каждое из указанных направлений являетсярациональным, но в определенных условиях. Некоторые из перечисленных способовмогут применяться при текущем ремонте покрытий.

В настоящее времянаиболее распространенную технологию ремонта асфальтобетонных покрытийаэродромов обеспечивает комплект машин Ремиксер фирмы Виртген (ФРГ) сдополнительным разогревателем, обеспечивающий выравнивание поверхности сдобавлением новой смеси и перемешиванием. Машины типа Супер-1700-АРФ (фирмФогель и Филхабен) осуществляют разогрев покрытия, рыхление на глубину до 10см, перемешивание разрыхленного слоя и предварительное уплотнение. При этомдопускается укладка нового слоя на разогретый слой старого покрытия.Выравнивание при нагреве без добавления новой смеси реализуется машинамиРеформер фирмы Фогель (ФРГ). Выравнивание при нагреве с добавлением новой смесибез перемешивания осуществляют машины типа Репейвер фирмы Виртген (ФРГ) и CutlerEngineering Inc. (США).

Имеются также комплектымашин ДЭ-232, ДЭ-233, ДЭ-234, разработанные в бывшем СССР и применяемые нынепри ремонте на аэродромах.

Рис.9.12. Схема процессов, реализуемых при работе Рисайклера CR 4500:

1 -сфрезерованный материал существующего покрытия; 2 — добавление минеральногоматериала; 3 — приемочный агрегат изменяемой ширины; 4 — введениецементно-водяной суспензии; 5 — введение эмульсии; 6 — двухвальцовый смеситель;7 — распределительный шнек; 8 — трамбующий брус; 9 — укладывающий вибробрус спредварительным уплотнением; 10 — высокочастотный виброуплотнитель; 11 -укрепленный, предварительно уплотненный слой.

10.ПРИМЕНЕНИЕ АЛМАЗНОГО ИНСТРУМЕНТА ПРИ РЕМОНТЕ АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ

Из отечественного изарубежного опыта эксплуатации и ремонта аэродромных и дорожных покрытий хорошоизвестно, что применение алмазного инструмента в большинстве случаев имеетнесомненные преимущества перед другими, альтернативными способами разборкипотерявших свои эксплуатационные качества бетонных поверхностей, отслужившихинженерных сооружений, оконтуривания дефектных мест. Твердосплавный инструмент(фрезы типа «Wirtgen»), инструментыударного действия (отбойные молотки, перфораторы) нарушают внутреннюю структуруостающегося «здорового» материала, вызывают микротрещины в прилегающих к местурезания зонах, значительно уменьшают прочность на отрыв контактных поверхностейстарого материала и, таким образом, уменьшают долговечность отремонтированныхучастков. Алмазный инструмент не имеет этих недостатков, обеспечивает абсолютнобезупречные края реза и точность разделки.

Для резки бетона алмазныминструментом используют специальные машины — нарезчики, мощностью от 7 до 65 л.с. с приводом от бензинового, дизельного или электродвигателя, наиболее мощныемашины оснащены обычно гидравлическим приводом. Глубина разреза как по бетону,так и по асфальту достигает 60 см при диаметре режущего диска до 1,5 м.

10.1. Устройство алмазных дисковых пили сверлильных коронок

Алмазные дисковые пилысостоят из двух частей — стального диска и алмазной режущей части, выполненнойв виде сегментов или замкнутого режущего контура (рис. 10.1). Сверлильныекоронки состоят из трубы с крепежным элементом и алмазных сегментов (рис.10.1). Сегменты состоят из искусственных алмазов, спеченных в металлическойсвязке. Они напаиваются по периметру диска (торцу трубы коронки) илипривариваются с помощью лазерной сварки. Замкнутый режущий контур спекаетсянепосредственно с наружной кромкой диска (коронки). В середине дискарасположено отверстие для установки на вал машины.

Рис.10.1 Алмазные дисковые пилы и сверлильные коронки:
А — дисковая пила, Б — сверлильная коронка, В — защитныесегменты, Г — виды сегментов

10.2. Принцип работы алмазного инструмента

В сегментах находятся равномернорасположенные искусственные алмазы. Острые кромки кристалла, выглядывающего изудерживающей его связки, снимают слой за слоем разрезаемый материал.Одновременно с износом работающих алмазов происходит износ связки ивысвобождение новых кристаллов. Этот процесс называется самозатачиванием и онпроисходит постоянно во время резания бетона.

Алмазные дисковые пилыподразделяются на две основные группы: для сухого резания и для мокрой резки.Необходимым условием долговременной работы алмазного инструмента является егоэффективное охлаждение. Алмаз, как чистый углерод, при нагревании выше 1000°Спревращается в графит и преждевременно разрушается. Диски для сухой резкиохлаждаются воздухом, поэтому они выпускаются малых диаметров, где процессвоздушного охлаждения может быть эффективен. Кроме этого, их сегментыпривариваются более прочной лазерной сваркой. Период стойкости этих дисковвсе-таки ниже, чем у дисков для мокрой резки. Для увеличения продолжительностиих службы можно использовать воду в качестве охлаждающей жидкости.

Диски для мокрой резкивыпускаются различных диаметров. Ими запрещается резать без водяногоохлаждения. Начиная с Ø 600 мм сегменты напаиваются на тело диска, чтодает возможность многократного восстановления, напаивая новые сегменты взаменсработавшихся.

10.3. Выбор алмазного инструмента

Для эффективной иэкономичной работы алмазный инструмент подбирается для каждого конкретногоматериала. Различают диски и коронки:

для асфальта:

— с наполнителем высокойпрочности;

— с наполнителем средней прочности;

для бетона:

— свежего;

— старого;

— с наполнителем высокойпрочности;

— с наполнителем среднейпрочности;

— различного процентаармирования.

Для принятия решения о приобретенииалмазного инструмента необходимо взять пробы материала, на котором предстоитработать, и провести соответствующие испытания для подбора типа и концентрацииалмазов, параметров связки и пр.

При выборе дисков икоронок учитывают также вид и мощность применяемой машины, частоту вращениярежущего вала. Для учета этих факторов существуют специальные диаграммы итаблицы.

10.4. Виды алмазных сегментов

Для увеличения рабочегопериода инструмента его оснащают сэндвич-сегментами (рис.10.1). Они имеют особое строение: концентрация алмазов наружного слоя выше,чем внутреннего. У таких сегментов выше режущая способность, как и лезвияконьков, заточенных с желобком, лучше режут лед, чем лезвия, заточенные спрямыми углами. При работе сэндвич-сегменты полностью используют заключенные вних алмазы, сохраняя режущую способность до окончательного стачивания столбикасегмента, в отличие от обыкновенных сегментов.

При работе с абразивнымиматериалами, такими как асфальт и свежий бетон, для предотвращенияпреждевременного износа зубьев стального диска фирмы — производители применяют защитныесегменты Период службы такого инструмента значительно выше. Надисках для резания асфальта защитные сегменты изготавливаются в виде молотковыхили скошенных сегментов (рис. 10.1).

Литература

1.Руководство по эксплуатации гражданских аэродромов Российской Федерации (РЭГАРФ — 94) — М.: Воздушный транспорт, 1995. — 231 с.

2 Нормыгодности к эксплуатации аэродромов НГЭА — 90 — М.: Воздушный транспорт, 1992. -136 с.

3. СНиП 2.05.08-85 Аэродромы / Госстрой СССР.- М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. — 59 с.

4.Эксплуатация аэродромов. Справочник / Под ред. Л.И. Горецкого — М.: Транспорт,1990. — 287 с.

5.Руководство по ремонту аэродромных сооружений. — М.: ГПИ и НИИ ГА «Аэропроект»,1996. — 150 с.

6. КозловЛ.Н., Ральф Альте-Тайгелер, Виноградов А.П. Современные методы ремонта ипрофилактической защиты искусственных покрытий аэродромов и автомобильных дорог- М.: 1997. — 21 с.

7.Виноградов А.П. и др. Во что обходится отложенный ремонт /Автомобильные дороги,1998, № 5. — С.18-20.

8.Рекомендации по продлению срока службы искусственных покрытий жесткого типаэксплуатируемых аэродромов. — М.: Ассоциация «Аэропорт» ГА, 1997. — 23 с.

9.Виноградов А.П. Надежность и сертификация прочности цементобетонных покрытий аэродромов- М.: ИПП Министерство экономики Республики Беларусь, 1994. — 125 с.

10.Рекомендации по расчету и эксплуатационной оценки несущей способностиаэродромных сооружений — М.: Академия транспорта РФ, 1995. — 45 с.

11. СНиП 32-03-96. Аэродромы / Минстрой России.- М.: ГУП ЦПП, 1996. — 22 с.

12.Профессиональный условия ТУ 400-24-158-89. Смеси асфальтобетонные и литойасфальтобетон — М.: Госснаб РФ, 1989. — 15 с.

13.Современные методы и средства ямочного ремонта покрытий автомобильных дорогЛенинградской области. Дорожный комитет Ленинградской области -Санкт-Петербург, 1996. — 63 с.

14. СНиП 3.06.06-88 Аэродромы / Госстрой СССР.- М.: Стройиздат, 1989. — 111 с.

15. ГОСТ9128-97 Профессиональный условия. Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные иасфальтобетон. Минземстрой России, ГУП ЦПП — М.: 1998. — 24 с.

16. Technical Information «HaTelit» in RoadConstruction. Huesker Synthetics GmbH. Gesher/Westf., 1987.

17. The influence of HaTelit reinforced asphalt incomparison with unreinforced asphalt. Netherlands pavement consultants,Hoevelaken, January 1990.

18.Тригони В.Е., Лещицкая Т.П., Юрченко А.И. Повышение долговечностиасфальтобетонных слоев усиления при реконструкции аэродромов: Учебное пособие -М.: 1998. — 44 с.

19.Инструкция по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий. ВСН14-95 — М.: Департамент строительства, 1995. — 49 с.

20.Лещицкая Т.П. Методы повторного использования асфальтобетона//Автомобильныедороги, 1992, № 4. — С. 9-10.

21.Бахрах Г.С, Горлина Г.С, Эрастов А.Я. Регенерация асфальтобетонных слоевдорожных одежд — М.: ЦБНТИ Минавтодора РСФСР, 1981. — 65 с.

Услуги по монтажу отопления водоснабжения

ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495)744-67-74

Кроме быстрого и качественного ремонта труб отопления, оказываем профессиональный монтаж систем отопления под ключ. На нашей странице по тематике отопления > resant.ru/otoplenie-doma.html < можно посмотреть и ознакомиться с примерами наших работ. Но более точно, по стоимости работ и оборудования лучше уточнить у инженера.

Для связи используйте контактный телефон ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495) 744-67-74, на который можно звонить круглосуточно.

Отопление от ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ Вид: водяное тут > resant.ru/otoplenie-dachi.html

Обратите внимание

Наша компания ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ входит в состав некоммерческой организации АНО МЕЖРЕГИОНАЛЬНАЯ КОЛЛЕГИЯ СУДЕБНЫХ ЭКСПЕРТОВ. Мы так же оказываем услуги по независимой строительной технической эесаертизе.

СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ РЕМОНТА АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ

Учебноепособие

Рекомендовано УМО вузов РФ поавтотракторному и дорожному образованию в качестве учебного пособия поспециальности 291000 «Автомобильные дороги и аэродромы»

Москва1999

Рецензенты:д-р техн. наук, проф. В.П. Носов (МАДИ-ТУ); д-р техн. наук, проф. А. П.Виноградов (ГПИ и НИИ ГА Аэропроект); зам. начальника УРРАиАД ФАС России, канд.техн. наук А.А. Пчелин.

Учебноепособие посвящено проблемам ремонта аэродромных покрытий. Изложены новейшиетехнологии, машины и материалы европейского уровня, прошедшие апробацию вРоссии.

Наибольшеевнимание уделено текущему ремонту, показаны основные способы капитальногоремонта. Учтены особенности принятия технических решений в условиях финансовыхограничений.

Изложеныосновы концепции продления работоспособности искусственных покрытийсовременными методами, альтернативными капитальному ремонту. Показаныпреимущества применения алмазного инструмента в ремонтных технологиях.

Пособиепредназначено для студентов, обучающихся по специальности 291000 «Автомобильныедороги и аэродромы».

Оглавление

Введение

1. Организация ремонта аэродромных покрытий

2. Оценкаэксплуатационно-технического состояния аэродромных покрытий

3.Виды и причины деформаций и разрушений аэродромных покрытий

3.1. Основные факторы, вызывающие разрушениеискусственных покрытий

3.2. Деформации и разрушения жестких покрытий

3.3. Деформации и разрушения нежестких покрытий

4. Концепция восстановленияработоспособности искусственных покрытий

5 Текущий ремонт жестких покрытий

5.1. Очередность выполнения ремонтныхработ

5.2. Подготовка для ремонта поверхностей жесткихпокрытий и Профессиональный требования к подготовленным поверхностям

5.3. Герметизирующие материалы

5.3.1. Герметики холодного применения

5.3.2. Герметизирующие материалыгорячего применения

5.4. Ремонт деформационных швов и трещин

5.5. Профессиональный решения при ремонтежестких покрытий.

5.5.1. Устройство компенсационныхшвов

5.5.2. Замена разрушенных участков плит навсю толщину

5.5.3. Выравнивание поверхностипокрытия

5.5.4. Устранение сколов кромок плит

5.5.5. Герметизациядеформационных швов

5.5.6. Консервация трещин

5.5.7. Устранение шелушения

5.5.8. Устранение усадочных трещин

6. Требования к качеству отремонтированных покрытий

7. Текущий ремонт асфальтобетонных покрытий

7.1. Технология ремонта трещин

7.2. Способы устранения поверхностныхдеформаций и разрушений покрытий

7.3. Ремонт выбоин

7.3.1. Требования и правила подготовкиремонтируемого участка покрытия

7.3.2. Ямочный ремонт покрытий сиспользованием асфальтобетонной смеси

7.3.3. Струйно-инъекционнаяхолодная технология ямочного ремонта покрытий

8. Оперативный ремонт аэродромных покрытий

9. Капитальный ремонт аэродромных покрытий

9.1. Ремонт монолитных цементобетонныхпокрытий

9.2. Ремонт асфальтобетонных покрытий

9.2.1. Регенерация асфальтобетонана заводе

9.2.2. Регенерация асфальтобетона«на месте»

10. Применение алмазного инструмента приремонте аэродромных покрытий

10.1. Устройство алмазных дисковых пил исверлильных коронок

10.2. Принцип работы алмазного инструмента

10.3. Выбор алмазного инструмента

10.4. Виды алмазных сегментов.

Литература

 

ВВЕДЕНИЕ

Современныеаэродромные покрытия представляют собой сложные инженерные сооружения, кэксплуатации которых предъявляются высокие требования. Основой техническойэксплуатации аэродромных покрытий является соблюдение эксплуатационныхтребований, в частности своевременная диагностика состояния покрытий ивыполнение строительных мероприятий по проведению планово-предупредительныхремонтов.

В настоящиймомент словаря современных терминов в аэродромной и дорожной науке несуществует. В данном пособии авторы предлагают следующее толкование основныхтерминов и понятий, чтобы избежать многовариантности в понимании излагаемогоматериала.

Аэродромноепокрытие (термин «покрытие» означаетискусственное покрытие) представляет собой слоистые конструкции, для сооружениякоторых используется широкий перечень строительных материалов. Согласнопринятой терминологии в аэродромном покрытии различают три конструктивных слоя:

-собственно покрытие -верхний слой, непосредственно воспринимающий нагрузки от воздушных судов ивоздействие природно-климатических факторов. Покрытие может иметь два илинесколько слоев из одинакового материала, но имеющего отличия по составукомпонентов, и т. п.;

-искусственное основание — нижележащийслой или несколько слоев, обеспечивающих совместно с покрытием передачу и болееравномерное распределение вертикальной нагрузки от воздушных судов на подстилающеегрунтовое основание. В состав искусственного основания также входят слои,которые выполняют функции дренирующих, гидроизолирующих, противозаиливающих идругие;

-грунтовое основание — верхняя толща местного или привозного грунта соответствующим образомподготовленного перед устройством искусственного основания. На грунтовоеоснование в итоге передается вся нагрузка от самолетов и массы слоев покрытийискусственного основания.

В практикеотечественного аэропортостроения используют также термин «аэродромнаяодежда», при этом подразумевают собственно покрытие и искусственноеоснование.

-Работоспособность — состояниеэлементов покрытий, при котором они способны выполнять заданные функции,сохраняя значения заданных параметров в пределах, установленных нормативно-техническойдокументацией;

— ресурсомназываютпоказатель, характеризующий долговечность покрытия по его наработке от началаэксплуатации или ее возобновления после ремонта до наступления критическогосостояния;

-предельное (критическое) состояние покрытия -состояние покрытия, которое не обеспечивает дальнейшуюнормальную эксплуатацию воздушных судов;

-разрушение — повреждение конструкции вследствие проявлениядефектов;

-прочность покрытия — способность покрытия оказывать сопротивление нагрузкам без образования вних деформаций, превышающих предельно допустимые;

— несущаяспособность покрытий аэродромов — способность покрытия в течение заданного срока службывоспринимать максимальную по величине нагрузку, создаваемую воздушными судами;5

— долговечностьпокрытия (срок службы)- время нормальной эксплуатации до наступления предельного (критического)состояния покрытия;

-деформация -свойство материала изменять формы и размеры без изменения массы под действиемвнешних сил

— дефект — несоответствие конструкцииустановленным параметрам, нормативным требованиям;

-разрушение материала — процессмакроскопического нарушения сплошности материала в результате тех или иныхвоздействий на него;

-физический износ покрытия — постепенная утрата материалами первоначальных качеств, в результате чегоухудшаются эксплуатационные свойства покрытия.

В пособииизложены методы оценки эксплуатационного состояния аэродромных покрытий, виды ипричины деформаций и разрушений покрытий аэродромов, а также указаны способыпроведения ремонтов. Наибольшее внимание уделено технологии современныхспособов текущего ремонта, применению новейших материалов и средствмеханизации.

Пособиеограничивается рассмотрением основных, наиболее часто встречающихся случаевразрушений и деформаций искусственных покрытий аэродромов, а также важнейшихстроительных технологий их ремонта.

1.ОРГАНИЗАЦИЯ РЕМОНТА АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ

Дляобеспечения постоянной эксплуатационной готовности аэродромных покрытийнеобходимо своевременное проведение комплексов работ по их эксплуатационномусодержанию и ремонту [1].Наиболее совершенным методом организации ремонтных работ на аэродромах являетсяих проведение без прекращения полетов в оптимизированные по времени«технологические окна».

Продолжительность«технологического окна» должна быть достаточной для выполнения задания поремонтным работам. Кроме этого, необходимо учитывать время подачи к местуремонтных работ необходимых строительных материалов, средств механизации илюдей, обеспечить пропуск их по действующим участкам искусственных покрытий(до, после и во время действия окна).

Системы«технологических окон» следует распространить на первоочередные участкиаэродромных покрытий, лимитирующие пропускную способность аэропортов, а такжевлияющие на безопасность полетов.

В процессеэксплуатации аэродромов происходит разрушение покрытий, которое проявляется ввиде различных дефектов. К наиболее характерным деформациям и разрушениямаэродромных покрытий относятся:

— нацементобетонных и других покрытиях жесткого типа — шелушение и выкрашиваниеверхнего слоя покрытия, образование выбоин, раковин и трещин, отколы углов икраев, вертикальные смещения плит, потеря продольной устойчивости плит,разрушение стыковых соединений, сколы кромок плит и разрушение заполнителейшвов;

— наасфальтобетонных покрытиях — трещины, волны, наплывы, сдвиги, шелушение ивыкрашивание поверхности покрытия, просадки и проломы, расплавление ивыдувание;

— наоблегченных и переходных покрытиях — разрушения поверхностной обработки,образования колей, наплывов, волн, сдвигов, трещин и изломов, выбоин, просадоки проломов.

В основеправильной эксплуатации сооружений аэродромов лежит системапланово-предупредительных ремонтов. Эта система представляет собой совокупностьорганизационных и технических мероприятий как по надзору, уходу, так и по всемвидам ремонтов, проводимых в установленные сроки для предупрежденияпреждевременного износа покрытий, а также поддержания аэродромных покрытий впостоянной эксплуатационной готовности, исключая аварийные ситуации.

Ремонтаэродромных покрытий с устранением любых повреждений состоит изподготовительных и основных работ.

Подготовительные работы включают:

-периодический мониторинг, техническое обследование покрытий и сооружений,подлежащих ремонту;

— составлениеактов дефектовки, проектно-сметной документации, проекта организации ипроизводства работ по капитальному ремонту;

— подборподрядных ремонтно-строительных организаций и заключение с ними договоров;

— определениепотребности в материалах, конструкциях, — деталях, полуфабрикатах, машинах имеханизмах;

-установление сроков поставки необходимых материалов и оборудования,согласование их с планами и графиками работ;

— выполнениемероприятий, предусмотренных проектом организации и производства работ покапитальному ремонту.

К основнымработам относят подготовку поверхности ремонтируемых участков, приготовлениеремонтных материалов, их укладку и окончательную обработку, а также отделкуотремонтированных участков.

Привыполнении ремонтных работ должны быть соблюдены все технологические требованияи правила, что во многом определяет качество ремонтных работ, долговечностьпокрытия.

При организациипроизводства ремонтных работ необходимо учитывать правила и требования охранытруда, техники безопасности, производственной санитарии и противопожарнойбезопасности.

Ремонтныеработы на аэродромах подразделяются на текущие и капитальные.

Текущий ремонтаэродромныхпокрытий осуществляется путем проведения мероприятий, устраняющих мелкиеповреждения и неисправности покрытий без снижения их работоспособности.

Работы посвоевременному и систематическому предохранению элементов летного поляаэродрома, конструкций и аэродромных покрытий от преждевременного износаотносятся к текущему ремонту. Текущий ремонт подразделяется на плановый инепредвиденный (оперативный).

Плановыйремонт, которыйдолжен производиться по плану-графику, утвержденному руководителем предприятия,является планируемым по объему и времени его проведения.

Непредвиденный(оперативный) ремонтвыполняется по мере возникновения необходимости в процессе эксплуатацииаэродрома, аварийных ситуаций, угрожающих безопасности полетов. Повреждения аварийногохарактера должны устраняться немедленно.

Графикипроизводства текущего ремонта составляются на месяц или квартал. В нихуказываются объекты, подлежащие ремонту, наименование и объемы работ, срокивыполнения и исполнители. В графиках предусматривается первоочередноевыполнение тех видов работ, которые обеспечивают нормальную эксплуатацию исохранность отдельных элементов летнего поля аэродрома или конструкции.

Текущийремонт производят, как правило, в перерывах между полетами, без прекращениялетной эксплуатации по мере необходимости в течение года на всей площадипокрытия.

Ограниченностьвремени, отводимого на текущий ремонт покрытий, и необходимость поддержания ихв постоянной эксплуатационной готовности, обуславливают требования проводитьтакой ремонт в сжатые сроки, квалифицированно и с высоким качеством.

Длясокращения времени на производство ремонта покрытий в «технологические окна»необходимо осуществить следующие мероприятия:

— выполнить всжатые сроки все подготовительные работы;

— применятьте технологии ремонта, которые позволяют выполнить максимальный объемподготовительных работ, не препятствуя работе авиации;

-сконцентрировать на наиболее важных участках (или на наиболее трудоемкихработах) большее количество машин, механизмов и рабочей силы с целью выполнениямаксимального объема работ в минимальные сроки;

— максимальноувеличить выработку в отдельные окна;

-использовать наиболее эффективные материалы или технологии, позволяющиеускорить формирование покрытий.

Капитальный ремонт аэродромных покрытий производят с цельювосстановления и повышения эксплуатационных качеств аэродромных покрытий. Прикапитальном ремонте предусматривается выполнение значительных по объемам работпо устранению имеющихся разрушений покрытий с восстановлением при необходимостиискусственного основания.

Подготовка кустройству новых слоев при капитальном ремонте покрытий производится в основномтакими же методами и по той же технологии, как и при текущем ремонте.

Капитальныйремонт проводится с прекращением летной эксплуатации и предусматриваетвосстановление разрушенного покрытия (основания) на больших площадях.

Основнымидокументами проекта организации ремонтных работ являются: план и профильремонтируемого искусственного покрытия, календарный график выполнения работ посрокам, график поступления необходимых строительных материалов, характерныепоперечные профили, схемы размещения ремонтных подразделений с указаниемвремени занятия соответствующего участка работ каждым подразделением, схемаразмещения строительных материалов, схема допустимых перемещений в границахлетного поля механизмов, машин и рабочих, план расположения по фронту работсредств связи, ремонтных машин и механизмов, схема эвакуации механизмов, машини рабочих по окончании производства работ или в экстренных случаях.

Припроизводстве работ без прекращения летной эксплуатации капитальный ремонтпокрытия производится в ночное или дневное время в специально назначенныеперерывы между полетами.

При этом должныбыть обеспечены безопасность производства работ и летной эксплуатацииаэропорта, полностью закончен ремонт участка покрытия проектной ширины.

Необходимостьи назначение вида ремонта зависит от технического состояния искусственныхпокрытий (сооружений), элементов аэродрома, оцениваемого критериями предельногосостояния, при которых дальнейшая эксплуатация покрытий недопустима.

На критерийоценки предельного состояния главное влияние оказывает степень разрушенияпокрытия, в особенности его поверхностного слоя, поэтому оценка производитсяпутем количественного определения степени разрушения, деформирования,неровностей и износа покрытия на момент обследований.

Степеньразрушения аэродромных покрытий определяется на основании данных ихобследования, по результатам которых составляются акты и планы дефектовпокрытий с выводом о степени соответствия состояния покрытий требованиям НГЭА иоценкой их технического состояния [2].

Дляопределения технического состояния аэродромных покрытий и прогнозированиясроков их службы рекомендуется использовать различные методы оценки.

Порезультатам обследований рекомендуется строить графики зависимостей значенийоценки технического состояния от времени эксплуатации покрытия и посредствомэкстраполяции определить примерный ресурс, который позволит судить одолговечности покрытия, прогнозировать его дальнейшее состояние и вовремянаметить проведение тех или иных ремонтных мероприятий.

Назначение видаремонта взаимосвязано со сроками службы покрытий до капитального ремонта.Примерная периодичность капитальных ремонтов покрытий может использоваться дляпланирования ремонтных мероприятий [1].

2. ОЦЕНКА ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯАЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ

В процессеэксплуатации аэродромных покрытий под воздействием колесных нагрузок воздушныхсудов, эффектов струйного воздействия реактивных двигателей,погодно-климатических и гидрогеологических факторов происходит постепенноеснижение прочности всей аэродромной конструкции, связанное с внутренниминеобратимыми изменениями в отдельных слоях. Природные факторы (температура,осадки, колебания уровня грунтовых вод и др.) оказывают отрицательное влияниена работу аэродромных одежд, а также состояние поверхности покрытия.

В процессестроительства аэродромов неизбежны отклонения от проектных размеров конструкцийи свойств строительных материалов в пределах, допустимых нормами и правилами наприемку строительных работ.

Чтобыпредотвратить преждевременное разрушение аэродромных покрытий, необходимособлюдение эксплуатационных требований, создание системы контроля за состояниемпокрытия и конструкции на разных этапах их эксплуатации, организация системыпланово-предупредительных ремонтов. Развитие методов оценки несущей способностии эксплуатационного состояния аэродромных покрытий вызвано условиямиобеспечения безопасности полетов современных воздушных судов. С появлениемновой авиационной техники требования к аэродромным покрытиям существенновозрастают, что предопределяет развитие методов оценки несущей способности иэксплуатационного состояния, особенно поверхности аэродромных покрытий. Первыедефекты в момент их появления не оказывают заметного влияния на состояниепокрытия. В то же время первые дефекты способствуют, с момента их появления,развитию разрушения, вызывая снижение эксплуатационных качеств покрытия. Врезультате разносторонних исследований разработана система обобщенной оценкисостояния покрытия. Такая система дает возможность оценить эксплуатационныекачества покрытия и назначить необходимые ремонтные работы.

Исследованияи разработка ряда документов по данному вопросу выполнены 22 отделом ГПИ и НИИГА «Аэропроект» под руководством д.т.н., проф. Виноградова А.П.

Важноезначение при оценке эксплуатационного состояния жестких покрытий уделяетсяклассификации разрушений и деформаций поверхности плит, принятой в нормативныхдокументах. Так, категория разрушения жестких покрытий по СНиП2.05.08-85 определяется в соответствии с даннымитаблицы 2.1 [3].

В основеопределения необходимости проведения и назначения вида ремонта лежит оценкатехнического состояния покрытий и сопоставление его с принятыми критериями, прикоторых эксплуатация покрытия недопустима по условиям обеспечения безопасностивзлетно-посадочных операций. Оценка технического состояния производится путемколичественного определения степени разрушения и износа покрытий на моментобследования.

Таблица2.1 Категории разрушения жестких аэродромных покрытий

Категорияразрушения плит

Число плит, имеющихразрушения, %

Шелушение глубинойсвыше 1 см

Отколы кромок вместах швов

Сквозные трещины(продольные и поперечные)

Отколы углов,диагональные сквозные трещины наряду со сквозными продольными и поперечными

I

менее 10

II

от 10 до 30

менее 30

менее 20

III

св. 30

30 и более

от 20 до 30

менее 20

IV

не норм.

не норм.

св. 30

20 и более

 

Прочность инесущая способность покрытия могут быть достаточными, однако наличие на поверхностипокрытия большого количества дефектов может привести к предельному егосостоянию из-за снижения безопасности полетов в результате возможного попаданияв двигатели продуктов разрушения поверхности покрытия [4].

Степеньразрушения покрытий определяется на основании данных всестороннего ихобследования, по результатам которых проводится оценка их техническогосостояния; составляются акты дефектов по элементам летного поля, планы дефектовискусственных покрытий с указанием их вида и объема, акт с выводом о степенисоответствия состояния покрытий требованиям норм годности к эксплуатацииаэропортов, аэродромов и их оборудования.

Вседеформации, разрушения поверхностного слоя и конструкции покрытия в целомоцениваются количественно путем простейших инструментальных измерений нахарактерных участках покрытий (концевые и средние участки ИВПП, МС, РД и т.д.).Пригодность аэродрома к эксплуатации рекомендуется определять на основе анализахарактера и количества дефектов по сравнению с допустимыми. Однако степеньремонтного вмешательства зависит не только от вида и количества дефектов, но иот их численных характеристик, в том числе и отличных от предельных.

Существующиев настоящее время методики оценки состояния покрытий основаны на визуальнойдефектовке покрытий, «весовой» градации дефектов по степени их серьезности иопределении интегральной оценки состояния покрытий с учетом плотностираспространения дефектов по площади покрытия.

Дефектацияаэродромных покрытий выполняется с целью постоянного наблюдения за ихэксплуатационно-техническим состоянием. Определение состояния покрытийаэродрома проводится по элементам летного поля, раздельно для ВПП, каждой РД иМС. Процесс дефектации включает в себя два вида работ: периодические визуальныеобследования и инструментальные испытания, которые проводятся при необходимости[5].Периодичность дефектации покрытий аэродрома составляет, как правило, один раз вгод. В тех случаях, когда покрытия эксплуатируются самолетными нагрузками,превышающими расчетные, периодичность дефектации должна быть уменьшена (таблица2.2).

Таблица2.2 Периодичность дефектаций покрытий

Соотношение PCN/ACN

Количество дефектаций в год

1,0 и более

1

0,8-1,0

2

менее 0,8

4

 

Всоответствии с существующей методикой [4, 5] оценкасостояния жесткого покрытия по результатам дефектаций определяется по формуле:

До = Дтр·Qтр+Дск·Qcк+Дпл·Qпл+Дуст·Qуст,

где До- обобщенный показатель повреждений покрытий;

Дтр — показатель растрескивания плит;

Дск — показатель повреждения швов;

Дпл — показатель повреждений поверхностиплит;

Дуст — показатель наличия уступов плит;

Qтр, Qcк, Qпл, Qуст — коэффициенты весомости повреждений(дефектов).

Показатель Доопределяется по формуле:

где N1 — количество плит с повреждениями(дефектами);

No- общее количество плит.

Значениякоэффициентов весомости следует принимать:

Qтр = 0,05; Qcк = 0,1; Qпл = 0,03; Qуст = 0,2.

Общая оценкаэксплуатационно-технического состояния покрытия дается с использованиемчисленного значения показателя, определяемого по формуле:

S = 5,0-До.

Величина S не должна быть менее 2,5. В противномслучае состояние покрытия следует признать неудовлетворительным.

Оценкутехнического состояния асфальтобетонных покрытий следует производить порезультатам дефектации с помощью следующей формулы:

Ро =å Pi,

где Pi — показатель состояния по всем видамповреждений, определяемый по таблице 2.3 [5].

Таблица2.3

Показателисостояния покрытия в зависимости от степени дефектности

№ п/п

Наименование дефектов

Степень дефектности поклассификатору

Показатель состояния длянежестких покрытий Pi

1

2

3

4

 

 

0

0,0-0,0

1

Поперечные

1

0,0-2,4

 

трещины

2

2,4-4,8

 

 

3

4,8-7,2

 

 

4

7,2-9,6

 

 

0

0,0-0,0

 

 

1

0,0-4,0

2

Продольные

2

4,0-8,0

 

трещины

3

8,0-12,0

 

 

4

12,0-16,0

 

 

0

0,0-0,0

 

 

1

0,0-10,0

3

Частая сетка

2

10,0-20,0

 

трещин

3

20,0-30,0

 

 

4

30,0-40,0

 

 

0

0,0-0,0

 

 

1

0,0-4,0

4

Эрозия

2

4,0-8,0

 

 

3

8,0-12,0

 

 

4

12,0-16,0

 

 

0

0,0-0,0

 

 

1

0,0-3,2

5

Колея

2

3,2-6,4

 

 

3

6,4-9,6

 

 

4

9,6-12,8

 

Значение показателясостояния для нежестких покрытий рекомендуется принимать пропорционально объемуповреждений, в соответствии с «Руководством по ремонту аэродромных сооружений»,разработанном в ГПИ и НИИ ГА «Аэропроект».

Для оценки состояния приобследовании покрытий необходимо пользоваться классификаторами дефектов(таблица 2.4), которые позволяют учесть особенности обнаруженных дефектов.

Для пользованияклассификатором необходимо отнести обнаруженное повреждение (дефект) к одномуиз приведенных описаний, определить объем дефектов и по этим двум признакамоценить состояние покрытия по пятибалльной шкале (таблица 2.5).

Таблица2.4

Классификатордефектов

Установка дефектов

Показатель поврежденности

Степень дефектности

 

 

0

1

2

3

4

1

2

3

4

5

6

7

Продольные, поперечные трещиныв асфальтобетоне

Среднее расстояние междутрещинами (м)

Более 30

15-30

5-15

Менее 5

Частая сетка трещин наасфальтобетоне

Процент поврежденной площадипокрытия

Менее 5

5-20

20-50

Более 50

Эрозия асфальтобетона

Процент поврежденной площадипокрытия

Менее 5

5-20

20-50

Более 50

Колея в асфальтобетонномпокрытии

Глубина колеи (мм)

Менее 10

10-25

25-40

Более 40

Трещины в плитах бетонного(армобетонного) покрытия

Процент плит, имеющих трещины

Менее 5

5-10

10-20

Более 20

Сколы кромок бетонных(армобетонных) плит

Процент плит, имеющих сколы

Менее 2

2-5

5-10

Более 10

Шелушение бетона на поверхности

Процент плит, с шелушениемповерхности

Менее 5

5-10

10-20

Более 20

Уступы в швах, трещинах

Высота уступа (мм)

10

10-20

20-25

Более 20

Примечание: Допустимые неровности в виде уступовили волн составляют 25 мм для ИВПП и 30 мм для РД и МС.

Общая оценкасостояния покрытия производится с использованием данных таблицы 2.5 [5].

Таблица 2.5

Показателисостояния покрытий

Показатель состояния жесткихпокрытий S

Показатель для нежесткихпокрытий Ро

Состояние покрытия

Стадия эксплуатации

4,5-5,0

0-19

Отл.

Нормальная

3,5-4,5

20-39

Хор.

Нормальная

2,5-3,5

40-69

Удовл.

Критическая

менее 2,5

70 и более

Неудовл.

Закритическая

3. ВИДЫ ИПРИЧИНЫ ДЕФОРМАЦИЙ И РАЗРУШЕНИЙ АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ

3.1. Основные факторы, вызывающиеразрушение искусственных покрытий

Основнымифакторами, действующими на покрытие в период эксплуатации, являются:эксплуатационные и природно-климатические. В процессе эксплуатации подвоздействием нагрузок от воздушных судов на искусственные покрытия передаются:

— усилия,вызывающие вертикальные и горизонтальные напряжения в конструктивных слояхпокрытия;

— силовое итемпературное воздействие газовой струи реактивных двигателей самолетов итепловых машин в случае борьбы с гололедом.

Помимовоздействий самолетных нагрузок и газовых струй, аэродромные покрытия впроцессе эксплуатации постоянно подвергаются агрессивному воздействию целого рядаприродных факторов в зависимости от гидрологических и гидрогеологическихусловий местности, климата, геологии, рельефа, растительного покрова. Учетвлияния природных факторов является непременным условием проектирования всехтипов аэродромных покрытий.

Природныефакторы весьма разнообразны. Они действуют на покрытие раздельно и в различныхсочетаниях в зависимости от климатических, гидрогеологических и других условий.Особенно велико влияние температуры воздуха; воздействие сезонных, суточныхперепадов температуры воздуха; количество и распределения по сезонам годаосадков, промерзания грунтов, режима снегового покрова, силы, направления ипродолжительности преобладающих ветров. Наибольшее влияние на сроки службыаэродромных покрытий оказывают температура и влажность окружающего воздуха,поскольку от их хода и периодичности зависят водно-тепловой режим искусственныхоснований и подстилающих грунтов, температурные напряжения и деформацииискусственных покрытий. Кроме того, на эксплуатационное состояние аэродромныхпокрытий, в общем случае влияют правильность принятых технических решений припроектировании (оптимальное конструирование и точность расчетов покрытий,полный учет условий местности, учет роста интенсивности движения воздушныхсудов в перспективе); качество строительства (достаточное уплотнение оснований,качество исходных материалов, качество производства работ) и эксплуатационного ухода.

3.2.Деформации и разрушения жестких покрытий

Жесткие аэродромныепокрытия (бетонные, армобетонные, обычные и предварительно напряженныежелезобетонные) в процессе эксплуатации под воздействием нагрузок от воздушныхсудов и природно-климатических факторов постепенно изнашиваются, а когданапряжения и деформации, возникающие в плитах, превышают допустимые значения, -разрушаются.

К характерным дефектам иразрушениям жестких покрытий относятся: шелушение поверхностного слоя бетона,образование трещин, отколы углов и краев плит, вертикальные смещения плит, коробление,разрушение стыковых соединений и заполнителей швов [4].

Шелушение покрытия представляет собой отслаивание отповерхности плит тонких слоев бетона в виде чешуек толщиной 2-5 мм или тонкихлещадок до 40 мм и выкрашивание мелких частиц, составляющих бетон — песка,щебня, цементного камня. Шелушение покрытий происходит в результате нарушениясвязности цементного камня и заполнителей, что характерно для бетонов, имеющихневысокие показатели адгезии цементного камня к заполнителям, что может бытьследствием применения некачественных материалов и нарушения технологии бетонныхработ. На процесс шелушения покрытий значительно влияют эксплуатационныефакторы: многократное приложение нагрузок от воздушных судов; действие высокихтемператур и напора газовых струй реактивных двигателей; применениепротивогололедных химических реагентов.

Последствиями шелушенияпокрытия являются:

— уменьшение толщины покрытия,что снижает несущую способность;

— увеличениевлагозадержания на поверхности покрытия, что способствует развитию дальнейшегоразрушения, особенно в период заморозков и оттаивания;

— на покрытиях,поврежденных шелушением, более интенсивно образуется гололед;

— шелушение поверхностипокрытия способствует выкрашиванию крупного заполнителя бетона и являетсяначалом поверхностного разрушения, что приводит к образованию раковин, выбоин,а затем к сколам и проломам плит.

Выбоины образуются,в основном, в результате развития уже имеющихся выкрашиваний цементобетона подвоздействием повторяющихся динамических нагрузок от воздушных судов. Обычно ониимеют вид воронкообразных круглых или овальных углублений размером 5 -10 см вплане и глубиной до 8 -10 см.

Раковины имеют такую же форму, как и выбоины, но меньшихразмеров. Причиной их образования является применение неморозостойких крупныхзаполнителей, которые быстро разрушаются и выпадают из покрытия. Раковины могутпоявляться в результате недоуплотнения бетонной смеси и некачественной отделкиповерхности покрытия.

Трещины по характеру могут быть волосными, поверхностнымии сквозными. Силовые трещины в бетонных покрытиях образуются в техслучаях, когда напряжения, возникающие в бетоне, превышают предел его прочности.

Волосные трещины (сраскрытием менее 0,1 мм) в виде густоразвитой сетки или короткие по диагоналиобразуются преимущественно при усадке бетона. Усадка бетона являетсярезультатом плохого подбора состава бетонной смеси или несоблюдения правилухода за бетоном в начальный период твердения. Волосные параллельные трещиныобразуются также при недостаточном защитном слое над арматурой. Поверхностныетрещины бывают главным образом усадочного и температурного происхожденияи возникают при короблении плит и совместном действии изменения температуры иэксплуатационной нагрузки от воздушных судов. Поверхностные трещины постепенноувеличиваются в глубину и длину и часто разветвляются в разных направлениях.Образованию поверхностных трещин способствуют такие факторы, как несоблюдениетребований к подбору состава смеси, неправильный уход за свежеуложенным бетономи др.

Сквозные трещины возникаютобычно от совместного действия эксплуатационной нагрузки итемпературно-усадочных факторов при недостаточной несущей способности покрытия.Кроме этого, сквозные трещины развиваются из поверхностных под действиемпоследующих приложений нагрузок и погодно-климатических факторов. На угловыхучастках плит, особенно если они не армированы, а также на участках плит околодождеприемных колодцев часто образуются косые трещины. Они сильно разветвляютсяи имеют выкрошенные кромки. Трещины на краевых участках плит вдоль швовобразуются из-за некачественной нарезки швов, неправильной установки устройствв швах. Сквозные трещины наиболее интенсивно развиваются в тех местах покрытия,где прилагается многократно повторная колесная нагрузка — на концевых участкахИВПП, МРД. Причиной их появления является концентрация растягивающих напряженийв бетоне верхнего слоя над швами (в случае несовмещения швов в верхнем и нижнемслоях) вследствие проявления горизонтальных и вертикальных смещений плитнижнего слоя в зоне швов. Основная опасность сквозных трещин состоит в том, чтоони снижают несущую способность бетонных и армобетонных плит и создают условиядля проникновения воды через покрытие в грунтовое основание.

Отколы углов и краевплит являются дальнейшим развитием трещин на этихучастках под давлением колесной нагрузки. Таким разрушениям способствуетнедостаточная прочность бетона из-за плохого уплотнения, неправильная установкаштыревых соединений в швах, а также наличие зазоров между плитой иискусственным основанием, в результате чего углы плит работают на изгиб какконсоли. Под действием эксплуатационных нагрузок эти слабые участки плит (края иуглы) откалываются и обычно проседают или раскалываются на более мелкие части.

Разрушение кромок плит — результатплохой разделки швов. Сколы кромок наблюдаются при наличии уступов междусоседними плитами. Скалываются кромки и при температурном расширении бетона,когда соседние плиты в швах сжатия с большей силой упираются друг в друга.

С обломов кромок обычноначинается разрушение стыковых соединений. При шпунтовом шве сначаларазрушается полочка шпунта, а затем откалывается зуб шпунта. Разрушение штыревогосоединения начинается с образования трещин вдоль линии размещения штырей, из-заих смещения при бетонировании, а затем происходят сколы краевых участковплит. Разрушение кромок плит увеличивает ширину швов и создает большиенеровности на покрытии, что особенно сказывается при воздействии динамическихнагрузок.

Просадки и перекосыплит покрытий — результат потери несущей способностиискусственного основания или подстилающего грунта при недостаточном уплотнениив процессе строительства, неравномерной осадке и вымывании оснований из-подпокрытия. Смещению плит в вертикальном направлении способствует также пучениегрунта зимой. Вертикальные смещения и перекосы плит создают опасные условия дляэксплуатации воздушных судов.

Коробление плит возникает из-за отсутствия свободы их перемещенияпри температурных напряжениях, а также при некачественном выполнении стыковыхсоединений между плитами и потери продольной устойчивости.

Классификация основныхвидов разрушений жестких покрытий и способы их ликвидации представлены на рис.3.1.

3.3. Деформации и разрушения нежестких покрытий

Под воздействием различных нагрузок на покрытие и в зависимостиот ухудшения физико-механических свойств самого материала, связанного состарением вяжущего, на асфальтобетонном покрытии возникают деформации иповреждения в виде трещин, выкрашивания верхнего слоя покрытия с образованиемвыбоин, волн, сдвигов и наплывов, размягчения поверхности покрытия, просадок,расплавлений и выдуваний [4].

Трещины являютсянаиболее распространенным и опасным видом деформации асфальтобетонногопокрытия. Основной причиной образования трещин является появление васфальтобетоне растягивающих напряжений, превышающих силы внутреннего сцепленияи сопротивления его разрыву. Растягивающие напряжения возникают главным образомпри резких перепадах температуры. При быстром и резком понижении температурыасфальтобетон теряет пластичность, становится хрупким и, как следствие, теряетдеформативную способность.

При усилениицементобетонных покрытий асфальтобетоном в процессе эксплуатации могут появитьсяотраженные трещины над швами и трещинами плит основания. Основная причинаобразования таких трещин — раскрытие швов плит основания при понижениитемпературы, то есть вертикальное и горизонтальное перемещение кромок швов итрещин, а также эти трещины могут быть результатом плохой подготовки бетонногопокрытия к усилению или недостаточной толщины слоя усиления. Трещины могуттакже возникать из-за неоднородности подстилающих грунтов или переувлажненияотдельных мест и в результате наличия пучинистых грунтов.

Рис. 3.1. Классификация способов ремонта жесткихпокрытий в зависимости от вида их разрушения

Выкрашивание поверхностипокрытий — результат нарушения технологии производства работ по устройствупокрытий или использования некачественных материалов, приводящих кобразованию пористого неводоустойчивого покрытия. Если в асфальтобетонной смеси использован щебень, поверхность зерен которогопокрыта пылеватыми или глинистыми частицами, препятствующими хорошему сцеплениюс битумом, то плотность и водоустойчивость покрытия будут неудовлетворительнымии выкрашивание асфальтобетона неизбежно. Применение влажных минеральныхматериалов или укладка смеси в дождливую погоду, при которой в покрытииобразуется защемленная влага, нарушают сцепление битума с минеральным материаломи при замораживании вызывает опасные напряжения. При недостатке битуманарушается связность покрытия, а при перегреве смеси ослабляется способностьбитума к сцеплению с минеральным материалом. Выкрашивание покрытия ведет кобразованию выбоин.

Сдвиги и волны образуются из-занедостаточной температуроустойчивости асфальтобетона и плохого сцепления его соснованием. Асфальтобетон под действием солнечных лучей за счет солнечнойрадиации размягчается, теряет устойчивость и прочность. При действии на покрытиекасательных нагрузок, возникающих при торможении самолетов, происходит сдвигасфальтобетона с образованием бугров и волн. Сдвиги и волны могут возникать врезультате плохо подобранного состава смеси. Если асфальтобетон укладывается назагрязненное основание, сцепление покрытия с основанием ухудшается, что приприложении к покрытию горизонтальных усилий приводит к образованию сдвигов слояасфальтобетона с разрывами на нем.

Расплавление ивыдувание асфальтобетонногопокрытия происходит при длительном воздействии на него горячих газов, струйреактивных двигателей. Наиболее подвержены этому виду разрушения участкипокрытия в местах запуска и опробования двигателей самолетов. Применяемые внастоящее время асфальтобетонные смеси из-за недостаточной теплоустойчивостибитума и относительно слабого сцепления между собой частиц минеральныхматериалов в асфальтобетоне не могут практически противостоять длительномувоздействию горячих газов, истекающих из реактивных двигателей с большойскоростью.

 

Рис. 3.2. Классификация способов ремонта нежесткихпокрытий в зависимости от вида разрушения

Просадки асфальтобетонногопокрытия являются следствием неравномерной осадки основания и подстилающегогрунта, образующейся обычно при некачественном и неравномерном их уплотнении впроцессе строительства или при переувлажнении подстилающих грунтов в периодэксплуатации. При несвоевременном устранении причин, вода скапливается впросевших местах покрытия, разрушает асфальтобетон, проникает в основание и придействии внешней нагрузки может привести к пролому покрытия.

Классификация характерных дефектов асфальтобетонныхпокрытий и рекомендуемые способы их ликвидации представлены на рис. 3.2.

4. КОНЦЕПЦИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ИСКУССТВЕННЫХ ПОКРЫТИЙ

До недавнего времени внашей стране не использовались специальные технологии восстановленияработоспособности покрытия. Как правило, выполнялись только капитальные ремонтыпосредством укладки нового слоя. Специалистами фирмы «Ирмаст-Холдинг»,совместно с учеными ГПИ и НИИГА «Аэропроект», разработана новая концепцияпроведения ремонтных мероприятий. «Ирмаст-Холдинг» — это ведущая в СНГ в своейобласти компания, объединяющая предприятия, специализирующиеся на проведениикомплекса мероприятий по продлению ресурса аэродромных и дорожных покрытий.

Основные моментыконцепции восстановления работоспособности покрытия заключаются следующем.

Эксплуатационно-техническийресурс аэродромного покрытия продлевается за счет периодического выполненияремонтных работ, направленных на устранение возникающих повреждений, недопуская их развития и накопления.

Большой вклад в развитиеконцепции восстановления работоспособности искусственных покрытий внес д.т.н.,проф. Виноградов А.П., в вопросы прогнозирования сроков службы — д.т.н., проф.Носов В.П.

Сегодня мы располагаем всем необходимым для того,чтобы реально уйти от сложившейся практики постоянного устройства новых слоев(выполнения капитального ремонта) покрытия. Мы имеем [6,7,8,9]:

— ряд специальныхсовременных ремонтных технологий, позволяющих восстанавливать утраченныеэксплуатационные свойства покрытий и продлевать срок их службы;

— профессиональноподготовленные специализированные организации, способные выполнятьремонтно-восстановительные работы на современном уровне;

— положительный опытэксплуатации зарубежных и российских аэродромов, где за счет ежегодногопроведения восстановительных ремонтов продлевался срок службы покрытия;

— теоретический аппаратрасчета покрытий на надежность, позволяющий оценивать и прогнозировать срокиремонта, предупреждая наращивание повреждений.

Изменение показателяэксплуатационного состояния аэродромного покрытия может быть представлено ввиде кривой износа покрытия (рис. 4.1) [7, 10].Такие кривые разрабатываются для любого реально существующего искусственногопокрытия, находящегося в определенных климатических и грунтово-геологическихусловиях. По оси ординат откладываются показатели эксплуатационного состоянияпокрытия S по обычной пятибалльнойшкале, по оси абсцисс — срок службы покрытия t . Износ покрытия при t = 0 (новое покрытие) нулевой, оценка S = 5 (таблица 2.5).

Рис. 4.1. Прогнозирование срокаслужбы покрытия

Как показывает опытэксплуатации отечественных аэродромов, примерно через 20 лет (t = 20) на покрытии накопится такое количестводефектов, что показатель эксплуатационного состояния достигнет закритическойотметки S = 2. Проведениеремонтных работ позволит повысить оценку S до максимально возможной для покрытия в этомвозрасте S = 4.

Эти мероприятия позволятувеличить срок службы покрытия, как это видно из графика, примерно на 8 лет.Однако этого же эффекта, но с меньшими финансовыми затратами, можно былодостигнуть, проведя ремонт покрытия при достижении им оценки S = 3. На графике это решение отмечено траекториями1 — 2 и 3 — 4. Если принять стоимость ремонта по траектории 1 — 2 за 100 %, тосуммарные затраты на проведения ремонтов в точках 1 и 3 (траектории 1 — 2 … 3- 4) составят 168 %. Эта цифра получена с учетом дисконта, связанного сотсроченным на 4 года вложением средств во второй ремонт. Более крупныеремонтные мероприятия по устранению дефектов, накопившихся за 20 летэксплуатации, (траектория 5-4) обойдутся в 1093 % стоимости. Очевидно, чтостоимость комплекса работ, объединенных понятием «текущий ремонт», много меньшезатрат на капитальный ремонт (в 8 -12 раз), а продление срока службы может бытьне меньшим — до 8 лет.

Затраты на эксплуатационное содержание и ремонтцементобетонных покрытий могут быть весьма небольшими, если эти мероприятияпроводятся своевременно, правильно проведена диагностика и определеныПрофессиональный решения. Стоимость «отложенного» ремонта возрастает пропорциональновремени отсрочки (рис. 4.2). Необходимость в текущем ремонте при егоневыполнении перерастает в требование проведения планового ремонта.

Рис. 4.2. Стоимость ремонтных работ

Рис. 4.3. Развитие основныхдефектов

Придется ликвидироватьдефекты на 2 стадии их развития (рис. 4.3) Это дороже в 4 — 5 раз. Ремонтдефектов на 3 стадии развития будет стоить в 16 раз больше, чем на 1 стадии.

Для того, чтобы напокрытии не развивались и не накапливались повреждения, ремонтные работыцелесообразно проводить как специализированными подрядными организациями, так исилами аэродромных служб, в зависимости от видов и объемов повреждений (табл.4.1). Небольшой объем работ по устранению ряда некрупных разрушений выполняетсясилами эксплуатационной службы в порядке регламента технического обслуживанияпокрытий. Определенные виды дефектов, для ремонта которых требуется мощная идорогостоящая техника, ремонтируются специализированными фирмами.

Таблица4.1

Номенклатураремонтных работ

№ п.п.

Наименование работ

Процент поврежденных плит

Текущий ремонт, выполняемыйэкспл. службой

Ремонт, выполняемыйспециализированными подрядными организациями

Плановый

Капитальный

от

до

1

2

3

4

5

6

1

Устройство компенсационных швов

Выполнять не рекомендуется

Объем работ определяетсятехнической документацией

2

Замена участков плит на всютолщину

Выполнять не рекомендуется

8…10

более 10

3

Устранение уступов и просадок плит,выравнивание (фрезерование) поверхности покрытия

Выполнять не рекомендуется

8…10

более 10

4

Устранение сколов, кромок плит

до 1….2

1…2

8…10

более 10

5

Герметизация деформационныхшвов

до 15…20

15…20

до 100

100

6

Консервация трещин

До 1….2

2…5

15…20

более 20

7

Устранение шелушения

Выполнять не рекомендуется

15…20

более 20

8

Укрепление поверхностного слоя,устранение усадочных трещин

до 100

до 100

до 100

5.ТЕКУЩИИРЕМОНТ ЖЕСТКИХ ПОКРЫТИИ

Самые долговечныеискусственные покрытия — это покрытия на основе минеральных вяжущих. Этимобусловлено их широкое распространение на аэродромах в нашей стране и во всеммире. Однако срок службы аэродромных одежд в странах СНГ существенно ниже, чемна аналогичных объектах за рубежом. Причинами такого положения дел могут бытьошибки в проектировании, строительстве и невысокое качество эксплуатационногосодержания и ремонта покрытий. В настоящем пособии рассматривается лишь третьягруппа вопросов — эксплуатационное содержание и ремонт покрытий.

5.1. Очередность выполнения ремонтныхработ

К ремонту покрытий частоприступают в тот момент, когда на покрытии накопилось значительное количестводефектов и появилась угроза безопасности полетов. В условиях дефицита средствнеобходимо разработать приемлемую с финансовой и технической точек зренияпрограмму продления ресурса покрытий, этапы проведения ремонтных мероприятий.Очередность ликвидации дефектов устанавливается на основе обследованиясостояния аэродромной одежды, выявления причин образования разрушений и сучетом значимости (весомости) различных видов повреждений покрытий. Для каждойвзлетно-посадочной полосы должна быть разработана индивидуальная программаремонта.

На основании обобщенияотечественного и зарубежного опыта ремонта аэродромных покрытий, Комитетом поаэродромному обеспечению Ассоциации «Аэропорт» ГА рекомендована примерная(базовая) очередность проведения ремонтных работ [11]:

— устройствокомпенсационных швов;

— замена разрушенныхучастков плит на всю толщину;

— выравниваниеповерхности покрытия;

— устранение сколовкромок плит;

— герметизация швов;

— консервация трещин;

— устранение глубокогошелушения;

— устранение усадочныхтрещин;

— укрепление поверхностибетона.

Первым по важности в этойпоследовательности ремонтных мероприятий стоит работа по устройствукомпенсационных швов.

Существующиетемпературные швы на многих ВПП засорились и не работают, или вообщеотсутствуют. В летнее время, особенно в период высоких температур, покрытиенаходится в напряженном состоянии. У цементобетонных плит нет возможности длягоризонтального перемещения при температурном расширении. В этих условияхинтенсивно идет образование сколов, разрушение плит, нарушается ровностьпокрытия, создаются условия для потери продольной устойчивости (коробления).Для устранения причин образования этих дефектов необходимо предусмотретьмероприятия по сбросу перенапряжений покрытия, компенсации температурныхудлинений плит. Устройство компенсационных швов — главная мера попредотвращению коробления и торможению процессов разрушения плит.

5.2. Подготовка для ремонта поверхностей жестких покрытийи Профессиональный требования к подготовленным поверхностям

Подготовка покрытий кремонту выполняется с целью обеспечения высокой прочности сцепления ремонтныхматериалов со старым ремонтируемым покрытием. От тщательности очисткиповерхности зависит сопротивляемость разрушению отремонтированных участков,долговечность и надежность ремонта.

Требования к подготовкебетонных конструкций и способам производства работ устанавливаются взависимости от степени разрушения и материалов, планируемых для их ремонта.Обычно применяют строительные материалы на основе органических и минеральныхвяжущих. К органическим строительным материалам относятся материалы на основеискусственных смол: термопластических, эластомерных, реактивных или ихкомбинаций. К минеральным строительным материалам относятся материалы на основеминеральных вяжущих и полученные из природного минерального сырья.

В общем случае различаютчетыре способа подготовки бетонных поверхностей:

— механический. Используются перфораторы, отбойные молотки,проволочно-игольчатые пистолеты, металлические щетки, пескоструйные идробеструйные установки, шлифовальные машины и фрезы;

— термический. Используются пропановые илиацетиленово-кислородные горелки с температурой пламени от 600 до 3200°С;

— химический. Применяются соляная или фосфорная кислоты;

— гидравлический. Применяются водоструйные установки высокого (20 -180 атм.) и сверхвысокого (600 — 1200 атм.) давления воды.

В зависимости от условийпроизводства подготовительных работ и необходимых темпов их выполнения внекоторых случаях следует использовать комбинированные способы подготовкиповерхности, сущность которых заключается в последовательной обработкеповерхности несколькими из перечисленных выше способов.

Механический способобработки бетонных, армобетонныхи железобетонных конструкций предпочтительно применять во всех случаяхнезависимо от степени разрушения и применяемых для ремонта материалов.

Термический способ используется при небольшой глубине повреждениябетонной поверхности (3-5 мм), загрязненной смолами, маслами, остатками резиныи другими органическими соединениями. За термической обработкой покрытия всегдадолжна следовать механическая или гидравлическая обработка.

Химический способ используется только там, где механическаяобработка невозможна по санитарно-гигиеническим условиям или в стесненныхусловиях. Обязательным условием после применения химического способа обработкиявляется обильная промывка бетонных поверхностей водой.

Сильно загрязненныенефтепродуктами, жирами и другими органическими соединениями бетонныеповерхности, обладающие достаточной прочностью, подлежат очистке иобезжириванию растворами поверхностно-активных веществ.

Гидравлический способ можноприменять во всех случаях и при любой степени разрушения бетона, за исключениемслучаев, когда для ремонта используются материалы на основе искусственных смолили когда на месте производства работ не допускается изменение влажностиокружающей среды.

При выборе способаподготовки бетонной поверхности для производства ремонтных работ следуетучитывать влияние его на изменение прочности бетона на отрыв. Величинаотносительного изменения прочности бетона на отрыв в зависимости от способаобработки бетонной поверхности приведена в таблице 5.1

Таблица5.1

Наименование способа подготовкибетонной поверхности

Степень изменения прочности наотрыв

1. Механический способ:

 

Вибрационные фрезы

Значительное снижение прочностина отрыв

Фрезы ударного типа действия (пальчиковые)

Снижение прочности на отрыв

Фрезы типа «Wirtgen»

Значительное снижение прочностина отрыв

Отбойные молотки

Значительное снижение прочностина отрыв

Перфораторы

Значительноеснижение прочности на отрыв

Игольчатый или проволочныйпистолет

Неизменяет прочность на отрыв

Шлифовальная машина

Значительноеувеличение прочности на отрыв

Пескоструйная идробеструйная обработка

Значительноеувеличение прочности на отрыв

2.Термический способ

Значительноеснижение прочности на отрыв

3.Химический способ

Неизменяет прочность на отрыв

4.Гидравлический способ

 

водоструйная обработка

Увеличиваетпрочность на отрыв

обработка паром

Неизменяет прочность на отрыв

5. Комбинированныеспособы

 

водо-пескоструйнаяобработка

Значительноувеличивает прочность на отрыв

термическая обработка спескоструйной

Увеличиваетпрочность на отрыв

термическая обработка сфрезерованием

Уменьшаетпрочность на отрыв

Физико-механическиетребования к подготовленным для ремонта поверхностям устанавливаются взависимости от типа материала, планируемого для ремонта, способа подготовки иналичия источников увлажнения бетона.

При использовании дляремонтных работ бетонов на основе минеральных вяжущих показателифизико-механических свойств ремонтируемого бетона должны соответствоватьтребованиям, проведенным в таблице 5.2.

Таблица5.2

Наименование показателей

Норма

Прочность сцепления при отрыве,МПа, не менее

1,5

Влажность, %, не менее

95

Содержание хлоридов

не допускается

 

При использовании дляремонтных работ бетонов на основе искусственных смол показателифизико-механических свойств ремонтируемого бетона должны соответствоватьтребованиям, приведенным в таблице 5.3

Таблица5.3

Наименование показателей

Норма

Прочность сцепления при отрыве,МПа, не менее

1,5

Влажность, %, не менее

4

Содержание хлоридов

не допускается

 

Во всех случаях контурыремонтируемых участков не должны иметь острых углов (рис. 5.1). Обрезка бетонапо контуру должна производиться алмазным инструментом по плоскости,перпендикулярной бетонной поверхности, на глубину не менее глубины разрушеннойповерхности с последующим удалением ослабленного бетона любым из приведенныхвыше способов.

Длина зарезов в теле«здорового» бетона не должна превышать 20 мм (рис 5.1). Удаление бетона наглубину разрушения по углам производится перфораторами или отбойными молотками.

Подготовленная к ремонтуповерхность должна иметь чередующиеся выступы и впадины. Высота выступов илиглубина впадин не должны превышать 1/3 максимального размера зерна крупногозаполнителя.

.

Рис. 5.1. Рекомендуемые схемыразметки и нарезки на покрытиях дефектных мест

Непосредственно переднанесением грунтовки или ремонтного состава подготовленная поверхность должнабыть очищена от пыли продувкой воздухом от компрессора, имеющего водо- имаслоотделитель.

Увлажнение поверхностипри использовании для ремонта бетонов на основе минеральных вяжущих следуетпроизводить до состояния полного насыщения бетона водой, но не позднее 30 минутдо начала укладки ремонтного состава. Непосредственно перед укладкой ремонтногосостава излишки воды с ремонтируемой поверхности удаляются сжатым воздухом изкомпрессора, имеющего маслоотделитель, или с помощью ветоши.

Стальная арматура вармобетонных и железобетонных конструкциях, а также вновь устанавливаемыеметаллические элементы должны быть очищены от ржавчины, окалины и краски.

При вскрытии арматурныхстержней в процессе подготовки бетонных поверхностей не допускается ихповреждение алмазными дисками. Минимальная глубина резания бетона по периметруремонтируемого участка в этом случае должна быть 20 мм, а максимальная — недолжна превышать толщину защитного слоя.

Вскрытые арматурныестержни должны быть полностью оголены, а зазор между подготовленной поверхностьюбетона и стержнем должен быть не менее 10 мм при крупности заполнителя времонтном материале до 5 мм и не менее 20 мм при крупности заполнителя более 5мм (рис. 5.2).

С целью уменьшениявлияния вибрации на сцепление арматуры с бетоном при удалении поврежденногобетона вокруг арматурных стержней не допускается механическое воздействие наарматуру отбойных молотков или перфораторов.

Рекомендуется устраиватьшпонку (рис. 5.2) в нижней части прямоугольного среза по периметру дефектногоместа при глубине разрушений более 50 мм в случае применения бетонов на основеминеральных вяжущих.

5.2. Схемы удаления поврежденногобетон:
а) на железобетонных покрытиях;
б) на бетонных покрытиях

После выполненияремонтных работ и набора прочности ремонтными составами обязательной являетсяобработка поверхности бетона, прилегающей к отремонтированному участку, повсему периметру на ширину не менее 10 см гидрофобизируюищими упрочняющимисоставами на основе силоксанов (рис. 5.2).

5.3. Герметизирующие материалы

В аэродромной практикедля герметизации всех видов швов и трещин в жестких покрытиях используютсягерметики холодного и горячего применения. При выборе типа герметика дляремонтных технологий учитывают прежде всего экстремально возможныеотрицательные температуры, которые могут быть в данном регионе, а также видприменявшегося ранее герметика (уложенного в ремонтируемых швах), планируемыйсрок службы, экономические показатели.

Мастика должна сохранятьсвойство воспринимать деформации без разрывов, особенно при максимально низкихтемпературах, когда плиты уменьшаются в размерах и швы сжатия и трещинырасширяются. В этот критический период мастика не должна становиться хрупкой,стекленеть, а вертикальные и горизонтальные смещения кромок плит не должныприводить к адгезионному и когезионному нарушению герметичности швов.

5.3.1. Герметики холодного применения

Герметики холодногоприменения созданы на основе синтетических каучуков и, как правило, состоят изпасты и отвердителя. Для повышения адгезионных свойств фирмой-производителемможет поставляться праймер. На отечественных аэродромах успешно применялисьгерметики «Аэропласт» (Россия), Колпор (Англия), Ю-сил (Канада), Вулкем (США) идр.

Герметики холодногоприменения используются с помощью пневмошприцев и заливщиков длядвухкомпонентных герметиков, которые выпускаются различной вместимости.Пневмошприц заполняется приготовленным герметиком прямо из смесителя. Поддавлением 0,4 … 0,6 МПа через трубку-насадку герметик выдавливается в шов.Для качественного заполнения шва низ насадки должен находиться при этом нижекромки плит. Скорость заполнения шва с помощью пневмошприца(производительность) зависит от вязкости материала, давления воздуха в системеи составляет 4-6 м/мин. Время полного отвердения герметика в шве составляетоколо 24 ч при температуре воздуха 15 — 20°С.

Одной из важнейшихособенностей этих герметиков является их хорошая деформативность приотрицательных температурах. Это дает основание для их применения во всех дорожно-климатическихзонах. Другими их преимуществами перед мастиками горячего применения являются:

— высокая долговечность;

— при старении материалне крошится, а только отделяется от одной из кромок покрытия и легкоизвлекается из шва вручную в виде длинного жгута;

— высокая стойкость квоздействию агрессивных жидкостей (химреагентов, горюче-смазочных материалов идр.);

— высокая стойкость квоздействию термогазовой струи реактивных двигателей, при скорости потока до100 м/с и температуре 300°С .

Непременным условиемвысокого качества герметизации с помощью этих материалов является идеальноесостояние кромок цементобетонных плит. Они должны быть сухими, чистыми, безмикротрещин. Этим обусловлено применение холодных герметиков в основном приустройстве новых швов.

Следует иметь в видузначительно более высокую стоимость герметиков на основе жидких синтетическихкаучуков по сравнению с битумополимерными составами.

5.3.2. Герметизирующие материалыгорячего применения

Герметизирующие материалыгорячего применения включают битумы нефтяные, дробленую резину, мягчители,пластификаторы, наполнители, полимерную добавку. Обязательно применениепраймера — полимерной композиции, совместимой с составляющими мастики.Применение праймера значительно удлиняет срок эксплуатации покрытия сгерметичными швами и трещинами.

Битумополимерные мастикиразогревают в специальных котлах с двойными стенками, в которых циркулируеттеплоноситель. Растапливаемый материал опосредованно разогреваетсятеплоносителем. В качестве теплоносителя применяется термомасло. Этимдостигается щадящий режим плавления и разогрева, а также осуществлениетемпературного контроля. Теплоноситель может подогреваться при помощи газового,масляного или дизельного обогрева. В емкости для разогрева мастики смонтированаустановка принудительного перемешивания. Движение лопастей может осуществлятьсякак в прямом, так и в обратном направлениях. Котлы снабжаются приспособлениямидля заливки швов и трещин. Разогретая до нужной температуры мастика подаетсячерез сливной шланг и специальную пику с помощью нагнетающего насосанепосредственно в шов (трещину). При завершении работы вся система продуваетсявоздухом. Котлы-заливщики могут монтироваться на одноосной и двухосной ходовойчасти, могут иметь самоходный гидравлический привод на ведущее колесо. Такиекотлы самостоятельно, без буксирующей машины, движутся по ВПП вдоль швов при ихгерметизации.

Производители котловвыпускают их для использования в цикличном или непрерывном режиме. В котлах сцикличным характером действия загруженный материал после разогрева должен бытьполностью использован. В котлах непрерывного действия возможно без прекращенияработы постоянное добавление материала. Емкость котлов — от 90 до 1600 литров.

Использованиекотлов-заливщиков позволяет исключить подгорание и перегрев мастики, герметикне разрушается во время разогрева, удобно подается в шов с заданной рабочейтемпературой.

5.4. Ремонт деформационных швов итрещин

К сожалению, мы должныпризнать, что пока в большинстве случаев применяется традиционная технологияремонта, предусматривающая заливку швов, трещин, ремонт сколок кромок плит спомощью резинобитумных мастик. Другие материалы практически не применяются. Какправило, такой ремонт покрытия недолговечен. Для эффективного и долговечногоустранения дефектов необходимо применять специальные материалы, современныемашины и инструменты, а также новые технологии.

Среди специалистов хорошоизвестно правило: искусственное покрытие настолько хорошо, насколько хорошиустроенные в нем швы. Если шов располагается в нужном месте, имеет правильныепараметры, герметичен, то возможность образования трещин и сколов в бетонесводится к минимуму.

Основной вид дефектоваэродромных покрытий — разгерметизация деформационных швов. Это случается взначительной степени от того, что в период строительства покрытий быланеправильно выполнена первоначальная герметизация швов, что приводит кмногократному повторению операции по заливке швов во время эксплуатации. Помимоэтого мастика разрушается из-за прямого контакта с пневматиками опор самолетов,особенно при торможении. В зоне этого контакта возникают весьма значительные повеличине сдвигающие напряжения. Ни одна мастика, применяемая для герметизациишвов, не обладает способностью восприятия подобных напряжений без разрушения.Мастика не предназначена для силового участия в работе покрытия, ее роль -только герметизация швов. Весьма важно, чтобы мастика в шве была немногозаглублена для исключения контакта с пневматиками. Для уменьшения возникающихрастягивающих напряжений в мастике при температурных деформациях пли г долженприменяться уплотнительный шнур из пористой резины или другого материала,одновременно обеспечивающий существенную экономию мастики. Очевидно, чтореализация описанного процесса может быть выполнена с высоким качеством толькос применением специальных средств механизации.

Следует обратить вниманиена ширину шва. После окончания строительства часто швы имеют недостаточныеразмеры. Это возникает из-за желания строителей сэкономить режущий алмазныйинструмент, с помощью которого осуществляется устройство швов. Такая экономия,с нашей точки зрения, является недопустимой, так как ее отрицательныепоследствия будут проявляться в течение всего периода эксплуатации.

При недостаточной ширинешва, по сравнению со швами рекомендуемой расчетом ширины, очень великирастягивающие напряжения в мастике. Это следует из закона Гука:

s = e Е,

где s — растягивающие напряжения в мастике;

e — относительное удлинение,

Е — модуль упругостимастики.

При одних и тех же температурных перемещениях плит вузких швах относительное удлинение больше. Многократное сжатие — растяжениемастики в таких швах приводит к ее разрушению до окончания гарантийного срока.Ширина шва играет весьма важную роль в обеспечении сохранности мастики. Расчетыи имеющаяся практика, в том числе международная, показывают, что дляклиматических условий большинства районов стран СНГ ширина шва должна быть неменее 8-10 мм для плит небольших размеров.

Важным технологическимпроцессом является очистка швов и грунтовка их поверхностей, без которого всятрудоемкая работа по герметизации швов окажется бесполезной. Операция погрунтовке швов должна выполняться в обязательном порядке с применениемспециальных грунтовочных составов, а не растворов мастики в керосине илибензине. Все вышеизложенное по технологии герметизации деформационных швовможно отнести к герметизации трещин в покрытиях, особенно тех, которые работаюткак швы, т.е. изменяют ширину раскрытия под действием температуры.

В отдельных случаях передтем, как начать герметизацию, необходимо восстановить геометрию шва. Этоотносится к плитам со сколотыми кромками. Для этого должен использоватьсябыстротвердеющий высокопрочный бетон. Обеспечение надежности контакта нового исуществующего бетона осуществляется с помощью анкеров из металлическойарматуры. После такого ремонта можно открывать движение через 1 — 3 часа. Этатехнология применялась предприятиями «Ирмаст-Холдинг» в аэропортах гг. Москвы,Казани, Владивостока, Киева, космодроме «Байконур».

Если не восстанавливатькромки швов с помощью быстротвердеющего бетона, а заливать мастикой всепространство между смежными плитами (как это делается некоторыми аэродромнымислужбами), то в процессе эксплуатации произойдет разрушение мастики оттормозных усилий, развиваемых на контактах пневматиков колес точно так же, какв рассмотренном ранее случае разрушения мастики в деформационном шве.

В таблице 5.4 дананоменклатура рекомендуемых технических средств, применение которых всоответствии с назначенными технологиями гарантирует требуемое качествовыполняемых ремонтных работ. Потребное количество ремонтно-строительныхматериалов и средств механизации должно определяться в зависимости отнамеченного объема ремонтных работ.

Таблица5.4

Материалыи оборудование для выполнения текущего ремонта бетонных покрытий силамиаэродромных служб

Виды работ

Рекомендуемые материалы

Потребные механизмы(рекомендуемые механизмы)

1

2

3

Устранение отдельных, небольшихсколов кромок плит до 2% поврежденн. плит

С учетом «окна» для твердениядо 3 час: Roud-Patch, Silikal

до 5 час -Fast-Patch

до 10 час — Emaco S66, RM4

до 48 час — Ф-26

Нарезчик швов серии (CF-15)

Игольчатый пистолет (АТ-2000)

Перфоратор с энергией удара до28 Кдж (ТЕ-54)

Установка горячего воздуха до600 град. (HOT-DOG)

Компрессор от 6 атм. Миксер

Герметизация деформационныхшвов до 20% поврежденн. плит

Уплотнительный шнур. Герметики:БПГ или Biguma TL-82 с грунтовкой Golzumix, Crafko с грунтовкой

Нарезчик швов серии (CF-15)

Щеточная машина (FB-16)

Устр-во для укладки упл. шнура

Котел-заливщик с принудит.перемеш. и подогревом термомасла (MONO-250/500)

Установка горячего воздуха до600 град. (HOT-DOG)

Компрессор от 6 атм.

Консервация трещин до 2%поврежденных плит без наличия обрушенных кромок

Герметики: БПГ или Biguma TL-82с грунтовкой Golzumix , Crafko с грунтовкой

Фреза (CRF-60)

Щеточная машина (FB-16)

Котел-заливщик с принудительнымперемешиванием и подогревом термомасла (MONO-250/500)

Установка горячего воздуха до600 град.(HOT-DOG)

Компрессор от 6 атм.

То же с обрушенными кромками

Герметики: БПГ или Biguma TL-82с грунтовкой Golzumix , Crafko с грунтовкой

С учетом «техн. окна» до 3 час:Roud-Patch, Silikal

до 5 час -Fast-Patch

до 10 час — Emaco S66, RM4

до 48 час — Ф-26

Нарезчик швов

Игольчатый пистолет

Перфоратор с энергией ударадо28Кдж

Котел-заливщик с принудительнымперемешиванием и подогревом термомасла

Установка горячего воздуха до600 град.

Компрессор от 6 атм

Миксер

5.5. Профессиональный решения при ремонтежестких покрытий

5.5.1. Устройство компенсационных швов

Компенсационные швыустраивают в тех случаях, когда имеет место температурное перенапряжение плит,с тем, чтобы исключить отрицательное влияние этих напряжений на продольнуюустойчивость покрытия, сколо- и трещинообразование.

Компенсационные швыпредназначены для восприятия перемещений плит при их расширении подвоздействием высоких температур и устраиваются по типу швов расширения (рис5.3).

Ширина швов и расстояниемежду ними определяются расчетом. Нарезаться компенсационные швы могут как поимеющимся швам сжатия, так и в средней части плиты в соответствии с принятымтехническим решением. После нарезки эти швы «срабатывают», т. е. грани соседнихплит сближаются, заполняя вырезанное пространство, выдавливают герметик наповерхность покрытия. В этом случае жгут мастики аккуратно срезают. При полномзакрытии шва необходимо дополнительно устроить паз шириной 8 — 10 мм и глубиной25 — 30 мм, уложить уплотнительный шнур и осуществить герметизацию.

При отсутствии стыковыхсоединений компенсационные швы устраивают по схеме, показанной на рис. 5.3. Втех случаях, когда в верхнем слое имеются стыковые соединения, после«срабатывания» швов устанавливают стальные штыри, обеспечивающие совместнуюработу разрезанных плит (рис. 5.4). Расстояние между штырями зависит от ихдиаметра и толщины плиты.

Рис. 5.3. Устройствокомпенсационных швов без армирования: 1 — пенополиуретан; 2 — герметик

Рис. 5.4. Устройствокомпенсационных швов со стыковыми соединениями:
1 — пенополиуретан; 2 — герметик; 3 — уплотнительный шнур; 4 — стальные штыри;5 — мелкозернистый бетон класса Вbtb 2,8

5.5.2. Замена разрушенных участков плитна всю толщину

Одним из возможныхвариантов технических решений при замене разрушенных участков плит являетсяукладка монолитного бетона класса Вbtb4,0 с ускорителями твердения (рис. 5.5). Вид и концентрация добавок -ускорителей твердения подбирается в зависимости от времени, отведенного дляремонта.

Рис. 5.5. Замена разрушенныхучастков плит на всю толщину:
1 — разрушенный участок плиты, подлежащий замене; 2 — штыревые соединения; 3 -доска из пенопласта; 4 — герметик; 5 — замененная часть плиты; 6 -полиэтиленовая пленка

5.5.3. Выравнивание поверхностипокрытия

Для проведения ремонтныхработ по подъему просевших плит (рис 5.6) применяется специальный состав,который закачивается под бетонную плиту для заполнения образовавшейся полости.В результате этой операции осевшая плита поднимается до уровня соседних с нейбетонных плит, выравнивая поверхность бетонного покрытия. Для выполнения такихработ используется специальная платформа с современной техникой и материалами.

Рис. 5.6. Устранение просадокплит:
1 — плита, поднятая до проектного положения; 2 — быстротвердеющий состав,закаченный под плиту; 3 — просевшая плита; 4 — смежная плита

Рис. 5.7. Выравнивание покрытияфрезерованием:
а, б — величина неровности; t — толщина плиты; (t — б) — толщинаотфрезерованной плиты

Другой способ выравнивания поверхности искусственныхпокрытий — фрезерование. Этот способ применяется, если величина неровностей «б» превышает допустимые значения (рис. 5.7).Выравнивание поверхности проводится на основе дефектации поверхности по даннымнивелирования. Для этой операции применяются специальные мощные машины, рабочийорган которых — вал с набором алмазных дисков общей шириной 1.1,5 м. Алмазныедиски срезают неровности без разрушения микроструктуры остающегося бетона.

Применять в этом случаефрезы типа «Wirtgen» с твердосплавнымирабочими органами не рекомендуется.

5.5 4. Устранение сколов кромок плит

При устранении сколов, атакже при разрушении кромок швов, трещин,выполняют следующие операции (рис. 5.8): маркировка, оконтуривание дефектныхмест с помощью нарезчика швов с алмазными дисками, удаление разрушенного бетонапневмоинструментом с малой энергией удара (специальные перфораторы, игольчатыепистолеты), очистка при помощи металлических щеток, установка в шов (трещину)гибкой опалубки, установка анкеров или армосеток (если требуется), грунтовкаповерхности, заполнение поврежденного участка ремонтным материалом, уход заповерхностью (при применении ремонтного материала на основе минеральноговяжущего), после затвердевания — удаление мягкой опалубки. Армированиетребуется только при применении для ремонта материалов на минеральных вяжущих.

Рис. 5.8. Устранение сколовкромок плит:
1 — мастика; 2 — уплотнительный шнур; 3 — арматура; 4 — анкерные стержни; 5 -ремонтный материал

5.5.5. Герметизация деформационных швов

Герметизация швов вцементобетонном покрытии (рис. 5.9) включает в себя следующие операции: очисткашвов от старой мастики с помощью минитрактора, оборудованного специальнымшовным плугом с металлическим зубом переменной ширины (ширина зубасоответствует ширине шва), разделка шва нарезчиком швов с алмазными дисками(при а < 8 мм), снятие фасок, очистка шва металлическими щетками, продувкасжатым воздухом, при влажном бетоне продувка горячим воздухом, запрессовкауплотнительного шнура, обработка стенок шва праймером, герметизация.

Фаски снимаются для того,чтобы не происходило обламывания кромок швов под нагрузкой и вследствие этого -разгерметизации швов. Операция по снятию фасок выполняется специальным алмазнымдиском.

Рис. 5.9. Герметизациядеформационных швов:
1 — уплотнительный шнур; 2 — мастика

5.5.6.Консервация трещин

Ремонт и герметизациятрещин в цементобетонном покрытии в случае, когда кромки трещины не обрушены,при ширине трещины В<40 мм (рис. 5.10), включают в себя следующие операции:

маркировка, разделка трещины распиливанием, очистка трещины, продувкасжатым воздухом, при влажном бетоне продувка горячим воздухом, засыпкарезиновой крошки или запрессовка уплотнительного шнура, обработка стеноктрещины праймером, герметизация.

Рис. 5.10. Консервация трещиншириной менее 40 мм: 1 — резиновая крошка; 2 — мастика

В случае, когда кромкитрещины обрушены (рис. 5.11), необходимо выполнить ремонт с применениемспециальных материалов по типу ремонта сколов и предусмотреть создание камерыпод мастику.

 

Рис. 5.11. Герметизация трещин собрушенными кромками:
1 — мастика; 2 — ремонтный материал; 3 — анкерные стержни; 4 — уплотнительныйшнур; 5 — пенополиуретан

5.5.7. Устранение шелушения

Из-за отсутствия на рынкенеобходимых для ремонта материалов, в практику работы аэродромных служб в прошедшиегоды вошли приемы оперативного ремонта, имеющие негативные последствия — этоиспользование мастик для ремонта шелушенного бетона, а также сколов и раковин.Заливка мастикой таких дефектов лишь создает иллюзию благополучного состоянияпокрытия. Hа самом деле эти меры дажеускоряют процессы разрушения. Влага конденсируется на контакте мастики сбетоном и при переходе через 0 градусов активно разрушает цементобетон.

Рис 5.12. Устранение глубокогошелушения:
1 — ремонтный материал; 2 — арматурная сетка; 3 — арматурные стержни

Одна из возможныхтехнологий ремонта шелушения (при глубине разрушения более 10 мм) заключается втом, что поврежденная поверхность в начале очищается от разрушенного бетона,обрабатывается специальным грунтовым составом и затем ремонтируется с помощьюбыстротвердеющего высокопрочного армированного бетона (рис. 5.12). Результатыприменения этой технологии можно увидеть в аэропортах Внуково, Шереметьево,Самара.

При глубине шелушения до10 мм рекомендуется предварительно выровнять поверхность путем фрезерования изатем укрепить бетон специальным гидрофобизирующим составом с помощью пропитки(рис 5.13).

Рис. 5.13. Устранение неглубокогошелушения:
1 — разрушенная шелушением поверхность; 2 — отфрезерованная игидрофобизированная поверхность

5.5.8. Устранение усадочных трещин

Усадочные трещиныустраняют путем наполнения их цементной суспензией «Microdur» (рис 5.14). Наибольший эффект достигается в техслучаях, когда трещина устраняется непосредственно после ее появления.

 

Рис. 5.14. Устранение усадочныхтрещин:
1 — цементный камень, образовавшийся после наполнения трещины суспензией«Microdur»

6.ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ОТРЕМОНТИРОВАННЫХ ПОКРЫТИЙ

1. Несущая способностьпокрытия, выраженная индексом PCN, недолжна быть ниже фактического расчетного значения, определенного до выполненияремонтных работ

2. Прочность материалов,применяемых для ремонта плит верхнего слоя, должна быть не ниже прочностибетона класса Вbtb4,0. Прочность адгезии ремонтного материала к «старому» бетону должна быть неменее 1,5 МПа.

3. Морозостойкостьприменяемых материалов по данным технической документации должнасоответствовать требованиям СНиП 32-03-96(п.6.3.3.) [11].

4. Отклонение от прямойлинии пазов компенсационных швов должно быть:

— не более 5 мм приоценке «отлично»;

— не более 8 мм приоценке «хорошо».

5. Ширина пазовдеформационных швов:

— max 35 — 40 мм.

6. Герметизирующаямастика должна иметь следующие Монтаж , отмеченные в техническихусловиях:

— температура размягчения(°С)…………..не менее 85;

— адгезия к бетону(МПа)………………….…не менее 0,5;

7. Толщинаконструктивного слоя при замене участков плит должна соответствовать толщинезаменяемого покрытия. Допустимые отклонения составляют 10 мм.

8. Неровности (просветпод трехметровой рейкой) на отремонтированных участках покрытия при замене плитили их частей допускаются:

— не более 3 мм приоценке «отлично»;

— не более 5 мм приоценке «хорошо».

9. Превышение гранейплит, смежных с отремонтированными участками, допускается:

— не более 3 мм приоценке «отлично»;

— не более 6 мм приоценке «хорошо».

10. Коэффициент сцепленияна отремонтированных участках, а также на участках укрепления бетона способомпропитки, не должен быть менее 0,45 на мокрой поверхности.

Контроль качества следуетвести как в процессе производства, так и при сдаче законченных работ.Рекомендуемые методы контроля приведены в таблице 6.1.

 

Таблица6.1

Методыконтроля качества

№ п п.

Контролируемый параметр

Метод контроля

1

Индекс прочности PCN

По нормам годности НГЭА

2

Прочность материалов, прочностьадгезии

По ГОСТ22690

3

Морозостойкость материалов

По ГОСТ 10060

4

Отклонение от прямой линиипазов компенсационных швов

Измерение штангенциркулем

5

Ширина пазов деформационныхшвов

Измерение штангенциркулем

6

Температура размягчениямастики, адгезия к бетону, относительное удлинение

По действующим техническиусловиям на герметизирующую мастику

7

Толщина конструктивного слоя

Измерение металлическойлинейкой по краю плиты

8

Неровности на отремонтированныхучастках

По ГОСТ30412

9

Превышение граней плит

Измерение штангенциркулем илиметаллической линейкой

10

Коэффициент сцепления

По ГОСТ30413

Таблица6.2

Требуемоеотносительное удлинение герметизирующих мастик

Длина плит, м

Ширина паза деформационныхшвов, мм

Относительное удлинение, %

для средних условий

для суровых условий

 

5

80

160

5

10

40

80

 

20

20

40

 

30

13

27

 

5

160

320

10

10

80

160

 

20

40

80

 

30

27

53

 

5

320

640

20

10

160

320

 

20

80

160

 

30

53

107

7.ТЕКУЩИЙ РЕМОНТ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ

Наиболее характерными дефектамиаэродромных асфальтобетонных покрытий являются трещины, волны, сдвиги,выкрашивания, выбоины, просадки и проломы. Указанные повреждения устраняют притекущем ремонте покрытий.

7.1 Технология ремонта трещин

Заделка трещин напокрытиях является необходимым профилактическим мероприятием, предупреждающимдальнейшее развитие более серьезных деформаций и разрушений.

Даже мельчайшая трещинапод воздействием транспортных нагрузок и погодных факторов может стать причинойбыстрого ухудшения эксплуатационного состояния покрытия. Поэтому следуетсвоевременно устранять трещины.

Обычно эту работувыполняют в сухую погоду весной или осенью и преимущественно в первой половинедня, когда трещины наиболее раскрыты.

Для заливки трещиниспользуют материалы, обладающие эластичностью, водонепроницаемостью итеплоустойчивостью, а также имеющие хорошее сцепление с асфальтобетоном.Например, полимерно-битумные мастики.

Все трещины на покрытиях,с точки зрения технологии их заделки, целесообразно разделить на мелкие(шириной до 5 — 6 мм), средние (от 5 — 6 до 15 мм) и крупные (более 15 мм).

Мелкие волосяные трещиныпри отсутствии просадок устраняют укаткой покрытия в жаркую погоду тяжелымикатками (гладковальцовыми или на пневматическом ходу массой 10 — 15 т), а такжерозливом по этому участку разжиженного или горячего битума БНД 60/90, БНД90/130 с последующей присыпкой его песком или минеральным порошком в количестве1 м3 на 10000 м2 и укаткой катками.

Кроме того, трещины васфальтобетонных покрытиях могут ремонтироваться способом термическойобработки, при помощи компрессора и пики для обработки поверхности потокомраскаленного воздуха, разогреваемого пламенем под высоким давлением порядка 6бар.

Трещины шириной до 5 ммочищают от пыли и грязи продувкой сжатым воздухом и заполняют горячим битумомБНД 60/90, БНД 90/130, присыпают мелким или среднезернистым песком и укатываютмалогабаритными катками.

Трещины шириной до 15 ммтакже очищают от пыли и грязи с помощью щеточных машин или струи горячеговоздуха под давлением 6 атм., продувают сжатым воздухом. Заполняют трещиныполимерными мастиками. Перед применением мастика разогревается до 150 — 180 °С.Температура размягчения мастик составляет 55 — 65 °С.

Крупные трещины (более 15мм) после очистки и продувки грунтуют специальными полимерными праймерами,затем заполняют ПБМ или минерально-мастичной смесью (ММС). Поверхностьотремонтированных трещин должна быть присыпана горячим песком или минеральнымпорошком и тщательно затерта горячим дорожным утюгом. При необходимостиремонтный участок предварительно разогревают, используя асфальторазогреватели.Заполнение трещин мастикой производят с помощью заливщика швов, температураматериала должна соответствовать паспортным данным на материал, порядка 150 -180 °С.

Работы по заделке трещинвключают в себя ряд последовательных технологических операций (рис. 7.1):

— разделку, очисткутрещин от пыли и грязи и продувку сжатым горячим воздухом;

— подгрунтовку стеноктрещин и поверхности покрытия вокруг них производят полимерными праймерами(например, на основе толуола — Golzumix);

— заполнение (заливка)трещин соответствующим материалом и выглаживание;

— присыпку заделанныхтрещин минеральным материалом.

Трещина заполняется с превышением,чтобы заливочная масса пропитала микротрещины и образовала профилактическуюзащиту в зоне ремонтируемой трещины.

7.1. Современная технологияподготовки и заделки трещин на покрытии:
1 — разделка фрезой; 2 — очистка круглой щеткой; 3 — продувка сжатым воздухом;4 – заполнение и выглаживание,5 – присыпка материальным материалом

При заделке трещин целесообразно использоватьспециализированные малогабаритные самоходные машины. Разделка и обрезка краевтрещин выполняется фрезами с алмазными дисками толщиной 6, 8, 10 или 12 мм идиаметром 300 -350 мм, а для их очистки используется круглая веерная щеткадиаметром 200 — 250 мм из скрученной стальной проволоки. Окончательная очисткаосуществляется продувкой сжатым воздухом, подаваемым по шлангам от небольшогопередвижного компрессора с ДВС на тележке или в специальный продувочный агрегатот более крупного компрессора, находящегося на прицепном (иногда самоходномагрегате) вместе с битумным котлом. В последнее время сжатый воздух на такихагрегатах подогревается, что ускоряет и улучшает удаление влаги из трещин исушку их дна и стенок.

Заделка трещины битумноймастикой или другими специальными материалами в холодном или горячем состоянииможет выполняться различными приемами, зависящими от объема работ, наличияуказанных материалов и соответствующих средств заполнения трещин.

При небольших ремонтныхобъемах и наличии специальных холодных мастик (например, полиуретановых,акриловых) заполнение узких трещин (шириной до 5 — 6 мм) возможно простейшимпутем прямо из пластмассовых емкостей или шприцов с насадками или специальнымприбором по типу конусных леек (рис. 7.2).

При значительных объемахработ и использовании битума или битумной мастики заполнение трещинцелесообразно выполнять с помощью ручных специальных удочек, питаемых насосом,по шлангам из котлов с подогревом. Подобные удочки могут иметь на конце утюжкидля выравнивания места заделки трещины.

Рис. 7.2. Приспособления длязаливки трещин:
а — ручная заделка трещин из пластмассовой емкости и шприца с насадкой (фирма«Силмастер», США); б — прибор для заливки трещин,
1 — кожух; 2 — изоляция; 3 — блок; 4 — рукоятка управления; 5 — конус; 6 -шарик конуса; 7 — колесо

Современные битумныекотлы с мешалкой емкостью от 100 до 1500 л являются, как правило, мобильными наодноосном прицепе, который можно транспортировать со скоростью до 80 км/ч. Длясамостоятельного перемещения по ремонтируемой площадке со скоростью до 4 — 5км/ч они оснащаются собственным двигателем с гидроприводом. На прицепемонтируется также компрессорный агрегат производительностью не ниже 2,5 — 3 м3/мин,насосная установка и специальный газовый подогрев битумных материалов и воздухас автоматической регулировкой температуры (рис. 7.3). Присыпка места заделкитрещины минеральным материалом осуществляется с помощью небольших ручныхтележек с бункером емкостью 20 — 80 л, наполняемым минеральным порошком, пескомили крошкой. При проезде тележки вдоль или над заделанной трещиной открываетсязатвор бункера и происходит посыпка ее поверхности.

Кроме этих разновидностейсуществует сетка трещин на асфальтобетонном покрытии, как локальное разрушение.Если сетка трещин появилась из-за пучения или просадки основания, то в этомслучае участок покрытия с трещинами и основание вскрывают, производят заменуподстилающего грунта и после этого устраивают новое искусственное основание изпеска в нижнем слое, затем термоизоляционную прослойку из гидрофобногоматериала и последующие слои основания и покрытия.

В асфальтобетонных покрытиях аэродромов различаюттри вида трещин: трещины, возникающие в результате воздействия эксплуатационнойнагрузки; температурные трещины и трещины на стыках смежных проходовасфальтоукладчика и сменных захваток.

Первые два вида трещин -работающие, т. е. в процессе эксплуатации покрытия паз трещины претерпеваетвертикальные или горизонтальные перемещения. Третий вид развивается только засчет механических повреждений. Этот вид трещин ремонтируется простой заливкойбитумным герметиком, предотвращающим дальнейшее развитие дефекта. Для заделкиработающих трещин необходимо их преобразование в шов с последующей заливкой.

Рис. 7.3 Самоходный агрегат дляремонта трещин:
1 — цистерна; 2 — прицеп; 3 — бункер; 4 — компрессор; 5 — автомобиль; 6 -топливный бак; 7 — настил с бортом и сиденьями; 8 — воздухопровод; 9 -предохранительное устройство; 10 — манометр; 11 — битумопровод

Нарезка шва производится по направлению трещиныразмером около 10×15 мм специальной фрезой, которая оснащена зубчатымалмазным полотном. Ширина паза шва, устраиваемого на месте существующейтрещины, зависит от исходной ширины трещины и размера участков покрытий,находящихся между трещинами. Рекомендуемые размеры ширины паза шва, учитывающиетехнологические и конструктивные особенности существующих покрытий, находятся впределах 15 — 20 мм и расстояние между трещинами может составлять 25 — 30 м.Основные конструктивные особенности заключаются в соотношении глубины и шириныпаза шва. Наиболее благоприятными условиями работы для герметика являютсясоотношения ширины и глубины заливки соответственно 1:1 или 1:1,5, поэтому приширине паза шва 15 — 20 мм глубина паза должна составлять 40 — 50 мм. Следуетотметить, что в случаях устройства шва обязательно применение уплотнительногожгута, который выполняет сразу две функции. Первая — предотвращение чрезмерногорасхода герметика, вторая (основная) — создание условий для работы герметикатолько на изгиб или растяжение. Толщина уплотнительного жгута должна превышатьв 1,2 раза максимальное раскрытие паза шва, т.е. должна быть на 50% большепервоначальной ширины шва.

Технологическаяпоследовательность выполнения работ по заделке трещин, преобразованных в шов,следующая:

— разделка существующейтрещины в шов;

— очистка и просушка пазашва;

— укладка уплотнительногожгута;

— грунтовка паза швапраймером;

— приготовление(разогрев) герметика;

— заливка паза швагерметиком;

— удаление (принеобходимости) излишков герметика.

Приведенная технологиязаделки трещин в асфальтобетонных покрытиях предполагает использование герметизирующегоматериала, праймера и уплотнительного жгута. Герметики для заделки швов васфальтобетоне должны быть на битумной основе. Наиболее распространеннымиявляются отечественные битумные, полимерные мастики горячего применения типаБПГ-75, -90, -100, «Аэродор» (марки МГА и МГД).

Грунтовочным материалом(праймером) являются полимерные композиции любого вида.

В качествеуплотнительного жгута используют любой пористый или выполненный в виде шлангаматериал, который не претерпевает необратимых деформаций при температуре до200°С, не имеет влаговпитывающих свойств, то есть его поры замкнуты.

Предлагаемые средствамеханизации для выполнения ремонтных работ:

— фреза, позволяющаяразделать трещину в шов;

— механизм для расчисткишва;

— котел или заливщик, вкотором разогревается герметик и из которого производится заливка шва;

— устройство для укладкиуплотнительного жгута;

— механизм для грунтовкипаза шва.

7.2. Способы устранения поверхностныхдеформаций и разрушений

Способы устранения волн,наплывов и сдвигов на покрытии зависят от размеров и характера этих деформаций.При отсутствии разрывов покрытия эти дефекты устраняют укаткой от краев ксередине с перекрытием следов проходов катка на 20 — 25 см. Укатку производят вжаркую погоду или по предварительно разогретому покрытию тяжелыми каткамимассой 10 — 15 тонн. Большие по площади и высоте волны, бугры и сдвигифрезеруют или вырубают на всю толщину покрытия. После исправления основания сустройством шероховатой поверхности, стенки и основание грунтуют жидким битумоми укладывают свежую асфальтобетонную смесь. На небольших площадях эти дефектыустраняют термопрофилированием покрытия. Ремонтируемую поверхность очищают,разогревают до температуры на поверхности 160 — 180°С и на основании слоя 70 -80°С, разравнивают при необходимости, удаляя излишний или добавляя недостающийматериал, и уплотняют катками.

Выкрашиваниеасфальтобетонного покрытия может быть приостановлено поверхностной обработкой покрытия.Применяют такой способ поверхностной обработки, который сразу же послеокончания работ образует прочную корку, не нуждающуюся в дополнительномуплотнении.

Последовательность работпри этом способе следующая. Покрытие очищают от пыли и грязи поливомоечными иливетровыми машинами. С помощью гудронатора разливают жидкий среднегустеющийбитум СГ-15/25, СГ-25/40 или 50 — 75%-ный раствор вязкого битума БНД 60/90 вбензине с расходом 0,8 — 1,5 л/м. Розлив битума производят в холодном илиподогретом до 30 — 60°С состоянии. После розлива битума по нему рассыпаютгорячие с температурой 140 — 160°С каменные высевки размером 3-5 мм,предварительно обработанные битумом БНД 90/130, БНД 60/90, БНД 40/60 вколичестве 12-16 кг/м2. Каменные высевки должны быть из изверженныхпород, марки по прочности не ниже 800 МПа. Далее каменные высевки до ихостывания втапливают в покрытие катком. Если к началу укатки высевки остыли, топоверхностная обработка будет некачественной.

После первого проходакатка необходимо тщательно проверить ровность покрытия. Все обнаруженныепонижения или неплотные места, являющиеся следствием неравномерной россыпикаменных частиц, дополнительно присыпают горячими черными высевками иприкатывают последующими проходами катка. Если после окончания работ наотдельных местах обнаруживается избыток битума (жирные места), то их следуетпосыпать мелкими каменными высевками и прикатать двумя-тремя проходами катка Несхватившиеся каменные частицы необходимо смести после окончания работ.

7.3. Ремонт выбоин

При заделке выбоин вкачестве ремонтных материалов используют горячие, теплые и холодныеасфальтобетонные смеси, литой асфальтобетон, щебеночные и гравийные материалы,обработанные органическими вяжущими, влажные органоминеральные смеси (ВОМС) идругие составы, в том числе на основе битумных эмульсий.

Литой асфальтобетон,ВОМС, холодные смеси на эмульсиях, и другие аналогичные материалы допускаетсяприменять при пониженных температурах воздуха (до -5°С, иногда до -10°С).

Ремонт покрытий сиспользованием горячих асфальтобетонных смесей, как правило, выполняют в сухоевремя при температуре воздуха не ниже + 5°С.

Заделку выбоинрекомендуется производить битумосодержащей смесью, соответствующей составусмеси ремонтируемого покрытия. Однако сделать это не всегда возможно.

Необходимо стремиться киспользованию такой смеси, которая была бы близка к смеси в покрытии попоказателям прочности, деформативности и шероховатости. В реальных условиях дляремонта выбоин чаще всего используют мелкозернистые горячие асфальтобетонныесмеси типов Б, В и Г. Жесткие и прочные крупнозернистые и многощебенистые смеси(тип А) не очень технологичны для ручной работы на вспомогательных операциях.

Для ремонтных целейиспользуют горячую асфальтобетонную смесь с АБЗ. Доставку смеси с АБЗ к местуремонта покрытия целесообразно производить транспортным средством,оборудованным специальным термосным бункером, сохраняющим смесь в горячемсостоянии несколько часов.

7.3.1. Требования и правила подготовки ремонтируемогоучастка покрытия

Перед началом работ поремонту участков покрытий с выбоинами, проломами и другими аналогичнымиразрушениями требуется выполнить подготовительные работы.

Подготовка ремонтируемогоместа покрытия включает в себя следующие операции:

— очистку поверхности отпыли, грязи и влаги;

— разметку границ ремонтавыбоин прямыми линиями вдоль и поперек оси элемента аэродрома с захватомнеразрушенного слоя покрытия на 3 — 5 см, при этом несколько близкорасположенных выбоин объединяют одним контуром или картой;

— вырубку или холодноефрезерование материала ремонтируемого места покрытия по очерченному контуру навсю глубину выбоины, но не менее чем на 2 — 3 см, при этом боковые стенкидолжны быть вертикальными;

— очистку дна и стенокместа ремонта от мелких кусков, крошек и пыли;

— обработку дна и стеноктонким слоем горячего битума или битумной эмульсией.

Небольшие по площадивыбоины (до 2 — 3 м2) рекомендуется оконтуривать с помощью ручныхнарезчиков швов, снабженных специальными тонкими (2-3 мм) алмазными дискамидиаметром 300-400 мм.

По очерченному контуруудаляют материал слоя покрытия с помощью отбойного молотка с соответствующимнаконечником.

Отбойный молотокгидравлического типа весом 16 — 20 кг подключается к переносной гидростанции сдвигателем внутреннего сгорания или к гидроприводу самоходной холодной фрезы,самоходного виброкатка или другой техники.

Для указанной работыможет также быть использован пневматический отбойный молоток мощностью 0,8 -1,0 кВт с подключением его к соответствующему компрессору (расход воздуха неменее 0,5 м3/мин, давление не ниже 6-7 атм.).

При подготовке к ремонтуузких и длинных выбоин площадью более 2 — 3 м2 или трещин сразрушенными краями целесообразно использовать малогабаритные и компактныесамоходные или прицепные холодные фрезы, срезающие дефектный материал покрытияшириной 200 — 500 мм на глубину 50-150 мм. Как правило, фреза может пройти 200- 400 пог. м в час.

На значительных площадяхразрушенного покрытия возможно применение более крупных холодных фрез с большейшириной срезаемого материала (500 — 1000 мм) и максимальной глубиной до 200 -250 мм.

Отдельные Монтаж отопления холодныхфрез дополнительно оснащаются ленточным транспортером, подающим срезаемыйматериал в ковш фронтального погрузчика или кузов транспортного средства, чтозаметно сокращает объем ручных работ.

Обработку илиподгрунтовку дна и стенок оконтуренной выбоины, очищенной от мелких кусков ипыли, тонким слоем жидкого битума или битумной эмульсии (расход по битуму 0,3 -0,5 л/м2) рекомендуется выполнять с использованием специальныхсредств, машин и механизмов таких, как битуморазогреватель передвижной,битумный котел, автогудронатор, дорожный ремонтер и т. п. При этом следуетиметь в виду, что избыточная смазка битумом также плоха для качества сцеплениянового слоя покрытия со старым, как и недостаточная.

Очень эффективны длясмазки ремонтируемой выбоины малогабаритные установки (5 л. с.), подающиенасосом битумную эмульсию в разбрызгивающее сопло ручной удочки сошлангом длиной 3 — 4 м. Есть и более простые подобные агрегаты и установки снакачиванием эмульсии из бочки ручной помпой или переносным насосом с ДВС.

При малых объемах работ инебольших размерах выбоины подгрунтовку эмульсией можно выполнять из переносныхемкостей 10 — 20 л) с разбрызгиванием сжатым воздухом по принципупульверизатора.

7.3.2. Ямочный ремонт покрытий сиспользованием асфальтобетонной смеси

Подготовленную выбоинузаполняют ремонтным материалом слоями по 5 — 6 см с учетом коэффициента запасана уплотнение, который для горячих асфальтобетонных смесей составляеториентировочно 1,25 (щебенистые) — 1,35 (песчаные)

Если глубина выбоиныпревышает 5 — 6 см, допускается нижнюю ее часть заполнять черным щебнем стщательной ее заклинкой и обработкой жидким битумом. При ремонте выбоин надвухслойном покрытии, когда сцепление верхнего слоя с нижним плохое, покрытиевырубают на толщину верхнего слоя, а если разрушение распространилось и нанижний слой, то на всю толщину покрытия.

При небольших размерахвыбоин распределение и выравнивание смеси выполняют, как правило, вручную, а набольших ремонтируемых участках площадью более 20 — 25 м2 рекомендуетсяиспользовать небольшой тротуарный асфальтоукладчик с регулируемой ширинойукладки смеси в пределах 1 — 2 м или тротуарный асфальтораскладчик, наполняющийсвой ковш смесью, предварительно выгруженной самосвалом на покрытие.

После заполнения выбоиныгорячей асфальтобетонной смесью производят ее уплотнение специальнымивиброплитами или малогабаритными виброкатками.

Уплотнение уложеннойсмеси в изолированных одна от другой выбоинах площадью 0,2 –1 м2производят с помощью трамбовки массой 12 — 16 кг или предварительно нагретымиручными металлическими катками. Смесь уплотняют от краев к середине. Схемазаделки выбоин представлена на рис. 7.4.

Заделку выбоин выполняюттакже с применением литой смеси. С этой целью используют смесь V типа по ТУ-400-24-158-89 [12].

Смесь готовят на АБЗ и транспортируютк месту ремонта в специальных термос-миксерах, оснащенных поворотными сливнымилотками, позволяющими равномерно распределять смесь по поверхностиремонтируемой выбоины без уплотнения, слоем 5 — 8 см.

Подготовка ремонтнойповерхности ведется в той же последовательности, что и при ремонте сиспользованием обычной асфальтобетонной смеси. На участках площадью более 3 м2,сразу после укладки литой смеси распределяют черный щебень (ТУ-400-24-163-89)из расчета 5-8 кг/м2, который втапливается в покрытие подсобственной массой. По мере охлаждения покрытия невтопившийся щебень сметают.

В жаркое летнее время,для ускорения ввода покрытия в эксплуатацию предусматривается охлаждениеотремонтированных мест холодной водой с помощью поливомоечных машин с расходомводы примерно 2 л/м2.

Обнаруженные на покрытиидефекты, особенно в местах сопряжения со старым покрытием, немедленноисправляют. Отремонтированные участки должны быть на уровне примыкания ксуществующему асфальтобетонному покрытию.

Ремонт участков с просадкамии проломами выполняют в следующей последовательности: очерчивают границыпролома или просадки и в пределах контура вырубают асфальтобетон. После этогоразбирают искусственное основание и проверяют подстилающий грунт, который взависимости от состояния укрепляют вяжущими материалами или заменяют на другой,более устойчивый, затем восстанавливают искусственное основание и укладываютасфальтобетонную смесь.

Рис.7.4. Схема заделки выбоины:
1 — разметка выбоины; 2 — удаление поврежденногоасфальтобетона; 3 — смазка поверхности выбоины битумным материалом; 4 -заполнение выбоины асфальтобетонной смесью; 5 — уплотнение асфальтобетоннойсмеси

Проломы, возникающие врезультате пучения подстилающих грунтов, ремонтируют только после устройства новогоискусственного основания с термоизолирующим слоем.

7.3.3. Струйно-инъекционная холоднаятехнология ямочного ремонта покрытий

Струйно-инъекционнаятехнология заделки выбоин на покрытиях является одной из наиболеепрогрессивных. Данная технология с успехом применяется в некоторых странахЕвропы и в США в течение 10 -12 лет.

Струйно-инъекционныйметод заделки выбоин допускается применять в сухую погоду при температуревоздуха до -15°С [13].

Подготовка выбоины кремонту сводится к тщательной ее очистке от пыли, мусора и влаги путем продувкивысокоскоростной струей воздуха и к обработке поверхности выбоины битумнойэмульсией. Операция обрезки, разлома или фрезерования асфальтобетона вокругвыбоины в этой технологии может не производиться.

Заделка выбоиныосуществляется посредством ее заполнения мелким щебнем, предварительнообработанным битумной эмульсией в камере смешения. Все необходимые операциивыполняются с помощью одной установки (рис. 7.5). За счет вовлечения и подачищебня воздушной струей его укладка в выбоину происходит с высокой скоростью,что обеспечивает хорошую его упаковку (уплотнение), практически исключающуюнеобходимость в дополнительном использовании виброплит и виброкатков.

Для ямочного ремонта поструйно-инъекционной технологии рекомендуется использовать щебень фракции 5 -10 (15) мм и быстрораспадающуюся катионную (для кислых каменных пород,например, гранита) или анионную (для основных каменных пород, например,известняка) битумную эмульсию 50 — 60%-ной концентрации.

Рис 7.5.Последовательность выполнения операций при струйно-инъекционном способе заделкивыбоин:
1 — очистка; 2 — обмазка; 3 — заполнение и уплотнение; 4 — сухая присыпка

Предварительно влаборатории следует проверить прилипаемость битума к щебню и время распадаэмульсии, которое не должно превышать 25 — 30 мин.

Расход эмульсии дляподгрунтовки выбоины и обработки щебня в камере смешения установкиориентировочно может составлять 4 — 5% по весу.

Заделка выбоинывыполняется с помощью специальной установки самоходного или прицепного типа.

Основными элементамиустановки для струйно-инъекционного метода заделки выбоины являются (рис. 7.6):

— емкость с битумнойэмульсией (с подогревом);

— бункер с питателем илитранспортером для щебня (в прицепном варианте щебень подается из кузовасамосвала);

— нагнетатель воздуха;

— воздушный замок;

— камера смешения щебня сэмульсией;

— гибкий рукав сраздельной и совместной подачей воздуха, эмульсии и щебня к концевой насадкерукава и далее в выбоину;

— емкость с жидкостью дляпромывки труб, рукавов и насадки.

Все эти агрегаты могутстационарно монтироваться на легком прицепе или базовом грузовике. Пульт управлениявсеми операциями размещен в кабине грузовика, и водитель, не покидая рабочееместо, выполняет заделку выбоины.

Как правило, такимспособом ремонтируются выбоины небольшого размера диаметром не более 40 — 50см. Крупную по площади выбоину целесообразно заполнять щебнем с эмульсией почастям или секциям.

Рис.7.6. Принципиальная технологическая схема установки по заделке выбоин напокрытии струйно-инъекционным способом:
1 — жидкость для промывки труб; 2 — воздух; 3 — битумная эмульсия; 4 — щебень;5 — емкость для промывочной жидкости; 6 — кран промывочной жидкости; 7 -емкость для эмульсии; 8 — подогрев эмульсии; 9 — предохранительный воздушныйклапан; 10-воздушный фильтр; 11 — нагнетатель воздуха; 12 — бункер со щебнем итранспортер; 13 — воздушный замок; 14 — эмульсионный кран;, 15 — камерасмешения щебня с эмульсией; 16 — покрытие с выбоиной

Рис 7.7.Схема заделки выбоин по вакуумно-струйно-инъекционной технологии

Струйно-инъекционнаятехнология в последнее время подверглась дальнейшему качественномуусовершенствованию, суть которого свелась к замене очистки и сушки выбоиныпродувкой высокоскоростной струей воздуха на вакуумную очистку (рис. 7.7).

Высокопроизводительныйвакуумный насос отсасывает из выбоины мусор, пыль и влагу. Ее поверхность становитсяболее сухой и чистой, чем при обычном подметании или продувке сжатым воздухом.

Подгрунтовка битумнойэмульсией и заполнение выбоины щебнем, обработанным эмульсией, ввакуумно-струйно-инъекционной технологии аналогичны таким же операциям по струйно-инъекционнойтехнологии.

8.ОПЕРАТИВНЫЙ РЕМОНТ АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ

Оперативный ремонтосуществляется с целью устранения аварийных ситуаций, создающих предпосылки клетным происшествиям. Он проводится сразу после обнаружения дефектов и можетвызвать необходимость временного прекращения полетов.

К аварийным ситуациямотносятся следующие:

— засорение покрытий;

— оголение стержнейарматуры;

— сколы кромок плит;

— разрушение(выкрашивание) поверхности покрытия на глубину более 25 мм под 3-метровойрейкой.

Засорение покрытия

При обнаружениипосторонних предметов, включая продукты разрушения покрытия, на летном полетребуется немедленная очистка. Одиночные предметы удаляются вручную, а очисткаплощадей осуществляется при помощи КПМ или других машин, оборудованных щеткамии воздуходувными машинами типа ветровых.

Оголение арматуры

Оголение арматурныхкаркасов и сеток происходит в местах разрушения защитного слоя бетона.Выходящая на поверхность арматура представляет опасность для пневматиковколесных шасси, проходящих по ней воздушных судов. Прокол пневматиков арматуройсоздает аварийную ситуацию на аэродроме. Во избежание такой ситуации необходимозакрыть дефектный участок для движения до окончания производства ремонтныхработ.

Ликвидация обнаруженногодефекта включает два этапа:

— обрезка выходящих заплоскость поверхности покрытия концов арматуры с помощью газорезки заподлицо снеразрушенным бетоном;

— заполнение выбоиныбыстротвердеющим ремонтным составом с выравниванием поверхности на уровнесмежных плит покрытия.

В качествебыстротвердеющего ремонтного состава могут быть использованы составы на основецемента, полимербетон и др.

Выбор ремонтногоматериала зависит от времени схватывания, которое необходимо для достижения имминимально допустимых прочностных характеристик (прочность на сжатие 20 МПа).

Неровности покрытия

Неровности подтрехметровой рейкой могут возникнуть при значительном шелушении (разрушении)поверхности покрытия как цементобетонного, так и асфальтобетонного.Недопустимыми неровностями «аварийными», требующими оперативного ремонта,следует считать неровности, расположенные в поперечном направлении к движениюсамолетов, т.е. при укладке трехметровой рейки вдоль движения.

Неровности покрытиявеличиной свыше 25 мм, расположенные вдольдвижения, также являются недопустимыми, так как приводят к повышенной вибрациивоздушного судна или угрозе преждевременного износа пневматиков при торможении,но в то же время они не являются аварийными. Такие неровности должны бытьустранены в рамках текущего ремонта аэродромного покрытия.

Недопустимыенеровности на асфальтобетоне устраняются вырезкой дефектного участка покрытияна глубину 10 — 20 мм с помощью дорожной фрезы типа Wirtgen и укладкой на это место новогопокрытия. Причем состав укладываемой смеси должен отвечать требованиямпервоначального проектного состава покрытия.

Заменятьдефектную часть плиты можно при помощи сборных плит типа ПАГ илиасфальтобетонной смесью на всю глубину верхнего слоя покрытия. Марка плит ПАГ иконструкция асфальтобетонной вставки должны соответствовать несущей способностиремонтируемого покрытия. Также рекомендуется применять быстротвердеющиематериалы. В качестве быстротвердеющего ремонтного состава могут бытьиспользованы составы на основе цемента ВНВ, полимербетон, а также импортныеспециальные составы имеющие сертификат качества, например, материалы фирмы «Burke» (Burke FastPatch — 928).

Продольныенеровности на смежных плитах, превышающие допустимые пределы, могут бытьустранены заменой дефектной плиты или срезанием выступающей кромки плиты спомощью алмазных фрез на ширину 30 — 50 см.

Разрушенныекромки швов (трещин)

Разрушениекромок деформационных швов цементобетонного покрытия является наиболеераспространенным дефектом покрытия. Это относится как к продольным, так ипоперечным швам.

Ремонтразрушенных кромок швов плит как поперечных, так и продольных осуществляетсязаменой разрушенной части покрытия. Замена может быть осуществлена на полнуютолщину или на часть толщины плиты.Это определяется вскрытием дефектного участка вручную или пробным бурением(взятием кернов).

Замена разрушенной частиплиты на всю глубину осуществляется вырезанием дефектного участка с помощьюалмазных дисков и устройством на этом месте монолитной железобетоннойвставки-балки с пространственным арматурным каркасом. Ширина балки должна бытьбольше или равна толщине верхнего слоя покрытия. При изготовлении каркаса нужноиспользовать арматуру периодического профиля диаметром 12 — 16 мм с шагом 150 -200 мм. При ремонте указанным способом поперечных швов обязательно устройствохотя бы с одной стороны сквозного шва шириной 15 — 20 мм с последующей егогерметизацией по принятой на данном аэродроме технологии заполнения швов.Нижнюю часть шва следует заполнить любым податливым материалом, включаяпористый, для беспрепятственного восприятия температурных подвижек. С другойстороны балки необходимо устройство хотя бы ложного шва (по типу швов сжатия) споследующей его герметизацией.

При устройстве балки-вставкивдоль продольного шва устройство сквозного температурного шва необязательно,достаточно двух ложных швов с обеих сторон.

Замена верхнейразрушенной части плиты (1/2 — 1/3 толщины покрытия) осуществляется обрезкой поконтуру разрушенного участка бетона, расчисткой его площади от продуктовразрушения на требуемую глубину и укладкой на это место ремонтного состава. Приданном способе ремонта необходимо устройство шва шириной 15 — 20 мм со сторонысмежной неповрежденной плиты на всю глубину новой ремонтной накладки воизбежание скалывающего воздействия на нее смежной плиты при температурномрасширении бетона. Устройство ложного шва с противоположной стороны необязательно.

Потеря продольнойустойчивости

Первые проявившиесяпризнаки потери продольной устойчивости покрытия (уступы, сколы и т.п.) должныбыть тщательно исследованы и выявлены причины их появления. В случаеустановления причин, связанных с фактической потерей продольной устойчивости,необходимо принять срочные меры до появления аварийных деформаций, угрожающихбезопасности полетов.

Устранить причиныпродольной устойчивости покрытия можно нарезкой дополнительных швов расширенияна всю толщину верхнего слоя, которые должны погасить сжимающие усилия в плитахиз-за их температурных подвижек. Для этого на аэродроме проводятся исследованияи с учетом дорожно-климатической зоны, конструкции покрытия, прочности бетонаделается расчет ширины и шага устройства компенсационных швов (швов расширения)с разработкой их конструкции и рекомендациями по их герметизации.

Ямочный ремонт

Для проведенияоперативных ремонтных работ на нежестких аэродромных покрытиях наиболеецелесообразно применять специальные заранее приготовленные смеси холодногоприменения, не требующие дополнительных технологических операций после ихукладки в ремонтируемое покрытие.

При аварийном ремонтеиспользуются, как правило, такие способы временной заделки, которые не требуютспециальной подготовки выбоин, за исключением возможной их очистки от грязи,влаги, снега и льда.

Главное при таком ремонтесостоит в закреплении используемого материала в выбоине так, чтобы у него былосцепление с дном и стенками выбоины и чтобы частицы такого материала имелидостаточно прочные Работаем в Москве и Московской области между собой: битумных, цементных, полимерных илидругих склеивающих прослоек.

Для аварийного ремонтарекомендуется использовать известняковые, доломитовые или другие не оченьпрочные щебеночные материалы (фракции 5-20 мм), предварительно обработанные(«холодный» черный щебень) или обрабатываемые прямо в выбоине жидким битумом сПАВ или битумной эмульсией.

Некоторые из этихматериалов при соответствующих технологиях использования можно применять приотрицательных температурах воздуха до -15°С.

Для аварийного ремонтавыбоин рекомендуются специальные ремонтные смеси со сроком хранения в готовомвиде до 1 года, к таким смесям можно отнести «Репасфальт» (Германия), материал«Веспро», смесь «Силвакс» (США) и другие. Перед укладкой таких материалов нетребуется специальной адгезионной подготовки ремонтируемых участков, посколькуматериал обладает самоклеющимся свойством. «Репасфальт» может наноситься наповерхность даже при отрицательных температурах и на сырое основание. Посвежеуложенной поверхности можно сразу же открывать движение.

Целесообразно дляаварийного ямочного ремонта использовать струйно-инъекционный холодный способ.Однако из-за невозможности сделать тщательную очистку и подготовку выбоины срокслужбы такой заделки будет значительно ниже, чем в обычных нормальных условиях.

При отсутствииструйно-инъекционной установки заделка выбоины возможна путем заполнения еевручную холодным щебнем с одновременной его обработкой битумной эмульсией путемразбрызгивания. В итоге получится заделка выбоины щебнем, пропитанным битумнойэмульсией.

Метод пропитки щебня ввыбоине разжиженным и горячим битумом также практикуется с целью ликвидацииаварийной ямочности. В отличие от метода пропитки эмульсией, пропитка битумомсостоит в том, что сама пропитка выполняется до трамбования щебня. При этомбитум нагревают до температуры не ниже 170 — 180°С. Этот метод применяется дажепри пониженных температурах воздуха до -10°С.

В последние годы приметоде пропитки вместо битума используют полимерные материалы. В частности, приремонте выбоин полимербетоном, последняя заполняется щебнем, который затемпропитывается жидким составом на основе полиуретановой, акриловой или другойсмолы.

Такой ремонт возможен притемпературе воздуха в достаточно широком диапазоне температур. Движениетранспорта открывается через 30 мин.

Основным препятствием длякачественного выполнения аварийного ямочного ремонта служат: пониженнаятемпература воздуха, материала, выбоины и повышенная влажность материала,стенок и дна выбоин. Поэтому некоторые ремонтные технологии совершенствуются иразрабатываются с учетом этих факторов.

К таким технологическимприемам можно отнести Российский метод обратной пропитки, в котором битум,нагретый минимум до 170 — 180°С, попадая на оставшуюся на дне и стенках выбоинывлагу и на сырой щебень, вспенивается с кратностью до 4 — 6 и покрывает тонкимслоем поверхность выбоины и частиц щебня. Этот технологический прием ремонтаполучил название метод «обратной пропитки», так как проникновение битума междучастицами и зернами щебня идет снизу вверх.

Последовательностьвыполнения работ по этому методу следующая. После очистки выбоины от грязи,пыли, мусора и избытка влаги ее стенки и дно Заливают горячим битумом притемпературе 200 — 220°С с расходом на каждый см глубины около 1,0 л/м2или примерно на 20% глубины выбоины. Сразу же (так как жизнестойкость битумнойпены не превышает 20 — 30 с) выбоину заполняют щебнем (лучше черным),разравнивают и после прекращения пенообразования уплотняют трамбовкой. Методобратной пропитки дает положительные результаты при температуре воздуха не ниже+5°С.

Аварийный ямочный ремонтв неблагоприятных погодных условиях (сырость, холод) может быть выполнен такжевлажной органоминеральной смесью (ВОМС), заранее заготовленной и хранящейся наскладе ВОМС состоит из известнякового или доломитового щебня фракции 5-20 мм, пескас модулем крупности не менее 1,0, минерального порошка, вяжущего (гудрон,жидкий или разжиженный вязкий битум) и воды. Вместо щебня возможноиспользование отсевов дробления, ПГС, дробленого шлака.

Готовится такая смесь вхолодном виде в смесительных установках АБЗ, дооборудованных системой подачи идозировки воды в мешалку. После выгрузки из мешалки готовую смесьавтосамосвалом подают на склад, где она хранится в штабеле в течение несколькихмесяцев.

Ремонтируют такой смесьювыбоины глубиной не менее 3-4 см. Главное достоинство ВОМС состоит в том, чтоона используется уже в готовом виде по холодной технологии, на сухом или сыромпокрытии и при температуре воздуха до -10°С.

Уплотнение или набивкуаварийной выбоины щебнем лучше осуществлять путем многократного ударногонагружения поверхности заделки ручной трамбовкой весом до 20 — 25 кг с круглымили квадратным основанием подошвы и удельным статическим давлением подошвы впределах 400 — 500 кг/м2. Эту работу способна эффективно выполнитьтакже малогабаритная механическая трамбовка с ДВС весом 50 — 90 кг, имеющаястатическое давление подошвы 500 -1000 кг/м2 и совершающая 500 — 700уд/мин.

9.КАПИТАЛЬНЫЙ РЕМОНТ АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ

Капитальный ремонтпокрытий производят в случае, когда образование повреждений покрытия на ВПП, РДи МС происходит настолько интенсивно, что дальнейшее поддержание покрытия вэксплуатационной готовности посредством текущего ремонта становитсяэкономически нецелесообразным.

Если аэродромное покрытиенаходится в «закритической» стадии эксплуатации (табл.2.5), возможность его дальнейшей безопаснойэксплуатации решается на основании актов дефектации покрытия. Покрытие подлежиткапитальному ремонту при значении Sменее 2,5 для жестких покрытий и при значении Ро более 70 длянежестких покрытий аэродромов.

9.1. Ремонт монолитных цементобетонныхпокрытий

Капитальный ремонтжестких покрытий может быть произведен с использованием монолитного предварительнонапряженного железобетона, армобетона, цементобетона, сборных железобетонныхплит и асфальтобетона.

Конструкция слоя усиленияопределяется в соответствии с действующими нормативами по проектированиюаэродромных покрытий.

При капитальном ремонтежестких аэродромных покрытий с использованием цементобетона применяют комплектымашин те же, что и при новом строительстве.

Определение составабетонной смеси, технология производства работ, контроль качества приготовленияи укладки смеси, а также приемка готового покрытия должны проводиться как длянового строительства и отвечать требованиям СНиП 3.06.06-88 [14].

Капитальный ремонтжестких аэродромных покрытий асфальтобетоном выполняют с соблюдением норм иправил нового строительства асфальтобетонных покрытий.

Тип асфальтобетоннойсмеси и ее маркировку для различных участков аэродрома назначают в соответствиис ГОСТ9128-97 с учетом категории расчетной нормативной нагрузки и климатическойзоны расположения аэропорта [15].

Асфальтобетонное покрытиерекомендуется устраивать двухслойным. Толщину двухслойного асфальтобетонногопокрытия устанавливают в соответствии с требованиями действующих нормативов.

Капитальный ремонт илиусиление жестких аэродромных покрытий асфальтобетоном выполняют в два этапа.Сначала производят подготовительные работы, а затем устройство новогоасфальтобетонного покрытия.

В состав подготовительныхработ входит:

— очистка от грязи и пылии просушка старого цементобетонного покрытия;

— проверка ровности,продольных и поперечных уклонов на старом покрытии;

— исправление всехимеющихся на существующем покрытии дефектов методами и средствами, применяемымипри текущем ремонте;

— подгрунтовкаотремонтированной поверхности тонким слоем битумной эмульсии или горячимбитумом, для обеспечения сцепления укладываемого слоя асфальтобетона сцементобетонным основанием;

— устройстворазделительной прослойки над швами старого покрытия (из двух слоев пергамина);

— установка маяков встворе швов старого покрытия.

Для того, чтобыместоположение будущего деформационного шва не было потеряно, и совпало со швомв старом покрытии, в непосредственной близости от его края, с обеих сторон,напротив существующего шва устанавливают маяки.

При исправлении дефектовстарого покрытия особое внимание уделяют состоянию плит. Сильно разрушенныеплиты заменяются новыми, аналогичными по форме, толщине и прочности.

Пустоты под отдельнымиплитами ликвидируют путем устройства нового основания или нагнетанием под плитыпеска или цементного раствора. Швы старого покрытия должны быть очищены отстарой мастики, грязи, продуты сжатым воздухом и заполнены новой мастикой.Сколы углов, разрушенные кромки в швах плит заполняют горячей мелкозернистойили песчаной смесью с ее послойным уплотнением. Места заполнения предварительнообрабатывают тонким слоем битумной эмульсии или горячего битума.

Неровности старогопокрытия устраняют выравнивающим слоем, по которому укладывают нижний, а затемверхний слой покрытия.

При устройствеасфальтобетонного покрытия не на всю ширину и длину ВПП по краям новогопокрытия для плавного сопряжения его с существующим устраивают пандусы.

Основными рабочимиоперациями технологического процесса устройства покрытия являются:

— подача асфальтобетоннойсмеси к асфальтоукладчику;

— распределение смеси наширину укладки;

— предварительноеуплотнение смеси рабочими органами асфальтоукладчика;

— окончательноеуплотнение слоя катками.

При усилении иликапитальном ремонте жестких аэродромных покрытий классов А, Б и Васфальтобетонным слоем общей толщиной, не превышающей значений, указанных в СНиП 2.05.08-85, предусматривается егоармирование в местах расположения швов старого покрытия.

В соответствии со схемойармирования, определенной проектом, после устройства выравнивающего или нижнегослоя покрытия, в створе выставленных маяков раскладывают армирующую сетку маркиСПАП-КАМА или нитепрошивную сетку НПС. Крепление сетки производят двумяспособами в зависимости от графика производства работ — без перерыва летнойэксплуатации, т.е. в промежутках между полетами и с закрытием ВПП на времявыполнения работ.

При выполнении работ безперерыва полетов армирующую сетку приклеивают к нижнему слою горячим битумом. Сэтой целью, при помощи автогудронатора по поверхности слоя разливают горячийвязкий битум с расходом 0,3 — 0,5 л/м2 и по нему до его остыванияраскатывают армирующую сетку.

При производстве работ наВПП, закрытой для полетов на время работ, по нижнему слою раскладываютармирующую сетку, по которой затем автогудронатором распределяют 50%-нуюбитумную эмульсию с расходом 0,6 — 0,8 л/м2. После распада эмульсииустраивают верхний слой асфальтобетонного покрытия.

В последнее время для армированияасфальтобетонных покрытий рекомендуется использовать гибкие, рулонные,синтетические материалы типа геосеток «Хателит» (HaTelit), которые повышают долговечность асфальтобетонныхпокрытий и в частности их трещиностойкость. Геосетка — гибкая армирующаярешетка, изготавливаемая из высокомодульных волокон полиэстера, соединенныхмежду собой специальным образом так, что образуется сетка с ячейками разногоразмера [16, 17].

Армированиеасфальтобетонных покрытий целесообразно, как при усилении в процессе ремонта,так и при новом строительстве. Область применения геосетки и схемы армированияразнообразны и приведены ниже.

Большинство случаевремонта заключается в укладке новых слоев асфальтобетона, причем при устройстведвух — и трехслойных асфальтобетонных покрытий целесообразно армироватьасфальтобетон по схеме согласно рис. 9.1.

Для предотвращениявозникновения отраженных трещин в новом асфальтобетонном покрытии и увеличениямежремонтных сроков рекомендуется использовать гибкие армирующие геосетки всоответствии со схемой (рис. 9.2).

Рис.9.1. Армирование асфальтобетонных покрытий геосеткой при усилении существующихпокрытий и новом строительстве:
а — усиление существующего покрытия двухслойнымасфальтобетоном с целью повышения его трещиностойкости; б — армирование вновьустраиваемого асфальтобетонного покрытия с целью повышения еготрещиностойкости; в — усиление верхнего слоя существующего или вновьустраиваемого асфальтобетонного покрытия с целью повышения егосдвигоустойчивости

Рис.9.2. Конструкция существующей аэродромной одежды с асфальтобетонным покрытием,армированным геосеткой:
а — сплошное армирование; б — над трещинами; 1 — слой усиления изасфальтобетона; 2 — геосетка; 3 — выравнивающий слой из асфальтобетона илиподгрунтовка органическим вяжущим; 4 — существующие слои аэродромной одежды; 5- трещины в существующем асфальтобетонном или бетонном покрытий

Технологический процессустройства армирующей сетки состоит из следующих операций:

— подготовка слоя, накоторый укладывается геосетка;

— укладка геосетки;

— устройство вышележащегослоя из асфальтобетона.

При подготовкесуществующего асфальтобетонного покрытия его очищают от пыли и грязи. Приотсутствии неровностей на поверхности нижележащего асфальтобетонного слоягеосетка может укладываться без специальной подготовки поверхности, однако,поверхность покрытия должна быть сухой.

При наличии наасфальтобетонном покрытии разрушений на отдельных участках (шелушения,просадок, выбоин) их устраняют путем ямочного ремонта и розлива битума марокБНД 130/200 или 200/300 в количестве 0,5 — 0,8 л/м2 или 60%-нойбитумной эмульсии в количестве 0,6 — 0,9 л/м2 покрытия.

При глубине неровностейили колеи на старом покрытии более 1 — 3 см их следует предварительно заполнитьасфальтобетонной смесью и уплотнить.

Толщина выравнивающегослоя в уплотненном состоянии должна быть порядка 3-5 см. Выравнивающий слойможно устраивать из песчаного асфальтобетона.

Геосетку доставляют настроительную площадку в рулонах, масса которых составляет от 43 до 140 кг.Разгрузку рулонов производят вручную или с применением кранов. Рулоны геосеткивременно складируют таким образом, чтобы расстояние подноски рулонов к местураскладки не превышало 25 — 50 м.

При укладке геосетки навсю ширину ремонтируемого покрытия рулоны раскладывают параллельно оси элементааэродрома начиная с кромки. В процессе раскатки рулонов следят запараллельностью полотен геосетки, не допуская образования складок. Еслинеобходимо, то могут быть использованы специальные средства для прикреплениягеосетки к нижнему слою, например, гвозди с широкой шляпкой. При раскладкерулонов целесообразно создавать определенное натяжение полотен геосетки.Полотна геосетки раскладывают внахлест. При большом шаге между трещинами (более3 м) возможно устройство геосетки только над трещинами. Ширина нахлеста междупродольными краями полотен должна быть порядка 10-15 см, между торцами полотен- 20 — 25 см.

Возможна поперечнаяраскатка полотен геосетки, особенно при большой ширине перекрытия ею покрытия(при армировании различных площадок взлетно-посадочных полос аэродромов ит.д.). В этом случае улучшаются условия передачи нагрузки на геосетку, хотяколичество стыковых соединений увеличивается, поскольку приходится рулоныгеосетки длиной 150 м разрезать на полосы длиной по 15 — 30 м.

Ширина раскатки рулоновгеосетки зависит от ширины захвата асфальтоукладчика. Если укладкуасфальтобетонной смеси предполагается вести асфальтоукладчиком сопряженнымиполосами шириной 3,5 — 4,5 м, то геосетку раскатывают на ширину, превышающуюширину захвата асфальтоукладчика со стороны смежной полосы на 0,25 — 0,50 м.Соответственно ширине укладки асфальтобетонной смеси подбирают ширину рулоновгеосетки 1,1; 1,7; 2,2 или 3,6 м и их количество.

Технология устройствапокрытия из асфальтобетона, армированного геосеткой, при уширении аэродромнойодежды и в местах локальных деформаций предусматривает укладывать геосетку наширину одного рулона Необходимо только следить, чтобы геосетка укладываласьсимметрично относительно вертикального стыка (рис. 9.3; 9.4) с тем, чтобыобеспечивалась передача усилий от существующей конструкции к вновьукладываемой.

Укладка горячейасфальтобетонной смеси производится непосредственно после укладки геосетки всухую погоду при температуре окружающего воздуха весной и летом не ниже 5°С,осенью не ниже 10°С.

 

Рис.9.3. Усиление стыкового соединения аэродромной одежды геосеткой при уширенииэлементов аэродрома при капитальном ремонте

Рис.9.4. Усиление асфальтобетонного покрытия геосеткой при его ремонте только надтрещинами или другими дефектами существующего покрытия:
а — без ликвидации трещин; б — с фрезерованием и удалением асфальтобетона наразрушенных участках (h — глубина фрезерования)

Толщина укладываемогослоя из горячей смеси должна быть не менее 5 см в уплотненном состоянии.Уплотнение асфальтобетонной смеси и отделка поверхности производится по обычнойтехнологии.

Деформационные швы вверхнем слое асфальтобетонного покрытия нарезают по типу швов сжатия (ложныешвы). Для этого на готовом покрытии производят разметку швов по заранеевыставленным маякам с помощью натянутого шнура. Нарезку швов производят спомощью самоходных нарезчиков с алмазными или корундовыми дисками. Глубинанарезки деформационных швов должна быть не более 1/3 толщины верхнего слояпокрытия, а ширина 10 — 12 мм. Заполнение швов всеми видами герметизирующихматериалов производят только в теплую сухую погоду. Заполнению швовпредшествует их очистка, подгрунтовка стенок швов и укладка уплотнительногошнура. Заполнение швов мастикой производят при помощи заливщика швов,передвижных бачков или леек. Швы должны быть залиты аккуратно, безразбрызгивания по поверхности покрытия. Излишки мастики после остывания должныбыть удалены.

Эксплуатация покрытияпостроечным транспортом и строительными механизмами допускается только после заполненияшвов герметизирующими материалами.

Трещиностойкость слояусиления может быть обеспечена также применением специальных асфальтобетонов, втом числе асфальтобетона с добавками полимеров.

При проектировании асфальтобетонныхпокрытий слоев усиления следует предусматривать мероприятия по повышениютрещиностойкости, особенно при усилении цементобетонных покрытий. Методыпредупреждения образования трещин в асфальтобетонных слоях усиления изложеныболее подробно в учебном пособии [18].

9.2. Ремонт асфальтобетонных покрытий

Капитальный ремонт асфальтобетонныхаэродромных покрытий предусматривает устройство дополнительных слоевасфальтобетона, толщина которых рассчитывается с учетом категории разрушениясуществующего покрытия.

При капитальном ремонтеасфальтобетонных аэродромных покрытий, в зависимости от дорожно-климатическойзоны и категории нормативной нагрузки, используют либо укатываемыеасфальтобетонные смеси по ГОСТ9128, либо литую асфальтобетонную смесь II типа по ТУ-400-24-158-89 (виброасфальтобетон) [15,12].В нижнем слое покрытия допускается использование регенерированногоасфальтобетона. Технология производства работ по капитальному ремонтуаэродромных покрытий с применением асфальтобетонных смесей не имеетсущественных отличий от технологии устройства асфальтобетонных покрытий приновом строительстве.

Она должна отвечатьтребованиям СНиП [14],«Инструкции по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий» [19].

При устройстве покрытияиз виброасфальтобетона работы выполняют в соответствии с «Инструкцией поустройству дорожных покрытий из литого асфальта», «Инструкцией по строительствудорожных асфальтобетонных покрытий» и «Технологическими картами на капитальныйремонт».

Ремонт покрытия срегенерацией старого асфальтобетона осуществляют двумя основными способами: сповторным использованием старого материала, прошедшего регенерацию в заводскихусловиях, и с повторным использованием старого асфальтобетона, прошедшегорегенерацию непосредственно на месте строительства.

Выбор того или иногоспособа связан со степенью износа старого материала и экономическойцелесообразностью [20].Поток движения материалов при регенерации представлен на рис. 9.5.

Рис. 9.5. Поток движенияматериалов при регенерации: 1 — на заводе; 2 — «на месте»

9.2.1. Регенерация асфальтобетона назаводе

Переработка старогоасфальтобетона на заводе весьма трудоемкий и энергоемкий процесс, требующийстроительства специальных цехов, создания специального оборудования для регенерациистарого асфальтобетона и больших транспортных расходов по доставке снятогоматериала и обратно. Кроме того, необходимость добавления нового материаламинимум на 20 % делает этот метод нерентабельным по сравнению с другими.

Регенерациюасфальтобетона в заводских условиях осуществляют, когда необходимо устранитьдефекты не только верхнего, но и нижнего слоя покрытия, на специализированныхсмесительных установках периодического или непрерывного действия. Этот способприменяется при неудовлетворительном качестве материала покрытия дляиспользования его на месте и при необходимости удаления большого количестваматериала, вследствие значительных разрушений покрытия большой толщины. Однойиз основных операций этого способа является удаление дефектного слоя покрытия спомощью разлома или фрезерования. Фрезерование может осуществляться как спредварительным разогревом поверхности, так и без него (рис. 9.6).

Предварительноразмельченный или «кусковой» асфальтобетон поступает на АБЗ, где хранится доего переработки в штабелях. Если материал сфрезерован холодным способом, то прихранении он не слеживается. В случае горячего способа фрезерования дляпредотвращения слеживания материала в него добавляется песок или минеральныйпорошок. Материал, полученный разными способами, а также различный по виду исроку службы, должен храниться в различных штабелях.

Рис. 9.6. Классификация способоврегенерации асфальтобетона на заводе

Переработку старогоасфальтобетона осуществляют в специальных смесителях. Наиболее трудоемкой операциейпри переработке является нагрев без ухудшения свойств старого битума и безобразования большого количества дыма. Применяемые способы нагрева можноразделить на три основные группы: с прямым нагревом, с косвенным и с нагревомот перегретого каменного материала [21].

Прямой нагрев выполняетсяв обычных смесительных агрегатах барабанного типа. С целью устранения перегревастарого асфальтобетона в смесительных агрегатах устраивают теплорассеивающиеэкраны (рис. 9.7,а), предусматривают подогрев старого материала вдополнительной камере нагрева, раздельную подачу материалов и т.п. С помощьюэтого вида оборудования можно регенерировать смеси, содержащие до 70% старогоасфальтобетона. Косвенный нагрев производят с помощью теплообменных трубокспециального строительного агрегата (рис. 9.7,б), что исключаетнепосредственный контакт смеси с пламенем. С помощью таких установок можнорегенерировать смеси, содержащие до 100% старого асфальтобетона. При способе,когда перегретый каменный материал используют для нагрева старогоасфальтобетона, можно применять обычные смесительные установки (рис. 9.7,в, г),при этом в процессе смешения происходит теплообмен между перегретыми (дотемпературы 220 — 260°С) в барабане минеральными материалами и снятымматериалом, подаваемом в холодном состоянии. Основными достоинствами способов спрямым нагревом и с теплообменом между перегретыми минеральными материалами являетсявозможность использования стандартного оборудования после внесения некоторыхконструктивных изменений, но эти способы не отвечают требованиям охраныокружающей среды. Преимуществом установки с косвенным нагревом являетсявозможность регенерировать смеси, содержащие 100% старого асфальтобетона безснижения качества, кроме того этот способ полнее отвечает требованиям охраныокружающей среды. К недостаткам можно отнести конструктивную сложностьсмесителя и его низкую производительность. Существуют установки, в которыхсочетаются перечисленные методы.

Рис.9.7. Основные схемы установок для восстановления старого асфальтобетона:
а — прямой нагрев; б — косвенный нагрев; в, г — нагрев старого материала от перегретогокаменного материала (в — обычного типа, г — со сдвоенным сушильным барабаном).1 — бункер с измельченным старым асфальтобетоном, 2 — бункер с новымминеральным материалом; 3 — сушильный барабан, 4 — смеситель принудительногодействия с дозатором; 5 — емкость для битума; 6 — транспортное средство; 7 -горелка с защитным экраном; 8 — сушильный барабан с нагревом от горячих газов;9 — барабан с теплообменными трубками; 10 — обогащение битумом

Технология переработкистарого асфальтобетона на заводе следующая. Слой старого покрытия снимается:холодным фрезерованием, фрезерованием с разогревом покрытия или взламыванием;транспортируется на завод к смесителю и там хранится до момента применения.

В случае фрезерования спредварительным разогревом покрытия или взламывания необходимо дополнительноеизмельчение и просеивание материала для получения асфальтового гранулята.Полученный гранулят поступает на асфальтобетонный завод, его доля по отношениюк другим составляющим смеси определяется здесь же по результатам испытаний егохарактеристик.

Процесс приготовлениярегенерированной асфальтобетонной смеси выполняется по заданной программе.Готовая смесь с температурой 140 — 160°С выгружается в накопительные бункераили в кузова автомобилей самосвалов и транспортируется к месту укладки, гдеукладывается по обычной технологии.

9.2.2. Регенерация асфальтобетона «наместе»

При производстве работспособом повторного использования материала непосредственно «на месте»восстановление асфальтобетонного покрытия осуществляется за счет несколькихвыполняемых рабочих операций за один проход специального агрегата или набораагрегатов, обеспечивающих переработку и новую укладку смеси. При этом ремонтможет производиться как с разогревом поверхности старого покрытия (горячий метод),так и без разогрева (холодный метод), как с добавлением, так и без добавлениянового материала (рис. 9.8). Регенерация «на месте» выполняется различнымиспособами.

Каждый из известных способоврегенерации имеет свои преимущества и недостатки и, в зависимости от цели иусловий ремонтных работ может быть в том или ином конкретном случае наиболееэффективным.

Рис.9.8. Классификационная схема способов повторного использования асфальтобетона»на месте»

Существующие способырегенерации «на месте» асфальтобетонных слоев аэродромных одежд можно разделитьна две основные группы:

— с предварительнымразогревом асфальтобетона;

— без предварительногоразогрева асфальтобетона.

В свою очередь, каждаягруппа включает в себя несколько технологий производства работ.

Регенерацияасфальтобетона «на месте» с предварительнымразогревом

КОМПОПЕЙВ — сдобавлением пластификатора

Пластификаторрекомендуется вводить с целью замедления появления отраженных трещин, дляулучшения уплотняемости старого разрыхленного асфальтобетона, увеличения в немколичества вяжущего, а также для улучшения сцепления между слоями. В настоящеевремя пластификатор применяется в виде эмульсии типа рекламайта, циклогена,компдиля и им подобных.

Основные технологическиеоперации данного метода:

— рыхлениеасфальтобетона,

— введениепластификатора,

— перераспределениесмеси,

— планировка,

— уплотнение.

РЕФОРМИНГ — бездобавления новой смеси

Способ включает следующиетехнологические операции:

— рыхлениеасфальтобетона,

— перераспределениесмеси,

— планировка,

— уплотнение.

Применять способ ремонтаРеформинг (термопрофилирование) рекомендуется в следующих случаях:

— когдафизико-механические свойства асфальтобетона в процессе эксплуатации покрытияпрактически не изменились; когда асфальтобетон в покрытии содержит битум менеевязкий, чем требуется стандартом (при регенерации такого покрытия повторноеобразование колей можно исключить или замедлить за счет повышения вязкостибитума в результате нагрева покрытия);

— при толщинерегенерируемого слоя не менее 40 мм, а покрытия — 60 мм.

Применение этого методаснижает стоимость работ на — 50% по отношению к традиционным способам работ.

РЕПЕЙВИНГ — сдобавлением новой смеси, но без ее ремешивания со старой.

Режим Репейвинг(термоукладки) предусматриваетвосстановление покрытия с добавлением новой смеси в количестве 10 до 60 кг/м2,укладываемой поверх разрыхленной смеси старого покрытия. При необходимостивыдерживания старых высотных меток покрытия часть разрыхленного старогоматериала может быть удалена. При термоукладке восстанавливаются ровность ишероховатость покрытия и исправляется поперечный профиль. Ремонт можетвыполняться как «заподлицо» с недеформированной поверхностью покрытия, так и сповышением высотных отметок его ремонтируемого участка. Укладка новой смесиведется в едином технологическом процессе одной машиной, которая:

— рыхлит асфальтобетон,

— разравнивает,

— предварительноуплотняет,

— добавляет новую смесь,

— разравнивает,

— уплотняет.

На рис. 9.9 показанапоследовательность технологических операций, выполняемых способом Репейвинг.

Во всех случаях ремонтможно выполнять только при отсутствии деформаций нижележащих слоев аэродромнойодежды.

Общая толщина покрытиядолжна быть не менее 80 мм, а толщина регенерируемого слоя на 10 мм большемаксимальной глубины рыхления. Выполнение работ допускается при температуреокружающего воздуха не ниже +5 °С.

Машина для реализацииэтого способа называется Репейвер фирмы Виртген (ФРГ). В России для регенерацииасфальтобетонных покрытий данным способом выпускается комплект машин ДЭ-232,ДЭ-233.

Рис. 9.9. Последовательностьтехнологических операций, выполняемых в режиме Репейвинг

РЕМИКС (термосмешение) -с перемешиванием

В отличие от способаРепейвинг здесь разрыхленную старую асфальтобетонную смесь перемешивают сновой. При ремонте способом Ремикс можно устранять те же дефекты, как и приремонте способом Репейвинг. В отличие от ранее описанных способов, благодарянаправленному изменению физико-механических свойств старого асфальтобетона,данный способ можно применять без ограничений, связанных с качествомасфальтобетона ремонтируемого покрытия. Способ применим при ремонте, когда напокрытии много выбоин, волн, наплывов, а также для улучшения свойствасфальтобетонной смеси верхнего слоя старого покрытия. Для выбора новогосостава смеси с учетом свойств старого асфальтобетона из покрытия берут керны,исследуют смесь и проектируют новый состав с учетом имеющихся материалов ивяжущих. Расход новой смеси 25 — 50 кг/м2.

Последовательностьтехнологических операций следующая: разогрев, рыхление старой смеси сдобавлением новой и перемешивание. Весь процесс протекает в единомтехнологическом цикле на месте производства работ с помощью машин фирмы Виртген- Асфальторазогреватель и Ремиксер или с применением термопрофилировщика(ДЭ-234), оснащенного, кроме оборудования для термоукладки, также и мешалкой.Использование техники при ремиксировании показано на рис. 9.10.

Рис. 9.10. Использование техникипри ремиксировании

РЕМИКС-ПЛЮС — во время процесса ремиксирования наносится дополнительныйслой новой смеси

Распределительныйшнек, который загружается транспортером, укладывает на ремиксированный материалслой новой смеси. Результат — 100% применения старого материала с поверхностнымпокрытием из новой асфальтобетонной смеси. Уплотнение происходит одновременно.Ход работы Ремиксера по технологии Ремикс-плюс показан на рис. 9.11.

Регенерация асфальтобетона «на месте» без предварительного разогрева

Метод ремонта асфальтобетона на месте холодным способом заключается в холодномфрезеровании дефектного слоя покрытия, загрузке удаленного материала впередвижной смеситель, обеспечивающий добавку необходимых компонентов иперемешивание загруженных материалов, выгрузке готового материала в приемныйбункер асфальтоукладчика и укладке последним нового слоя из регенерированногоматериала.

Этот методприменяется при восстановлении участков с большой и однородной толщинойпокрытия, где эффективность фрезерования на большую глубину обеспечиваетэкономичность метода, несмотря на значительную трудоемкость.

Профилирование распределение смешение подача вяжущего и укладка

Рис.9.11. Ход работы Ремиксера по технологии Ремикс — Плюс:
1 — введение вяжущего; 2, 5 — 1-ый и 2-ой распределительные шнеки; 3, 6 — 1- йи 2-ой трамбующие брусы; 4 — подача смеси; 7 — слой новой смеси

РИСАЙКЛИНГ — сдобавлением вяжущего

В зависимости от толщиныслоев аэродромной одежды размельчение или разлом материала производят на всютолщину (если она менее 50 мм) или послойно (если более 50 мм). Если примененметод разлома, то через 0,5 -1ч кусковой материал размельчают передвижноймолотковой дробилкой за 2 — 3 прохода до максимального размера зерен 50 мм.После размельчения или разламывания материал собирают в валик и в негодобавляют катионную масляную или битумную эмульсию в количестве 1,5 — 3,0 л/м2или цемент до 40 кг/м2, при необходимости добавляется вода Холодныйресайклинг может выполняться с добавлением битумной эмульсии и цементаодновременно. При проведении работ послойно валик из размельченного материалаотодвигают и те же самые операции производят с нижележащими слоями. Материалверхних слоев в обратном порядке возвращают из валиков в корыто, разравнивают иуплотняют.

Технологические операции:

— измельчение,

— собирание в валик,

— введение вяжущего,

— перемешивание,

— планировка,

— уплотнение.

РЕЦИКЛИРОВАНИЕ — сдобавлением новых материалов

Данный вид работзаключается в измельчении материала покрытия (а при необходимости — частично иоснования) методом холодного фрезерования; подгрунтовке основания (если этонеобходимо); добавлении щебня, необработанного или черного, или сфрезерованногоматериала асфальтобетонного гранулята (если это необходимо); добавленииорганического или минерального вяжущего (например, цемента, или битумнойэмульсии, или в комплексе обоих видов вяжущего), воды, а также регенерирующихдобавок (если это необходимо); перемешивании компонентов; распределении смеси ввиде конструктивного слоя; уплотнении смеси. Все перечисленные операции должныпроизводиться «на месте», в сухую погоду при температуре воздуха не ниже +10°С.Работы выполняются в едином технологическом процессе с помощью машины фирмыВиртген — Рисайклер CR 4500.Схема процессов, реализуемых при работе Рисайклера CR 4500, показана на рис. 9.12.

Здесь перечислены далеконе все способы регенерации, то есть восстановление первоначальных, эксплуатационныхсвойств асфальтобетонных покрытий. Каждое из указанных направлений являетсярациональным, но в определенных условиях. Некоторые из перечисленных способовмогут применяться при текущем ремонте покрытий.

В настоящее времянаиболее распространенную технологию ремонта асфальтобетонных покрытийаэродромов обеспечивает комплект машин Ремиксер фирмы Виртген (ФРГ) сдополнительным разогревателем, обеспечивающий выравнивание поверхности сдобавлением новой смеси и перемешиванием. Машины типа Супер-1700-АРФ (фирмФогель и Филхабен) осуществляют разогрев покрытия, рыхление на глубину до 10см, перемешивание разрыхленного слоя и предварительное уплотнение. При этомдопускается укладка нового слоя на разогретый слой старого покрытия.Выравнивание при нагреве без добавления новой смеси реализуется машинамиРеформер фирмы Фогель (ФРГ). Выравнивание при нагреве с добавлением новой смесибез перемешивания осуществляют машины типа Репейвер фирмы Виртген (ФРГ) и CutlerEngineering Inc. (США).

Имеются также комплектымашин ДЭ-232, ДЭ-233, ДЭ-234, разработанные в бывшем СССР и применяемые нынепри ремонте на аэродромах.

Рис.9.12. Схема процессов, реализуемых при работе Рисайклера CR 4500:

1 -сфрезерованный материал существующего покрытия; 2 — добавление минеральногоматериала; 3 — приемочный агрегат изменяемой ширины; 4 — введениецементно-водяной суспензии; 5 — введение эмульсии; 6 — двухвальцовый смеситель;7 — распределительный шнек; 8 — трамбующий брус; 9 — укладывающий вибробрус спредварительным уплотнением; 10 — высокочастотный виброуплотнитель; 11 -укрепленный, предварительно уплотненный слой.

10.ПРИМЕНЕНИЕ АЛМАЗНОГО ИНСТРУМЕНТА ПРИ РЕМОНТЕ АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ

Из отечественного изарубежного опыта эксплуатации и ремонта аэродромных и дорожных покрытий хорошоизвестно, что применение алмазного инструмента в большинстве случаев имеетнесомненные преимущества перед другими, альтернативными способами разборкипотерявших свои эксплуатационные качества бетонных поверхностей, отслужившихинженерных сооружений, оконтуривания дефектных мест. Твердосплавный инструмент(фрезы типа «Wirtgen»), инструментыударного действия (отбойные молотки, перфораторы) нарушают внутреннюю структуруостающегося «здорового» материала, вызывают микротрещины в прилегающих к местурезания зонах, значительно уменьшают прочность на отрыв контактных поверхностейстарого материала и, таким образом, уменьшают долговечность отремонтированныхучастков. Алмазный инструмент не имеет этих недостатков, обеспечивает абсолютнобезупречные края реза и точность разделки.

Для резки бетона алмазныминструментом используют специальные машины — нарезчики, мощностью от 7 до 65 л.с. с приводом от бензинового, дизельного или электродвигателя, наиболее мощныемашины оснащены обычно гидравлическим приводом. Глубина разреза как по бетону,так и по асфальту достигает 60 см при диаметре режущего диска до 1,5 м.

10.1. Устройство алмазных дисковых пили сверлильных коронок

Алмазные дисковые пилысостоят из двух частей — стального диска и алмазной режущей части, выполненнойв виде сегментов или замкнутого режущего контура (рис. 10.1). Сверлильныекоронки состоят из трубы с крепежным элементом и алмазных сегментов (рис.10.1). Сегменты состоят из искусственных алмазов, спеченных в металлическойсвязке. Они напаиваются по периметру диска (торцу трубы коронки) илипривариваются с помощью лазерной сварки. Замкнутый режущий контур спекаетсянепосредственно с наружной кромкой диска (коронки). В середине дискарасположено отверстие для установки на вал машины.

Рис.10.1 Алмазные дисковые пилы и сверлильные коронки:
А — дисковая пила, Б — сверлильная коронка, В — защитныесегменты, Г — виды сегментов

10.2. Принцип работы алмазного инструмента

В сегментах находятся равномернорасположенные искусственные алмазы. Острые кромки кристалла, выглядывающего изудерживающей его связки, снимают слой за слоем разрезаемый материал.Одновременно с износом работающих алмазов происходит износ связки ивысвобождение новых кристаллов. Этот процесс называется самозатачиванием и онпроисходит постоянно во время резания бетона.

Алмазные дисковые пилыподразделяются на две основные группы: для сухого резания и для мокрой резки.Необходимым условием долговременной работы алмазного инструмента является егоэффективное охлаждение. Алмаз, как чистый углерод, при нагревании выше 1000°Спревращается в графит и преждевременно разрушается. Диски для сухой резкиохлаждаются воздухом, поэтому они выпускаются малых диаметров, где процессвоздушного охлаждения может быть эффективен. Кроме этого, их сегментыпривариваются более прочной лазерной сваркой. Период стойкости этих дисковвсе-таки ниже, чем у дисков для мокрой резки. Для увеличения продолжительностиих службы можно использовать воду в качестве охлаждающей жидкости.

Диски для мокрой резкивыпускаются различных диаметров. Ими запрещается резать без водяногоохлаждения. Начиная с Ø 600 мм сегменты напаиваются на тело диска, чтодает возможность многократного восстановления, напаивая новые сегменты взаменсработавшихся.

10.3. Выбор алмазного инструмента

Для эффективной иэкономичной работы алмазный инструмент подбирается для каждого конкретногоматериала. Различают диски и коронки:

для асфальта:

— с наполнителем высокойпрочности;

— с наполнителем средней прочности;

для бетона:

— свежего;

— старого;

— с наполнителем высокойпрочности;

— с наполнителем среднейпрочности;

— различного процентаармирования.

Для принятия решения о приобретенииалмазного инструмента необходимо взять пробы материала, на котором предстоитработать, и провести соответствующие испытания для подбора типа и концентрацииалмазов, параметров связки и пр.

При выборе дисков икоронок учитывают также вид и мощность применяемой машины, частоту вращениярежущего вала. Для учета этих факторов существуют специальные диаграммы итаблицы.

10.4. Виды алмазных сегментов

Для увеличения рабочегопериода инструмента его оснащают сэндвич-сегментами (рис.10.1). Они имеют особое строение: концентрация алмазов наружного слоя выше,чем внутреннего. У таких сегментов выше режущая способность, как и лезвияконьков, заточенных с желобком, лучше режут лед, чем лезвия, заточенные спрямыми углами. При работе сэндвич-сегменты полностью используют заключенные вних алмазы, сохраняя режущую способность до окончательного стачивания столбикасегмента, в отличие от обыкновенных сегментов.

При работе с абразивнымиматериалами, такими как асфальт и свежий бетон, для предотвращенияпреждевременного износа зубьев стального диска фирмы — производители применяют защитныесегменты Период службы такого инструмента значительно выше. Надисках для резания асфальта защитные сегменты изготавливаются в виде молотковыхили скошенных сегментов (рис. 10.1).

Литература

1.Руководство по эксплуатации гражданских аэродромов Российской Федерации (РЭГАРФ — 94) — М.: Воздушный транспорт, 1995. — 231 с.

2 Нормыгодности к эксплуатации аэродромов НГЭА — 90 — М.: Воздушный транспорт, 1992. -136 с.

3. СНиП 2.05.08-85 Аэродромы / Госстрой СССР.- М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. — 59 с.

4.Эксплуатация аэродромов. Справочник / Под ред. Л.И. Горецкого — М.: Транспорт,1990. — 287 с.

5.Руководство по ремонту аэродромных сооружений. — М.: ГПИ и НИИ ГА «Аэропроект»,1996. — 150 с.

6. КозловЛ.Н., Ральф Альте-Тайгелер, Виноградов А.П. Современные методы ремонта ипрофилактической защиты искусственных покрытий аэродромов и автомобильных дорог- М.: 1997. — 21 с.

7.Виноградов А.П. и др. Во что обходится отложенный ремонт /Автомобильные дороги,1998, № 5. — С.18-20.

8.Рекомендации по продлению срока службы искусственных покрытий жесткого типаэксплуатируемых аэродромов. — М.: Ассоциация «Аэропорт» ГА, 1997. — 23 с.

9.Виноградов А.П. Надежность и сертификация прочности цементобетонных покрытий аэродромов- М.: ИПП Министерство экономики Республики Беларусь, 1994. — 125 с.

10.Рекомендации по расчету и эксплуатационной оценки несущей способностиаэродромных сооружений — М.: Академия транспорта РФ, 1995. — 45 с.

11. СНиП 32-03-96. Аэродромы / Минстрой России.- М.: ГУП ЦПП, 1996. — 22 с.

12.Профессиональный условия ТУ 400-24-158-89. Смеси асфальтобетонные и литойасфальтобетон — М.: Госснаб РФ, 1989. — 15 с.

13.Современные методы и средства ямочного ремонта покрытий автомобильных дорогЛенинградской области. Дорожный комитет Ленинградской области -Санкт-Петербург, 1996. — 63 с.

14. СНиП 3.06.06-88 Аэродромы / Госстрой СССР.- М.: Стройиздат, 1989. — 111 с.

15. ГОСТ9128-97 Профессиональный условия. Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные иасфальтобетон. Минземстрой России, ГУП ЦПП — М.: 1998. — 24 с.

16. Technical Information «HaTelit» in RoadConstruction. Huesker Synthetics GmbH. Gesher/Westf., 1987.

17. The influence of HaTelit reinforced asphalt incomparison with unreinforced asphalt. Netherlands pavement consultants,Hoevelaken, January 1990.

18.Тригони В.Е., Лещицкая Т.П., Юрченко А.И. Повышение долговечностиасфальтобетонных слоев усиления при реконструкции аэродромов: Учебное пособие -М.: 1998. — 44 с.

19.Инструкция по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий. ВСН14-95 — М.: Департамент строительства, 1995. — 49 с.

20.Лещицкая Т.П. Методы повторного использования асфальтобетона//Автомобильныедороги, 1992, № 4. — С. 9-10.

21.Бахрах Г.С, Горлина Г.С, Эрастов А.Я. Регенерация асфальтобетонных слоевдорожных одежд — М.: ЦБНТИ Минавтодора РСФСР, 1981. — 65 с.

Услуги по монтажу отопления водоснабжения

ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495)744-67-74

Кроме быстрого и качественного ремонта труб отопления, оказываем профессиональный монтаж систем отопления под ключ. На нашей странице по тематике отопления > resant.ru/otoplenie-doma.html < можно посмотреть и ознакомиться с примерами наших работ. Но более точно, по стоимости работ и оборудования лучше уточнить у инженера.

Для связи используйте контактный телефон ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495) 744-67-74, на который можно звонить круглосуточно.

Отопление от ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ Вид: водяное тут > resant.ru/otoplenie-dachi.html

Обратите внимание

Наша компания ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ входит в состав некоммерческой организации АНО МЕЖРЕГИОНАЛЬНАЯ КОЛЛЕГИЯ СУДЕБНЫХ ЭКСПЕРТОВ. Мы так же оказываем услуги по независимой строительной технической эесаертизе.

Качественное отопление дома под ключ

Наша компания занимается устройством отопления для частных домов, офисов, коттеджей. Направление нашей деятельности в первую очередь связано с последующим обслуживанием установленных систем.

Отопление дачи

Продукция компании ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ, это услуги в сфере отопления, автономной котельной, частного водоснабжения, поставка оборудования. Работы и оборудование можно приобрести в кредит!!!

Водоснабжение по доступным ценам, отопление со скидкой. Наша компания занимается устройством инженерных коммуникация для частных загородных домов, водоснабжение от колодца, водоснабжение от скважины. Отопление дома твердотопливным котлом, установка автономного газового отопления.