• Вероятностный метод прогнозирования срока службы битумоминеральных покрытий

    В последнее время появился ряд работ, в которых трещинообразование в асфальтобетонных покрытиях стали характеризовать температурой, при которой достигается равенство температурных напряжений От и прочности на разрыв. Температурные зависимости и модулей упругости, коэффициенты теплового расширения и коэффициенты Пуассона для нахождения температурной зависимости от определяли экспериментально.

    Используя условия достижения равенства, а также учитывая усталостное воздействие на покрытие транспортных нагрузок и циклических температур, М. И. Шагин и Б. Ф. Мак Куллог на основе теории вероятности разработали метод прогнозирования образования температурно-усталостных трещин в асфальтобетонных покрытиях. Однако температуры растрескивания асфальтобетонных покрытий, определенные по условию достижения равенства, имели значения, различающиеся на 20-40 °С, 270. Это вызвано было тем, что определение множества показателей для нахождения от приводит к набору значительного числа ошибок, снижающих точность его определения. Кроме того, эти методы сложны и имеют невысокую точность, в них не учитывается ряд важнейших факторов, определяющих трещинообразование в покрытиях — старение, действие в асфальтобетоне напряжений от поднятия грунтового основания при замерзании, различие а покрытия и основания и др.

    Теоретическая модель напряженного состояния покрытий, результаты исследований механизма их растрескивания и старения позволили разработать более совершенный вероятностный метод прогнозирования срока службы асфальтобетонных покрытий.


  • Результаты испытаний асфальтобетонов на битумах различного происхождения при 0 °С, частоте 5 Гц, амплитуде деформаций 0,3-10 3, проведенные на виброустановке, показали, что по мере возрастания числа циклов нагружения напряжение в образцах снижается. Причем зависимость изменения напряжения при усталостном нагружении с постоянной г можно разделить на два участка: первый участок постепенного линейного снижения напряжения, наклон этого участка уменьшается при переходе структуры битума в асфальтобетоне от золя к гелю, и второй участок, который характеризуется интенсивным падением напряжения, сопровождающимся разрушением образца. Асфальтобетоны на битуме со структурой золь имеют при 0 °С более низкую усталостную долговечность по сравнению с асфальтобетонами на битумах со структурой золь — гель или гель, что подтверждает результаты, полученные при усталостном испытании свободных битумов.

    При изучении влияния усталостного нагружения на температуру растрескивания асфальтобетона образцы асфальтобетона подвергли циклическому механическому деформированию при 0 °С с частотой 5 Гц и деформацией, а затем испытывали в установке УОНДА 1420. Как следует из зависимостей 4.31, изменение при воздействии усталостного нагружения при 0 °С такое же, как и о. Зависимость вначале характеризуется малой интенсивностью изменения, затем (циклов механического деформирования при 0°С) она резко возрастает. Температура растрескивания асфальтобетонов на битуме со структурой, близкой к золю, при действии механических циклических нагрузок при 0°С возрастает быстрее, чем на битумах со структурой золь — гель или гель. Представленные зависимости позволяют учитывать влияние циклического воздействия транспортных нагрузок на температуру растрескивания асфальтобетонов.

  • Было установлено, что по мере увеличения числа изгибов при О °С температура хрупкости битумов повышается. Причем возрастание числа изгибов приводит к более быстрому повышению температуры хрупкости в образце битума 29 со структурой, близкой к золю, полученного компаундированием асфальта пропановой деасфальтизации с экстрактом фракции, а также в образце битума 33 со структурой, близкой к гелю, полученного компаундированием переокисленного асфальта деасфальтизации

    с экстрактом фракции, по сравнению с образцом окисленного битума 31 со структурой золь-гель. Температура хрупкости маловязкого битума 36 с ростом числа изгибов при О °С изменяется гораздо меньше, чем в образцах битумов 29, 31, 33. Наряду с этим установлено, что зависимости, представленные, полностью аналогичны, то есть эти данные подтверждают применимость к битумам гипотезы кумулятивного разрушения Майнера, согласно которой усталостные повреждения, вызываемые различными по значению напряжениями или деформациями при различных температурах, суммируются.

    Усталостное разрушение битумоминеральных композиций имеет свои отличия от усталостного разрушения чистого битума, обусловленные гранулометрическим составом минерального наполнителя, содержанием битума в композиции, ее пористостью и др., что может менять усталостную долговечность композиций в широких пределах.

    Значительный интерес для разработки теории разрушения дорожных покрытий представляет изучение влияния усталостного механического воздействия на температуру растрескивания от температурных напряжений и изменение деформаций и напряжений, то есть при нагружении асфальтобетона по схеме, приближающейся к реальной.


  • Данные позволяют сделать вывод, что чем ниже температура стеклования битумов Тс, тем в более широком температурном интервале они сопротивляются усталостному воздействию. При 0 °С, когда чаще всего наблюдается усталостное разрушение в дорожных покрытиях, значение усталостной долговечности коррелируется с температурами хрупкости по Фраасу, стеклования и растрескивания по методу БашНИИ НП в битумах с одинаковой пенетрацией при 25DC. В аналогичной зависимости усталостная долговечность находится и с пенетрацией при 0 °С.

    Исследование усталостной долговечности битумов различных структурных типов показало, что в интервале температур от 0 до -30 °С наименее устойчивыми к усталостному воздействию являются битумы со структурой, близкой к золю, полученные компаундированием асфальта деасфальтизации с экстрактом, и наиболее устойчивыми — битумы со структурой, близкой к гелю. Битумы с промежуточной структурой золь — гель (остаточные из ромашкинской нефти — марок БН, окисленные- марок БНД) имеют средние показатели усталостной долговечности.

    При эксплуатации дорожных покрытий значительные циклические изгибающие деформации в весенний и частично в летний и осенний периоды сменяются в зимнее время температурными растягивающими деформациями, которые медленно возрастают по мере перехода от осенних к зимним температурам. Моделирование этих эксплуатационных условий работы покрытий было осуществлено в процессе испытания образцов при усталостном изгибающем и температурном растягивающем деформировании. Для этого изучали влияние на температуру хрупкости битума многократного изгиба при 0°С.


Метки

адсорбционный александрович алексеевич анализ андреевич арист асфальт асфальтобетон атака башкирии бесшовный биметаллический бнд 60/90 бнд 90 бнд 90/130 бнд 130/200 бн 90 боевой борисович будущее быстрый вагон важный васильевич ввод величина вениамин верхний вклад вновь внутренний водонасыщения возрастание вопрос выбор вывод выксунского высококачественный высокомолекулярный георгиевич год гордость григорьевич групповой гудрон давидович давление деталь деформирование диэлектрический днепровский добавка достижение ефимович жидкий заготовка западносибирский затрата зимний известняк известняковый изотермический индекс интенсивный интервал иосифовича использовать кинетика киров кислота климатический книга коллоидный коэффициент кристаллизация кристаллический крошка крупман кубовая кубометр леонидович линейный максимальный масло масса месторождение метод механизм механик минимальный минус михаил михайлович модернизация модуль моисеевич молекулярный мунайлы нагревание начинать незначительный непосредственный низкотемпературный николаевич обеспечивать образец объемный олег описать оптимальный органический орден основание остаток отклонение павлович перемещение переохлаждение переработка пересыщения петрович петровна плавка поверхностный повысить подвижность пожалуй полностью получать порошок последующий постоянный поток предельный принципиальный принять природа присадка производительность производство проницаемость процесс работать размер размягчение раствор растворимость растяжение расширение реакция реализация резиновый родной розенштрах ромашкинской рост ряд связанный связующий сектор селиверстович семенович сергеевич серна склад служба событие содружество создать солдат средства срок старший стеклообразный строительство схема счет считать сырье термодинамический термообработка толщина тонна тот точка тысяча убедительный узкий украинский упругость усадка усадочный успех участник участок учет фабрика факт фактор федорович фракционный характеризовать характеристика хрупкость частица человек широкий эдуард экспериментальный энергетик энергия этап эффект яковлевич яковлевна 12 16 17 35 40 60/90 и бн 70 90 и бн 130 90/130 120 150 160 250 1420 deg

 

Октябрь 2010
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Сен   Ноя »
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031

Категории