Патент на изобретение №2347031

(54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ И ГИДРОИЗОЛЯЦИИ ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ (ВАРИАНТЫ)

(57) Реферат:

Изобретения относятся к способам упрочнения и гидроизоляции мощеных поверхностей, таких как покрытия дорог и автомобильных стоянок. Технический результат: создание усовершенствованного способа упрочнения и гидроизоляции дорожного покрытия, в том числе способа ремонта таких дефектов, как трещины в мощеной поверхности. Способ упрочнения и гидроизоляции дорожного покрытия включает в себя следующие операции: нанесение слоя разжиженного асфальта на поверхность; нанесение упрочняющего мата поверх поверхности, причем упрочняющий мат имеет первый слой, содержащий нетканый мат, изготовленный из смеси минеральных и полимерных волокон, и второй слой минеральных волокон, прикрепленный к первому слою, при этом разжиженный асфальт проникает в упрочняющий мат и пропитывает его с образованием водозащитного барьера, причем упрочняющий мат имеет достаточную степень пористости для возможности проникновения разжиженного асфальта в него с его пропитыванием и поглощает, по меньшей мере, около 0,32 л/м² разжиженного асфальта; и нанесение слоя материала для дорожного покрытия поверх упрочняющего мата. Также описаны варианты способа упрочнения и гидроизоляции дорожного покрытия, а также способ ремонта дорожного покрытия с удлиненной трещиной. 5 н. и 29 з.п. ф-лы, 5 ил.

Область применения изобретения

Настоящее изобретение в общем имеет отношение к созданию способов упрочнения и гидроизоляции мощеных поверхностей, таких как покрытия дорог и автомобильных стоянок, а более конкретно к способу, который предусматривает использование для этого упрочняющего мата.

Предпосылки к созданию изобретения

Мощеные поверхности, такие как покрытия дорог и автомобильных стоянок, обычно конструируют с верхним поверхностным слоем асфальтового материала для дорожного покрытия. С течением времени мощеная поверхность обычно разрушается под действием движения транспорта, циклических воздействий температуры и других воздействий окружающей среды. В мощеной поверхности могут развиваться трещины, которые могут распространяться и вызывать дальнейшее разрушение. Вода может проникать в дорожное покрытие через трещины и вызывать дополнительное разрушение.

Поврежденное дорожное покрытие обычно ремонтируют при помощи нанесения нового поверхностного слоя материала для дорожного покрытия поверх поврежденных участков или поверх всего дорожного покрытия. Однако часто после того как на дорожное покрытие, которое имеет трещины, нанесен новый поверхностный слой, этот слой трескается непосредственно поверх трещин в старом покрытии. Такое явление известно, как “отраженное растрескивание”. Одной из возможностей решения этой проблемы является наложение более толстого нового поверхностного слоя, однако это не очень эффективно.

Уже известны попытки использования различных упрочняющих материалов и способов упрочнения для предотвращения образования трещин или для ремонта трещин и других дефектов дорожного покрытия. Одним из предложенных для этого изделий является упрочняющий мат (примером которого является мат Petromat® фирмы ВР Amoco), изготовленный из нетканых иглопробивных полипропиленовых волокон. Полипропиленовый мат налагают поверх связующего слоя асфальта и затем поверхностный слой материала для дорожного покрытия наносят поверх мата. Материал для дорожного покрытия нагревают до его нанесения поверх мата. Однако полипропиленовый мат может плавиться и/или давать усадку, когда на него наносят горячий материал для дорожного покрытия, что снижает его способность обеспечения упрочнения и гидроизоляции. Кроме того, если связующий слой наносят при слишком высокой температуре, то полипропиленовый мат также может плавиться или давать усадку.

Известен ряд патентов, в которых описаны упрочняющие материалы и способы упрочнения мощеных поверхностей. Например, в патенте США No. 2115667 описано упрочнение асфальтовой дороги при помощи упрочняющего средства, изготовленного из стекловолокна. Тканый упрочняющий материал обычно является менее пористым, чем нетканый материал. Это снижает способность асфальта к проникновению в упрочняющий материал, чтобы создать прочное дорожное покрытие. Однако тканый материал обычно имеет более низкую стоимость изготовления, чем нетканый материал.

В патенте США No. 4637946 раскрыта мембрана для ремонта дороги, которая содержит стекловолокнистый мат, пропитанный смесью асфальта, блоксополимера и минерального наполнителя. Однако пропитанный мат не является очень эффективным для создания прочного сцепления с асфальтовым дорожным полотном. Слабосцепленный мат может отслаиваться от асфальтовых слоев, при этом дорожное покрытие разрушается.

В патенте США No. 6235136 раскрыта водостойкая мембрана из мастики. Мембрана содержит сетку из стекловолокон и несущий слой, которые встроены в расплавленный мастичный материал. Несущий слой обеспечивает только ограниченные эксплуатационные качества мембраны из мастики, причем он может быть разрушен или расплавлен расплавленным мастичным материалом. Мембрана является объемистой, имеет толщину от 50 до 150 мм и содержит, главным образом, мастичный материал.

С учетом изложенного было бы желательно создать усовершенствованный способ упрочнения и гидроизоляции дорожного покрытия, в том числе способ ремонта дефектов, таких как трещины в мощеной поверхности.

Краткое изложение изобретения

Указанные ранее и другие задачи решены при помощи способа упрочнения и гидроизоляции дорожного покрытия в соответствии с настоящим изобретением. Согласно ему сначала наносят слой разжиженного асфальта на поверхность дорожного покрытия. Упрочняющий мат затем налагают поверх разжиженного асфальта. Упрочняющий мат содержит первый слой, который содержит нетканый мат, изготовленный из смеси минеральных и полимерных волокон. Упрочняющий мат также содержит второй слой минеральных волокон, прикрепленный к первому слою. Разжиженный асфальт проникает в упрочняющий мат и пропитывает его с образованием водозащитного барьера. Затем наносят слой материала для дорожного покрытия поверх упрочняющего мата. Первый слой и второй слой упрочняющего мата прикрепляют друг к другу при помощи одного из процессов, выбранных из группы, в которую входят прошивка, вязание, пришивание иглой, термообработка, сцепление при помощи адгезива или их комбинации.

В соответствии с первым вариантом способа упрочняющий мат налагают на поверхность дорожного покрытия после нанесения разжиженного асфальта на поверхность дорожного покрытия.

В соответствии с другим вариантом способа упрочняющий мат налагают на поверхность дорожного покрытия ранее нанесения разжиженного асфальта на поверхность дорожного покрытия.

В соответствии с еще одним вариантом способа второй слой упрочняющего мата содержит непрерывные пряди стекловолокна. Пряди стекловолокна ориентированы вдоль одного направления и главным образом параллельны друг другу.

В соответствии с еще одним вариантом способа второй слой упрочняющего мата содержит мат из случайно ориентированной непрерывной пряди стекловолокна.

В соответствии с еще одним вариантом способа второй слой упрочняющего мата содержит случайно ориентированные рубленые пряди стекловолокна.

Еще один вариант способа имеет отношение к ремонту удлиненной трещины в дорожном покрытии. Упрочняющий мат налагают поверх трещины, причем прикрепляют упрочняющий мат к поверхности дорожного покрытия на одной стороне трещины и оставляют упрочняющий мат неприкрепленным к поверхности на противоположной стороне трещины. В соответствии с предпочтительным вариантом способа упрочняющий мат включает в себя первый слой, который содержит нетканый мат, изготовленный из минеральных и полимерных волокон. Упрочняющий мат также содержит второй слой минеральных волокон, прикрепленный к первому слою. Слой материала для дорожного покрытия затем наносят поверх упрочняющего мата. Первый слой и второй слой упрочняющего мата прикреплены друг к другу при помощи одного из процессов, выбранных из группы, в которую входят прошивка, вязание, пришивание иглой, термообработка, сцепление при помощи адгезива или их комбинации.

Указанные ранее и другие характеристики и преимущества изобретения будут более ясны из последующего детального описания, данного в качестве примера, не имеющего ограничительного характера и приведенного со ссылкой на сопроводительные чертежи.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показано поперечное сечение дорожного покрытия, упрочненного и гидроизолированного по способу в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.2 показано поперечное сечение дорожного покрытия, имеющего трещину, которая отремонтирована по способу в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.3 показан вид сверху первого варианта упрочняющего мата, показанного на фиг.1 и 2, где можно видеть второй слой непрерывных прядей стекловолокна.

На фиг.4 показан вид сверху второго варианта упрочняющего мата, показанного на фиг.1 и 2, где можно видеть второй слой мата из случайно ориентированной непрерывной пряди стекловолокна.

На фиг.5 показан вид сверху третьего варианта упрочняющего мата, показанного на фиг.1 и 2, где можно видеть второй слой случайно ориентированных рубленых прядей стекловолокна.

Подробное описание предпочтительных вариантов изобретения

Настоящее изобретение имеет отношение к созданию усовершенствованного способа упрочнения и гидроизоляции дорожного покрытия, такого как покрытие дороги и автомобильной стоянки, а также любого другого типа облицованной поверхности. Способ может быть использован при строительстве нового дорожного покрытия, при реконструкции существующего дорожного покрытия или при ремонте трещины, рытвины или другого дефекта существующего дорожного покрытия.

Обратимся теперь к рассмотрению фиг.1, на которой показано дорожное покрытие 10, упрочнение и гидроизоляцию которого проводят по способу в соответствии с настоящим изобретением. Первой операцией способа является нанесение слоя разжиженного асфальта 12 на поверхность 10 дорожного покрытия. Разжиженным асфальтом 12 может быть любой тип битуминозного материала, который является жидким в момент нанесения, но который способен затвердевать после нанесения. Например, разжиженным асфальтом может быть расплавленный асфальт; например, асфальт, нагретый до температуры выше ориентировочно 250°F (121°C), асфальтовая эмульсия (обычно асфальт, диспергированный в воде при помощи эмульгатора), или асфальт, разбавленный нефтяным дистиллятом (обычно асфальт, разбавленный растворителем, чтобы сделать асфальт жидким).

Слой 12 разжиженного асфальта может быть нанесен в любом указанном далее количестве, которое может проникать в упрочняющий мат 14 и пропитывать его. Разжиженный асфальт преимущественно наносят с расходом в диапазоне ориентировочно от 0.1 галлона на кв. ярд (0.32 л/м²) до 0.5 галлона на кв. ярд (1.58 л/м²), причем оптимальный расход асфальта зависит от веса упрочняющего мата. Разжиженный асфальт может быть нанесен при помощи любого подходящего способа, такого как напыление в виде слоя или заливка и размазывание в виде слоя.

Второй операцией способа является наложение упрочняющего мата 14 поверх разжиженного асфальта 12, в то время как разжиженный асфальт еще находится в жидком состоянии. Упрочняющий мат 14 является в достаточной степени пористым, так что разжиженный асфальт проникает в упрочняющий мат 14 и пропитывает его. В показанном варианте слой 12 разжиженного асфальта содержит участок основания 16 под упрочняющим матом 14 и верхний участок 18, который насыщает упрочняющий мат 14. Однако разжиженный асфальт после его нанесения может также находиться полностью внутри упрочняющего мата. Упрочняющий мат преимущественно может поглощать по меньшей мере около 0.1 галлона на кв. ярд (0.32 л/м²) разжиженного асфальта.

Наносят достаточное количество разжиженного асфальта 12, так что упрочняющий мат 14 поглощает достаточно разжиженного асфальта для того, чтобы образовать сильное сцепление с дорожным покрытием 10 и со слоем материала 20 для дорожного покрытия, описанным ниже. Упрочняющий мат 14 также образует водозащитный барьер, который предотвращает проникновение воды сверху в дорожное покрытие. Упрочняющий мат 14 преимущественно, главным образом, полностью пропитан разжиженным асфальтом таким образом, что разжиженный асфальт проходит насквозь от нижней поверхности 22 до верхней поверхности 24 упрочняющего мата 14.

Как это показано на фиг.1 и 2, упрочняющий мат 14 содержит первый слой 30 и второй слой 32. Первый слой 30 представляет собой нетканый волокнистый мат, изготовленный из минеральных волокон, таких как стекловолокна, полимерные волокна, а также их смеси. Первый слой преимущественно представляет собой нетканый волокнистый мат, раскрытый в заявке на патент США No. 09/795774 от 28 февраля 2001 г.

В соответствии с первым вариантом первый слой 30 упрочняющего мата 14 изготовлен из стекловолокон и имеет ширину w, показанную на фиг.3. Такой стекловолокнистый мат является теплоустойчивым и не плавится и/или не дает усадку, когда на него воздействует горячий материал для дорожного покрытия. Что касается механических напряжений, испытываемых за счет дорожного движения, то стекловолокнистый мат, который содержит первый слой 30, выдерживает намного большие растягивающие нагрузки, чем обычно используемые полипропиленовые маты. Стекловолокнистый мат преимущественно имеет базовый вес в диапазоне ориентировочно от 0.5 до 10 фунтов на 100 кв. футов (ориентировочно от 0.02 кг/м² до 0.42 кг/м²), а еще лучше ориентировочно от 1 до 5 фунтов на 100 кв. футов (ориентировочно от 0.04 кг/м² до 0.21 кг/м²).

Первый вариант построения второго слоя 32 показан в общем виде на фиг.3. Второй слой 32 содержит множество непрерывных прядей 34 стекловолокон, расположенных на поверхности первого слоя 30. Пряди 34 могут быть ориентированы в желательном направлении относительно первого слоя 30 и относительно друг друга. Пряди 34 преимущественно ориентированы вдоль одного направления и являются главным образом параллельными друг другу, как это показано на фиг.3. Пряди 34 могут быть также ориентированы в любом желательном направлении относительно первого слоя 30 и относительно друг друга. Ориентация, показанная на фиг.3, является предпочтительной по причинам, которые будут подробно объяснены ниже.

Смежные параллельные пряди 34 могут быть размещены с любым желательным промежутком друг относительно друга. Пряди 34 преимущественно размещены с таким промежутком друг от друга, что имеется ориентировочно от 0.5 до 12 прядей на дюйм ширины w (от 19.7 до 472 прядей на метр ширины w) первого слоя 30. В соответствии с наиболее предпочтительным вариантом пряди 34 размещены с таким промежутком друг от друга, что имеется ориентировочно 2.0 пряди на дюйм ширины w (78.8 прядей на метр ширины w) первого слоя 30.

Каждый пучок 34 может содержать любое желательное количество стекловолокон. Пряди 34 преимущественно имеют линейную плотность в диапазоне ориентировочно от 100 до 1000 ярдов на фунт (от 241 до 2411 метров на кг) стекла. В соответствии с наиболее предпочтительным вариантом пряди 34 имеют линейную плотность в диапазоне ориентировочно от 200 до 450 ярдов на фунт (от 482 до 1085 метров на кг) стекла. Кроме того, второй слой 32 преимущественно имеет вес в диапазоне ориентировочно от 0.5 до 15 унций на кв. ярд (от 17 до 512 г/м²) упрочняющего мата 14. В соответствии с наиболее предпочтительным вариантом второй слой 32 имеет вес в диапазоне ориентировочно от 4.5 до 6.5 унций на кв. ярд (от 153 до 220 г/м²) упрочняющего мата 14.

Пряди 34, которые образуют второй слой 32, могут быть прикреплены к первому слою 30 при помощи любого желательного способа. Вязание, как это показано на фиг.3, является предпочтительным способом прикрепления прядей 34 к первому слою 30. Использованный здесь термин “вязание” обозначает способ прикрепления за счет переплетения пряжи или волокон 35 последовательными соединительными петлями при помощи спиц. Пряди могут быть также прикреплены к первому слою 30 при помощи других способов, таких как, например, прошивка, пришивание иглой, термообработка, сцепление при помощи адгезива или любые их комбинации. Волокно 35 может быть любым желательным волокном из природного или синтетического материала. Волокно 35 преимущественно является синтетическим. В соответствии с наиболее предпочтительным вариантом волокно 35 является полиэфирным или нейлоновым по той причине, что как полиэфир, так и нейлон имеют относительно высокие температуры плавления.

Второй вариант построения упрочняющего мата 14′ показан в общем виде на фиг.4. Упрочняющий мат 14′ содержит первый слой 30 и второй слой 36. Второй слой образован из случайно ориентированной непрерывной пряди стекловолокна, наложенной на поверхность первого слоя 30 при помощи любого подходящего способа. Слой 36, образованный из непрерывной пряди стекловолокна, обычно называют матом из непрерывного волокна. Второй слой 36 может иметь любой желательный вес. Второй слой 36 преимущественно имеет вес в диапазоне ориентировочно от 4.5 до 45 унций на кв. ярд (от 154 до 1535 г/м²) упрочняющего мата 14. В соответствии с наиболее предпочтительным вариантом второй слой 36 имеет вес в диапазоне ориентировочно от 9.0 до 18 унций на кв. ярд (от 307 до 614 г/м²) упрочняющего мата 14.

Второй слой 36 может быть прикреплен к первому слою 30 при помощи любого желательного способа. Вязание, аналогичное описанному выше для прикрепления второго слоя 32 к первому слою 30, является предпочтительным способом прикрепления второго слоя 36 к первому слою 30. Как это показано на фиг.4, волокна 38 прикрепляют второй слой 36 к первому слою 30 последовательными соединительными петлями.

Третий вариант упрочняющего мата 14” показан в общем виде на фиг.5. Упрочняющий мат 14” содержит первый слой 30 и второй слой 40. Второй слой 40 образован из случайно ориентированных рубленых прядей стекловолокна, наложенных на поверхность первого слоя 30 при помощи любого подходящего способа. Случайная ориентация рубленых прядей стекловолокна слоя 40 обеспечивает повышенную прочность упрочняющего мата 14” в первом направлении x и во втором направлении у. Второй слой 40 может содержать рубленые пряди любой желательной длины. Рубленые пряди преимущественно имеют длину в диапазоне ориентировочно от 0.5 до 8.0 дюймов (от 0.013 до 0.20 метра). В соответствии с более предпочтительным вариантом рубленые пряди имеют длину в диапазоне ориентировочно от 2.0 до 4.0 дюймов (от 0.05 до 0.1 метра). В соответствии с наиболее предпочтительным вариантом рубленые пряди имеют длину около 2.0 дюймов (0.05 метра).

Второй слой 40 может иметь любой желательный вес. Второй слой 40 преимущественно имеет вес в диапазоне ориентировочно от 0.5 до 15 унций на кв. ярд (от 17 до 512 г/м²) упрочняющего мата 14. В соответствии с более предпочтительным вариантом второй слой 40 имеет вес в диапазоне ориентировочно от 5.0 до 8.0 унций на кв. ярд (от 171 до 273 г/м²) упрочняющего мата 14. Второй слой 40 может быть прикреплен к первому слою 30 при помощи любого желательного способа. Вязание, аналогичное описанному выше для прикрепления второго слоя 32 и 36 к первому слою 30, является предпочтительным способом прикрепления второго слоя 40 к первому слою 30. Как это показано на фиг.5, волокна 42 прикрепляют второй слой 40 к первому слою 30 последовательными соединительными петлями.

Упрочняющий мат 14, 14′ и 14” может быть свернут в рулон непрерывного материала, хотя использование рулона непрерывного материала и не является обязательным. Такой рулон непрерывного материала преимущественно может иметь ширину в диапазоне ориентировочно от 5 футов (1.52 метра) до 20 футов (6.1 метра). Однако рулон непрерывного материала может иметь и любую другую желательную ширину. Упрочняющий мат 14, 14′ и 14” налагают поверх разжиженного асфальта путем разматывания упрочняющего мата 14, 14′ и 14” из рулона на разжиженный асфальт.

Разжиженный асфальт оставляют на время, достаточное для того, чтобы он затвердел или по меньшей мере частично загустел, после наложения упрочняющего мата. Обычно разжиженный асфальт оставляют на время, достаточное для того, чтобы он затвердел, ранее нанесения материала для дорожного покрытия, описанного ниже. Например, расплавленный асфальт оставляют на время, достаточное для того, чтобы он затвердел за счет охлаждения, или асфальтовую эмульсию оставляют на время, достаточное для того, чтобы она затвердела за счет испарения воды, или же асфальт, разбавленный нефтяным дистиллятом, оставляют на время, достаточное для того, чтобы он затвердел за счет испарения растворителя. Открытая пористость первого слоя 30 упрочняющего мата 14 облегчает испарение воды или растворителя.

Третьей операцией способа является нанесение слоя материала 20 для дорожного покрытия поверх упрочняющего мата 14, 14′ и 14”. Материалом 20 для дорожного покрытия может быть любой материал, подходящий для создания верхнего поверхностного слоя дорожного покрытия, такой как асфальтовый материал дорожного покрытия, который обычно представляет собой смесь асфальта 26 и заполнителя 28, или бетонный материал дорожного покрытия. Материал для дорожного покрытия обычно наносят в нагретом состоянии и затем оставляют для охлаждения. Когда нагретый материал для дорожного покрытия наносят поверх упрочняющего мата, теплота смеси частично превращает в жидкое состояние асфальт в упрочняющем слое, вытягивает его вверх в мат и образует монолитную водонепроницаемую связь с лежащим сверху слоем дорожного покрытия. Именно в ходе этой операции нагревания (которая является неизбежной, когда помещают асфальтовую смесь дорожного покрытия поверх мата) и происходит повреждение известного полипропиленового мата за счет расплавления и усадки.

После завершения упрочнения дорожного покрытия за счет проникновения в упрочняющий мат разжиженного асфальта 12 (который теперь по меньшей мере частично затвердел) образуется прочное сцепление между упрочняющим матом 14, 14′ и 14”, асфальтом 12, дорожным покрытием 10 и слоем материала 20 для дорожного покрытия. Это создает прочную, монолитную структуру дорожного покрытия, обладающую очень высокой стойкостью к повреждению. Высокая прочность на растяжение и высокая механическая прочность упрочняющего мата 14, 14′ и 14” обеспечивает механическое упрочнение дорожного покрытия. Кроме того, за счет проникновения в упрочняющий мат асфальта образуется водозащитный барьер или водонепроницаемая мембрана, которая предотвращает проникновение воды в дорожное покрытие снизу, которое могло бы приводить к разрушению покрытия.

В соответствии с четвертым вариантом настоящего изобретения предлагается способ мощения немощеной поверхности при помощи нанесения разжиженного асфальта на подготовленную немощеную поверхность, наложения упрочняющего мата поверх разжиженного асфальта и подготовленной немощеной поверхности и нанесения материала для дорожного покрытия поверх упрочняющего мата 14, 14′ и 14”.

Как уже было упомянуто здесь ранее, способ в соответствии с настоящим изобретением может быть использован при строительстве нового дорожного покрытия, при реконструкции существующего дорожного покрытия или при ремонте трещин, рытвин или других дефектов в существующем дорожном покрытии. При ремонте дефекта в дорожном покрытии первой операцией способа является нанесение слоя разжиженного асфальта на поверхность дорожного покрытия, которая имеет дефект. Если дефектом является трещина в дорожном покрытии, то разжиженный асфальт может быть нанесен поверх трещины без начальной подготовки трещины, или, альтернативно, трещина может быть заполнена соответствующим заполнителем для трещин или другим подходящим материалом. Если дефектом является рытвина в дорожном покрытии, то обычно рытвину сначала заполняют материалом, который обычно используют для заполнения рытвин, таким как асфальтовый материал для дорожного покрытия. Затем разжиженный асфальт наносят поверх заполненной рытвины. Сильно разрушенное или неровное дорожное покрытие может потребовать проведения фрезерования или наложения выравнивающего слоя асфальтобетонного покрытия перед нанесением разжиженного асфальта. Затем налагают упрочняющий мат поверх разжиженного асфальта и дефекта. Наконец, слой материала для дорожного покрытия наносят поверх упрочняющего мата и дефекта. После завершения ремонта упрочняющий мат образует прочное сцепление с дорожным покрытием и удерживает целостное дорожное покрытие вокруг дефекта. Упрочняющий мат предотвращает проникновение воды в дефект сверху, что могло бы приводить к дальнейшему разрушению.

В соответствии с пятым вариантом настоящего изобретения предлагается способ ремонта трещины в дорожном покрытии. На фиг.2 показано дорожное покрытие 41, имеющее трещину 42, ремонт которой производят в соответствии с этим способом. Дорожное покрытие 41 содержит первый участок поверхности 44 на одной стороне трещины (слева на фиг.2) и второй участок поверхности 46 на противоположной стороне трещины (справа на фиг.2). В показанном варианте первый участок поверхности 44 является смежным с первой продольной стороной трещины 42, а второй участок поверхности 46 является смежным со второй продольной стороной трещины 42.

В соответствии с этим способом ремонта желательный упрочняющий мат налагают поверх трещины 42. Преимущественно, используют упрочняющий мат 14. Однако может быть использован также и любой другой желательный упрочняющий мат, такой как упрочняющий мат 14′ и 14”. В отличие от описанных здесь выше вариантов настоящего изобретения в соответствии с этим способом ремонта упрочняющий мат 14 преимущественно насыщают асфальтом ранее его наложения на поверхность дороги. Упрочняющий мат 14 прикрепляют к первому участку поверхности 44 дорожного покрытия 41 на одной стороне трещины 42, однако упрочняющий мат 14 оставляют не прикрепленным ко второму участку поверхности 46 дорожного покрытия 41 на противоположной стороне трещины 42.

Затем наносят слой 20 материала для дорожного покрытия поверх упрочняющего мата 14. Прикрепление упрочняющего мата 14 к дорожному покрытию 41 только на одной стороне трещины 42 снижает вероятность образования отраженной трещины за счет того, что остается плоскость скольжения или зона рассеяния энергии 48 между упрочняющим матом 14 и вторым участком поверхности 46 дорожного покрытия 41. Плоскость скольжения 48 может быть определена как зона, в которой нижняя поверхность упрочняющего мата 14 контактирует с дорожным покрытием 41. Когда дорожное покрытие 41, окружающее трещину 42, движется с течением времени, то плоскость скольжения 48 позволяет второму участку поверхности 46 двигаться относительно упрочняющего мата 14 без отражения движения второго участка поверхности 46 в новом нанесенном слое материала 20 для дорожного покрытия 15 и, следовательно, без создания трещины в материале 20 для дорожного покрытия.

Упрочняющий мат может быть прикреплен к дорожному покрытию на одной стороне трещины при помощи любого подходящего способа. В варианте, показанном на фиг.2, адгезив 50 наносят на первый участок поверхности 44 дорожного покрытия 41 в непосредственной близости от трещины 42, за счет чего упрочняющий мат 14 сцепляется с первым участком поверхности 44. Может быть использован любой подходящий адгезив, такой как расплавленный асфальт или полимерный адгезив.

В соответствии с еще одним вариантом (не показан) адгезив сначала наносят на упрочняющий мат, а затем упрочняющий мат с нанесенным адгезивом налагают на дорожное покрытие. В соответствии с еще одним вариантом (не показан) упрочняющий мат прикрепляют к дорожному покрытию при помощи способа, который включает в себя первую операцию нанесения контактного клея на упрочняющий мат и затем вторую операцию прижима упрочняющего мата к поверхности дорожного покрытия. В соответствии с еще одним вариантом (не показан) упрочняющий мат прикрепляют к дорожному покрытию при помощи способа, который включает в себя первую операцию нанесения самоактивируемого адгезива на упрочняющий мат и затем вторую операцию наложения упрочняющего мата на дорожное покрытие таким образом, чтобы активировать адгезив. Например, самоактивируемым адгезивом может быть клей, активируемый при нагревании, активирование которого происходит тогда, когда слой нагретого материала для дорожного покрытия наносят поверх упрочняющего мата. Альтернативно, упрочняющий мат может содержать другие известные материалы, которые могут сцепляться с одной стороной трещины.

Как описано в статье “A study of grid reinforced asphalt to combat reflection cracking,” by S.F.Brown et al., создающее трещину механическое напряжение на поверхности асфальтированной дороги является, главным образом, перпендикулярным или поперечным к трещине, образованной на поверхности дороги. С удивлением было обнаружено, что за счет прикрепления второго слоя 32, который имеет пряди 34, параллельные к направлению движения транспорта, и установки прядей 34 в положение, перпендикулярное к удлиненной трещине, подлежащей ремонту, вероятность образования отраженной трещины практически исключается. Как известно, трещины на поверхности дороги часто не являются удлиненными, имеют неправильную форму и могут идти в различных направлениях. Было также обнаружено, что когда упрочняющий мат 14′ и 14”, образованный за счет прикрепления соответствующих вторых слоев 36 и 40 к первому слою 30, используют для ремонта имеющей неправильную форму трещины, то вероятность образования отраженной трещины существенно снижается.

Несмотря на то, что был описан предпочтительный вариант осуществления изобретения, совершенно ясно, что в него специалистами в данной области могут быть внесены изменения и дополнения, которые не выходят однако за рамки формулы изобретения. Например, в то время как способ в соответствии с настоящим изобретением был описан применительно к упрочнению нового или к реставрации старого дорожного покрытия, а также к ремонту трещины в дорожном покрытии, этот способ может быть также использован для ремонта других дефектов, таких как рытвины в дорожном покрытии. На чертежах показан конкретный тип и размер упрочняющего мата, однако следует иметь в виду, что могут быть использованы также и другие типы и размеры упрочняющего мата. Показаны также конкретные типы и количества разжиженного асфальта и материала для дорожного покрытия, однако следует иметь в виду, что в соответствии с настоящим изобретением могут быть использованы также и другие типы и количества разжиженного асфальта и материала для дорожного покрытия.

Формула изобретения

1. Способ упрочнения и гидроизоляции дорожного покрытия, который включает в себя следующие операции:

нанесение слоя разжиженного асфальта (12) на поверхность (10);

нанесение упрочняющего мата (14) поверх поверхности, причем упрочняющий мат имеет первый слой (30), содержащий нетканый мат, изготовленный из смеси минеральных и полимерных волокон, и второй слой (32) минеральных волокон, прикрепленный к первому слою, при этом разжиженный асфальт проникает в упрочняющий мат и пропитывает его с образованием водозащитного барьера, причем упрочняющий мат имеет достаточную степень пористости для возможности проникновения разжиженного асфальта в него с его пропитыванием и поглощает, по меньшей мере, около 0,32 л/м разжиженного асфальта; и

нанесение слоя материала (20) для дорожного покрытия поверх упрочняющего мата.

2. Способ по п.1, в котором операцию нанесения упрочняющего мата производят после операции нанесения слоя разжиженного асфальта.

3. Способ по п.1, в котором второй слой упрочняющего мата содержит стекловолокна (34).

4. Способ по п.1, в котором второй слой содержит мат (36) из случайно ориентированной непрерывной пряди стекловолокна.

5. Способ по п.4, в котором второй слой упрочняющего мата имеет вес на единицу площади в диапазоне от 154 до 1535 г/м².

6. Способ по п.1, в котором первый слой и второй слой упрочняющего мата прикрепляют друг к другу при помощи одного из процессов, выбранных из группы, в которую входят прошивка, вязание, пришивание иглой, термообработка, сцепление при помощи адгезива или их комбинации.

7. Способ по п.1, в котором количество минерального волокна в первом слое превышает 20 вес.%.

8. Способ по п.7, в котором минеральные волокна представляют собой стекловолокна.

9. Способ по п.1, в котором полимерные волокна первого слоя выбраны из группы, в которую входят полиэфирные волокна, нейлоновые волокна, а также их смеси.

10. Способ по п.1, в котором второй слой упрочняющего мата содержит случайно ориентированные рубленые пряди стекловолокна (40).

11. Способ по п.10, в котором рубленые пряди стекловолокна имеют длину в диапазоне от 0,013 до 0,20 м.

12. Способ по п.10, в котором второй слой упрочняющего мата имеет вес на единицу площади в диапазоне от 17 до 512 г/м².

13. Способ по п.1, в котором второй слой упрочняющего мата содержит мат из случайно ориентированных рубленых прядей стекловолокна.

14. Способ по п.1, в котором второй слой упрочняющего мата содержит непрерывные пряди стекловолокна.

15. Способ по п.14, в котором непрерывные пряди второго слоя ориентированы вдоль одного направления.

16. Способ по п.15, в котором непрерывные пряди второго слоя главным образом параллельны друг другу.

17. Способ по п.14, в котором непрерывные пряди имеют линейную плотность в диапазоне от 241 до 2411 м на кг стекловолокна.

18. Способ по п.14, в котором второй слой упрочняющего мата имеет вес на единицу площади в диапазоне от 17 до 512 г/м².

19. Способ по п.14, в котором пряди второго слоя упрочняющего мата размещены с промежутком друг от друга в диапазоне от 19,7 до 472 прядей на метр ширины первого слоя.

20. Способ ремонта дорожного покрытия с удлиненной трещиной, который включает в себя следующие операции:

наложение упрочняющего мата (14) поверх трещины (42) за счет прикрепления упрочняющего мата к дорожному покрытию (41) на одной стороне (44) трещины и наложения упрочняющего мата без прикрепления к дорожному покрытию на противоположной стороне (46) трещины, причем упрочняющий мат включает в себя первый слой (30), который содержит нетканый мат, изготовленный из смеси минеральных и полимерных волокон, и второй слой (32) минеральных волокон, прикрепленный к первому слою, причем упрочняющий мат имеет достаточную степень пористости для возможности проникновения разжиженного асфальта в него с его пропитыванием и поглощает, по меньшей мере, около 0,32 л/м² разжиженного асфальта; и

нанесение слоя материала (20) для дорожного покрытия поверх упрочняющего мата.

21. Способ по п.20, в котором упрочняющий мат прикрепляют к дорожному покрытию при помощи нанесения адгезива (50) на дорожное покрытие в непосредственной близости от трещины и сцепления упрочняющего мата с адгезивом.

22. Способ по п.20, в котором упрочняющий мат прикрепляют к дорожному покрытию при помощи нанесения адгезива на упрочняющий мат и нанесения адгезива на дорожное покрытие в непосредственной близости от трещины, и сцепления упрочняющего мата с дорожным покрытием.

23. Способ по п.20, в котором упрочняющий мат прикрепляют к дорожному покрытию при помощи нанесения контактного клея на упрочняющий мат и прижима упрочняющего мата к поверхности дорожного покрытия.

24. Способ по п.20, в котором упрочняющий мат прикрепляют к дорожному покрытию при помощи нанесения на упрочняющий мат клея, активируемого при нагревании, и нагревания материала для дорожного покрытия в достаточной степени для активирования указанного клея.

25. Способ по п.20, в котором второй слой содержит мат (36) из случайно ориентированной непрерывной пряди стекловолокна.

26. Способ по п.20, в котором второй слой содержит случайно ориентированные рубленые пряди стекловолокна (40).

27. Способ по п.20, в котором второй слой упрочняющего мата содержит непрерывные пряди стекловолокна.

28. Способ по п.27, в котором непрерывные пряди стекловолокна ориентированы перпендикулярно удлиненной трещине.

29. Способ упрочнения и гидроизоляции дорожного покрытия, который включает в себя следующие операции:

нанесение слоя разжиженного асфальта (12) на поверхность (10);

наложение упрочняющего мата (14) поверх разжиженного асфальта, причем упрочняющий мат имеет первый слой (30), содержащий нетканый мат, изготовленный из смеси минеральных и полимерных волокон, и второй слой (36), содержащий мат из случайно ориентированной непрерывной пряди стекловолокна, причем второй слой прикреплен к первому слою, при этом разжиженный асфальт проникает в упрочняющий мат и пропитывает его с образованием водозащитного барьера, причем упрочняющий мат имеет достаточную степень пористости для возможности проникновения разжиженного асфальта в него с его пропитыванием и поглощает, по меньшей мере, около 0,32 л/м² разжиженного асфальта; и

нанесение слоя материала (20) для дорожного покрытия поверх упрочняющего мата.

30. Способ по п.29, в котором первый слой и второй слой упрочняющего мата прикреплены друг к другу при помощи одного из процессов, выбранных из группы, в которую входят прошивка, вязание, пришивание иглой, термообработка, сцепление при помощи адгезива или их комбинации.

31. Способ упрочнения и гидроизоляции дорожного покрытия, который включает в себя следующие операции:

нанесение слоя разжиженного асфальта (12) на поверхность (10);

наложение упрочняющего мата (14) поверх разжиженного асфальта, причем упрочняющий мат имеет первый слой (30), который содержит нетканый мат, изготовленный из смеси минеральных и полимерных волокон, и второй слой (40), который содержит случайно ориентированные рубленые пряди стекловолокна, при этом второй слой прикреплен к первому слою, причем разжиженный асфальт проникает в упрочняющий мат и пропитывает его с образованием водозащитного барьера, причем упрочняющий мат имеет достаточную степень пористости для возможности проникновения разжиженного асфальта в него с его пропитыванием и поглощает, по меньшей мере, около 0,32 л/м² разжиженного асфальта; и

нанесение слоя материала (20) для дорожного покрытия поверх упрочняющего мата.

32. Способ по п.31, в котором первый слой и второй слой упрочняющего мата прикреплены друг к другу при помощи одного из процессов, выбранных из группы, в которую входят прошивка, вязание, пришивание иглой, термообработка, сцепление при помощи адгезива или их комбинации.

33. Способ упрочнения и гидроизоляции дорожного покрытия, который включает в себя следующие операции:

нанесение слоя разжиженного асфальта (12) на поверхность (10);

наложение упрочняющего мата (14) поверх разжиженного асфальта, причем упрочняющий мат имеет первый слой (30), который содержит нетканый мат, изготовленный из смеси минеральных и полимерных волокон, и второй слой (32), который содержит непрерывные пряди стекловолокна, при этом второй слой прикреплен к первому слою, причем разжиженный асфальт проникает в упрочняющий мат и пропитывает его с образованием водозащитного барьера, причем упрочняющий мат имеет достаточную степень пористости для возможности проникновения разжиженного асфальта в него с его пропитыванием и поглощает, по меньшей мере, около 0,32 л/м² разжиженного асфальта; и

нанесение слоя материала (20) для дорожного покрытия поверх упрочняющего мата.

34. Способ по п.33, в котором первый слой и второй слой упрочняющего мата прикреплены друг к другу при помощи одного из процессов, выбранных из группы, в которую входят прошивка, вязание, пришивание иглой, термообработка, сцепление при помощи адгезива или их комбинации.

Приоритет по пунктам:

03.07.2002 по пп.1-34.

РИСУНКИ