Длительная трещиностойкость асфальтобетона дорожных покрытий в климатических условиях юга России

• Автор: Бессчетнов, Борис Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 199 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ОБУСЛОВЛИВАЮЩИХ ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЕ АСФАЛЬТОБЕТОНА ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ
1.1 Усталостное грещинообразование асфальтобетона при воздействии транспортных нагрузок

1.2 Температурное трещинообразоваиие асфальтобетона дорожньтх покрытий.

1.3 Моделирование климатических факторов и усталостного разрушения асфальтобетона в лабораторных условиях

1.4 Цели и задачи исследований

ГЛАВА П. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ , ПОВЫШЕНИЯ

ДЛИТЕЛЬНОЙ ТРЕЦИНОСТОЙТСОСТИ АСФАЛЬТОБЕТОНА.

2.1 Трещиностойкость асфальтобетона

2.2 Показатель длительной трещиностойкости асфальтобетона

2.3 Повышение длительной трещиностойкости асфальтобетона

2.4 Выводы по главе II.
ГЛАВА III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ АСФАЛЬТОБЕТОНА С УЧЕТОМ КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ И УСТАЛОСТНЫХ ПРОЦЕССОВ.
3.1 Характеристика материалов, используемых для исследования.
3.1.1 Характеристики минеральных материалов для асфальтобетонов, исследуемых в лабораторных условиях.
3.1.2 Характеристики модифицирующих добавок, используемых для повышения долговечности
асфальтобетонных покрытий
3.1.2.1 Реграиулят полимерного этиленпропилена
РПЭП.
3.1.2.2 Поверхностноактивное вещество КАДЭМВТ
3.1.2.3 Ингибитор старения Технический углерод
3.1.3 Физикомеханические показатели материалов,
используемых для приготовления лабораторных образцов
3.2 Методика исследований изменения физикомеханических показателей органического вяжущего и асфальтобетона с учетом климатического воздействия.
3.2.1 Методика исследований изменения физико
механических показателей органического вяжущего.
3.2.2 Методика исследований изменения физико
механических показателей асфальтобетона с учетом процессов воздействия климатических факторов в лабораторных условиях.
3.2.3 Методика исследований изменения физико
механических показателей асфальтобетона дорожных покрытий на автомобильных дорогах в процессе эксплуатации
3.3 Исследование изменения свойств органических вяжущих в процессе старения.
3.3.1 Анализ влияния процессов старения на изменение
свойств битумов марок БНД и БНД
3.3.2 Влияние модификаторов различных групп на структуру
и свойства битумов
3.4 Влияние климатических факторов на грещиностойкость
асфальтобетона верхнего слоя покрытия
3.4.1 Оценка изменения физикомеханических показателей
образцов асфальтобетона при моделировании климатических факторов
3.4.2 Исследования изменения физикомеханических
показателей верхнего слоя асфальтобетона покрытия в процессе эксплуатации
3.4.3 Корреляционная связь между прочностью образцовбалочек на растяжение при изгибе и прочностью на
. растяжение при расколе образцовцилиндров.
3.4.4 Исследование влияния климатических факторов на изменение свойств асфальтобетона верхнего слоя покрытия по критерию длительной трещиностойкости
3.5 Выводы по главе III
ГЛАВА IV. ПУТИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОЙ
ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ АСФАЛЬТОБЕТОНА В ПОКРЫТИИ С УЧЕТОМ КОМПЛЕКСНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ФАКТОРОВ ЮГА РОССИИ.
4.1 Методика оценки длительной трещиностойкости асфальтобетона в покрытии с учетом климатических факторов и транспортной нагрузки
4.2 Оценка усталостной трещиностойкости асфальтобетона.
4.2.1 Установка усталостных испытаний асфальтобетонных материалов и ее основные технические характеристики
4.2.2 Определение экспериментальной усталостной
трещиностойкости асфальтобетонов на установке усталостных нагружений ИУ.
4.2.3 Сопоставление результатов экспериментальной и
расчетной усталостной трещиностойкости
асфальтобетона.
4.3 Рекомендации по повышению длительной трещиностойкости асфальтобетона в покрытии автомобильных дорог на стадии строительства
4.4 Техникоэкономическая эффективность использования результатов исследования.
4.4 Выводы по главе IV
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Если число циклов при тг, определенному исходя из допускаемого упругого прогиба, соответствует сроку службы покрытия в течение Тд лет, то при любом другом значении СГ Т срок службы может быть определен по данной формуле. Как видно из графика, срок службы асфальтобетонных слоев малой толщины менее 5 см значительно ниже, чем слоев усиленной прочности толщиной более см. Это показывает, что тонкие асфальтобетонные слои не могут сопротивляться значительным деформациям при проезде автомобилей, в результате чего возникают повышенные растягивающие напряжения на нижней грани монолитных слоев. Процесс прорастания трещины может длиться достаточно длительное время в зависимости от интенсивности движения и климатических факторов. Таким образом, на асфальтобетонных покрытиях повышенной толщины процесс трещинообразования может развиваться на поверхности покрытия, что вполне вероятно на юге России, где развиваются процессы ускоренного старения вяжущего в асфальтобетоне верхнего слоя покрытия под действием климатических факторов и интенсивных транспортных нагрузок, которые приводят к перенапряжениям в верхнем асфальтобетоне слоя покрытия. Учитывая то, что мельчайшие трещины динамически неустойчивы, а свойства асфальтобетона в значительной степени зависят от условий нагружения, исследование влияния процессов усталости на показатели прочности следует проводить в режиме, наиболее близко отвечающем реальным условиям работы материала в дорожном покрытии. Усталостная трещиностойкость асфальтобетона. Яока у, 1. При этом в расчете не учитывается глубина расположения слоя. Расчетное сопротивление слоя материала многократным приложениям нагрузки одинаково и для двухслойного покрытия с общей толщиной пакета асфальтобетонных слоев см, и для трехслойного покрытия с общей толщиной асфальтобетонных слоев см. В свою очередь, учет процессов старения, происходящих с различной скоростью по толщине покрытия, как показывают исследования 1, безусловно, отражается на величине сопротивления слоя многократным приложениям транспортных нагрузок. Таким образом в приведенном расчете не находит отражение влияние климатических факторов, обусловливающих старение органического вяжущего, на усталостную трещиностойкость асфальтобетона в покрытии. В настоящее время в методиках расчета дорожных конструкций отражены вопросы обеспечения усталостной долговечности асфальтобетонных покрытий, при этом влияние климатических факторов, обусловливающих процессы старения органического вяжущего, на трещиностой кость асфальтобетона в покрытии исследованы не достаточно полно. Многолетние наблюдения колебании температуры асфальтобетона дорожных покрытий на юге России показывают, что в течение годового цикла эксплуатации максимальный диапазон изменения температуры в верхнем слое асфальтобетона покрытия может достигать 0 С и более. Гак, например, в г. Краснодаре абсолютный минимум зимней температуры воздуха зафиксирован равным минус С, а абсолютный максимум летней температуры составил С. При температуре воздуха С температура в верхнем слое асфальтобетона покрытия может достичь С. Таким образом, максимальный диапазон изменения температуры в верхнем слое асфальтобетона покрытия в г. Краснодаре составляет 9 С. Анализ температурных условий в г. Краснодаре позволяет принять, что в среднем за год диапазон изменения температуры верхнего слоя асфальтобетона покрытия составляет С. В слоях асфальтобетона покрытия, расположенных в средней и нижних частях дорожной одежды, диапазон колебаний температур меньше, чем на поверхности покрытия, причем с увеличением глубины расположения слоя диапазон колебаний температур уменьшается. Проведенный анализ показывает, что температурный диапазон, в котором работает асфальтобетон в покрытии, зависит от климатических условий района расположения автомобильной дороги и расположения асфальтобетона по глубине конструкции дорожной одежды. Наибольший диапазон колебаний температур характерен для верхнего слоев асфальтобетона дорожных покрытий автомобильных дорог. В нижних слоях диапазон колебаний температур сравнительно мал и в меньшей степени зависит от особенностей климатических условий района расположения дороги.