CC BY
15УДК 691.16
А.А. ГОРБАТОВСКИЙ, инженер (shimoda2001@mail.ru),
С.В. ДРОНОВ, канд. техн. наук, Государственный технический университет;
А.А. ИВАНОВ, зам. ген. директора НПО «Гранит» (Санкт-Петербург)
Свойства герметиков для санации трещин и особенности их применения
Наиболее часто встречающимся и характерным дефектом дорожного покрытия можно назвать трещины, как продольные, так и поперечные, образующиеся на разных сроках эксплуатации дороги.
Как правило, к причинам возникновения трещин можно отнести нарушение технологии устройства асфальтобетонного покрытия, изменение несущей способности дороги и перепады температур, повлекшие внутренние напряжения и образование разрывов сплошности полотна, то есть трещин.
Вне зависимости от условий образования даже малейшая трещина может повлечь интенсивное разрушение дороги, начиная с кромок и заканчивая участками основания дороги. Особенно быстро идет процесс в сырую погоду и при температуре воздуха около 0оС. При попадании в трещину влага начинает «работать», расширяясь и разрывая микрополости асфальтобетонного покрытия, ослабляя его структуру. При оттаивании влага из практически замкнутого пространства трещины не испаряется, а благодаря капиллярным силам проникает во все доступные молекулам воды зоны. В случае проникновения влаги в основание разрушение дорожного покрытия протекает наиболее быстро.
Воздействие транспорта приводит к выносу элементов асфальтобетона и расширению (раскрыванию) трещин. При дальнейших перепадах температур трещины начинают работать как деформационные швы, расширяясь при охлаждении ночью и зимой и сужаясь при нагревании днем и летом в соответствующей степени.
Повторяющиеся процессы замораживания-оттаивания дорожного покрытия в значительной мере ускоряют разрушение, приводя к образованию ям и выбоин.
Как правило, дорожно-ремонтные службы не уделяют должного внимания незначительным на первый взгляд дефектам. Это приводит к постепенному ухудшению состояния дороги и впоследствии к необходимости проведения дорогостоящего ямочного ремонта.
Таблица 1
Показатель
Температура размягчения по КиШ, оС, не ниже 65
Отношение прочности сцепления с основанием к пределу прочности при растяжении, не менее 1
Относительное удлинение при растяжении при -20оС, %, не менее 30
Упругость, %, не менее 35
Упругость после искусственного старения, %, не менее 30
Водопоглощение, %, не более 0,2
Пенетрация (глубина проникания иглы при 25оС), 0,1 мм, не более 160
Своевременный ремонт, или так называемая санация трещин, может предотвратить дальнейшее развитие разрушения дорожного полотна, свести к минимуму необходимость в ямочном ремонте и продлить сроки между капитальными ремонтами.
Процесс санации трещин требует минимума техники и при начальных сроках эксплуатации дороги может сводиться к очистке полостей дефектов покрытия и заливке их битумной мастикой. На ранних стадиях развития трещин вполне допустимо использовать битумы дорожных марок, например БНД 60/90, но в большинстве случаев немодифицированные битумы не могут эффективно герметизировать разрушения из-за невысокой температуры размягчения и недостаточной эластичности при низкой температуре.
Технология ремонта трещин включает в себя следующие операции [1]:
— разделка (расширение краев) трещины специальным нарезчиком швов с фрезерующим диском для удаления поврежденного материала покрытия, примыкающего непосредственно к кромкам трещины;
— очистка трещины от пыли и грязи с помощью щеточных машин;
— продувка сжатым воздухом;
— по необходимости грунтование стенок трещины праймером;
— герметизация трещины горячей (в зависимости от типа) мастикой.
Для нагрева и заливки мастики в полости трещины следует использовать специальные машины — котлы-заливщики, представляющие собой опосредованно обогреваемые емкости, в большинстве случаев на колесной базе (некоторые варианты самоходные). Современные модели оборудованы терморегуляторами для соблюдения температурного режима разогрева битум-но-полимерных материалов.
Как правило, рекомендуемые температура и время разогрева битумно-полимерных или резинобитумных композиций находятся в пределах 150—190оС и 1—6 ч соответственно. В нормативной документации ограничивают максимальное время хранения мастик в нагретом состоянии 6 ч. Известно, что иногда дорогостоящие (по сравнению с битумом) мастики разогревают без соблюдения тепловых ограничений (до 240—260оС), указываемых производителем, зачастую даже на открытом огне в подручных емкостях. В этом случае вследствие протекания процессов термического разложения компонентов мастики происходит неконтролируемое изменение свойств материала и мастика становится практически непригодной для дальнейшего использования.
С другой стороны, при разогреве мастик следует контролировать и нижний температурный предел, так как при определенной температуре мастика становится слишком вязкой, что приводит к ряду сложностей в ее
www.rifsm.ru научно-технический и производственный журнал (g.f rj ^ Г f 2 j | Lj ;. | LJ й
60 май 2010
Таблица 2
Показатель Ш-75 Ш-90 Ш-100
Температура размягчения по КиШ, оС, не ниже 75 90 100
Отношение прочности сцепления с основанием к пределу прочности при растяжении, не менее 1 1 1
Относительное удлинение при растяжении при -20оС, %, не менее 120 100 50
Упругость, %, не менее 45 50 50
Упругость после искусственного старения, %, не менее 40 45 45
Водопоглощение, %, не более 0,2 0,2 0,2
Пенетрация(проникание иглы при 25оС), 0,1 мм, не более 160 140 140
Температура хрупкости, оС, не выше -30 -30 -30
Дорожно-климатическая зона 1-11 V
Температурные пределы эксплуатации,оС -45 - + 60 -30 - + 80 -20 - +90
применении, например к закупориванию штуцеров и шлангов котла-заливщика. При таких условиях заполнение полостей трещин мастикой будет неполным из-за преждевременного застывания. Кроме того, материал слабо связывается с поверхностью из-за низкой степени проникновения мастики в микротрещины и соответственно невысокой площади соприкосновения со стенками трещины.
Поэтому большое значение для качественной санации трещин имеет соблюдение как технологии применения битумно-полимерных мастик, так и правильный выбор марки мастики из ассортимента, представленного на рынке. При этом следует учитывать климатические особенности местности и температурные перепады в течение года, эксплуатационные показатели материалов и опыт использования мастик при разных условиях [2].
Относительно недавно на российском рынке строительных материалов появилась мастика марки Т-65 производства белорусской фирмы «Неман» для проведения санации трещин без их разделки. Основное ее отличие — сравнительно низкая температура размягчения, облегчающая подготовку мастики к работе и использование при заливке трещин. Благодаря низкой вязкости при рабочей температуре она очень легко проникает в полость трещины и заполняет ее, обеспечивая при этом отличное сцепление с поверхностью. Некоторые физико-механические показатели приведены в табл. 1 (по СТБ 1092-2006).
Опыт использования мастики Т-65 свидетельствует об отличных эксплуатационных ее характеристиках и удобстве применения, особенно при срочных работах. Несмотря на то что при работе с Т-65 разделку трещины можно не проводить, мастика способна изолировать полость от влаги и эффективно работать на расширение-сжатие в пределах 1-3 лет.
В случае значительных размеров трещин (шириной от 10 мм) следует использовать герметики с большей
теплостойкостью, которую косвенно характеризует температура размягчения, и эластичностью. В качестве примера можно привести серию мастик марки Ш (шовная), производства фирмы «Неман»: Ш-75, Ш-90 и Ш-100. Они обладают высокими эксплуатационными характеристиками и хорошо зарекомендовали себя при выполнении дорожных работ. В зависимости от климатических условий можно выбрать мастику, которая по свойствам наиболее подходит для конкретного региона. Основные показатели этих мастик приведены в табл. 2.
Таким образом, для каждого конкретного случая ремонта можно подобрать соответствующую битумно-по-лимерную мастику, которая при соблюдении технологии применения будет эффективно герметизировать трещину в течение длительного периода. При этом перечень оборудования для качественной санации трещин является относительно небольшим и доступным для большинства дорожно-ремонтных организаций. Значение же такого ремонта сложно переоценить, учитывая расходы, которые можно избежать при своевременной обработке дорожного покрытия.
Ключевые слова: герметизация трещин, битумно-по-лимерные герметики, дорожный ремонт.
Список литературы
1. Методические рекомендации по ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования (взамен ВСН 24-88). Отраслевой дорожный методический документ.
2. Руководство по производству работ дорожным мастером (при содержании и ремонте автомобильных дорог).
В издательстве «СТРОЙМАТЕРИАЛЫ»
ВЫШЕЛ ДАЙДЖЕСТ «Сухие строительные смеси»
Часть 2
В дайджест вошли статьи, опубликованные в журнале «Строительные материалы»® за 2004-2008 гг. -всего более 60 статей по тематическим разделам:
- компоненты для производства ССС;
- технология и оборудование;
- результаты научных исследований;
- применение ССС;
- рынок ССС.
Для приобретения дайджеста следует направлять заявку произвольной формы в издательство по факсу или электронной почте.
Не забудьте указать наименование организации, почтовый адрес доставки, ФИО получателя.
Телефон/факс: (495) 976-20-36, 976-22-08
E-mail: mail@rifsm.ru www.rifsm.ru
ЩЙГэг^ШШГ
д ДАЙДЖЕСТ^____
«Сухие строительные смеси »
Су ■. ■ научно-технический и производственный журнал www.rifsm.ru
Ы' ® май 2010 61
