Влияние свойств покрытий автозимников на срок службы фрикционного слоя

• Автор: Александрова, Наталья Павловна
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 183 с. : ил.

1 Состояние вопроса. Цель и задачи исследований

1.1 Общие сведения об автомобильных дорогах зимнего действия

1.2 Анализ причин появления разрушений и деформаций покрытий автомобильных дорог зимнего действия и мероприятия по их устранению
1.3 Анализ методов проектирования шероховатых покрытий и прогнозирования реологических процессов в снеге, льде, мерзлых грунтах и подобных им материалах
2 Теоретические исследования свойств примороженного фрикционного слоя и покрытий автомобильных дорог зимнего действия

2.1 Анализ факторов, оказывающих влияние на величину коэффициента сцепления

2.2 Разработка критериев расчета срока службы примороженного фрикционного слоя и определение предельнодопускаемых параметров шероховатости примороженного фрикционного слоя.

Щ 2.3 Разработка методики прогнозирования изменения парамет

ров шероховатости примороженного фрикционного слоя, обусловленного снегозаносимостью.
2.4 Разработка методики расчета изменения параметров шероховатости примороженного фрикционного слоя, обусловленного втапливанием зерен каменного материала в снежное или снежноледяное покрытие
2.5 Разработка методики расчета изменения параметров шероховатости примороженного фрикционного слоя, обусловленного вы
крашиванием зерен каменного материала из покрытия
3. Лабораторные исследования реологических процессов в снеге, снегольде и льде
3.1 Разработка методики экспериментального определения структурных сопротивлений, модулей сжатия и параметров релаксации напряжений по данным лабораторных исследований
3.2 Обработка экспериментальных данных и подбор эмпирических формул для определения показателей реологических свойств
снега, сиегольда и льда
4 Исследование процесса изменения параметров шероховатости примороженного фрикционного слоя в натурных условиях и лрак
тические рекомендации по расходу материалов.
Общие выводы.
Литература


Конструктивнорасчетные проектирование слоя усиления требуемой толщины или конструкции автозимника с неодинаковой прочностью по ширине проезжей части, расчет сроков службы фрикционного слоя, расчет сроков формирования колеи с критической глубиной. Основание снежное Просадка, проломы, выбоины Малая прочность всей конструкции или монолитное покрытие уложено на слабое основание Ремонтные планировка и доуплотнение покрытия, устройство слоя усиления. Конструктивнорасчетные проектирование слоя усиления требуемой толщины, расчет требуемой плотности снега в покрытии. Окончание табл. Снежное Выкрашива ние Малое сопротивление снега сдвигающим нагрузкам, отсутствие слоя износа Ремонтные устройство слоя износа, устройство слоя усиления. Анализ таблицы 1. Этот способ основан на распределении по снежноледяному покрытию крупнозернистого песка, мелкого гравия, высевок щебня и т. Однако, данный способ имеет низкую экономическую эффективность, обусловленную необходимостью частого возобновления фрикционного слоя , , , , , 4, 4. Срок службы фрикционного слоя из крупнозернистого песка соответствует проез ду 0. В скандинавских странах и государствах Северной Америки для повышения устойчивости фрикционных слоев разработано несколько мероприятий, основанных на примораживании минеральных агрегатов к покрытию автомобильной дороги. В США и Канаде осуществляют россыпь горячего песка, имеющего температуру 0. С. Однако, песок быстро остывает, и большое количество агрегатов не вплавляется в ледяную корку. В Швеции вместо горячего песка осуществляют россыпь горячего щебня. Масса отдельно взятой щебенки больше массы песчаного зерна, поэтому щебень расплавляет большее количество снежноледяных отложений и имеет более высокие силы смерзания с покрытием. В Норвегии в целях приморозки фрикционных материалов осуществляют россыпь песка, щебня и гравия, предварительно обработанных растворами или кристаллами различных солей. Химическое вещество расплавляет ледяную корку, а по завершению химической реакции происходит закрепление каменного материала в ледяной подложке, образующейся вокруг некоторого объема зерна, погруженного в снежноледяной накат. Недостатком данного способа является убывающая зависимость прочностных характеристик материала ледяной подложки от количества введенного химического вещества. На рисунках 1. Л.М. Рис. Рис. Зависимость сил сопротивления примерзшего льда сдвигу от количества распределенных на ней перед обледенением кристаллов солей при температуре С. Рисунок 1. Зависимость сил сцепления льда с бетонным покрытием от температуры воздуха и концентрации соляного раствора. Анализируя данные рисунков 1. Действующая в настоящее время нормативная инструкция для повышения устойчивости фрикционного слоя рекомендует наносить шероховатый слой путем дождевания в морозном воздухе гидропульпы. Гидропульпа представляет собой смесь воды и песка в соотношении по объему . Для е нанесения обычно используются установки типа Град, оснащенные сменным оборудованием сосуном для непосредственного всасывания без предварительного рыхления несвязного грунта песка со дна водоема. В результате получается монолит из песка, а излишек воды выпадает в твердой фазе с подветренной стороны за пределами проезжей части. При устройстве шероховатого слоя путем дождевания гидропульпы сопротивление ледяной подложки сдвигающим усилиям выше, чем при использовании для приморозки растворов и кристаллов солей. Следовательно, область применения способа дождевание гидропульпы шире, чем способа, основанного на россыпи инертных материалов, обработанных различными солями. Следует отметить и экологическую чистоту способа дождевание гидропульпы, а также возможность устройства несущего слоя, обладающего не только высокими сцепными качествами, но и высокой прочностью и несущей способностью, сопоставимыми с аналогичными показателями механических свойств мерзлых грунтов. На рисунке 1. Рисунок 1. Продолжительность замерзания гидропульпы в зависимости от толщины намораживаемого слоя, его температуры и скорости ветра.