Уплотнение асфальтобетонных смесей

Процесс уплотнения асфальтобетонной смеси состоит в том, что при давлении катка вначале происходит сближение минеральных частиц с одновременным вытеснением части защемленного воздуха и перераспределением битума.

Продолжение уплотнения приводит к взаимному перемещению минеральных частиц и некоторой их перегруппировке, что вызывает заполнение мелкими частицами пор между более крупными частицами. В результате уплотнения уменьшается пористость, значительно повышается объемная масса асфальтобетонной смеси и она превращается в монолитное покрытие необходимой плотности, прочности и водоустойчивости.

Эффективность уплотнения зависит от особенностей смеси и уплотняющих машин. Уплотнение производят самоходными катками (двух- и трехвальцевыми), катками на пневматических шинах и виброкатками. В местах недоступных для работы катков применяется трамбование. Катки на пневматических шинах, которые в последние годы широко применяют при устройстве асфальтобетонных покрытий, обеспечивают эффективное уплотнение смеси, допускают регулирование давления в шинах. За счет усилий смятия, направленных перпендикулярно к контакту (отпечатку шины на покрытии), достигается наилучшее уплотнение скелетной части асфальтобетонной смеси. Оптимальному уплотнению способствует также наличие на одной оси большого числа колес.

Эффект уплотнения обычными катками зависит от массы и типа катка, количества проходов, толщины и температуры укатываемого слоя асфальтобетонной смеси. Кроме этого, важно, чтобы вальцы катка были гладкими и хорошо отшлифованными, без шероховатостей и других изъянов. Во избежание прилипания к вальцам асфальтобетонной смеси они должны смачиваться водой или смазываться смесью воды и керосина или нефтью.

Уплотнение асфальтобетонной смеси должно быть начато немедленно после укладки и распределения смеси. Оптимальной температурой уплотнения смеси является такая, которая на 60° С выше температуры размягчения вяжущего, применяемого в асфальтобетонной смеси. Горячая смесь пластична, легко и быстро уплотняется, так как при этом вязкость битума относительно мала, минеральные частицы подвижны и легко перемещаются под воздействием уплотняющих средств.

С понижением температуры асфальтобетонной смеси уменьшается степень уплотнения при одной и той же продолжительности работы уплотняющих средств или резко падает производительность укатки. Так, при снижении температуры смеси со 100 до 70° С в начале уплотнения необходимое число проходов катка возрастает в 3 раза.

Уплотнение начинают от краев полосы к середине таким образом, что при каждом последующем проходе катка перекрывается след его предыдущего прохода на 25—30 см. Скорость движения катков должна быть: в начале укатки 1,5—2 км/ч, а после пяти-шести проходов катка по одному следу увеличена до 3—5 км/ч для гладковальцовых катков и 5—9 км/ч для катков на пневматических шинах. Скорость движения виброкатков — 2—3 км/ч. Изменение направления движения катка должно быть (во избежание образования неровностей) плавным, без рывков и с остановкой всякий раз на новом месте (рассредоточение).

Уплотнение катками с металлическими вальцами выполняют в два этапа: сначала легкими катками (массой до 8 т) производят начальное уплотнение за два-четыре прохода, в процессе которого минеральные частицы смеси несколько сближаются и занимают наиболее плотное положение, а затем тяжелыми катками за 15—18 проходов достигается окончательное уплотнение.

При использовании виброкатков начальное уплотнение асфальтобетонных смесей следует производить не включая вибратор (два-три прохода), затем с включенным вибратором (три-четыре прохода). Окончательное уплотнение выполняют тяжелыми гладко-вальцовыми катками (6—10 проходов).

При применении катков на пневматических шинах уплотнение асфальтобетонных смесей следует производить одним из следующих способов:

начальное уплотнение — гладковальцовыми легкими катками (два-три прохода), затем катками на пневматических шинах (8— 10 проходов), окончательное уплотнение — тяжелыми гладковальцовыми катками (два-три прохода);

начальное уплотнение — катками на пневматических шинах (10—12 проходов) и окончательное — тяжелыми гладковальцовыми катками (три-четыре прохода).