Ямочный ремонт покрытий: смеси, технологии, оборудование

Ямочный ремонт покрытий — стандартный процесс ликвидации повреждений дорожного полотна. С помощью него устраняют такие дефекты, как сетки трещин с разрушенными кромками и выбоины глубиной в среднем до 5 см. Главной задачей этого зачастую временного решения, по сути заплатки, является восстановление эксплуатационного состояния дороги, при котором движение транспорта будет безопасным. И ямочный ремонт, разумеется выполненный в установленные нормами сроки, с этим отлично справляется.

Изображение: Flickr / The Ann Arbor News

Смеси для ямочного ремонта

Смеси для ямочного ремонта применяют для заполнения так называемых «карт» (вырубленных или отфрезерованных участков на месте разрушения покрытия) и непосредственно выбоин, — одних из самых опасных для автомобилистов дефектов дорог. В качестве основных ремонтных материалов, создаваемых на стационарных или мобильных смесительных установках, выступают:

• горячие смеси
• холодные
• литые

Горячие смеси для ямочного ремонта, требования к которым устанавливает ГОСТ Р 58406.2-2020 «Дороги автомобильные общего пользования. Смеси горячие асфальтобетонные и асфальтобетон. Технические условия», — один из лучших вариантов для создания долговечной заплатки на дорожном покрытии. За счет точного производственного дозирования компонентов — щебня, песка, вязкого модифицированного или немодифицированного битума, минерального порошка и при необходимости добавок, — а также высоких температур производства (около 160 °C) и укладки (не ниже 130 °С), горячие смеси хорошо уплотняются, а при охлаждении — формируют прочный слой асфальтобетона. Этот надежный материал применяют при ямочном ремонте дорог высших категорий (I и II), городских магистралей и улиц.

Ярко выраженным недостатком горячих смесей служит технологическое ограничение: в соответствии с документом ОДМ 218.6.1.003-2021 «Методические рекомендации по технологиям устранения деформаций и повреждений с использованием различных типов специальных асфальтобетонных смесей при выполнении неотложных работ», задействовать такие смеси можно только в сухую погоду при температуре воздуха от +15 °C. С учетом того, что огромное количество работ по ликвидации выбоин зачастую осуществляется ранней весной, применять этот вид смеси в полной мере не представляется возможным.

Некоторые интернет-ресурсы рассказывают о том, что укладка асфальтобетонных смесей при ямочном ремонте возможна при температуре воздуха весной и летом не ниже +5 °C, а осенью — не ниже +10 °C. Важно понимать: эти цифры из документа СП 78.13330.2012 «Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 3.06.03-85» указаны для устройства покрытий, то есть для полноценной укладки асфальта во время строительства, реконструкции или капитального ремонта дороги, а не для заполнения выбоин в рамках ямочного ремонта.

Изображение: Росавтодор / rosavtodor.gov.ru

Холодные смеси, требования к которым нормирует ГОСТ Р 70648-2023 «Дороги автомобильные общего пользования. Смеси холодные асфальтобетонные и асфальтобетон. Общие технические условия», состоят из тех же компонентов, что и горячие смеси, но с небольшим, но важным отличием: вместо вязкого битума здесь используется жидкий, в том числе модифицированный. Более «подвижное» органическое вяжущее, а также сниженная температура производства (от 60 до 130 °С в зависимости от вязкости битума) определи способность смеси сохранять свои свойства в течение длительного времени и минимально слеживаться. Так, охлажденный ремонтный материал может храниться на площадке предприятия в штабелях под навесом в течение 6 месяцев, а упакованный в герметичную тару, например полиэтиленовые мешки, — до 9 месяцев.

Холодные смеси, включая органоминеральные, — полученные смешиванием в установке без нагрева щебня, песка, минерального порошка и битумной эмульсии, — соответствующие требованиям вышеупомянутого ОДМ 218.6.1.003-2021, рекомендуют использовать для ликвидации выбоин площадью до 1 м², в сухую погоду при температуре воздуха до ‒10 °C, для ямочного ремонта дорог III‒V категорий.

Почему холодные смеси, в отличие от горячих, не подходят для восстановления покрытий на дорогах высших категорий? Дело в том, что плюс этого вида материала — низкая слеживаемость — с другой стороны является его же минусом: смесь недостаточно пластична, то есть хуже уплотняется, дольше стабилизируется и, соответственно, дольше набирает прочность, характеризуется большим водопоглощением, разрушающим слой заплатки в зимнее время, и так далее. При прочих равных условиях укладки, прочность асфальтобетона из холодной смеси минимум в два раза меньше прочности слоя, созданного из горячей смеси.

Изображение: Flickr / algimantas_tirlikas

К тому же, холодные смеси стоят дороже горячих. Откроем сборник базовых цен на материалы (ФСБЦм-2022) и сравним сметные цены, без учета территориальных индексов изменений, на два разных вида материалов, подходящих для ямочного ремонта.

— Стоимость тонны горячей смеси А11Вн, то есть асфальта с номинально максимальным размером щебня 11.2 мм, под верхний слой покрытия и нормальные условия движения, — составляет 4689,69 руб.

— Стоимость холодной асфальтобетонной смеси — 8168,47 руб. То есть, выше горячей чуть больше чем на 74%.

Важно сказать, что при всем при этом холодные смеси характеризуются неоспоримыми преимуществами: простотой укладки, отсутствием необходимости использовать машины с обогреваемыми бункерами, возможность проводить работы в зимний период, — все эти плюсы сделали данный вид материала популярным среди дорожных предприятий разных регионов нашей страны.

Литые смеси для ямочного ремонта, выполняющие нормы стандарта ГОСТ Р 54401-2011 «Дороги автомобильные общего пользования. Асфальтобетон дорожный литой горячий. Технические требования», состоят из тех же компонентов, что и горячие, но только с большим содержанием вязкого битума, в том числе модифицированного, и минерального порошка. Наличие увеличенного количества органического вяжущего и высокая температура производства смеси (от 190 до 230 °С в зависимости от вязкости битума) определи повышенную текучесть литого асфальта, низкое содержание воздушных пустот. Для сравнения: в требованиях стандарта на горячие смеси показатель содержания воздушных пустот в среднем должен находиться в диапазоне от 2 до 6%, в стандарте на холодные смеси — уже до 14%, на литой асфальт — не должен превышать 1,5%. Другими словами, этот материал обладает уникальными гидроизоляционными свойствами.

Литой асфальт применяют для ликвидации разрушений покрытий на дорогах высших категорий, городских магистралях и улицах, — в сухую погоду при температуре воздуха вплоть до ‒10 °С. Среди плюсов этого вида смеси: для ее укладки не нужен дорожный каток — состав легко растекается по карте; вышеупомянутый ОДМ 218.6.1.003-2021 допускает внедрять литой асфальт для устранения дефектов, находящихся во влажном состоянии.

Изображение: Flickr / Inverness Trucker

К недостаткам литого материала относят необходимость использования кохера (машины, оснащенной обогреваемым бункером и мешалкой с лопастями) и относительно высокую стоимость: в сборнике базовых цен (ФСБЦм-2022), без учета территориальных индексов изменений, цена за тонну смеси I типа составляет 5640,23 руб.

Все три вида материала — горячие, холодные и литые смеси — могут быть произведены как на стационарных, так и на мобильных смесительных установках, в том числе ресайклерах, расположенных на месте выполнения ремонтных работ. В состав смесей, в соответствии с нормами стандартов, может быть добавлен вторичный материал, полученный в результате фрезерования старого покрытия.

Технологии ямочного ремонта

Устранение повреждений дорожного полотна, увеличивающих риски возникновения дорожно-транспортных происшествий, должно осуществляться относительно быстро и просто. Эти критерии определили наиболее популярные технологии ямочного ремонта:

• без устройства карты
• с устройством карты
• струйно-инъекционный метод (пневмонабрызг)
• метод термопрофилирования (инфракрасного нагрева)

Каждая технология — актуальна. Выбор того или иного подхода к восстановлению покрытия дорожного полотна зависит от технической оснащенности предприятия, категории дороги, объема выделенных на ремонт средств, погодно-климатических факторов и т. д.

Изображение: Flickr / YellowstoneNPS

Ликвидация дефекта покрытия без устройства карты — одно из самых быстрых, но при этом временных, недолговечных решений: разрушенные обветренные стенки выбоины не способны обеспечить прочный контакт с новым ремонтным материалом.

Технология включает:

— очистку дефекта от пыли и влаги с помощью сжатого воздуха или ручной воздуходувки; при работе в холодное время года — дополнительный разогрев дна и стенок газовой горелкой;

— обработку выбоины жидким битумом или битумной эмульсией с температурой 60‒70 °С, — ручной лейкой или средством механизации;

— заполнение подготовленного места ремонтным материалом с учетом запаса на уплотнение;

— уплотнение смеси от краев к середине виброплитой, виброкатком, реже — ручной трамбовкой.

В качестве ремонтного материала чаще всего выступают холодные смеси, в том числе упакованные в герметичные тары; в редких случаях — горячий или литой асфальт.

Технология без устройства карты применяется при аварийном ямочном ремонте, когда разрушение покрытия необходимо устранить быстро. В этом случае подгрунтовка дефекта может не производится, а материалом заполнения служить не многокомпонентная смесь, а щебень, предварительно обработанный (черный щебень) или обработанный непосредственно в выбоине жидким битумом или битумной эмульсией.

Изображение: Flickr / WSDOT 

Устранение разрушения покрытия с устройством карты — наиболее популярный у дорожников подход к ямочного ремонту, который подразумевает обрубку (обрезку, фрезерование) участка асфальтобетона с выбоиной или сеткой трещин с приданием ему прямолинейного очертания. Такой подход, при заполнении карты смесью, обеспечивает равномерный контакт существующего покрытия с новым ремонтным материалом по всему периметру.

Технология включает следующие процессы:

— разметку места ремонта;

— вырубку, разломку или фрезерование участка с выбоиной или сеткой трещин, — с помощью отбойного молотка, нарезчика швов, самоходной или навесной фрезы;

— очистку дефекта от обломков, пыли и грязи, — с помощью лопат, сжатого воздуха или ручной воздуходувки, а при большой площади карты — уборочной техники;

— при необходимости: просушку дна и стенок холодным или горячим воздухом, газовой или ИК-горелкой;

— обработку дна и стенок выбоины жидким битумом или битумной эмульсией;

— укладку ремонтного материала с учетом запаса на уплотнение;

— уплотнение смеси виброплитой, виброкатком или дорожным катком, реже — ручной трамбовкой.

В качестве ремонтного материала выступают холодные, горячие и литые смеси. При использовании последних подгрунтовка и уплотнение не производится, а после окончания работ поверхность заплатки обрабатывается черным щебнем для придания покрытию шероховатости.

Важно сказать, что при срочном аварийном ремонте карта может быть образована, но при этом подгрунтовка дна и стенок не произведена. Такой подход упрощает работу дорожников, но негативно сказывается на сроке службы заплатки.

Струйно-инъекционный метод — самая быстрая и при этом экономичная технология ямочного ремонта. Она предназначена для устранения дефектов в сухую погоду при температуре воздуха не менее +5 °С, с учетом отсутствия в течение последующих 24 часов выпадения осадков. Для реализации этой технологии у дорожников нет необходимости в формировании карты, а для выполнения работ используется специальная машина или прицеп, оснащенные баком под эмульсию, бункером под щебень и системой подачи компонентов.

Изображение: Flickr / OhioDOT

Основные технологические процессы:

— очистка выбоины сжатым воздухом;

— обработка дна и стенок дефекта битумной эмульсией с температурой 55‒70 °С, — через форсунку насадки в рукаве установки;

— заполнение выбоины под давлением смесью из щебня фракцией 4‒8 мм и битумной эмульсии, смешанные в рабочей зоне рукава установки;

— финишная обработка поверхности щебнем, — через рукав установки.

При всех своих плюсах — экономичности и скорости выполнения работ, метод пневмонабрызга скрывает в себе один недостаток — он не обеспечивает максимальное уплотнение смеси, как в случае, к примеру, с горячим асфальтом. Другими словами, применение струйно-инъекционного метода ограничено как площадью дефекта, так и существующей интенсивностью движения транспорта, категорией дороги.

Метод термопрофилирования, для реализации которого используют плиту инфракрасного нагрева, — современная технология ямочного ремонта, реализуемая в том числе при минусовых температурах воздуха. Одно из главных преимуществ этого метода заключается в том, что при нагреве площади над выбоиной или сеткой трещин, стенки и дно условной карты также нагреваются, что способствует наилучшему контакту с ремонтным материалом, формирует монолитность покрытия.

Изображение: Flickr / yourcroydon 

Технология включает следующие процессы:

— очистку места ремонта щеткой, сжатым воздухом или ручной воздуходувкой;

— установку плиты, включение системы нагрева (длительность: в зависимости от погодных условий, в среднем до 8 минут; температура: в среднем 160‒180 °С);

— отключение системы нагрева, откат плиты в сторону;

— разрыхление нагретого асфальта граблями;

— добавление нового ремонтного материала, перемешивание граблями со старым нагретым асфальтом, разравнивание;

— уплотнение виброплитой, виброкатком, малогабаритным катком.

Сегодня для реализации метода термопрофилирования используют как отдельные плиты ИК-нагрева, так и специальные ремонтные машины, оснащенные такой системой. Технологическим ограничением применения метода служит размер плиты, который не всегда способен единоразово закрыть потребности дорожников в ямочном ремонте, например в местах с большим количеством близко расположенных друг к другу выбоин, — в этом случае более эффективным будет классический подход с устройством карт.

Оборудование для ямочного ремонта

Среди всего спектра оборудования, задействованного дорожниками при ликвидации разрушений покрытия, — от битумоварок до прицепных рециклеров, — значительный вклад в сохранение качества ремонтного материала, а значит и в долговечность восстановленного полотна, вносят установки с термос-бункерами, предназначенные для хранения и выгрузки смеси с заданной температурой. К такому оборудованию относится современный модуль КАЙНАР, выпускаемый компанией ТАТМАШ на производственной площадке в Татарстане.

Основное предназначение модуля КАЙНАР — помощь в проведении ямочного ремонта, в том числе хранение смеси с заданной температурой до 24 часов, стабильная выгрузка со скоростью до 150 кг/мин. Теплоизоляционный слой 50 мм, а также система нагрева термальным маслом обеспечивают «бережное», но при этом эффективное поддержание технологической температуры асфальта при любых погодных условиях, а объем бункера 6 м3 — способствует выполнению большого объема ремонтных работ.

Бак на 600 литров с системой подачи и распыления битумной эмульсии, управление процессами на корпусе модуля — ускоряют реализацию ямочного ремонта: КАЙНАР обеспечивает не только хранение и выгрузку асфальта, но и предварительную обработку карты или выбоины органическим вяжущим.

Конструктив модуля предполагает выбор способа установки: на шасси, на прицеп или в кузов самосвала. Такой подход позволяет использовать существующий парк техники дорожно-строительного предприятия, без необходимости приобретения отдельной машины-ремонтера.

Если ваше предприятие планирует приобрести оборудование для ямочного ремонта, оснащенное термосом-бункером, обратите внимание на современный модуль КАЙНАР. Подробнее обо всех возможностях установки, а также условиях поставки можно узнать по телефону 8 (843) 208-66-88 или электронной почте info@tatmash.ru.