Рассмотрены вопросы повышения долговечности асфальтобетонных покрытий в современных условиях высокоскоростного интенсивного движения транспортных средств. Показано, что асфальтобетонные покрытия работают в широком частотном диапазоне. Приведены результаты испытаний асфальтобетона на усталостную долговечность при различных частотах нагружения. Предложены конструктивные решения повышения усталостной долговечности асфальтобетонных покрытий.

Розроблено моделі та метод розрахунку асфальтобетонних шарів нежорстких дорожніх одягів, армованих синтетичними матеріалами. Проаналізовано сучасні методи розрахунку армованих асфальтобетонних шарів на міцність. Досліджено й узагальнено механізм взаємодії армуючого синтетичного прошарку з асфальтобетонними шарами нежорсткого дорожнього одягу й обгрунтовано фізичні моделі даного процесу. Розроблено моделі функціонування армуючих прошарків в асфальтобетонних шарах нежорстких дорожніх одягів, які дозволяють визначати прийнятні норми напруження, сформованого під дією транспортних засобів. Створено метод розрахунку армованих асфальтобетонних шарів й обгрунтовано умови межового стану, що описує розтріскування армованих асфальтобетонних шарів. На підставі проведених експериментальних досліджень запропоновано методику визначення розрахункових характеристик для асфальтобетону, армованого різними синтетичними матеріалами, шляхом використання аналітичних залежностей. Вперше для прогнозування стану армованих асфальтобетонних шарів використано метод акустичної емісії. На базі узагальнення одержаних результатів наукового дослідження розроблено й апробовано за виробничих умов методику проектування дорожніх одягів нежорсткого типу з асфальтобетонними шарами, армованими різними синтетичними матеріалами.

Наведено класифікацію умов навантаження за характерними ділянками. Обгрунтовано та розроблено методику визначення горизонтальних розтягувальних напружень залежно від часу дії навантаження, що можуть викликати розтріскування асфальтобетонних шарів за умов одно- чи багаторазового прикладення навантаження. Одержано умови граничного стану, що описують розтріскування асфальтобетонних шарів за різних режимів та часу дії навантаження. На підставі теоретичних і експериметальних досліджень встановлено закономірності тріщиностійкості асфальтобетонних шарів залежно від впливу транспортних, кліматичних та конструктивно-матеріалознавчо-технологічних чинників. Показано можливість підвищення тріщиностійкості даних шарів за рахунок раціонального цілеспрямованого конструювання дорожного покриття та застосування сучасних матеріалознавчо-технологічних підходів.

Розглянуто температурну тріщиностійкість асфальтобетонного покриття (АП) у зоні між деформаційними швами на найбільш розповсюджених залізобетонних елементах прогонових будов штучних залізобетонних споруд. На підставі аналізу умов експлуатації розроблено розрахункові схеми роботи АП, що враховують основні конструктивні особливості дорожнього одягу штучних споруд, їх закономірності температурного деформування, а також відбивають характер температурного режиму даного покриття та залізобетонних елементів. Для даних розрахункових схем встановлено аналітичні залежності для визначення температурних напружень та межового стану АП у разі коливання температури у річному та добовому циклах. Зазначено, що аналітичні залежності одержано з урахуванням термореологічних властивостей асфальтобетону. На підставі експериментальних досліджень та числового аналізу показано достовірність теоретичних положень та зроблено аналіз температурного розстріскування АП, а також встановлено закономірності забезпечення його температурної тріщиностійкості. За даною методикою проведено розрахунки та розроблено практичні рекомендації щодо підвищення температурної тріщиностійкості АП штучних споруд автомобільних доріг.

Проаналізовано умови роботи та характер руйнування асфальтобетонного покриття міських дорожніх одягів. Показано, що розтріскування покриття від дії транспорту є більш інтенсивним за більшого часу дії навантаження. Обгрунтовано вибір межового стану та умову міцності для оцінки тріщиностійкості асфальтобетонного покриття міських вулиць та доріг. Визначено межову кількість прикладання навантажень на асфальтобетонне покриття нежорсткого дорожнього одягу, а також розрахункову інтенсивність руху з урахуванням режиму руху транспортних засобів за умов міста. Запропоновано поняття "міра відновленості пошкодженої структури асфальтобетону", з використанням якого уточнено аналітичну залежність для визначення сумарної міри нагромадження пошкодження покриття. Експериментальним шляхом з'ясовано розрахункові характеристики та показники довговічності різних асфальтобетонів, які необхідні для виконання розрахунків з метою оцінки тріщиностійкості покриття міських вулиць та доріг.

Висвітлено принципи конструювання дорожніх одягів. Розглянуто існуючі методи розрахунку нежорсткості дорожніх одягів за критеріями міцності та теоретична база розрахунків. На підгрунті аналізу поведінки від навантаження асфальтобетонних шарів, як термопластичного матеріалу, обгрунтовано оптимальну теорію (критерій) міцності. Розроблено методику визначення параметрів міцності асфальтобетонів за умов високих експлуатаційних температур з урахуванням терміну дії навантаження. Охарактеризовано вибір оптимальної теорії міцності для асфальтобетону. Проаналізовано вибір розрахункових характеристик асфальтобетонів.

Изучено влияние структурообразующих составляющих в асфальтобетонах на их долговечность, которые работают в жидких агрессивных средах. Произведен теоретический анализ безопасности покрытий автомобильных дорог из асфальтобетонов различного гранулометрического состава с различным содержанием битума, работающих в условиях воздействия жидких агрессивных сред.

Запропоновано критерій для прогнозування довговічності асфальтобетонних шарів нежорстких дорожніх одягів, що базується на принципі підсумовування часів Дж. Бейлі.

Показано ступінь впливу тривалості дії транспортних навантажень на довговічність асфальтобетонного покриття нежорстких дорожніх одягів: запропоновано підходи до розрахунку асфальтобетонного покриття підвищеної довговічності на міцність, з урахуванням багаторазової дії транспортних навантажень різної тривалості.

Індекс рубрикатора НБУВ: О311-044 + О311.45-02

Рубрики:

Автомобільні дороги. Дорожне будівництво

Асфальтобетонні та дьогтебетонні дороги

Шифр НБУВ: Ж69103 Пошук видання у каталогах НБУВ 

На сьогодні, коли вже чітко існує стрімка тенденція до суттєвих змін клімату України, зокрема до зміни температурного режиму й пов'язаного з ним водно-теплового режиму конструкцій нежорсткого дорожнього одягу, які призвели до невідповідності інаявного районування України фактичному режиму роботи нежорсткого дорожнього одягу. Виникає потреба корегування або розроблення нового кліматичного районування України за умови роботи асфальтобетонів для розрахувань нежорсткого дорожнього одягу за критеріями міцності, оцінки та прогнозування стану автомобільних доріг.

Розроблено математичну модель напружено-деформованого стану асфальтобетонного шару на жорсткій основі від сумісної дії температурного деформування та транспортного навантаження, яка враховує час дії транспортного навантаження та температурного деформування. Експериментально визначено температурний коефіцієнт лінійного розширення асфальтобетону при нагріванні й охолодженні в діапазоні позитивних температур. Обгрунтовано критерії міцності тонких асфальтобетонних шарів на жорсткій основі, які дозволяють врахувати міцність зчеплення на контакті шарів і зсувостійкість тонкого асфальтобетонного шару на жорсткій основі. Розроблено рекомендації з розрахунку тонких асфальтобетонних шарів на жорсткій основі. Встановлено мінімально допустимі товщини асфальтобетонного шару на жорсткій основі для різних регіонів України, які необхідно передбачити при конструюванні, для забезпечення надійного зчеплення на контакті шарів для різних типів підгрунтовки та забезпечення зсувостійкості асфальтобетонного шару.

Індекс рубрикатора НБУВ: О311-044 + О311.45-02

Рубрики:

Автомобільні дороги. Дорожне будівництво

Асфальтобетонні та дьогтебетонні дороги

Шифр НБУВ: Ж69103 Пошук видання у каталогах НБУВ 

На сьогодні, коли вже чітко існує стрімка тенденція до суттєвих змін клімату України, зокрема до зміни температурного режиму й пов'язаного з ним водно-теплового режиму конструкцій нежорсткого дорожнього одягу, які призвели до невідповідності інаявного районування України фактичному режиму роботи нежорсткого дорожнього одягу. Виникає потреба корегування або розроблення нового кліматичного районування України за умови роботи асфальтобетонів для розрахувань нежорсткого дорожнього одягу за критеріями міцності, оцінки та прогнозування стану автомобільних доріг.

Досліджено питання надійності жорсткого дорожнього одягу, армованого базальтопластиковою арматурою. Завдяки своїм фізико-механічним та хімічним властивостям така арматура може бути застосована для запобігання процесам деградації внаслідок впливу агресивних хімічних сполук при армуванні бетонних елементів. Досліджено ефективність застосування базальтопластикової арматури в цементобетонних покриттях жорстких дорожніх одягів, які працюють під впливом циклічного багаторазово повторюваного навантаження із протіканням процесів тріщиноутворення і втоми. Виготовлено 10 зразків базальтобетонних балок та випробувано їх на дію багаторазово повторюваного циклічного навантаження у лабораторних умовах; побудовано експериментальну ділянку із жорстким дорожнім одягом, армовану базальтопластиковою арматурою і досліджено її напружено-деформований стан у різних точках прикладання зовнішнього навантаження. Розроблено методи розрахунку надійності жорстких дорожніх одягів із базальтопластиковою арматурою за критеріями тріщиностійкості та витривалості.

Дисертаційна робота присвячена удосконаленню методу оцінки стійкості покриття нежорсткого дорожнього одягу до утворення колії та враховано комплексну дію основних факторів, а саме: термов'язкопружнопластичних властивостей асфальтобетону, вертикального тиску на покриття транспортних засобів та часу їх дії на конструкцію; інтенсивності прикладання вертикальних навантажень. Із літературного аналізу встановлено, що покриття нежорсткого дорожнього одягу перебуває у складних умовах експлуатації, що підтверджується інтенсивним зростанням дефектів у вигляді колії, у зв'язку з ростом параметрів транспортних навантажень і високих літніх температур, також існуючі методи оцінки стійкості покриття до утворення колії є недосконалі. Отримано аналітичну залежність та удосконалено метод оцінки стійкості покриття нежорсткого дорожнього одягу до утворення колії від дії вертикальних навантажень транспортних засобів, що дозволяє враховувати комплексну дію основних факторів, а саме: термов'язкопружнопластичні властивості асфальтобетону; укріплення ґрунтів; температуру асфальтобетону; вертикальний тиск на покриття пневматичних коліс при проїзді транспортних засобів; інтенсивність прикладання вертикальних навантажень; час дії навантаження. Експериментально досліджено розрахункові термореологічні характеристики асфальтобетонів та укріплених ґрунтів, міцність зчеплення між асфальтобетоном та основою при зсуві, проведено натурні, лабораторні та стендові дослідження впливу різних факторів на утворення залишкових деформацій у вигляді колії, отримано закономірності дії впливових факторів на інтенсивність утворення колії в асфальтобетонному покритті нежорсткого дорожнього одягу. Розроблено практичні рекомендації та методику розрахунку щодо підвищення стійкості асфальтобетонного покриття нежорсткого дорожнього одягу до утворення колії за рахунок рецептурно-структурних, конструктивних і технологічних заходів, що дозволило отримати економічний ефект. Результати дисертаційних досліджень знайшли застосування при розробці нормативних документів для проєктування, будівництва, реконструкції, ремонту й експлуатації асфальтобетонних покриттів на автомобільних дорогах України.

Розглянуто стан питання забезпечення довговічності дорожнього одягу з асфальтобетонним покриттям, що має поперечні температурні тріщини, проаналізовано особливості експлуатації дорожнього одягу з поперечними тріщинами в асфальтобетонному покритті, показано існуючі заходи підвищення довговічності дорожнього одягу з поперечними тріщинами в асфальтобетонному покритті, висвітлено існуючі метода оцінювання довговічності дорожнього одягу з поперечними тріщинами в асфальтобетонному покритті, а також мету і задачі досліджень. Наведено теоретичні аспекти дослідження довговічності асфальтобетонного покриття нежорского дорожнього одягу з поперечними тріщинами. Розглянуто основні розрахункові схеми роботи асфальтобетонного покриття до та після утворення поперечних температурних тріщин. Розвинуто метод оцінювання ефективності герметизуючих матеріалів при ремонті асфальтобетонного покриття з поперечними тріщинами. Виконано дослідження комплексного впливу транспортних навантажень та коливань температури на напружено-деформований стан конструкції дорожнього одягу з асфальтобетонним покриттям, що має поперечні тріщини за допомогою методу скінченних елементів. Виконано експериментальні дослідження довговічності дорожнього одягу з поперечними тріщинами в асфальтобетонному покритті, що полягали у проведенні натурних обстежень, лабораторних випробувань та числового експерименту. Розроблено практичні рекомендації з комплексного підвищення міцності дорожнього одягу з асфальтобетонним покриттям, що має поперечні тріщини, залежно від категорії дороги і характеру руйнувань; оцінювання характеру розтріскування та обґрунтування вибору технології і механізмів для відновлення несної здатності конструкції дорожнього одягу; відновлення монолітності асфальтобетонного покриття нежорсткого дорожнього одягу після утворення температурних тріщин.