Катки для уплотнения асфальтобетонных смесей
Долговечность асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог и аэродромов зависит главным образом от правильности подбора и обеспечения состава смесей и их уплотнения в конструктивных слоях покрытия. Коэффициент уплотнения асфальтобетонных смесей (отношение плотности смеси в покрытии к плотности смеси при стандартном лабораторном уплотнении образцов) должен быть не ниже 0,98 в нижних слоях и не ниже 0,99 в верхнем слое покрытия.
Основной. спецтехникой для строительства и уплотнения асфальтобетонных смесей являются двухвальцовые вибрационные и комбинированные (вибровалец и скат пневмоколес) катки, дополняемые пневмоколесными и гладковальцовыми статическими катками.
Выбор размера катка
В соответствии с основными мировыми тенденциями развития дорожной техники типаж (количество типоразмеров) катков значительно увеличился. Выбор конкретного размера катка для имеющихся размеров работ расширился и одновременно усложнился. Выбор размера катка производится по его технологическим возможностям, важнейшими из которых являются максимальная толщина уплотняемого слоя асфальтобетонной смеси (указывается в уплотненном виде) и производительность катка (в т/час) при различных толщинах уплотняемого слоя.
Для упрощения выбора размера катка всю гамму вибрационных и комбинированных катков можно представить в виде нескольких типоразмеров: вибрационные катки в виде пяти типоразмеров - массой 0,6-1,0 т, 1,2-1,9 т, 2,5-4,0 т, 6,0-8,0 т, 0-12 т и комбинированные катки в виде трех типоразмеров - массой 2,5-4,0 т, 6,0-8,0 т, 9,0-12 т. Обобщенные данные различных фирм и подходов, характеризующие максимальные толщины уплотняемого слоя и производительность катков для перечисленных выше типоразмеров приведены в таблице 1.
Толщина уплотняемого слоя комбинированных катков аналогичной массы больше указанных в таблице цифр на 20-25 %, а производительность меньше указанных цифр на 10-15 %. За счет последовательного действия вибрации и пневмоколес комбинированные катки обеспечивают более равномерное употребление смеси по ширине и длине слоя.
Формирование состава отряда катков
На основании указанных технологических параметров разработаны рекомендации по составу отряда катков для обеспечения современных темпов работ (0,5; 1,0; 1,5 км/смену) при ширине укладки (3-4 и 7-8 м), представленные в таблице 2.
В таблице не приведены составы отрядов из катков массой 0,6-1,0 и 1,2-1,9 т, т.к. эти катки применяются для уплотнения асфальтобетонной смеси на тротуарах, при ямочном (карты до 5 кв. м) и островном (карты до 20-50 кв. м) ремонте и не применяются на укладке слоев асфальтобетона толщиной более соответственно 4 и 6 см.
Следует отметить, что при укладке "толстых" (толщиной более 7 см) слоев, при наличии неровностей на поверхности нижележащего слоя покрытия и при работе нескольких асфальтоукладчиков одновременно (при большой ширине укладки) рекомендуется в состав отряда дополнительно включать пневмонический каток для обеспечения большей равномерности уплотнения.
При укладке слоев асфальтобетонной смеси без боковых упоров (отсутствует бордюрный камень) в состав отряда рекомендуется дополнительно включать один-два статических (без вибрации) катка массой 10 т, работающих на укатке краев слоя, что обеспечивает поперечную ровность покрытия до самого края и отсутствие трещин по краю, т.к. под вибровальцем край полосы оплывает и трескается.
Хорошему оператору катка, вне зависимости от типа и марки машины, чтобы осуществлять её качественное техобслуживание и ремонт, рекомендуется пройти курсы повышения квалификации по специальности гидравлика.
Наиболее универсальными являются катки массой 6-8 т, которые при наличии одной-четырех машин, в отряде обеспечивают все приведенные темпы работ и при этом существенно (на 20-30%) дешевле катков массой 9-12 т. Их применяют при производительности асфальтобетонного завода от 100 до 240 т/час.
Катки массой 2,5-4,0 т применяются при малых темпах укладки асфальтобетонных смесей, т.е. при производительности асфальтобетонного завода до 60 т/час.
Катки массой 9,0-12,0 т применяются при высоких темпах работ и большой ширине покрытия, т.е. при производительности асфальтобетонного завода более 200 т/час.
Вибрационные катки
Вибрационные катки массой 0,6-1,0 т имеют одну частоту (50-57 Гц) и одну амплитуду (0,4-0,7 мм) вибрации и диаметр вальцев в пределах 0,4-0,55 м. Привод хода и вибрации механический и гидростатический. В основном эти катки имеют один двухвальный вибратор, установленный в жесткой раме катка и осуществляющий вертикальные вибрационные воздействия сразу на оба вальца и через них на уплотняемую смесь. Управление этих катков чаще всего ручное или за счет механического поворота двух пневмоколес, шарнирами соединенных с катком. Над пневмоколесами устанавливается сидение водителя. Комбинированные катки с парными вибрационными воздействиями этого типоразмера не выпускаются.
Вибрационные катки массой 1,2-1,9 т также имеют одну частоту (40-70 Гц) и одну амплитуду (0,3-0,5 мм) вибрации и диаметр вальцев в пределах 0,5-0,65 м. Гидростатический и механический приводы хода и вибрации используются очень редко. На катках этого типоразмера вибраторы устанавливаются в вальцах (в 2 или реже в 1) и каждый вибровалец отдельно воздействует на уплотняемую смесь. Вибраторы имеют один дебалансный вал. Рама катка состоит из двух полурам соединенных шарнирами. Управление катком осуществляется за счет поворота полурам относительно друг друга вокруг вертикального шарнира. Комбинированные катки с парными вибрационными воздействиями этого типа выпускаются очень редко (фирмы Bomag и Vibromax).
Вибрационные и комбинированные парные катки
Вибрационные и комбинированные катки массой 2,5-4,0 т выпускаются чаще всего как парные - с использованием одного двигателя, одной рамы и гидростатического привода хода и вибрации. Они имеют, как правило, одну частоту (45-67 Гц), амплитуду (0,3-0,6 мм) и диаметр вальца в пределах 0,7-0,85 м. На катках этого типоразмера вибраторы устанавливаются в обоих вальцах и имеют один добалансный вал. Рама катка состоит из двух шарнирно соединенных полурам и за счет их поворота вокруг вертикального шарнира осуществляется поворот катка. Только катки фирмы "Амкодор" и завода "Раскат" управляются поворотом одного (переднего) вальца вокруг вертикальной оси.
Вибрационные и комбинированные катки массой 6,0-8,0 т и 9,0-12,0 т также выпускаются как парные - с использованием одного двигателя, одной рамы и гидростатического привода хода и вибрации. Они имеют, за редким исключением, две частоты вибрации (в пределах 33/55-48/58), две амплитуды (0,5/0,2-0,82/0,42) и диаметр вальцов в пределах 1,1-1,2 м. На катках этих типоразмеров вибраторы устанавливаются в обоих вальцах и имеют один дебалансный вал. В конструкции используются два основных решения: жесткая рама с поворачивающимися вокруг вертикальной оси вальцами и рама, соединенная через вертикальный шарнир и обеспечивающая управление за счет поворота полурам вокруг вертикального шарнира.
Следует обратить внимание, что у вибрационных и комбинированных катков для уплотнения асфальтобетона амплитуды вибрации значительно (в два-три раза) меньше амплитуд вибрации у катков для уплотнения грунта. При таких амплитудах обеспечивается вибрационное уплотнение без отрыва вальца от смеси, т.е. уплотнение производится в безударном режиме, что делает поверхность гладкой (без трещин) и долговечной.
Конструктивные преимущества
На вибрационных и комбинированных катках ведущих фирм используется целый ряд конструктивных решений, повышающих безопасность, комфортность и технологическую приспособленность машин:
- хороший обзор места работ и установка защиты оператора при опрокидывании машины;
- защита окружающей среды и обеспечение комфортных условий работы оператора за счет снижения выбросов, шума и вибрации на рабочем месте оператора;
- автоматическое выключение привода вибратора перед остановкой катка;
- применение несколькими фирмами (Bomag - система Вариоматик и Hamm - горизонтальная, так называемая осциллирующая вибрация) направленной вибрации взамен круговой, что позволяет увеличивать нагрузку вальца на смесь при вертикальной вибрации или устранять вертикальное вибрационное воздействие при уплотнении смеси на мостах и путепроводах при горизонтальной вибрации;
- малая разница между шириной вибровальца и габаритной шириной катка, что обеспечивает работу у стенок и других подобных помех;
- обязательное наличие очистительных скребков и систем смачивания вальцев и пневмошин;
- возможность установки на катках массой от 3 т и более специального навесного оборудования (ролик и диск) для укладки смеси вплотную к стенам и для обрезки кромки уплотненной полосы.
Основные требования
Всегда основным принципиальным требованием к каткам для уплотнения асфальтобетонных смесей являлось и является сегодня - требование высокой надежности. При работающих асфальтобетонном заводе и асфальтоукладчике выход из строя катка приводит к гибели уложенной асфальтобетонной смеси, т. к. даже в летнее время 1,2-2,0-кратный часовой перерыв в уплотнении смеси, приводящий к снижению ее температуры до 80 градусов Цельсия, делает невозможным уплотнение до требуемых величин.
Поэтому при небольшом расчетном количестве катков в отряде производители работ всегда включают в состав отряда один-два дополнительных катка. Это еще раз подтверждает, что повышение надежности катков для уплотнения асфальтобетонных смесей и на обозримое будущее является одним из основных направлений развития этих машин, как основы снижения стоимости работ при их гарантированном качестве. Диагностику и ремонт катков лучше проводить у прфессионально занимающихся этим специалистов.
На рынке дорожной техники РФ наиболее известны: отечественные катки завода "Саста" (г. Сасово) с фирмой Vibromax; белорусские катки фирмы "Амкодор"; зарубежные катки фирм Bomag, Weber, Hamm, Vibromax (Германия); фирмы Caterpillar, Ingersoll-Rand (США); фирма Dynapac (Швеция); фирма Bitelli (Италия) и фирма Stavostroy (Чехия).
Надежность прежде всего
Основным требованием к каткам для уплотнения асфальтобетонных смесей всегда было и остается сегодня требование высокой надежности. При работающих асфальтобетонном заводе и, особенно, асфальтоукладчике выход из строя катка приводит к гибели уложенной асфальтобетонной смеси, т. к. даже в летнее время полутора-двухчасовой перерыв в уплотнении смеси приводит к снижению ее температуры до 80 градусов С и ниже и невозможности ее дальнейшего уплотнения до требуемых величин.
Поэтому при небольшом расчетном количестве катков в отряде производители работ всегда включают в состав отряда один-два дополнительных катка. Это еще раз подтверждает, что повышение надежности катков - одно из основных направлений развития этих машин как основы снижения стоимости работ при гарантированном их качестве.Ремонтом гидропривода катка самостоятельно лучше не заниматься, а воспользоваться услугами хороших специалистов.
Широта предложения
На российском рынке дорожной техники наибольшую известность приобрели: отечественные катки завода "Раскат" (г. Рыбинск); катки совместного производства завода "Саста" (г. Сасово) и фирмы Vibromax (Германия); белорусские катки фирмы "Амкодор"; зарубежные катки фирм Bomag, Webel, Hamm и Vibromax (Германия); Caterpillar и Ingersoll-Rand (США); Dynapac (Швеция); Bitelli (Италия) и Stavostroy (Чехия).
