Щоденник проходження практики

Вступ

 

Головною метою виробничої практики – навчитися бачити недоліки виробництва та вміти їх виправляти, побачити нове і сприяти його впровадження в життя, вміти обґрунтувати свої рішення.

Ця перша технологічна практика дає можливість нам – студентам закріпити та поглибити знання отриманні при вивченні як загально технічних дисциплін, так і суспільних наук.

Коли мова йде про розвиток економіки держави, усі знають, що без розвитку мережі доріг виконати цю задачу неможливо. Нема прикладів розвитку суспільства, яке немає якісних доріг. Лише при збереженні та розвитку доріг можливе соціальне покращення стану населення.

 

 

Розділ 1

 

1.1 Найменування і місцезнаходження підприємства

 

1. Повне найменування: Державний дорожній науково-дослідний інститут ім. М.П.Шульгіна.
2. Скорочене найменування інституту: ДерждорНДІ.
3. Місцезнаходження підприємства – місто Київ, проспект Перемоги, 57.

 

1.2 Історія підприємства

 

Державний дорожній науково-дослідний інститут імені М.П.Шульгіна (ДерждорНДІ), розпочавши свою діяльність у 1926 році як науково-дослідна шляхова станція, став головною науково-дослідною установою України з будівництва, ремонту та утримання автомобільних доріг і штучних споруд на них, базовою організацією з стандартизації та нормування в дорожній галузі, провідною – у створенні національної бази нормативно-технічних, інструктивних і правових документів державного і галузевого рівня. Сьогодні це сучасний науково-дослідний комплекс, до складу якого входять 18 підрозділів: профільні відділи з випробувальними лабораторіями, головний випробувальний центр, атестований Укрметртестстандартом, регіональні комплексні відділи в Полтавській і Дніпропетровської областях, регіональний науково-технічний центр в м.Львові. В інституті працює 10 докторів наук і 16 кандидатів наук.

Перший прототип транспортної зупинки Так готували асфальт в 30-ті роки

Перші парові дорожні катки (30-ті роки)

Будівництво дороги Миколаїв-Вознесенськ (1957 р.)

 

1.3 Державний дорожній науково-дослідний інститут ім. М.П.Шульгіна.

 

ДерждорНДІ має ліцензію АВ № 192483 від 08.09.2006 р. Державного комітету України з будівництва та архітектури на виконання широкого спектру проектних і будівельно-монтажних робіт, проведення обстежень та діагностики стану об’єктів дорожнього господарства.

Інститут підтримує і розвиває зв’язки з колегами багатьох країн. Щорічно в ДерждорНДІ проводяться декілька міжнародних науково-практичних конференцій і семінарів, виконуються спільні з фахівцями інших країн наукові дослідження. В 2005-2006 роках інститут був учасником міжнародного проекту«Довговічні дорожні покриття», що реалізовувався об’єднаним центром транспортних досліджень при Європейській організації економічної взаємодії та розвитку (ЕСМТ) та Європейській конференції міністрів транспорту (ЕСМТ). В проведенні досліджень приймали участь фахівці з Німеччини, Франції, Великої Британії, Данії, Норвегії, Швейцарії, Польщі, Фінляндії, Нової Зеландії, США та України. Основним завданням проекту була розробка складів та технологій влаштування довговічних покриттів на автомобільних дорогах з високою інтенсивністю та вантажонапруженістю руху із епоксиасфальту та структурованих цементних килимків зносу. В 2007 році ДерждорНДІ розпочав роботи за новим міжнародним проектом Європейського центру транспортних досліджень під назвою: “Мережі наземного транспорту: удосконалення надійності та рівнів експлуатації”

Постановою ВАК України інститут включено до переліку провідних установ для експертизи дисертацій.

В ДерждорНДІ діє музей в якому відображені етапи розвитку дорожньої науки, видається збірник наукових праць “ДОРОГИ І МОСТИ”, працює бібліотека, фонди якої постійно актуалізуються новими вітчизняними і зарубіжними виданнями.

За роки існування інституту його розробки були відзначені Державною премією Української РСР в галузі науки і техніки, 5 дипломами ВДНГ СРСР, 17 дипломами ВДНГ УРСР, 150 медалями ВДНГ СРСР, біля 300 винаходів захищені авторськими свідоцтвами та патентами.

В 2001 році за вагомий внесок у розвиток дорожнього господарства України ДерждорНДІ було нагороджено Почесною грамотою Кабінету Міністрів України

з 2003 року ДерждорНДІ є одним з переможців загальноукраїнського проекту “УКРАЇНА ТРАНСПОРТНА” і нагороджений Дипломами та пам’ятними знаками у номінації “Лідер транспортної галузі України”.

 

1.4 Характеристика діяльності підприємства

Сфера науково-технічної діяльності ДерждорНДІ охоплює весь спектр питань функціонування та розвитку автодорожнього комплексу України від розробки теоретичних засад, експериментальних лабораторних та натурних досліджень до інноваційного проектування та впровадження результатів робіт в практику будівництва доріг та мостів, їх утримання, обстеження, ремонту та реконструкції з розробкою нормативно-інструктивного забезпечення. Значна увага приділяється питанням економіки, енергозбереження, екологічної безпеки та охорони навколишнього середовища, безпеки руху автомобільного транспорту.

Провідними напрямками роботи інституту є:

· Розробка державних і галузевих нормативних та інструктивних документів з метою створення національної нормативної бази, гармонізованої з загальноєвропейськими вимогами.

· Здійснення науково-технологічного супроводу нових технологій та матеріалів під час їх впровадження в практику дорожнього будівництва.

· Розробка та провадження нових прогресивних технологій виконання дорожньо-будівельних робіт:

- бітумоемульсійних для будівництва та ремонту доріг: влаштування поверхневих обробок, виконання ямкового ремонту, застосування емульсійно-мінеральних сумішей тривалого зберігання, влаштування захисних тонкошарових покриттів типу “Сларрі Сіл”;

- відновлення дорожнього одягу способом холодного ресайклінгу;

- влаштування покриттів із щебенево-мастикового асфальтобетону;

- технологій влаштування шарів дорожнього одягу з асфальтоцементобетону та кам’яних матеріалів, оброблених органічними та неорганічними в’яжучими;

- мембранної технології, яка полягає у влаштуванні на старому покритті мембрани з наступним укладанням на неї захисного шару із спеціального полімерасфальтобетону; що дозволяє запобігти утворенню відбитої тріщини;

- технології ремонту захисного шару бетону залізобетонних конструкцій штучних споруд з використанням пневмонабризку (торкретування) з застосуванням високоефективних хімічних добавок, полімерних матеріалів, армуючих пропіленових і інших волокон;

- технології захисту від агресивної і руйнуючої дії навколишнього середовища металевих конструкцій, цементобетонних покриттів і арматури за допомогою сучасних матеріалів;

- технології ремонту деформаційних швів штучних споруд з використанням обгумленої еластомером атмосферостійкої і довговічної тканини;

- технологій бетонів, в тому числі і високорухливої консистенції, для монолітного і збірномонолітного будівництва;

- технології використання полімерно-бітумних мастик холодного та гарячого нанесення для заливки тріщин і деформаційних швів.

 

 

· Обстеження, оцінка стану доріг та мостів, контроль якості матеріалів та робіт:

- визначення транспортно-експлуатаційного стану дорожнього одягу доріг, обстеження автомобільних доріг відповідно до вимог TACIS; визначення характеристик зсувостійкості покриттів з комп’ютерним записом випробувань;

- обстеження, статичні та динамічні випробування, визначення технічного стану мостів і тунелів для автомобільного та залізничного транспорту, в тому числі технічна діагностика методом акустичної емісії із використанням програмно-технічного комплексу для обробки та локації сигналів “АКЕМ” та “AKLLIN”. В інституті розроблена і широко впроваджується Аналітична експертна система управління мостами (АЕСУМ) – програмний комплекс, розроблений інститутом, який зараз встановлюється у всіх обласних Службах автомобільних доріг України;

· Діагностика стану дорожніх конструкцій і земляного полотна розв’язання складних інженерних питань, пов’язаних з ліквідацією руйнувань та відновленням дорожніх конструкцій, оцінкою несучої здатності дорожніх одягів і призначення ремонтних заходів виходячи з існуючого транспортно-експлуатаційного стану, оцінкою стійкості земляного полотна та грунтових основ. Інститут є єдиною науковою установою в Україні, в якій широко досліджуються питання спорудження і забезпечення стійкості земляного полотна автомобільних доріг, розроблені методи і устаткування для обстеження стану насипів та виїмок з наданням рекомендацій по ліквідації аварійних ділянок на них.

Для проведення діагностики дорожніх конструкцій використовується пересувна дорожня лабораторія КП-514 з комп’ютерним комплексом і сучасними приладами і вимірювальним обладнанням;

- проведення натурних обстежень екологічного стану автомобільних доріг на їх відповідність національним базовим та загальноєвропейським вимогам, екологічна паспортизація магістральних доріг;

- дослідження фактичного рівня забруднення притрасових територій;

- проведення натурних обстежень екологічного стану автомобільних доріг;

- створення банку даних забруднень навколишнього середовища та проведення екологічної паспортизації магістральних доріг та виробничих баз;

- дослідження дорожньо-будівельних матеріалів на їх відповідність екологічним нормативам;

- розробка рекомендацій та техніко-економічних обґрунтувань заходів по забезпеченню екологічної безпеки в дорожньо – транспортному комплексі;

- створення національної законодавчо-нормативної бази, відповідно до загальноєвропейських вимог.

- випробування дорожньо-будівельних матеріалів на їх відповідність екологічним нормативам.

· Використовуючи сучасні прилади та обладнання, лабораторія технічної діагностики споруд виконує обстеження важкодоступних місць мостів та проводить діагностику залізобетонних та металевих конструкцій неруйнівними методами:

- визначає марку бетону по водонепроникності;

- аналізує ймовірність виникнення корозії арматури та степінь її розвитку;

- визначає вміст хлоридів та степінь карбонізації бетону;

- визначає місце розташування арматури в конструкції, а також її діаметр і товщину захисного шару;

- з’ясовує міцнісні характеристики бетону;

- визначає товщину металевих елементів конструкцій та їх захисного покриття.

· Експертна оцінка якості матеріалів: бітумів, модифікаторних добавок, бітумних емульсій, асфальтобетонів, гідроізоляції, геосинтетичних матеріалів, фарб та скляних мікрокульок для розмітки проїзної частини автомобільних доріг, що виконується спеціалізованими випробувальними лабораторіями інституту, оснащеними сучасними приладами та обладнанням. В завершальній стадії роботи по створенню в ДерждорНДІ органу сертифікації дорожньо-будівельних матеріалів.

· Створення та випуск нових ефективних модифікаторних добавок бітуму, таких як: адгезиви серії УДОМ та Дорам, комплексний полімер Полідом.

· Розробка вимог та нормативів для спеціальних матеріалів та виробів, таких як: геосинтетичні полотна та сітки, фарби та термопластики для розмітки проїзної частини автомобільних доріг, гідроізоляційні матеріали, елементи облаштування автомобільних доріг з полімерних матеріалів (щити дорожніх знаків). Дослідження стандартними методами та оригінальними методиками ДерждорНДІ, властивостей широкого спектру дорожньо-будівельних матеріалів та виробів (кам’яних природних та штучних матеріалів, мінерального порошку, бітумів, гідроізоляційних матеріалів, відходів промисловості) з наступною розробкою пропозицій по поліпшенню їх якості та та застосуванню для певних видів дорожніх робіт.

· Розробка нових типів конструкцій дорожніх одягів, методів їх розрахунку на міцність та довговічність, визначення розрахункових характеристик дорожньо-будівельних матеріалів, параметрів навантаження.

· Виготовлення приладів та обладнання для контролю якості: термометрів для контролю температури асфальтобетону, обладнання для визначення світлоповертальних властивостей матеріалів для дорожньої розмітки та дорожніх знаків, приладу для визначення параметрів колеєутворення, комплекту обладнання для визначення приживлення тонкошарових покриттів та ін. Фахівці інституту готові надати допомогу в освоєнні виробництва нових матеріалів для облаштування автомобільних доріг.

· Аналіз аварійності на автомобільних дорогах України з виявленням і ліквідацією місць та ділянок концентрації дорожньо-транспортних пригод, надання консультативної технічної та правової допомоги при скоєнні дорожньо-транспортних пригод за умов незадовільного стану автомобільних доріг.

· Моніторинг, розробка та впровадження методичних посібників по обрахуванню енерговитрат в дорожньо-будівельному господарстві; розробка та впровадження галузевих загально-виробничих норм питомих витрат на основну продукцію в дорожній галузі.

· Удосконалення структури управління, системи фінансування, визначення пріоритетних напрямів інвестиційної політики та організаційних принципів лізингової діяльності у дорожньому господарстві.

· Розробка, створення, експлуатація, забезпеченням працездатності, економічний аналіз використання, випробування, моніторинг показників дорожньої техніки.

· Виконання проектних робіт з влаштування підпірних стінок, галерей, естакад, тунелів, мостів та мостових споруд.

 

1.5 Управління підприємством.

 

Директор ДерждорНДІ – Коваль Петро Миколайович.

Народився 1 травня 1955 року. Кандидат технічних наук, доцент, дійсний член Академії будівництва України, член-кореспондент Транспортної академії України, спеціаліст у галузі технічної діагностики транспортних споруд, автор більше 200 наукових праць.

 

Розділ 2

 

Нові технології

 

В умовах зростаючих навантажень та інтенсивності руху автомобільного транспорту актуальним питанням є збільшення терміну служби автомобільних доріг та покращення їх експлуатаційних властивостей. Цього мож­на досягти завдяки застосуванню нових, сучасних матеріалів та технологій.

За останні роки при будівництві, реконструкції та ремонті автомобільних доріг загального користування впроваджено модифіковані бітуми, бітумно-емульсійні технології, щебенево-мастиковий асфальтобетон, холод­ний ресайклінг, віброрезонансне руйнування існуючих цементобетонних покриттів, матеріали для захисту бе­тонних конструкцій та для розмітки доріг на основі холодного і гарячого пластику тощо. Збільшуються обсяги застосування геосинтетичних матеріалів. Під час будівництва і ремонту мостових споруд використовуються нові високоефективні гідроізоляційні матеріали.

В ряді областей проведено експеримент із впровадження технології стабілізації ґрунтів, що дає змогу буду­вати дороги і основи дорожніх одягів із місцевих матеріалів. Це значно знизить обсяги використання кам'яних матеріалів, які здебільшого привізні, та традиційних в'яжучих, зменшить транспортні витрати.

 

Спеціалістами відділу асфальтобетонів був проведений моніторинг дослідних ділянок автомобільних доріг України, побудованих з застосуванням нових матеріалів та сучасних наукоємних технологій. Метою роботи було визначення ефективності впровадження сучасних наукоємних технологій, нових матеріалів та особливості їх роботи в дорожніх конструкціях, шляхом вимірювання транспортно-експлуатаційних показників – міцності (модулю пружності), рівності та коефіцієнту зчеплення та випробування матеріалів в лабораторії.

Аналіз обстежень ділянок де впроваджені такі технології, як щебенево-мастиковий асфальтобетон, холодний ресайклінг, геосинтетичні матеріали, покриття влаштовані з емульсійно-мінеральних сумішей (тонкошарові технології), матеріал “Дізол” свідчить про те, що практично всі дефекти, що проявилися пов’язані з недотриманням технологій влаштування, неправильним вибором ділянок або порушенням рецептур.

.

 

2.1

Щебенево-мастиковий асфальтобетон – це ущільнена і охолоджена щебенево-мастикова суміш, яка складається з мінеральних матеріалів (щебінь, пісок і мінеральний порошок), стабілізуючої добавки та бітуму, від дозованих в заданих співвідношеннях і перемішаних в нагрітому стані.

Щебенево-мастиковий асфальтобетон є реальною альтернативою звичайному асфальтобетону, завдяки своїй каркасній основі та здатності забезпечувати високу щільність, зсуво-, тріщино-, та зносостійкість.

Можна виділити наступні переваги і недоліки даної технології технології:

Переваги:

· має стабільні показники коефіцієнтів зчеплення від 0,44 до 0,58;

· має високу тріщиностійкість покриття.

Недоліки:

· дефіцит щебеню кубовидної форми обов’язкового для використання;

· висока вартість.

 

 

Рис.2.1.1 Загальний вигляд ділянки з покриттям із ЩМА-15.

Рис. 2.1.2 Поверхня шару ЩМА-15 однорідна, бітумні плями та деформації відсутні

Рисунок 2.1.3 Автомобільна дорога Кіпті-Глухів-Бачівськ, км 1 – км 2, на покритті із ЩМА спостерігається колія.

 

2.2

Холодний ресайклінг — сучасний метод ремонту існуючого дорожнього одягу при втраті ним несучої здат­ності, коли традиційне перекриття асфальтобетоном малоефективне. За ресурсозбереженням цей метод не має собі рівних, оскільки передбачає використання матеріалу існуючого дорожнього одягу, зменшує транспортні витрати, завдає мінімальної шкоди навколишньому середовищу Технологія полягає у холодному фрезеруванні шарів дорожнього одягу з одночасним уведенням у відфрезеровану суміш в'яжучого (при необхідності додаєть­ся новий кам'яний матеріал та різні добавки), перемішуванні усіх компонентів, розподіленні отриманої суміші в шар певної товщини та його ущільнення. Метод холодного ресайклінгу був успішно застосований на багатьох автомобільних дорогах, у тому числі Київ-Ковель, Київ-Чоп, Київ – Харків -Довжанський, Олександрівка - Кіровоград-Миколаїв, Харків-Сімферополь тощо.

Найбільше розповсюдження отримала технологія холодного ресайклінгу з комплексним укріпленням бітумною емульсією і цементом з додаванням нового щебеневого матеріалу. Раціональний склад містить 3,5-4,5 % цементу, 2,0-3,0 % бітумної емульсії, від 20 до 30 % щебеневої суміші С-7.

Можна виділити наступні переваги і недоліки даної технології:

Переваги:

· забезпечує виконання робіт з матеріалів дорожнього одягу без транспортних витрат;

· забезпечує високий модуль пружності;

Недоліки:

· обов’язкове визначення існуючої конструкції та відбір матеріалу для підбору складу рецикльованої суміші;

· не має можливості попередньо визначити міцностні і деформативні характеристики шару;

· при зміні існуючої конструкції обов’язково виконувати повний підбір складу.

 

Рис. 2.2.1 Загальний вигляд ділянки, з шаром основи, влаштованим за технологією холодного ресайклінгу.

 

2.3

Геосинтетичні матеріали. Завдяки застосуванню нових геосентетичних матеріалів ростуть темпи будівельних робіт, підвищується якість та надійність дорожньої конструкції, економляться матеріальні ресурси за рахунок збільшення міжремонтних термінів, економії насипних матеріалів, зменшення транспортних витрат та техніки

Геосинтетичні матеріали застосовуються в будівництві у вигляді сітки, полотна, матів та мембран і можуть бути використані для армування, дренування, розділення і захисту в конструктивних шарах дорожнього одягу.

Рішення про застосування того чи іншого геосинтетичного матеріалу повинно вирішуватись для кожного окремого випадку на основі проведених розрахунків з урахуванням властивостей матеріалу.

Можна виділити наступні переваги і недоліки даної технології:

Переваги:

· геосинтетичні матеріали ефективні при укріпленні укосів в порівнянні з існуючими методами (засів трав, кам’яна засипка);

· ефективно в порівнянні з бетонуванням забезпечують загальну стійкість крутих укосів і ґрунтових стін;

· за рахунок армування геосинтетичними матеріалами зменшується товщина шарів дорожньої конструкції;

· ефективний матеріал для розділення конструктивних шарів дорожнього одягу;

· ефективне забезпечення перерозподілу внутрішніх навантажень в шарах асфальтобетонного покриття (забезпечення тріщиностійкості).

Недоліки:

· немає методики аналізу економічної ефективності використання;

· складно раціонально вибрати матеріал для конкретної конструкції.

 

Рис. 2.3.1 Влаштування підпірної стінки Просипання грунту між шарами геосинтетичного матеріалу підпірної стінки.

 

 

Рисунок 2.3.2 Поперечне зєднання двох рулонів і просочення надлишкової емульсії на поверхню георешітки.

 

2.4

Покриття влаштовані з емульсійно-мінеральних сумішей (тонкошарові технології)

З метою підвищення якості будівельних, ремонтних робіт та утримання автомобільних доріг застосовуєть­ся технологія нанесення тонкошарового покриття із використанням литих емульсійно-мінеральних сумішей ЛЕМС типу «Сларрі Сіл», яка не тільки дозволяє відновити зношений верхній шар, ліквідувати тріщини, підви­щити шорсткість покриття та його зносостійкість, але й виконує ізоляційні функції, захищаючи від тріщиноутворення, водонасичення, підвищує показники зчеплення та рівності, подовжує термін служби покриття на 3-4 роки. Укладений шар не потребує спеціального ущільнення, тому рух автотранспорту відновлюється вже через 1-1,5 години після робіт в залежності від погодних умов і властивостей компонентів.

Можна виділити наступні переваги і недоліки даної технології:

Переваги:

· герметизують покриття закриваючи тріщини;

· підвищують шорсткість та покращують зчіпні властивості покриття (коефіцієнтів зчеплення від 0,4 до 0,51);

· знижують шум;

· забезпечують високу рівність покриття.

Недоліки:

· відносно не великий термін служби в порівнянні з високою вартістю;

· повторюють нерівності нижнього шару.

Рис. 2.4.1 Автомобільна дорога Київ-Одеса, км 53+356 – км 57+404

На 1-й смузі правого проїзду, де влаштовано двошарове покриття «Сларрі-Сіл», спостерігається проступання бітуму.

Рис. 2.4.2 Автомобільна дорога Київ-Одеса, км 143-144. Тріщини на тонкошаровому покритті, влаштованому за технологією «Сларрі-Сіл».

2.5

Матеріал “Дізол” - бітумно-полімерна композиція, яка застосовується для герметизації асфальтобетонного покриття, попереджує його окислення, руйнування та утворення мікро тріщин.

За результатами обстеження виявлено, що цей матеріал герметизує не великі тріщини, тобто найбільший ефект від застосування данного матеріалу можна очікувати на початковій стадії утворення тріщин або їх попередження.

Можна виділити наступні переваги і недоліки даної технології:

Переваги:

· попереджає окислення асфальтобетонного покриття його руйнування та утворення мікро тріщин;

· підвищує водостійкість асфальтобетонного покриття.

Недоліки:

· висока вартість;

· мала довговічність на дорогах з великою інтенсивністю;

Рис. 2.5.1 Загальний вигляд ділянки автомобільної дороги Ульянівка-Миколаїв, км 219 - км 220 після нанесення на покриття матеріалу «Дізол»

 

Рис. 2.5.2 Відбитки від коліс транспорту на покритті після нанесення матеріалу «Дізол»

2.6 Віброрезонансна технологія

 

На даний час в Україні знаходиться в експлуатації близько 2860 км автомобільних доріг з цементобетонним покриттям, проектування яких здійснювалось під навантаження значно менші тих, які діють на покриття в даний час. Значна частина цементобетонних покриттів вичерпали свої можливості з точки зору забезпечення рівності і комфортності руху, потрібного коефіцієнту зчеплення, несучої здатності.

Руйнування цементобетонних покриттів прискорюється внаслідок дії води і соляних розчинів, яка посилюються при перекритті захисними шарами типу поверхневих обробок,

При відновленні цементобетонних покриттів нарощуванням шарів асфальтобетону часто з’являються відображені тріщини у місцях швів, тріщин, околів, копіюються місця руйнувань.

Більш позитивні результати досягаються при влаштуванні по цементобетонному покритті:

- товстих шарів асфальтобетонного покриття (16 см і більше);

- якісного ремонту цементобетонного покриття;

- відновлення роботи деформаційних швів;

- влаштування тріщино-перериваючих шарів (наприклад з чорного щебеню);

- використання спеціальних прошарків (ударопоглинаючих, геотекстилю, мастик, з модифікованого асфальтобетону з добавками полімерів типу СБС більше 7 %, асфальтобетону з добавками гуми тощо).

Віброрезонансне руйнування — це відновлення дорожнього покриття шляхом повного подрібнення цементо­бетонної плити на окремі малі уламки, які використовуються як основа для дорожнього одягу з асфальтобетон­ним покриттям. Це найбільш сучасна та ефективна технологія, яка запобігає утворенню тріщин у верхніх шарах покриття за рахунок зняття напруження у зруйнованому цементобетоні.

На даний час в Україні застосовується обладнання RB-500 компанії Resonans Machines, Inc (США). Маса вібролому – 25 т, ширина 2,1 м, довжина 7,62 м. Обладнання працює за принципом передачі вібраційного навантаження від балки з кованої сталі шириною 3,81 м до цементобетонного покриття і співпадання коливання робочого органу з власними коливаннями цементобетонної плити.

Робочий орган коливається з амплітудою 2,5 см і частотою 44 Гц і створює вузько направлене навантаження 0,9 тс. Параметри роботи вібролому встановлюється процесом, який забезпечує зміну частоти коливань і амплітуди під час кожного циклу.

Особливостями резонансного віброруйнування є нерівномірність розмірів фрагментів подрібненого цементобетону по товщині шару. На поверхні розмір фракцій дрібніше і не перевищує 40-80 мм, тобто розмір звичайного щебеню. Ближче до основи розмір фракцій збільшується і руйнування цементобетону стає тріщиноподібним. Нижня частина цементобетону зберігає свою початкову поверхню. Максимальний розмір фрагментів не перевищує 30 см.

Віброрезонансна технологія забезпечує повне руйнування цементобетону, гарантоване зберігання цілісності підстиляючих шарів основи, а також постійну міцність по всій поверхні руйнування.

Система відновлення дорожнього одягу за методом віброруйнування включає такі основні етапи:

- влаштування системи крайового дренажу;

- руйнування цементобетонного покриття низько амплітудним високочастотним вібромолотом;

- видалення слабких місць і заміна їх сумішами, укріпленими цементом;

- влаштування вирівнюючого шару;

- влаштування асфальтобетонного або цементобетонного покриття.

До початку робіт з віброруйнування цементобетонного покриття повинні бути виконані підготовчі роботи:

- розбирання узбіч;

- влаштування основи нових узбіч;

- видалення з поверхні цементобетонного покриття шарів з асфальтобетону і поверхневої обробки;

- видалення ремонтних карт з асфальтобетону.

В Україні віброрезонансне руйнування вперше використали на автомобільній дорозі Кіпті — Глухів — Бачівськ і на даний час тріщиностійкість забезпечена.

Основною характеристикою під час розрахунку конструкції дорожнього одягу є модуль пружності шару з подрібненого цементобетону.

Технології руйнування цементобетонного покриття доцільно застосовувати, коли більше 20 % цементобетонних плит мають пошкодження (сколи, проломи, косі тріщини, руйнування деформаційних швів, вибоїни тощо).

Ця технологія є наукоємною і потребує постійного коригування технологічного процесу, визначення властивостей первинного і отриманого матеріалу, зміни конструкції, вимірювання характеристик і порівняння їх з розрахунковим та науковим супроводом при влаштуванні.

 

 

Розділ 3

 

Технології таких матеріалів, як гусасфальт, епоксиасфальт, стабілізатори ґрунтів, пінобетон, захисна фарба на основі базальту (VMX-Базальт) досліджені не достатньо, так як не набули широкого застосування. Кількість та протяжність ділянок з застосуванням цих технологій дуже мала. Їх впровадження слід виконувати тільки з провідною установою ДерждорНДІ

Гусасфальт

На сьогоднішній день в Україні існує тільки один об’єкт де використовується технологія “гусасфальт” - автодорожній міст через Гавань підпорядкований архітектурним спорудам і має схему 35+45+60+75+60+45+35=355 м. Залізобетонну плиту об’єднано з коробчастими полігональними балками за допомогою гнучких упорів.

Міст через Гавань ведений в експлуатацію в 2007 р., але тільки його права смуга руху, причому вона має наступну конструкцію дорожнього одягу:

 

Дрібнозернистий асфальтобетон Тип В - 40 мм

Дрібнозернистий асфальтобетон Тип В - 40 мм

Піщаний асфальтобетон Типу Г - 40 мм

Гідроізоляція - 5 мм

Бетон плити

 

В 2008 р по лівій проїздній смузі руху моту через Гавань був влаштований “гусасфальт”, конструкція дорожнього одягу наступна:

 

Щебінь (0-5)

“гусасфальт” - 20 мм

“гусасфальт” - 40 мм

“гусасфальт” - 60 мм

Направляємо гідроізоляція - 5 мм

Грунт основи гідроізоляції

Бетон плити

 

Рис. 3.1.1 – Щойно укладений “гусасфальт”

 

Рис. 3.1.2 – Три шари гусасфальту та верхній шар гідроізоляції

 

Про дану технологію можна сказати наступне:

а) вона не сильно відрізняється від технології литих асфальтобетонів;

б) склад в’яжучого тримається в секреті фірмою що його укладає;

в) готове покриття візуально не дуже добре виглядає;

г) перевірити транспортно-експлуатаційні показники до впровадження мосту в експлуатацію нам не вдалося;

д) малі терміни експлуатації даної конструкції.

Епоксиасфальт

 

Ділянка автомобільної дороги Васьковичі-Шепетівка,

км 130 – км 130+100

 

У 2008 році на цій ділянці було влаштовано верхній шар покриття з епоксиасфальту. Епоксиасфальт – особивий вид асфальтобетону, який містить епоксискладові, які підвищують міцнісні та деформативні характеристики асфальтобетону.

 

У ДерждорНДІ проведені наукові дослідження з визначення фізико-механічних властивостей епоксиасфальту (табл.3.2.1)

 

Таблиця 3.2.1 - Фізико-механічні властивості епоксиасфальту

Склад епоксиасфальтної суміші:

 

Щебінь 5-20 мм - 37%

Відсів 0-5 - 58 %

Мінеральний порошок - 5 %

В’яжучі: бітум - 4,5 %

Епоксискладові - 1,5 %

 

Приготування епоксиасфальтної суміші здійснювалось на асфальтобетонному заводі ВАТ «Шляхи Полісся». Укладання суміші здійснювалось асфальтоукладачем Wogel, температура повітря при укладанні - +23 ^оС. Товщина шару – 5 см. Ущільнення виконувалось котками Вomag (7т), ДУ-47 (7 т) та Т-12 (12 т) за 7-8 проходів по одному сліду. Особливістю укладання епоксиасфальтної суміші є необхідність дотримання температурного режиму при приготуванні суміші та недопустимість тривалих пауз при подачі епоксискладових. Перевищення температури призводить до швидкого протікання реакції між епоксискладовими і, як наслідок, твердіння суміші та втрати її пластичності (після повторного роз рихлення суміші епоксизв’язки руйнуються і втрачається ефект модифікації).

Рис. 3.2.1 - Загальний вигляд ділянки з покриттям із епоксиасфальту. Поверхня покриття має нерівності, пов’язані з відпрацюванням технології та температурного режиму влаштування і укладання епоксиасфальту.

 

3.3 Стабілізатори грунтів

 

Стабілізація ґрунтів з метою поліпшення міцності та водостійкості, найчастіше пов’язується з застосуванням цементу, вапна, золи уносу, бітумною емульсією. Це традиційні в’яжучі матеріали, які вже давно використовуються для укріплення (стабілізації) грунтів.

Разом з тим комерційні організації пропонують різноманітні нетрадиційні добавки для стабілізації/модифікації ґрунту, такі як полімерні емульсії. Виробництво емульсій являє собою величезну комерційну індустрію. Більшість полімерних продуктів, використовуваних для стабілізації ґрунту, є сополімерами на основі вінілацетату або акрилу.

 

3.3.1 Результати моніторингу ділянок автомобільних доріг з використанням стабілізаторів грунтів

У Миколаївській області у 2007 році проводилось дослідне впровадження технології стабілізації ґрунтів. На автомобільній дорозі Зайчівське - Добра Надія - Ясна Поляна було влаштовано верхній шар земляного полотна із суглинистого ґрунту з використанням стабілізатору ґрунту SoilTac ТОВ «Прайм менеджмент». Ефект стабілізації ґрунтів обумовлений розпадом емульсії (випаровуванням води) і твердненням полімеру.

Рис. 3.3.1 Стан шару ґрунту, обробленого стабілізатором SoilTac, після висихання, вересень 2008 року

Шар покриття влаштовано за методом поливу розпушеного ґрунту водним розчином SoilTac, концентрацією 1:8. Для двох ділянок по 150 м було використано 2 т стабілізатора SoilTac, формування шару відбувалось в суху погоду. Спочатку, при відсутності дощів, шар стабілізованого ґрунту мав досить високі характеристики міцності. Під дією атмосферних опадів міцність земляного полотна різко знизилась від 407 МПа до 110 МПа, з’явились деформації - колія та сітка тріщин, а в осінньо-зимовий період дослідна ділянка із стабілізованого шару ґрунту земляного полотна повністю втратила несучу здатність. Лабораторні дослідження показали, що зразки з ґрунтів, оброблених SoilTac, не витримують випробування на водонасичення і в короткий час втрачають несучу здатність.

Обстеження, проведене 23.01.2008р. показало утворення колії глибиною до 100-120 мм і повне руйнування верхнього шару на дослідній ділянці (рис. 3.3.2).

Рис. 3.3.2 Стан дослідної ділянки, з верхнім шаром, влаштованим за технологією стабілізації грунту SoilTac, 23.01.2008р

 

3.4 Пінобетон

Для визначення фактичного модуля пружності пінобетонної основи, відпрацювання технології будівництва основ з даного матеріалу а також з метою перевірки експлуатаційного стану на території ООО “Снабжение”, м. Одесса була побудована дослідна ділянка.

Мета даного дослідження - визначення фактичного модуля пружності пінобетону.

Досліджуваний матеріал - пінобетон марки Д800 і Д1200.

Нижче приведені конструкції, які були запроектовані (рис. 8.1):

 

Товщини шарів пінобетону - 18 і 20 см. Вибір товщини пояснюється наближенням до існуючих типових конструкцій, попередніми розрахунками і з міркувань перевірки теплотехнічних характеристик. А також товщина 15 см є мінімальною згідно ВБН В.2.3-218-008-97, що дозволяє робити відбір кернів з конструкції згідно нормативів. З метою подальшого зниженням витрат на матеріали в конструкції були включені сітки різних типів.

Рис. 3.4.1 Процес будівництва дослідної ділянки

 

Пінобетон це абсолютно новий матеріал для українських доріг. Спрощення технології порівняно з традиційним монолітним цементобетоном, велика довговічність і вдвічі менша об’ємна вага в порівнянні з щебеневими основами, - це ключові переваги технології пінобетону. Подальший розвиток композиційних матеріалів на базі пінобетону, армування різними волокнами, сітками дозволяє одержати матеріали з покращеними міцнісними і деформаційними характеристиками, утилізувати відходи промисловості, використовувати місцеві матеріали. Тому технологію пінобетону і композитних матеріалів на його основі на сьогодні можна вважати перспективною.

Безумовно технологія за якою готували пінобетон має багато недоліків (ручна праця, точність дозування матеріалів, малий об’єм приготування суміші, не організований підвіз матеріалів), але метою даних досліджень є перевірка фізико-механічних і експлуатаційних характеристик пінобетону.

Слід розвернути ширше дослідне застосування подібних матеріалів в дорожньому будівництві - для відпрацювання технології пристрою влаштування шарів дорожнього одягу, усунення недоліків існуючої технології і її вдосконалення.

Дослідження за даною ділянкою продовжуються. Ведуться візуальні обстеження, планується так само перевірка модулів пружності, причому як статичного так і динамічного, відбір кернів і перевірка фізико-механічних властивостей по них.

3.5 Захисна фарба на основі базальту

Антикорозійні полімерні покриття на базі активованої базальтової луски VMX-Базальт – це новий матеріал для захисту металоконструкцій, будівельних конструкцій, обладнання, яке працює в умовах інтенсивної корозії під впливом агресивних середовищ та/або абразивного зносу.

Виробники проводили випробування цього матеріалу в різних кліматичних умовах. При випробуваннях отримані результати, що довговічність експлуатації покриття в умовах жаркого клімату – 16 років, в умовах крайньої Півночі – 15 років.

Здатність покриття забезпечувати корозійний захист в критичних умовах підтверджено циклічними випробуваннями (90 циклів) в кліматичних камерах (вологи і соляного туману), а також впливу термічних ударів від мінус 60 ^оС до плюс 60 ^оС. При цьому відшарування покриття, утворення пузирів і тріщин не спостерігалось.

В залежності від призначення можна отримати гладку або шорстку зносостійку поверхню покриття. При цьому товщина покриття, в залежності від умов експлуатації, може складати від 0, 3 мм (одношарове покриття) до 5 мм (багатошарове покриття).

Такі властивості забезпечуються за рахунок ефекту – хімічного зв’язку між полімером і активованим наповнювачем. Такий зв'язок забезпечує поєднання властивостей полімеру і наповнювача коли у шарі товщиною 800 мкм формується біля 200 нашарувань АБЧ. Тільки за рахунок процесу активації базальтової луски її водопоглинання знижується у вісім разів, що також сприяє підвищенню захисних властивостей покриття. Застосування у покритті VMX-Базальтяк наповнювача матеріалу АБЧ знижує швидкість корозії у 9-10 разів за рахунок водо- і паропроникання у 6-10 разів в порівнянні з покриттями, в яких застосовують наповнювачі з інших матеріалів. При цьому, збільшується на 100 % зносостійкість і на 120 % ударна в’язкість. Покриття є стійким до знакоперемінних навантажень: розтягу і стиску.

Бетонні конструкції, захищені покриттям, витримують у два рази більше навантаження на згин, ніж без покриття.

Особливої підготовки перед нанесенням покриття не потрібно. Сліди вологи, мастила або іржі на поверхні конструкцій не впливають на захисні властивості покриття.

VMX-Базальтможна наносити на поверхню як вручну (кистью, шпателем, валиком), так і за допомогою апаратів без повітряного розпилення. Властивості цього матеріалу забезпечують можливість здійснювати процес нанесення покриття не тільки при будь-якій вологості атмосфери, але й виконувати нанесення захист конструкцій, за шпарування вибоїн, тріщин і склеювати під водою.

Таким чином, результати випробувань показують, що такі покриття дозволяють підвищити термін служби і зменшити витрати на обслуговування, поточні ремонти конструкцій і обладнання.

12.1 Автомобільна дорога Київ-Одеса, км 134+500 – км 141+800, правий проїзд (Київська область)

У 2008р. на поверхні металевого огородження проведено випробування захисної фарби Базальт.

Фарба використовувалась як підґрунтя перед розпилом звичайної фарби сірого кольору. Зовнішній вигляд VMX-Базальтв незатвердженому стані (ненаповненому) – в’язка маса темно-коричневогокольору. Термін експлуатації цього матеріалу – менше одного року, поки що про довговічність і корозійну стійкість цього матеріалу при нанесенні на поверхню металевого огородження говорити завчасно.

Рис. 12.1 Автомобільна дорога Київ-Одеса, км 137-км 138. Загальний вигляд металевого огородження

 

Висновок:

Всі вище наведені технології набули широкого поширення за останні роки і наданий час при їх застосуванні підрядним організаціям при будівництві та ремонті автомобільних доріг потрібно тільки дотримуватися розроблених нормативних документів. Ці технології є найбільш перспективними і здатні забезпечити високий рівень експлуатаційної надійності та довговічності дорожніх конструкцій. Тому їх потрібно розвивати і вдосконалювати.

 

ЩОДЕННИК ПРОХОДЖЕННЯ ПРАКТИКИ.

№” п/п	Найменування операції	Дата
1.	Прибув на підприємство. Ознайомлення з підприємством (функції, структура та ін.).	07.05.2012
2.	Пройшов інструктаж з техніки безпеки, ввідний інструктаж.	08.05.2012
3.	Відвідав музей Державного дорожнього науково-дослідного інституту імені М.П.Шульгіна	09.05.2012
4.	Брав участь у підборі складу щебенево-мастикового а/б	10.05.2012 - 12.05.2012
5.	Спостерігав за виготовленням ЩМА	12.05.2012 - 14.05.2012
6.	Займався модифікацією бітуму	14.05.2012
7.	Спостерігав за визначенням фізико-механічних властивостей зразків а/б.	14.05.2012 - 15.05.2012
8.	Збір необхідних матеріалів і документації, їх систематизація та впорядкування для оформлення звіту.	16.05.2012
9.	Складання та оформлення звіту по технологічної практики.	17.05.2012
10.	Перевірка звіту та щоденника по практиці керівником практики від підприємства. Завірення його підписами і печатками. Вибуття з місця практики.	18.05.2012