Определение деформационно-прочностных характеристик асфальтобетонных слоев нежестких дорожных одежд

• Автор: Волокитин, Владимир Павлович
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 195 с.

Введение

1. Обоснование постановки темы, цели и задачи исследований

1.1. Основные деформационнопрочностные характеристики покрытий автомобильных дорог

1.2. Влияние состава и свойств асфальтобетона на деформационнопрочностные характеристики покрытий

1.3. Действующие напряжения в покрытиях автодорог

1.3.1. Характер нагрузок и воздействий на покрытии дорог

1.3.2. Оценка напряженно деформированного состояния покрытия автомобильных дорог

1.4. Методы оценки прочностных и деформационных свойств покрытий автодорог

1.4.1. Оценка деформационно прочностных свойств асфальтобетона в натурных условиях

1.4.2. Оценка деформационно , прочностных свойств асфальтобетона в лабораторных условиях
1.4.3. Сопоставление определения прочностных и деформационных свойств асфальтобетона в лабораторных и натуральных условиях.
2. Обоснование метода вдавливания сферического штампа для оценки прочностных и деформационных свойств асфальтобетона
2.1. Напряженно деформируемое состояние среды при вдавливании штампов
2.1.1. Плоский жесткий штамп
2.1.2 Конический штамп
2.1.3.Напряженно деформируемое состояние упругого полупространства при вдавливании сферического штампа
2.2. Обоснование размеров сферического штампа и нагрузки приложения к нему
2.3.Учет упруговязкопластических свойств асфальтобетона при вдавливании сферического штампа
2.3.1. Обоснование применения циклического загружения штампа.
2.3.2. Определение угла внутреннего трения и сцепления
2.3.3. Обоснование необходимых численных значений параметров, определяемых по методу вдавливания сферического штампа
2.3.4. Возможность использования сферического штампа для сопоставления показателей в лабораторных и полевых условиях
2.4. Выводы по главе
3. Экспериментальные исследования деформационнопрочностных свойств
3.1. Испытательные установки
3.2. Методика проведения испытаний методом вдавливания сферического штампа
3.2.1. Методика испытаний в лабораторных условиях
3.2.2. Методика испытаний в натурных условиях
3.2.3 Обработка результатов испытания, расчет показателей деформационнопрочностных характеристик асфальтобетона
3.3. Исследование деформационнопрочностных свойств асфальтобетона в лабораторных условиях
3.3.1. Свойства асфальтобетонных смесей, принятые для исследования
3.3.2. Исследование деформационнопрочностных свойств асфальтобетона методом вдавливания сферического штампа
3.3.2.1. Влияние содержания битума в асфальтобетонной смеси на деформационнопрочностные характеристики определяемые методом вдавливания сферического штампа
3.3.2.2. Влияние степени уплотнения на изменение деформационнопрочностные характеристики по методу вдавливания сферического штампа
3.4. Исследование деформационнопрочностных свойств шлаковых асфальтобетонов методом вдавливания сферического штампа
3.4.1. Использование метода вдавливания сферического штампа для контроля качества строительства покрытий
3.5. Выводы по главе
4. Экономическая эффективность применения метода определения деформационнопрочностных показателей методом сферического штампа
4.1. Выводы по главе Заключение
Список используемых источников


При взаимодействии битума с минеральным материалом протекает обширный комплекс процессов, включающих физическую и химическую адсорбцию минеральной поверхностью слоя битума, избирательную диффузию компонентов битума в минеральный материал, вследствие которой могут существенно изменяться свойства битума и свойства минеральных материалов. Таким образом, на большинство прочностных и определяемых ими эксплуатационных свойств асфальтобетонных покрытий оказывают особое влияние свойства исходных материалов и правильность подобранного состава асфальтобетонной смеси. При этом необходимо учитывать и технологию приготовления, в процессе которой закладываются основы процессе структурообразования покрытия. К свойствам асфальтобетона, влияющим на формирование эксплуатационнопрочностных показателей покрытий можно отнести плотность, прочность, показатели сдвигоустойчивости, пористость. Плотность является показателем, определяющим структуру асфальтобетона, его прочность, коррозионную устойчивость и интенсивность старения покрытия. Параметрами, характеризующим плотность асфальтобетона является величина остаточной пористости и водонасыщение. В покрытии плотность асфальтобетона определяет качество уплотнения и оценивается коэффициентом уплотнения. Показатели пористости и водонасыщения асфальтобетона во многом определяют долговечность покрытия и соответственно обуславливают сохранение эксплуатационнопрочностных свойств в течение длительного срока эксплуатации. Пределы прочности показателей при различных температурах асфальтобетона, установленные в нормативной литературе, являются характеристиками, обеспечивающими достаточную работоспособность покрытий при воздействии расчетных нагрузок. В настоящее время прочностные свойства асфальтобетона регламентируются требованиями ГОСТ 9, а их определение ГОСТ 1 . Для асфальтобетона прочностной характеристикой является предел прочности на одноосное сжатие. В условиях производства работ по устройству слоев покрытия важнейшим фактором является соответствие свойств асфальтобетона на всех стадиях приготовления, укладки и уплотнения в покрытие свойствам, установленным на стадии подбора состава асфальтобетона. При этом на стадии приготовления контроль качества асфальтобетонных смесей достаточно отработан, регламентируется СНиП 3 и позволяет вовремя вносить коррективы в состав асфальтобетона. В то же время качество асфальтобетона, уложенного в покрытие, характеризуется показателям свойств кернов или вырубок, отобранных из покрытия на сутки после укладки слоя. Данная методика не позволяет оперативно вносить корректировку в состав смеси и технологию выполнения работ, что сказывается на качестве слоя. Этот метод является косвенным и не позволяет установить, какие характеристики асфальтобетона не соответствуют свойствам установленным при подборе состава смеси. Действующие напряжения в покрытиях автодорог. При определении деформационнопрочностных свойств асфальтобетонных слоев необходимо установить, какие характеристики являются наиболее значимыми для расчета дорожных одежд исходя из современных теоретических представлений работы дорожных конструкций под действием расчетных нагрузок и воздействий на покрытие автомобильной дороги. Определяющим условием для оценки напряженнодеформированного состояния покрытий дорог являются характер нагрузок и воздействий от современного автомобильного транспорта. Характер нагрузок и воздействий на покрытии дорог. В процессе эксплуатации автомобильная дорога находится под влиянием значительного количества нагрузок и воздействий, которые необходимо учитывать при проектировании, строительстве, организации работ по ремонту и содержанию. Проблемой оценки влияния различных нагрузок на автомобильную дорогу занимались учные Н. Н.Иванов ,,, М. Б.Корсунский,, Б. С.Радовский , Н. К. Бируля 8,9 С. К. Илиополов ,, Иноземцев ,А. В. Руденский В. В. Сильянов 7 Смирнов 0,1,2,3,4,5,6,7 и многие другие. В работах А. К. Бируля и С. Каждый из отмеченных факторов по особому проявляется в различных дорожноклиматических зонах. Принято считать, что первоначальными обычно являются погодноклиматические условия, на фоне которых проявляются все остальные факторы. Туман, гололед, снежные заносы, паводки могут резко ухудшить транспортноэксплуатационные качества автомобильной дороги.