Теплофизическое и техническое обоснование рациональных режимов работы катков при уплотнении асфальтобетонных смесей

• Автор: Сачук, Юлия Сергеевна
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 179 с. : ил.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Область применения асфальтобетона и его свойства
1.2. Технология производства работ при строительстве асфальтобетонных покрытий
1.3. Физика процесса уплотнения асфальтобетонной смеси
1.4. Математическое описание процесса охлаждения слоя асфальтобетонной смеси
1.5 Цель и задачи исследования
2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ И МАТЕРИАЛЫ
2.1. Методика теоретических и экспериментальных исследований
2.2 Методика применения полного двухфакторного эксперимента
2.3. Методика определения теплоемкости асфальтобетонной смеси
2.4 Материалы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА УКЛАДКИ И УПЛОТНЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ
3.1 Модель охлаждения асфальтобетонных смесей после укладки
(h = const)
3.2 Математическая модель охлаждения асфальтобетонных смесей в процессе уплотнения (h ^const)
3.3. Определение размера дуги контакта рабочего органа катка с уплотняемой поверхностью
3.4. Определение температуры рабочих органов катков во время уплотнения асфальтобетонной смеси
3.5. Определение времени работы уплотняющих средств
3.6. Определение температурных границ по этапам уплотнения
3.7. Выводы по главе
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО - ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Анализ двухфакторного эксперимента по определению объемной теплоемкости асфальтобетонной смеси
4.2. Экспериментальные исследования кинетики остывания асфальтобетонных смесей в процессе уплотнения
4.3. Практические рекомендации для производства работ
4.4. Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Литература
Приложения
Приложение 1. Листинги программ, реализующих математические модели охлаждения слоя асфальтобетонной смеси при h = const и
h const
Приложение 2. Расчетные данные для определения температуры
поверхности асфальтобетонного слоя в процессе уплотнения
Приложение 3. Определение годового экономического эффекта от
предложенных решений
Приложение 4. Акт внедрения методики определения рациональных температурных режимов укладки и уплотнения асфальтобетонных смесей
различного типа
Приложение 5. Методика расчета на ЭВМ процесса остывания асфальтобетонной смеси в процессе укладки и уплотнения
Актуальность работы. Асфальтобетонные дорожные покрытия благодаря своим низким эксплуатационным затратам, технологичности строительства и простоте ремонта получили наибольшее распространение. В дорожной отрасли России ежедневно укладывается около 50 млн. тонн асфальтобетонных смесей.
Однако, как показали исследования, сроки службы этих покрытий значительно меньше нормативных. Одной из основных причин такого состояния является недоуплотнение, приводящее к преждевременному возникновению на покрытиях различных деформаций и разрушений.
Уплотнение является завершающей технологической операцией, качество проведения которой в значительной степени определяет его физикомеханические показатели и долговечность.
Коэффициент уплотнения Ку должен быть не ниже 0,99 для высокопрот-ного и плотного асфальтобетонов типа А и Б, и 0,9В - для плотного типов В, Г и Д, пористого и высокопористого асфальтобетонов. Отклонение значений Ку всего на 0,03 - 0,04 приводит к снижению прочности на 26 - 30 %, а долговечности - на 29 - 35 %.
На удобоуплотняемость и интенсивность накопления остаточных деформаций в уплотняемой среде оказывает значительное влияние температур, при которых осуществляется производство работ. Охлаждение смеси приводит к росту ее сопротивления уплотнению и снижению удобообрабатываемости. При этом энергоемкость процесса уплотнения возрастает.
Объект исследования - процесс взаимодействия рабочих органов катков с уплотняемой средой.
Предмет исследования - изменение теплофизических показателей асфальтобетонной смеси при уплотнении.
Цель работы - повышение эффективности работы уплотняющих средств при строительстве асфальтобетонных покрытий.

2. Исследовать влияние гранулометрического состава, плотности и температуры асфальтобетонных смесей на величину объемной теплоемкости (Су);
3. Разработать математическую модель охлаждения асфальтобетонных смесей в процессе их уплотнения катками;
4. Определить рациональное время укатки смесей легкими, средними и тяжелыми катками при температуре воздуха от + 5 до + 25 °С;
5. Обосновать рациональную схему работы катков при уплотнении асфальтобетонной смеси;
6. Разработать методику расчета на ЭВМ охлаждения асфальтобетонного слоя при различных схемах работы катков.