Общие положения
Настоящее «Руководство» разработано на основе обобщения результатов отечественного и зарубежного опыта строительства и эксплуатации гидроизоляционного покрытия из литого асфальтобетона на железобетонных пролётных строениях автодорожных мостов. Применение литого асфальтобетона позволяет уменьшить материалоёмкость конструкции дорожной одежды и снизить нагрузку на пролётное строение в среднем на 70 кг/м 2 . Кроме того, гидроизоляция из литого асфальтобетона выполняет функцию технологического слоя, обеспечивающего работу строительной техники, и одновременно, функцию одного из несущих слоев дорожной конструкции.
Литой асфальтобетон насыщен мелким зернистым наполнителем, который покрыт относительно толстым слоем асфальтового вяжущего вещества (пат. 2062762). В рабочем состоянии, т.е. при температуре 220 °С, — это жидкая масса, обладающая повышенной подвижностью. Поэтому, ее можно распределять относительно тонким слоем и не уплотнять. С понижением температуры, смесь затвердевает и образует монолитное, водонепроницаемое и трещиностойкое покрытие.
На рис. 1, схематически изображено гидроизоляционное покрытие, устроенное традиционным способом и с использованием литого асфальтобетона.
асфальтобетонное покрытие — 70 мм
асфальтобетонное покрытие — 70 мм
защитный слой — 40 мм
литой асфальтобетон — 40 мм
гидроизоляция — 10 мм
выравнивающий слой — 30 мм
Рис. 1 . Конструктивные элементы гидроизоляции
1 — компенсатор, 2 — анкерный стержень, 3 — мастика заполнения,
4 — пористый заполнитель, 5 — гидроизоляция из литого асфальтобетона,
6 — закладное изделие, 7 — балка пролётного строения
В качестве гидроизоляционного материала используется литая асфальтобетонная смесь V типа по классификации Технических условий ТУ 400-24-158-89*.
Основные особенности литой смеси V типа указаны в табл. 1.
Основные классификационные особенности смеси
Наибольший диаметр зерна, мм
фракции более 5 мм
Смесь производят в асфальтосмесительных установках периодического действия, перевозят и укладывают специальной машиной, представляющей собой термос-миксер, оборудованный системой обогрева, перемешивания, а также устройством для порционной выдачи и распределения смеси по изолируемой поверхности.
Особенности структуры, технологических свойств, средств доставки, укладки и распределения смеси позволяют вести гидроизоляционные работы при температуре воздуха до — 10°С.
I. Требования, к материалам для приготовления литой смеси
1.1 . Щебень — из естественного камня, получаемый дроблением горных пород, а также щебень из гравия, отвечающие требованиям ГОСТ 8267 , ГОСТ 10260 и ГОСТ 9128 .
1.2 . Пески дроблёные и природные, отвечающие требованиям ГОСТ 8736 и ГОСТ 9128 .
1.3 . Минеральный порошок — активированный и неактивированный, отвечающий требованиям ГОСТ 16557 .
1.4 . Битум — нефтяной вязкий дорожный марки БНД 40/60, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 22245 .
II. Организация производства работ
Комплекс работ по применению литого асфальтобетона V типа в качестве гидроизоляционного материала состоит из следующих этапов:
приготовление литой смеси;
подготовка изолируемой поверхности под гидроизоляцию;
укладка литой смеси (технология производства работ);
приемка готового гидроизоляционного покрытия.
2.1 . Приготовление литой асфальтобетонной смеси производится по специальному технологическому регламенту и, в общем случае, предусматривает:
заготовку мелкого щебня твёрдых пород фр. 5 — 10 или 5 — 15 мм и песка;
предварительное и непрерывное дозирование песка и щебня агрегатом питания на горизонтальный ленточный конвейер с точностью ±5 %, в пропорции, примерно соответствующей их содержанию в смеси и загрузку сушильного барабана;
сушку и нагрев песка и щебня в барабане до температуры 300 — 320 °С;
рассев смеси песка и щебня на грохоте по фракциям 0 — 5 и 5 — 15, мм и подачу каждой фракции в соответствующие отсеки горячего бункера;
заготовку и подачу минерального порошка из силосных банок в соответствующий расходный бункер минерального порошка на смесительной установке;
выпаривание битума, нагрев его до рабочей температуры и подачу насосом в расходную ёмкость на смесительной установке.
дозирование песка, щебня и минерального порошка в весовой бункер;
перегрузку минеральных материалов в мешалку;
сухое перемешивание минеральных материалов;
дозирование и впрыск битума в мешалку;
перемешивание минеральной смеси с битумом;
выгрузку готовой смеси из мешалки в транспортное средство.
2.1.1 Точность дозирования компонентов литой смеси должна составлять: для минеральных материалов ±3 %, и для битума ±1,5 % от массы материала.
2.1.2 Продолжительность перемешивания смеси устанавливают в соответствии с качеством исходных материалов и техническими характеристиками мешалки. Для стандартных материалов и характеристик мешалки продолжительность перемешивания составляет 120 секунд, из них 60 с «насухо».
2.1.3 Температура смеси при выпуске указана в табл. 2 .
Температура смеси, °С
Температура воздуха, °С
2.1.4 Литой асфальтобетон должен удовлетворять требованиям, указанным в табл. 3 .
Нормы для смеси V типа
Пористость минерального остова, % по объему, не более
Водонасыщение, % объема, не более
Подвижность смеси при 200 °С, не менее
Глубина вдавливания штампа при температуре +40 °С, мм, не более
2.1.5 Готовая литая асфальтобетонная смесь принимается отделом технического контроля завода-изготовителя. Приемку смеси производят партиями. Размер партии устанавливается исходя из двусменной выработки одной смесительной установки при постоянном составе смеси, приготовленной из одних и тех же материалов и по одной и той же технологии. Для проверки соответствия физико-механических свойств литой смеси требованиям технических условий ТУ 400-24-158-89* пробы отбирают в момент взвешивания смеси в весовой. При отгрузке смеси потребителю завод-изготовитель обязан каждую транспортную единицу сопровождать накладной (паспортом), в которой должны быть указаны: тип и температура смеси, номер и дата выдачи накладной, количество смеси, наименование и адрес потребителя.
2.1.6 Смесь хранению не подлежит как на заводе, так и на объекте работ и должна быть уложена сразу по прибытии на место работ.
2.1.7 Принципиальная схема технологического процесса приготовления литой асфальтобетонной смеси показана на рис. 2 .
Рис. 2 . Принципиальная схема приготовления литой смеси
2 .3 . Подготовка изолируемой поверхности под гидроизоляцию
2.3. 1 Устройство гидроизоляции начинают с подготовки изолируемой поверхности в соответствии с требованиями СНиП 3.06.04-91 и ВСН 32-81 . Монтажные петли должны быть срезаны, а в деформационном шве установлен V-образный компенсатор из листового металла. Шов заполняют герметизирующей эластичной мастикой и проводят через все слои покрытия, включая несущие плиты. Все сопряжения с закладными деталями выполняют с соблюдением условия, при котором гидроизоляционное покрытие в этих местах было непрерывным.
2.3.2 Подготовленные изолируемая поверхность и места сопряжений и уплотнений должны быть чистыми и сухими. Их приёмка производится отдельно, до нанесения гидроизоляционного слоя. Приемка оформляется особым актом на скрытые работы (Приложение I ).
2.4 . Укладка литой асфальтобетонной смеси (технология производства работ )
2.4.1 Транспортирование смеси с асфальтобетонного завода к месту работ и её укладка производится машиной, показанной на рис. 3 .
Рис. 3 . Термос-миксер для транспортирования, порционной
выдачи и укладки литой асфальтобетонной смеси
2.4.2 Технические характеристики термосов-миксеров различной вместимости приведены в Приложении II . Термос-миксер обеспечивает выполнение следующих операций:
· прием смеси из мешалки;
· поддержание температуры смеси в требуемых пределах, с момента загрузки до выдачи на объекте работ;
· постоянное перемешивание смеси в пути, исключающее ее расслоение;
· порционную выдачу с варьированием скорости выгрузки;
· распределение смеси по основанию с помощью поворотного лотка.
2.4.3 Перед загрузкой термоса-миксера смесью водитель зажигает форсунки и нагревает емкость до 140 — 160 °С. Крышка загрузочного отверстия должна быть им открыта не ранее, чем за 5 минут до загрузки термоса-миксера. В процессе транспортирования смесь должна непрерывно перемешиваться.
2.4.4 При проведении работ необходимо соблюдать следующие правила:
литая смесь должна иметь температуру, соответствующую погодным условиям (при отрицательной температуре воздуха до -10 °С литая смесь должна иметь температуру не менее 240 °С и ее укладку следует производить в безветренную погоду, либо при слабом ветре, на сухое и чистое основание);
сменная захватка и объём работ определяются погодными условиями и количеством термосов-миксеров, выполняющих работу (Приложение III);
ширина укладываемой полосы принимается, как правило, кратной ширине гидроизоляционного покрытия, но не более 2,5 метров;
смесь распределяют равномерным слоем толщиной не менее 40 мм.
2.4.5 Примерная последовательность выполнения работ при трехполосной схеме укладки приведена на рис. 4 .
На изолируемую поверхность, по заранее намеченным линиям, устанавливают упорные брусья (деревянные или металлические из прямоугольных труб), препятствующие вытеканию смеси за пределы полосы укладки, высотой равной толщине гидроизоляционного слоя. Упорные брусья устанавливают с обеих сторон укладываемой полосы и фиксируют с помощью инвентарных бетонных блоков (рис. 5).
Рис. 4 . Технологическая схема устройства гидроизоляционного покрытия
Рис. 5 . Блок для фиксации положения упорных брусьев
2.4.6 Термос-миксер занимает положение над подготовленным основанием. Рабочий-оператор при помощи штурвала открывает заслонку термоса-миксера и смесь по лотку стекает на изолируемую поверхность. Количество смеси регулируется положением заслонки. Рабочий-асфальтобетонщик, поворачивая лоток, производит распределение смеси по поверхности, используя для этой цели ручной инструмент (рис. 6 ). Для ускоренной выгрузки остатков смеси из термоса-миксера его ёмкость приводится в наклонное положение.
Рис. 6 . Ручные инструменты для укладки литой асфальтобетонной смеси
1 — разравниватель смеси, 2 — гладилка, 3 — скребок, 4 — грабли,
5 — металлическая трамбовка, 6 — металлический утюг, 7 — шпатель, 8 — лопата
2.4.7 Планировка поверхности покрытия ведется разравнивателем смеси с прямоугольным лезвием, деревянной или металлической гладилкой.
2.4.8 По окончании выгрузки смеси, рабочий-оператор отключает мешалку и скребком с закруглённым лезвием тщательно зачищает дно термоса-миксера и поворотный лоток.
2.4.9 Укладку смеси на уклонах от 30 ‰ до 50 ‰ следует вести, перемещая смесь сверху вниз, с тем, чтобы предотвратить растекание смеси за линию фронта работ, а также, следя за выдачей смеси малыми порциями и за ее тщательным распределением.
2.4.10 Если при укладке процесс прерывается на время, большее периода остывания смеси, то заканчивать работы следует установкой упорного бруса в поперечном направлении (рис. 7 ).
Рис. 7 . Установка бруса по окончании работ
2.4. 11 Обнаруженные на покрытии дефекты, особенно, в местах сопряжений с закладными деталями и деформационными швами, а также места спаек исправляют с помощью утюга и ручной трамбовки.
2.4.12 Открытие движения построечного транспорта по гидроизоляционному покрытию допускается только по достижении им температуры наружного воздуха.
2.4.13 Гидроизоляционные работы с применением литой асфальтобетонной смеси целесообразно выполнять специализированным звеном. Звено должно быть оснащено комплектом инструментов, позволяющим осуществлять все работы, от подготовительных до отделки поверхности покрытия и вести контроль за соблюдением проектных отметок.
2.4.14 В процессе производства работ прораб (мастер) обязан вести журнал укладки литой смеси по форме, указанной в Приложении IV .
2.5 . Приемка готового гидроизоляционного покрытия
2.5. 1 К приемке работ должны быть предъявлены следующие документы:
· журнал укладки литой асфальтобетонной смеси;
· данные о толщине гидроизоляционного слоя;
· паспорты на литую смесь;
· ведомость испытаний образцов покрытия;
· исполнительные рабочие чертежи выполненной гидроизоляции.
2.5.2 В процессе приемки, в журнале производства работ, необходимо отмечать все дефектные места и указывать способы их устранения. Акт приемки подписывается только после устранения всех дефектов.
III. Контроль качества
3.1 . Качество гидроизоляции в значительной мере определяет эксплуатационную надежность и долговечность всего сооружения. Даже небольшие повреждения изоляционного слоя могут привести к нарушению нормальной эксплуатации сооружения. Поэтому, контроль качества гидроизоляционных работ и их приемка должны осуществляться строже, чем при других видах строительных работ. Устройство гидроизоляции должно производиться под постоянным наблюдением мастера-специалиста, а при объеме работ более 1000 м 2 для их контроля должен быть выделен лаборант из числа сотрудников строительной лаборатории.
3.2 . Строгий контроль качества надо вести на всех стадиях гидроизоляционных работ: при подготовке исходных материалов, приготовлении литой асфальтобетонной смеси, подготовке основания и в процессе укладки смеси.
3.3 . Не допускается одновременно с устройством гидроизоляционного слоя производить на этом же участке какие-либо иные операции.
3.4 . Гидроизоляционное покрытие должно приниматься в следующем порядке: вначале, основание, затем, сопряжения с закладными деталями, примыкания и деформационные швы и, наконец, гидроизоляционное покрытие в целом.
3.5 . При приемке основания особое внимание должно быть уделено мерам обеспечения его монолитности и чистоты.
3.6 . Приёмка основания оформляется специальным актом на скрытые работы, где фиксируются все обнаруженные дефекты и способы их исправления.
3.7 . Приемка сопряжений и примыканий к водоотводным трубкам и деформационным швам, а также к бортикам, бордюрам и столбам должна оформляться отдельным актом на скрытые работы. Основным признаком некачественного выполнения работ в местах примыкания к закладным деталям, другим видам изоляции, в местах пересечения деформационных швов являются трещины, образующиеся из-за температурных деформаций сопрягаемых элементов. Устранение этих недостатков осуществляется теми же приемами, как и при подготовке основания под другие виды гидроизоляции.
3.8 . Готовое гидроизоляционное покрытие должно быть равномерным по толщине, монолитным и водонепроницаемым. Перед приемкой покрытия, в первую очередь, должны быть проанализированы документы лабораторного контроля качества исходных материалов, причем, приемка может быть начата только при условии удовлетворительных результатов лабораторных испытаний. Приемку покрытия начинают с его визуального осмотра. Мелом окантуривают все дефектные места, а также участки, забракованные в результате лабораторных анализов, или с недостаточной толщиной покрытия. Испытание на водонепроницаемость проводят, ограждая испытуемый участок рамкой из досок с промазкой контакта между ними и поверхностью гидроизоляции горячим битумом и затем, наливая на участок воду слоем не менее 15 см, причем продолжительность испытания должна быть не менее суток, желательно пять-семь суток.
IV. Методы контроля
4.1 . Контроль качества готовой смеси осуществляют в соответствии с техническими требованиями, указанными в технологической карте контроля процесса производства и выпуска продукции асфальтобетонными заводами.
4.2 . Методы контроля исходных материалов, применяемых для приготовления смеси при необходимости проверки их качества, должны соответствовать:
ГОСТ 8269 — для щебня и гравия;
ГОСТ 12784 — для минерального порошка.
Определение пористости минерального остова и водонасыщения образцов литого асфальтобетона производится в соответствии с методиками, изложенными в ГОСТ 12801, а определение глубины вдавливания штампа в образец литого асфальтобетона и подвижности литой смеси в соответствии с — ТУ-400-24-158-89*. Ниже, даётся описание приборов и методик для определения двух последних показателей.
4.3 . Определение глубины вдавливания штампа.
Эксплуатационная прочность гидроизоляционного покрытия из литого асфальтобетона характеризуется деформацией образца (мм) круглым штампом площадью 5 см 2 под действием груза массой 52,5 кг при температуре 40 °С.
4.3.1 . Изготовление образцов и подготовка к испытаниям. Испытание проводят на образце -кубике со стороной 70,7 мм, после изготовления остающимся в форме. Перед заполнением формы её нагревают до температуры 150 — 170 ºС, устанавливают на гладкий металлический лист. Смесь (навеска 750 — 800 г) нагревают до температуры 220 °С. Заполнение формы производят послойно за три раза с тщательной штыковкой и образованием небольшой выпуклой линзы сверх формы. Верхний слой (линза) заглаживается шпателем. Затем, форму со смесью охлаждают на воздухе на горизонтальной поверхности. Образец в форме выдерживают до испытания при комнатной температуре в течение суток. Перед испытанием образец в форме помещают в сосуд с водой для термостатирования и выдерживают в нем в течение 1,5 часов при температуре 40 ºС.
4.3 .2. Лабораторное оборудование
Рис. 8 . Прибор для определения глубины вдавливания штампа
1 — опорная плита, 2 — термостатирующий сосуд, 3 — образец, 4 — форма,
5 — штамп, 6 — термометр, 7 — маховик, 8 — крепление ползуна к штоку,
9 — упор индикатора, 10 — индикатор, 11 — винтовая втулка,
12 — муфта загрузки-разгрузки, 13 — нагрузочный шток, 14 — набор грузов
Испытание проводят на приборе, схема которого представлена на рис. 8. Прибор устроен следующим образом. На опорной плите 1 установлена стойка, на которой смонтированы нагрузочный шток 13 с набором грузов 14 и кинематически связанный со штоком ползун 8, плоская головка 9 которого является упором индикатора 10. Установка индикатора на ноль достигается вертикальным перемещением (вращением) упора. Сверху стойки неподвижно крепиться направляющая втулка 11 с трапецеидальной резьбой, составляющая с муфтой и рукоятками винтовую пару. На верхнем торце муфты имеется насыпной подшипник для устранения трения между торцом и грузами. Грузы 14 неподвижно закреплены на вертикальном вале, заканчивающимся нагрузочным штоком 13. Шток свободно перемещается по вертикали вдоль направляющей втулки 11. Ползун 8, перемещаясь по вертикали, приводит к перемещению шток индикатора 10. При перемещении муфты вниз осуществляется силовой контакт насыпного подшипника и нижнего торца набора грузов вплоть до контакта нагрузочного штока с образцом. После достижения контакта с образцом, резким перемещением муфты вниз разрывается силовой контакт насыпного подшипника с грузами и образец полностью загружается.
4.3.3 . Испытание образцов. Подготовленный образец в форме устанавливают в термостатирующий сосуд прибора и вместе с ним подводят под шток. В течение всего испытания температура воды в термостатирующем сосуде поддерживается на уровне 40° ± 2 °С. На середину образца устанавливают штамп. Нагрузочной рукояткой шток прибора подводят к поверхности образца. После касания производят выставление индикатора на ноль. Дальнейшим поворотом рукоятки на штамп передается нагрузка массой 52,5 кг. Глубину вдавливания штампа в мм определяют по показаниям индикатора через 30 минут действия нагрузки. За конечный результат принимают среднее арифметическое двух определений. Расхождение между результатами не должно превышать 15 %.
Подвижность литой асфальтобетонной смеси характеризуется измеряемой в миллиметрах величиной осадки конуса, сформованного из смеси, имеющей температуру 200 °С.
Испытание проводят на приборе, схема которого представлена на рис. 9. Для проведения испытания используются: форма, представляющая собой усеченный круговой конус с внутренними диаметрами Д1 = 80 мм и Д2 = 60 мм, высотой Н = 70 мм (конус изготовляется из металла, должен быть жестким, внутренняя поверхность должна быть ровной и шлифованной. Для удобства работы конус снабжается ручками); сушильный шкаф с термометром и секундомер.
Рис. 9 . Прибор для определения подвижности литой смеси
1 — станина, 2 — прижим, 3 — форма (усечённый конус), 4 — винт
4.3.6 . Проведение испытания. Для подготовки конуса и приспособлений к испытаниям все соприкасающиеся с горячей смесью поверхности очищают и протирают сухой тканью, а сам конус нагревают до 150° — 170 °С и его внутреннюю поверхность смазывают веретенным маслом. Конус устанавливают на станину и заполняют его испытуемой смесью, предварительно нагретой до 205 °С. Конус во время наполнения должен быть плотно прижат к станине. Навеска смеси для двух испытании — 1500 — 1600 г. После наполнения конуса смесью ее избыток срезают вровень с верхними краями конуса. Далее конус плавно снимают с отформованной смеси и устанавливают рядом с ней. Время, затрачиваемое на съем конуса, должно составлять 3 — 5 с. Измерение осадки конуса проводят по истечении одной минуты с момента снятия конуса со смеси. Осадку конуса смеси определяют при помощи прижима и металлической линейки, укрепленных на приборе, измеряя расстояние от верхней части конуса до верха смеси с погрешностью ±1 мм. Определяют среднее значение из трех замеров в трех точках. Смесь испытывают дважды. Общее время испытания с начала наполнения конуса смесью при первом определении и до момента измерения осадки конуса при втором определении не должно превышать 5 минут. Осадку конуса вычисляют с округлением до 5 мм, как среднее арифметическое результатов двух определении осадки конуса из одного замеса, отличающихся между собой не более, чем 5 мм при ОК > 30 мм. При большем расхождении результатов, испытания повторяют на новой пробе. Результаты заносят в журнал, в котором указывают дату и время проведения испытания, место отбора пробы (при текущем контроле), вид смеси, результаты частных испытаний, среднеарифметический результат.
V. Технико-экономические показатели
5. 1. Калькуляция трудовых затрат на изоляцию 100 м 2 поверхности приведена в табл. 4 .
Источник