Устройство покрытия Чип Сил в холодную погоду

(перевод с английского языка)

 

Многие работы по устройству Чип Силовых покрытий производятся по конец строительного сезона по различным причинам. Когда такое происходит, большинство таких работ терпит провал. Обычно он проявляется в обширной потере каменного материала из покрытия сразу же после его устройства или прогрессирующими темпами после зимы. Также, это проявляется в виде наличия избыточного вяжущего на дорожном покрытии летом, если были использованы растворитель или масла при попытке решить проблему адгезии вяжущего с каменным материалом на начальном этапе формирования покрытия.

Причины потери каменного материала могут быть вызваны следующим:

1. Недостаточное количество расхода вяжущего
2. Вяжущее слишком хрупкое для таких условий
3. Вяжущее не распадается и не идет набор прочности
4. Плохая адгезия из-за плохой совместимости каменного материала с вяжущим или наличие грязного каменного материала

В холодных условиях работы, созревание вяжущего (распад и набор прочности) часто является ключевым фактором в процессе закрепления щебня в вяжущем.

Эмульсионные вяжущие в Чип Силе имеют многоступенчатый процесс созревания:

1. Взаимодействие эмульгатора, каменного материала и дорожного покрытия
2. Дестабилизация эмульсии вследствие процесса покидания эмульгаторов
3. Покрытие и смачивание каменного материала и дорожного полотна вяжущим
4. Формирование пленки вяжущего на поверхности каменного материала
5. Выталкивание воды

Прочность и водонепроницаемость формируется вследствие последних трех стадий.

На все стадии влияют:

1. Температурные условия
2. Условия влажности
3. Тип каменного материала
4. Тип эмульгатора
5. Тип эмульсии
6. Изменения при производстве работ
7. Полимеры

Для оптимизации работы в холодных погодных условиях требуется оптимизация всех стадий. ЭТО НЕ ТРЕБУЕТ МЕНЕЕ СТАБИЛЬНОЙ ЭМУЛЬСИИ, так как формирование пленки вяжущего может быть под угрозой, если эмульсия нестабильна и формирует крупнозернистую структуру пленки.

Выбор правильной эмульсии и правильных эмульгаторов для её производства являются двумя критическими параметрами, которые легко изменить.

Тип эмульсии:
Существующие типы эмульсий: CRS-2h, PMCRS-2h, HBCE и PMHBCE.
Рис. 1 показывает влияние типа эмульсии на время формирования покрытия при использовании одинаковой системы эмульгаторов.

Рис 1: Время формирования (минуты), измерения производились с помощью модифицированного Виалит теста (90% закрепления щебня в вяжущем) при температуре 25 С. Все формулы являются оптимизированными.

Более высокое содержание вяжущего позволяет сократить время формирования покрытия и соответственно позволяет уменьшить количество содержания воды в эмульсии, что показано на рис. 2, при различных температурных и влажностных режимах.
Эмульсия HBCE (эмульсия с высоким содержанием вяжущего) имеет 75-78% вяжущего.

Рис. 2: Время формирования, измерения производились с помощью модифицированного Виалит теста (90% закрепления щебня в вяжущем) при различных условиях.

Использование полимеров помогает в удерживании каменного материала в вяжущем на начальной стадии формирования покрытия, как показано на графике.

Тип эмульгатора: Эмульгатор является важный аспектом в отношении совместимости и скорости набора прочности при взаимодействии эмульсии с каменным материалом. Рис.3 показывает эффект использования материала жирного диамина, спроектированного специально для применения в холодных погодных условиях - Roadchem™ 406 and 406HA по сравнению со стандартным типом эмульгатора, разработанным для CRS-2h типа эмульсии.

Рис. 3 Эффект использования различных типов эмульгаторов.

Специально разработанный эмульгатор дает намного более быстрый набор прочности и лучшее удерживание каменного материала на раннем этапе формирования покрытия - период от 1 часа до 5 часов. Данный период является наиважнейшим временем в процессе формирования пленки вяжущего и в процессе быстрого выталкивания воды. Если наблюдается выпадение осадков, ситуация становиться более критичной. Эффект использования различных типов эмульгаторов очень важен, как показано на рис.2, для ситуаций, где присутствуют пониженные температуры и повышенная влажность.

Рис. 4 Влияние различных условий и типа эмульгатора

Также применение специально разработанного эмульгатора помогает закреплению щебня в вяжущем на ранней стадии формирования покрытия при дальнейшем понижении температур и наступлении заморозков, как показано на рис.5.

Рис.5 Влияние эмульгатора на закрепление щебня в вяжущем

Полимер
Тип полимера и метод его введения играет свою роль. Было выявлено, что дисперсия полимера в эмульсии очень важна в случае использования латекса. Латекс, основанный на SBR , является наилучшим адгезионным материалом и содействует формированию пленки вяжущего даже при низких температурах. Метод введения латекса также важен и влияет на дисперсию в конечной полимер/битумной матрице. Выявлено, что введение латекса перед прохождением через коллоидную мельницу дает лучшую дисперсию в готовом вяжущем. Полимер, введенный в битум, предназначен для увеличения вязкости вяжущего и дает хорошие результаты на протяжении длительного срока службы дорожного покрытия. Полимер может повлиять на время формирования покрытия, так как он уменьшает скорость проведения коалесценции.

Изменения при производстве работ:
Основными изменениями являются:

1. Температура вяжущего при распылении
2. Расход вяжущего
3. Характеристики каменного материала и его расход при производстве работ
4. Укатка
5. Ночные и низкие температуры

Температура вяжущего, при которой идет его распределение на дорожное полотно, влияет на изначальную реакцию каменный материал-эмульгатор, а также на начальную адгезию. Также данная температура влияет на обволакивание щебня вяжущим. Технология процесса требует, чтобы эмульсия была достаточно подвижной, чтобы обволочь поверхность и обеспечить коалесценцию. Расход вяжущего должен быть определен с помощью корректного процесса разработки рецептуры, и все изменения, возможные при производстве работ должны быть учтены.

Характеристики каменного материала и его расход должны быть учтены в правильно разработанной процедуре проектирования, где все изменения должны приниматься во внимание.

Укатка дорожного покрытия является важной составляющей, позволяющей втапливать каменный материал. При производстве работ в условиях пониженных температур с использованием HBCE эмульсий (эмульсии с высоким содержанием вяжущего) может произойти инверсия, поэтому необходимы быстрые темпы работ по рассыпанию щебня и укатке, и это очень важно.

Ночные температуры и температуры в последующие несколько недель после устройства дорожного покрытия Чип сил являются важными для процессов формирования покрытия и удерживания воды (в покрытии). Формирование пленки вяжущего, выталкивание воды из смеси вяжущего с щебнем и должным образом проведенная укатка могут контролировать данные процессы и уменьшить потерю каменного материала на раннем сроке существования покрытия.

Правильная технология производства работ
Правильное время
С правильной продукцией!

Назад на страницу Битумные Технологии