Способ обновления гравийных или грунтовых дорог и получающаяся в результате этого композитная дорога - RU2003135616A

Реферат

1. Способ реконструкции дороги, покрытие которой содержит гравий и/или грунт с использованием взрыхляющей головки и битумной эмульсии, включающий следующие стадии:

оценку дороги, подлежащей реконструкции, для определения того, является ли эта дорога подходящим кандидатом для стабилизации материала ее покрытия посредством битумной эмульсии, при этом данная стадия включает следующие операции:

измерение интенсивности дорожного движения, типов почвы, прочности и толщины скального основания и определение глубины несущего слоя, подлежащего стабилизации посредством битумной эмульсии, из соображений обеспечения заданной интенсивности дорожного движения, взятие щуповых проб из дорожного полотна, анализ взятых щуповых проб, определение совместимости гравия или грунта покрытия дороги с битумной эмульсией и определение количества битумной эмульсии, совместимой с материалом дорожного полотна и обеспечивающей требуемую прочность;

приведение в действие взрыхляющей головки при ее продвижении по дороге, при этом обеспечено взрыхление верхнего слоя гравия или грунта;

впрыскивание битумной эмульсии в материал взрыхленного слоя гравия или грунта и

перемешивание битумной эмульсии со взрыхленным материалом слоя гравия или грунта с получением перемешанного взрыхленного материала, стабилизированного посредством битумной эмульсии.

2. Способ по п.1, дополнительно включающий следующие стадии: распределение перемешанного взрыхленного материала, стабилизированного посредством битумной эмульсии, с получением стабилизированного слоя и уплотнение стабилизированного слоя для повышения его плотности.

3. Способ по п.1, в котором в процессе выполнения стадии перемешивания осуществляют увлажнение гравия и грунта и обволакивание частиц гравия и грунта битумной эмульсией.

4. Способ по п.1, дополнительно включающий операцию добавления материала-заполнителя к перемешанному взрыхленному материалу, стабилизированному посредством битумной эмульсии, выполняемую на стадии перемешивания.

5. Способ по п.1, в котором полотно дороги, подлежащей реконструкции, дополнительно включает тонкий асфальтовый слой, толщина которого составляет максимум приблизительно 5,08 см (приблизительно 2 дюйма), при этом на стадии приведения в действие взрыхляющей головки обеспечивают взламывание и измельчение упомянутого тонкого асфальтового слоя, а на стадии перемешивания обеспечивают перемешивание битумной эмульсии с гравием, грунтом и материалом взломанного и измельченного тонкого асфальтового слоя, при этом материал взломанного и измельченного тонкого асфальтового слоя в составе перемешанного взрыхленного материала, стабилизированного посредством битумной эмульсии, занимает не более приблизительно третьей части.

6. Способ по п.1, дополнительно включающий следующие стадии: выдерживание полученного стабилизированного посредством битумной эмульсии слоя до его затвердевания и нанесение слоя износа поверх стабилизированного посредством битумной эмульсии слоя после его затвердевания.

7. Способ по п.6, в котором стабилизированный посредством битумной эмульсии слой выдерживают для его затвердевания перед нанесением поверх него слоя износа до тех пор, пока его влажность станет не более чем приблизительно 2,5% по отношению к сухой массе материала, стабилизированного посредством битумной эмульсии слоя.

8. Способ по п.1, дополнительно включающий операцию добавления к битумной эмульсии воды на стадии впрыскивания битумной эмульсии в материал взрыхленного слоя гравия или грунта или на стадии перемешивания.

9. Способ по п.1, дополнительно включающий выполняемую на стадии перемешивания операцию добавления к перемешиваемому взрыхленному материалу, стабилизируемому посредством битумной эмульсии, одного или более веществ из следующего перечня: хлорид кальция (CaCl₂), известь, цемент, летучая зола.

10. Способ по п.1, в котором стадия оценки дороги дополнительно включает операцию визуального анализа дороги для определения ее геометрии, водопропускных сооружений, истории дороги и дренажа в период весеннего таяния.

11. Способ по п.10, дополнительно включающий следующие операции:

(a) определение показателя пластичности или песчаного эквивалента взрыхленного гравия или грунта реконструируемой дороги,

(b) определение проекта, стабилизированного посредством битумной эмульсии слоя, и

(c) внесение поправок, связанных с ремонтом и дренажем дорожного полотна по мере необходимости.

12. Дорога, снабженная покрытием, включающая подстилающий слой, состоящий из естественного грунта данной местности, несущий слой, расположенный поверх подстилающего слоя и состоящий из грунта, гравия, щебня или комбинации этих материалов, и стабилизированный посредством битумной эмульсии слой, расположенный поверх несущего слоя, при этом стабилизированный посредством битумной эмульсии слой представляет собой практически однородную смесь частиц несущего слоя и совместимой с ними битумной эмульсии.

13. Дорога по п.12, в которой толщина стабилизированного посредством битумной эмульсии слоя не превышает приблизительно 15,24 см (приблизительно 6 дюймов).

14. Дорога по п.12, в которой содержание битумной эмульсии в составе стабилизированного посредством битумной эмульсии слоя не превышает приблизительно 8% по массе.

15. Дорога по п.14, в которой битумная эмульсия содержит эмульгирующий агент, твердые битумные вещества и воду.

16. Дорога по п.15, в которой битумная эмульсия дополнительно содержит любую из добавок или любую комбинацию из добавок, выбранных из следующего перечня: эластомеры, пластомеры, другие добавки, улучшающие сцепление, нефтепродукты.

17. Дорога по п.16, в которой содержание добавок в составе битумной эмульсии находится в диапазоне приблизительно от 0,5 до 10% по массе.

18. Дорога по п.15, в которой стабилизированный посредством битумной эмульсии слой дополнительно содержит одно или более веществ из следующего перечня: хлорид кальция (CaCl₂), известь, цемент, летучая зола.

19. Дорога по п.15, в которой в качестве эмульгирующего агента в составе битумной эмульсии использован амин, прореагировавший с лигнином жирной кислоты таллового масла.

20. Дорога по п.15, в которой содержание эмульгирующего агента в составе битумной эмульсии находится в диапазоне приблизительно от 0,5 до 10% по массе, а содержание твердых битумных веществ в составе битумной эмульсии находится в диапазоне приблизительно от 60 до 65% по массе.

21. Дорога по п.12, дополнительно включающая слой износа, нанесенный поверх стабилизированного посредством битумной эмульсии слоя.

22. Дорога по п.21, в которой толщина слоя износа не превышает приблизительно 5,08 см (приблизительно 2 дюйма).

23. Дорога по п.22, в которой слой износа состоит из одного или более материалов, выбранных из следующего перечня: горячая асфальтобетонная смесь, холодная асфальтобетонная смесь, теплая асфальтобетонная смесь, смесь из битумного вяжущего материала и сыпучего материала-заполнителя, жидкий битум, герметизирующий агент.

24. Дорога по п.22, в которой стабилизированный посредством битумной эмульсии слой дополнительно содержит измельченный асфальт.

25. Способ реконструкции дороги, полотно которой содержит несущий слой из гравия, грунта или их комбинации и подстилающий слой, состоящий из естественного грунта данной местности, при котором используют взрыхляющую головку и битумную эмульсию для стабилизации взрыхленного материала несущего слоя дороги, включающий следующие стадии:

(a) измерение интенсивности дорожного движения, типов почвы, прочности и толщины скального основания,

(b) визуальный анализ дороги для определения ее геометрии, водопропускных сооружений, истории дороги и дренажа в период весеннего таяния,

(c) взятие щуповых проб из дорожного полотна,

(d) анализ взятых щуповых проб,

(e) определение совместимости гравия или грунта покрытия дороги с битумной эмульсией,

(f) анализ грунтов подстилающего слоя,

(g) определение глубины несущего слоя, подлежащего стабилизации посредством битумной эмульсии, из соображений обеспечения заданной интенсивности дорожного движения и

(h) определение показателя пластичности или песчаного эквивалента гравия или грунта дорожного покрытия,

(i) определение количества битумной эмульсии, совместимой с материалом дорожного полотна и обеспечивающей требуемую прочность,

(j) определение проекта стабилизированного посредством битумной эмульсии слоя,

(k) внесение поправок, связанных с ремонтом и дренажем дорожного полотна по мере необходимости,

(l) приведение в действие взрыхляющей головки при ее продвижении по дороге с обеспечением взрыхления верхнего слоя гравия или грунта,

(m) впрыскивание битумной эмульсии в материал взрыхленного слоя гравия или грунта,

(n) перемешивание битумной эмульсии со взрыхленным материалом слоя гравия или грунта с получением перемешанного взрыхленного материала, стабилизированного посредством битумной эмульсии, и

(о) обеспечение такого состояния перемешанного взрыхленного материала, стабилизированного посредством битумной эмульсии, при котором обеспечено просеивание по меньшей мере приблизительно 97% этого материала через сито с ячейкой 44 мм (1,75 дюйма).

26. Способ по п.25, дополнительно включающий стадию распределения перемешанного взрыхленного материала, стабилизированного посредством битумной эмульсии, с образованием стабилизированного посредством битумной эмульсии слоя дорожного покрытия.

27. Способ по п.26, дополнительно включающий стадию уплотнения стабилизированного посредством битумной эмульсии слоя дорожного покрытия.

28. Способ по п.26, дополнительно включающий стадию испытания плотности стабилизированного посредством битумной эмульсии слоя дорожного покрытия радиоизотопным методом для установления режима прикатывания с целью достижения максимальной плотности.

29. Способ по п.28, дополнительно включающий стадию уплотнения стабилизированного посредством битумной эмульсии слоя дорожного покрытия до по меньшей мере приблизительно 97% максимальной достигнутой плотности.

30. Способ по п.25, в котором анализ подстилающего слоя выполняют путем измерения модуля упругости и значения показателя относительного сопротивления сдвигу “R” подстилающего слоя при более чем одном значении температуры.

31. Способ по п.25, в котором у стабилизированного посредством битумной эмульсии слоя дорожного покрытия вращательная сжимаемость составляет приблизительно 30 вращений при значении угла 1,25° и силе 600 кПа, обволакивание частиц составляет по меньшей мере приблизительно 80%, начальная устойчивость по Маршаллу при температуре 25°С через 24 ч составляет по меньшей мере 820 кГ (1800 фунтов), устойчивость в затвердевшем состоянии по Маршаллу при температуре 25°С составляет по меньшей мере 1130 кГ (2500 фунтов) и стандартная устойчивость по Маршаллу при температуре 25°С после размокания составляет по меньшей мере 450 кГ (1000 фунтов).

32. Способ по п.25, в котором осуществляют измерение модуля упругости или значения показателя относительного сопротивления сдвигу “R” щуповых проб.

33. Способ по п.25, в котором количество используемой битумной эмульсии вычисляют путем определения, обеспечиваются ли обволакивание и дисперсия частиц гравия или грунта дорожного покрытия в допустимом диапазоне влажности.

34. Способ по п.25, дополнительно включающий добавление к гравию или грунту дорожного покрытия битумной эмульсии для регулирования модуля упругости этого гравия или грунта.

35. Способ по п.25, дополнительно включающий добавление к гравию или грунту дорожного покрытия материала-заполнителя или добавок для понижения показателя пластичности или повышения песчаного эквивалента.

36. Способ по п.25, дополнительно включающий проектирование слоя износа, удовлетворяющего требованиям чувствительности к влаге и склонности к термическому трещинообразованию.

37. Способ по п.36, в котором у слоя износа вращательная сжимаемость составляет приблизительно 30 вращений при значении угла 1,25° и силе 600 кПа, а остаточная устойчивость, на основе устойчивости в затвердевшем состоянии, при температуре 40°С составляет по меньшей мере приблизительно 70%.

38. Способ по п.36, дополнительно включающий следующие стадии: определение необходимой толщины слоя износа и измерение модуля упругости слоя износа.

39. Способ реконструкции дороги, полотно которой содержит гравий, грунт или их комбинацию, включающий следующие стадии: оценку дороги для определения адекватных мер по ее укреплению, определение модуля упругости и значения показателя относительного сопротивления сдвигу “R” этой дороги, определение необходимой толщины слоя износа, подлежащего нанесению на дорогу, и нанесение слоя износа на дорогу.

40. Способ по п.39, в котором у слоя износа вращательная сжимаемость составляет приблизительно 30 вращений при значении угла 1,25° и силе 600 кПа, а остаточная устойчивость, на основе устойчивости в затвердевшем состоянии, при температуре 40°С составляет по меньшей мере приблизительно 70%.