Способ устройства щебёночных оснований и покрытий методом пропитки вяжущим

(51) 01 21/00 (2006.01) 01 7/30 (2006.01) 01 7/35 (2006.01) 01 3/06 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ строительстве новых и реконструкции существующих оснований и покрытий автомобильных дорог общего пользования,ведомственных, внутрихозяйственных и подъездных дорог промышленных и сельскохозяйственных предприятий и организаций, а также площадок для стоянки автомобильного транспорта. Технический результат при использовании предлагаемого изобретения заключается в расширении температурного режима эксплуатации дорожных одежд, создании условий отвода попавших в дорожную конструкцию грунтовых вод при обеспечении требований прочности, морозо- и жароустойчивости конструкции дорожного полотна. В качестве пропитывающего материала используют жидкий полиуретан,а его распределение осуществляют струей до полного обволакивания им верхних поверхностей щебнок и мест их сопряжений.(76) Кадырова Мадина Жаннатовна Кадыров Жаннат Нургалиевич Кочетков Андрей Викторович(56) Руководство по строительству оснований и покрытий автомобильных дорог из щебеночных и гравийных материалов. Союздорнии. М. 1999100777 1, 27.12.20102370588 2, 20.10.20092004060384 , 26.02.20042014161526 1, 12.06.2014(54) СПОСОБ УСТРОЙСТВА ЩЕБНОЧНЫХ ОСНОВАНИЙ И ПОКРЫТИЙ МЕТОДОМ ПРОПИТКИ ВЯЖУЩИМ(57) Изобретение относится к строительству оснований и покрытий автомобильных дорог из щебночных материалов методом пропитки их вяжущим и может использоваться при Изобретение относится к строительству оснований и покрытий автомобильных дорог из щебночных материалов методом пропитки их вяжущим и может использоваться при строительстве новых и реконструкции существующих оснований и покрытий автомобильных дорог общего пользования,ведомственных, внутрихозяйственных и подъездных дорог промышленных и сельскохозяйственных предприятий и организаций, а также площадок для стоянки автомобильного транспорта. Известно техническое решение - полезная модель Балластная призма железнодорожного пути) по свидетельству РФ 100777, МПК 02 3/12, опубл. 27.12.2010 г.), в котором зерна верхнего щебеночного слоя балластной призмы железнодорожного пути соединены связующим полимером на основе полиуретана. При этом полимерное связующее заливается в жидком виде с последующим отверждением. Происходит склеивание зерен щебня в точках их соприкосновения. Известен способ изготовления покрытия для грунта по Пат.РФ 2370588, МПК Е 01 С 15/00,опубл. 20.10.2009 г. Водонепроницаемое покрытие для грунта и способ изготовления покрытия для грунта), в соответствии с которым, перед нанесением верхнего щебеночного слоя на песчаный слой полиуретана в жидкой форме в виде одно или двухкомпонентного клеящего вещества,последний разбрызгивается на поверхность щебня. Известны другие технические решения,например,(Пат.Японии 2004060384 А,опубл.26.02.2004 г.), в соответствии с которым,после измельчения, распределения и уплотнения слоя щебня осуществляют последующую обработку его поверхности раствором полиуретановой смолы путем разбрызгивания,Пат. США 2014161526 А 1, опубл. 12.06.2014 г.), в соответствии с которым для получения балластного слоя щебеночный балласт распределяют для формирования балластного слоя, после чего заливают реакционной смесью для получения пенополиуретана. Во всех известных технических решениях пропитывающий материал для пропитки верхнего слоя щебня создает лишь так называемый клеящий эффект, образуемая при этом литьевая конструкция дорожной одежды не обеспечивает отвод попавших в конструкцию дорожной одежды грунтовых вод,что не позволяет их эксплуатировать в широком температурном диапазоне. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является технологический метод(способ) устройства щебночного основания и покрытия методом пропитки вяжущим в соответствии с /Руководство по строительству оснований и покрытий автомобильных дорог из щебночных и гравийных материалов, Госуд. дорожный науч.-исслед. ин-т (СОЮЗДОРНИИ), М. 1999. - с.21-23/. Данный способ является наиболее близким по технической сущности к предлагаемому и взят за прототип. 2 В соответствии с известным способом на подготовленное земляное полотно или нижележащий слой основания распределяют щебень, предварительно уплотняют его и по поверхности щебночного слоя распределяют пропитывающий материал для пропитки им верхнего слоя щебня. К недостаткам известного технического решения можно отнести следующее. Полученная известным способом дорожная конструкция (единый комплекс дорожной одежды и земляного полотна) не отвечают требованиям прочности и морозоустойчивости. Так конструкция дорожной одежды не обеспечивает минимальное попадание воды с поверхности покрытия в основание и отвод этой воды из несущих слоев. Сама технология устройства щебночных оснований и покрытий известным способом достаточно трудомка и затратна. Так, на подготовленное земляное полотно или нижележаций слой основания укладывают и планируют самоходными распределителями или автогрейдерами щебень,увлажняют его из расчета 3-10 л/м 2 и предварительно уплотняют. При этом, например,при использовании в качестве пропитывающего материала для пропитки верхнего слоя щебня жидкой серы (для е плавления с целью заполнения пустот между щебнками серу необходимо разогреть до 110-130 С), е вначале сливают в обогреваемую мкость,перекачивают в автогудронаторы,с помощью которых распределяют по спланированному и предварительно уплотннному слою щебня в 2-3 прохода лгкого катка (расход серы при этом составляет 0,5-4 т/1000 м 2 в зависимости от требуемого модуля упругости конструктивного слоя и глубины пропитки). Окончательное же уплотнение слоя производят 10-20 проходами катка и заканчивают до остывания серы. Технический результат при использовании предлагаемого изобретения заключается в расширении температурного режима эксплуатации дорожных одежд, создании условий отвода попавших в дорожную конструкцию грунтовых вод при обеспечении требований прочности, морозо- и жароустойчивости конструкции дорожного полотна. Указанный технический результат достигается тем, что в способе устройства щебночных оснований и покрытий методом пропитки вяжущим,в соответствии с которым на подготовленное земляное полотно или нижележащий слой основания распределяют щебень, предварительно уплотняют его и по поверхности щебночного слоя распределяют пропитывающий материал для пропитки им верхнего слоя щебня, в качестве пропитывающего материала используют жидкий полиуретан, а его распределение осуществляют струей до полного обволакивания им верхних поверхностей щебнок и мест их сопряжений. В соответствии с предлагаемым способом на подготовленное земляное полотно или нижележащий слой основания распределяют щебень. В качестве щебня, как основного материала, 31656 применяют щебень фракции 20-40 (70) мм по ГОСТ 8267-93. Допускается применение щебня фракции 40-80 (70) или смеси щебня двух данных фракций. После распределения щебня на всю ширину, его следует подготовить к уплотнению - исправить края уложенного слоя, проверить поперечный профиль по шаблону, а ровность поверхности в продольном направлении - трехметровой рейкой. Рассыпанный щебень уплотняется в течение не более суток после распределения. По поверхности щебеночного слоя распределяют пропитывающий материал для пропитки им верхнего слоя щебня. В качестве пропитывающего материала используют однокомпозитный) или двухкомпонентный (например,74-29,74-45,74-70) жидкий полиуретан. Данный жидкие полиуретановые составы эластичны,износостойки, выдерживают температурный режим от -70 С до 70 С. Жидкий полиуретан наносят струйным методом путем обволакивания верхних поверхностей щебенок и мест их сопряжения. В результате чего между щебенками в вертикальном направлении создаются многочисленные хаотичные естественные нити полиуретана. Благодаря своим свойствам хаотично образованные вертикальные нити после отверждения получают естественную усадку до 0,1 (относительное укорочение), что приводит к преднапряженному состоянию всей дорожной конструкции. Происходит омоноличивание и преднапряжение всего слоя щебня (дорожной одежды). При применении предлагаемого способа требования к адгезионной составляющей соединения полимера и щебенок минимальны (не требуется клеющий эффект). Создается так называемый пассивный насос, так как получена пористая (а не литьевая как в прототипе) монолитная преднапряженная конструкция дорожной одежды, что позволяет за счет порового давления (давления в порах) выводить из дорожной одежды грунтовые воды. Способ эффективен за счет того, что полученная предлагаемым способом дорожная конструкция отвечает предъявляемым требованиям прочности,температурный режим эксплуатации дорожных одежд доведен до 140 от -70 С до 70 С и обеспечены благоприятные условия отвода попавших в дорожную конструкцию грунтовых вод. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ устройства щебночных оснований и покрытий методом пропитки вяжущим, в соответствии с которым на подготовленное земляное полотно или нижележащий слой основания распределяют щебень, предварительно уплотняют его и по поверхности щебночного слоя распределяют пропитывающий материал для пропитки им верхнего слоя щебня, отличающийся тем, что в качестве пропитывающего материала используют жидкий полиуретан,а его распределение осуществляют струей до полного обволакивания им верхних поверхностей щебнок и мест их сопряжений.