Разработка технологий уплотнения дорожных асфальтобетонных смесей и грунтов на основе развития их реологии

• Автор: Носов, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 366 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ, НАПРАВЛЕНИЕ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1Л. Анализ и обобщение результатов проведенных исследований по взаимодействию земляного полотна и дорожных одежд с различными

уплотнителями

1Л Л. Анализ исследований по вопросу взаимодействия земляного полотна с колесными и гусеничными движителями землеройнотранспортных машин

1Л .2. Анализ исследований по вопросу взаимодействия земляного

полотна и дорожных одежд с дорожными катками

1.2. Анализ существующих подходов к оценке реологических свойств дорожных асфальтобетонных смесей и грунтов
1.2.1. Применение расчетных моделей грунтов земляного полотна и дорожных асфальтобетонных смесей при оценке их физико-механических свойств
1.2.2. Применение методов теории ползучести при исследовании реологических свойств грунтов земляного полотна и
дорожных асфальтобетонных смесей
1.3. Цель и задачи исследования
ГЛАВА 2. ПРИНЦИПЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ
УПЛОТНЕНИЯ ДОРОЖНЫХ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ И ГРУНТОВ
2.1. Классификационные признаки уплотняющих воздействий
на дорожные асфальтобетонные смеси и грунты
2.2. Принципы построения реологических моделей грунтов земляного полотна и дорожных асфальтобетонных смесей с выбором вида
функции влияния

2.3. Методологический подход к оценке деформационных характеристик грунтов земляного полотна и дорожных асфальтобетонных смесей
2.4. Система критериев эффективности уплотнения грунтов земляного полотна и дорожных асфальтобетонных смесей
различными уплотнителями
2.5. Концепция совершенствования технологий уплотнения
грунтов земляного полотна и дорожных асфальтобетонных смесей
Выводы и результаты
ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА И ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД С УПЛОТНЯЮЩИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ МАШИН
3.1. Теоретические исследования взаимодействия уплотняемых слоев дорожно-строительных материалов с жестким вальцом катка
3.2. Теоретические исследования взаимодействия уплотняемых слоев дорожно-строительных материалов с пневматическим колесом
3.2.1. Взаимодействие уплотняемого слоя с пневмоколесом
3.2.2. Упрощенная математическая модель взаимодействия уплотняемого слоя грунта с пневмоколесом
3.3. Теоретические исследования взаимодействия земляного полотна с гусеничным движителем
3.3.1. Влияние на уплотнение грунта положения центра давления гусеничного движителя
3.3.2. Влияние на степень уплотнения слоя грунта технологических режимов и параметров гусеничного движителя
Выводы и результаты
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА И ДОРОЖНЫХ
АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ
4.1. Реологические свойства горячей асфальтобетонной смеси

верхних слоев дорожных одежд
4.2. Определение прочностных характеристик слоев
горячих асфальтобетонных смесей
4.3. Реологические свойства грунтов и устройства
для их определения
4.4. Влияние параметров функции скорости ползучести на интенсивность уплотнения дорожных асфальтобетонных смесей
и грунтов
Выводы и результаты
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТОВ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА И ДОРОЖНЫХ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ
5.1. Обобщенная динамическая модель взаимодействия уплотнителей с дорожными асфальтобетонными смесями
и грунтами
5.2. Моделирование рабочих процессов вибрационных дорожных катков при уплотнении дорожных асфальтобетонных
смесей и грунтов
5.3. Определение рациональных значений контактных давлений
под вальцом катка
5.4. Исследование интенсивности уплотнения дорожными гладковальцовыми катками горячих асфальтобетонных смесей
с оценкой качества производства работ
5.5. Экспериментальные исследования процесса уплотнения
грунта колесным и гусеничным движителями
Выводы и результаты

При уплотнении грунтов земляного полотна и дорожных асфальтобетонных смесей одним из самых перспективных видов дорожных катков являются вибрационные катки [64, 244, 231]. Исследованию эффективности применения вибрационных катков для уплотнения грунтов и асфальтобетонных смесей посвящены работы Варганова С.А., Зубанова М.П., Зубкова А.Ф., Коваленко Ю.Я., Кононова В.H., Маркова П.И., Носкова С.К., Хархуты Н.Я., Ангста X., Форссблада JI. и др. [28, 75, 79, 103, 108, 109, 136, 144, 191, 242, 248,255,263,267,268, 273].
Уплотнение верхних слоев дорожных одежд вибрационными самоходными катками эффективно только при определенных условиях. В первую очередь, это относится к температурному режиму уплотнения. Варгановым С.А. [26] установлено, что применение вибрационных катков для уплотнения асфальтобетонных смесей эффективно при температурах 110 ... 90°С. Кононовым В.Н., Носковым С.К. и др. рекомендуется повышать температурный интервал вибрационного уплотнения до 120°С [108, 144].
Исследованиями по выбору основных технологических режимов работы и параметров виброкатков занимались советские ученые Хархута Н.Я., Попов Г.H., Путк А.И., сотрудники отдела дорожных машин ВНИИстройдор-маша и др. За рубежом такие исследования проводили: во Франции группа ученых из экспериментального дорожного центра в г. Рауне, в Германии Фишер ( Fischer ), в США Ю (JOO ) и Селиг ( Selig ), в Швеции Форссблад (Forssblad ) и др.
Хархута Н.Я., Зубковым А.Ф., Коваленко Ю.Я. [79, 103] отмечается эффективность уплотнения асфальтобетонной смеси вибрационными катками при температуре выше 90°С. При этих условиях вибрационный каток может заменить статический, масса которого в 3...3,5 раза больше. Авторами рекомендуется использовать вибрационные катки, статическое линейное давление которых не менее 35 кНм'1.
Скорости движения вибрационных катков рекомендуется выдерживать в интервале 0,3 ... 1,1 м-с"1, причем наибольшая производительность достигает-