ТЕХНОЛОГИИ УСТРОЙСТВА ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ СЛОЕВ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ДОРОГ

TECHNOLOGIES OF THE DEVICE OF THERMAL INSULATION LAYERS IN THE CONSTRUCTION OF ROADS

Nurzhan Bekov

graduate student, Department “TCPBM”, L.B. Goncharov Kazakh Automobile and Road Institute,

Kazakhstan, Almaty

АННОТАЦИЯ

В статье рассматриваются основные положения по технологии устройства теплоизоляционных слоев при строительстве автомобильных дорог. Приведены указания по устройству теплоизолирующего слоя. Рассмотрены правила техники безопасности, а также предусматриваемые противогололедные мероприятия.

ABSTRACT

The article discusses the main provisions on the technology of the device of thermal insulation layers in the construction of highways. The instructions on the device of the thermal insulation layer are given. Safety regulations are considered, as well as the anti-icing measures envisaged.

Ключевые слова: теплоизолирующий слой, плита, технология, дорожная одежда, срок службы.

Keywords: thermal insulation layer, plate, technology, travel clothing, service life.

До устройства теплоизолирующего слоя должно быть подготовлено земляное полотно; обеспечен водоотвод с поверхности земляного полотна; оборудованы пути завоза строительных материалов. Земляное полотно должно быть спланировано и уплотнено в соответствии с действующими нормативами. Водоотвод с поверхности земляного полотна должен быть осуществлен до начала отсыпки выравнивающего слоя под XPS-плиты. При соответствующем технико-экономическом обосновании применяют дренирующую прослойку из геотекстиля. Поперечный уклон дренирующей прослойки принимают не менее 2%. При использовании строительной техники при среднем давлении от заднего колеса более 0,6 МПа следует выполнить расчет необходимой толщины защитного слоя над XPS-плитами. После уплотнения этого слоя виброкатком 14-17 т по нему допускается пропуск строительного транспорта. Для сохранения вечной мерзлоты в основании насыпи теплоизолирующий слой следует устраивать, как правило, в холодное время года. В выравнивающем слое в основании плит не должно быть мерзлых комьев, поэтому необходимо обеспечить своевременную заготовку сухого песка, пригодного для этой цели. Следует использовать либо талый песок, извлеченный из середины бурта и транспортированный автомашинами с утеплителем, либо сухомерзлый (с влажностью менее 7%).

Указания по устройству теплоизолирующего слоя. В состав технологического процесса по устройству теплоизолирующего слоя дорожной одежды входят следующие операции: устройство выравнивающего слоя; укладка плит; устройство защитного слоя. Как правило, теплоизолирующий слой устраивают путем укладки плит в один ярус, однако в отдельных случаях плиты могут быть уложены в два яруса. Устройство выравнивающего слоя включает транспортировку, распределение, профилирование и уплотнение песка. Выравнивающий слой должен соответствовать требуемым ровности и плотности в соответствии со стандартом и принят по акту на скрытые работы. Толщина слоя составляет 5-10 см в плотном теле. Поверхность выравнивающего слоя перед укладкой на нем плит должна быть очищена от посторонних предметов. В дорожной одежде следует использовать плиты с краем, выполненным с уступом (шпунтом) или с пазом для скрепления соседних плит. Плиты укладывают вручную бригадой рабочих. Плиты следует укладывать таким образом, чтобы поперечные швы в соседних рядах плит располагались вразбежку (рис.1). В случае укладки плит в 2 яруса швы нижележащего ряда плит необходимо перекрывать вышележащими плитами. При укладке необходимо обеспечить равномерное опирание всей поверхности плиты на выравнивающий слой. Для этого непосредственно перед укладкой плиты, если это требуется, следует подсыпать песок под плиту.

Через каждые 5-6 рядов производят закрепление одного ряда плит указанными стержнями. Целесообразно применение стержней, изогнутых в виде буквы «П». Теплоизолирующий слой должен быть принят по акту на скрытые работы. Устройство защитного слоя включает транспортировку, распределение, профилирование и уплотнение песка. Если защитный слой выполняет согласно проекту функции дренирующего слоя, песок должен иметь коэффициент фильтрации в соответствии с расчетным, как правило, не ниже 2 м/сут. Толщина защитного слоя проверяется расчетом и должна быть не менее 20 см в плотном теле. Проезд строительной техники по плитам теплоизолирующего слоя не допускается. Выравнивающий слой отсыпают «от себя». Распределение песка производят бульдозером при постоянном геодезическом контроле. Автогрейдером производят профилирование поверхности песка за 1-2 прохода по одному следу.

1 – стальные стержни; 2 –XPS-плиты Плиты крайних рядов закрепляют двумя стальными стержнями диаметром 6-8 мм и длиной 400 мм в соответствии со схемой раскладки плит

Рисунок 1. Схема раскладки XPS-плит

Требования безопасности. Плиты при нормальных условиях эксплуатации, транспортировки и хранения не являются токсичными и не выделяют вредных продуктов в концентрациях, опасных для здоровья человека. Плиты относятся к группе сгораемых материалов. При производстве и хранении плит должны соблюдаться правила безопасности в соответствии со стандартами.

Противогололедные мероприятия. При применении теплоизолирующих слоев в дорожной одежде в период знакопеременной температуры воздуха в весеннее время иногда возникает повышенное гололедообразование. Борьба с гололедообразованием может вестись в двух направлениях:

- мероприятия, направленные на устранение всех типов скользкости в зимнее время;

- мероприятия, направленные на обеспечение безопасного проезда в период возникновения повышенного гололедообразования.

К первому направлению относятся: применение в составе асфальтобетонной смеси гидрофобизаторов, препятствующих сцеплению льда с асфальтобетоном, а также применение реагентов, понижающих температуру замерзания воды на покрытии путем их добавки в асфальтобетонную смесь в виде минерального порошка. Ко второму направлению относятся: применение фрикционных материалов, понижающих скользкость покрытия; применение реагентов, понижающих температуру замерзания воды на покрытии путем их периодического нанесения на покрытие; одновременное применение фрикционных и химических материалов. Наиболее эффективным признан метод, направленный на устранение всех типов скользкости, связанный с добавлением в асфальтобетонную смесь реагентов – антигололедных наполнителей, понижающих температуру льдообразования. Преимущество технологии заключается в предотвращении образования гололедицы, сокращении расхода антигололедных реагентов и улучшении экологической обстановки. Для этой цели может быть использован антигололедный реагент «Грикол» производства «Грикол Лимитед». Минеральный порошок представляет собой кремнийорганические вещества с хлоридами. При применении этого материала следует учитывать, что действие реагента начинается при активизации поверхности битума, что происходит при осуществлении движения по покрытию. На новом участке дороги до открытия движения может наблюдаться гололедообразование, как и на участках с обычным покрытием. Реагент применяется в горячих и холодных асфальтобетонных смесях для покрытия толщиной до 5 см. Для обеспечения безопасного проезда в период возникновения повышенного гололедообразования целесообразно применение реагентов, понижающих температуру замерзания воды на покрытии. К наиболее часто применяемым относятся: хлористый кальций, Айсмелттм (ХКНМ), ЭКОСОЛ, Био-Маг (хлористый магний), БИОНОРД. Применение XPS-плит дает множество преимуществ как дорожной службе, так и пользователям дорог. Защита от воздействия мерзлоты значительно снижает расходы на содержание дороги. Дорога без повреждений от мерзлоты имеет более высокий уровень безопасности. Более ровная дорога означает повышенный комфорт движения и наряду с этим снижает расход горючего, следствием чего является снижение вредного воздействия на окружающую среду. Изолирующие слои из экструдированного пенополистирола в дорожной конструкции применяют на автодорогах в черте населённых пунктов, на автомобильных дорогах общего пользования и подъездных дорогах к промышленным предприятиям. Применение XPS-плит является альтернативой устройству традиционных морозозащитных слоёв для снижения деформаций пучения при промерзании конструкции, в которой в пределах глубины промерзания имеются пучинистые грунты. При эксплуатации автодороги с XPS-плитами увеличивается срок службы дорожной одежды между капитальными ремонтами, повышаются долговечность и ровность покрытия, увеличивается модуль упругости дорожной одежды, а также исключается образование колеи. Происходит доуплотнение рабочего слоя дорожной одежды, в связи с чем не требуется каждую весну, а иногда и осень, закрывать дороги для транспорта весом более 10 т. Улучшается экологическая обстановка на автодорогах, так как не происходит разрушения дорожного покрытия, что не приводит к снижению скорости движения автотранспорта, а также к образованию пыли и т.д.

Список литературы:

1. В.И.Иванов. Высокоэффективная теплоизоляция в основаниях аэродромов и дорог. – М.: Транспорт, 1988. – 225 с.
2. В.М. Безрук, И.Л. Гурячков, Т.М. Луканина, P.A. Агапова. Укрепленные грунты. Свойства и применение в дорожном и аэродромном строительстве. – М.: Транспорт. – 1982. – 189 с.