«Сларри Сил» – экономичное решение для сохранения дорожного покрытия

Tехнология восстановления слоя износа дорожного покрытия

Даже самые качественные дороги с течением времени подвергаются износу и разрушению в результате воздействия атмосферных осадков и перепадов температуры, а также нагрузок, возникающих при движении автотранспорта. С помощью запланированного и вовремя выполненного профилактического ремонта асфальтобетонного покрытия, которое находится пока еще в нормальном состоянии, без видимых дефектов, защитные свойства и эксплуатационные характеристики дорожной одежды могут быть восстановлены с продлением ресурса на несколько лет.

Периодическое обновление верхнего слоя убережет асфальт в тяжелых условиях нашего климата и может принести существенную экономию. Таким образом, сроки капитального ремонта можно сдвинуть, причем делать это не один раз. Для этого существуют методы поверхностной обработки «Сларри Сил» или «Микросюрфейсинг». Особенность их состоит в том, что на поверхность дороги укладывается эмульсионно-минеральная смесь, которая заполняет небольшие трещины и пустоты, обеспечивает высокие фрикционные характеристики, атмосферостойкость, герметичность и обновленный внешний вид поверхности, а также формирует защитный слой износа. Эти родственные технологии нельзя назвать новыми: первая используется в течение примерно 80 лет, а применение второй начало набирать обороты от 40 до 50 лет назад.

Macropaver 12B

Опыт показывает, что интерес к обоим методам особенно возрастает в периоды экономического спада. Базовые составляющие для «Сларри Сил» и «Микросюрфейсинг» одни и те же: битумная эмульсия, которая придает пластичность и обеспечивает адгезию, инертный материал, придающий прочность, и вода. При этом «Микросюрфейсинг» подразумевает обязательное наличие полимерных добавок, может наноситься в несколько слоев и позволяет устранять колейность за счет того, что в более глубокие провалы полотна подается больше материала с повышенным содержанием щебня.

Хотя выполнение поверхностной обработки не сложнее, чем обычная укладка асфальтобетонной смеси, для подобных работ требуется специальное оборудование, которым располагают далеко не все подрядные дорожные организации. «Сларри»-машины непрерывного действия (от английского Slurry Seal), смонтированные на шасси грузового автомобиля, распределяют материал подобно асфальтоукладчику, только вместо бункера и плиты используется короб-распределитель. Перед укладкой эмульсионно-минеральной смеси все трещины и швы необходимо герметизировать, сделать ямочный ремонт, в том числе, если необходимо, с применением дорожной фрезы, очистить поверхность от пыли, грязи, масляных пятен. В машину загружаются компоненты смеси: минеральный наполнитель, катионоактивная битумная эмульсия, вода и специальные добавки, которые перемешиваются в смесителе и подаются в короб. В большинстве случаев для «Микросюрфейсинга» используется цемент, выступающий в роли ускорителя реакции. Добавление кальция позволяет лучше контролировать процесс смешивания. Изменяя соотношение эмульгаторов и ускорителей распада, можно управлять скоростью схватывания смеси.

Macropaver 12B на шасси МАЗ-MAN 632548

В зависимости от гранулометрического состава минеральной части «Сларри»-смеси разделяют на несколько типов. Рецептура с более крупными щебенками (максимальный размер частиц не должен превышать 10 мм) и лучшим сцеплением используется на опасных участках дорог. ЭМС (эмульсионно-минеральная смесь) равномерно укладывается за один проход тонким слоем толщиной 0,5–1,5 см, который застывает после распада битумной эмульсии не более чем за 30 минут и образует плотную структуру. Уплотнения такого покрытия не требуется, но чтобы ускорить готовность, иногда его прикатывают пневмошинным катком массой 10 т. Движение с ограничением скорости можно открывать уже через несколько часов.

Укладка слоя «Сларри Сил» с помощью Macropaver 12B

Немецкая компания WEIRO предлагает два типа машин для укладки «Сларри Сил» и «Микросюрфейсинг» в нескольких модификациях: тип SOM с ручным управлением и тип MAP с компьютерным управлением и контролем процесса приготовления и смешивания. Оборудование этих машин состоит из бункера для щебня с наклонными боковыми стенками и конвейерной лентой с виброзащищенной крышкой, системы подачи битумной эмульсии с шестеренным насосом, системы подачи воды с многоступенчатым центробежным насосом, системы подачи добавок сжатым воздухом, системы подачи цемента с двумя отдельно управляемыми гидравлическими шнеками и резака для стекловолоконных материалов. Для приготовления смеси служит короб-распределитель с двухшнековым смесителем принудительного действия из износостойкой стали. Фиксированная ширина укладки составляет 4 м, изменяемая – от 2,4 до 3,8 м. Отдельный короб с рабочей шириной 1,5 м предназначен для заделки колейности. Ключевым элементом установки MAP является программируемая система компьютерного дозирования, поддерживающая стабильный состав смеси. За процессом смешивания можно следить в режиме реального времени и, если нужно, изменять количество ингредиентов в любой момент. В случае засорения коммуникаций процесс смешивания останавливается. Битумная эмульсия и вода заливаются до верхнего уровня автоматически.

Американская компания Rayner Equipment Systems (RES) разрабатывает и производит машины для восстановления дорожного покрытия с 1970-х гг. Последняя модификация смесителя-распределителя RoadSaver IIIG спроектирована с учетом практического опыта персонала головной компании CPM, который работает на такой технике. Через русскоязычный дисплей можно получить данные о работе двигателя, подаче наполнителя, воды и добавок, процентном составе смеси, сигналы об отсутствии компонентов, можно произвести автоматическую калибровку. Система подачи сухих добавок оборудована бесступенчатым гидроприводом и цифровым дозатором. Управление работой короба-распределителя производится двумя джойстиками, находящимися на пульте оператора. Смеситель с двумя валами с независимым гидроприводом, реверсом и внешними подшипниками обладает большим рабочим ресурсом. Баки для эмульсии и воды по 3040 л, а также бункер с вибробрусом для наполнителя объемом 9,2 м3 изготавливаются из высокопрочной легированной стали ASTM A572. За счет расположения подающего насоса под баком эмульсии уменьшается вероятность потенциальной кавитации и появляется возможность установки в качестве опции сдвоенного входного фильтра. Высокоточный гидрораспределитель спроектирован по образу аналогов, применяемых в аэрокосмической отрасли. Гидравлика управляется электрическими сигналами. Система полного резервирования построена на базе отказоустойчивой системы коррекции, которая гарантирует возможность безопасного завершения операций. Особенность установки RoadSaver IIIG заключается в отсутствии собственного двигателя. Все системы получают энергию от штатного двигателя грузовика-носителя. Такое решение упрощает обслуживание и делает машину более экономичной.

Новейшая модель VSS Macropaver 12E

Новые технологии, повышающие эффективность устройства слоев из смесей типа «Сларри-Сил» и «Микросюрфейсинг», реализованы в установке M310CS американской компании Bergkamp. Машина снабжена бункером минеральных материалов объемом 7,7 м3 и баками для эмульсии и воды по 2385 л. Гидравлические насосы данной установки приводятся в действие от вала отбора мощности, что устраняет необходимость в дополнительном двигателе, уменьшает выбросы выхлопных газов, шум и вибрацию. Таким образом, как заявляет компания Bergkamp с 25-летним опытом производства данного оборудования, были учтены пожелания клиентов.

Имеющийся выбор коробов охватывает все виды работ. Короб VSB создан специально для смесей «Микросюрфейсинг». Ширина короба изменяется на ходу с помощью гидроцилиндров. Внутренние лыжи короба позволяют формировать продольный стык укладываемых полос. Предлагаются варианты коробов шириной 4, 4,3 и 4,6 м. Специальный вариант имеет ширину 4,9 м. Рамку со смесителем можно выдвинуть, что облегчает его очистку после окончания работ. Колейный короб RB шириной 1,5 и 1,8 м позволяет заполнять колею до установленного уровня. Наиболее крупные зерна специально подобранной смеси за счет двух независимо настраиваемых V-образных кромок направляются в самые глубокие зоны центра колеи.

Bergkamp M310

Установка M310CS оснащена системой электронного управления и диагностики EMCADS, которая управляет смешиванием и отображает текущий и средний пропорциональный состав материала, общее его количество и расход. Это позволяет оператору точнее откалибровать машину, поддерживать нужный темп укладки и упрощает техническое обслуживание. Оператор может менять подачу смеси в зависимости от скорости машины и ширины укладки. Состав смеси при этом не изменяется. Пакет программ EMCADS по требованию может выводить отчеты для отслеживания производительности через встроенный принтер, на основании которых операторы оценивают производственные показатели и вносят необходимые корректировки для более эффективного использования машины. После калибровки компьютер непрерывно вычисляет соотношение материалов и контролирует их, чтобы поддерживать заданный состав смеси. Результатом является соответствие спецификациям на всем протяжении работ по укладке. Диагностические функции EMCADS через коды ошибок позволяют выявить неисправности электронных и гидравлических компонентов. Загрузка эмульсии происходит с помощью шестеренчатого насоса, трехходового клапана и встроенного фильтра. Настройка рабочего режима при этом не нарушается.

Компания Valley Slurry Seal (VSS) представила новейшую модель Macropaver 12E, которая была разработана как смеситель и распределитель литых ЭМС повышенной производительности (3–4 т/мин) с низким расходом топлива. Изготовитель заявляет, что эта новейшая версия является одной из самых быстрых, универсальных и экономичных машин в индустрии обслуживания дорог. Установка работает от двигателя шасси через вал отбора мощности (ВОМ). Привод ВОМ автоматически включается и отключается, и система при этом обеспечивает работу с низким уровнем шума. Традиционно машина обходится без цепных передач. В Macropaver 12E внедрен ряд эргономичных решений, улучшающих условия работы оператора. К ним относятся программируемый контроллер, обновленная ориентированная на оператора, удобная для чтения панель монитора на русском языке, эргономичный джойстик и кнопочные панели с переключателями управления с графической маркировкой. Калибровка проводится в автоматическом режиме, кроме того, обеспечивается диагностика.

Система подачи сухих добавок RoadsaverЭлектрогидравлический распределитель RoadsaverПульт оператора установки RoadsaverМеню управления установкой Roadsaver

Линейка Slurry Paver компании Breining (Fayat Group) продолжает традиции качества, которыми отличалась известная в прошлом установка этого производителя Slurrymatic. Модульная конструкция Slurry Paver позволяет скомпоновать оборудование под любые требования. Укладчик монтируется на шасси 6х4 (SP 6000), 8х4 (SP 8000) или на полуприцеп (SP 10000 и SP 12000).

Производительность самой большой установки в ряду SP 12000 при среднем расходе смеси 10 кг/м2 составляет 2100 м2 на каждую загрузку или 12 600 м2 за смену. Короб-распределитель может обеспечивать ширину укладки до 4 м и принимает форму под профиль дороги. Горизонтальное положение двухвального смесителя регулируется с помощью гидроцилиндра. К особенностям установок можно отнести компактность: цистерны для эмульсии, воды и добавок объединены в моноблок. Подача жидкостей обеспечивается центробежными насосами для воды и добавок и шестеренчатым насосом для эмульсии. Бункер для минерального наполнителя может принять от 6 до 12 м3 материала, а конвейер с системой непрерывного взвешивания подает его в смеситель. Бункера для цемента объемом 600 л хватает на одну рабочую смену. Подача жидких веществ регулируется потенциометрами или в автоматическом режиме с помощью бортового контроллера Novasystem. Режим разработки рецептуры позволяет записывать все составы, используемые в работе. В режиме производства на дисплее отображаются данные о расходах и пропорциях веществ. Режим технического обслуживания позволяет калибровать состав компонентов. Табло сигнализации отображает возможные неисправности. В аварийном режиме доступно ручное управление. Для этого нужно просто перевернуть панель оператора на 180°.

Установка американского производителя Bergkamp M310CS

Короб-распределитель Novabox с гидравлическим подъемником и автоматически регулируемой заслонкой, по заявлению изготовителя, на 45% тяжелее, чем аналоги других компаний. За счет этого устраняются неровности при укладке. Добавление в смесь стекловолокна Novasurfacing обеспечивает снижение шума при движении автомобилей и увеличивает срок эксплуатации покрытия. Армированная стекловолокном смесь имеет лучшее сцепление, а также позволяет избежать подтеков и придает прочность покрытию в зонах с повышенной нагрузкой. Кроме того, предотвращается распространение сетчатых трещин, расширяется температурный диапазон применения ЭМС, что особенно актуально для районов с суровым климатом.

Машины немецкой компании Schäfer-technic серий SM и SMS предназначены для равномерной и точной укладки литых смесей. Модельный ряд включает установки с бункерами для сыпучих материалов от 6 до 14 м3, баками для эмульсии объемом от 2000 до 6000 л, коробами с рабочей шириной от 1,2 м до 4 м. Особенностью конструкции машин является наличие системы предварительного розлива жидкого вяжущего для улучшения адгезии между слоями производительностью от 0,15 до 0,45 кг/мин.

 

В связи с переходом на 12-летний межремонтный срок автомобильных дорог федерального значения использование старых методов работы уже не отвечает текущим условиям. Чтобы на протяжении увеличенного межремонтного срока дорожное покрытие оставалось в удовлетворительном состоянии, необходимо повышать качество выполнения дорожно-строительных работ как при капитальном ремонте, так и при содержании дорог. В связи с этим большое значение приобретает восстановление слоя износа дорожного покрытия с помощью поверхностной обработки. По данным Росавтодора, в 2016 г. специальные защитные слои были уложены на 2,6 тыс. км федеральных трасс. Сегодня Росавтодор и подведомственные ему организации широко используют множество разнообразных методов и технологий для обновления верхнего слоя покрытия, включая тонкие слои износа типа «Сларри Сил» и «Микросюрфейсинг». К достоинствам «Сларри Сил» относится приготовление литой эмульсионно-минеральной смеси непосредственно на объекте, отсутствие необходимости подогрева эмульсии и высокая скорость выполнения работ. Среди недостатков специалисты отмечают влияние погодных условий на время распада битумной эмульсии, технологический перерыв после устройства слоя до 4 часов и необходимость использования специализированной техники.

Установка RoadSaver