Значение рассматриваемых вопросов

По состоянию на 1988 год в США насчитывалось 4 миллиона миль (6,4 млн. км) дорог, из которых 2,3 миллиона миль (3,7 млн. км) имели асфальтовое или бетонное покрытие. Остальные дороги имели гравийное, щебеночное или грунтовое покрытие (1,3 млн. миль = 2,1 млн. км) либо не имели никакого покрытия (0,4 млн. миль = 0,6 млн. км). Из дорог с твердым покрытием около 96 процентов (почти 2,2 млн. миль = 3,5 млн. км) составляли дороги с асфальтовым покрытием. Более 95 процентов из 2 триллионов миль (3,2 трлн. км), ежегодно накатываемых транспортом, приходится на эти дороги (7).

В 1988 году затраты на магистральные дороги составили на всех уровнях госфинансирования 68 млрд. долларов. Начиная с 1981 года, эти затраты возрастали более чем на 3,5 млрд. долларов в год. Эти 68 млрд., затраченные в 1988 году, составили капитальные вложения (32 млрд.) и обслуживание (20 млрд.).

Согласно оценкам, количество HMA, произведенной и уложенной в 1988 году в США, составило 500 млн. тонн (8) на сумму 10,5 млрд. долнн (8) на сумму 10,5 млрд. 1988 году, составили на всех уровнях госфинансирования 68 ларов. В индустрии HMA непосредственно заняты 300 000 человек, а косвенно привлекаются еще 600 000 работников (8). И если учесть количество федеральных служащих и служащих штатов, связанных со строительством и обслуживанием дорог с асфальтовым покрытием, то можно сказать, что эта отрасль промышленности сегодня оказывает существенное влияние на экономическую жизнь страны.

Кроме того, многие инженеры и техники из всех ветвей асфальтового бизнеса, пришедшие в него на заре создания системы дорог, связывающих штаты, в настоящее время заканчивают свою карьеру. Этих людей нужно заменить инженерами и техниками, знающими асфальтовые материалы и методы их соответствующего применения для обновления сектора магистральных дорог нашей транспортной инфраструктуры.

Настоящее руководство было подготовлено с целью оказать помощь людям, обучающим использованию асфальтовых материалов, с тем чтобы будущие специалисты хорошо знали свое дело. Студентам следует осознать, что предмет этой книги нельзя изучить в рамках какого-то одного курса. Им можно порекомендовать включить этот том в состав своей технической библиотечки постоянного использования и обращаться к нему во всех тех случаях, когда они столкнутся с новыми задачами или встретят новые препятствия из числа тех, что им предстоит преодолеть, занимаясь избранной ими профессией.

Краткое содержание книги

В Главе 2 рассматривается битум, как отдельный компонент горячей асфальтобетонной смеси для дорожного покрытия. Обсуждаются изготовление и применение, а также типы битумных материалов, используемых в технологии дорожных покрытий, химия битум, системы классификации, испытания для оценки свойств битум и связь этих свойств с эксплуатационными характеристиками дорожных покрытий.

В Главе 3 рассматриваются технология заполнителей и свойства, влияющие на качество смесей HMA для дорожных покрытий. Обсуждаются различные типы пород, пригодных для использования в качестве заполнителей, типы дробилок, применяемых для измельчения кусков породы, процессы рассева и смешивания, свойства минералов, химические свойства заполнителей и их влияние на применимость заполнителей в качестве материала дорожного покрытия, методы испытаний физических свойств и требования к заполнителям смесей HMA, процессы введения заполнителей в соответствии с техническими условиями, гранулометрические характеристики и их влияние на свойства HMA и покрытия.

В Главе 4 описываются три наиболее распространенных метода составления смесей HMA: Хвима, Маршалла и метод «Суперпейв» («суперпокрытие»). В этой главе обсуждаются: основы разработки методов и связь с требованиями технических условий, или критерии модификации; отдельные моменты составления смесей и разработка критериев для методов Хвима, Маршалла и «Суперпейв»; подробные описания всех трех методов, включая пошаговые операционные схемы, испытания и анализ результатов; описание факторов, влияющих на составление смеси, и развернутый пример, показывающий, как выполняются все расчеты и исследования.

После того как HMA составлена на основе эмпирических процедур, описанных в Главе 4, необходимо определить технические характеристики смесей, используемые для эксплуатационной оценки в механико-эмпирических методах проектирования толщины покрытия и в судебных экспертизах разрушений покрытия.

В Главе 5 описываются общепринятые испытания, используемые для определения технических характеристики смесей, методики исследований, проводимых для использования этих характеристик, общие вопросы влагостойкости и испытания, применяемые для оценки склонности смеси HMA к отслоению.

Предметом рассмотрения Главы 6 являются средства производства HMA, строительные процессы и соответствующее оборудование. Обсуждаются общие схемы средств производства HMA, элементы порционных и непрерывных барабанных смесителей; спецтранспорт для доставки HMA к месту строительства и экономические вопросы транспортировки; принципы работы асфальлтоукладчиков, выявление и устранение проблем, связанных с укладкой покрытия; строительные процессы и оборудование; влияние различных факторов на уплотнение покрытия, типы технических условий уплотнения, в частности, преимущества и недостатки каждого типа; основы статистических методов контроля и обеспечения качества; места отбора проб при производстве HMA и ошибки, нередко совершаемые при отборе проб.

В Главе 7 рассматриваются специальные смеси и процессы, не обсуждавшиеся в предыдущих шести главах. Описываются назначение и составление смесей HMA с заполнителем прерывистой гранулометрии; виды слоев износа; асфальтовые смеси на основе каменной матрицы (SMA); смеси со специальным крупнозернистым заполнителем, экспериментально применяемые на дорогах для очень тяжелого транспорта; смеси HMA, применяемые в гидротехнике; техобслуживание, включая составление и применение холодных смесей; регенерация и ее влияние на составление смесей и строительство, а также различные добавки (или модификаторы), используемые для предотвращения отслоения и повышения свойств асфальтобетона.

Глава 8 посвящена рассмотрению эксплуатационных характеристик и разрушению дорожных покрытий из HMA. Обсуждаются принципы и показатели эксплуатационной пригодности покрытий; методики измерений гладкости и типы технических условий на гладкость, выпускаемых сегодня транспортными департаментами многих штатов; практические вопросы разрушения покрытий из HMA под влиянием транспортной нагрузки и окружающей среды и, наконец, перечислены возможные причины каждого вида разрушения и указаны типовые методы разрешения возникших проблем.

После того как покрытие из HMA благополучно поступило в эксплуатацию, возникает необходимость в проведении периодических работ по поддержанию и восстановлению его работоспособности; это справедливо даже для покрытий, демонстрирующих самые высокие эксплуатационные показатели. В Главе 9 подробно описаны соответствующие процедуры устранения типичных повреждений гибких покрытий, таких, как образование колеи, растрескивание, расслоение и отслоение. Кроме того, обсуждаются и другие процедуры техобслуживания, включая поверхностную обработка битумной эмульсией или жидким битумом, гидроизоляцию мастикой и различные иные обработки поверхности. Фрезерование рассматривается в качестве метода съема материала как для целей техобслуживания, так и для регенерации покрытия. Рассматриваются также различные методы минимизации трещин отражения, включая введение промежуточных слоев; слои гашения трещин от крупных камней; методы «разрушить и подложить», «выпилить и залечить» и «резинизации» асфальтового покрытия для предотвращения трещин отражения. Обсуждается также укладка покрывающих слоев как метод техобслуживания и метод упрочнения структуры покрытия.

Литература

1. Wallace, H.A., and J.R. Martin. Asphalt Pavement Engineering.
McGraw-Hill Book Co., New York, NY, 1967.

2. Bituminous Materials in  Road Construction.   Road  Research
Laboratory, Department of Scientific and Industrial Research,
London: Her Majesty's Stationery Office, 1963.

3. Abraham, H. Asphalt and Allied Substances. 6th Edition, D. Van
Norstrand Co., Inc., Princeton, NJ, 1960:

Volume    I: Historical Review and Natural Raw Materials

Volume II: Industrial Raw Materials

Volume III: Manufactured Products

Volume IV: Testing Raw Bituminous Materials

Volume V: Testing Fabricated Products.

4. Traxler, R.N. Asphalt—Its Composition, Properties and Uses. Reinhold
Publishing Corporation, New York, NY, 1961.