Обоснование выбора типа катков для уплотнения асфальтобетонных смесей при пониженных температурах воздуха

• Автор: Дубков, Валерий Витальевич
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 150 с. : ил.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. АСФАЛЬТОБЕТОН И ИЗМЕНЕНИЕ ЕГО СВОЙСТВ В ПРОЦЕССЕ УПЛОТНЕНИЯ
1.2. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ МАШИНО-ДОРОЖНЫМ ОТРЯДОМ ПРИ УСТРОЙСТВЕ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ
1.3. МЕТОДЫ ОПИСАНИЯ ПРОЦЕССА ОСТЫВАНИЯ СЛОЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ
1.4. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ И МАТЕРИАЛЫ
2.1. МЕТОДИКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.3. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ
2.4. МАТЕРИАЛЫ
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА УКЛАДКИ И УПЛОТНЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ
3.1. ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ УКЛАДКИ И УПЛОТНЕНИЯ СМЕСИ
3.2. МОДЕЛЬ ОСТЫВАНИЯ СЛОЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ С УЧЕТОМ СТЕПЕНИ УПЛОТНЕНИЯ
3.3. МОДЕЛЬ ОСТЫВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ СЛОЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ В ПРОЦЕССЕ УПЛОТНЕНИЯ
3.3.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛА КОНТАКТА ВАЛЬЦА С УПЛОТНЯЕМОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ
3.3.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ ВАЛЬЦА КАТКА ВО ВРЕМЯ УПЛОТНЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ
3.3.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ОБРЕЗИНЕННОГО ВАЛЬЦА В ПРОЦЕССЕ УПЛОТНЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ
3.3.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ШИНЫ КАТКА ВО ВРЕМЯ УПЛОТНЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОГО СЛОЯ
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО - ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СТЕПЕНИ УПЛОТНЕНИЯ НА КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ
4.2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ ОХЛАЖДЕНИЯ СЛОЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ РАЗЛИЧНОЙ ТОЛЩИНЫ
4.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТЕПЛООТДАЧИ
4.4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ УПЛОТНЕНИЯ СМЕСИ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ ДЕФОРМИРОВАНИЮ АСФАЛЬТОБЕТОНА
4.5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ СМЕСИ НА РАБОТУ УПЛОТНЕНИЯ
4.6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛБНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КИНЕТИКИ ОХЛАЖДЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ В ПРОЦЕССЕ ЕЕ УПЛОТНЕНИЯ
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ ОСТЫВАНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ В ПРОЦЕССЕ УПЛОТНЕНИЯ
5.1. ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ НАГРЕВАНИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ КАТКОВ В ПРОЦЕССЕ УПЛОТНЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ
5.2. ВЛИЯНИЕ УПЛОТНЯЮЩИХ СРЕДСТВ НА ОСТЫВАНИЕ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ В ПРОЦЕССЕ ЕЕ УПЛОТНЕНИЯ
5.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УПЛОТНЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ РАЗЛИЧНЫМИ ТИПАМИ КАТКОВ В РАЦИОНАЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ИНТЕРВАЛАХ
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

Непрерывный рост интенсивности движения на автомобильных дорогах требует увеличения надежности и долговечности дорожной одежды и, в частности, асфальтобетонных покрытий, которые в настоящее время являются доминирующим типом.
Высокие значения этих параметров неразрывно связаны с достигнутой величиной плотности асфальтобетонной смеси в процессе строительства. Она в конечном счете определяет физико-механические показатели покрытия, его устойчивость погодно-климатическим и механическим воздействиям.
Одним из важнейших условий достижения требуемой плотности покрытия является выбор способа уплотнения и рационального режима его осуществления в интервале температур, определяющих удобообрабатывае-мость асфальтобетонной смеси.
Для укладки и уплотнения асфальтобетонных смесей применяются асфальтоукладчики, осуществляющие раскладку смеси по основанию и предварительное ее уплотнение, и катки для достижения требуемой плотности покрытия.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом Межвузовской Научно-технической программой «Архитектура и строительство» Министерства общего и профессионального образования.
Актуальность работы: большое разнообразие видов и типов уплотняющих средств, применяемых для уплотнения асфальтобетонных смесей в различных погодно-климатических условиях, требуют, для достижения проектной степени уплотнения, обоснования режимов уплотнения в рациональных температурных интервалах, которые для каждого типа смеси имеют свои значения.

Процесс остывания поверхности асфальтобетонного покрытия во время уплотнения можно описать дифференциальным уравнением вида:
dT(xbt)=a d2T(x,,t) s dT(x!,t) dt dxj 1 dxj
S| • t < Xj <00
В начальный момент времени слой асфальтобетонной смеси по всей толщине Xi имеет температуру То:
Т(хр0) = Т0 = const (3.17)
Цикл уплотнения асфальтобетонной смеси состоит из двух периодов. Первый, продолжительностью tj, включает время паузы между двумя наездами катка. В это время поверхность уплотняемого слоя подвергается воздействию теплового потока qi. Второй период продолжительностью t2 характеризуется временем контакта с поверхностью слоя (процесс обжатия), на которую действует тепловой поток q2. Примем, что толщина слоя смеси xi в процессе уплотнения уменьшается с постоянной скоростью S. Кроме того на протяжении всего процесса происходит конвективный теплообмен поверхности слоя смеси с окружающей средой. Тогда граничные условия уравнения (3.16) можно записать в следующем виде:
щхцЦі (t)
T(oo,t)*oo, (3.19)
dT(x„t)j
dx, |x|="
Введем безразмерные величины
(3.20)
У(Х,,т)= . безразмерная температурная функция; Тс -
температура воздуха, °С; Т„ - температура слоя смеси в начальный момент