Теоретические и экспериментальные исследования процессов уплотнения катками грунтов и асфальтобетонных смесей

• Автор: Захаренко, Анатолий Владимирович
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 320 с. : ил.

1. ПРОБЛЕМЫ УПЛОТНЕНИЯ

1.1. Физика и характеристики процесса уплотнения материалов

1.2. Контроль характеристик уплотнения материалов

1.3. Взаимодействие вальцов катка с уплотняемым материалом

1.4. Конструкции дорожных катков

1.5. Цель и задачи исследования

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СТАТИЧЕСКОГО И ВИБРАЦИОННОГО УПЛОТНЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ

2.1. Статическое уплотнение

2.1.1 .Асфальтобетонные смеси. Методика лабораторных исследований

2.1.1.1. Влияние скорости деформирования асфальтобетонной смеси

на сопротивление деформированию

2.1.1.2. Влияние структуры смеси на сопротивление деформированию
2.1.1.3. Влияние температуры асфальтобетонной смеси на сопротивление деформированию
2.1.1.4. Определение значений предела прочности, модуля деформации уплотняемого материала и давлений катка в процессе укатки
2.1.1.5. Определение сдвиговых характеристик асфальтобетонных
смесей
2.1.1.6. Зависимость сопротивления деформированию асфальтобетонных смесей от направления действующего усилия
2.1.2. Связные грунты. Методика лабораторных иследованний
2.1.3. Зависимость сопротивления деформированию связных грунтов
от направления действующего усилия
2.2. Вибрационное уплотнение
2.2.1. Скальный и несвязный грунт. Методика производственного
эксперимента
2.3. Выводы по главе
3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА УПЛОТНЕНИЯ
3.1. Классификация направлений совершенствования средств уплотнения
и их конструкций
3.2. Применение постоянного электрического поля для
активизации уплотнения грунта
3.3. Состояние текучести уплотняемого материала под
действием нормальных и касательных напряжений
3.4. Исследование взаимодействия ведущего и ведомого
вальцов катка с уплотняемым материалом
3.5. Взаимосвязь параметров катка и толщины слоя уплотняемого
материала
3.6. Обоснование рабочей скорости и амплитуды колебаний вальцов
3.7. Определение требуемого числа проходов катка
3.8. Определение характеристик уплотнения материала в процессе
укатки
3.9. Управление вектором силового воздействия вальца
3.10. Управление процессом укатки
3.11. Выводы по главе
4. РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Катки саморегулирующие уплотняющие давления
4.1.1. Катки саморегулирующие уплотняющие давления от прохода
к проходу (многопроходные)
4.1.1.1. Методика расчета параметров
4.1.1.2. Конструкции экспериментальных образцов
4.1.1.3. Методика проведения производственных испытаний

4.1.1.4. Результаты производственных испытаний
4.1.2. Каток однопроходного уплотнения
4.2. Каток на авиационных шинах
4.3. Вибрационный гидрошинный каток
4.3.1. Конструктивная схема вибрационного гидрошинного вальца
4.3.2. Методика выбора параметров
4.3.3. Типы жидкостей для шин
4.3.4. Выбор шин
4.3.5. Обоснование величины давления в шинах
4.3.6. Масса вальца и катка, направление приложения возмущающей
силы, частота и амплитуда вибрации
4.3.7. Основные параметры катка
4.4. Тяжелый прицепной вибрационный каток для укатки
скального, связного, несвязного грунтов
4.4.1. Конструкция катка
4.4.2. Методика расчета
4.4.3. Результаты расчета параметров
4.5. Уплотняющие средства с использованием электрического поля
4.6. Выводы по главе
5. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
5.1. Устройство контроля уплотнения
5.2. Устройство очистки вальца от налипающего грунта
5.3. Бандаж к вальцу дорожного катка
5.4. Выводы по главе ЗАКЛЮЧЕНИЕ Выводы и рекомендации Направления дальнейших исследований ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
образец были приняты пропорциональными коэффициенту уплотнения: 0,07; 0,08; 0,09 и 0,1 МПа.
Определение соответствующих началу укатки сдвиговых характеристик смесей в стабилометре проводилось по методике, разработанной Союз-дорНИИ [153] при скорости деформирования 100 мм/мин., боковом давлении 0,07 и 0,28 МПа и Ку=0,70.
Температура при испытаниях, в соответствии с [154], поддерживалась 140°С для многощебенистой смеси и 120°С для малощебенистой смеси. Сдвиговые параметры в конце укатки измерялись при боковом давлении 0,10 и 0,40 МПа, Ку=1,00, температуре 70°С и 60°С.
Деформирование асфальтобетонной смеси под воздействием сдвигающих усилий изучалось на стандартном приборе ПСГ, с построением диаграмм разрушения.
Исследования были проведены с учетом методов планирования эксперимента и обработки экспериментальных данных [155, 156]. Для обеспечения требуемой точности результатов исследований необходимо определить количество повторных измерений. Полагая, что распределение контролируемых в ходе выполнения эксперимента величин (плотность, прочность, работа разрушения, модуль деформации и пр.) подчиняется нормальному закону, число повторных измерений можно найти по формуле
n > Z2V2/ е2, (2.1)
где Z - квантиль нормального распределения; V - коэффициент вариации величины, для которой определяется количество повторных измерений; е - допускаемая погрешность в определении искомой величины.
На основании предварительных экспериментов и априорной информации значение коэффициента вариации при определении плотности и прочности не превышает 0,15. При допустимой погрешности эксперимента 8=0,12 квантиль нормального распределения Z= 1,57 [155], тогда необходимое число повторных измерений составит