Возрастающим требованиям движения, особенно на грузонапряженных магистралях, как показывает отечественный и мировой опыт, в наибольшей степени отвечают цементо-бетонные покрытия.
Стабильные транспортно-эксплуатационные показатели и высокая долговечность дают им преимущества перед покрытиями построенными с применением органических вяжущих.
В настоящее время в России построено 9790 км дорог с бетонными покрытиями. К сожалению, срок их службы ниже, чем в зарубежных странах. Причинами этого являются ошибки в проектировании, строительстве и, что немаловажно, в невысоком качестве эксплуатационного содержания и ремонта этого типа покрытий.
У российских дорожников годами складывалось неправильное представление о том, что цементо-бетонные покрытия не нуждаются в текущем ремонте и поддержании их транспортно-эксплуатационного состояния. В отечественной научной и учебной литературе утверждалось, что одним из преимуществ цементо-бетонных покрытий перед асфальтобетонными являются значительно низкие затраты на эксплуатационное содержание и ремонт. Как показала практика -это ошибочное мнение.
К ремонту покрытий дорожные службы часто приступают в тот момент, когда уже накопилось значительное количество дефектов и резко снизилось эксплуатационное состояние покрытия. В этом случае в десятки раз увеличивается стоимость ремонта, возрастает сложность выполнения ремонтных работ.
На дорогах России до последнего времени применяли традиционную технологию ремонта деформационных швов, трещин и сколов кромок плит с использованием резинобитумных мастик. Как правило, такой ремонт покрытия недолговечен. За последние годы были созданы специальные ремонтные и герметизирующие материалы, разработаны новые технологии восстановления покрытий с применением современных машин, механизмов и инструментов.
Восстановление герметизации деформационных швов и консервация трещин - важный этап работ по продлению эксплуатационного ресурса покрытий. Большую роль на эффективность работы герметика в швах и его срок службы оказывает деформативность герметизирующих материалов. При выборе типа герметика учитывают возможные максимальные отрицательные и положительные температуры воздуха региона, где эксплуатируются покрытия.
В настоящее время созданы уникальные герметизирующие материалы с использованием полимерных композиций. Среди отечественных мастик горячего применения наиболее известны герметики Новомаст и Прогресс АГ, а среди импортных - Crafco (США) и Biguma (Германия). Эти материалы имеют высокие технико-эксплуатационные характеристики и гарантированный срок службы - не менее 5 лет.
В зарубежной практике для герметизации швов используют также мастики холодного применения - VULCEM (США), U-SEAL (Канада), COLPOR (Англия) и др. Эти мастики обладают хорошей деформативнос-тью при отрицательных температурах и высокой долговечностью, однако стоимость их значительно превосходит стоимость мастик горячего применения.
Для разогрева мастик созданы специальные автоматические котлы-заливщики с двойными стенками, с опосредственным разогревом мастики, перемешиванием, термоконтролем и системой подачи её в швы и трещины.
Очистку швов от старого герметика производят с помощью мини-трактора с комплектом сменного навесного оборудования, а также нарезчиков швов с набором дисков (для получения ширины паза не менее 10 мм) и ручного инструмента. Перед герметизацией швов их очищают от пыли и грязи щеточными машинами, переоборудованными из нарезчиков швов, и сжатым воздухом. При необходимости применяют водоструйную очистку под высоким давлением. После промывки пазы швов продувают и сушат горячим воздухом. Важной технологической операцией является не только очистка швов, но и грунтовка их поверхностей, которую выполняют специальными грунтовочными составами с использованием шприц-распылителей. Для улучшения сцепления на границе мастика-бетон применяют также специальный полимерный клей типа Colzumix. Обязательным стало применение при герметизации швов резиновых уплотнительных шнуров с целью экономии мастики и формирования оптимального поперечного сечения герметика в шве.
До начала консервации трещин их разделывают и тщательно очищают от каменной мелочи, пыли, грязи и других посторонних предметов. Для разделки трещин применяют пальчиковые фрезы, рабочий орган которых выполнен в виде звездочек из твердосплавленных металлов. Разделка трещины пальчиковой фрезой позволяет повторить конфигурацию трещины не создавая запилов.
При ремонте сколов кромок плит, разделке деформационных швов и замене разрушенных участков плит широкое распространение получили нарезчики швов с алмазными дисками. Применение алмазного инструмента позволяет не нарушать внутреннюю структуру остающегося бетона после удаления разрушенного материала, обеспечить абсолютно безупречные края реза и точность разделки. Машины-нарезчики с алмазными дисковыми пилами с приво- дом от бензинового, дизельного или электродвигателя мощностью от 7 до 65 л.с. имеют несомненные преимущества перед другими инструментами (перфораторами, отбойными молотками, фрезами), используемыми для ремонта цементо-бетонных покрытий.
При замене разрушенных участков плит производят выпиливание по контуру на полную толщину заменяемой плиты и разрезание ее на сегменты. Важным элементом этой технологии является подъем выпиленных участков плит, подлежащих замене. Для этого, например, специалисты ЗАО "Ирмаст-Холдинг" используют надежные цанговые захваты, которые устанавливают в скважинах, выбуренных в покрытии. Это позволяет удалять разрушенные участки плит без повреждения кромок соседних участков покрытия. Затем устраивают скользящую прослойку между слоем основания и вновь устраиваемого покрытия. Для обеспечения совместной работы ранее уложенных и новых плит покрытия устанавливают арматурные каркасы и штыри. Укладку бетонной смеси производят с использованием средств малой механизации, позволяющих обеспечить получение покрытия необходимой ровности и заданного уклона.
При ремонте дефектных участков в районе кромок плит в монолитных армобетонных покрытиях специалистами НПО "Прогресстех" предложена технология ремонта локально-восстановленными плитами. Суть технологии заключается в удалении дефектных участков покрытия блоками одного размера и замена их специально разработанной железобетонной плитой,которая может быть изготовлена на месте или в заводских условиях.
Для ремонта раковин, сколов и разрушившегося поверхностного слоя покрытия находят применение ремонтные составы на основе эпоксидных смол. Основным недостатком бетонов на основе искусственных смол является большая их усадка в процессе твердения, величина которой при неправильном подборе состава может достигать 8-12%. Кроме того, величина температурных деформаций полимербетонов в 2-3,5 раза превышает температурные деформации цементобетона. Однако для выполнения работ в небольших объемах и в короткие сроки материалы на основе искусственных смол являются незаменимыми. В последние годы на российском рынке появились новые ремонтные материалы, представляющие собой композиции на основе модифицированной эпоксидной смолы и минерального заполнителя специальной гранулометрии - это РМ-26Э отечественного производства и импортные Silical и Concretin.
Модифицированные эпоксидные смолы Concretin уже хорошо зарекомендовали себя при работе в различных климатических условиях России и стран СНГ. Основным их преимуществом по сравнению с известными эпоксидными смолами ЭД-10, ЭД-16, ЭД-20, выпускаемыми отечественной промышленностью, является малая начальная вязкость, отсутствие растворителей в составе, низкий модуль упругости в затвердевшем состоянии и большое предельное относительное удлинение.
Шелушение бетона наиболее характерный вид разрушений жестких покрытий. Анализ способов ремонта поверхностного слоя бетонных покрытий с использованием асфальтобетонных и обычных цементо-бетонных смесей, смесей на жидком стекле, а также мелкозернистого торкретбетона показал, что они недостаточно эффективны. Так, применение смесей на жидком стекле характеризуется сложностью технологии ремонта, высокой стоимостью и повышенным уровнем опасности выполнения работ.
Автор: УшаковВ.В., д.т.н., профессор (МАДИ-ГТУ), член-корреспондент РАЕН
Источник: Журнал "Строительная техника и технологии" N4 2002г.
