 |
Энергия укатки
|
|
|
|
Число и тип катков, требуемых для работы, определяется темпом укладки, выраженным в квадратных метрах в час. Для чего необходимо принять во внимание множество параметров.
Всякая работа по укладке может быть измерена количеством тонн горячей смеси, уложенной в час. При больших объемах работ количество тонн обычно определяется производительностью асфальтобетонного завода.
Объем смеси, ширина укладки и толщина слоя определяют скорость укладчика. Располагая этой цифрой и шириной укладки, можно получить темп укладки в квадратных метрах в час. Эта величина служит основой для получения требуемой мощности (энергии) катка.
Также должны быть сделаны допуски на временные пики подачи смеси.
Для того, чтобы подсчитать производительность катка, необходимо знать требуемое количество проходов и скорость укатки.
Приемлемая скорость укатки находится в пределах 3-7 км/час. Низкие скорости используются на толстых слоях и когда требуется высокая степень уплотнения. Число проходов катка зависит от нескольких факторов, в первую очередь от свойств смеси уплотняться и требуемой степени уплотнения. Статическая линейная нагрузка и характеристики вибрации также имеют решающее значение. Как правило, для 6 - 8 тонных вибрационных катков-тандемов требуется 4 - 6 проходов, но их количество может изменяться от 2 до 8.
Целесообразно проводить пробную укатку, чтобы определить оптимальный процесс укатки для достижения установленной степени уплотнения. Радиометрический прибор, установленный на катке для определения плотности, имеет ценное качество - возможность получать значение плотности немедленно.
Показатели максимальной производительности различных типов катков и комбинаций катков приведены в таблице.
|
|
|
| МЕТОД УПЛОТНЕНИЯ | ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ | |
| Легкий/средний вибрационный каток-тандем | Пластичные и нормальные асфальтобетонные смеси. Пластичные смеси требуют низкой статической линейной нагрузки. Производительность до 1000 кв. м/час. |
| Тяжелый вибрационный каток-тандем | Нормальные и жесткие асфальтобетонные смеси. Производительность до 1500 кв. м/час. |
| Средний вибрационный каток-тандем в сочетании с пневмоколесным катком | Нормальные, пластичные и жесткие асфальтобетонные смеси. Производительность до 1500 кв. м/час. |
| Статический трехвальцовый каток | Нормальные и пластичные асфальтобетонные смеси. Производительность до 600 кв. м/час. |
| Статический трехвальцовый каток в сочетании с пневмоколесным катком | Нормальные и пластичные асфальтобетонные смеси. Производительность до 1000 кв. м/час. |
|
| Традиционный ряд катков: статический, трехвальцовый, пневмоколесный каток-тандем | Нормальные и пластичные асфальтобетонные смеси. Жесткие смеси требуют тяжелых типов катков. Производительность до 1500 кв. м/час |
| В каждом случае производительность зависит от особенностей смеси, скорости катка, числа проходов и производительности укладчика. | ||
СХЕМА УКАТКИ
Обычная схема укатки показана на главной иллюстрации. Ширина укладки разделена па полосы укатки, число полос зависит от ширины вальца и ширины укладки. Ширина вальца должна быть связана с шириной укладки для того, чтобы, например, три параллельные полосы укатки были достаточны, чтобы перекрыть всю ширину укладки.
Переход с одной полосы па другую должен производиться на ранее уплотненной поверхности, чтобы избежать следов на поверхности слоя. Кроме того, вибрационный каток никогда не должен останавливаться на горячей смеси.
При использовании вибрационного катка-тандема, при следующей простой схеме работы, достигается однородное уплотнение по всей поверхности укатки.
|
|
|
В первую очередь должны быть уплотнены все швы, сначала поперечные, а затем продольные. Схема состоит из параллельных полос укатки, разделенных на зоны укатки длиной 30-50 м. Фактическая длина зоны определяется скоростью укладчика и временем, в течение которого можно производить укатку до остывания.
Первая полоса начинается у крайней кромки асфальтобетонного покрытия. Проходы производятся вперед-назад по одной и той же полосе. Изменение полосы должно всегда производиться в ранее уплотненной зоне, чтобы избежать появления следов на слое.
Как правило, каток должен держаться как можно ближе к укладчику. При всех схемах укатки необходимо сохранять постоянную длину зоны укатки. Для ориентирования полезными являются вехи и конуса.
Схема укатки, состоящая из трех параллельных полос укатки, делится на зоны, обычно длиной 30-50 метров. В каждой зоне каток совершает требуемое число проходов вперед и назад. Однако каток может начинать работать в следующей зоне до того, как он закончит работу на предыдущей. В этом случае проходы катка (расстояние, которое каток проходит от места, в котором он изменяет направление позади укладчика, до места изменения направления в конце полосы) перекрывают обе зоны.
Ниже показана схема укатки, наиболее приемлемая для постоянной и высокой скорости укладчика. Схема зависит от постоянной длины прохода катка и продольного перекрытия проходов постоянной длины. Практической трудности поддержания постоянной длины прохода можно избежать если катки оборудованы соответствующими измерительными инструментами (приборами) для определения длины прохода.
Для традиционных статических трехколесных катков схема укатки более сложная, чем схема, показанная на рисунке, так как два задних вальца имеют заметно более высокую линейную нагрузку, чем передний валец. На практике укатка трехвальцовыми статическими катками часто приводит к более высоким плотностям в середине полосы, чем вдоль краев.
ЖЕСТКИЕ СМЕСИ
Увеличение нагрузок на дороги приводит к необходимости устраивать более устойчивые асфальтобетонные покрытия. И, как следствие, более распространенными становятся жесткие смеси, содержащие высоковязкий битум и дробленый каменный материал с высоким содержанием щебня. Высокое механическое сопротивление уплотнению таких смесей требует эффективных методов уплотнения. Для достижения заданной плотности жестких смесей лучше использовать вибрационные катки.
|
|
|
Существуют два способа уплотнения шва. На нижнем рисунке шов уплотняется катком, находящимся на холодной полосе, при этом он на 10-12 см перекрывает горячую полосу. На верхнем рисунке валец заходит на 10-20 см на ранее уложенную полосу, в то время как остальная часть вальца движется по вновь уложенному слою.
МЯГКИЕ СМЕСИ
Пластичные смеси склонны к горизонтальному перемещению при уплотнении, в результате чего могут появляться небольшие поперечные трещины на поверхности (3-5 мм глубиной). Обычно они могут быть ликвидированы завершающей укаткой или движущимся автотранспортом. Если появляются продольные трещины, то они часто глубокие и их очень трудно закрыть полностью.
Укатка пластичных смесей требует специальных измерений. Часто они должны быть охлаждены перед началом укатки.
Главная проблема с жесткими смесями - это преодоление сопротивления уплотнению, которое является результатом внутреннего трения каменного материала.
Пластичные смеси в горячем состоянии могут выжиматься из-под вальца во время укатки, что приводит к образованию волосяных трещин, и есть риск горизонтального перемещения смеси. Достаточное уплотнение может быть достигнуто, если смесь охладить до некоторой степени.
Обычно высокое уплотняющее воздействие возникает при использовании вибрационных катков. Каток при этом должен работать относительно далеко позади укладчика и во многих случаях, может быть, лучше всего работа на длинных захватах (100 м или более). Следует избегать высоких линейных нагрузок и вибрации с высокой амплитудой. Для отделки поверхности подходит пневмоколесный каток.
ТОНКИЕ СЛОИ
Для тонких слоев характерна большая скорость укладки и высокая производительность, что влияет и на производительность укатки. Каток при этом должен увеличить скорость для того, чтобы не отстать от укладчика, но появляется риск, что не будет достигнута плотность.
|
|
|
Кроме того, тонкие слои быстро остывают и поэтому катки должны быть соответствующими для достижения требуемой плотности быстро и эффективно.
Следующая проблема при устройстве тонких слоев - эта та, что на них труднее добиться точного измерения плотности, чем на толстых слоях.
ТОЛСТЫЕ СЛОИ
Высокие плотности можно достичь на асфальтобетонных слоях толщиной до 30 см. Однако укатка очень толстых слоев может вызвать волнистость поверхности. На толстых слоях укатка должна начинаться на некотором расстоянии от кромки полосы укладки. При последующих проходах каток должен последовательно приближаться к кромке, чтобы предотвратить смещение кромки.
ЗНАЧЕНИЕ УСТОЙЧИВОГО ОСНОВАНИЯ
Хорошо уплотненное устойчивое зернистое основание облегчит уплотнение слоя асфальтобетона, расположенного на нем. Срок службы асфальтобетонного покрытия значительно сокращается на плохо уплотненном, неустойчивом основании.
Испытания показывают, что вибрационное уплотнение относительно Тонкого асфальтобетонного слоя может также улучшить степень уплотнения нижележащего гравийного основания, что приводит к значительному улучшению несущей способности дорожной одежды.
ВЫБОР КАТКОВ ДЛЯ АСФАЛЬТОБЕТОНА
При выборе катка или комбинации катков следует уделять внимание не только способности машины достичь определенной плотности, но также экономичности уплотнения. Вероятность достижения вибрационным катком заданной плотности выше, чем статической машиной. Эта вероятность увеличивается с увеличением толщины слоев, по мере того, как требования к плотности становятся более строгими, а смеси более жесткими.
Например, на пластичных смесях и когда требуется относительно небольшая степень уплотнения, традиционные статические стальные гладковальцовые катки, одни или в комбинации с пневмоколесными катками, имеют ту же самую вероятность достижения уплотнения, что и вибрационный каток. С другой стороны, на жестких смесях, требующих высокой степени уплотнения, вероятность успеха будет определенно выше при применении вибрационных катков.
Вибрационный каток может производить и уплотнение, и завершение укатки. На стадии уплотнения он достигает требуемого уплотнения. При малых объемах работ каток можно переключить в статический режим, для отделки поверхности. При больших объемах работ завершение укатки выполняется статическим гладковальцовым катком или пневмоколесным катком.
|
|
|
Так как вибрационные катки имеют более высокий темп работы, чем их статические аналоги, то они особенно экономичны при строительстве дорожных одежд большой площади.
Легкие вибрационные катки сейчас захватили большую часть рынка по устройству асфальтобетонных покрытий небольшой площади. Виброплиты с оборудованием для орошения, чтобы предотвратить прилипание, также очень распространены для асфальтобетонных работ небольшого объема.
|
|
|
