Повышение сдвигоустойчивости и срока службы дорожных покрытий путем применения асфальтобетона каркасной структуры на модифицированном битуме

• Автор: Строкин, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 199 с. : ил.

Введение.
Глава 1. Обзор и анализ исследований но оценке и повышению сдвигоустойчивости дорожных асфальтобетонных покрытий

1.1 Анализ причин, вызывающих необратимое деформирование

асфальтобетонных покрытий, и пути повышения устойчивости горячего асфальтобетона к возникновению пластических деформаций.
1.2 Оценка сдвигоустойчивости дорожных асфальтобетонных покрытий и предпосылки повышения их устойчивости к возникновению пластических

деформаций путем применения модифицированного битума.

Глава 2. Обоснование повышения сдвигоустойчивости и долговечности в дорожном покрытии асфальтобетона каркасной структуры за счт

применения модифицированного битума

2.1 Анализ факторов, определяющих долговечность асфальтобетонных

покрытий по интенсивности развития пластических повреждений в разнообразных эксплуатационных условиях

2.2 Применяемые материалы и методы исследований

2.2.1 Характеристика применяемых материалов
2.2.2 Применяемые методы исследований
2.3 Исследование физикомеханических и деформационнопрочностных характеристик каркасного асфальтобетона, модифицированного синтетическим каучуком или бутадиенстирольным термоэластопластом. Глава 3. Обоснование целесообразности применения вяжущих на основе полимерных адгезионных добавок для повышения работоспособности модифицированных асфальтобетонов и их устойчивости к пластическим
деформациям.
3.1 Разработка и обоснование применения полимерных адгезионных добавок для повышения физикомеханичсских, деформационнопрочностных характеристик каркасного асфальтобетона
3.2 Прогнозирование работоспособности модифицированного
асфальтобетона каркасной структуры в процессе эксплуатации в дорожном покрытии
3.3 Обоснование реологической модели, описывающей .влияние модификаторов битумов и адгезионных добавок на возникновение пластических дефектов на дорожном покрытии из асфальтобетона каркасной
структуры
Глава 4. Разработка технологии и оценка эффективности, применения модифицированного асфальтобетона для повышения долговечности и улучшения эксплуатационных характеристик дорожных покрытий.
4.1 Анализ применения асфальтобетона каркасной структуры, модифицированного синтетическим каучуком, при строительстве дорожного покрытия на автомагистрали М 4 Дон за период гг
4.2 Опытное строительство дорожного покрытия с применением асфальтобетона на основе полимерного ПАВ Мобит на автомагистрали М 4 Дон
4.2.1 Технология получения Мобит.
4.2.2 Применение ПАВ Мобит при строительстве опытного
участка
4.2.3 Технология приготовления асфальтобетонной смеси, модифицированной полимерной адгезионной добавкой Мобит.
4.2.4 Технология устройства покрытия из модифицированного
асфальтобетона.
4.2.5 Наблюдения за экспериментальным участком.
4.3 Определение техникоэкономической эффективности применения
горячего модифицированного асфальтобетона каркасной структуры для повышения долговечности и улучшения эксплуатационных свойств
дорожных покрытий
Основные выводы
Список литературы


При использовании непрерывного зернового состава с высоким содержанием минерального порошка, получают очень плотные смеси. Известно, что совместное высокое содержание минерального порошка и вяжущего приводит к повышению плотности асфальтобетона, что негативно отражается на сопротивлении колееобразованию . Как известно 8, 9, , форма и характер поверхности частиц заполнителя существенно влияет на сопротивление колееобразованию асфальтобетона. Применение в асфальтобетонной смеси остроугольных частиц песка и щебня способствует повышению е сдвигоустойчивости и прочности. Угловатость дробленого наполнителя увеличивает внутреннее трение зерен, делая покрытие более устойчивым к колееобразованию, наибольшее содержание дробленого наполнителя снижает риск колееобразования. Покрытие, подвергаемое интенсивному движению, должно состоять из 0 дробленого материала . Повышенное содержание битумного вяжущего приводит к нестабильности, ползучести асфальтобетона. У подобранной таким образом смеси увеличивается долговечность с точки зрения старения, но повышается риск колееобразования изза более значительной ползучести , , . Еще одним параметром, влияющим на сопротивления колссобразованию, является степень уплотнения смеси. Снижение или увеличение степени уплотнения напрямую влияет на колееобразование. При слабом уплотнении имеет место процесс доу плотнен и я и наблюдается усадка асфальтобетона. При переуплотнении происходит ускоренное колееобразование. Проблеме колееобразования в мировой практике в последнее время уделяется очень большое внимание. Суть проблемы не только в снижении потребительских качеств дороги, но и в решении конструктивнотехнологических вопросов, связанных с ликвидацией и предупреждением колейности ,, , ,, , , , , . Колееобразование, вследствие ползучести асфальтобетона является одной из наиболее сложных проблем для подобного типа материала. Самой распространенной причиной колееобразования на покрытии из дорожного асфальтобетона является его вязкопластическое поведение. Как известно, одним из основных недостатков асфальтобетона как дорожностроительного материала является большая зависимость его прочности и деформативных свойств от температуры, так как при повышении температуры вязкость битума, содержащегося в асфальтобетоне, понижается, связи между минеральными частицами ослабевают, что влечет за собой уменьшение прочности , , . При понижении температуры происходит обратный процесс вязкость битума, а с нею и прочность повышаются. Изменение прочности, связанное с изменением температуры, происходит в достаточно широких пределах. Прочность при сжатии стандартных асфальтобетонных образцов в среднем составляет при температуре С при С при 0 С 8 при С при С МПа . Согласно , , устойчивость против возникновения сдвигающих деформаций тесно связана с прочностью асфальтобетона повышенной прочности асфальтобетона при высоких летних температурах сопутствует и повышенная сдвигоустойчивость дорожных покрытий. Следовательно, исходя из вышеизложенного, с увеличением сцепления повышается сопротивление растяжению и сжатию материала. Таким образом, чем выше угол внутреннего трения р и сцепление с, тем выше прочность материала. К
1. Первые два слагаемых РрС выражают сопротивление сдвигу, обусловленное особенностями структуры минерального остова асфальтобетона. Повышение сдвигоустойчивости за счет увеличения угла внутреннего трения р и зацепления минеральных зерен С является одним из направлений, развиваемых в работах Баловневой И. И., Горелышева Н. В. и др. Проведенные исследования показывают, что повышение сдвигоустойчивости может быть достигнуто путем увеличения количества щебня в композиции. Согласно многочисленным исследованиям, использование в составах асфальтобетонов, в качестве заполнителей природных окатанных минеральных материалов, снижает его прочностные характеристики, сцепление и сдвигоустойчивость. Это связано с окатанной формой частиц и невысокой удельной их поверхностью. На величину внутреннего трения асфальтобетона влияет зерновой состав минеральной смеси, форма и характер поверхности минеральных частиц .