WWW.EL.Z-PDF.RU
БИБЛИОТЕКА  БЕСПЛАТНЫХ  МАТЕРИАЛОВ - Онлайн документы
 


«Под воздействием транспортной нагрузки в покрытии попеременно возникают растягивающие и сжимающие напряжения (причем большая часть растягивающих напряжений ...»

Определение влияния полимерно-дисперсно-армирующей добавки на эксплуатационные характеристики асфальтобетона

Усталостная долговечность асфальтобетонных покрытий при воздействии циклических нагрузок

Под воздействием транспортной нагрузки в покрытии попеременно возникают растягивающие и сжимающие напряжения (причем большая часть растягивающих напряжений приходится на нижний слой пакета асфальтобетонных слоев (рис. 1). Повышение скоростей движения транспортных средств, рост интенсивности и грузоподъемности приводит к увеличению количества приложений транспортных нагрузок к асфальтобетонному покрытию в единицу времени, а, следовательно, к ускоренному развитию усталостных процессов в структуре асфальтобетона, появлению трещин и снижению сроков службы асфальтобетонного покрытия.

Под усталостью понимают изменение механических и физических свойств материала в результате постепенного накопления структурных повреждений под длительным действием циклически изменяющихся во времени напряжений и деформаций. С практической точки зрения усталостной долговечностью в данном отчете принято считать количество циклов, выдерживаемое материалом до разрушения или до наступления отказа. Изменение состояния материала при усталостном процессе отражается на его механических свойствах, макроструктуре, мезо- и микроструктуре. Эти изменения протекают по стадиям и зависят от исходных свойств, вида напряжённого состояния, истории нагружения и влияния среды.

Рисунок 1 – Растягивающие (+) и сжимающие (-) напряжения в асфальтобетонном покрытии при проезде движущегося колеса

Усталостное разрушение асфальтобетонов при воздействии циклической нагрузки – процесс стадийного преобразования связей между компонентами материала, механизм и скорость протекания которого определяется, главным образом, структурой асфальтобетона и асфальтового вяжущего, а также частотой и амплитудой приложения нагрузки.

Анализ зарубежного и отечественного опыта проведения испытаний асфальтобетонов циклическими нагрузками показал, что для исследования усталостной долговечности асфальтобетона целесообразно использовать метод вынужденных синусоидальных колебаний. Он доступен для реализации, позволяет легко контролировать частоту и форму колебаний электрическими методами, способствует упрощению учета погрешностей, обусловленных инерционными силами. Синусоидальная форма колебаний наиболее близка форме распределения напряжений в покрытии при образовании «нагонной волны» под движущейся транспортной нагрузкой.

Рисунок 2 - Кинематическая схема нагружения образца.

Метод испытания заключается в том, что к центральной части асфальтобетонного образца–балочки прикладывается изгибное перемещение с определенной частотой, вызывая циклический ее изгиб. Для этого образец закреплен по краям (рис.2). Частота приложения нагрузки – 10 Гц, что соответствует реальным режимам нагружения асфальтобетона в нижних слоях. В процессе испытания происходит регистрация выходных параметров: изменение амплитуды нагрузки и деформации во времени.

Испытания на усталостную долговечность проводились на образцах-балочках, полученных путем уплотнения горячих мелкозернистых плотных асфальтобетонных смесей типа А I марки, отличающихся технологией приготовления:

Смесь без ПДА - добавки.

Температура нагрева минеральных материалов 175 0С. После подачи минеральных материалов в смеситель АБЗ добавляется минеральный порошок с задержкой 2 секунды и происходит «сухое» перемешивание. Суммарное время «сухого» перемешивания составляет 8 секунд. Далее подается в требуемом количестве вязкий дорожный битум марки БНД 60/90, после чего происходит «мокрое» перемешивание в течение 20 секунд.

Асфальтобетонная ПДА - смесь, выпускаемая на АБЗ до корректировки технологии приготовления.

Температура нагрева минеральных материалов 175 0С. После подачи минеральных материалов в смеситель АБЗ дозируется ПДА-добавка в количестве 0,3% и происходит их перемешивание. С задержкой 2 секунды добавляется минеральный порошок и происходит «сухое» перемешивание. Суммарное время «сухого» перемешивания составляет 8 секунд. Далее подается в требуемом количестве вязкий дорожный битум марки БНД 60/90, после чего происходит «мокрое» перемешивание в течение 20 секунд.

Асфальтобетонная ПДА – смесь, с увеличенной температурой нагрева минеральных материалов.

Температура нагрева минеральных материалов 190 0С. После подачи минеральных материалов в смеситель АБЗ дозируется ПДА-добавка в количестве 0,3% и происходит их перемешивание. С задержкой 2 секунды добавляется минеральный порошок и происходит повторное «сухое» перемешивание. Суммарное время «сухого» перемешивания составляет 8 секунд. Далее подается в требуемом количестве вязкий дорожный битум марки БНД 60/90, после чего происходит «мокрое» перемешивание в течение 20 секунд.

Асфальтобетонная ПДА – смесь, с увеличенной температурой нагрева минеральных материалов и временем перемешивания.

Температура нагрева минеральных материалов 190 0С. После подачи минеральных материалов в смеситель АБЗ дозируется ПДА-добавка в количестве 0,3% и происходит их перемешивание. С задержкой 2 секунды добавляется минеральный порошок и происходит повторное «сухое» перемешивание. Суммарное время «сухого» перемешивания составляет 10 секунд. Далее подается в требуемом количестве вязкий дорожный битум марки БНД 60/90, после чего происходит «мокрое» перемешивание в течении 25 секунд.

В процессе испытаний асфальтобетонов на усталостную долговечность из предложенных смесей определено количество циклов до отказа образца и коэффициенты усталости для каждого асфальтобетона (Куст) (тангенс угла наклона графиков к оси абсцисс).

Номера смесей в таблице указаны в соответствии с их нумерацией в разделе.

Наибольшее количество циклов до отказа выдержал асфальтобетон из смеси №4 с содержанием ПДА-добавки 0,3%, температурой минеральных материалов 1900С и суммарным временем «сухого» перемешивания 10 секунд, а «мокрого» - 25 секунд (таблица 1, рисунок 3). Наименьшее количество циклов до отказа из смесей, содержащих ПДА-добавку, показала смесь №2.

Таблица 1 – Средние значения усталостной долговечности при испытании

Номер смеси Усталостная долговечность, циклы до отказа *104, при частоте нагружения 10 Гц и амплитуде напряжений 1МПа Коэффициенты усталости

1 1,9 0,290

2 2,6 0,280

3 3,3 0,267

4 4,3 0,265

Во всех случаях асфальтобетоны, содержащие в своем составе ПДА-добавку (№2, 3, 4), показали значительное увеличение количества циклов до отказа по сравнению с асфальтобетоном №1 без добавки. Это увеличение составило от 25 % (смесь № 2) до 55 % (смесь № 4), что свидетельствует о положительном влиянии ПДА-добавки на усталостную долговечность асфальтобетона.

Наличие армирующего наполнителя в составе ПДА-добавки объясняет повышение вязкости модифицированного вяжущего, модуля упругости и усталостной долговечности асфальтобетона на его основе.

Рисунок 3 - График усталостной долговечности горячих мелкозернистых плотных асфальтобетонов типа А, марки I

Выводы:

1. Усталостная долговечность горячих мелкозернистых плотных асфальтобетонов типа А, марки I, содержащих в своем составе 0,3 % ПДА-добавки от массы минеральной части на 25-55 % выше, чем у аналогичных асфальтобетонов без добавки;

2. Выявлено, что с увеличением суммарного времени перемешивания с 28 до 35 секунд, усталостная долговечность ПДА-асфальтобетонов возрастает на 25 %;

3. Необходимо отметить, что при увеличении температуры минеральных материалов и времени перемешивания, усталостная долговечность ПДА-асфальтобетонов увеличивается в 1,65 раза.

2. Испытания горячих мелкозернистых плотных асфальтобетонов типа А, I марки на устойчивость к колееобразованию

Для определения устойчивости к колееобразованию мелкозернистых плотных асфальтобетонов типа А, I марки были проведены испытания на приборе УК-1 (рис. 4) путем прокатывания нагруженного колеса в соответствии с методикой ОДМ 218.3.017 – 2011.

Рисунок 4 - Установка УК-1: 1 – подвижный столик,

2 – обрезиненное колесо, 3 – груз, 4 – климатическая камера,

5 – блок управления, 6 – регулятор температуры

Образцы-плиты асфальтобетона, сформованные из ПДА-смеси, приготовленной с увеличенным суммарным временем перемешивания до 35 сек, показали существенно большую устойчивость к колееобразованию (рис. 5).

Рисунок 5 – График колееобразования горячих мелкозернистых плотных асфальтобетонов типа А, марки I

Выводы:

1. В результате исследования, глубина колеи образцов-плит, содержащих в своем составе 0,3 % ПДА-добавки от массы минеральной части от 20 до 65 % ниже, чем у аналогичных асфальтобетонов без добавки;

2. Выявлено, что при увеличением суммарного времени перемешивания ПДА-асфальтобетонов с 28 до 35 секунд, устойчивость к пластическим деформациям возрастает на 10 %;

3. При увеличении температуры минеральных материалов и времени перемешивания, устойчивость к колееобразованию ПДА-асфальтобетонов увеличивается в 2,1 раза.

center07

007

3. Испытания горячих мелкозернистых плотных асфальтобетонов типа А, I марки на устойчивость к накоплению остаточных деформаций

В качестве критерия, определяющего качество асфальтобетона при полном его соответствии требованиям ГОСТ 9128-2009, являлся показатель остаточной деформации, полученный на приборе динамического нагружения ГК АВТОДОР (рис. 6).

Рисунок 6 – Прибор динамического нагружения (ПДИ):

1 - датчик силы, 2 – испытательный стол, 3 –направляющие опоры стола,

4 – шаговый двигатель, 5 – рама, 6 - блок электроники, 7 – сервопривод,

8 – пружина с механизмом нагружения, 9 – рычаг с толкателем.

Конструкция обеспечивает испытание образцов-цилиндров диаметром до 250 мм, а также прямоугольного сечения со стороной до 300 мм, максимальная высота образца до 200 мм. Для испытания образцов предусмотрена форма для бокового обжатия, в которую помещается образец при испытании.

Результаты экспериментальных исследований, проведенных на приборе динамического нагружения по устойчивости к накоплению остаточных деформаций горячих плотных мелкозернистых асфальтобетонов типа А, I марки с ПДА-добавкой и без нее, представлены на рисунке 7.

Рисунок 7 - График остаточных деформации горячих мелкозернистых плотных асфальтобетонов типа А, марки I

Выводы:

1. Устойчивость к накоплению остаточных деформаций горячих мелкозернистых плотных асфальтобетонов типа А, марки I, содержащих в своем составе 0,3 % ПДА-добавки от массы минеральной части от 35 до 70 % выше, чем у аналогичных асфальтобетонов без добавки;

2. Увеличение суммарного времени перемешивания с 28 до 35 секунд, при приготовлении ПДА-асфальтобетонов, позволяет уменьшить процесс накопления остаточных деформаций на 25 %;

3. Выявлено, что при увеличении температуры минеральных материалов и времени перемешивания, устойчивость к накоплению остаточных деформаций ПДА-асфальтобетонов увеличивается в 1,95 раза.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Проведенные исследования позволили определить оптимальные режимы приготовления ПДА-асфальтобетонов, значения параметров которых должны соответствовать:

- температура минерального материала 1900С;

- время «сухого» перемешивания не менее 10 секунд;

- время «мокрого» перемешивания не менее 25 секунд.

2. Оптимизация технологических процессов приготовления ПДА-асфальтобетонов в части параметров, укзанных в п. 1 данного заключения, позволила дополнительно получить прирост показателей их свойств:

- устойчивость к колееобразованию более чем в 2 раза.

- устойчивость к накоплению остаточных деформаций почти в 2 раза.

- усталостную долговечность более чем в 1,6 раза

3. Таким образом, суммарное увеличение показателей свойств основных транспортно-эксплуатационных характеристик ПДА-афальтобетонов по сравнению с асфальтобетонами без использования ПДА-технологий составило:

- устойчивость к колееобразованию, более чем в 2,5 раза;

- устойчивость к накоплению остаточных деформаций, почти в 3 раза;

- усталостную долговечность, более чем в 2 раза;

- рабочий ресурс (срок службы) в нижних слоях пакета асфальтобетонных слоев, более чем 2,5 раза (с 8-10 лет до 24 лет эксплуатации)

Похожие работы:

«Приложение № к документацииУТВЕРЖДАЮ Главный инженер МУП "Водоканал" г. Иркутска И.В. Гранкин "" 2014 г.ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ к запросу предложений НА ПОСТАВКУ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКТИВОВ, ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД, РАСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЛАБОРАТОРИИ.1. Наименование поставляемых товаров: химическ...»

«-295275-42672000УТВЕРЖДАЮ Заместитель директора АО "ЕЭнС" по экономике и финансам _О.В. Украинская "_" _ 2017 г.ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ для проведения открытого запроса предложений на право заключения договора на оказание услуг по добровольному страхованию от несчастных случаев и болезней для нужд АО "Екатеринбургэнергосбыт" г....»

«"Согласовано" "Утверждаю" Директор МКУ "КР МКД" Директор ООО "ЖЭУ № 7" /_/ С.Б. Русович"_"_ 2016 г. /_/ Т.В. Просвирина"_"_ 2016 г.ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ на капитальный ремонт дворовой территории многоквартирного дома по ул. Черняховского, 76-76б г. Калининград Основные данные по объекту № п/п Пере...»

«Продукция Комплектные распределительные устройства на напряжение 6-10 кВКамера КСО-298 (ячейка) КСО-298 (ячейка) камера сборная одностороннего обслуживания, предназначена для работы в электрических установках тре...»

«РАЗМИНКА 1 Древний каменный век палеолит 2 Пролив, соединяющий Черное и Азовское море, ныне Керченский пролив БоспорКиммерийский 3 Гробница в виде большого каменного ящика, накрытого плоской плитой дольмен 4 Город госу...»

«Протокол Конкурс художественной самодеятельности номинация "Вокал" мужской вокал № п/п ФИО образовательное учреждение Уровень исполнения Техника вокала Артистизм Выдержанность технической тематики Место1. Угодин Иван Гимназия №8 г.Шумерля 4 4 2 5 15 II место2. Иг...»

«ИЗВЕЩЕНИЕ О ЗАКУПКЕ У ЕДИНСТВЕННОГО ПОСТАВЩИКА, ИСПОЛНИТЕЛЯ, ПОДРЯДЧИКА № 55-14 "02" июня 2014 г. Заказчик: Муниципальное предприятие "Дирекция городской инфраструктуры" муниципального образования г.Братска Место нахождения: Российская Федерация, 665717, Иркутская...»

«ПОЛОЖЕНИЕ об учебном кабинете начальных классов. Общие положения. Учебный кабинет начальных классов – это учебно-воспитательное подразделение школы, являющееся средством реализации ФГОС начального общего образования, обеспечивающее оптимальные условия для повышения качества обр...»

«"Согласовано" Директор МКУ "КР МКД" // С.Б. Русович " 20 " мая 2016 г. "Утверждаю" Директор УК "Мастер" /_/ И.Г. Бородавко" 20 " мая 2016 г. Приложение к договору №_ _ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ на капитальный ремонт дворовой территории многоквартирного дома по ул. Интернациональная, 52-54, г. Калининград Основн...»







 
2018 www.el.z-pdf.ru - «Библиотека бесплатных материалов - онлайн документы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 2-3 рабочих дней удалим его.