Разработка технологии устройства асфальтобетонных покрытий с повышенными эксплуатационными параметрами

• Автор: Зубков, Анатолий Федорович
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 360 с. : ил.

Введение.

1 Состояние вопроса и постановка проблемы.

1.1. Анализ требований нормативных документов и рекомендаций к технологическим процессам строительства дорожных покрытий из горячих асфальтобетонных смесей.
1.2. Влияние свойств применяемого материала на выбор параметров машин для устройства покрытий нежесткого типа.
1.3. Анализ исследований по влиянию параметров гладковальцовых катков статического действия на требуемое качество строительства

дорожных покрытий.

1.4. Анализ исследований по вопросу взаимодействия вибрационного вальца катка с уплотняемым материалом.

1.5. Постановка проблемы.

2 Влияние параметров катка и свойств уплотняемого материала на контактную поверхность вальца и параметров вибрации на рабочий процесс укатки дорожного покрытия.
2.1. Влияние свойств материала на параметры контакта вальца катка с уплотняемым материалом.

2.2. Анализ параметров катков с металлическим вальцом при

уплотнение дорожных покрытий нежесткого типа.
2.3. Влияние параметров вибрации на ходовые качества уплотняющих машин.
Выводы по главе.
3 Влияние температуры на качество строительства покрытий из горячих асфальтобетонных смесей.
3.1. Влияние температуры на процессы строительства покрытий нежесткого типа.
3.2. Моделирование тепловых процессов при строительстве дорожных покрытий
из горячих асфальтобетонных смесей.
3.3. Влияние температуры на свойства асфальтобетонных смесей.
3.4. Обоснование применения законов нестационарных теплоиередач
к строительству покрытий из горячих асфальтобетонных смесей.
3.5.Влияние температуры на деформационнопрочностные 9 характеристики асфальтобетонных смесей.
Выводы по главе.
4 Влияние процесса охлаждения горячих асфальтобетонных смесей 2 на продолжительность работ по устройству покрытий нежесткого типа.
4.1. Анализ работ по определению продолжительности строительства 2 покрытий нежесткого типа.
4.2.0предслсние допустимой продолжительности строительства
покрытий из горячих асфальтобетонных смесей.
4.3. Влияние условий производства работ и свойств горячих смесей 9 на продолжительность работ по распределению слоя покрытия.
4.4. Влияние условий производства работ на допустимую продолжи 2 тсльность уплотнения покрытий из горячих асфальтобетонных смсссй.
Выводы по главе. .
5 Исследование процесса взаимодействия металлического вальца катка 5 статического действия с уплотняемым материалом.
5.1. Моделирование взаимодействия ведомого вальца катка с 7 уплотняемым материалом
5.2. Расчет контактных напряжений под ведущим вальцом катка.
5.3.Анализ распределения контактных напряжений под вальцом 8 кагка.
5.4. Экспериментальные исследования по определению контактных
напряжений под жестким вальцом катка статического действия. Выводы по главе.
6 Взаимодействие жсткого вальца дорожного катка вибрационного 5 действия с уплотняемым материалом.
6.1. Анализ работ, посвященных исследованию процесса 5 взаимодействия вибрационного вальца катка с уплотняемым материалом.
6.2. Влияние параметров катка на характер колебаний вибрационного 1 вальца с учетом упругих свойств материала.
6.3. Влияние параметров вибрации на характер колебаний 3 вальца катка с учетом свойств вязкости смеси.
6.4. Расчет контактных напряжений под вибрационным вальцом катка.
6.5. Экспериментальные исследования процесса взаимодействия 6 вибрационного вальца катка с уплотняемым материалом.
Выводы по главе.
7 Определение эквивалента между параметрами катков статического 1 и вибрационного действия при уплотнении дорожных покрытий из горячих асфальтобетонных смесей по уплотняющему эффекту
7.1 .Анализ критериев выбора параметров катков с жестким вальцом.
7.2.0пределсние соотношений между параметрами вибрационных
и статических катков по одинаковому уплотняющему эффекту.
Выводы по главе.
8 Методика разработки технологии устройства дорожных 8 покрытий из горячих асфальтобетонных смесей механизированным звеном машин.
8.1 .Влияние технологии устройства дорожного покрытия на 9 выбор машин для укладки и уплотнения горячих асфальтобетонных смесей.
8.2. Анализ методов разработки технологическтих процессов
строительства дорожных покрытий из горячих асфальтобетонных смесей.
8.3. Выбор технологии строительства покрытий из горячих 8 асфальтобетонных смесей при пониженных температурах воздуха.
8.4. Рекомендации по разработке технологических процессов устройства 0 дорожных покрытий из горячих асфальтобетонных смесей.
8.5. Техникоэкономическое обоснование выбора технологических 7 параметров комплекта машин при строительстве дорожных покрытий
из горячих асфальтобетонных смесей.
Выводы по главе.
Общие выводы и рекомендации.
Направление дальнейших исследований.
Литература


Поэтому нормативными документами и технологическими схемами при уплотнении покрытий с применением горячих асфальтобетонных смесей предусматривается работа вибрационных катков совместно с другими уплотняющими машинами. При назначении звена уплотняющих машин выбор параметров катков необходимо производить с учетом уплотняющей способности. В качестве критерия при сравнении параметров катков принимают разные показатели масса катка, линейное давление, контактные напряжения, плотность материала 7,,,5,7,1. При определении уплотняющей способности вибрационных катков, по данным голландских исследователей, коэффициент уплотняющей способности статического катка умножают на коэффициент, характеризующий дополнительный эффект уплотнения от действия вибрации. Согласно результатам исследований С. По данным зарубежных исследований, вибрационный каток эффективнее статического в 1, раза 5. Следует отметить, что эффект уплотнения должен оцениваться но остаточной деформации, которая образуется в результате воздействия вальца. Деформация уплотняемого материала зависит не только от напряжения пол вальцом катка, но и от времени его действия. При работе вибрационного катка, по сравнению с катком статического действия, напряженное состояние возникает быстрее и поддерживается более короткое время. В связи с этим величина необратимой деформации будет меньше, чем при действии статической нагрузки при условии одинакового напряженного состояния материала. Однако до настоящего времени нет единого мнения относительно коэффициента эффективности вибрационного катка при уплотнении асфальтобетонных смесей. При работе вибрационного катка его тяговосцепные качества зависят от параметров вибрации. Если вибрационный валец ведомый, то с увеличением вынуждающей силы он становится неуправляемым. При ведущем вибрационном вальце происходит пробуксовка вальца относительно поверхности покрытия. Следовательно, при определенной относительной вынуждающей силе работа катка становится неустойчивой, что является основанием для ограничения относительной вынуждающей силы в самоходных катках. В настоящий момент имеются самоходные катки со сдвоенной вибрацией. В каждом вальце установлен вибратор с круговыми колебаниями, их вращение синхронизировано ,6,5,8. Примером может служить каток модели ВУ0 фирмы Вота, силой тяжести 7тс и суммарной вынуждающей силой тс 2. В некоторых конструктивных схемах катков вальцы имеют разные частоты и амплитуды колебаний. Имеются трехвальцовые соосные катки, где вибрационный валец сочетается с пневмошинными колесами и расположен в передней части катка 3. При строительстве двухслойных покрытий из горячих асфальтобетонных смесей в нижний слой укладывают смеси с большим содержанием минерального материала, при уплотнении которых наиболее эффективно применение самоходных вибрационных катков. В этом случае вибрационный каток может применяться самостоятельно, предварительно сделав на начальной стадии уплотнения дватри прохода но одному следу без включенного вибратора. Ровность, полученная после уплотнения, находится в пределах нормы 4. Следует заметить, что вопрос о влиянии параметров вибрации вальца на ходовые качества вибрационных катков исследован в недостаточной степени. Решение данного вопроса позволяет оцепить эффективность работы вибрационного катка с учетом его ходовых возможностей. Эффективность работы катка зависит от скорости его передвижения в процессе уплотнения. Установлено, что увеличение рабочей скорости катка вызывает снижение достигаемой плотности асфальтобетонной смеси и требует увеличение числа проходов по одному следу. Рекомендуемая скорость катка в процессе работы находится в пределах 1,,5 кмчас ,,0,2. Анализ выпуска уплотняющих машин и практика дорожного строительства показали, что ведущие фирмыпроизводители уплотняющих машин изготовляют вместо катков статического действия вибрационные катки, которые применяются при строительстве оснований и дорожных одежд. При строительстве дорожных покрытий нежесткого типа используются технологии с применением статических, вибрационных и катков на пневматических шинах 7,, ,,,7,1.