Производственная эксплуатация строительных и дорожных машин

УДК 625.7/.8.08(075.8)
ББК 39.311-06-5я73
 
М17

Р ецен з ен ты: кафедра «Строительные и дорожные машины» Белорусского национального технического университета (заведующий кафедрой, Иностранный член РААСН доктор технических наук, профессор 
А.В. Вавилов); доцент кафедры «Детали машин, путевые и строительные 
машины» Белорусского государственного университета транспорта кандидат технических наук Е.М. Масловская

Все права на данное издание защищены. Воспроизведение всей книги или 
любой ее части не может быть осуществлено без разрешения изда те льства.

ISBN 978-985-06-2498-7 
© Максименко А.Н., Макацария Д.Ю.,
 
2015
 
© Оформление. УП «Издательство
 
“Вы шэйшая школа”», 2015

Ñïèñîê ñîêðàùåíèé

АБЗ 
– асфальтобетонный завод
АБС 
– асфальтобетонная смесь
АЖ 
– амортизационная жидкость
ГШЗ 
– газоконденсатное широкофракционное зимнее топливо
ГШЛ 
– газоконденсатное широкофракционное летнее топливо
ДВС 
– двигатель внутреннего сгорания
ЕНиР 
– Единые нормы и расценки
ЕО 
– ежесменное обслуживание
ЖЦИ 
– жизненный цикл изделия
ЗТМ 
– землеройно-транспортные машины
КПД 
– коэффициент полезного действия
КР 
– капитальный ремонт
КЭС 
– комплекс экспуатационных свойств
МЛ 
– магнитная лента
ММО 
– масло моторное отработанное
НТД 
– нормативно-техническая документация
НТП 
– научно-технический прогресс
ОЧ 
– октановое число
ПАВ 
– поверхностно активные вещества
ПДД 
– правила дорожного движения
ПДК 
– предельно допустимые концентрации
ПЛК 
– программируемый логический контролер
ПМ 
– пленкообразующие материалы
ППР 
– план проведения работ
СБС 
– стирол-бутадиен-стирол
СДМ 
– строительные и дорожные машины
СЕ 
– сборочные единицы
СМР 
– строительно-монтажные работы
СПБТЗ – смесь пропан-бутановая техническая зимняя
СПБТЛ – смесь пропан-бутановая техническая летняя
СПГ 
– сжатый природный газ
ТЖ 
– тормозная жидкость
ТМ 
– трансмиссионное масло
ТО 
– техническое обслуживание
ТР 
– текущий ремонт
ТСМ 
– топливо-смазочные материалы
ТУ 
– технические условия
ТЭП 
– технико-экономические показатели
ЦБЗ 
– цементобетонный завод
ЦНС 
– центральная нервная система
ACEA 
– Ассоциации европейских производителей автомобилей
APi 
– Американский институт нефти
CFPP 
– предельные температуры фильтруемости
FAME 
– метиловые эфиры жирных кислот
ILSAC 
– Международный комитет по стандартизации и одобрению сма 
зочных материалов
SAE 
– Американское общество автомобильных инженеров

Ïðåäèñëîâèå

Перспективы социально-экономического развития Республики Беларусь во многом зависят от качества автомобильных 
 дорог, которые становятся составной частью европейских маршрутов. Это существенно поднимает планку требований к обеспечению их качества. Для решения данной проблемы необходимо 
внедрение современных технологий, которые апробированы 
в странах Западной Европы. Их применение при строительстве, 
содержании и ремонте автомобильных дорог в условиях Республики Беларусь возможно при соответствующем формировании 
парка машин по номенклатуре и типоразмерам. Технико-экономические и технологические свойства машин и оборудования 
парка позволяют сделать вывод о целесообразности их использования в конкретных условиях.
Реализация современных технологий предусматривает использование зарубежной и отечественной техники, рациональная эксплуатация которой определяется выбором топливо-смазочных материалов (ТСМ) и технических жидкостей. Их взаимосвязь строго регламентируется основой (минеральной, синтетической) и присадками по номенклатуре и количеству.
При производстве строительных работ многие операции могут выполняться разными типоразмерами машин. Эффективность применения конкретных машин и (или) комплектов (комплексов) определяется с учетом минимальных удельных приведенных затрат и максимальной прибыли, методика определения 
которых приведена в учебном издании.
Использование машин требует более строгой оценки экологических последствий и ожидаемого экономического эффекта. 
Машины с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) являются 
источником загрязнения атмосферы вредными веществами. 
Один час работы ДВС может выделить такое количество оксида 
углерода, которого достаточно для насыщения около 10 млн м3. 
Для снижения концентрации вредных составляющих в отработавших газах необходимо эксплуатировать технику в исправном 
состоянии с применением ТСМ высокого качества.
Строительство и ремонт автомобильной дороги являются 
сложными высокомеханизированными организационно-технологическими процессами с большим количеством единиц техники. Отказ одной машины (особенно ведущей) приводит к снижению эффективности строительного производства. Вопросы обеспечения работоспособности строительных и дорожных машин 

(СДМ) приведены в учебном пособии «Техническая эксплуатация строительных и дорожных машин». Знание теоретических 
положений и приобретение практических навыков по эксплуатации СДМ обеспечат молодым специалистам возможность проектировать и эффективно использовать машины в строительном 
производстве.
Учебное пособие написано в соответствии с программой курса «Эксплуатация строительных и дорожных машин» для высших учебных заведений по специальности «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование». 
Изложение курса по эксплуатации СДМ формируется в рамках 
единой системы знаний, разделов, дисциплин: высшая математика; гидравлика, гидромашины и гидропривод; машины для 
земляных работ; подъемно-транспортные машины; тягово-транспортные машины; автоматика, автоматизация машин и робототехника; экономика производства; основы экологии; химия; информационные технологии; основы энергосбережения.
Под производственной экспуатацией машин понимают комплексную систему организационно-технических мероприятий, 
обеспечивающих высокую производительность и безопасность 
при минимальных затратах на поддержание и восстановление 
работоспособности машин. С ростом парка СДМ острее ставится задача повышения эффективности их использования.
В условиях роста спроса на природные ресурсы вопросы 
вскрытия резервов повышения эффективности социально-экономического развития региона приобретают особую значимость. 
В строительном производстве можно выделить следующие главные направления: механизация, индустриализация и автоматизация производственных процессов; применение более современных технологий; обновление парка машин; совершенствование 
структуры парка машин и системы управления технологической 
и производственной эксплуатации; подготовка и обучение кадров; 
экономия ресурсов; повышение качества продукции; строительство дорог; совершенствование транспортных операций.
Теоретические основы повышения эффективности СДМ позволяют выявлять оптимальные режимы их работы, определять 
рациональную область применения отдельных машин, комплектов и комплексов, а также создавать предпосылки для прогнозирования выпуска и формирования оптимальных комплектов для 
планируемых объемов строительного производства.
В теории производительности рассматриваются вопросы сокращения простоев машин, потенциальные возможности машин 
по объемам выполняемых работ, совершенствование и повышение надежности конструкции, достаточность информации для 
планирования и организации их эксплуатации.

Анализ степени загрузки отдельной машины по времени позволяет рационально использовать парк машин в течение года. 
Вопросы рациональных режимов работы СДМ на строительной 
площадке рассматриваются с точки зрения реализации технических характеристик машин и взаимодействия их в технологическом процессе строительного производства.
Механизация работ линейного строительства дает возможность применять поточные технологии, позволяющие обеспечивать максимальное ресурсосбережение, сокращение потерь времени работы машин в потоке и сокращение сроков строительства. Значительный объем транспортных работ в строительном 
производстве требует оптимальных решений при выборе направления грузопотоков, транспортных средств и комплексной механизации всего транспортного процесса – погрузки, перемещений и выгрузки. Все направления повышения эффективности 
использования СДМ следует рассматривать как реализацию 
их эксплуатационных свойств с учетом экономии материальных 
и трудовых ресурсов.
Наиболее капиталоемкие процессы в дорожной отрасли – 
строительство и обеспечение работоспособности дорожного покрытия. Применение современных технологий и материалов при 
реализации этих процессов позволяет реализовать отраслевую 
программу «Дороги Беларуси» при максимальной экономии материальных и энергетических ресурсов с повышением качества 
автомобильных дорог. Экономическая эффективность применения СДМ во многом зависит от рационального выбора и использования топлива и смазочных материалов.
Учебное издание «Производственная эксплуатация строительных и дорожных машин» включает изучение глав, рассматривающих «Резервы повышения эффективности строительного 
производства», «Теоретические основы повышения эффективности производственной эксплуатации машин», «Современные 
технологии, материалы и техника для строительства и восстановления работоспособности автомобильных дорог», «Выбор топлива и смазочных материалов при эксплуатации СДМ», «Охрана 
труда в процессе производственной эксплуатации СДМ».

Ãëàâà 1
Ðåçåðâû ïîâûøåíèÿ ýôôåêòèâíîñòè 
ñòðîèòåëüíîãî ïðîèçâîäñòâà

В условиях ограниченного финансирования выполнение запланированных объемов работ возможно при реализации каждой организацией внутренних резервов по снижению себестоимости единицы выполненных работ. В дорожном строительстве 
наибольшие затраты связаны с потребляемыми энергоресурсами, материалами и механизацией производственных процессов, 
поэтому экономия строительных материалов и используемых 
энергоресурсов, а также снижение себестоимости механизированных работ приобретают особую значимость. На автомобильных дорогах наиболее материало- и энергоемкими процессами 
являются строительство и ремонт дорожного покрытия.

1.1. Ýêîíîìèÿ ðåñóðñîâ

Главный источник сырья, материалов и энергии – природные 
ресурсы. Республика Беларусь располагает лесом, торфом, калийной солью, глиной, известняком и небольшими запасами 
нефти. Из-за отсутствия важнейших видов сырья особую значимость приобретает экономия ресурсов на всех стадиях добычи, 
переработки, хранения, транспортировки и использования, 
а также внедрение ресурсосберегающих систем и технологий. 
Стремление к быстрому получению выгоды недопустимо – фактически это истребление богатств природы. В настоящее время 
в недрах земли остается 65% разведанной нефти, всего 30–40% 
разрабатываемой древесины используется по назначению. При 
добыче нефти можно получать попутный газ, конденсат, выделять серу, йод, бром, в связи с чем требуется комплексный подход к использованию сырья.
В каждой отрасли народного хозяйства проблемы энерго- 
и ресурсосбережения характеризуются специфическим технологическим оттенком. Значительные резервы в области энерго- 
и ресурсо сбережения есть в дорожном строительстве. Кроме 
того, рациональное и экономное использование материальных 
и топливно-энергетических ресурсов, а также снижение энергоемкости технологических процессов являются основным путем 
повышения эффективности дорожного строительства. Среди до

рог с твердым покрытием более 95% имеют асфальтобетонное 
покрытие, поэтому целесообразно выделить основные пути снижения энерго- и ресурсоемкости их капитальных ремонтов:
 
уменьшение энергозатрат на нагрев материалов для приготовления асфальтобетонных смесей, снижение температуры приготовления смесей;
 
сокращение энергозатрат на транспортирование материалов и сушку минеральных материалов;
 
сокращение удельного расхода нефтяных битумов за счет 
использования альтернативных вяжущих и минеральных ресурсов при рациональном выборе конструкций дорожной одежды.
Вследствие снижения температуры приготовления асфальтобетонных смесей может быть достигнута экономия энергии 
в размере 10–20%, а использование местного щебня вместо привозного с удаленных источников обеспечивает экономию энергозатрат в размере от 10 до 30% общей энергоемкости технологического процесса. Основное направление экономии ТСМ при 
эксплуатации СДМ – поддержание машин в работоспособном 
состоянии в соответствии с техническими условиями на эксплуатацию. При исключении сушки минеральных материалов достигается экономия энергоресурсов в количестве 200–300 МДж 
на 1 т асфальтобетонной смеси, что составляет 30–50% общей 
энергоемкости приготовления смеси и 20–25% затрат энергии 
на строительство асфальтобетонных покрытий.
Строительство и восстановление асфальтобетонных покрытий являются энергоемкими процессами, при этом расходуется 
в основном тепловая энергия. Использование энергии предполагает превращение ее из одной формы в другую. Энергосбережение уменьшает количество превращений, так как имеет место 
частичное рассеивание энергии, в целом КПД будет снижаться. 
Так, при восстановлении работоспособности дороги разогрев асфальтобетонного покрытия или его компонентов с помощью 
электроэнергии, полученной на тепловой электростанции при 
сжигании газа, неэффективен из-за промежуточных потерь 
в пределах 80–90%. В данном случае тепловую энергию целесообразно получать непосредственно при сжигании газа, а электроэнергию необходимо использовать, как правило, на выполнение механической работы.
Использование остаточных битумов позволяет сократить 
энергозатраты на окисление (550–650 МДж/т) и одновременно 
обеспечивает возможность снижения температуры приготовления смеси, т.е. уменьшение энергозатрат на нагрев материалов. 
Повторное использование асфальтобетонов помогает сократить 

энергозатраты на 30–50 ГДж/км. Кроме того, внедрение технологий горячей и холодной регенерации асфальтобетонных покрытий позволяет экономить от 80 до 100% каменных материалов при санации дорожных одежд.
В зонах, близко расположенных к цементным заводам, где 
приведенные затраты на устройство цементобетонных покрытий 
ниже, чем асфальтобетонных, целесообразно строительство покрытий с использованием экономичных бетонов. Основой получения экономичных бетонов является применение комплексных 
химических добавок: пластифицирующих и воздухововлекающих. Использование различных добавок при производстве 
строительных материалов позволяет снизить энергоемкость технологических процессов. Например, при производстве алинитового цемента, когда к традиционным исходным компонентам 
(известняку, глине) добавляется некоторое количество хлористого кальция, удается вести синтез цементного клинкера при температуре всего 1000 °С вместо 1500 °С. В итоге экономия тепла 
и энергии составляет 25–30%, повышается качество вяжущего, 
расширяется температурный диапазон его использования (до 
–35 °С без обогрева). Также рациональное расходование ТСМ 
при эксплуатации СДМ значительно повышает эффективность 
строительного производства.

1.2. Ìåõàíèçàöèÿ, èíäóñòðèàëèçàöèÿ è àâòîìàòèçàöèÿ

В мировой практике большое внимание уделяется комплексной механизации, индустриализации и автоматизации строительного производства. При этом наблюдается рост стоимости 
основных производственных фондов, включая и наиболее активную их часть – строительные машины. Строительные организации Республики Беларусь имеют в своем распоряжении более 10 тыс. основных строительных машин, выполняющих более 
90% строительно-монтажных работ. В строительстве значительный объем работ, особенно отделочных, еще выполняется вручную из-за отсутствия механизированного инструмента. Так, применение передовых технологических процессов требует на одного рабочего около 0,5 ед. механизированного ручного инструмента 
при 
фактическом 
обеспечении 
0,12 
ед. 
Анализ 
обеспеченности основными дорожно-строительными машинами подразделений дорожно-строительных трестов показал, что 
при относительной комплектности многие дорожно-строительные машины и механизмы давно выработали свой ресурс и требуют срочной замены.

Работы по текущему ремонту и содержанию дорог очень трудоемки и пока имеют низкий уровень механизации. Работы 
по скашиванию травы и очистке боковых канав еще не полностью механизированы. В последнее время стали широко применяться малые фрезы, нарезчики и заливщики швов, трамбовки, 
пилы для кустарников, малые рисайклеры и ремонтеры, что значительно повышает механооснащенность ремонтных работ.
Для снижения трудоемкости строительных процессов, выполняемых вручную, важно не только увеличить количество механизированного инструмента, но и расширить технологические 
возможности машин с помощью сменного оборудования. Например, гидромолоты для экскаваторов II-IV размерных групп 
позволяют освободить до трех человек на одну машину и сэкономить до 1,2 кг топлива на каждом кубическом метре разрабатываемого грунта. Для экскаваторов разработано до 25 видов сменного оборудования, погрузчиков – 18, кранов – 6. Применение 
бульдозеров на пневмоколесном ходу класса тяги 6–10 кН, землеройно-транспортных машин с ковшом вместимостью 0,1–
0,2 м3, кранов-манипуляторов грузоподъемностью 1–3 т, катков 
массой 0,5–2 т и другой техники поможет исключить ручной 
труд на мелких рассредоточенных объектах. Не удовлетворяет 
требованиям строительства и структура производства механизированного инструмента по соответствию с технологическими 
процессами: наиболее массовые виды штукатурных работ включают 14 технологических операций и лишь для четырех из них 
готовится механизированный инструмент.
Одним из принципиально важных вопросов механизации 
строительства является внедрение бурильных установок для бурения скважин под буронабивные сваи. Решение проблемы сооружения свайных оснований этим методом вдвое сокращает 
объем земляных работ. Важно при выполнении технологических 
процессов строительного производства применять комплекты 
и отдельные машины с минимальными удельными приведенными затратами. Здесь резервы значительны. Так, использование 
рыхлителей на тракторах мощностью 250 кВт при разработке 
мерзлого грунта высвобождает до 10 экскаваторов, оборудованных клин- или шар-молотами.
Индустриализация строительства и рост механооснащенности труда позволяют значительно поднять производительность 
и сократить сроки строительства объектов. При этом дорожное 
строительство предполагает широкое использование машинных 
технологических линий, комплексов машин при реализации дорожно-строительных и ремонтных работ, а также организацию