Микросюрфейсинг и Сларри Сил — эмульсионно-минеральные смеси для защиты дорог: их применение и преимущества

Поверхностная обработка дороги для защиты от износа проводилась в Украине давно. Правда выглядело это не так, как сейчас. В самую жару, когда от солнца асфальт становился мягким, асфальтовые трассы заливали жидким битумом, а сверху засыпали щебнем средней крупности.

Такой ремонт дорог в Украине путем обработки давал неплохие результаты. Восстанавливалось покрытие, затягивались трещины в асфальтобетоне, дороге возвращалась «цепкость». Благодаря обновлению защитного слоя срок службы асфальтобетона рос. Поверхность дороги становилась ровной и черной.

Но от такого способа обработки отказались: с одной стороны — из-за вреда, который этот способ ремонта наносил машинам и экологии. С другой — из-за повышения качества асфальтобетонных смесей уменьшилась экономическая эффективность обработки.

Новая форма меняет содержание

В последние годы интерес к защитным покрытиям снова возрос. Прежде всего потому, что с их помощью можно быстро и сравнительно недорого восстановить эксплуатационные свойства и продлить срок от строительства до капитального ремонта. Разработки ученых и развитие технологий дорожного строительства дали для этого новые средства. Они безопасны и для машин, и для природы.

Если говорить в целом, то типичный состав ЛЭМС следующий:

• каменный заполнитель (песок, щебень, гравий);
• эмульсии дорожные битумные;
• цемент;
• специальные добавки, которые регулируют скорость распада эмульсии;
• вода.

То есть, пока вода препятствует слипанию каменного материала и битума, смесь подвижна. Как только водная прокладка «уходит», эмульсия распадается, битум прочно сцепляется с зернами заполнителя и связывает материал в твердую массу. ЛЭМС готовится и укладывается в холодном виде. Как правило, смесь уплотняется сама, без внешней помощи.

В США шламовые изолирующие слои начали использовать в конце сороковых годов прошлого века — в Калифорнии. Их назвали «Slurry Seal». Сейчас технология Сларри Сил (Slurry Seal) и ее развитие — Микросюрфейсинг (Micro-Surfacing) в числе самых популярных.

Сларри Сил и Микросюрфейсинг — технологии обработки дорожного покрытия литыми эмульсионно-минеральными смесями, которые укладываются с помощью специального оборудования, и увеличивают срок службы дорожного покрытия, защищая его от износа.

Их отличие заключается в скорости распада эмульсии, которая используется, и твердения смеси, а также, в толщине слоя, который укладывается за один проход. Также для их укладки используется различное оборудование.

Тонким прочным слоем

Технология Сларри Сил обеспечивает процесс восстановления качества покрытия с помощью тонкослойной смеси. У нее очень высокие адгезионные свойства. Поэтому смесь плотно прилипает к изношенной поверхности полотна. Однако, перед нанесением смеси старый асфальт надо хорошо подготовить — вымыть, очистить от пыли и грязи. Чтобы те не препятствовали слипанию.

Сларри Сил применяют для следующих целей:

▪️ заливка небольших трещин, герметизация еще крепкого, но потрескавшегося и окислившегося покрытия;

▪️ защита дорожной одежды от проникновения внутрь воды;

▪️ улучшение текстуры поверхности и сцепки с дорогой;

▪️ защита верхнего слоя от износа и повышения его долговечности;

▪️ снижение шума при движении машин.

Технология Сларри Сил бывает трех типов. Отличие между ними заключается во фракциях заполнителей.

Итак, может использоваться:

1. Очень мелкий щебень. Это позволяет эмульсии хорошо проникать в трещины и щели, образовавшиеся в дорожном покрытии. Применяется при реконструкции автомобильных дорог с малой интенсивностью движения.
2. Щебень средних размеров. Покрытие получается более твердое и может работать на средне загруженных дорогах.
3. Крупные фракции заполнителя. Это позволяет ремонтировать дорожное покрытие с большими трещинами и незначительными разломами. Твердая масса выдерживает большие нагрузки.

Для приготовления смесей применяют хорошо промытый каменный материал.

Толщина покрытия Сларри Сил — от 1 до 1,5 размера каменных зерен, то есть до 8 мм. В смеси применяется материал однородный по гранулометрическому составу. При увеличении толщины (для улучшения механических свойств и устойчивости к сдвигу) применяются латексные модификаторы. Смесь имеет высокое поверхностное натяжение и относится к самовыравнивающимся.

С помощью Сларри Сил можно выровнять незначительную колейность и продольные деформации профиля. Так как в затвердевшей массе практически нет пустот, она хорошо сопротивляется сдавливанию под колесами автомобиля. В Сларри Сил применяют «эмульсии быстро схватываются». После нанесения покрытия, движение можно открывать через 1-4 часа.

Больше слой, шире применение

Микросюрфейсинг появился как дальнейшее развитие Сларри Сил. С его помощью создают достаточно толстое и прочное покрытие износа. Микросюрфейсинг можно укладывать в два слоя по 25-30 мм. В некоторых случаях общая толщина достигает 75 мм.

При технологии Микросюрфейсинг применяется больший каменный материал. Вяжущие связывают его еще сильнее, чем в Сларри Сил. Покрытие без деформации выдерживает большую нагрузку. Для лучшей устойчивости к сдвигу, в смесях применяют латекс.

Микросюрфейсинг применяют:

• для устранения колейности, исправления незначительных дефектов профиля;
• для расширения обочин;
• во всех случаях, где можно применять Сларри Сил.

Микросюрфейсинг относятся к числу «эмульсий быстрого открытия движения». Они застывают всего за 30-60 минут. Если покрытие укладывается в два прохода, то при первом закрываются трещины и выравнивается поверхность. Второй рекомендуется проводить не ранее чем через сутки. А когда ремонт закончен, движение можно открывать уже через 30 минут. При этом, на час скорость езды ограничивается до 40 км/ч.

Обработка ЛЭМС восстанавливает изношенный верхний слой, выполняющий функции гидроизоляции и связывает края трещин, останавливая их развитие, а также улучшает сцепление колес с дорогой.

Основные преимущества Сларри Сил и Микросюрфейсинга

Расскажем подробнее о достоинствах обеих технологий.

1. Обе технологии предназначены для предотвращения разрушения дорожного покрытия. Позволяют быстро восстановить его эксплуатационные характеристики.
2. Их можно укладывать с высокой скоростью — 3-6 км/ч.
3. При их укладке не нужно переставлять бортовой камень.
4. Обе смеси работают как протектор — для профилактики износа верхнего слоя.
5. Эти смеси более устойчивы, чем асфальтобетон к колееобразованию и водонасыщению. Их можно укладывать при низких температурах. Это расширяет сроки дорожно-строительного сезона.
6. Покрытие Сларри Сил и Микросюрфейсинг выдерживают большие нагрузки и интенсивность движения. Средний срок их службы — 3 года.

Оборудование для укладки ЛЭМС

Состав Сларри Сил и Микросюрфейсинг каждый раз подбирается индивидуально в дорожной лаборатории. Учитываются свойства заполнителя, битума и отвердителей, чтобы составляющие хорошо «схватились» и эмульсия распалась в заданный срок.

Для укладки смесей не подойдет обычный асфальто- или бетоноукладчик. Оба вида смесей укладывают однопроходным мобильным укладочным комплексом. В нем же идет и приготовление эмульсии. Компоненты в заданной дозировке, каждый со своего бункера поступают в смеситель составителя. На приготовление эмульсии уходит не более минуты. Готовая смесь подается в распределительный бункер. Из него масса укладывается по заданной толщине и ширине.

Первую машину циклического действия для нанесения смесей изготовила фирма Slurry Seal Incorporated of Waco (Техас) в конце шестидесятых годов прошлого века. Агрегат базировался на автомобильном шасси. Новые технологии бурно развивались в Америке, Европе и других частях света. С 80-90 гг уже европейские компании стали доминировать в проектировании и изготовлении техники для Micro-Surfacing.

Сейчас укладочные машины производят в США, Европе и Китае. Агрегат может быть самоходным или смонтированным на грузовом автомобиле. Наиболее распространены смесители-укладчики марок VSS (Valley Slurry Seal), RES (Rayner Equipment Systems), Breining, Bergkamp, ​​WEIRO, Breining Fayat Group, Metong, Sinoroader, XRMC. Например, машина МinimacCR-1000 работает непрерывно и укладывает в минуту до 1,5 т массы.

Более производительная XRMC MS9B оборудована двумя смесительными валами и за то же время укладывает до 2,5 т. Наиболее производительные машины укладывают в минуту до 4 тонн. Объем разделенного на секции бункера может достигать 14 м3. Чаще всего полоса имеет ширину до 4 м, иногда — до 4,98 м.

В Украине есть и потребность, и технологии, и оборудование

Об истории применения ЛЭМС в Украине интернет-порталу ЗАПОВНЮВАЧІ рассказал Президент Национальной ассоциации дорожников Украины Николай Березовский.

 Он отметил, что в Украине технологии Сларри Сил и Микросюрфейсинг начали применять почти четверть века назад.

Среди крупнейших — ремонты:

▪️ 1996 — 1997 гг. — участков на автодорогах Киев-Одесса и Ростов-Одесса (СП «Джирджис»);

▪️ 1999 г. — отрезка в 4,5 км на дороге Киев-Одесса (фирма C.S. BITUNOVA, Словакия);

▪️ 1999 г. — цементобетонного покрытия полосы аэропорта «Борисполь» (C.S. BITUNOVA, Словакия и RASCHIGAG, Германия);

▪️ 2001 г. — 3-километрового участка дороги Киев-Одесса (СП «БИТУНОВА УКРАИНА»); ремонт дорог в Ровенской области (ЗАО «Луцкавтодор»), подъезда к автодороге Киев-Боярка.

В течение этих лет украинские специалисты получили опыт устройства покрытий с эмульсионно-минеральными смесями. И уже в 2008 году институт «Укрдортехнология» подготовил Технологические карты «Устройство тонкослойных покрытий при текущем ремонте автомобильных дорог».

Зарубежная практика показала: если вовремя вложить деньги в укрепление дороги, это сэкономит в шесть раз больше, чем придется потратить на повторное асфальтирование дорог после того, как покрытие разрушится. Сейчас и в предстоящие годы объемы ремонта старых и строительства новых автодорог в Украине растут. Поэтому и экономическая целесообразность применения технологий ЛЭМС будет расти.