ГлавнаяОбласть примененияМатериалыОпыт примененияФирмы-производителиСтатьиЭкспертизаКонтакты
< вернуться

Принципы армирования асфальтобетона. Стеклосетка или сетка из полиэстера?
(анализ выполнен на основе многочисленных литературных источников)

Основные принципы и требования к армированию асфальтобетона:

1. сцепление армирующего материала с асфальтобетоном. Армированный асфальтобетон должен работать как композит, т.е. все его элементы (слои асфальтобетона и армирующая сетка) должны быть как единое целое;

2. способность к восприятию сеткой нагрузок различного характера (температурные, динамические от автомобильного транспорта и д.р.) и направления (продольные, поперечные, по диагонали (маневрирование автотранспорта - развороты, заносы, обгоны и т.п.) и по вертикали (осадки основания, отраженные трещины, в местах трещин над ж/б плитами и т.п.));

3. высокая технологичность и экономичность процесса укладки армирующей сетки.

Далее приведено сравнение сеток из стекловолокна и из полиэстера по выше указанным требованиям (в качестве примера были выбраны наиболее популярные сетки из стекловолокна ССНП-Нефтегаз и из полиэстера HaTelit C40/17).

1. На качество сцепления армирующих сеток с асфальтобетонном влияет ряд факторов:

•  разница коэффициентов температурного расширения армирующего материала и асфальтобетона. Так чем больше эта разница, тем выше локальные напряжения при перепаде температур, возникающие между асфальтом и армирующим материалом из-за различия коэффициентов линейного расширения, что в конечном итоге может привести к расслоению композита. При применении HaTelit C40/17 эта разница в 5 раз меньше, чем для сеток из стекловолокна [1]. Т.о. в результате применение сеток HaTelit C40/17 локальные напряжения значительно меньше, чем при применении сеток из стекловолокна, что обеспечивает лучшее взаимодействие между армирующей сеткой HaTelit C40/17 и асфальтобетоном;

•  модуль упругости армирующих материалов должен быть больше модуля упругости асфальтобетона. HaTelit C40/17 и стеклосетки отвечают этому требованию, но модуль упругости HaTelit C40/17 (Е =7300Н/мм2) значительно ближе к модулю упругости асфальтобетона (Е =10007000Н/мм2), чем у стекловолокна (Е =69000Н/мм2), что также обеспечивает лучшее взаимодействие между двумя материалами;

•  размеры ячеек армирующих сеток. Армирующая сетка должна иметь величину ячейки, размером в два раза больше наибольшего размера фракции заполнителя (щебня) асфальтобетона [6, 7]. Потому что, сетка должна обеспечить беспрепятственное взаимодействие между верхним и нижним слоями покрытия. При меньшем значении размера ячейки, армирующая прослойка будет выполнять роль разделяющей и к тому же возникает эффект перерубания нитей сетки щебенкой при уплотнении. Так, например, согласно [2] максимальный размер ячейки сетки ССНП-Нефтегаз составляет 25x25 мм, что является неудовлетворительным, т.к. требует мелких зерен каменного заполнителя (максимальный размер фракции щебня dmax =10мм), сетки HaTelit C40/17 имеют оптимальный размер ячейки – 40x40 мм (максимальный размер фракции щебня dmax =20мм).

2. в процессе своей работы асфальтобетону и армирующему материалу приходится воспринимать различные нагрузки и напряжения. Причем характер нагрузки меняется не только по направлению, но и по характеру.

Эффективность работа армирующей сетки в продольном, поперечном, диагональном и вертикальном направлении зависит от прочности сетки на растяжение и величины ее удлинения при разрыве. Так стеклосетки изготовленные из волокон малой длины имеют удлинение при разрыве 5% [2]. Но удлинение сетки происходит не за счёт удлинения волокон, а за счёт их смещения относительно друг друга. Это приводит к тому, что уже при небольшом удлинении стеклосетка значительно теряет свою прочность. Более того, говорить о работе стеклосетки в вертикальном направлении вообще не приходится, т.к. стекло не выдерживает перерезывающего напряжения.

В отличие от сеток из стекловолокна сетки из полиэстера при удлинении 12% способны эффективно воспринимать нагрузки в любом направлении, это возможно благодаря тому, что они состоят из полиэстеровых волокон бесконечной длины.

Говоря о прочности стеклосеток стоит отметить, что согласно [2] допустимая потеря прочности на растяжение после 25 циклов промораживания-оттаивания достигает 25%.

Т.о. принимая в проекте сетку из стекловолокна, стоит учитывать значительные потери прочности материала уже в первые годы ее эксплуатации.

3. При укладке геосетки особое внимание следует обращать на то, чтобы при движении строительного транспорта (автосамосвалов, доставляющих асфальтобетонную смесь и совершающих маневрирование при разгрузке) сетка не смещалась по поверхности покрытия, не наматывалась на колёса, не деформировалась и не рвалась.

Стекловолоконные сетки, не обладая сцепление с битумом, «елозят» по покрытию под колёсами самосвалов, следствием чего технология их укладки достаточно трудоемка:

- до начала укладки сетки поверхность нижнего или выравнивающего слоя из асфальтобетона обрабатывается высокоактивной катионной быстрораспадающейся битумной эмульсией;

- затем укладывается стеклосетка с обязательным ее натяжением и креплением специальными гвоздями к поверхности асфальтобетона, с нахлестом в продольном и поперечном минимум 0,50 м [2];

- после укладки сетки в проектное положение должна производится вторичная обработка поверхности битумной эмульсией и россыпь каменной мелочи с ее прикаткой и уплотнением;

- после этого производится укладка верхнего слоя асфальтобетона.

Сетка HaTelit C40/17 уже при изготовлении обрабатывается по специальной технологии битумом, тем самым, обеспечивая прочное сцепление с поверхностью нижнего слоя асфальтобетонного покрытия, не требуется ее натягивания и дополнительное крепление, а так же не требуется вторичная обработка поверхности битумной эмульсией и россыпи каменной мелочи. Сетка имеет между ячейками перепонку, которая обеспечивает ее надежное прилипание к битумной эмульсии уже в процессе раскладки без каких дополнительных мероприятий по ее натягиванию и креплению. При укладке асфальтобетона перепонка расплавляется от температуры асфальтобетона, а щебень асфальтобетонной смеси при уплотнении надежно заанкеривает сетку к покрытию нижнего слоя.

Т.о. проведенный сравнительный анализ армирующих сеток из стекловолокна и полиэстера показал, что сетки HaTelit C40/17 по сравнению со стеклосетками наиболее полно отвечают всем требованиям предъявляемым к армированию асфальтобетона дорожного покрытия!

Более того, сами производители стеклосеток в п. 3 [2] «Область применения в дорожном строительстве» указывают, что:

"Геосетки …, на основе стекловолокна рекомендуется применять в качестве разделительных прослоек, а также армоэлементов для обеспечения устойчивости и стабильности дорожных конструкций в соответствии с областями использования, определёнными ТУ, а именно:

•  при строительстве временных дорог, подъездных путей, вдоль трассовых проездов к трубопроводам и других коммуникаций временного характера;

•  для армирования асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог III - V категорий для борьбы с отражёнными трещинами, усиления дополнительных слоёв основания дорожных одежд…"

Из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что применение в качестве армирующего элемента асфальтобетона стеклосеток при строительстве дорог является не обоснованным и не рациональным!

Применение же сеток HaTelit C40/17 приводит к незначительному увеличению единовременных затрат при строительстве, реконструкции и капитальном ремонте дорог (0,77% в зависимости от категории и сложности объекта: чем дороже сам объект, тем меньше относительное удорожание). Однако экономия затрат на содержание автодорог за счет увеличения межремонтного срока составит 5070% [4, 8], что показывает 25 летний опыт применения HaTelit в мировой практике строительства автомобильных дорог и аэродромов.


Список используемых источников

1. Руководство по проектированию и строительству асфальтобетонных аэродромных покрытий повышенной трещиностойкости с применением новых высокоэффективных армирующих материалов. Проектно-изыскательский и научно- исследовательский институт «ЛЕНАЭРОПРОЕКТ», СПб, 1996.

2. Рекомендации по использованию стеклосеток (геосеток из стекловолокна), выпускаемых ОАО «Стеклонит», в различных элементах дорожных и других конструкций с разработкой конкретных областей применения. ФГПУ «СОЮЗДОРНИИ», М, 2004.

3. Рекомендации по применению армирующей сетки «HaTelit C» для увеличения прочности и долговечности асфальтобетонных покрытий при строительстве и ремонте автомобильных дорог и городских улиц Украины. Транспортная Академия Украины, Украинский Транспортный Университет, Киев, 1998.

4. Технико-экономическая оценка эффективности применения геосетки HaTelit для армирования покрытий автомобильных дорог (расчет проведен по методике Харьковского Государственного Автомобильно-дорожного технического Университета).

5. Кунст К. Исследование эффективности армирования асфальта синтетическими материалами. Труды конференции «Отраженные трещины в покрытии», Нидерланды, 1993.

6. Заключение об эффективности применения геосинтетических сеток для армирования аэродромных асфальтобетонных покрытий. Московский институт «Аэропроект», М, 2000.

7. Рекомендации по проектированию аэродромных покрытий к СНиП 32-03-96.

8. Технико-экономическая обоснование применения геосетки HaTelit для армирования покрытий. Малое государственное предприятие «Ленинкрад-Дорсервис». СПб, 1996.

               
отправить письмо на главную карта сайта отправить письмо