Контроль якості будівництва асфальтобетонних покриттів і підстав

Структурна схема управління якістю

 

Схема управління якістю будівництва асфальтобетонних підстав і покриттів охоплює всі технологічні процеси: приготування, транспортування і укладання асфальтобетонної суміші (малюнок 2.1).

Якість готової продукції оцінюють по однорідності контрольованого параметра. Значення коефіцієнтів варіації не повинні перевищувати:

- при контролі температури готової суміші 0,14;

- густина покриття 0,15;

- міцності при стисненні 0,17;

- водонасичення 0,354;

- рівності покриття 0,7.

 

Малюнок 2.1 - Схема контролю якості асфальтобетонних підстав і покриттів

 

Вхідний контроль якості

 

Вхідний контроль здійснюють виробничі лабораторії АБЗ, які перевіряють:

- відповідність складових асфальтобетонну суміш матеріалів (щебеня, піску, мінерального порошку, бітуму) державним стандартам;

- точність дозування мінеральних матеріалів і бітуму;

- температурний і часовий режим приготування асфальтобетонної суміші;

- температуру готової асфальтобетонної суміші;

- якість готової суміші, відповідність її заданому складу і вимогам Госту.

Якість щебеня, піску і мінерального порошку контролюють не рідше одного разу в 10 змін, а також при кожному надходженні нових партій.

Щебінь і гравій оцінюють по дробленій, зносу в поличному барабані, ступені морозостійкості. Для щебеня також визначають форму щебінок, зерновий склад, зміст пилоподібних і глинистих частинок.

Якість піску оцінюють по зерновому складу, модулю крупної, змісту пилу і глини.

При контролі мінерального порошку визначають його зерновий склад, вогкість, гидрофобность і однорідність.

Якість бітуму контролюють не рідше одного разу в зміну. При цьому визначають глибину проникання голки при 25 °З для в'язкого бітуму або в'язкість рідкого бітуму стандартним вискозиметром.

Відхилення кількості компонентів, що становлять асфальтобетонну суміш, від заданих значень у відсотках по масі не повинне перевищувати: щебеня - 3, піску - 3, мінерального порошку - 1,5, бітуму - 1.

Контроль дозування мінеральних матеріалів і бітуму включає:

- перевірку роботи дозуючих пристосувань не рідше 1 разу на місяць і точність зважування мінеральних матеріалів і бітуму 2 рази на місяць;

- визначення змісту бітуму в асфальтобетонній суміші методом прискореного екстрагування 1 разів в три-чотири зміни, а також при зміні зовнішнього вигляду суміші;

- перевірку зернового складу мінеральної частини асфальтобетонної суміші після екстрагування бітуму або розрахунок суміші на підставі даних про зерновий склад щебеня, піску і мінерального порошку 1 разів у три зміни.

Температуру бітуму і мінеральних матеріалів контролюють через кожні 2-3 години за допомогою термопар або термометрів. Температуру готової асфальтобетонної суміші необхідно вимірювати в кузові кожного автомобіля-самоскида.

Якщо змішувачі не мають автоматизованого управління, 2-3 рази в зміну контролюють час перемішування мінеральних матеріалів з бітумом.

Якість готової асфальтобетонної суміші перевіряють в лабораторії АБЗ, випробовуючи зразки, приготовані з цієї суміші. Для лабораторного контролю відбирають одну-дві проби в зміну з кожного змішувача. При зміні складу асфальтобетонної суміші і у всіх сумнівних і спірних випадках беруть додаткові проби.

Якщо показники физико-механічних властивостей асфальтобетонних сумішей систематично відрізняються від показників, одержаних при підборі складу, перевіряють властивості всіх матеріалів, склад суміші і технологічний процес її приготування, вводячи необхідні коректування.

Крім того, асфальтобетонну суміш оцінюють по зовнішніх ознаках: однорідності, квітну, рівномірності розподілу бітуму, удобообрабатываемости при вивантаженні, укладанні і ущільненні.

 

Операційний контроль якості

 

При операційному контролі якості робіт по пристрою дорожнього одягу з асфальтобетону перевіряють:

- рівність, густину і чистоту підстави, а при використовуванні бортових упорів - правильність їх установки перед початком кожної зміни і в процесі роботи;

- температуру терпкого, норму і рівномірність його розподілу при підгрунтовуванні підстави;

- правильність установки копирной струни для автоматизованих асфальтоукладальників (справність стійок і домкратів, положення струни в плані і профілі, натягнення струни);

- температуру гарячої і теплої асфальтобетонної суміші в кожному автомобілі;

- однорідність суміші і рівномірність її розподілу на задану товщину з урахуванням запасу на ущільнення;

- не рідше ніж через кожні 100 м: товщину шару по осі, рівність поверхні, ширину шару і поперечний ухил;

- відповідність ущільнюючих засобів, схему і режим укочування;

- якість подовжніх і поперечних сполучень смуг, що укладаються;

- правильність регулювання руху по побудованій ділянці до закінчення процесу формування покриття з холодної асфальтобетонної суміші протягом 10-15 діб.

Операційний контроль якості виконують виробники робіт і майстра, самоконтроль здійснюють бригадири і безпосередні виконавці. Часто до операційного контролю, особливо при відповідальних і складних перевірках, привертають виробничі лабораторії і геодезичні служби.

Настройкою робочих органів асфальтоукладальників добиваються необхідних геометричних розмірів асфальтобетонного покриття.

В процесі ущільнення дотриманням технологічного режиму досягають необхідних физико-механічних властивостей покриття.

Вихідний контроль якості

 

При вихідному контролі здійснюється перевірка якості готового покриття або підстави. В побудованому покритті перевіряють:

- рівність і фактуру поверхні;

- подовжній і поперечний профілі;

- товщину шарів і коефіцієнти їх ущільнення;

- міцність зчеплення шарів між собою і з підставою;

- відповідність властивостей асфальтобетону технічним вимогам;

- параметри шорсткості покриття;

- коефіцієнт зчеплення колеса автомобіля з покриттям;

Рівність покриття, товщину і ширину шарів, поперечні ухили і висотні відмітки по осі перевіряють відповідно до СНіП 3.06.03-85 [2].

Контроль рівності поверхні підстав і покриттів здійснюється шляхом:

- реєстрації просвітів під триметровою рейкою з клином (промірювачем);

- визначення свідчень стрілочного індикатора пересувних двохопорних рейок типа ПКР-1 і ПКР-5;

- графічного запису свідчень пересувних багатоопорних рейок типа ПКР-4 і ПКР-4М.

При будівництві найбільш поширений перший спосіб (малюнок 2.2).

 

Малюнок 2.2 - Вимірювання нерівностей покриття рейкою з клиновидною прокладкою: 1 - рейка; 2 - прокладка

 

Рейки (дюралюмінієві або дерев'яні) розміром 4x10x300 см не повинні прогинатися від сили тяжкості в середині прольоту більш ніж на 0,5 мм Рейку укладають в подовжньому напрямі по осі дороги і в 1 м від кромки проїжджої частини. Під рейкою, в п'яти контрольних крапках, на відстані 0,5 м одна від одної, встановлюють клиновидні прокладки і визначають просвіт, який не повинен перевищувати нормативних значень 5 або 3 мм (менше для машин з автоматичною системою управління).

В поперечному напрямі також укладають рейку і визначають просвіт, а по рівню - поперечний ухил, який не повинен перевищувати нормативного значення на 10 або 5 %о.

Ширину шару контролюють рулеткою. Максимальне відхилення ± 10см. Висотні відмітки контролюють нівеляцією.

Для контролю физико-механічних властивостей асфальтобетону згідно СНіП 3.06.03-85 [2] з покриття необхідно відбирати керни і вирубки в трьох місцях на 7000 м2 на відстані не менше 1 м від краю покриття. Вирубки або керни слід відбирати в шарах з гарячого і теплого асфальтобетону через 1-3 діб після їх ущільнення, а з холодного – через 15-30 діб.

При товщині верхнього шару покриття менше 3 см керни і вирубки відбирають разом з нижнім шаром. Перед випробуванням верхній шар обережно відділяють від нижнього гарячим ножем.

При відборі проб вимірюють товщину шарів і візуально оцінюють міцність зчеплення їх між собою і з підставою. Ступінь ущільнення покриття оцінюють коефіцієнтом ущільнення, який визначають відношенням середньої густини зразків кернів або вирубок, узятих з покриття η, до середньої густини переформованих зразків ρο:

              (2.6)

Коефіцієнти ущільнення конструктивних шарів дорожнього одягу повинні бути не нижчими: 0,99 - для щільного асфальтобетону з гарячих і теплих сумішей типів А і б; 0,98 - для щільного асфальтобетону з гарячих і теплих сумішей типів В, Г і Д, пористого і високопористого асфальтобетону; 0,96 - для асфальтобетону з холодних сумішей.

Керни і переформовані зразки з вирубок випробовують також на стиснення і визначають відповідність міцності асфальтобетону нормативним значенням.

Прочностниє характеристики асфальтобетону можна також визначити з використанням неруйнуючих методів контролю. Неруйнуючі методи операційного контролю дозволяють одержати експрес-інформацію на всіх етапах будівництва і своєчасно вносити корективи в технологічні процеси, що виключають брак готової продукції (таблиця 2.1).

Таблиця 2.1

Неруйнуючий метод контролю якості асфальтобетонних покриттів	Контрольована величина
Акустичний: - ультразвуковий - імпульсний і акустичний	Міцність, густина і однорідність Міцність і однорідність
Радіаційний: - гамма-випромінювання - нейтронний	Густина і однорідність Масова частка бітуму
Вакуумування	Густина

 

При контролі якості асфальтобетонних покриттів і підстав віддають перевагу простим в експлуатації і високоточним радіаційному методу і методу вакуумування. Акустичні методи, засновані на кореляції швидкості проходження ультразвука через асфальтобетон, унаслідок складності градуювання і невисокої точності вимірювань не знайшли широкого вживання.

В даний час запропонований польовий експрес-метод оцінки міцності і однорідності асфальтобетону, заснований на механічному зануренні сталевого конуса в шар готового покриття (малюнок 2.3). При цьому показник динамічного опору асфальтобетону, МПа, визначається по найпростішій формулі

                                 (2.7)

де N - число ударів, необхідне для повного занурення конуса в шар покриття.

 

Малюнок 2.3 — Розрахункова схема роботи динамічного пенетрометра: 1 – мелений масою 5 кг; 2 - штанга; 3 - оголовник; 4 - конічний наконечник заввишки 3,15 см; 5 - асфальтобетонне покриття

 

Для контролю шорсткості поверхні асфальтобетонного покриття найширше поширення набули методи:

- механічної реєстрації профілю шорсткої поверхні за допомогою микропрофилографов або приладів голчатого типу;

- піщаної плями.

Останній є найпростішим і надійним.

Коефіцієнт подовжнього зчеплення визначають не раніше ніж через 2 тижні після укладання покриття в режимі ковзання колеса, що блокується, по мокрій поверхні асфальтобетону.

Керівництво по будівництву дорожніх асфальтобетонних покриттів [3] як стандартний (базового) прилад для проведення випробувань рекомендує установку ПКРС-2у. Вона представляє з себе зчеп легкового автомобіля, обладнаного системою подачі води і реєструючими приладами з причепом, що навісив на вимірювальне колесо. На причепі встановлені датчик рівності покриття і датчик коефіцієнта зчеплення.

Допускається визначення коефіцієнта зчеплення по довжині гальмівного шляху з безпосереднім використовуванням легкового автомобіля, але з обов'язковим приведенням показників до свідчень ПКРС-2у.

В 1981 р. до серійного виробництва був рекомендований портативний прилад ППК, розроблений Ю. В. Кузнецовым (МАДІ) (малюнок 2.4).

 

Малюнок 2.4 - Схема приладу МАДІ для визначення коефіцієнта зчеплення: 1 - грузнув; 2 - штанга; 3 - рухомий хомут; 4 - пружина; 5 - гумові черевики (імітатори)

 

При роботі з приладом обрезиненные імітатори в початковому положенні знаходяться на 10-12 мм вище за покриття. Рухомий вантаж піднімають у верхнє положення і фіксують клямкою, а реєструючу шайбу підводять до рухомої муфти. Після цього поверхню покриття під імітаторами зволожують водою (1 л/м2) і звільняють вантаж від клямки. Вантаж масою 9 кг з висоти 1,8 м ударяється об рухому муфту, яка через штовхаючі тягу приводить в рух імітатори, примушуючи їх ковзати по мокрій поверхні покриття. Реєстраційна шайба, переміщаючись разом з муфтою, фіксує саме нижнє її положення. За шкалою, отградуированной в значенні коефіцієнта зчеплення, знімають відлік.

Таріровка приладу здійснюється за наслідками сумісних вимірювань з установкою ПКРС-2у.