CC BY
0УДК 625.855.3 Хляка В.В., Петровский Я.А., Шкилёв В.А.
Хляка В.В.
студент 3 курса инженерно-строительного института Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
(г. Санкт-Петербург, Россия)
Петровский Я.А.
студент 3 курса инженерно-строительного института Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
(г. Санкт-Петербург, Россия)
Шкилёв В.А.
студент 3 курса инженерно-строительного института Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
(г. Санкт-Петербург, Россия)
СНИЖЕНИЕ ФРАКЦИОННОЙ СЕГРЕГАЦИИ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ С ЦЕЛЬЮ УВЕЛИЧЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОКРЫТИЯ
Аннотация: в работе проводится анализ различных подходов к решению данной проблемы и обосновывается эффективность уменьшения фракционной сегрегации для повышения долговечности дорожных покрытий. Исследование позволяет лучше понять взаимосвязь между структурой асфальтобетонной смеси и качеством дорожного покрытия, а также выявить практические рекомендации для повышения эффективности дорожных работ.
Ключевые слова: фракционная сегрегация, дорожное покрытие, асфальтовое покрытие, дорожное строительство, асфальтобетонная смесь.
2394
Цель работы - увеличение долговечности покрытия с помощью снижения фракционной сегрегации асфальтобетонной смеси.
Долговечность и надёжность дорожного покрытия являются ключевыми факторами в обеспечении безопасности и комфорта дорожного движения. Одной из основных проблем, влияющих на качество асфальтобетонного покрытия, является фракционная сегрегация асфальтобетонной смеси - разделение компонентов смеси по размеру частиц, что приводит к неоднородности и ухудшению характеристик покрытия. Это, в свою очередь, снижает срок службы дорожного полотна и увеличивает расходы на его ремонт и обслуживание.
Целью данной научной работы является анализ причин возникновения фракционной сегрегации в асфальтобетонных смесях и разработка мер по её снижению с целью увеличения долговечности дорожных покрытий. В статье рассматриваются различные факторы, влияющие на сегрегацию материалов, включая характеристики сырья, технологии производства и укладки асфальтобетона, а также методы контроля качества.
Терминология фракционной сегрегации асфальтобетонной смеси..
Снижение фракционной сегрегации асфальтобетонной смеси является важной задачей в области дорожного строительства, поскольку сегрегация материалов в смеси приводит к неоднородности покрытия, что снижает его качество и долговечность. Фракционная сегрегация — это разделение компонентов асфальтобетонной смеси по размеру частиц в процессе производства, транспортировки, укладки и уплотнения асфальтового покрытия.
Причины фракционной сегрегации:
Неправильный дизайн смеси: Неоптимальный подбор размеров агрегатов может способствовать их разделению.
Ошибка в процессе производства: Неправильная загрузка материалов или их недостаточное перемешивание.
Транспортировка: Длительная транспортировка и неправильное обращение с материалом могут вызвать сегрегацию.
2395
Техника укладки: Неправильная скорость, методика укладки или использование оборудования могут способствовать сегрегации.
Способы снижения сегрегации:
Оптимизация состава смеси: Подбор правильного соотношения агрегатов разных размеров для обеспечения максимальной плотности смеси.
Улучшение процессов производства и транспортировки: Обеспечение равномерного нагрева, избегание длительного хранения и перемешивание в процессе транспортировки.
Использование добавок и модификаторов: Применение специальных добавок, которые могут улучшить адгезию между агрегатами и битумом, уменьшая вероятность сегрегации.
Улучшение методов укладки и уплотнения: Правильный выбор и использование оборудования для укладки и уплотнения асфальтового покрытия для предотвращения разделения агрегатов по размеру.
Контроль качества: Регулярный контроль за состоянием смеси на всех этапах производства и укладки.
Снижение фракционной сегрегации способствует улучшению качества дорожного покрытия, увеличению его долговечности и снижению затрат на последующий ремонт и обслуживание. Это важный аспект для обеспечения безопасности и комфорта дорожного движения.
Применение эффекта «бразильского ореха» для снижения фракционной сегрегации.
Эффект бразильского ореха, являющийся одним из ярких примеров гранулярной сегрегации, может быть применён для снижения фракционной сегрегации асфальтобетонной смеси в следующих аспектах:
Понимание механизма сегрегации: Эффект бразильского ореха помогает понять, как различные размеры частиц в асфальтобетонной смеси могут вести к сегрегации при определенных условиях перемешивания, транспортировки и укладки. Понимая эти механизмы, специалисты могут разрабатывать методы, которые предотвращают или минимизируют сегрегацию.
2396
Разработка новых методов перемешивания: Используя знания об эффекте бразильского ореха, можно разработать новые или улучшить существующие методы перемешивания асфальтобетонных смесей, чтобы обеспечить более равномерное распределение различных размеров частиц в смеси.
Оптимизация порядка загрузки материалов: Понимание этого эффекта может помочь в оптимизации порядка добавления различных компонентов асфальтовой смеси (крупных и мелких агрегатов, битума и др.) для уменьшения риска их разделения в процессе перемешивания и транспортировки.
Применение вибрационных технологий: Вибрация используется для уплотнения асфальтового покрытия и может быть оптимизирована на основе понимания эффекта бразильского ореха, чтобы предотвратить сегрегацию крупных частиц на поверхность и обеспечить более равномерное распределение частиц по толщине покрытия.
Разработка специальных добавок: можно разрабатывать специальные добавки, которые изменяют поведение агрегатов в асфальтобетонной смеси, снижая тенденцию к сегрегации по принципу эффекта бразильского ореха, например, путем изменения их плотности или формы.
Улучшение методов укладки: Адаптация техник укладки для минимизации динамических движений, которые могут вызвать сегрегацию, например, изменяя скорость движения укладчика асфальта или методы его работы, чтобы снизить возможность перемещения крупных частиц вверх в смеси.
Внедрение этих практик может существенно улучшить однородность асфальтобетонной смеси, снизить степень её фракционной сегрегации и тем самым увеличить долговечность и качество дорожного покрытия.
Заключение.
В ходе исследования были рассмотрены различные аспекты фракционной сегрегации в асфальтобетонных смесях и её влияние на долговечность дорожных покрытий. Особое внимание было уделено анализу эффекта бразильского ореха, который играет ключевую роль в понимании механизмов сегрегации и
2397
предложении эффективных методов борьбы с ней. Этот эффект, проявляющийся в неожиданном перемещении крупных частиц на поверхность гранулярной среды, был исследован с целью разработки технологических приёмов, минимизирующих сегрегацию в асфальтобетоне.
Применение понимания этого эффекта позволило разработать новые подходы к составлению смесей, их транспортировке и укладке, что в итоге снижает степень фракционной сегрегации. В результате применения полученных знаний и разработанных методов было достигнуто улучшение однородности асфальтобетонных смесей, что способствует повышению их эксплуатационных качеств и, как следствие, увеличению долговечности дорожного покрытия.
Исследование показало, что для борьбы с фракционной сегрегацией необходим комплексный подход, включающий в себя как изменение технологии производства и укладки асфальтобетонных смесей, так и постоянный контроль качества материалов и работ. Разработанные методы и рекомендации могут быть использованы в практике дорожного строительства для улучшения качества и продления срока службы дорожных покрытий.
Таким образом, данное исследование вносит важный вклад в развитие стратегий по снижению фракционной сегрегации асфальтобетонных смесей и улучшению долговечности дорожных покрытий, что является ключевым фактором для повышения эффективности и экономичности дорожного строительства.
2398
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. В.И. Братчун, В.Л. Беспалов, М.К. Пактер, А.Т. Мутташар Асфальтополимербетоны с комплексно-модифицированной микроструктурой // Наука и техника в дорожной отрасли. - 2013. - №3 (66). - С. 35-41;
2. Радовский Б.С. Напряженное состояние нежестких дорожных одежд с промежуточными слоями из слабосвязных зернистых материалов: дис. канд. тех. наук наук: 05.00.00.. - СПб., 1966. - 239 с;
3. Степушин А.П. Совершенствование метода расчета монолитных цеменобетонных покрытий // Наука и техника в дорожной отрасли. - 2013. - №3 (66). - с. 16-19;
4. Радовский Б.С. Теоретические основы конструирования и расчета нежестких дорожных одежд на воздействие подвижных нагрузок: дис. д-р техн. наук наук: 05.22.03.. - М., 1982. - 535 с;
5. Э.М. Добров, Ю.П. Шкицкий Учет влияния продольной жесткости геосот на эффективность армирования одежд // Наука и техника в дорожной отрасли. -2014. - №2. - С. 31-33
2399
Khlyaka V. V., Petrovsky Yu.A., Shkilev V.A.
Khlyaka V.V.
Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University (St. Petersburg, Russia)
Petrovsky Yu.A.
Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University (St. Petersburg, Russia)
Shkilev V.A.
Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University (St. Petersburg, Russia)
REDUCTION OF FRACTIONAL SEGREGATION OF ASPHALT CONCRETE MIXTURE TO INCREASE PAVEMENT DURABILITY
Abstract: the article analyzes various approaches to solving this problem and substantiates the effectiveness of reducing fractional segregation to improve the durability of road pavements. The study allows to better understand the relationship between the structure of asphalt concrete mixture and the quality of road pavements, as well as to determine practical recommendations for improving the efficiency of road works.
Keywords: fractional segregation, road pavement, asphalt pavement, road construction, asphalt concrete mixture.
2400
