Статья - Армирование асфальта

Вопрос армирования дорожного покрытия отнюдь не праздный, поскольку основная масса автодорог и улиц покрыта асфальтобетоном, а его зачастую плачевное состояние и быстрое, в течение нескольких лет, разрушение знакомо каждому, кто движется на своих или муниципальных колесах.

Качество асфальтирования и срок службы асфальтобетона зависит как от качества основания, на которое он уложен, так и от свойств, присущих самой природе асфальтобетонного покрытия.

Асфальтобетонные покрытия, обладающие хорошей сопротивляемостью кратковременным нагрузкам, имеют невысокую прочность на растяжение при изгибе и недостаточную распределяющую способность при многократном приложении нагрузки. Поэтому возникающие в процессе эксплуатации асфальтобетонного покрытия усталостные и отраженные трещины, интенсивно развиваясь, приводят к его преждевременному разрушению.

Асфальтобетонное полотно в процессе эксплуатации испытывает значительные нагрузки на растяжение и изгиб. В результате появляются трещины, выбоины, колея от колес и прочие деформации, вплоть до полного разрушения полотна. Чтобы продлить безремонтный эксплуатационный срок асфальтобетона при дорожных работах используют технологию армирования стальной сеткой.

В качестве армирующей прослойки могут быть использованы геосетки из полиэтилена, полиэфира, поливинилалкоголя и стекловолокна. Все перечисленные геоматериалы имеют значительные различия как по прочностными и деформационным свойствам, так и по особенностям самого сырья.
Армирование позволяет увеличить срок службы дорожного полотна втрое, сокращая образование усталостных, отраженных, температурных и осадочных трещин. Благодаря ослаблению и перераспределению концентрации напряжений:
- увеличивается несущая способность дорожной одежды;
- повышается сопротивление образованию колейности и трещин;
- уменьшается деформация дорожного покрытия.

Благодаря армированию асфальтобетонных дорог достигаются следующие эффекты:

1. Возрастает несущая способность полотна – по дороге сможет ездить более тяжелый транспорт.
2. Повышается сопротивляемость появлению колеи от колес – дорога дольше остается ровной и безопасной для движения.
3. Уменьшается число трещин, образованных под влиянием температур, осадков, механических действий.
4. Дорожное полотно становится более устойчивым к проседанию грунта.
5. Возможно использование более тонкого асфальтобетонного слоя, что снижает затраты на строительный материал.

К армирующим геосеткам предъявляются следующие требования:

• модуль упругости армирующего материала должен быть больше модуля упругости асфальтобетона для того, чтобы воспринять растягивающие усилия аналогично тому, как это происходит в железобетоне;
• сцепление между асфальтом и армирующим материалом должно быть очень хорошим для того, чтобы распределить растягивающие напряжения в материале армирования в смежные участки асфальтобетонного покрытия. При этом должны быть учтены два важных фактора, влияющие на прочность этого сцепления:
• разница между коэффициентами температурного расширения асфальтобетона и армирующего материала должна быть как можно меньше, так как при перепадах температур возникают вторичные локальные напряжения в месте их соединения, которые могут превысить предельные значения, и система перестанет работать как единое целое. Примером может служить отличное поведение железобетона, где сталь и бетон имеют одинаковые коэффициенты температурного расширения;
• модуль упругости материала армирования не должен на несколько порядков превышать модуля упругости асфальтобетона. Это объясняется тем, что, являясь упруго-пластичным материалом, асфальтобетон под транспортной (динамической) нагрузкой ведет себя как упругий материал, воспринимает напряжения и перераспределяет нагрузку на большую площадь нижележащих слоев совместно с армирующим материалом. Если применить слишком жесткое армирование, основная часть растягивающих напряжений будет восприниматься именно им. Эти напряжения должны передаваться в слои асфальта через силы сцепления и потребовалась бы очень большая площадь заделки армирования в асфальт, чтобы напряжения не превысили сил сцепления армирования с асфальтом.

Сетка для армирования асфальтобетонных покрытий выпускается в большом ассортименте. Дорожная сетка отличается по нескольким параметрам:

• Материал изготовления: арматура или проволока, рифленая или гладкая, черная, оцинкованная, нержавеющая.
• Диаметр проволоки или арматуры – 4-40 мм.
• Размер ячеек – находится в диапазоне от 50 до 300 мм.
• Форма ячеек: квадратная, прямоугольная, многоугольная, ромбическая, трапеция.

Выбор того или иного наименования зависит от множества факторов: толщина асфальтобетонного покрытия, предполагаемые нагрузки, внешние условия (влажность, температура, осадки), тип грунта и пр. Сетка из черного металла отличается небольшой стоимостью, однако она подвержена негативному воздействию влаги, в результате чего ржавеет и теряет свои первоначальные качества. Отличная альтернатива – оцинкованная сетка, которая обеспечивает более продолжительную эксплуатацию. Нержавеющая сетка – самый дорогой вариант, однако в некоторых случаях незаменимый. Например, она будет востребована при прокладке дорог вблизи водоемов или в местах с высокой концентрацией грунтовых вод.

Технология укладки

Технологический процесс укладки асфальтобетонного покрытия с армирующей сеткой достаточно прост. Вначале сетка крепится к утрамбованному грунту на анкерах, чтобы исключить ее смещение. Полотна сетки укладываются внахлест друг на друга и скрепляются в местах пересечения. После этого сверху наносится щебень, причем размер щебня подбирается в зависимости от диаметра ячеек. Ячейки должны быть минимум в два раза больше, чем диаметр щебня, чтобы исключить повреждение сетки.

Далее происходит утрамбовка щебня катками. На заключительном этапе укладывается слой покрытия: асфальт, бетон или битум. Сетка дорожная может использоваться не только при укладке новых дорожных покрытий, но и при ремонте поврежденных дорог.

В статье используются материалы из следующих источников:

http://gshgrupp.ru/vm_1.html

https://cetka.info/stati/armirovanie-asfaltobetona-stalnoj-setkoj.html