Коррозия асфальтобетонных дорожных покрытий

К числу наиболее распространенных повреждений асфальтобетонных покрытий относятся трещины, выбоины, колея, сдвиги, выкрашивание, износ, просадки и проломы. Повреждения покрытий возникают в результате перенапряжения сдельных слоев или всей конструкции дорожной одежды вцелом как от совместных транспортных нагрузок и погодных факторов, действующих извне, так и под влиянием напряжений — со стороны нижележащих слоев дорожной одежды и земляного полотна.

Повреждения покрытий могут возникать также из-за низкого качества асфальтобетонной смеси и нарушения технологии работ во время устройства покрытия.

Трещины бывают одиночные неупорядоченные и упорядоченные, атакже объединенные в крупную или мелкую сетку трещин.

Одиночные трещины в покрытии могут иметь произвольное очертание и направление относительно оси дороги, располагаться хаотично на значительном расстоянии друг от друга. Возникают они над трещинами в основании из-за его низкой несущей способности, вызванной недостаточной толщиной и неудовлетворительным качеством материала, слабостью грунта земляного полотна, нарушением технологии производства работ.

Упорядоченные трещины появляются на покрытиях, построенных на цементобетонном основании. На них трещины расположены вдоль и поперек проезжей части и точно копируют температурные и рабочие швы цементобетонного основания. Трещины образуются также в местах, где вследствие перерывов в работе по укладке асфальтобетонной смеси были расположены стыки. Такие трещины имеют прямолинейное очертание.

Помимо указанных трещин, на асфальтобетонном покрытии возникают трещины, образующие замкнутые фигуры в виде крупной сетки. Природа таких трещин связана с использованием пористых, несвязных и перегретых смесей, грубого нарушения технологии укладки и уплотнения.

Мелкая сетка трещин образуется весной при оттаивании основания, построенного на пучинистых грунтах и в местах, где не обеспечена требуемая степень уплотнения грунта.

Трещины, если их вовремя не заделать, приводят к скорому образованию выбоин на покрытии.

Выбоины существенным образом ухудшают важнейшие потребительские свойства дороги пропускную способность и безопасность движения и требуют немедленного устранения.

Выбоины образуются не только из-затрещин. Очень часто они возникают в результате выкрашивания асфальтобетона, отсутствия сцепления между верхним и нижним слоем, большихсдвиговых напряжений, разрывающих покрытие.

Колея, сдвиги также опасны для движения как выбоины. Кроме того, они затрудняют управление автомобилем при переезде с одной транспортной полосына другую, при движении на повышенной скорости и в дождь. Такие повреждения возникают в результате:

• * применения в асфальтобетоне некондиционных материалов (маловязкого битума, зерен с гладкой поверхностью, слабоактивного минерального порошка и т. п.);
• * нарушения рецептуры смеси (недостаточное количество щебня, минерального порошка, избыточное содержание битума);
• * нарушения технологии устройства покрытия (укладка смеси толстым слоем и на плохо уплотненное основание);
• * недостаточного уплотнения самой смеси, раннего открытия движения транспорта по свежеуложенному покрытию;
• * превышение действующих нагрузок над расчетными для данной конструкции дорожной одежды.

Колея возникает практически сразу и, если не принять своевременных мер, ее размеры увеличиваются лавинно с выпором материала покрытия в обе стороны. Колея образуется, в основном, на покрытиях из песчаной или малощебенистой асфальтобетонной смеси и достигает часто неприемлемых величин более 50 мм.

Однако колея может образоваться также от износа покрытия в полосе наката. Износ прямо зависит от прочности каменного материала и плотности асфальтобетона, но в любом случае увеличивается постепенно в результате истирания и шлифования поверхности, особенно шипованными шинами. Опасным считается износ, превышающий 10 мм.

Выкрашивание — весьма серьезный дефект покрытия, так как может привести к быстрому и полному разрушению его на большом протяжении.

Выкрашивание характерно для пористого покрытия и связано с уносом из него составляющих — частиц песка, щебня, вяжущего в результате совместного действия воды, против огололедных реагентов и колес автомобилей. Вода, проникая в поры, нарушает сцепление вяжущего с зернами каменного материала, которые, не имея связи между собой, легко засасываются и уносятся колесами автомобилей, открывая доступ воды к новым зернам. В результате на покрытии быстро образуются и разрастаются очаги разрушения.

Причинами повышенной пористости покрытия могут быть:

• * неправильная рецептура и дозировка материалов во время приготовления смеси (недостаточное количество битума и минерального порошка);
• * выгорание битума при перемешивании с перегретым каменным материалом;
• * недостаточное уплотнение смеси, из-за чего водонасыщение асфальтобетона превышает 5%;
• * укладка смеси в холодную и сырую погоду, когда она плохо поддается уплотнению из-за быстрого остывания;
• * фракционная и температурная неоднородность смеси (недостаточное время перемешивания, неправильная погрузка в кузов, охлаждение и сегрегация смеси при ее разбрасывании и т. п.).

Проломы и просадки — результат вымывания грунта земляного полотна водой из-за отсутствия дренажа дорожной одежды, применения некондиционных материалов в основании. Просадки возникают также вследствие недостаточного уплотнения грунта земляного полотна, использования грунтов, набухающих в воде (глин, суглинков, пылеватых грунтов), которые при промерзании вспучиваются, а при оттаивании оседают, деформируя и разрывая покрытие с последующим уносом отдельных фрагментов колесами транспорта.

Оперативное распознавание, конкретной причины производится с помощью георадаров, которые позволяют узнать:

• * толщину конструктивных слоев и положение уровня грунтовых вод;
• * наличие скрытых объектов (подземных коммуникаций);
• * зоны просадочных и разуплотненных грунтов, зоны инфильтрации грунтовых и техногенных вод;
• * зоны неоднородных грунтов с местамивключения пылеватых и пучинистых грунтов;
• * вымоины и размытые зоны с переувлажненными грунтами в подстилающих основаниях и многое другое.

Располагая информацией о происхождении, можно эффективным способом устранить повреждения и свести к минимуму вероятность повторного разрушения дорожной одежды и, в частности покрытия.