CC BY
72
УДК 624.21.09
ШВИ ДЕФОРМАЦІЙНІ ЩЕБЕНЕВО-МАСТИКОВІ ДЛЯ ШТУЧНИХ СПОРУД НА АВТОМОБІЛЬНИХ ДОРОГАХ
В.Я. Савенко, професор, Національний транспортний університет, В.І. Каськів, доцент, Національний транспортний університет, К.Е. Артеменко, заст. директора, «Промбудпостач»
Анотація. Стаття присвячена деформаційним щебенево-мастиковим швам для штучних споруд на автомобільних дорогах. Розглянуті питання переваг даного типу швів і питання технології їх улаштування, наведені вимоги до мастик.
Ключові слова: автомобільні дороги, штучні споруди, шви деформаційні, щебенево-мастикові суміші.
Вступ
Досвід експлуатації існуючих конструкцій температурних швів на мостах і шляхопроводах свідчить про їх низьку надійність і недовговічність через наявність у конструкціях цих швів жорстких елементів, що призводить до руйнування кромок шва, втрати його герметичності і відповідно до постійних ремонтних робіт.
Щебенево-мастикові деформаційні шви
Одним із заходів, який дозволить покращити стан справ, на нашу думку, є улаштування замість традиційних щебенево-мастикових деформаційних швів. Це шви заповненого типу, які улаштовують за гарячою технологією із суміші полімерно-бітумної мастики і мінерального заповнювача (кубоподібного однофракційного щебеня).
Щебенево-мастикові деформаційні шви порівняно із традиційними мають такі переваги:
- повну водонепроникність;
- забезпечують суцільність проїзної частини, що підвищує безпеку руху при проїзді транспортними засобами штучних споруд;
- забезпечують плавний проїзд по поверхні шва без підвищення рівня шуму;
- здатні сприймати стискуючі та розтягуючі зусилля без порушення суцільності;
- володіють високою зносостійкістю;
- технологічні, що скорочує час ремонту споруди;
- їх можна влаштовувати на тимчасових мостах.
Конструкція шва розрахована для перекриття зазорів при горизонтальних розрахункових переміщеннях кінцевих ділянок прогонових будов від 10 мм до 30 мм (сумарна довжина переміщень прогонів
становить від 20 мм до 60 мм). За розрахункові переміщення приймають суму температурних переміщень (від розрахункового від’ємного до розрахункового позитивного), переміщення від тривалих деформацій (деформації повзучості, усідання) і переміщення від тимчасового навантаження.
Деформаційний шов даного типу влаштовують на всю ширину штучної споруди. Роботи з улаштування шва можна виконувати без організації об’їзду, попередньо погодивши схему руху транспорту та розстановку знаків. Для проїзду транспортних засобів достатньо забезпечити ширину смуги руху близько 3 м. Причому рух транспорту можна відкривати уже після 8 - 12 годин з моменту закінчення робіт із улаштування шва.
Однією із вимог є те, що роботи потрібно виконувати у суху погоду при середньодобовій температурі повітря не нижче +10 °С.
При виконанні робіт з улаштування шва різними організаціями виникає низка проблем. При одних умовах вони працюють надійно, при інших - ні. Проблема, на нашу думку, у якості матеріалів і якості виконання робіт. Наведемо вимоги до одного із основних компонентів шва - бітумної мастики (табл. 1).
Сьогодні в Національному транспортному університеті на кафедрі будівництва та експлуатації доріг у співдружності із фірмою «Промстройснаб» ведуться роботи із розроблення відомчих будівельних норм на деформаційні щебенево-мастикові шви для штучних споруд на автомобільних дорогах. Нам була б дуже цікава і корисна думка колег з приводу запропонованої технології виконання робіт. З метою мінімальної зміни формулювань наводимо елементи технології за пунктами.
Т аблиця 1 Вимоги до бітумної еластомірної мастики
Технічні показники Вимоги до матеріалу
Зовнішній вигляд Однорідна поверхня без включень
Темп. розм’якшення, °С, не менше 83
Глибина проник. голки при 25 °С 70
Дуктильність, см, не менше за температури 25 °С за температури 0 °С 50 7
Температура, яка характеризує гнучкість мастики, °С, не вище - 35
Температура липкості, °С, не нижче + 50
Відносне подовж. в момент розриву, %, за темп. - 20 °С не менше 75
Щільність за темп. 25 °С, г/см3 0 1 2
Водопоглинання, %, не більше 0,4
Витривалість, кількість циклів, не менше 30 000
Водостійкість після витримування у воді 48 год Відсутн. пузирів, здуття, відшарув.
Адгезія (методом кип’ятіння), балів до граніту до цементобетонного зразка 5 5
Випробування у камері штучного клімату Без зовн. змін
Висновок
Технологія влаштування деформаційного шва при новому будівництві така:
1. Розмічування ліній нарізання на проїзній частині споруди згідно з проектною документацією або відповідно до вимог табл. 2.1 цих норм.
2. Нарізання горизонтальних швів за допомогою спеціальної машини.
3. Усунення матеріалів покриття з воронки та устя шва за допомогою відбійних молотків.
4. Очищення шва та його кромок (100 мм з кожного боку) щітками вручну або механічною щіткою.
5. Знепилювання поверхонь шва та його кромок стиснутим повітрям.
6. Просушування поверхонь та кромок шва газо-полуменевим пальником.
7. Встановлення поліуретанового фіксатора.
8. Нанесення на дно шва за допомогою щіток ґрунтовки на основі бітуму.
9. Наплавлення за допомогою газополуменевого пальника гідроізоляційного матеріалу з влаштуванням в зоні шва компенсаційної петлі.
10. Нанесення на устя і широку частину шва ґрунтовки на основі поліуретану із загальною витратою 200 - 250 г/м2
11. Розігрів мастики в котлі з перемішуванням до температури 170 - 185 °С.
12. Заповнення устя шва мастикою.
13. Обгортання металевого компенсатора алюмінієвою фольгою та обробка її антиадгезивною сполукою (силіконовою змазкою).
14. Нанесення на дно шва мастики товщиною 2 -4 мм за допомогою установки для герметизації швів.
15. Встановлення металевих компенсаторів впритул, фіксаторами вниз.
16. Обробка поверхні компенсатора мастикою шаром 1,5 мм.
17. Приготування чорного щебеню фракції 11 -16 мм у мішалці. Щебінь розігрівають до температури 150 - 180 °С через отвір завантаження за допомогою газових пальників і додають еласто-мірну мастику або розігрітий бітум з витратою 40
- 50 кг на 1 м3 щебеню. Бітум розігрівають в окремому котлі до температури 120 °С.
18. Засипання шва приготовленим щебенем розміром від 11 мм до 16 мм, нагрітого до температури 150 - 180 °С шаром 20 - 40 мм та його розрівнювання скребком.
19. Заливання шару щебеню за допомогою установки для герметизації швів еластомірною мастикою, нагрітою до температури 170 - 185 °С.
20. Укладання та розрівнювання наступного шару чорного щебеню фракції 11 - 16 мм товщиною 20-40 мм.
21. Ущільнення відсипаного щебеню вібропли-тою.
22. Повторення процесу укладання до рівня, на 510 мм нижчого поверхні покриття штучної споруди.
23. Приклеювання адгезивної (самоклеючої) смуги на краї шва.
24. Нанесення на кромки шва ґрунтовки на основі поліуретану із загальною витратою 200 - 250 г/м2.
25. Приготування чорного щебеню фракції 6 - 8 мм.
26. Укладання та рівномірний розподіл шару чорного щебеню фракції 6 - 8 мм, нагрітого до температури 150 - 180 °С.
27. Ущільнення відсипаного щебеню вібропли-тою.
28. Заливання щебеню за допомогою установки для герметизації швів еластомірною мастикою нагрітою до температури 170 - 185 °С.
29. Після завершення заливання шва мастикою, необхідно дати шву охолонути протягом 30 хвилин
30. Видалення адгезивної (самоклеючої) смуги і зайвого щебеню.
31. Влаштування щебеневої присипки шва розігрітим до температури 170 - 185 °С чорним щебенем фракції 6-8 мм, його розподіл та ущільнення віброплитою.
Рецензент: В.К. Жданюк, професор, д.т.н., ХНАДУ. Стаття надійшла до редакції 4 вересня 2006 р.
