Долговечность асфальтобетонных покрытий Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

С =

математическое ожидание рассматриваемой статистической совокупности. Предполагая, что С0 пропорциональна некоторому расчетному показателю (например, в случае расчета на прочность - площади поперечного сечения 1 м длины элемента, в случае проверки устойчивости - числу устанавливаемых ребер жесткости и т.д.), получаем

С0 = а Ф (10)

где а - коэффициент пропорциональности, определяемый в зависимости от вида предельного состояния, по которому решается задача надежности; Ф - выбранный расчетный показатель. Окончательно полная стоимость изготовления и ремонта конструкции определяется выражением

д=и, (11)

Н а

е и

где д - коэффициент экономической ответственности, д = —. Оптимальный

а

коэффициент надежности определяется путем минимизации по Ф выражения (11):

= -ШБ(12)

Предложенный метод расчета надежности металлических конструкций может быть использован при проектировании ответственных металлических конструкций и целесообразно включить его в нормы проектирования.

Список литературы

1. Болотин В.В. Методы теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений. М.: Стройиздат, 1982. 350 с.

2. Ржаницын А.Р. Теория расчета строительных конструкций на надежность. М.: Стройиздат, 1978. 225 с.

3. Прицкер В.А. О статическом распределении толщин листового проката для металлических конструкций // Стр-во и архитектура,1987. № 2. С. 13—15.

4. ШНК 2.03.05-13. Стальные конструкции нормы проектирования. Госархитектстрой. Ташкент. АQATM, 2013. 344 с.

ДОЛГОВЕЧНОСТЬ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ

Халиулина Л.Э.

Халиулина Лилия Элъверовна — инженер II категории, Инженерно-технический центр ООО «Газпром добыча Ямбург» (филиал), г. Новый Уренгой

Аннотация: в статье анализируются факторы, от которых зависит долговечность дорожных асфальтобетонных покрытий. Более подробно рассмотрено влияние битума на качество асфальтобетонных смесей.

Ключевые слова: битум, минеральный материал, поверхность, покрытие, асфальтобетон, асфальтены, деформация.

В настоящее время основной тип дорожных одежд являются асфальтобетонные покрытия. Опыт эксплуатации применяемых покрытий городских улиц и магистралей показывает, что при интенсивном движении автомобильного транспорта, срок их службы составляет не более 4-5 лет, нередко 2-3 года. Состояние асфальтобетонных покрытий оказывает существенное влияние на эффективность работы автомобильного транспорта. Всевозможные повреждения и неровности на дорожном покрытии приводят к перерасходу топлива автомобилями. Возникновения повышенного уровня вибрации ускоряет износ и дорожного покрытия, и автомобилей. Вследствие этого стоимость перевозок автомобильным транспортом автомобильным транспортом в 1.5 раза, а расход горючего на 30% превышает аналогичные показатели развития зарубежных стран. Расчеты показывают, что увеличение общей площади повреждений покрытия на 1% приводит к увеличению расхода топлива при движении по дороге также на 1%.

Качество и долговечность дорожных асфальтобетонных покрытий определяется двумя группами факторов.

К 1 группе относятся свойства применяемых материалов, их взаимодействия между собой и поведения асфальтового бетона:

- качество минеральных материалов;

- качество битума;

- качество приготовления смеси и поведения асфальтобетона.

Ко 2 группе относятся факторы, связанные с условиями внешней среды и внешних воздействий:

- природно-климатические факторы;

- характер воздействия на покрытия движущегося транспорта, величина деформации покрытия и основания.

Качество минеральных материалов определяется поверхностной энергией.

Чем выше поверхностная энергия твердого тела, тем лучше капля жидкости растекается по этой поверхности. Поверхностная энергия основных материалов во много раз выше, чем у кислых. Но практически в асфальтобетоне используются кислый гранитный щебень и кислый силикатный песок.

Главным показателями свойств вяжущего является вязкость и клеющая способность, т.е. адгезия. Основным компонентами битума являются асфальтены, смолы и масла. Под действием большого поверхностного натяжения асфальтены собирают смолы и масла, смолы собирают масла. Структура асфальтены-смолы-масла называется мицеллой, которая обладает высокой устойчивостью.[1]

Основным недостатком оценки качества битума является, то что оценивается только состояние битумной пленки, а не учитывается физические свойства: текучесть, поверхностное натяжение, вязкость и др.

Длительное время качество приготовления асфальтобетонной смеси оценивалось только механическими критериями:

- равномерное распределения компонентов по объему замеса;

- полное покрытие поверхности минеральных зерен пленкой битума постоянной толщины.

Первый критерий легко достигается в барабанных смесителях.

Экспериментальная установка второго критерия была проведена как заграницей, так и в России. Вследствие этих экспериментов было установлено, что в процессе образования равномерных битумных пленок происходит разрушение битумных мицелл, перестройка структуры компонентов внутри пленки - асфальтены переходят на поверхность минеральных зерен, масла вытесняются во внешний слой битумных пленок. Образуется подобие макромицеллы с минеральным зерном в центре системы.

Следовательно, структура битумной пленки в разных видах асфальтобетона различна.

Наличие масел в битумных пленках придает смеси низкий коэффициент внутреннего трения, легкую подвижность, быструю уплотняемость, а содержание асфальтенов обеспечивает более высокую водостойкость асфальтобетона.

Таким образом, качество приготовления асфальтобетонных смесей зависит от следующих критерий:

- равномерное распределение всех компонентов по всему объему замеса;

- распределение битума по поверхности зерен минерального материала пленкой постоянной толщины;

- обеспечения глубокого структурирования компонентов с образованием: внутреннего водостойкого слоя из асфальтобетонов и внешнего легкоподвижного слоя из масел;

- обеспечение высоких эластичных свойств внешней оболочки битумной пленки.

Список литературы

1. Котлярский Э.В. «Строительно-технические свойства дорожного асфальтобетона». М.,

2004 г.

2. ТР 103-07 Технические рекомендации по устройству дорожных конструкций с

применением асфальтобетона. Государственное унитарное предприятие Научно-

исследовательский институт московского строительства «НИИМосстрой». М., 2007.

3. СП 34.13330.2012 - Автомобильные дороги. М.: Госстрой России, 2013.