Рекомендации по применению современных конструктивных решений и технологий по устройству дорожных одежд на мостах для повышения срока службы. ОДМ 218.3.074-2019. Отраслевой дорожный методический документ (2 часть)

1   2   3   4   5   6

5.4 Тонкослойные полимерные покрытия

5.4.1 Тонкослойные полимерные покрытия представляют собой систему, состоящую из одного или нескольких слоев общей толщиной не более 50 мм. Нижний слой тонкослойного полимерного покрытия должен иметь высокую адгезию к поверхности металла ортотропной плиты, а вся система – высокую межслойную адгезию. Эти свойства обеспечиваются, как правило, химически однородным составом материалов каждого из слоев покрытия.

5.4.2 Пример тонкослойного полимерного покрытия на основе ПММА на ортотропной плите проезжей части моста приведен на рисунке 5.3.

Вариант конструкции тонкослойного полимерного покрытия на основе ПММА на ортотропной плите проезжей части моста

Рисунок 5.3 – Вариант конструкции тонкослойного полимерного покрытия на основе ПММА на ортотропной плите проезжей части моста

5.4.3 Тонкослойное полимерное покрытие на основе ПММА.

5.4.3.1 Покрытие представляет собой систему, состоящую из трех основных связанных между собой химически однородных слоев:

– нижний слой – грунтовка (праймер) толщиной 0,25 – 0,30 мм – антикоррозионное полимерное покрытие с адгезией как к поверхности металла, так и к промежуточному слою; грунтовка предназначена для увеличения адгезии последующих слоев покрытия к поверхности металла;

– промежуточный слой – гидроизоляция – высокоэластичное водонепроницаемое бесшовное покрытие, толщина слоя 2 – 3 мм;

– верхний слой – рабочее полимерное покрытие – износостойкое, трещиностойкое, химически- и атмосферостойкое, в том числе к действию ультрафиолетовых лучей.

5.4.3.2 Нижний грунтовочный слой образуется в результате полимеризации двухкомпонентного полимера на основе метилметакрилата (ММА), представляющего собой низковязкую бесцветную жидкость, состоящую из основы, катализатора и специальных добавок.

Примечание.

Текст дан в соответствии с официальным текстом документа.

5.4.3.3 Промежуточный слой – гидроизоляция – образуется в результате полимеризации двухкомпонентного полимера на основе акриловых мономеров, модифицированных уретаном. При добавке катализатора происходит полная полимеризация мономеров. Заполимеризовавшийся материал представляет собой высокоэластичное водонепроницаемое бесшовное трещиностойкое.

5.4.3.4 Верхний слой – рабочее трещиностойкое, износостойкое, атмосферостойкое покрытие формируется при вулканизации полимерного вяжущего, представляющего собой высоковязкий бесцветный двухкомпонентный полимер на основе метилметакрилата (ММА). Наполнитель – специально подобранная смесь различных фракций кварцевого песка.

5.4.4 Тонкослойное покрытие на основе синтетических каучуков.

5.4.4.1 Покрытие представляет собой систему, состоящую, как правило, из двух слоев: нижнего грунтовочного слоя, нанесенного на поверхность металлической плиты проезжей части, и верхнего рабочего слоя.

5.4.4.2 Нижний слой – грунтовка, представляет собой эластичную пленку, имеющую высокую адгезию, как к поверхности основания, так и к рабочему слою полимерного покрытия. Грунтовка предназначена для увеличения адгезии рабочего слоя к поверхности плиты проезжей части (в том числе ортотропной металлической, с предварительно нанесенными антикоррозионными цинкнаполненными грунтовками). При нанесении на металлическую поверхность, не защищенную дополнительно нанесенной антикоррозионной протекторной грунтовкой, нижний слой выполняет функцию антикоррозионной защиты.

5.4.4.3 Верхний слой – рабочее полимерное покрытие – износостойкое, водо-, химически-, атмосферостойкое, в том числе устойчиво к действию ультрафиолетовых лучей, упругоэластичное, долговечное. Верхний слой одновременно выполняет функцию и гидроизоляции и рабочего покрытия (износостойкого слоя). Формируется при вулканизации (твердении) полимерной композиции, представляющей собой состав холодного отверждения, изготавливаемый на основе синтетических каучуков, смол, модифицирующих добавок, химически стойких и износостойких наполнителей и вулканизирующих агентов.

5.4.4.4 Рабочий состав композиции представляет собой вязкую малоподвижную массу черного цвета, приготавливаемую перед началом работ по устройству покрытия путем смешивания компонентов.

 

6 Общие требования к конструкции дорожных одежд на мостовых сооружениях

6.1 При проектировании конструкций дорожных одежд необходимо обеспечивать [3]:

– безопасное и бесперебойное движение транспортных средств установленных габаритных размеров и весовых параметров с разрешенными скоростями движения при существующих и прогнозируемых на установленный перспективный период интенсивности транспортных потоков с учетом существующего и прогнозируемого состава движения;

– оптимизацию строительных и эксплуатационных затрат в течение установленного жизненного цикла искусственного сооружения.

6.2 В зависимости от материала плиты проезжей части конструкцию дорожной одежды принимают состоящей из нескольких слоев, каждый из которых имеет свое функциональное назначение.

6.3 Слои дорожной одежды должны иметь сцепление между собой. Нижний слой дорожной одежды должен иметь сцепление с плитой проезжей части.

6.4 Покрытие автодорожного моста должно обеспечивать плавный безопасный проезд по сооружению. Покрытие должно обладать:

– достаточной ровностью и плавностью продольного и поперечного профилей;

– высокой износостойкостью;

– шероховатостью;

– прочностью и долговечностью.

6.5 Требования к конструктивным слоям дорожной одежды:

– наличие сцепления: связь покрытия с плитой проезжей части должна быть надежной для обеспечения их совместной работы, а также для предотвращения отслаивания и сдвига покрытия относительно плиты проезжей части. Необходима надежная связь между слоями одежды ездового полотна;

– гидроизоляция: одежда ездового полотна должна защищать плиту проезжей части от воздействия агрессивных компонентов внешней эксплуатационной среды;

– предотвращение трещинообразования: на поверхности покрытия не должно возникать трещин при действии любого типа проектных нагрузок и воздействий;

– жесткость: одежда ездового полотна не должна допускать образования колей и неровностей под воздействием подвижной нагрузки;

– прочность и долговечность: покрытие должно воспринимать не только колесную нагрузку, но и другие виды воздействий, такие как ветровое воздействие, изменение температуры и т.д. Оно должно быть устойчивым к воздействию воды, топлива и масла от проезжающего транспорта, а также соленой воды и антигололедных смесей;

– безопасность: покрытие должно сохранять шероховатость при ожидаемых условиях эксплуатации на всем протяжении срока службы;

– малый вес: одежда ездового полотна должна иметь минимальный вес при сохранении своих функций.

6.6 Требования к подготовке поверхности, связующему слою

6.6.1 Асфальтобетонные слои не могут быть напрямую нанесены на бетонную или стальную основу (поверхность). Необходимо устроить промежуточный связующий слой, обеспечивающий хорошее сцепление с гидроизолирующим слоем.

6.6.2 На стальной ортотропной плите функции связующего слоя следующие:

– обеспечить надежную защиту от коррозии;

– обеспечить достаточно хорошую адгезию между ортотропной плитой и слоем гидроизоляции;

– быть устойчивым к действию сдвигающих сил;

– быть стойким к усталостным разрушениям.

6.6.3 Наиболее часто используемыми методами нанесения связующего слоя (праймера, грунтовки) является нанесение битумного материала, битумной эмульсии, эпоксидной смолы, полиуретана и т.д.

6.6.4 Перед нанесением связующего слоя (праймера) на поверхность стальной ортотропной плиты она должна быть соответствующим образом подготовлена и не должна иметь следов коррозии, смазки, масла, влаги или пыли на поверхности.

6.6.5 Поверхность бетона должна иметь достаточный уклон в продольном направлении, для обеспечения водоотвода за счет устройства дренажного слоя. После набора бетоном достаточной прочности, поверхность бетона подвергается абразивоструйной обработке для удаления излишков цементного молочка и создания текстуры поверхности, обеспечивающей хорошее сцепление при устройстве гидроизоляции. После абразивоструйной обработки нанесение сцепляющего слоя (праймера) производится на очищенную сухую поверхность бетона.

6.7 Требования к гидроизоляции

6.7.1 Гидроизоляцию на железобетонной плите проезжей части и защитно-сцепляющий слой на ортотропной плите проектируют исходя из требований обеспечения их эксплуатационной надежности при воздействии обращающихся нагрузок в интервале температуры наружного воздуха от абсолютной максимальной до температуры наиболее холодных суток (по СП 131.13330.2012 [2]) с обеспеченностью 0,98.

6.7.2 Основные функциональные требования к гидроизоляции следующие:

– водо- и воздухонепроницаемость при любых условиях;

– хорошая адгезия между гидроизоляцией и поверхностью плиты проезжей части;

– механическое сопротивление (действию нагрузки и теплового расширения);

– сопротивляемость действию противогололедных реагентов;

– совместимость с асфальтобетонной смесью;

– устойчивость к воздействию высоких температур в процессе укладки горячей асфальтобетонной или литой полимерасфальтобетонной смеси.

6.7.3 Гидроизолирующие материалы для плиты проезжей части можно разделить на три основные категории:

– наклеиваемые рулонные системы: состоят из предварительно сформированных рулонов гидроизоляционного материала на основе битумных полимерных и эластомерных материалов. Они с помощью битумного адгезива (клея) наклеиваются на плиту проезжей части моста с перекрытием для создания непрерывной мембраны. Рекомендуется устройство двухслойной рулонной оклеечной гидроизоляции во избежание возможного прокалывания одного из слоев неровностями на плите проезжей части;

– распыляемые системы. Делятся на три разновидности – акриловые, полиуретановые и битумные материалы. Напыляемые жидкие полиуретановые и акриловые мембраны имеют определенные ограничения: низкую адгезию с асфальтобетонным покрытием, что может привести к преждевременной деформации покрытия и возможности повреждения гидроизолирующей мембраны строительной техникой при фрезеровании во время проведения работ по ремонту дорожной одежды;

– мастичная гидроизоляция: толщина мастичного слоя (который не содержит заполнителя, как литой полимерасфальтобетон) должна находиться в интервале от 10 до 20 мм (для битумных мастик).

6.8 Требования к верхнему слою дорожной одежды

6.8.1 Поверхностный слой должен обеспечивать хорошее сцепление и сопротивляемость заносу, обладать низким уровнем шумовой эмиссии.

6.8.2 Для длительного сохранения требуемых характеристик верхний слой дорожной одежды ездового полотна должен:

– иметь достаточное сопротивление износу;

– иметь сопротивляемость действию нефтепродуктов, воды и минеральных солей;

– иметь слабую восприимчивость к погодным условиям;

– служить защитой плиты проезжей части и быть гидроизолирующим слоем;

– иметь высокую стабильность;

– быть устойчивым к усталостным разрушениям;

– сохранять упругость, то есть быть устойчивым к остаточной деформации;

– быть способным распределять нагрузку.

6.8.3 Для обеспечения достаточно высокой адгезии с нижележащим слоем требуется устройство связующего слоя. В общем случае существует три типа связующих слоев, отличающихся применяемым материалом – на основе горячего жидкого битума, на основе битумной эмульсии (холодного жидкого битума) и на основе синтетических смол. Связующий слой на основе синтетических смол состоит из холодных упрочненных эпоксидных смол, посыпанных песком.

6.8.4 Наращивание толщины дорожной одежды дополнительными слоями приведет к увеличению нагрузки на мост, поэтому верхний слой асфальтобетона должен сочетать в себе качества и защитного слоя от внешней среды и слоя износа при минимально возможной толщине.

6.9 Конструкция дорожной одежды на ортотропной плите проезжей части мостового сооружения должна подбираться с учетом конструктивных особенностей ортотропной плиты (толщина листа настила, шаг и форма продольных и поперечных ребер и т.д.).

6.10 Требования по качеству готового асфальтобетонного покрытия

6.10.1 Требования к качеству асфальтобетонных покрытий зависят от расположения и назначения дорожного объекта, а также от интенсивности и состава движения транспорта.

6.10.2 Условием для выполнения требований качества является наличие достаточно хороших погодных условий. В сильный дождь выполнение требований по остаточной пористости затрудняется, и поверхность готового покрытия остается пористой. Если во время укладки асфальтобетона на нижележащий слой на нем скапливается вода, то сцепление нового покрытия с нижним слоем ослабляется. Размягчение неукрепленного нижнего слоя во время дождя затрудняет уплотнение асфальтобетона, что приводит к разнотолщинности укладываемого слоя и к появлению неровностей на его поверхности. При холодной погоде (температура воздуха < 5 °C) смесь быстро остывает, и остаточная пористость покрытия может оказаться большой, а поверхность – шероховатой.

6.10.3 Если асфальтобетонная смесь будет укладываться в погодных условиях, отличных от нормальных, то требования о соблюдаемых в процессе работы нормах качества должны устанавливаться дополнительно. Погодные условия, отличные от нормальных, это – температура воздуха менее 5 °C, укладка смеси во время дождя или укладка на мокрый или холодный нижний слой, могущий содержать включения льда – эти условия можно рассматривать как факторы, неблагоприятно влияющие на качество покрытия.

6.10.4 Специальными свойствами покрытия являются водопроницаемость и уровень шума, к которым при необходимости предъявляются требования в каждом отдельном случае.

6.10.5 Для оценки износостойкости, сдвигоустойчивости, водостойкости, трещиностойкости или уплотняемости смеси перечисленные показатели должны изучаться на стадии проектирования состава смеси. Зерновой состав и содержание вяжущего должны определяться по пробам смеси. Зерновой состав и содержание вяжущего, определяемые по кернам из покрытия, не отражают фактический состав смеси, так как укатка и бурение для отбора кернов меняют зерновой состав образца.

6.10.6 Требования по расходу смеси устанавливаются либо как требование по толщине (мм), либо как требование расхода (кг/м2). Оба требования не могут предъявляться одновременно.

6.10.7 Покрытие должно быть однородным. В новом покрытии не должно быть расслаивания, выпотевания вяжущего на поверхность, не должно быть трещин. Наиболее опасными являются места выпотевания вяжущего на больших площадях, снижающие безопасность движения, или места сегрегации минерального материала, которые снижают прочность покрытия и повышают риск разрушений. Расслоения, проступающие на поверхности, выпотевание вяжущего на поверхность, трещины контролируются визуально. На протяженных участках с признаками выпотевания вяжущего на поверхности при необходимости проверяют соответствие покрытия требованиям по сцеплению. Места, снижающие безопасность движения, должны быть немедленно исправлены.

6.10.8 Остаточная пористость отражает плотность асфальтобетонного покрытия. Остаточную пористость материала слоев дорожной одежды на мостовых сооружениях оценивают неразрушающими методами. При использовании методов неразрушающего контроля оборудование должно быть тщательно откалибровано для испытываемой асфальтобетонной смеси.

6.10.9 Коэффициент сцепления покрытия с колесом автомобиля в летних условиях до морозов измеряется по методу бокового трения на мокрой поверхности. Значение коэффициента сцепления вновь обустроенного покрытия в летних условиях до морозов должно отвечать требованиям, представленным в таблице 6.1. На покрытии не должно быть скользких мест, представляющих опасность для дорожного движения. Скользкие места, представляющие опасность для дорожного движения, должны быть устранены.

Таблица 6.1

Требования по сцеплению колеса автомобиля с поверхностью нового покрытия (боковое сцепление, сцепление на мокрой поверхности)

Ограничение скорости (км/ч) Коэффициент сцепления (среднее значение на участке длиной 1 м)
< 80 > 0,4
> 80 > 0,5

Если коэффициент сцепления измеряется для подтверждения соответствия требованиям нового асфальтобетонного покрытия, то измерения производят выборочно в самых скользких местах исследуемого участка. С помощью измерений определяется местоположение тех участков, на которых значения коэффициента сцепления наименьшие. Измерения коэффициента сцепления по этой причине стараются проводить, прежде всего, в местах, где:

– установлено значительное выпотевание битума на поверхность покрытия;

– поверхность покрытия выглядит чрезмерно гладкой;

– в других местах, где поверхность покрытия имеет вид или по другим признакам выглядит или оценивается как скользкая.

Коэффициент сцепления измеряется по линии полосы движения, которая визуально выглядит скользкой. Коэффициент сцепления при ремонте колейности или швов измеряется непосредственно в этих местах.

Коэффициент сцепления нового асфальтобетонного покрытия измеряется через 3 – 6 недель с момента устройства покрытия. Последние сроки измерений для покрытий, обустраиваемых осенью, при необходимости определяются в каждом случае отдельно.

6.10.10 На асфальтобетонном покрытии не должно быть таких неровностей, которые вызывают скопление воды. Во время укладки и укатки смеси контролируется ровность укладываемого слоя при помощи рейки, как в поперечном, так и в продольном направлениях.

6.10.11 При устройстве слоя покрытия обеспечивают поперечный уклон и отметки, которые должны соответствовать указанным в проекте.

Поперечный уклон нового асфальтобетонного покрытия должен быть устроен так, чтобы вода свободно стекала с его поверхности. В тех местах, где водоотвод с проезжей части невозможно обеспечить в поперечном направлении, это происходит за счет продольного уклона, например, на поворотах и у бордюров, при этом минимальный рекомендуемый продольный уклон должен быть не менее 1%, в виде исключения – 0,5%.

6.10.12 Водостойкость определяется по результатам испытаний проб при проектировании состава смеси.

6.10.13 Низкая трещиностойкость вызывает появление трещин на покрытии чаще в поперечном направлении. Если для асфальтобетона установлено требование по трещиностойкости, то вяжущее выбирается для объекта на основе самой низкой возможной температуры воздуха во время эксплуатации покрытия. В качестве вяжущего для трещиностойкого покрытия применяют мягкие битумы. Если требуется очень высокая степень трещиностойкости, то применяется каучукобитумное вяжущее. При проектировании асфальтобетона по показателю трещиностойкости всегда должна учитываться и сдвигоустойчивость.

6.10.14 Асфальтобетон должен выдерживать разрушающее воздействие, возникающее вследствие чередующихся фаз замораживания-оттаивания воды, находящейся в порах. В особых случаях стойкость асфальтобетона к замораживанию-оттаиванию исследуется прямым испытанием на замораживание-оттаивание.

6.10.15 Уровень шума от контакта колес с покрытием может быть уменьшен, в том числе, путем уменьшения максимального размера зерен смеси, оптимизации остаточной пористости слоя, а также уменьшения жесткости покрытия. Также на уровень шума от колес влияет выбор материала.

6.10.16 Характеристики готового асфальтобетонного покрытия исследуются по взятым пробам или при помощи методов неразрушающего контроля. При взятии проб необходимо тщательно заделывать следы от них. На мостовых сооружениях керны следует отбирать только при наличии особых оснований.

6.11 Требования к тонкослойным полимерным покрытиям на мостовых сооружениях

6.11.1 Тонкослойное полимерное покрытие должно обеспечивать долговременную (не менее 10 лет) безопасную безаварийную работу ездового полотна при движении транспортных средств по мостовым сооружениям.

6.11.2 По своим физико-механическим свойствам тонкослойное полимерное покрытие должно быть в достаточной степени упругим и эластичным, стойким к деформациям настильного листа ортотропной плиты от действия подвижных динамических и вибрационных нагрузок и в то же время иметь высокие показатели прочности и износостойкости при коэффициенте сцепления с шинами, обеспечивающем безопасное движение автотранспорта по мостовым сооружениям.

6.11.3 Тонкослойное полимерное покрытие должно быть стойким к воздействию климатических факторов (колебаниям температуры, соответствующим климатическим зонам – от абсолютной минимальной до абсолютной максимальной, определяемым на основании данных многолетних наблюдений в районе строительства; влажности и агрессивности воздушной среды; ультрафиолетовому излучению), а также к действию агрессивных растворов солей, кислот, щелочей, нефтепродуктов.

6.11.3 При устройстве любых тонкослойных покрытий (не только полимерных) на проезжей части автодорожных и городских мостов с металлической ортотропной плитой оптимальная толщина настильного листа ортотропной плиты должна быть 14 мм, но, в любом случае, не менее 12 мм. Продольные ребра рекомендуется применять из холодногнутых трапецеидальных (корытных) профилей при толщине исходного листового проката 6 – 8 мм.

Расстояния между сварными соединениями ребер и настильного листа следует принимать не более 250 мм (рисунок 6.1).

Конструкция тонкослойного покрытия на ортотропной плите мостового сооружения

1, 2, 3 – система тонкослойного покрытия; 4 – слой заводской грунтовки; 5 – настильный лист ортотропной плиты; 6 – продольное ребро; 7 – стенка и пояс поперечной балки

Рисунок 6.1 – Конструкция тонкослойного покрытия на ортотропной плите мостового сооружения

6.12 Требования к сталефибробетонным покрытиям

6.12.1 Конструкцию одежды ездового полотна мостовых сооружений устраивают с учетом требований СП 35.13330.2011 [1] и “Методических рекомендаций по устройству конструкций дорожной одежды на железобетонной плите проезжей части автодорожных мостовых сооружений с гидроизоляцией из плотного бетона”.

6.12.2 Однослойный конструктивный слой из СФБ-смеси укладывают непосредственно на плиту проезжей части мостового сооружения после установки водоотводных трубок и соответствующей подготовки поверхности плиты проезжей части. Плита проезжей части должна быть очищена от мусора, промыта водой и просушена сжатым воздухом.

6.12.3 Коэффициент сцепления СФБ одежды ездового полотна мостовых сооружений не отличается от коэффициента сцепления обычного дорожного бетона и определяется в соответствии с ГОСТ Р 50597. Показатели истираемости сталефибробетона покрытия проезжей части мостов определяют по ГОСТ 13087.

6.12.4 Для конструкции одежды ездового полотна мостовых сооружений трещиностойкость обеспечивается выполнением требований проекта по прочности на растяжение при изгибе Rtb, величина которой должна быть не менее 2,5 МПа (расчетная).

6.12.5 При приемке сталефибробетонных конструкций не допускается наличие следующих внешних дефектов:

– трещин, кроме усадочных, раскрытием до 0,10 мм;

– недостаточной толщины защитного слоя;

– сколов бетона суммарной длиной более 100 мм и глубиной более 15 мм на 1 м длины конструкции;

– наплывов бетона в местах установки закладных болтов, а также сколов рабочих кромок бетона;

– раковин в бетоне диаметром более 15 мм и глубиной более 5 мм в количестве более трех на принимаемом участке конструкции длиной 10 м;

– раковин диаметром до 15 мм и глубиной до 5 мм в количестве более трех на площади 50 x 50 см;

– местных неровностей высотой (глубиной) более 5 мм.

6.12.6 При включении слоя СФБ в совместную работу с пролетным строением для повышения его несущей способности должны быть приняты меры по обеспечению этого включения, а именно: установка анкеров в плиту проезжей части и обработка ее поверхности непосредственно перед укладкой сталефибробетона клеевыми составами, обеспечивающими прочность сцепления не ниже 2,5 МПа. При выполнении таких работ на больших площадях необходимо предусмотреть механизацию работ по нанесению клеевых составов.

1   2   3   4   5   6

Просмотров: 9

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*

code