Уплотнение смеси при выполнении асфальтового покрытия, страница 3

По мере увеличения толщины укладываемого слоя, время, требующееся для уплотнения, также увеличивается. Например (см. Рис. 18-1), при температуре смеси при укладке, равной 121 С, и температуре поверхности основания 5 С, покрытие толщиной 25 мм будет охлаждаться до предельной температуры уплотнения 80 С менее 4 минут. Для слоя толщиной 50 мм при тех же температурах смеси и основания,  материал охладится до 80 С примерно через 10 минут. Удвоение толщины слоя с 25 мм до 50 мм увеличивает время уплотнения с 4 до 10 минут. Если толщина слоя 100 мм, время охлаждения составит около 29 минут.

Ссылаясь снова на Рис. 18-1, относительное влияние толщины слоя такое же при температуре смеси 149 С при укладке и температуре поверхности основания 5 С. При уменьшении толщины со 100 до 50 и до 25 мм, время для охлаждения смеси со 149 С до 80 снижается от 40 до 16 и лишь до 6 минут соответственно. Из этих данных видно, что время, необходимое для уплотнения тонкого слоя асфальтовой смеси весьма ограничено в холодную погоду.      

Рис. 18-2 Время охлаждения покрытия до 80 С в зависимости от толщины покрытия для кривых постоянных температур смеси и поверхности основания (107 С сзади асфальтоукладчика)

Температура воздуха и поверхности основания

Часть тепла в асфальтовом слое уходит в воздух. Тепло также уходит в слой, на который укладывается новый материал. Охлаждение смеси вблизи основания происходит быстрее, чем вблизи поверхности. Таким образом, температура основания фактически более важная, чем температура воздуха при определении времени уплотнения.

Многие спецификации требуют минимальной температуры воздуха для работ по укладке и уплотнению. Часто считается, что температуры воздуха и поверхности основания одинаковые. Это не всегда так, особенно в холодную погоду. Ранней весной по утрам температура основания (температура поверхности существующего слоя покрытия) ниже температуры окружающего воздуха. Температура воздуха может быть 5 С и выше, но температура основания может быть на 3-6 С ниже температуры воздуха. Низкая температура основания будет уменьшать время для достижения адекватной плотности. С другой стороны, температуры основания часто выше поздней осенью, чем ранней весной при одинаковой ночной температуре воздуха. Поэтому, заданную толщину материала легче уплотнять осенью, чем весной при одной и той же температуре воздуха.   

Влажный слой основания значительно увеличивает скорость охлаждения нового верхнего асфальтового слоя. Тепло переходит из смеси во влагу, превращая воду в пар и увеличивая степень теплопереноса. Поэтому, дорожное покрытие на влажной поверхности препятствует получению надлежащей плотности смеси.

При увеличении температуры окружающего воздуха и существующей поверхности покрытия, время охлаждения смеси от температуры укладки до 80 С также увеличивается. Ссылаясь на Рис. 18-2, при температуре смеси 135 С и толщине слоя 75 мм время охлаждения смеси составляет лишь 22 минуты, если температуры основания и воздуха одинаковы и равны минус 7 С. При температуре основания и воздуха 5 С время охлаждения увеличивается до 25 минут, а при температуре основания и воздуха 15 С до 30 минут.

И снова ссылаясь на Рис. 18-2, при толщине слоя 50 мм и той же температуре смеси 135 C при укладке, время охлаждения смеси до 80 С увеличивается с 11 до 13 и до 15 минут при температуре основания и воздуха - 7 С, 5 С и 15 С соответственно. Поэтому, температура  окружающего воздуха и поверхности основания имеет большое значение, хотя и не так важна, как толщина слоя покрытия при определении времени уплотнения.

Температура смеси при укладке

Асфальтовые смеси обычно производятся при температурах от 130 до 165 С. В зависимости от условий окружающей среды и расстояния доставки на объект, температура смеси может снижаться на величину от 3 до 14 С (от завода до асфальтоукладчика). Заводская температура смешивания асфальта не так важна при определении времени уплотнения, как температура смеси при ее выходе из-под разравнивающего бруса асфальтоукладчика. При увеличении первоначальной температуры укладываемой смеси время уплотнения также увеличивается. Поэтому, в известных пределах, температура смешивания должна определяться, исходя из требований температур укладки и уплотнения.

Ссылаясь на Рис. 18-1, при толщине слоя 50 мм и температуре основания и воздуха 5 С, время охлаждения до 80 С увеличивается с 9 до 16 минут, если температура укладки увеличивается с 121 С до 149 С. При толщине слоя 100 мм и температуре основания и воздуха 15 С, изменение температуры укладки от 149 С  до 121 С уменьшает время уплотнения с 36 до 21 минуты.

Влияние температуры смеси при укладке больше сказывается для более тонких покрытий и более низких температур поверхности основания. Если время охлаждения до 80 С становится короче, повышение температуры смеси при укладке в большинстве случаев значительно увеличивает время уплотнения.

Скорость ветра

Тонкий слой смеси будет охлаждаться быстрее при сильном ветре, чем при небольшом ветре или безветрии. Ветер оказывает большее влияние на поверхность смеси, чем внутри нее, и может приводить к такому быстрому охлаждению поверхности, что на ней образуется корка. Эта корка должна быть разрушена катками до начала уплотнения. Скорость ветра вызывает больше проблем для тонких слоев смеси, укладываемых в холодную погоду, чем для более толстых слоев, укладываемых в более теплую погоду.

Солнечное излучение

Количество излучаемой солнечной энергии зависит от многих переменных параметров, включая положение солнца над горизонтом, высоту объекта над уровнем моря, интенсивность тумана и степень облачности. Смесь будет медленнее охлаждаться в солнечный день, чем в пасмурный день. Количество солнечной энергии больше влияет на температуру поверхности основания, чем на температуру смеси. При данной температуре окружающего воздуха температура основания будет выше в солнечный день, чем в день с густой облачностью. Более высокая температура поверхности основания будет уменьшать скорость охлаждения смеси и увеличивать время уплотнения.