Дефекты асфальта: виды, причины образования, ремонт

Виды дефектов

Причины образования дефектов

Требования к дефектам асфальта

Ремонт дефектов асфальта

Оборудование для строительства, содержания и ремонта дорог

 

На дефекты асфальта не ругался только ленивый, — с ними знаком каждый: от пешехода до водителя самосвала. При этом, виновниками появления тех или иных дефектов практически всегда считают дорожников, а ведь это не всегда так. Даже легковые автомобили, — в особенности с шипованной резиной, — вносят огромный вклад в развитие, к примеру, колеи.

Дефекты асфальта — это все то, что нарушает целостность покрытия дороги, снижает ее прочностные характеристики, и, конечно, в большей или меньшей степени влияет на безопасность движения транспорта.

 

 

Виды дефектов

По природе происхождения все дефекты асфальта можно разделить на два типа — технологические и эксплуатационные.

Первые напрямую связаны с ошибками в работе специалистов дорожно-строительной отрасли, сбое в настройках оборудования или техники. Такие дефекты могут быть вызваны неправильным проектированием конструкции дороги, выбором несоответствующих нормативным требованиям компонентов при производстве асфальтобетонной смеси, нарушением технологии укладки материала. Яркий пример — недостаточное количество проходов катка по горячему асфальту, и как результат — плохое уплотнение, ведущее к ослаблению связи минеральной части с вяжущим, появлению большого количества воздушных пустот, в которые в дальнейшем будет проникать вода, замерзать при наступлении похолоданий и разрушать полотно. 

Второй тип дефектов — эксплуатационные — проявляются уже в процессе использования дороги. Они могут возникать из-за погодно-климатических циклов, транспортной нагрузки на конструкцию, некачественного содержания участка компанией-подрядчиком, и других факторов.

 

 

К основным видам дефектов асфальта, вне зависимости от их природы происхождения, относят:

• просадки — отдельные углубления с пологими краями

• волны, сдвиги — неровности, вызванные смещением слоя покрытия

• шелушение — отслаивание пленок битума c поверхности асфальтобетона под влиянием воды и пониженных температур

• выкрашивание — потеря зерен щебня с покрытия

• трещины — нарушение целостности асфальта в виде щелей

• выбоины — углубления разной формы с ярко выраженными вертикальными краями

• колея — искажение поперечного профиля покрытия вдоль полосы движения транспорта

• проломы — разрушение слоя покрытия на всю толщину с резким искажением его ровности

• взбугривание — частичный подъем дорожной одежды, иногда сопровождающийся разрывом асфальтобетона, в том числе с выдавливанием грунта на поверхность

• выпотевание вяжущего — жирные пятна или полосы битума на поверхности дороги

• сколы кромок — разрушения на краях проезжей части

 

Некоторые виды разрушений могут со временем переходить из одного дефекта в другой. Так, даже небольшая трещина в асфальте, без должного ремонта, может постепенно «вырасти» в выбоину. Как это происходит: поздней осенью в щель попадает вода, которая с наступлением холодов кристаллизуется, то есть превращается в лед. В момент перехода жидкости в твердое состояние, ее объем увеличивается, то есть лед начинает раздвигать стенки дефекта. Когда к этому добавляется еще и ударная нагрузка на кромки трещины от колес проезжающего транспорта — на поверхности формируется небольшое углубление, которое позже превращается в выбоину.

 

Причины образования дефектов

Как уже было сказано выше, природа происхождения дефектов может быть разной. Иногда сложно сказать из-за чего конкретно образовалось тот или иное разрушение покрытия, — необходимо выбуривать образцы из уже уложенного асфальта. Тем не менее, на сегодняшний день дорожники накопили огромный практический опыт в анализе различных дефектов, частично описывая их в учебной литературе, отраслевых методических рекомендациях, например в документе «Методические рекомендации по ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования» (приняты и введены в действие Письмом Росавтодора от 17.03.2004 N OC-28/1270-ис).

 

Просадка с частичным проломом дорожного покрытия

 

Просадки на отдельных участках дороги образуются преимущественно из-за частичного расползания насыпи, разуплотнения земляного полотна, в том числе связанного с насыщением грунтов водой. Причиной этого дефекта может служить ошибка в проектировании конструкции дорожной одежды, не учитывающим, к примеру, высокий уровень грунтовых вод в данной местности.   

Волны и сдвиги, встречающиеся в местах остановки транспорта, могут появляться из-за разных причин: низкого качества асфальтобетонной смеси, характеризующейся недостаточной сдвиго- и теплоустойчивостью; плохого сцепления между верхним и нижним слоями асфальтобетона, — при розливе малого количества подгрунтовки — битумной эмульсии; нарушения технологии уплотнения материала при работе техники, например при резкой смене направления движения катка.

Шелушение, то есть отслаивание тонких пленок битума от щебня в процессе воздействия на покрытие природно-климатических факторов, проявляется из-за относительно низкого качества асфальтобетонной смеси: слабой адгезии между вяжущим и каменным материалом, недостаточной водостойкости, неправильно подобранной маркой битума для конкретной дорожно-климатической зоны. Этот вид дефекта также может быть связан с недоуплотнением смеси, вызванным температурной сегрегацией: при укладке, в местах пониженной температуры асфальт будет уплотнен хуже, — это повышает риск развития повреждения покрытия. Шелушение — один из первых признаков начала разрушения покрытия, формирования в будущем выбоин.

 

 

Выкрашивание асфальтобетона связано с низким качеством исходной смеси, в большей степени с одним из ее компонентов — вяжущим. Этот вид постепенного разрушения покрытия может вытекать из процесса шелушения, а значит также ведет к образованию выбоин.

Трещины — самые распространенные дефекты покрытия — зарождаются в асфальте
по разным причинам, которые в том числе определяют их наименование. К примеру, ОДМ 218.3.036-2013
«Рекомендации по технологии санации трещин и швов в эксплуатируемых дорожных покрытиях»
разделяет трещины на три вида:

• Температурные

• Усталостные

• Отраженные

 

Температурные трещины формируются в покрытии во время наступления холодов: из-за развития внутреннего напряжения, «сжатия» асфальта. Такие дефекты в вертикальной плоскости развиваются сверху вниз, а на дороге могут быть выражены поперечными трещинами, в том числе полностью рассекающими проезжую часть. Очевидно, что появление температурных трещин связано со свойствами применяемого в качестве вяжущего асфальта битума, — он должен подбираться с учетом нижней температурной границы в конкретном регионе.

 

 

Усталостные трещины, в отличие от температурных, развиваются снизу вверх. Они формируются, если так можно выразиться, в нижних частях слоя асфальтобетона — в точках максимального прогиба, возникающего под действием транспортных нагрузок. Причинами образования таких трещин являются недостаточная прочность покрытия из-за недоуплотнения, или относительно низкое качество исходной смеси, которое может быть связано, к примеру, с ошибками в дозировании компонентов на производстве. На дороге такие дефекты асфальта представлены продольными трещинами, а в некоторых случаях — на недостаточно прочном основании — сеткой трещин.

 

 

Отраженные трещины — «отзеркаливают» трещины, возникшие в нижележащем слое, и развиваются, соответственно, снизу вверх. Такие дефекты могут отражаться от трещин, расположенных, к примеру, в нижнем слое старого асфальтобетона, даже предварительно отремонтированного, или от трещин, естественным образом сформированных, к примеру, в укрепленных неорганическим вяжущим грунтах, которые в том числе подвергаются усадке при твердении.

Стоит отметить, что на одном участке дороги могут встречаться между собой два или даже три вида различных трещин.

 

 

Выбоины — конечный этап развития более мелких дефектов: шелушения, выкрашивания, трещин, в том числе сетки трещин, и других. Наибольшее влияние на появление выбоин оказывает шипованная резина.

 

 

Колея может иметь разное происхождение. Она образуется из-за низкого качества асфальта, выраженного, к примеру, недостаточным содержанием щебня; слабого основания; пластической деформации — при высоких температурах воздуха; естественного износа покрытия. Особый вклад в развитие колеи, как и в случае с выбоинами, вносит шипованная резина. 

Проломы — значительные разрушения дорожных одежд — возникают из-за воздействия на покрытия ненормативной нагрузки, низкой прочности асфальтобетона, потери грунтом своих первоначальных свойств, например из-за переувлажнения, дальнейшего пучения — увеличения в объеме при наступлении минусовых температур. Данный вид дефекта связан в первую очередь с ошибками в проектировании конструкции дороги.

 

 

Взбугривание, — официальное название «разрушение дорожной одежды на участках с пучинистыми и слабыми грунтами», — зачастую выраженное небольшим частичным поднятием покрытия, также является результатом невнимательного подхода к проектированию объекта транспортной инфраструктуры для отдельно взятого участка местности; использования в качестве рабочего слоя земляного полотна неподходящих для условий будущей эксплуатации дороги грунтов.

 

 

Выпотевание вяжущего, увеличивающее скользкость покрытия, может быть вызвано избытком битума в составе асфальтобетона, переливом вяжущего при подгрунтовке, наличием в смеси воды.

Сколы кромок встречаются на границе проезжей части с обочиной, трамвайными путями, дождеприемниками. Сколы, в виде углублений с резко выраженными краями, трещин, и даже выбоин — чаще всего связывают с нарушением технологии укладки смеси, отсутствием обработки кромок, неукрепленными обочинами.

 

Требования к дефектам асфальта

Очевидно, что наличие дефектов на дороге негативно сказывается на ее прочности и безопасности движения транспорта. При этом, одни дефекты, например трещины, влияют на характеристики асфальта в значительно меньшей степени, чем, предположим, проломы. Такая разная зависимость ровности покрытия и безопасности движения от вида разрушения, послужила основанием для регламентирования требований к дефектам асфальта.

К примеру, ГОСТ Р 50597-2017 «Дороги автомобильные и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения. Методы контроля» указывает нормы не только для ровности покрытия и сцепления колеса автомобиля с поверхностью асфальта, но и для дефектов, в том числе в части сроков их устранения.

Так, стандартом определено, что на дороге I категории, например на автомагистрали, колея глубиной более 2 см и длиной более 7 метров на участке полосы движения длиной 100 метров, должна устраняться в срок не более 5 суток. При этом добавлено, что колею глубиной более 5 см устраняют только при капитальном ремонте.

 

 

ГОСТ Р 50597-2017 предъявляет требования не ко всем дефектам, а только к существенным: выбоинам, проломам, просадкам, волнам и сдвигам, колее, местам выпотевания вяжущего, гребенке — для дорог переходного типа, при устройстве покрытий которых не используют асфальт.

Требования к другим дефектам, например трещинам и условному взбугриванию, можно найти в документе ГОСТ Р 59292-2021 «Дороги автомобильные общего пользования. Требования к уровню летнего содержания. Критерии оценки и методы контроля».

Так, в требованиях к состоянию покрытия проезжей части указано, что разрушение дорожной одежды в местах с пучинистыми и слабыми грунтами на дороге I категории при допустимом уровне содержания, — на участке полосы движения длиной 100 метров, — площадью не более 3 м², а весной — не более 6 м², должно устраняться в срок до 5 суток.  

Более того, по отдельным дефектам асфальта могут быть определены свои нормы в части сроков их устранения, которые указывают в технической документации государственной закупки на содержание или ремонт
конкретного участка дороги или улицы, — на основании дефектной ведомости, диагностики,
оценки технического состояния объекта транспортной инфраструктуры, которые владельцы дорог обязаны проводить ежегодно, — об этом говорит Приказ Минтранса от 7 августа 2020 г. N 288 «О Порядке проведения оценки технического состояния автомобильных дорог».

 

 

Ремонт дефектов асфальта

Стоит начать с того, что некоторые дефекты асфальта — относительно небольшие, например шелушение — устраняют в рамках содержания дороги, которое включает в себя также уборку остановок, очистку проезжей части от мусора и другие мероприятия. Более крупные дефекты, например колею глубиной более 5 см — ликвидируют уже в рамках
отдельных закупок — ремонта или капитального ремонта. Перечень видов работ, определенных для каждого направления, можно найти в документе Приказ Минтранса от 16 ноября 2012 г. N 402 «Об утверждении Классификации работ по капитальному ремонту, ремонту и содержанию автомобильных дорог». 

«Простые» дефекты асфальта — шелушение, выкрашивание — устраняют путем нанесения на поверхность покрытия тонких защитных слоев износа. В качестве такого слоя могут выступать битумоминеральные смеси, литые битумно-эмульсионные смеси, пропиточные материалы и другие.

 

 

Отдельные дефекты в виде шелушений и выкрашивания могут быть отремонтированы инъекционным методом — с использованием битумной эмульсии и щебня.

Выпотевание битума устраняют путем присыпки участка крупнозернистым песком. В некоторых случаях пятна вяжущего на покрытии обрабатывают органическими растворителями (керосином, соляркой и другими), после использования которых участок также покрывают тонким слоем песка, а спустя некоторое время — очищают механическими щетками.

 

 

Для ремонта трещин дорожники используют битумную эмульсию, мастику или полимер-битумную мастику в виде ленты. При этом, перед началом работы щели очищают, при необходимости подогревают струей сжатого воздуха, а при разрушенных кромках — предварительно фрезеруют нарезчиком швов.

Для устранения широких трещин могут быть также применены литые эмульсионно-минеральные смеси.

 

 

Выбоины устраняют разными способами. Один из самых популярных — ремонт «картами». В этом случае кромки дефекта обрезают фрезеровальной машиной или дисковой пилой, придавая ему прямолинейное очертание. После этого выбоина очищается, при необходимости просушивается, подгрунтовывается, например битумной эмульсией, и заполняется материалом — холодным, горячим или литым асфальтом. Финальной частью ремонта служит выравнивание и дальнейшее уплотнение смеси ручной виброплитой или катком, а также обработка стыков «карты» мастикой или эмульсией. Конечно, при использовании литых смесей, позволяющих выполнять работы даже при минусовых температурах воздуха, процесс уплотнения может быть пропущен.

В отдельных случаях, например при ремонте выбоин инъекционным методом, кромки дефекта не обрезают.

 

 

Волны и сдвиги ликвидируют с помощью фрезеровальных машин и дальнейшей укладки нового асфальтобетонного слоя, соответствующего материалу проезжей части.

Такие дефекты асфальта как просадки, проломы и взбугривание также требуют предварительного фрезерования или разбора старого покрытия и укладки новой асфальтобетонной смеси. При этом, такой ремонт в большинстве случаев подразумевает замену части материала, составляющего рабочий слой земляного полотна, на другой, например на песок.

 

 

Колею устраняют фрезерованием полосы наката, дальнейшей укладкой выравнивающей асфальтобетонной или литой смеси, последующим устройством защитного слоя на всю ширину полосы движения.

Сегодня колея может быть отремонтирована методом холодной или горячей регенерации с помощью специальной техники, которая срезает старый слой асфальта, смешивает его с другими компонентами и сразу укладывает полученную смесь по ходу движения.

Более того, горячая регенерация, — будь то термопрофилирование, термоукладка или любой другой метод,
— может быть использована для устранения меньших дефектов асфальта, представленных на покрытии дороги
в большом объеме, таких как продольные и поперечные трещины, выбоины и другие. Подробнее об этой технологии
можно найти в ОДМ 218.6.1.006-2021 «Методические рекомендации по горячей регенерации асфальтобетонных покрытий».

 

Если ваше предприятие занимается строительством, содержанием или ремонтом дорог, обратите внимание на оборудование от компании SOLOMATIC, возможно мы можем быть вам полезны. Мы поставляем:

Асфальтосмесительные установки — для выпуска различных асфальтобетонных смесей: по стандартам серии 58401 и 58406, литых, теплых, цветных, с добавлением RAP-материала

 

 

Установки для производства битумных эмульсий

 

Установки для выпуска полимерно-битумных вяжущих

 

Для начала совместной работы позвоните нам по телефону 8 (800) 555 73 40, отправьте запрос на sale@solomatic.ru или свяжитесь любым другим удобным способом, представленным в разделе с контактами.

Работа на оборудовании от компании SOLOMATIC — залог высокого качества выпущенной продукции, созданной в точном соответствии с заданным рецептом.