На смеси с высокой температурой каток будет «тонуть», образуя волны и трещины, а укатка остывшей смеси будет не только бесполезной, но может оказаться вредной из-за возможных разрушений щебня.

На эффективность уплотнения оказывает влияние соотношение толщины укладываемого слоя и максимального размера зерен заполнителя смеси. Если толщина слоя меньше двух максимальных размеров зерен смеси, то достичь требуемой плотности практически невозможно. Кроме того, поверхность слоя будет иметь неоднородную текстуру вследствие того, что выглаживающая плита асфальтоукладчика будет «тащить» за собой крупные зерна, образуя при этом продольные борозды.

Тип уплотняющего оборудования оказывает принципиальное влияние на степень уплотнения смеси. В практике строительства применяют три типа уплотняющего оборудования: катки статического действия с гладкими вальцами и на пневматических шинах, катки вибрационного действия (виброкатки).

Катки статического действия. Широкое распространение получили самоходные гладковальцовые катки статического действия, которые просты по конструкции и надежны в эксплуатации (табл. 10.14). Они классифицируются по массе: на легкие — 5—6 т; средние — до 8 т и тяжелые — более 10 т.

Важный фактор качества уплотнения слоя — назначение рациональных режимов работы катка: скорости движения и количества проходов по одному следу.

Чем быстрее движется каток, тем меньше времени он оказывает давление на смесь. В результате в ней могут не полностью развиться вязкопластичные деформации, определяющие величину изменения плотности после прохода катка.

Катки статического действия должны двигаться со скоростью 1,5-5 км/ч. При выполнении первых проходов принимается минимальная скорость движения 1,5—2,0 км/ч, на промежуточном этапе уплотнения — 3— 5 км/ч и на заключительном — 2-3 км/ч.

Синхронность работы асфальтоукладчика и катков обеспечивают изменением скорости укатки или числа проходов катка по одному следу в рекомендуемом диапазоне. Требуемое количество проходов зависит от типа смеси, ее температуры и толщины укладываемого слоя. Чтобы уточнить требуемое число проходов катка по одному следу, необходимо произвести пробную укатку слоя.

Катки на пневматических шинахчаще применяются на промежуточном этапе уплотнения асфальтобетонного слоя, иногда на предварительном и заключительном этапах. Уплотняющее воздействие катка на слой зависит от нагрузки на колесо, давления в шине и ее жесткости. Изменяя давление в шине, можно регулировать величину контактных давлений в зависимости от температурного состояния асфальтобетонной смеси и степени ее уплотнения.

Катки вибрационного действия (виброкатки). Эти катки могут работать в трех режимах: в режиме статического воздействия на уплотняемый материал (вибраторы отключены), в режиме комплексного воздействия (один валец оказывает на материал статическое воздействие, а второй — вибрационное) и в вибрационном режиме (вибраторы на обоих вальцах включены).

Виброкатки оказывают на уплотняемую смесь статическое и вибрационное воздействие. Статическое действие определяется массой, приходящейся на валец, а вибрационное — величиной возмущающей силы, обусловленной вращением эксцентриков. Эффективность уплотнения определяется колеблющейся массой вальца, амплитудой и частотой колебания.

Обычно величина амплитуды составляет 0,2-0,8 мм, а частота колебаний 25-58 Гц. Величина амплитуды колебания зависит от толщины уплотняемого слоя. При уплотнении тонких слоев (4-6 см) рекомендуется работать на малых амплитудах. С увеличением толщины слоя амплитуду колебания следует повышать.

Частоту колебания вибровальца назначают с учетом типа уплотняемой смеси, ее температуры и скорости движения катка. С ростом содержания щебня в асфальтобетонной смеси, а также рабочей скорости виброкатка рекомендуется увеличивать частоту колебания вальца.

Рекомендуемые скорости виброкатков: на начальном этапе уплотнения — 3—5, на промежуточном — 4—6 км/ч.

При использовании асфальтоукладчиков с трамбующим брусом и виброплитой (типов ДС-155, ДС-48, ДС-113, ДС-114) рекомендуется уплотнять смеси высокоплотного и плотного асфальтобетонов типов А и Б, а также пористого и высокопористого с содержанием щебня свыше 40% сначала гладковальцовым катком массой 10-13 т, катком на пневматических шинах массой 16 т или вибрационным катком массой 6—8 т (4—6 проходов), а затем гладковальцовым катком массой 11—18 т (4—6 проходов); смеси плотного асфальтобетона типов В, Г и Д, а также высокопористого песчаного, пористого и высокопористого с содержанием щебня менее 40% сначала гладковальцовым катком массой 6—8 т или вибрационным катком массой 6-8 т с выключенным вибратором (2—3 прохода), а затем гладковальцовым катком массой 10-13 т (6-8 проходов), катком на пневматических шинах массой 16 т или вибрационным катком массой 6-8 т с выключенным вибратором (4—6 проходов) и окончательно — гладковальцо-вым катком массой 11-18 т (3-4 прохода).

При использовании асфальтоукладчиков с трамбующим брусом и пассивной выглаживающей плитой (типов ДС-126А, ДС-143) следует уплотнять смеси плотного асфальтобетона типов В, Г и Д, а также пористого и высокопористого асфальтобетонов с содержанием щебня менее 40% и высокопористого песчаного сначала гладковальцовым катком массой 6-8 т или вибрационным катком массой 6-8 т с выключенным вибратором (2-3 прохода), затем катком на пневматических шинах массой 16 т (6-10 проходов) или гладковальцовым катком массой 10—13 т (8—10 проходов), или вибрационным катком массой 6—8 т с выключенным вибратором (3—4 прохода) и окончательно — гладковальцовым катком массой 11—18 т (4—8 проходов).

Рис. 10.8. Схема уплотнения асфальтобетонной смеси катками:
а — при работе одним асфальтоукладчиком; б — двумя асфальтоукладчиками или одним на всю ширину покрытия; цифры в кружочках обозначают номера проходов катка; заштрихованная часть — уложенное покрытие

Уплотнение асфальтобетонной смеси должно выполняться при рациональном температурном режиме. При укладке полосы из смеси типов А и Б первые проходы катка необходимо производить сразу же за асфальтоукладчиком. Смеси типов В, Г и Д начинают уплотнять с некоторым перерывом, продолжительность которого определяется способностью слоя смеси выдерживать уплотняющую нагрузку не сдвигаясь.