Основы улучшения и регулирования эксплуатационных свойств асфальтобетона

• Автор: Иваньски Марек
• Шифр специальности: 05.23.05, 05.23.11
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 541 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МЕТОДАХ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ АСФАЛЬТОБЕТОНА.

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Битум как структурообразующий компонент асфальтобетона

1.2. Критерии деформационной способности асфальтобетона в период высоких летних температур и трещиностойкость при низких зимних температурах .

1.3. Методы, обеспечивающие фрикционную характеристику асфальтобетонного покрытия .

1.4. Светотехнические свойства асфальтобетонного покрытия как фактор, обеспечивающий безопасность движения в ночное время .

1.5. Цели и задачи исследований

АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ УСТОЙЧИВОСТЬ К

ОБРАЗОВАНИЮ КОЛЕИ, ШЕРОХОВАТОСТЬ И СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АСФАЛЬТОБЕТОНА В ПРОЦЕССЕ ДЛИТЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДОРОГИ
2.1. Модификация битума с целью регулирования структуры и свойств асфальтобетона, обеспечивающих эксплуатационные характеристики покрытия .
2.2. Исследование деформативных характеристик асфальтобетона, обеспечивающих устойчивость асфальтобетона к образованию ко
2.3. Исследование шероховатости асфальтобетона как основного фактора, определяющего безопасность дорожного движения
2.4. Исследование светотехнических характеристик асфальтобетона в зависимости от вида минерального материала .
2.5. Известьпушонка как модификатор свойств битума и асфальтобетона .
Выводы
МЕТОДЫ И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Планирование эксперимента, методики статистической обработки
и оценки результатов экспериментальных исследований .
3.2. Методы и приборы, применяемые в исследованиях .
3.2.1. Методика исследования компонентов асфальтобетона
3.2.2. Методика исследования свойств асфальтобетона в лабораторных условиях
3.2.3. Методика исследования эксплуатационных свойств асфальтобетона, обеспечивающих безопасность движения
3.3. Общая характеристика объектов исследований
Выводы .
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЯЗКОУПРУГИХ СВОЙСТВ ДОРОЖНЫХ БИТУМОВ
4.1. Основные свойства объектов исследований .
4.2. Особенности структурнореологических свойств битума, модифицированного полимером СБС СМ и известьюпушонкой .
4.2.1. Получение полимербитумного вяжущего ПБВ .
4.2.2. Структурномеханические свойства битумов и , модифицированных полимером СБС СМ
4.2.3. Особенности влияния полимера СБС СМ на реологические свойства битумов и
4.2.4. Структурообразующая роль известипушонки в сочетании с полимером СБС СМ на свойства битумов
4.3. Модифицирующая роль полимера СБС СМ и извести
пушонки в обеспечении адгезии битумов и к минеральным материалам
4.3.1. Особенности влияния полимера СБС СМ на адгезию битумов и к минеральным материалам
4.3.2. Особенности влияния полимера СБС СМ, i ПАВ и известипушонки на адгезию битумов и в тонком слое к минеральным материалам
4.4. Структурообразующая роль полимера СБС СМ и известипушонки как факторов замедляющих процесс старения битумов и
4.4.1 Особенности влияния полимера СБС СМ на процесс старения битумов и
4.4.2 Особенности влияния полимера СБС СМ и известипушонки на процесс старения асфальтового вяжущего с битумами и
4.5. Критерии оценки применения битумов и , модифицированных добавками полимера СБС СМ и известипушонки, как вяжущего асфальтобетонов АБН и ЩМА .
Выводы
ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ К ОБРАЗОВАНИЮ КОЛЕИ,
ШЕРОХОВАТОСТИ И СВЕТОТЕХНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ АСФАЛЬТОБЕТОНА, МОДИФИЦИРОВАННОГО ДОБАВКАМИ
СМ И ИЗВЕСТЬЮПУШОНКИ .
5.1. Характеристика минерального материала асфальтобетонов АБН и ЩМА с учетом обеспечения их эксплуатационных свойств .
5.2. Особенности структурномеханических свойств асфальтобетонов АБН с прерывистым зерновым составом и ЩМА от минерального материала
5.3. Структурообразующая роль полимера СБС СМ и известипушонки в обеспечении водо и морозоустойчивости асфальтобетонов АБН и ЩМА
5.4. Реологические свойства асфальтобетонов АБН и ЩМА, модифицированных добавками полимера СБС СМ и известипушонки .
5.5. Структурообразующая роль известипушонки и полимера СБС СМ в оптимизации свойств асфальтобетонов АБН и ЩМА
по отношению к процессу старения
5.6. Синергизм сочетания минерального материала, полимера СБС СМ и известипушонки в обеспечении устойчивости к образованию колеи, шероховатости и светотехнических свойств ас фальтобетона
5.7. Критерии оценки эффективности применения асфальтобетонов АБН и ЩМА, модифицированных добавками полимера СБС
СМ и известипушонки, в дорожном строительстве .
Выводы
6. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СТРОИТЕЛЬСТВА ПОКРЫТИЯ ИЗ АСФАЛЬТОБЕТОНА С УЛУЧШЕННЫМИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМИ СВОЙСТВАМИ .
6.1. Особенности строительства слоя износа из асфальтобетов АБН
и ЩМА с улучшенными эксплуатационными свойствами
6.2. Влияние асфальтобетонов АБН и ЩМА с улучшенными эксплуатационными свойствами на безопасность дорожного движения .
6.3. Экономический эффект от строительства покрытия из асфальтобетонов и ЩМА с улучшенными эксплуатационными свойствами
Выводы .
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ .
ЛИТЕРАТУРА


Хотя возникновение пластических деформаций в дорожном покрытии весьма важно, тем не менее, до сих пор отсутствуют общепринятые критерии их определения в лабораторных условиях. Так, в России основным нормируемым показателем устойчивости асфальтобетона к образованию пластических деформаций является прочность при температуре С и коэффициент теплоус
тойчивости кт 5. Польше, США, Германии и др. С, определяемая по Маршаллу. Следует отметить, что указанные выше показатели не всегда четко соответствуют реальному напряженному состоянию асфапьто
бетонных слоев от фактической транспортной нагрузки с учетом влияния высоких летних температур окружающей среды. Моделирование реального нагружения асфальтобетона в лабораторных условиях весьма сложно. Для решения этой проблемы впервые во Франции 8 сконструирована установка, которая получила название симулятор движения. С ее помощью можно оценивать устойчивость асфальтобетона к возникновению необратимых пластических деформаций при фиксированной температуре. Идея установки заключается в измерении глубины колеи в процессе проходки по асфальтобетонному образцу колеса при определенной температуре исследований. Установки такого типа разработаны также в Великобритании, США и Германии. Конструкция установок сделана так, что асфальтобетонные образцы подвергаются повторяющейся нагрузке, которая симулирует движение автомобильного колеса по покрытию. Следует подчеркнуть, что измерительное колесо не имеет своего привода вследствие чего на образец действуют только нормальные напряжения и не возникают касательные напряжения, связанные с процессом начала движения или торможения автомашины. Такая конструкция установок достоверно симулирует процесс движения колеса по покрытию и образования колеи. Установки позволяют также вести исследования при разных температурах и влажности воздуха т. Установка колеиномера характеризуется также тем, что можно исследовать многослойные системы и анализировать процесс образования колеи также и в основании покрытия 2, 7. Исследование в колеиномере позволяет измерить глубину колеи и скорость ее образования под влиянием определенного числа проходов измерительного колеса. Тем самым на этапе проектирования состава асфальтобетона можно определить его устойчивость к образования колеи. Это имеет особое значение для обеспечения ровности покрытия во время длительной его эксплуатации и тем самым может обеспечить безопасность движения. Изучение процесса образования колеи в асфальтобетоне позволяет прогнозировать развитие его де
формативности при высоких летних температурах и тем самым найти методы обеспечения его долговечности. До сих пор разработано несколько разных типов установок для исследования образования колеи. Они отличаются величиной измерительной плиты, размером и видом измерительного колеса, а также условиями исследования т. США, который после модифицирования получил название v АРА 7, 0, 1. Представленные установки позволяют получить достоверные результаты при определенной процедуре исследований 4, 7, 9. В зависимости от вида принятой установки для одной и той минеральнобитумной смеси можно получить разные результаты. Связано это с условиями исследований и конструкцией колеиномера. Технические данные наиболее используемых установок представлены в табл. Для исследования процесса развития колеи в асфальтобетонном слое наиболее широко пользуются установкой v i 5, 5, 7. Таблица 1. Критерий исследования мин. В зависимости от состава, температуры исследований и условий деформирования в асфальтобетоне могут проявляться или преимущественно упругие свойства, или главным образом вязкопластичные. Однако в большинстве случаев практически одновременно проявляется совокупность указанных свойств. Вместе с тем, в напряженнодеформированном состоянии асфальтобетон характеризуется комплексом сложных свойств наряду с упругостью и пластичностью также и ползучестью. Во времени имеет место релаксация напряжений, изменение прочности от скорости деформирования, накопление деформации при многократных приложениях нагрузки и т.