НАБОР ИНГРЕДИЕНТОВ ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ МЕСТНЫХ УГЛУБЛЕНИЙ НА АСФАЛЬТОБЕТОННОМ ПОКРЫТИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ И СПОСОБ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ Российский патент 2017 года по МПК E01C23/09 E01C7/18 

Изобретение относится к области дорожного строительства, в частности к методам устранения местных углублений на асфальтобетонном покрытии автомобильных дорог.

Известно, что дорожная одежда автомобильных дорог, как правило, включает в себя уплотненный грунтовой слой, слой основания дорожной одежды из щебня, камня, бетона и т.п. и слой дорожного покрытия, в частности из асфальтобетонной смеси [1]. Эксплуатационные показатели автомобильных дорог в большей степени определяются видом дорожного покрытия, качеством применяемых материалов и совершенством технологии их формирования. Однако, в процессе их эксплуатации неизбежно появляются дефекты на дорожном покрытии, возникающие как под действием движения автомобилей, так и под влиянием природно-климатических факторов. К ним, в первую очередь, относятся местные углубления (трещины, впадины, ямки), разрушения кромок, проломы и другие дефекты покрытия [1].

Известны методы устранения местных углублений асфальтобетонной смесью с применением горячей и холодной технологий [2], отличающихся способом пластифицирования битума в ней.

При использовании горячей технологии качество заделки дорожного покрытия выше чем при холодной технологии, но этот метод устранения углублений зависит от погодных условий и точности соблюдения технологии, в том числе жесткого температурного режима. В меньшей степени это влияние сказывается в случае применения битумосодержащих смесей и материалов на основе жидких или разжиженных битумов.

Близким аналогом предлагаемому изобретению является техническое решение [3], содержащее в себе как способ гранулирования горячей асфальтобетонной смеси, так и способ ее применения. В нем способ гранулирования горячей асфальтобетонной смеси заключается в перемешивании ее в воде при температуре воды, по крайней мере, 90°C в начале процесса гранулирования и при температуре воды 30°C в конце процесса гранулирования, при этом дальнейшее остывание гранулированной асфальтобетонной смеси производят на воздухе. Сам же способ применения этой смеси для устранения дефектов на асфальтобетонных покрытиях состоит в приготовлении холодной асфальтобетонной смеси с легким углеводородным разжижителем битума, с пластификатором последнего, по меньшей мере, керосином. При этом процентное содержание разжижителя битума относительно массы битума в составе асфальтобетонной смеси с понижением температуры воздуха постоянно увеличивается.

Недостатками данного способа являются: низкая прочность и водостойкость полученного асфальтобетона; большой расход разжижителя и загрязнение им окружающей среды; требуется разогрев и подгрунтовка поверхности углубления (дефекта).

В связи с этим является наглядной истиной, что для поддержания надлежащего качества дорожного полотна необходимо, чтобы на постоянной основе эффективно действовала система удаления местных дефектов на ранней стадии их проявления.

Однако решение этой задачи силами только ремонтных и контролирующих дорожных служб является, практически, невыполнимой из-за их малочисленности, низкой мобильности и гибкости. Более эффективное ее решение возможно при взаимовыгодном сотрудничестве между дорожными службами с материально-технической базой и водителями-волонтерами (т.е. их сообществом), которые являются непосредственно заинтересованной стороной в обеспечении высокого качества дорожного полотна. Но для этого необходимо выстроить организационно-правовую систему взаимодействия между субъектами по совместной деятельности и обеспечения непосредственных исполнителей набором материальных средств и технологией ремонта дорожного покрытия.

Задача изобретения - создание организационно-технологической основы (базы) для оперативного устранения местных углублений после их обнаружения на дорожном покрытии.

Это достигается тем, что дорожно-строительные службы или асфальтобетонные заводы в потребном количестве формируют набор ингредиентов для устранения местных углублений на асфальтобетонном покрытии автомобильных дорог, состоящий из гранулированной асфальтобетонной смеси и сгораемых частиц (зерен), например из торфа или опилок, отличающийся тем, что каждый из составляющих его ингредиентов размещен раздельно в герметичной водостойкой емкости, например в полимерном пакете, с заданной мерной массой, а свободное пространство между гранулами асфальтобетонной смеси после размещения в емкости перед ее герметизацией не менее чем на две трети объема емкости заполнено водой вплоть до момента применения. Далее на основе взаимного сотрудничества соответствующие комплекты наборов передаются их изготовителями пользователям автомобильных дорог, т.е. водителям-волонтерам, которые самостоятельно по мере необходимости реализуют способ применения набора ингредиентов для устранения местных углублений на асфальтобетонном покрытии автомобильных дорог, осуществляемый на использовании задействованных в наборе ингредиентов, отличающийся тем, что реализацию способа осуществляют в последовательном выполнении операций, а именно видеофиксации месторасположения углубления, зачистке местного углубления и чередованию укладки при необходимости несколько раз, т.е. послойно, в углубление подслоя сгораемых частиц и подслоя над ним гранулированной асфальтобетонной смеси из емкостей (пакетов) набора со смачиванием подслоя из частиц торфа горючей жидкостью, например, керосином или бензином, с последующим поджогом его при одновременном формировании из уложенного над ним подслоя гранулированной смеси частично или в целом асфальтобетонного покрытия над местным углублением и видеофиксации месторасположения углубления после его устранения.

Для обеспечения пластифицирования слоя битума на гранулах асфальтобетонной смеси до вязко-текучего состояния, необходимого для формирования дорожного покрытия над местным углублением, количество сгораемых частиц торфа (опилок) по массе по отношению к массе битума в гранулированной смеси определяется исходя из условия, что энергия горения подслоя частиц торфа Q₁ равна теплосодержанию битума Q₂ перед точкой воспламенения (t=240°C), содержащегося в подслое гранулированной асфальтобетонной смеси.

При этом при равенстве Q₁-Q₂ на практике масса сгораемых частиц в подслое с торфом по отношению к массе битума в подслое гранулированной асфальтобетонной смеси составит с учетом тепловых потерь не более 5…6%. Из этого следует, что отдельные емкости (т.е. пакеты) для сгораемых частиц торфа (опилок) должны быть в несколько раз меньше, чем емкости (пакеты) для гранулированной асфальтобетонной смеси, т.е. производиться с заданной массой, например, в 0,2; 0,5 и 1 кг, а емкости (пакеты) для гранулированной асфальтобетонной смеси, например, с заданной массой в 1, 3, 5 кг.

Необходимость размещения гранулированной асфальтобетонной смеси в водостойкой герметичной емкости (пакете) с заполнением на две трети объема водой связана с тем, чтобы избежать слеживаемости (слипания) отдельных ее гранул при хранении и транспортировке.

Наглядно достоинства предлагаемого технического решения можно выявить на основе проведения мыслительного эксперимента, отражающего собой рассмотрение последовательно взаимосвязи выполняемых в нем операций и применяемых для их реализации средств технологического оснащения.

Так, при выявлении дефектного места в виде углубления на дорожном покрытии его месторасположение фиксируется доступными средствами, например с помощью мобильных устройств связи и спутниковых систем позиционирования объектов, а это подобным образом осуществляется и после удаления углубления на дорожном покрытии.

Для зачистки местного углубления на дорожном покрытии используются подручные средства, например в виде кузнечного зубила, ручной щетки и совка. Укладка задействованных ингредиентов из их упаковочных емкостей набора в углубление на дорожного покрытия производится в требуемой последовательности, т.е. сначала подслой сгораемых частиц торфа (опилок) и затем подслой гранулированной асфальтобетонной смеси, а смачивание подслоя сгораемых частиц горючей жидкостью, например керосином или бензином, осуществляется при помощи пульверизатора.

После поджога горючей жидкости в подслое сгораемых частиц наблюдается его горение и, как результат, прохождение через подслой из гранул асфальтобетонной смеси высокотемпературных продуктов его сгорания, что приводит к пластифицированию слоя битума на гранулах смеси и возможности обеспечения формирования дорожного покрытия над местным углублением, например, смачиваемым в воде пестиком.

Достоинствами данного технического решения являются:

- оперативное устранение местного углубления на дорожном полотне после его обнаружения;

- отпадает необходимость в применении средств для разогрева и подгрунтовки поверхностей местного углубления;

- простота реализации, низкая материалоемкость и трудоемкость.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Сильянов В.В. Транспортно-эксплуатационные качества автомобильных дорог и городских улиц: учебник для студ. высш. учеб. заведений / В.В. Сильянов, Э.Р. Домке. - 3-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2009. - 352 с.

2. www.OS1.ru/article/rood-equipment/2006-5-A-2006-09-29-18-11-55/.

3. Патент РФ на изобретение №2367630 МПК C04B 26/26, E01C 7/10, Способ гранулирования асфальтобетонной смеси и способ применения этой смеси для ремонта асфальтобетонных покрытий в зимних условиях / B.C. Прокопец, О.А. Рычкова, С.Ф. Филатов. - Опубл. 20.09.2009, бюл. №26.

Изобретение относится к области дорожного строительства, в частности к методам устранения местных углублений на асфальтобетонном покрытии автомобильных дорог. Техническим результатом изобретения является возможность оперативного устранения местных углублений после их обнаружения на дорожном покрытии без применения энергоемких устройств. Технический результат достигается тем, что применен набор ингредиентов для устранения углублений, состоящий из гранулированной асфальтобетонной смеси и сгораемых частиц, например торфа или опилок, каждый из которых размещен в герметичной водостойкой емкости (пакете) с заданной мерной массой, а свободное пространство в емкости (пакете) между гранулами асфальтобетонной смеси заполнено водой не менее чем на две трети объема емкости вплоть до момента применения. Также описан способ применения такого набора для устранения местных углублений. 2 н.п. ф-лы.

1. Набор ингредиентов для устранения местных углублений на асфальтобетонном покрытии автомобильных дорог, состоящий из гранулированной асфальтобетонной смеси и сгораемых частиц (зерен), например из твердого торфа (опилок), отличающийся тем, что каждый из составляющих его ингредиентов размещен раздельно в герметичной водостойкой емкости, например в полимерном пакете, с заданной мерной массой, а свободное пространство между гранулами асфальтобетонной смеси после размещения в емкости перед ее герметизацией не менее чем на две трети объема емкости заполнено водой вплоть до момента применения.

2. Способ применения набора ингредиентов для устранения местных углублений на асфальтобетонном покрытии автомобильных дорог, осуществляемый на использовании задействованных в наборе ингредиентов, отличающийся тем, что реализацию способа осуществляют в последовательном выполнении операций, а именно: видеофиксации месторасположения углубления, зачистки местного углубления и чередования укладки при необходимости несколько раз, т.е. послойно, в углубление подслоя сгораемых частиц и подслоя над ним гранулированной асфальтобетонной смеси из емкостей набора со смачиванием подслоя из частиц торфа горючей жидкостью, например керосином или бензином, с последующим поджогом его при одновременном формировании из уложенного над ним подслоя гранулированной смеси частично или в целом асфальтобетонного покрытия над местным углублением и видеофиксации месторасположения углубления после его устранения.