23.09.11 22:12

Начальник испытательной лаборатории

ОАО «Тоннельный отряд №44», к.т.н., К.А. Дьяков

Заместитель начальника испытательной лаборатории

ОАО «Тоннельный отряд №44», к.т.н., Р.М. Черсков

ОБЗОР ПРОБЛЕМ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

1. Использование для нежестких дорожных одежд в качестве материала слоя основания щебеночно-песчано-цементных смесей (ЩПЦС) или «тощего бетона» повышенных марок М 60 и выше создает следующие проблемы:

-       приводит к образованию температурных трещин на поверхности асфальтобетонного покрытия, поскольку коэффициент линейного расширения материала на основе неорганического вяжущего намного выше, чем у материала на основе органического вяжущего;

Решение: нарезка деформационных швов на всю толщину слоев дорожной одежды расположенной выше слоя из ЩПЦС или «тощего бетона», что создаст определенный дискомфорт при движении и сведет на нет одино из главнейших достоинств асфальтобетонных покрытий — плавность движения

-       является причиной быстрого накопления пластических деформаций в асфальтобетонных слоях, поскольку на жестком основании энергия транспортного воздействия при высокой температуре в летний период расходуется не на обратимые равномерно распределенные деформации подстилающего грунта, а вызывает плаcтические деформации в разогретых асфальтобетонных слоях.

Решение: использование в качестве слоев основания и покрытия, лежащих выше слоя из ЩПЦС или «тощего бетона»  асфальтобетонов с повышенной деформационной устойчивостью: многощебенистых плотных асфальтобетонов (желательно с применением полимерных модификаторов)

Замена высоких марок на более низкие М 40 и ниже с увеличением толщины слоя позволит минимизировать вышеперечисленные проблемы. При конструировании дорожных одежд необходимо учитывать зарубежный опыт, в частности стран Европы, где в конструкции дорожных одежд нежесткого типа отсутствуют слои оснований с применением неорганических вяжущих. Требуемый модуль упругости достигается за счет увеличения толщины асфальтобетонных слоев дорожной одежды.

Еще одним способом повышения деформативности слоя с минеральным вяжущим, а значит и снижения вероятности трещинообразования, является использование вместо одного минерального вяжущего — комплексного вяжущего, т.е. цемента и битумной эмульсии.


2. Повышение модуля упругости на высоких категориях дорог за счет использования слоев основания из высокомарочных ЩПЦС или «тощего бетона» уменьшает общую толщину пакета асфальтобетонных слоев и, в частности, верхнего слоя основания и нижнего слоя покрытия, которые устраиваются, как правило, из крупнозернистых смесей, что приводит к проблеме дробления крупных щебенок или неоднородности распределения смеси при укладке их слоями малой толщины 6-8 см.

Согласно нашим нормативным документам (СНиП 2.05.02-85, табл.30 прим. 2) толщину конструктивного слоя следует принимать во всех случаях не менее чем 1,5 размера наиболее крупной фракции применяемого в слое минерального материала, т.е для слоев из крупнозернистого асфальтобетона с максимальной фракцией 40 мм допускается толщина 6 см. В то же время по европейским данным и опыту строительства минимальная толщина слоя должна превышать максимальный размер щебня наибольшей фракции не менее чем в 3 раза, иначе происходит дробление зерен, что в дальнейшем приведет к повышенному водонасыщению, понижению коррозионной устойчивости и в дальнейшем к быстрой потере несущей способности устроенных слоев.

Решение: использование мелкозернистых смесей, что не решает проблемы трещинообразования и идет в разрез с требованиями СНиП, или отказ от слоев высокомарочных ЩПЦС или «тощего бетона» в пользу увеличения толщины асфальтобетонных слоев и перехода от пористых к плотным смесям в слоях основания.


3. Использование в качестве материала слоев оснований и покрытий пористых асфальтобетонов с низким содержанием щебня вызывает ускоренное колееобразование в условиях высоких транспортных нагрузок.

Как известно, максимальные сдвигающие напряжения от движущегося транспорта в дорожной конструкции возникают на глубине приблизительно равной 2/3 радиуса отпечатка колеса автомобиля, что составляет в зависимости от типа автомобиля 5-12 см. Таким образом, при более низкой температуре чем у верхних слоев нижние слои подвергаются большим напряжениям и, в связи с этим, в западных странах, а в частности в Германии (TL Asphalt-StB 07) в качестве материала связующего слоя (нижнего слоя покрытия) и несущего слоя (верхнего слоя основания) применяются высокощебенистые смеси близкие по гранулометрическому составу к российскому типу А. При этом, смеси для связующих слоев часто приготавливаются с использованием полимерных модификаторов.

Решение: необходимо пересмотреть российские нормативные документы, которые уже устарели и не обеспечивают необходимого качества автомобильных дорог в современных условиях эксплуатации. В связи с этим, в России существует необходимость создания научно-производственного центра с современным оборудованием, позволяющим проводить испытания материалов в условиях близких к реальным условиям нагружения с созданием испытательных полигонов. Там где это возможно перенимать опыт зарубежных стран и адаптировать их технологии к нашим условиям. К примеру для асфальтобетонов - активно использовать европейское оборудование, позволяющее решить вышепоставленные задачи и выбрать нужный материал в данных условиях.


4. Проектирование асфальтобетонных смесей по критериям, не дающим информацию о работе материала в дорожной конструкции. Установленные стандартом (ГОСТ 9128) критерии оценки структурно-механических (реологических) свойств асфальтобетонов (например, пределы прочности при сжатии при различных температурах) не дают представление о сдвигоустойчивости , трещиностойкости и долговечности материала в конструкции в целом.

Во всех развитых странах огромное внимание уделяется поиску новых методов исследования материалов (и, в частности, асфальтобетонов), в которых создаются условия испытания, максимально приближенные к реальным условиям его работы в конструкции.

Решение: Проводить дорогостоящие исследования по созданию соответствующего оборудования или использовать опыт зарубежных стран.

Для определения деформативной устойчивости асфальтобетона при высоких температурах необходимо использовать оборудование, позволяющее провести: тест на колееобразование (Spurbildungsversuch), тест на одноосное динамическое нагружение при сжатии (einaxialer Druckschwellversuch), тест на динамическое погружение штампа (литой асфальтобетон) (dynamischer Stempeleindringversuch)

Для определения трещиностойкости асфальтобетона необходимо использовать оборудование, позволяющее провести: тест на одноосное растяжение (опыт с охлаждением) (Abkühlversuch [einaxialer Zugversuch]), тест на динамическую ползучесть при растяжении (dynamischer Spaltzugversuch), усталость при изгибе (Biegeversuche (2-, 3- und 4-Punkt Biegung)) и тест на одноосную динамическую нагрузку при растяжении (einaxialer dynamischer Zugschwellversuch).


5. Низкий уровень качества битумов, которые в российских условиях производят путем окисления гудронов, не позволяет создавать долговечные слои дорожных кострукций. Однако, как показывает опыт западных стран, использование даже качественного битума не решает проблемы и возникает необходимость использования полимерных модификаторов.

Решение: Повышение качества российских битумов требует тщательного отбора сырья (нефти) и переоборудования нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ), что в настоящих условиях требует огромных финансовых вложений с привлечением государственных рычагов вличния. Другим, более осуществимым, способом повышения качества вяжущего в асфальтобетоне является использование различных полимерных модификаторов.


6. Наиболее развитая в западных странах технология получения полимерно-битумных вяжущих на основе полимеров типа стирол-бутадиен-стирол (SBS) и этилен-винил-ацетат (EVA) в отечественной практике вызывает ряд существенных проблем, которые еще не могут быть решены в масштабах отрасли.

Технология введения перечисленных полимеров в битум требует сложной технологической линии с предварительным перемешиванием, коллоидной мельницей и с четким температурным режимом производства. Использование зарубежных материалов (битумов и полимерных модификаторов), помимо значительного удорожания строительства, вызывает вопрос по температуре хрупкости, поскольку требования к температуре хрупкости европейских битумов и полимерно-битумных вяжущих из-за более мягкого климата менее строгие и удовлетворяют требованиям российского ГОСТ  22245-90. И здесь вновь встает вопрос усовершенствования методов испытания, только теперь битумов: получение реологических характеристик — вязкости, модуля упругости и угла сдвига фаз при различных температурах и частотах нагружения (Scher-Rheometer).

Разработанная в нашей стране технология введения полимера типа SBS (дивинил-стирольный термоэластопласт ДСТ 30-01) требует обязательного введения индустриального масла, которое в дальнейшем снижает сдвигоустойчивость асфальтобетона и адгезионную прочность вяжущего к щебню.

Решение: на данном этапе развития дорожной отрасли решением проблемы может стать использование полимерных добавок, вводимых непосредственно в асфальтосмеситель, что позволяет значительно сократить стоимость модифицированного асфальтобетона и упростить технологию его производства.


7. В последнее время на росссийском рынке появился ряд добавок для введения непосредственно в асфальтосмеситель (КМА, Унирем, РТЭП, Duroflex и т.п.), которые, как правило, представляют собой комплексные продукты, в большинстве своем содержащие резиновый порошок и полимер. Однако, введение этих добавок увеличивает стоимость асфальтобетона на 7-100% в зависимости от вида асфальтобетона и добавки, а гарантий получения положительного эффекта нет.

Решение: на базе научных исследований и производственного опыта разработка собственных технологий производства и устройства модифицированных асфальтобетонов, которые бы позволили улучшить качество устраиваемых слоев и сократить расходы на их строительство и гарантийное обслуживание. В связи с этим опять встает вопрос создания мощного научно-исследовательского центра при производственном предприятии, поскольку привлечение сторонних научно-исследовательских институтов, которые на данном этапе мало обеспечены материально и зачастую преследуют свои или чужие цели, как правило коммерческого характера, не способствует развитию предприятия. Поэтому необходимо выработать механизм разработки и введения в действие собственных стандартов предприятия (СТО) на новые разрабатываемые материалы, согласованные с РОСАВТОДОРОМ.


8. При проектировании дорожных одежд часто слои оснований предусматриваются из фракционированного щебня по способу заклинки, что при длительной эксплуатации под тяжелым движением приводит к истиранию отдельных зерен щебня (который, как правило, имеет низкую марку по прочности) по точкам контактов и к появлению колеи на поверхности покрытия, локальных просадок и т.д.

Решение: Использование смесей подобранного грансостава способствует увеличению числа точек контактов и, соответственно, уменьшению напряжений в точках контактов. Это, в свою очередь, уменьшает вероятность образования перечисленных дефектов.


9. Традиционная в России конструкция дорожной одежды дорог высоких категорий включает щебеночный слой, слой ЩПЦС и асфальтобетонные слои (верхний слой основания — высокопористый или пористый асфальтобетон; нижний слой покрытия — пористый асфальтобетон; верхний слой покрытия — плотный асфальтобетон типов А и Б, ЩМА). В такой конструкции нижний слой асфальтобетонного пакета, подверженный максимальным растягивающим напряжениям, имеет самую низкую прочность на растяжение.

Решение: В практике западных стран и в единичных случаях в России высокий положительный эффект получен при замене пористых и высокопористых асфальтобетонов на плотные и даже литые (повышение стоимости компенсируется уменьшением затрат на текущий ремонт по гарантийным обязательствам). Наибольшей прочностью и деформативностью при изгибе обладают литые асфальтобетоны с полимерными модификаторами, поэтому это направление необходимо развивать для строительства высококачественных автодорог. Здесь еще необходимо отметить и такое направление как мембранные слои толщиной 2-3 см, которые устраиваются из песчаных смесей с применением резинового порошка. Высокая прочность и деформативная способность таких слоев на растяжение при низкой деформативности при сжатии за счет малой толщины слоя позволяет устранить отмеченные недостатки.


10. По технологии устройства асфальтобетонных слоев согласно СНиП 3.06.03-85 уплотнение должно производиться катками, разделенными на три группы: легкие (до 7 т), средние (8-12 т) и тяжелые (13 т и более). При этом не учитывается удельное давление вальцев (масса вальца деленная на площадь отпечатка вальца), которое и определяет уплотняющее воздействие на асфальтобетонную смесь. В результате, более легкие катки, имеющие меньшие диаметр и ширину вальцев или пневмошины рано зашедшие на полосу уплотнения вызывают появление на поверхности слоя различные дефекты (сетка трещин, волны и т.д.)  Поэтому, с появлением новой уплотняющей техники наряду с существующей необходимо решение вопроса оценки уплотняющего воздействия для каждого конкретного катка в целях очередности расстановки катков при уплотнении.

Решение: оценка удельного давления вальцев конкретного катка, и на ее основе расстановка катков для достижения оптимального режима уплотнения


11. Низкая степень уплотнения асфальтобетона у бордюров, барьерных заграждений, парапетов и прочих выступающих препятствий из-за невозможности подхода обычных катков и производства работ вибротрамбовками, ручными катками и т.п.

Решение: Замена вибротрамбовок, ручных катков и подобной техники на трехвальцевый каток со спаренными задними вальцами.


12. Как показал мировой опыт, наиболее эффективным материалом для покрытия мостовых сооружений является литой асфальтобетон. Однако, применение этого материала в России начато не так давно и, поэтому, пока отсутствует необходимая нормативная база и достаточная оснащенность техникой и оборудованием дорожно-строительных предприятий.

Если для ямочного ремонта литые асфальтобетоны активно используются уже много лет, то для сооружения покрытий на мостовых сооружениях опыт еще мал. Из нормативной документации на литые асфальтобетонные смеси на сегодняшний день имеются долько технические условия (ТУ 5718-002-04000633-2006), которых недостаточно для заказчика при устройстве слоев на федеральных дорогах.

Решение: наиболее приемлемым в настоящее время решением этой проблемы могут стать вибролитые асфальтобетонные смеси, которые функционально вполне могут заменить литые асфальтобетоны и, при этом, не требуют при своем устройстве специализированной техники. Все работы по производству, транспортированию и укладке могут выполняться с помощью традиционных механизмов: производство — на обычном асфальтобетонном заводе (АБЗ), транспортировка — самосвалами, с крытыми кузовами, и укладка — обычным асфальтоукладчиками с работающим трамбующим брусом, без дополнительного уплотнения катками. Помимо упрощенной технологии производства вибролитой асфальтобетон обладает большей по сравнению с традиционными литыми асфальтобетонами прочностью и сдвигоустойчивостью за счет большего содержания щебня. Существующие на сегодняшний день технологии вибролитого асфальтобетона с применением полимерных модификаторов (например, вибролитые асфальтобетонные смеси с добавкой КМА) показывают высокий положительный эффект, но повышают стоимость    1 т смеси практически в 2 раза по сравнению с традиционными литыми смесями. Поэтому, актуальным является вопрос разработки собственной технологии полимерно-модифицированного вибролитого асфальтобетона с написанием стандарта предприятия, утвержденного РОСАВТОДОРОМ.


13. Крупнозернистые смеси (с максимальной фракцией до 40 мм) склонны к расслаиванию. Это усугубляется низким содержанием щебня (до 50%), а для пористых смесей еще и низким содержанием вяжущего. В результате слой получется неоднородным по содержанию крупного заполнителя, что приводит к возникновению локальных разрушений, а в дальнейшем к ямочному ремонту.

Как правило, в нижних слоях покрытий и верхних слоях оснований на федеральных дорогах применяются пористые и высокопористые смеси, что вызывает появление вышеперечисленных проблем. Расслаивание происходит на этапах загрузки автосамосвалов на АБЗ, транспортирования, выгрузки из автосамосвалов и в бункере асфальтоукладчика. В результате этого в слое появляются локальные места перенасыщенные щебнем, расположенные, как правило, на равных расстояниях друг от друга т.е. в конце выгрузки самосвала.

Решение: с помощью оптимизации технологических процессов расслоение может быть уменьшено, но не устранено полностью, поэтому наиболее эффективным решением является применение высокощебенистых (щебня более 50 %) плотных (повышенное содержание битума) мелкозернистых (максимальный размер фракции щебня до 20 мм) смесей. Такое решение позволит сократить и ряд вышеназванных проблем.

 

Комментарии  

 
0 #169 Trudi 26.09.2017 04:26
It has never been easier to choose between the transportation services, as all character opinions and
testimonials are gathered in anyone part of the country for you to pick the best.
Bolt peevish quality and as a end result wretched face beside consulting
any rewording website reviews. Entirely written testimonials wish manual you through the activity of selecting the united and alone transfiguration waiting that last will and testament
in good shape your needs.

My web blog :: The Word
Point Translation Services: http://thewordpoint.yolasite.com
Цитировать
 
 
0 #168 Alfredgeoth 26.09.2017 03:40
Doxycycline Price Erythromycin
Цитировать
 
 
0 #167 Bennyclota 26.09.2017 01:26
Bupropion effexor xr
Цитировать
 
 
0 #166 Kennethbex 25.09.2017 19:29
hydrochlorothia zide
Цитировать
 
 
0 #165 Bernardo 25.09.2017 12:44
Very helpful for international students, most of
your Assignments will need to be done in similar approach.


my page - Technical Writing Vs Creative Writing
by Palak Sharma: http://writesuperessay.us/video/technical-writing-vs-creative-writing-by-palak-sharma-upsc-ias-cat-gre-gmat-vid-cLBtLXGj4mc
Цитировать
 
 
0 #164 Bennyclota 25.09.2017 02:45
fluoxetine 20 mg
Цитировать
 
 
0 #163 Alisha 25.09.2017 00:05
It has not till hell freezes over been easier to opt between the
interpretation services, as all customer opinions and testimonials are gathered
in ditty place for you to pick the best. Levant bad je sais quoi and as a
end result inadequate endure alongside consulting
any transmission website reviews. Unreservedly written testimonials purpose example you during the approach of selecting the song and only change checking that will
fit your needs.

My page :: transcriptionis t for bloggers: http://transcriptionis tforbloggers.com
Цитировать
 
 
0 #162 LesiaMeela 24.09.2017 17:38
https://Board365.ru - это доска объявлений всех регинов России. Здесь бесплатно и без лимита можно размещать частные и коммерческие объявления. Подайте уже сейчас Здесь: https://Board365.ru/add/ и убедитесь сами.
Цитировать
 
 
0 #161 Charlesdaype 24.09.2017 17:04
medrol online
Цитировать
 
 
0 #160 Alfredgeoth 24.09.2017 07:23
doxycycline hyclate indocin
Цитировать
 
 
0 #159 Bennyclota 24.09.2017 05:15
LISINOPRIL cheap vardenafil
Цитировать
 
 
0 #158 Kennethbex 23.09.2017 22:47
Lisinopril Vardenafil buy cialis
Цитировать
 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить