Обеспечение сдвигоустойчивости асфальтобетонных покрытий исходя из условий их эксплуатации

• Автор: Ильин, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 186 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследований

1.1 Анализ проблемы образования пластических деформаций в асфальтобетонных покрытиях

1.2 Методы устранения пластических деформаций в асфальтобетонных покрытиях

1.3 Применение асфальтобетона с добавками полимеров и

волокон в слоях покрытия за рубежом и в России

1.4 Выводы цели и задачи исследования

Глава 2. Разработка методики определения требуемой сдвигоустойчивости асфальтобетонных покрытий исходя из условий их эксплуатации .

2.1 Анализ подходов к оценке требуемой сдвигоустойчивости асфальтобетонных покрытий

2.2 Влияние высокой температуры на образование пластических деформаций в асфальтобетонных покрытиях
2.3 Исследование режимов движения на сдвигоопасных участках
2.4 Методика определения требуемой вязкости асфальтобетонных покрытий, исходя из условий их эксплуатации
2.5 Методика расчета продолжительности стояния тени
2.6 Выводы 0 Глава 3. Исследование и обоснование путей получения структуры асфальтобетона модифицированного полимером
на основе этилена с заданными свойствами
3.1 Структура асфальтобетона
3.2 Обоснование пути получения асфальтобетона модифицированного полимером на основе этилена заданной структуры
3.3 Лабораторные исследования свойств асфальтобетона модифицированного полимером на основе этилена
3.3.1 Результаты экспериментальных исследований физико механических свойств модифицированного асфальтобетона
3.3.2 Лабораторные исследования сдвигоустойчивости модифицированного асфальтобетона
3.4 Физикохимические исследования асфальтобетона модифицированного полимером на основе этилена
3.4.1 Лабораторные исследования процесса структурообразования в модифицированном асфальтобетоне
3.4.2 Исследования трещиностойкости модифицированного асфальтобетона
3.4.3 Исследование свойств модифицированного асфальтобетона под действием погодноклиматических факторов
3.5 Выводы
Глава 4. Экспериментальное строительство покрытия из асфальтобетона, модифицированного полимером на основе этилена. Экономическая эффективность результатов работы
4.1 Общая характеристика существующей дороги в районе строительства
4.2 Технология приготовления асфальтобетонной смеси модифицированной полимером на основе этилена
4.3 Технология устройства покрытия из модифицированного асфальтобетона
4.4 Наблюдения за экспериментальным участком
4.5 Экономическая эффективность результатов работы
4.6 Выводы
Глава 5. Выводы и рекомендации Список библиографических источников Приложение
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Сдвигоустойчивость асфальтобетонных покрытий заключается в их способности противостоять развитию и накоплению необратимых пластических деформаций под воздействием нагрузки. Возникающие под воздействием транспортной нагрузки напряжения в асфальтобетонных слоях могут вызвать деформации сдвига, как в горизонтальном, так и вертикальном направлении. Рассмотрим механизм образования пластических деформаций в асфальтобетонных покрытиях. На покрытие со стороны автомобиля действует вертикальная нормальная Рн и горизонтальная Рк сдвигающая сила рис. Вертикальная сила возникает от веса автомобиля. Рис 1. При движении автомобиля по дороге под его колесами происходит деформирование материала покрытия. Под воздействием повторных сдвигающей Рк и нормальной н сил возникают касательные напряжения, вызывающие остаточные деформации покрытия. Касательные напряжения от сдвигающей силы обуславливают перемещение материала покрытия параллельно движению автомобиля и образованию поперечных волн рис 1. Касательные напряжения от действия нормальной силы вызывают перемещение асфальтобетона как в стороны, перпендикулярные направлению движения, так и по направлению движения. При действии нормальной силы колесо, накатываясь на поперечную волну, устраняет ее. При этом деформации в поперечном направлении с каждым проходом автомобиля накапливаются. Колесо проходит по одному и тому же следу с определенной повторяемостью, что приводит к уменьшению толщины слоя покрытия на полосе наката и образованию остаточной деформации в виде колеи рис 1. При торможении автомобиля сдвигающая сила становится соизмеримой с нормальной, что приводит к сдвигу покрытия относительно основания рис 1. Таким образом, режимы движения автомобилей на различных участках дороги значительно влияют на образование пластических деформаций в асфальтобетонных покрытиях. Вопрос образования пластических деформаций неразрывно связан с определением требований к сдвигоустойчивости асфальтобетонных покрытий. Данным вопросом занимались многие исследователи Иванов , Гезенцвей Л. Б., Руденский , Шумчик Ф. К. и др. Согласно Иванову образование пластических деформаций в покрытии из битумоминерального материала не происходит, если, расчетное действующее напряжение ст не превышает сопротивление материала вдавливанию . При рассмотрении процесса колееобразования расчет ведется на вертикальную нагрузку, при. Совместное действие вертикальных и горизонтальных напряжений учитывают введением коэффициента перегрузки у. Коэффициент перегрузки у был определен из условия работы покрытия. Так горизонтальное напряжение а Иванов предложил принять равным 0,5Р для верхнего слоя Р давление от колеса автомобиля. На основе полученных им данных горизонтальное усилие от изменения вращающего момента колеса автомобиля при перемене
скоростей равно примерно 0. Р. При медленном торможении 0,5Р, при внезапном торможении на перекрестках, до 0,Р. Тогда коэффициент перегрузки у на перегонах равен 1,5, на участках фиксированных остановок 2,0, на участках экстренного торможения 2,5. Значение требуемой прочности битумоминерального материала, определяемого формулой 1. Ъ,. Величина определяется исходя из климатических характеристик района строительства и данных об интенсивности движения. М интенсивность движения, авт. Пг годовая продолжительность расчетного периода, т. Исходя из значений РраСч и вычисленных по формулам 1. Р степень пластичности битумоминерального материала при температуре, принятой за расчетную. Руденский А. П п2 п3,с 1. Ьдгреб 1дЯрасчР ОдФисп. С, требуемых по условию сдвигоустойчивости покрытия, в зависимости от условий климата и движения. Кроме этого Руденский разработал алгоритм, состоящий из нескольких блоков определения требуемой вязкости асфальтобетона при сС. Используя данный алгоритм Руденский разработал требования к вязкости асфальтобетона при С. Данные требования дифференцированы в зависимости от категории дороги и дорожноклиматического района. Гезенцвей Л. ССозацепление, зависящее от взаиморасположения минеральных частиц, в начальный и конечный период. Шумчиком В.