Технология строительства лесовозных дорог из щебеночно-мастичных асфальтобетонов с отсевами дробления известняков

• Автор: Вайнштейн, Евгений Викторович
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Йошкар-Ола
• Количество страниц: 308 с. : ил.

Содержание
Введение.

1. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1. Дорожнотранспортные условия перевозки лесоматериалов в РМЭ.

1.2. Обоснование расчетной нагрузки на покрытие лесовозной автомобильной дороги

1.3. Опыт применения щебеночномастичных асфальтобетонных смесей

и асфальтобетонов в России и зарубежом

1.4. Задачи исследования

2. Теоретические представления о проектировании составов и сгруктурообразовании щебеночно мастичных асфальтобетонных смесей

с добавками отсевов дробления известняков.

2.1. Подбор составов щебеночномастичных асфальтобетонов

2.2. Проектирование состава минеральной части щебеночномастичной асфальтобетонной смеси различных видов
2.3. Исследование структурообразования щебеночномастичных асфальтобетонов для покрытий лесовозных автодорог при помощи сканирующего зондового микроскопа.
2.4. Методы исследования
2.4.1. Метод определения сдвигоустойчивости асфальтобетона
2.4.2. Метод определения температурной устойчивости образцов ЩМА
при длительном действии нагрузки и высокой температуры
2.4.3. Метод определения модуля упругости ЩМА с отсевами дробления известняков.
2.4.4. Метод определения коррозионной устойчивости ЩМА при длительном нагревании смеси.
2.4.5. Метод экспериментального изучения уплотнения ЩМА с ОДИ
2.5. Выводы по второй главе.
3. Экспериментальные исследования физикомеханических свойств щебеночномастичного асфальтобетона на отсевах дробления щебня М и М0.
3.1. Цель и условия экспериментов
3.2. Экспериментальные исследования физикомеханических свойств ЩМА трех видов
3.2.1. Влияние содержания битума и вида ЩМА на физикотехнические показатели асфальтобетонной смеси
3.2.2. Изучение влияния содержания битума и вида ЩМА на показатель сдвигоустойчивости сцепления и угла внутреннего трения
асфальтобетона.
3.3. Влияние содержания битума и вида ЩМА на показатель температурной устойчивости асфальтобетона при длительном действии нагрузки.
3.3.1. Результаты испытаний образцов ЩМА вида 1.
3.3.2. Результаты испытаний образцов ЩМА вида 2
3.3.3. Результаты испытаний образцов ЩМА вида .Ч3.
3.3.4. Изучение процессов скорости деформирования образцов.
3.4. Исследование влияния содержания битума и изменение удельного давления при уплотнении образцов на физикомеханические характеристики ЩМА с добавками из отсевов дробления
известняков
3.5. Исследование влияния времени на качество уплотнения ЩМА с
ОДИ при постоянном давлении
3.6. Обобщенные многофакторные модели прочности и водонасыщения щебеночномастичных асфальтобетонов с заполнителем из отсевов
дробления известняков для покрытий лесовозных автодорог
3.6.1. Установление области рационально подобранного состава
материала по прочности на сжатие при 1 С.
3.6.2. Установление области рационально подобранного состава материала по прочности на сжатие при 1 С.
3.6.3. Установление области рационально подобранного состава материала по водонасыщению
3.7. Исследование влияния деформации образцов ЩМА с ОДИ при температуре С в зависимости от величины давления на его поверхность
3.8. Установление модуля упругости ЩМА с добавками отсевов
дробления известняков.
3.9. Коррозионная устойчивость асфальтобетонов из ЩМА с ОДИ
3.9.1. Исследования физикомеханических свойств ЩМА при
длительном прогреве смеси.
3.9.2. Исследования свойств ЩМА с ОДИ при длительном водонасыщении.
3 Исследования свойств ЩМА с ОДИ на трещиностойкость
3 Разработка метода прогноза времени работы покрытий из ЩМА с
ОДИ в жаркий период года с учетом интенсивности движения
3 Исследование влияния фракционного состава отсевов дробления 6 известняков на физикомеханические свойства ЩМА с ОДИ.
3 Выводы по третьей главе.
4. Разработка конструкции дорожных одежд из ЩМА с ОДИ в
покрытиях лесовозных дорог.
4.1. Обоснование расчтной нагрузки и расчет конструкции дорожной 2 одежды с использованием щебеночномастичного асфальтобетона в покрытиях лесовозных дорог
4.2. Конструирование дорожных одежд лесовозной автодороги с
покрытием из различных асфальтобетонов
4.2.1. Покрытие дорожной одежды из ЩМА с добавками ОДИ.
4.2.2. Обоснование расчтной нагрузки и расчет конструкции дорожной одежды с использованием классического асфальтобетона типа А в
покрытиях лесовозных дорог вариант сравнения 2.
4.3. Компьютерное моделирование напряженнодеформированного состояния конструкции дорожной одежды лесовозной автомобильной дороги методом конечных элементов по программному комплексу РЬАХ и анализ результатов машинного эксперимента.
4.3.1. Определение параметров напряженнодеформированного состояния конструкции дорожной одежды при размещении двух лесовозных автопоездов по полосам движения.
4.3.2. Определение вертикальных перемещений и касательных напряжений при совместном размещении лесовозных автопоездов
4.3.3. Определение параметров напряженнодеформированного состояния конструкции дорожной одежды при размещении одного
лесовозного автопоезда на полосе движения
4.4. Выводы по четвертой главе.
5. Технологии приготовления и укладки ЩМА с ОДИ в покрытии
лесовозных автодорог и экономическая эффективность их
использования
5.1. Технологическое оборудование для приготовления ЩМАС.
5.2. Разработанные составы для приготовления смеси и расхода материалов.
5.3. Технологическая схема производства щебеночномастичной асфальтобетонной смеси с ОДИ.
5.4. Организация работ и технология устройства верхнего слоя
асфальтобетонного покрытия из ЩМА с ОДИ
5.4.1. Установление скорости потока и ведущей машины по устройству асфальтобетонного покрытия толщиной 6 см.
5.4.2. Технологическая схема по устройству верхнего слоя асфальтобетонного покрытия
5.5. Особенности технологических параметров в процессе укладки и уплотнения смеси ЩМА с ОДИ
5.5.1. Влияние температуры ЩМА смеси на изменение насыпной плотности.
5.5.2. Определение коэффициента запаса на уплотнение
5.5.3. Определение норм расхода щебеночномастичного асфальтобетона
при у кладке
5.6. Экономическая эффективность производства щебеночномастичного 8 асфальтобетона с добавками отсевов дробления известняков в
покрытиях лесовозных автодорог.
5.7. Вывода по пятой главе
Основные выводы
Литература


В последнее время в ряде стран были введены новые требования к показателям сдвигоустойчивости, определяемым при тестировании асфальтобетонана образование колеи от заданного числа проходов колесной нагрузки, а также менее трудоемким1 методом крипптеста при сжатии цилиндрических образцов циклической нагрузкой. Иногда механические свойства щебеночномастичного асфальтобетона вообще не нормируются. В то же. Франции, кроме устойчивости к колееобразоваиию, введены требования к комплексному модулю упругости не менее МПа, показателю усталости и коэффициенту компрессионного вдавливания не менее 0,8. Требования к коэффициенту уплотнения устраиваемых покрытий из щебеночномастичной асфальтобетонной смеси, в большинстве стран мира не предъявляются. Браковочным признаком обычно является остаточная пористость образцовкернов, отбираемых из уплотненного покрытия. Маршалла, которые формуются из укладываемой смеси ударами трамбовки. Минимальный коэффициент уплотнения покрытия из БМА в Венгрии, Германии, Италии, Кореи и Индонезии принят равным 0,, а в Испании 0,. Различия В зерновом составе минерального материала, количестве вяжущего и показателях физикомеханических свойств, регламентируемых требованиями1 разных, стран, обусловлены различными климатическими условиями, различиями в максимально разрешенной нагрузке на оси автомобилей и вязкости применяемого вяжущего. Нормировать показатели свойств БМА важно, так как известны, случаи нарастания дефектов на автомагистралях А и А ЬЗ с щебеночномастичными асфальтобетонными покрытиями 2, которые были связаны, по данным . Соответственно это еще раз указывает на актуальность правильного проектирования и дальнейшего изучения асфальтобетонных смесей по типу БМА. Вбольшинстве стран строительство дорожных покрытий с применением щебеночномастичных асфальтобетонных смесей развивается ускоренными темпами. Эти смеси получили распространение в Скандинавских странах, Канаде, Австралии, а в последние годы и в США, причем постепенно они вытесняют другие типы асфальтобетонных смесей, предназначенные для устройства защитных и конструктивных слоев дорожных покрытий. Например, в Австралии на участках автомобильных дорог с движением большегрузных транспортных средств, особенно на пересечениях, специально рекомендуется применять щебеночномастичный асфальтобетон взамен традиционно применяемого асфальтобетона открытого типа, как более долговечный и более устойчивый к интенсивным климатическим и транспортным воздействиям. Обстоятельный анализ результатов использования смесей в США представлен в отчете 2. Начиная с г, в США в качестве верхнегослоядорожного покрытия в штатах Висконсин, Мичиган, Джорджия и Миссури были уложены первые участки из щебеночномастичной асфальтобетонной смеси. К г. К лету г. Мэриленд, начиная с г. Данные смеси показали свои прекрасные эксплутационные характеристики, в Европе, и следует ожидать того же самого от их использования в,США. Федеральная ДорожнаяАдминистрация заказала Национальному Центру Битумных Технологий изучить процесс использования в США. Исследование более 0 дорожных участков было начато в г. В следующих штатах Аляска, Арканзас, Калифорния, Колорадо, Джорджия, Индиана, Канзас, Мэриленд, Мичиган, Миссури, Северная Каролина, Небраска, Нью Джерси, Огайо, Техас, Виржиния и Висконсин. Были собраны данные по техническим условиям на материалы и смеси, а также проведено сравнение некоторых эксплутационных характеристик, таких как подверженность к образованию колеи, трещиностойкосгь, неровности выступание битумных пятен на поверхность покрытия. Установлено, что щебеночномастичные асфальтобетонные смеси могут быть приготовлены без особых проблем, как в циклических смесителях, так и в установках непрерывного действия. В большинстве проектных составов в качестве стабилизирующих добавок для предотвращения отекания вяжущего использовались свободные целлюлозные волокна, которые в необходимой пропорции подавались в смеситель, В некоторых случаях были использованы гранулированные добавки на основе целлюлозных волокон.