автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Дифференцирование требований к прочности и деформативности асфальтобетона для различных условий применения при строительстве покрытий

г Го ОД

1 2 ш ипз

На правах рукописи

от

РУДЕНСКИЙ Андрей Владимирович

ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К ПРОЧНОСТИ И ДЕФОРМАТИВНОСТИ АСФАЛЬТОБЕТОНА ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЙ ПРИМЕНЕНИЯ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ПОКРЫТИЙ

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Томск 2000

Работа выполнена в Государственном предприятии Росдорнии

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

- доктор технических наук, профессор Н.В. Горелышев

- доктор химических наук, профессор Ф.Г. Унгер

- доктор технических наук A.B. Линцер

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ - Управление автомобильных дорог

Защита диссертации состоится "_23_"июня_2000г. в 14 часов

на заседании диссертационного совета Д 064.41.01 при Томском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 634003, Томск, ул. Соляная, дом 2, ТГАСУ, ауд. 307/5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Томского государственного архитектурно-строительного университета.

Автореферат разослан " /( " мая_2000 г.

Учёный секретарь диссертационного совета

Тюменской области

доктор техн.наук

Н.К. Скрипннкова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ работы определяется наличием нерешённых аучных проблем в области обеспечения качества и эффективности рименения асфальтобетонов в строительстве, необходимостью повы-гения сроков службы асфальтобетонных покрытий и экономного рас-одования трудовых и материально-технических ресурсов на стадиях эоружения и эксплуатации объектов различного назначения, в том исле в суровых климатических условиях, характерных для Западно-ибирского региона. Это требует комплексного решения задач по оп-ямизации составов асфальтобетонных смесей для конкретных условий рименения, повышения эффективности технологии их производства, V эвершенствования нормативной базы, критериев и методов их контро-я и испытаний.

Научные исследования по теме диссертации выполнялись в соот-гтствии с планами развитая науки и техники Минавтодора РСФСР, в эм числе в соответствии с утвержденной 29.08.84 Министром автомо-ильных дорог Программой по решению научно-технической пробле-ы «Разработать, усовершенствовать и внедрить прогрессивные техно-эгические решения и технологии ремонта и содержания автомобиль-ух дорог и искусственных сооружений на период до 1990 г.» ( про-тема 03: «Усовершенствование существующих и создание новых ре-фсосберегаюших технологий при ремонте дорожных покрытий»), оработанной во исполнение Постановления СМ СССР «О мерах ус-)рению научно-технического прогресса в народном хозяйстве» № 814 г 18,08,83, а также планами НИОКР Федерального Дорожного Депар-1мента Минтранса России и Федеральной Дорожной Службы России.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ заключается в научном обосновании и разработ-5 критериев оптимизации составов асфальтобетонных смесей, методов жтроля их качества, обеспечивающих эффективное увеличение сро-)в службы строительных сооружений с их использованием на основе 1ета особенностей условий эксплуатации этих сооружений.

ЗАДАЧИ, решение которых необходимо для достижения указан-)й цели, следующие:

установить диапазоны вариаций прочностных и деформа-[вных характеристик асфальтового бетона в покрытиях в различных шматических и эксплуатационных условиях;

определить значения показателей пластичности, вязкости, шамического модуля упругости и прочности при динамическом из-[бе для разных типов асфальтобетонов, применяемых в нашей стране,

при различных температурах и режимах воздействия нагрузок, и установить взаимосвязь между этими показателями;

определить характеристики процесса усталостного разрушения асфальтобетона в условиях циклического динамического деформирования, имитирующих работу асфальтобетона в покрытиях;

разработать и обосновать критерии дифференцирования требований к прочности и деформативности асфальтобетона для обеспечения трещино- и сдвигоустойчивости покрытий в различных условиях;

разработать комплекс технических решений, обеспечивающих эффективное достижение требуемых характеристик асфальтобетона, повышения его качества и сроков службы, разработку новых ресурсосберегающих процессов при производстве асфальтобетонных смесей.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА заключается в следующем:

установлены диапазоны вариаций прочностных и деформа-тивных характеристик асфальтового бетона в покрытиях в различных климатических и эксплуатационных условиях и показано, что значение модуля упругости могут изменяться в десятки раз, а значения его вязкости - в тысячи раз в зависимости от режима воздействия эксплуатационных нагрузок, и обоснована необходимость дифференцирования требований к прочностным и деформативным характеристикам асфальтобетона для различных условий применения при строительстве покрытий;

определены численные значения показателей пластичности, вязкости, динамического модуля упругости и прочности при динамическом изгибе асфальтобетона при различных температурах и режимах воздействия нагрузок, установлена взаимосвязь между ними и разработана система показателей, обеспечивающая возможность проведения на единой основе анализа работы асфальтобетона в покрытий в широком диапазоне температур и режимов воздействия нагрузок;

впервые установлены характеристики процесса усталостного разрушения асфальтобетона в условиях циклического динамического деформирования в режимах, имитирующих работу асфальтобетона в покрытиях, и установлен механизм ускоренного усталостного разрушения асфальтобетона в водонасыщенном состоянии в условиях циклического динамического деформирования;

впервые разработаны и обоснованы критерии дифференцирования требований к прочности и деформативности асфальтобетона для обеспечения трещино- и сдвигоустойчивости покрытий в различных климатических и эксплуатационных условиях, обосновано и разработано уточненное климатическое районирование, учитывающее

пецифику работы асфальтобетона в покрытиях в различных регионах фаны;

впервые разработан комплекс технических решений, обес-ечивающих эффективное достижение требуемых характеристик ас-альтобетона, повышения его качества и сроков службы, за счет опти-изации составов и свойств асфальтобетона, а также ряд новых ресур-эсберегающих процессов за счет расширения использования местных атериальных ресурсов при производстве асфальтобетонных смесей.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ работы заключается в разработ-г и обосновании технических решений, внедрение которых вносит шчительный вклад в ускорение научно-технического прогресса в об-асти производства и применения асфальтобетона, Внедрение разрабо-шных рекомендаций и нормативно-технических документов обеспе-ивает повышение эффективности производства и применения асфаль-эбетона за счет рационального назначения параметров деформативных прочностных свойств асфальтобетона и дифференциации их в зави-ямости от климатических условий района строительства и режима <сплуатации покрытий, а также за счет обоснования возможностей 1ирокого использования местных материальных ресурсов при произ-эдстве асфальтобетона. Полученные в результате исследований новые :хнологические решения и методические рекомендации обеспечивают })фективное достижение требуемых характеристик асфальтобетона, овышение его качества и внедрение ресурсосберегающих технологий ри производстве и применении асфальтобетона.

РЕАЛИЗАЦИЯ результатов исследований осуществлена путем яедрения разработанных технологических решений , методических ре-эмендаций и нормативно-технических документов производственны-и дорожными организациями на территории России.

Результаты исследований нашли отражение в основных норма-1Вно-технических документах, регламентирующих строительство и гмонт дорожных асфальтобетонных покрытий, таких как "Пособие по фоительству асфальтобетонных покрытий и оснований автомобиль-ых дорог и аэродромов" ( к СНиП 3.06.03-85 и СНиП 3.06.06-88) и Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа" СН 46-83, а также в ряде других действующих нормативно-¡хнических документах: Технических указаниях, Руководствах, Реко-ендациях и Технических условиях.

Результаты исследований внедрены также при проектировании эрог, выполнявшемся Росдорнии и Гипродорнии. Внедрение результа-)в исследований дало значительный экономический эффект, позволи-э обеспечить экономию битума и высокопрочных каменных материа-эв за счет использования ресурсосберегающих технологий и рацио-

нального учета особенностей климатических и эксплуатационных условий при проведении работ на конкретных объектах применения асфальтобетона при строительстве и ремонте покрытий.. ПОЛОЖЕНИЯ, выносимые на защиту:

-принцип оптимизации составов асфальтобетонных смесей, обеспечивающих эффективное увеличение сроков службы строительных сооружений на основе дифференцирования требований к прочности и деформативности асфальтобетона с учетом вариаций его свойств в процессе эксплуатации покрытий,

-установление взаимосвязи между показателями прочности и деформативности асфальтобетона на основе разработанного автором метода оценки показателя пластичности материала,

-рекомендации по дифференцированию требований к прочности и деформативности асфальтобетона, разработанные применительно к уточненному климатическому районированию, учитывающему особенности работы асфальтобетона в разных климатических условиях.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ осуществлялась докладом и обсуждением ее основных положений:

На Y, YI, \'П Всесоюзных совещаниях по основным направлениям научно-технического прогресса в дорожном строительстве в 1971, 1976 и 1981 гг.

На Всесоюзных и республиканских конференциях по вопросам дорожного строительства в г.Минске (1971г.), в г.Ереване (1972г.), в г.Алма-Ате (1973г.), в г.Харькове (1977 г.), в г.Балашихе (1980г.), в г.Алма-Ате (1981 г.). - На XXIY, XXYIH, XXX, XXXI, ХХХШ и XXXIY научно-технических конференциях МАДИ в 1966, 1970, 1973, 1975 и 1977 гг. На Научном совете Гилродорнии в 1976, 1977 и 1982 гг. и Научно-техническом совета Минавтодора РСФСР в 1976 г. На заседаниях Научно-технического совета Росдорнии в 1990-1998 гг.

На П Международной научно-технической конференции "Автомобильные дороги Сибири" (г.Омск, СибАДИ) в 1998 г. На Y Европейском битумном конгрессе в Стокгольме в 1993 г. На Y Международном симпозиуме РИЛЕМ в 1997 г.

ПУБЛИКАЦИИ. По результатам исследований опубликовано более 170 научных трудов, включая 7 монографий (3 в соавторстве) и более 10 технологических и методических рекомендаций и нормативно-технических документов.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Представляемая к защите диссертационная работа в форме научного доклада состоит из введения и шести глав, содержащих основные положения выполненных исследо-

:ШЙ, в том числе анализ вариаций состояния асфальтобетонных по-ытий в течение срока службы, анализ поведения покрытий под дейст-ем эксплуатационных нагрузок, учет особенностей поведения покры-й в различных климатических и эксплуатационных условиях, иссле-вание путей повышения качества и сроков службы асфальтобетонных крытий и путей повышения эффективности строительства и ремонта рог с асфальтобетонными покрытиями. Общий объем диссертации ;тавляет 317 страниц основного текста, а также библиографический лсок, включающий ссылки на основные работы автора, и приложе-я.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении содержится анализ состояния вопроса, оценка акту->ных направлений исследований в области повышения эффективно-i производства и применения асфальтобетона при строительстве и лонте дорожных покрытий, общая характеристика целей и задач ис-¡дования, сформулированы основные научные положения, принятые ачестве теоретической основы исследований.

В 1-й главе рассмотрены современные тенденции в области при-иения асфальтобетона в дорожном строительстве. Дан анализ основ-х факторов, определяющих современные тенденции в производстве 5от, обеспечении качества и долговечности асфальтобетонных по->1тий, а также экологических аспектов производства работ.

Показано, что в целях разработки основ дальнейшего повышения |)ективности применения асфальтобетона при строительстве и ренте дорог необходимо осуществление детального анализа особенной поведения асфальтобетонов в покрытиях в различных климатиче-IX и эксплуатационных условиях с учетом нестационарного характе-их поведения в процессе эксплуатации.

Для достижения указанной цели необходимо проведение теоре-1еских и экспериментальных исследований вариаций прочностных и Нормативных характеристик асфальтобетонов в различных условиях плуатации. Необходима разработка методики анализа работы по-1тий в переменных условиях эксплуатации, а также разработка на й основе конкретных технологических и методических рекоменда-i, обеспечивающих повышение эффективности строительства и pern дорожных асфальтобетонных покрытий.

Глава 2 содержит анализ вариаций прочности и деформативности )альтобетона в процессе эксплуатации дорожных покрытий.

Специфическая особенность дорожных одежд с асфальтобето ными покрытиями, проявляющаяся в широком диапазоне вариаций I прочностных и деформативных характеристик в течение срока служб1 вызывает необходимость при исследовании поведения покрытий уч1 тывать большое число факторов, характеризующих особенности клим. тических условий района строительства, дорожной конструкции, усл< вий эксплуатации и др.

В целях решения указанной проблемы необходима разработс системы моделирования работы асфальтобетонных покрытий в разж образных климатических и эксплуатационных условиях с учетом в; риации характеристик покрытия в течение срока службы, что требуе проведения анализа работы асфальтобетонных покрытий как констру» ций с нестационарными характеристиками с использованием методо исследования сложных систем.

Рассмотрение асфальтобетонных покрытий как сложной системь условия функционирования которой зависят от большого числа незави симых факторов, позволяет решать задачи, связанные с динамикой из менения их свойств и эксплуатационной надежности.

В области производства и применения асфальтобетона при строи тельстве автомобильных дорог в настоящее время одними из главны: задач являются повышение эффективности строительства и рациональ ное использование материальных ресурсов. При строительстве асфаль тобетонных покрытий учет особенностей климатических условий района строительства, а также условий эксплуатации, является важнейшие фактором рационального назначения параметров свойств слоев этих покрытий, сокращения затрат на ремонтные работы при их последующей эксплуатации.

При обосновании требований к параметрам деформативных и прочностных свойств асфальтобетонных покрытий, которые должны быть достигнуты в результате строительства, необходимо учитывать характерную особенность асфальтобетонов, заключающуюся в том, что их прочностные и деформативные характеристики в течение срока службы подвержены непрерывным изменениям. Эти изменения обусловлены вариациями температурного режима покрытия и воздействия эксплуатационных нагрузок, а также непрерывными изменениями свойств асфальтобетонов в процессе эксплуатации, носящими как обратимый, так и необратимый характер, и определяющими специфическую особенность асфальтобетонных покрытий - нестационарность их свойств в процессе эксплуатации. Учет указанной особенности рассматриваемого типа дорожных конструкций раскрывает дополнительные возможности повышения эффективности строительства и рацио-

нального использования материальных ресурсов за счет более глубокой оценки разнообразия местных условий и вариаций характеристик слоев покрытий в течение срока службы.

Требуемые параметры деформативных » прочностных свойств асфальтобетонов могут быть обеспечены правильным выбором типа асфальтобетона, повышением качества асфальтобетонной смеси и компонентов, используемых для ее приготовления. Особенно большое влияние на свойства асфальтобетона оказывают свойства битума, определяющие все характерные особенности поведения асфальтобетона как термопластичного материала. Свойства битумов можно регулировать в широких пределах путем введения в их состав различного рода модифицирующих добавок. Наряду с задачами повышения качества асфальтобетонов, применяемых для устройства дорожных покрытий, значительным резервом повышения эффективности строительства является обоснованное применение местных материалов и отходов промышленности, сокращение энергозатрат на приготовление, укладку и уплотнение асфальтобетонной смеси.

Вопросы применения отходов промышленности при строительстве асфальтобетонных покрытий тесно связаны с экологическими аспектами строительства и эксплуатации автомобильных дорог.

Необходимо подчеркнуть, что широкий круг вопросов, связанных с проблемами применения асфальтобетона при строительстве и эксплуатации дорожных покрытий, требует комплексного рассмотрения, учитывающего многообразие климатических факторов, условий строительства, особенностей свойств материалов и применяемого технологического оборудования, технико-экономических требований.

Исследования показывают, что характеристики прочности и де-формативности дорожных асфальтобетонных покрытий в процессе эксплуатации не остаются постоянными, а претерпевают непрерывные изменения.

Характеристики покрытия в значительной степени определяются особенностями свойств асфальтобетона, являющегося термопластичным материалом, обладающим сложным комплексом физико-механических свойств, меняющихся в широких пределах в зависимости от температуры и условий деформирования.

Изменения прочностных и деформативных свойств асфальтобетона в покрытии могут носить как обратимый, так и необратимый характер. В частности, колебания температурного режима асфальтобетонного покрытия представляют собой типичный стохастический процесс, анализ которого требует оценки состояния покрытия в разные отрезки времени в течение всего срока службы.

Вследствие значительного влияния температуры и режима , формирования на свойства асфальтобетона транспорт! эксплуатационные характеристики асфальтобетонных покрытий п] терпевают в течение срока службы существенные изменения, связанн с циклическим характером колебаний температур, воздействием не< нородного транспортного потока, переменными условиями воздейст! солнечной радиации, влажности и других факторов. Температурн режим покрытия является одним из основных факторов, определяют вариации характеристик асфальтобетона в процессе эксплуатации.

В соответствии с циклическими изменениями температуры В1 духа и интенсивности солнечной радиации температура асфальто( тонного покрытия также претерпевает циклические изменения, прич по мере увеличения глубины расположения слоя асфальтобетона п поверхностью покрытия амплитуда колебаний температуры уменьи ется, а её максимум смещается на более позднее время.

Необходимо учитывать, что циклы колебаний температуры г крытая характеризуются большим непостоянством вследствие нере] лярных колебаний температуры воздуха, переменной облачности, в падения осадков. Так, если в солнечную летнюю погоду определяющ] фактором является интенсивность солнечной радиации, то в пасмурна погоду и в осенне-зимний период определяющим фактором являет тепловая инерция конструкции и, в частности, тепловой поток, идущ от нижних слоев дорожной одежды.

Особенно сложным является прогнозирование вариаций темпе}; турного режима покрытия в зимнее время и в пасмурную погоду. О щее представление о характере изменений температурного режима г фальтобетонных покрытий дают средние значения максимальных дне ных температур в разных точках покрытий, приведенные в табл. I.

Экстремальные значения температур покрытия могут существе но отличаться от приведенных в табл.1 средних значений. Так в ю: ных районах страны в жаркие летние дни температура поверхности п крытия может достигать 75-80°С, а минимальные ночные значения те! пературы покрытия в ряде районов Сибири могут опускаться до -55°С ниже. Таким образом, абсолютный диапазон колебаний температур поверхности асфальтобетонного покрытия на протяжении периода эк плуатации может достигать и более. Например, в районе Моске от температур порядка 60-65°С в жаркие летние дни до -30 - 40°С зимнее время.

Таблица 1

Температурный режим асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог, расположенных в разных климатических

зонах

Месяц Район расположения дороги

Санкт-Пете рбург Воронеж Краснодар

Твс Тнс Тп Твс Тнс Тп Твс Тнс Тп

Январь -2,1 -1,9 -8,5 0,7 0,6 -9,3 12,5 10,4 -2,3

>евраль -0,7 -0,2 -6,0 5,9 4,8 -9,2 18,9 14,7 -1,0

Март 10,3 7,3 -0,5 17,2 3,2 -4,1 30,9 22,2 4,7

Апрель 28,1 19,4 6,6 4,4 4,1 5,9 43,9 28,9 10,6

Май 34,2 21,0 11,4 8,0 31,4 14,0 55,5 34,2 16,7

Июнь 39,6 22,0 16,0 4,8 4,6 18,0 62,0 36,8 20,4

Июль 45,7 26,1 18,0 5,7 35,6 19,9 64,3 38,7 23,7

Август 37,4 22,7 16,0 0,1 3,8 18,7 59,0 37,5 22,8

гнтябрь 27,0 18,1 10,6 37,6 7,6 12,8 47,1 32,5 17,5

)ктябрь 12,7 8,9 4,5 3,5 8,8 5,6 34,7 26,1 12,0

Ноябрь 5,3 4,5 -о,з 0,7 9,2 -1,1 21,7 17,6 5,1

(екабрь 0,5 0,6 -5,5 2,2 1,9 -6,7 14,2 11,9 0,5

римечание. Твс и Тнс - температура,соответственно, поверхности по-

крытия и в нижней части слоя покрытия в солнечную погоду;

Тп - температура покрытия в пасмурную погоду.

Необходимо отметить, что условия расположения участка покры-[Я могут существенно влиять на особенности его температурного ре-;ша. На температурный режим покрытия оказывает влияние уклон |роги, наличие лесонасаждений и другие факторы. Данные, приведен-1е в таблицах 1 и 2, соответствуют горизонтальным участкам дороги.

Следует учитывать, что в слоях асфальтобетонных покрытий, сположенных на некоторой глубине, амплитуда колебаний темпера-ры меньше, чем в поверхностном слое покрытия, причем суточные шсимумы температуры устанавливаются с запаздыванием. В резуль-те в асфальтобетонных покрытиях наблюдается градиент температур | толщине слоя. Как видно из таблиц 1 и 2,градиент температур по лщине слоя может достигать 20-30°С, что существенно сказывается несущей способности покрытия.

Наряду с указанными. обратимыми изменениями характеристик фальтобетона в покрытиях, следует учитывать и необратимое изме-

нение свойств покрытий вследствие развития процессов усталости и старения. При анализе работы асфальтобетонных покрытий следует учитывать также обратимые и необратимые изменения модуля упругости несвязных слоев основания и земляного полотна вследствие увлажнения, промерзания, разуплотнения.

На работу асфальтобетонного покрытия влияют также особенности условий проезда, т.е. условия воздействия автотранспорта. Обычно расчетный режим воздействия транспортных нагрузок принимается для условий движения по ровным прямолинейным горизонтальным участкам. При движении по кривым следует учитывать воздействие на покрытие поперечной силы, при движении на уклонах - воздействие дополнительных сил, действующих по оси движения.

Существенно влияет на работу покрытия наличие на нем неровностей, выбоин, волн, колей и т.п., вызывающих появление местных динамических перегрузок при проезде автомобилей по таким участкам. Необходимо учитывать также влияние на изменение свойств асфальтобетона в процессе эксплуатации покрытия явлений старения асфальтобетона под воздействием солнечной радиации, кислорода воздуха, протекания процессов взаимодействия битума с минеральными компонентами смеси, воздействия загрязнений, проникающих в поры покрытия, солей, применяемых при борьбе с гололедом, топлив и масел, попадающих на покрытие с проезжающих или стоящих автомобилей. Все перечисленные факторы могут в той или иной степени влиять на свойства асфальтобетона и, следовательно, на работу покрытия. Важным фактором является изменение свойств асфальтобетона под влиянием процессов усталости, развивающихся при многократном воздействии нагрузок от движущегося потока автотранспорта.

При рассмотрении работы асфальтобетонных покрытий учет влияния тех или иных факторов может быть осуществлен путем введения коэффициентов условий работы покрытия, определяющих расчетные режимы воздействия эксплуатационных нагрузок и расчетные характеристики деформативных и прочностных свойств самого покрытия.

Исследование деформативных и прочностных свойств слоев асфальтобетонных покрытий показало, что они полностью зависят от деформативных и прочностных свойств асфальтобетона. Однако, условия деформирования покрытий и условия обеспечения их прочности определяются комплексом воздействия климатических и эксплуатационных факторов на покрытие, особенностями конструкции дорожной одежды в целом.

В асфальтобетоне под воздействием нагрузок одновременно возникают как обратимые (упругие), так и необратимые (пластические)

деформации и результаты испытаний позволяют определить как основные характеристики упругого (модуль упругости), так и пластического (вязкость) деформирования асфальтобетона.

Данные, характеризующие диапазон вариаций модуля упругости горячего мелкозернистого асфальтобетона в зависимости от температуры и длительности действия нагрузки, приведены в табл. 2.

Таблица 2

Значения модулей упругости асфальтобетона при различных температурах и длительности нагружения

Длительность действия нагрузки, сек Модуль з упругости, МПа, при температуре и С

- 45 -30 -15 -5 5 20 35 50

0,002 9400 8900 7750 7450 6300 3700 960 825

0,006 8900 8500 7150 6300 5600 2400 380 440

0,012 8350 8250 6600 5600 4080 1800 25 275

0,028 8150 7900 6150 4870 3000 1250 00 184

0,144 7400 7400 5250 3700 2170 660 50 -

Средние значения динамических модулей упругости для различных типов асфальтобетонов при различных температурах приведены в табл. 3.

Таблица 3

Средние значения модулей упругости асфальтобетонов

Температура асфаль-тобето-на, °С Асфальтобетон горячий на битумах с вязкостью 100-500 Па с при 60°С Асфальтобетон горячий на битумах с вязкостью 25-100 Па с при 60° С Асфальтобетон холодный на битумах с вязкостью 5-25 Па с при 60вС

-30 14000 7000 5000

-10 7000 5000 3500

0 5000 3500 2500

10 3500 2500 1750

20 2500 1750 1250

50 900 650 450

Для расчета верхнего слоя асфальтобетонного покрытия на сдв] гоустойчивость при циклических воздействиях необходимо опираты на характеристики вязкости асфальтобетона при сдвиге.

Вязкость является основной характеристикой асфальтобетоннь покрытий, определяющей интенсивность накопления в них необрат) мых пластических деформаций в процессе эксплуатации. В таблице 2 диссертации приведены средние значения вязкости асфальтобетоно определенные в условиях ползучести при изгибе.

Значения вязкости асфальтобетонов при других режимах вoздei ствия нагрузок (при сдвиге, сжатии, кручении, растяжении ) могут зн; чительно отличаться от приведенных в табл.4 значений.

Таблица

Значения вязкости асфальтобетонов при различных температурах

Вид асфальтобетона Вязкость асфальтобе при температ] :тона, МПа-с, фе,° С

50 20 0 -10 -30

Горячий мелкозернистый, тип Б, на битуме с вязкостью 100-500 Па с при 60°С 30 5104 2-107 4-108 2101

Горячий мелкозернистый, тип Б, на битуме с вязкостью 25-100 Па с при 60° С 2,0 МО3 1-Ю6 7-107 МО1

Холодный мелкозернистый, тип Б, на битуме с вязкостью 5-25 Па с при 60° С 1,0 МО2 5-104 МО6 МО5

Прочностные характеристики асфальтобетонных покрытий такж изменяются в широких пределах в зависимости от температуры и вид напряженного состояния. Наиболее распространенной является оценк прочности асфальтобетона при сжатии.

Однако стандартный режим определения прочности асфальтобе тонов при сжатии (скорость деформирования принимается обычно 3 мм/мин) не является характерным для анализа условий разрушени асфальтобетонных покрытий в условиях эксплуатации. Так для анализ процессов разрушения асфальтобетонных покрытий под действие? движущихся автомобилей необходимо знать прочность асфальтобетон в условиях динамического изгиба, а для анализа воздействия колебаний

температуры - прочность в условиях растяжения. Численные значения прочности асфальтобетона, соответствующие различным режимам работы материала, могут значительно различаться.

В условиях воздействия на асфальтобетонное покрытие потока автотранспорта реальные условия разрушения наиболее близко имитирует метод динамической усталости, т.е. испытание на прочность при изгибе в условиях многократного приложения нагрузок.

Сравнительные данные об усталостной долговечности асфальтобетонов разного состава при изгибе с постоянной амплитудой деформации (при температуре 20°С, частоте 868 мин.'1) показали, что коэффициент усталости слоя асфальтобетонного покрытия зависит в значительной степени от состава асфальтобетона, вязкости и содержания битума, а также от пористости асфальтобетона.

Исследования показали, что одной из важнейших причин образования разрушений асфальтобетонных покрытий является воздействие динамических нагрузок в условиях водонасыщения.

При воздействии циклически повторяющихся динамических нагрузок, обусловленных движением потока автотранспортных средств, вода, находящаяся в порах покрытий, имеет ограниченные возможности к перемещению из сжатой зоны в растянутую, учитывая ограниченное время цикла около 0,02 сек.

В результате в порах возникает пульсирующее гидродинамическое давление, значение которого может достигать больших величин и зависит от размеров и формы пор, модуля упругосп. и пластичности слоя покрытия.

В частности, при длительности пребывания в водонасыщенном состоянии 30 сут усталостная долговечность покрытия снижается в 1,62,7 раза.

Широкий диапазон колебаний температуры асфальтобетонных покрытий в процессе эксплуатации и значительная зависимость прочностных и деформативных свойств асфальтобетонов от температуры и режима нагружения обусловливают специфическую особенность работы асфальтобетонных покрытий - нестационарность их эксплуатационных характеристик. Эта нестационарность проявляется в непрерывных изменениях несущей способности покрытия вследствие нестационарности температурного режима дорожной конструкции и нестационарности транспортного потока. .,

Наличие градиента температур по толщине слоя обусловливает другую характерную особенность дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями - переменные характеристики модуля упругости материала по толщине конструктивных слоев.

Общий вид графиков распределения модулей отражает как точные, так и сезонные изменения модулей в соответствии с изме ниями температурного режима дорожной одежды. В результате не щая способность дорожных одежд в процессе эксплуатации меняе по сложному закону, причем картина распределения модулей по т шине слоя может принимать разнообразные очертания.

Напряжения и деформации, возникающие в асфальтобетон! покрытиях под действием движущегося или стоящего автотранспо} колебаний температуры и других факторов также непрерывно изме ются в процессе эксплуатации. Следует также учитывать, что возде* вие эксплуатационных нагрузок на асфальтобетонные покрытия тс носит нестационарный характер.

Таким образом, проведенные исследования показали, что хар терной особенностью асфальтобетонных покрытий являются зна тельные вариации их свойств в процессе эксплуатации, требующие р смотрения поведения покрытий как конструкций с нестационарны эксплуатационными характеристиками. Это дает основу для разраб ки путей дальнейшего повышения эффективности их строительств; ремонта.

В 3-й главе содержится анализ поведения асфальтобетона I действием эксплуатационных нагрузок.

Важнейшей задачей для правильного конструирования дорожи асфальтобетонных покрытий и выбора путей повышения их долгов ности является установление закономерностей поведения асфальто тонных покрытий в условиях воздействия непрерывно измеряющи; эксплуатационных факторов. Сложность этой задачи в значителы степени определяется особенностями реологического поведения фальтобетона как многокомпонентного термопластичного материа Деформативные свойства асфальтобетона в зависимости от условий : меняются в очень широком диапазоне - от преимущественно пласт! ного поведения при высоких температурах и длительно действуют нагрузках до практически полностью упругого при низких темпера-рах и кратковременных динамических воздействиях.

Использование единого подхода для описания закономерное! деформационного поведения особенно важно при анализе работы ; фальтобетонных покрытий, учитывая широкий спектр изменен свойств асфальтобетона в зависимости от условий эксплуатации.

Показано, что для анализа поведения асфальтобетона в дорожн: покрытиях в эксплуатационных условиях, характеризующихся неп[ рывными изменениями режимов воздействия нагрузок и температур,

может быть использовано уравнение Больцмана в виде:

£ н и О

Это уравнение позволяет учесть изменения характеристик покрытия в процессе эксплуатации, влияние явлений старения, усталости и др.

При анализе работы покрытия в условиях, когда его свойства не изменяются во времени (т.е. в случае а = 0 и, соответственно, Ре'" = const) и для случая воздействия нагрузок постоянной величины решение уравнения имеет вид:

сг р

е ---t .

G

Анализ физической природы параметра Р позволяет сделать вывод, что Р в уравнении следует рассматривать как характеристику степени пластичности материала. При широком диапазоне изменения температуры покрытия в разные периоды эксплуатации, пластичность асфальтобетона также меняется в очень широком диапазоне, отражая все стадии изменения состояния материала - от твердого до вязко-текучего. Анализ общих закономерностей изменения пластичности материала при изменении температуры показал возможность применения закона нормального распределения для описания изменения свойств асфальтобетона в интервале пластичности.

Вследствие симметрии нормального распределения относительно центра распределения Т0 (точка Т0 может рассматриваться как условная температура плавления) можно записать:

Р = 0,5 +-=|ехр -

<7„\2Я ;

(Т-Г0)

2а2 п

■dT,

где второе слагаемое представляет интеграл вероятности.

Установление закономерностей изменений деформативных свойств асфальтобетонного покрытия в широком температурном диапазоне позволяет определять значения модуля упругости, вязкости и степени пластичности материала покрытия при любых интересующих нас температурах расчетным путем по результатам экспериментального определения значений искомого параметра при двух температурах. Это позволяет значительно сократить количество испытаний и упростить методику их проведения.

На основе полученных соотношений может быть установлю взаимосвязь между показателями пластичности, вязкости и модуля ругости.

Исследования показали, что усталостные свойства слоя покрьг непосредственно связаны с показателем степени пластичности:

Исследования показали, что характеристики усталости при ц лическом и статическом деформировании взаимосвязаны: и = ие-\в (н/]Ее.

Возможность определения прочностных и деформативных хар теристик материала покрытия по результатам испытаний в различи режимах нагружения представляет практический интерес, так как 1 зволяет по результатам лабораторных испытаний в одном из выбр; ных режимов нагружения (например, по результатам испытаний на ( ханическом прессе непрерывно возрастающей нагрузкой ) установ! характеристики деформативности, прочности и усталости, необхо; мые для анализа работы асфальтобетонных покрытий в нестацион; ных эксплуатационных условиях.

Использование полученных закономерностей дает возможно< разработать алгоритм, моделирующий работу асфальтобетонных I крытий в различных климатических и эксплуатационных условиях.

В главе 4 рассмотрены особенности работы асфальтобетона в ) рожных покрытиях в различных районах страны. Анализ работы ; фальтобетонных покрытий в разнообразных климатических и эксшг тационных условиях показал, что, для принятия правильных решен при проектировании и строительстве дорожных асфальтобетонных г крытий, необходим учет особенностей работы асфальтобетона в кс кретных климатических и эксплуатационных условиях.

Проведение детального анализа местных условий требует уче большого числа факторов, характеризующих особенности климата1 ских условий работы покрытия, дорожной конструкции, условий плуатации и др. Это указывает на необходимость при изучении асфаг тобетонных покрытий использования методов исследования сложш систем и, в частности, с применением методов математического мо; лирования.

Развитие методов анализа работы асфальтобетона в покрытие как элементов конструкций с нестационарными эксплуатационньн характеристиками, является наиболее перспективным для дальнейше прогресса в области рационального выбора материалов и конструкций

учетом особенностей разнообразных климатических и эксплуатационных условий, дифференцирования требований к материалам для различных условий их применения и определения рациональной области использования новых, в том числе разнообразных местных материалов для строительства асфальтобетонных покрытий.

Как следует из рассмотрения основных факторов, определяющих характерные особенности работы асфальтобетонных покрытий, как сложных систем (конструкций) с нестационарными эксплуатационными характеристиками, блок-схема алгоритма в общем виде должна предусматривать установление эквивалентности транспортных нагрузок различной величины и расчетной интенсивности движения, определение температурного режима покрытия, учет вариаций в процессе эксплуатации свойств материалов, примененных при строительстве дорожной одежды, учет совместного воздействия транспортных и климатических факторов на напряжения и деформации в слое асфальтобетонного покрытия, определение приведенной продолжительности работы слоев покрытия в расчетных условиях, и требуемых или расчетных характеристик слоя покрытия, оценку срока службы и эксплуатационного состояния покрытия, а также технико-экономической эффективности вариантов строительства покрытий.

Разработанный алгоритм позволяет (в зависимости от характера задачи) вводить в расчет необходимые дополнения и уточнения, касающиеся способа определения используемых в расчете параметров [например, температур покрытия, напряжений и деформаций в слое покрытия и др.). Это дает возможность дальнейшего совершенствования алгоритма путем включения при необходимости более полных и строгих решений по определению отдельных параметров.

С целью выявления особенностей влияния климатических и экс-члуатационных условий, а также свойств применяемых материалов на ;остояние эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий проведены збследования дорог в разных регионах, в которых совмещались методы жспертного и инструментального анализа состояния покрытий.

Как показывают результаты обследований состояния дорожных 1сфальтобетонных покрытий, все разнообразные виды повреждений логут классифицироваться в две основные группы повреждений, свя-[анных с нарушением: а) сплошности покрытия, б) формы покрытия.

Климатические условия района расположения дороги определяют -емпературный режим покрытия, характер сезонных изменения несу-цей способности дорожной одежды, вариации деформативных и проч-юстных характеристик слоев асфальтобетонных покрытий и возни-сающих в них напряжений в процессе эксплуатации.

Как показывают исследования, диапазон изменения темпера' асфальтобетонных дорожных покрытий в течение периода экспл; ции во многих климатических районах может достигать 100°С и бо;

На основе проведенного анализа температурного режима ас<| тобетонных покрытий в различных районах страны определены ния наибольших и наименьших средних эксплуатационных темпер Ттах и Ттт , средний годовой диапазон изменения температуры Д71 = - Тт,„ и значения температур Т0, соответствующих середине этого пазона.

В табл.5 приведены средние значения динамических мод упругости, характерные для верхней части слоя асфальтобетонного крытая в разные периоды эксплуатации (для условий солнечной п ды), для различных районов страны.

Аналогичные данные, характеризующие влияние климатиче« условий района расположения дороги на вариации средних значе вязкости верхней части слоя асфальтобетонного покрытия в различ периоды эксплуатации, приведены в табл. 6.

Табли

Сезонные вариации модуля упругости верхнего слоя асфальтобетонных покрытий

Модуль упругости, МПа

Месяц Район расположения дороги

Санкт-Петербург Москва Воронеж Краснодар

Январь 4860 5410 4900 3390

Февраль 4530 4500 4200 2840

Март 3250 3270 3000 2020

Апрель 2040 2040 1790 1320

Май 1430 1400 1190 950

Июнь 1100 1120 970 780

Июль 1050 1070 945 740

Август 1330 1330 1120 860

Сентябрь 2090 1870 1630 1230

Октябрь 3070 2780 2450 1800

Ноябрь 4270 4040 3600 2620

Декабрь 4610 5180 4700 3290

Таблица б

Сезонные вариации вязкости верхнего слоя асфальтобетонных покрытий

Месяц Вязкость, МПа-с

Район расположения дороги

Калининград Москва Красноярск Воронеж Краснодар

Январь 46000000 400000000 2570000000 160000000 6000000

Февраль 9900000 87000000 340000000 41000000 1200000

Март 900000 4000000 9300000 1900000 56000

Апрель 24000 60000 120000 18000 1300

Май 1300 1700 3700 400 60

Июнь 240 300 250 80 10

Июль 160 200 160 60 7

Август 670 1000 1200 300 20

Сентябрь 11000 27000 40300 8000 630

Октябрь 340000 994000 2100000 357000 19000

Ноябрь 5700000 28000000 180000000 11000000 570000

Декабрь 35000000 270000000 2500000000 110000000 4500000

Вследствие различий в значениях коэффициентов напряженности асфальтобетонных покрытий даже в идентичных дорожных конструкциях, но расположенных в разных климатических районах, а также различий в сезонном характере изменений напряженности слоев покрытий, кинетика развития повреждений покрытий дорог, работающих в разных климатических районах, будет различаться. В табл. 7 приведены данные по кинетике развития повреждений в виде трещин на асфальтобетонных покрытиях (конструкция дорожной одежды, интенсивность и состав движения идентичны), расположенных в разных климатических районах. Аналогичные данные, характеризующие кинетику накопления пластических деформаций, приведены в табл. 8. Кинетика накопления повреждений будет различной даже для дорог, расположенных в одной дорожно-климатической зоне (согласно зональности, принятой в ВСН 46-83). Это наглядно видно из данных, приведенных в табл. 9.

Проведенный анализ данных, представленных в таблицах 5-9, указывает на необходимость дифференцирования расчетных характеристик асфальтобетонов и требований к их деформативности и прочности в зависимости от континентальности климата даже в пределах одной дорожно-климатической зоны. С этой целью необходимо использовать климатическое районирование, предусматривающее как широкую, так и

меридианную зональность и учитывающее особенности влияния ю матических условий на работу асфальтобетонных покрытий.

Таблиц,

Кинетика развития повреждений в виде трещин на покрытиях расположенных в разных климатических зонах

Район расположения дороги Общая площадь поврежденных участков покр] тия, % от общей площади покрытия, при Продолжительности эксплуатации, лет

2 4 5 8 10

Санкт-Петербург 0,3 2,5 6,5 15 25

Москва 0,5 3 7,5 17 28

Воронеж 0,3 2,5 6,5 15 25

Краснодар од 0,5 3 5,5 9

Таблице

Кинетика развития пластических деформаций на покрытиях, расположенных в разных климатических зонах

Район расположения дороги Общая площадь поврежденных участков покрь тия, % от общей площади покрытия, при Продолжительности эксплуатации, лет

2 4 5 8 10

Санкт-Петербург 0,1 0,6 1,5 4 7

Москва 0,3 1,5 3,5 7,5 10

Воронеж 0,6 2,3 5,0 10 15

Краснодар 1,0 3,0 7,5 15 27

Таблица

Кинетика развития повреждений в виде пластических деформацш на дорогах, расположенных в разных климатических условиях

Район расположения дороги Общая площадь поврежденных участков покры тия, % от общей площади покрытия, при Продолжительности эксплуатации, лет

2 4 5 8 10

Калининград 0,2 1,2 3,0 5,5 8

Москва 0,3 1,5 3,5 7,5 10

Свердловск 0,1 0,5 1,5 3,5 6,5

Красноярск 0,1 0,7 2,0 4,5 7,5

Наряду с особенностями влияния климатических условий на работу покрытий в процессе эксплуатации существенно сказываются особенности физико-механических свойств слоев асфальтобетонных покрытий. Особенности физико-механических свойств слоев асфальтобетона, в частности, таких показателей, как модуль упругости, вязкость, степень пластичности, прочность, коэффициент линейного температурного расширения, коэффициент усталости, теплоустойчивость и другие, оказывают значительное влияние на величины, возникающих в них напряжений и деформаций и, соответственно, на напряженность работы покрытий под воздействием эксплуатационных нагрузок и окружающей среды.

В частности установлено, что снижение усталостных характеристик асфальтобетона приводит к резкому росту коэффициентов напряженности и ускоренному развитию повреждений покрытия в процессе эксплуатации.

Снижение модуля упругости слоев основания приводит к резкому росту интенсивности развития повреждений покрытия. Расчеты показывают, что снижение модуля упругости дорожного основания на 1020% приводит к росту интенсивности образования повреждений покрытия в виде трещин в 1,5-2 раза.

Выявлено, что влияние свойств слоя основания на развитие повреждений покрытия в виде трещин проявляется в большей степени в тех климатических районах, в которых доля «температурных» трещин относительно невелика. Это районы со сравнительно мягким климатом и длительными периодами увлажнения. Напротив, в районах с сухим, резко континентальным климатом роль основания проявляется в несколько меньшей степени, а главным фактором, препятствующим образованию трещин, является деформативная способность асфальтобетона.

Интенсивность развития повреждений покрытия непосредственно зависит от грузонапряженности движения, а также условий приложения транспортных нагрузок, величин продольных уклонов, ровности покрытия, вероятности торможения и пр. Анализ кинетики развития пластических деформаций на покрытиях из горячего мелкозернистого асфальтобетона на дорогах с различной интенсивностью движения, расположенных в районе Краснодара, показал, что при устройстве покрытия из асфальтобетона с прочностью на сжатие равной 1,5МПа при 50'С через 10 лет эксплуатации при интенсивности движения 1500 авт/сут окажется поврежденной 13% площади покрытия, а при интенсивности движения 10000 авт./сут - через 4 года.

Следует отметить, что образование дефектов в виде трещин или пластических деформаций приводит не только к ухудшению условий

движения, но и к более быстрому разрушению дорожного покрыл вследствие роста коэффициента динамичности приложения нагруз! при ухудшении показателя ровности покрытия. Анализ влияния ровн сти на развитие пластических деформаций дорожного покрытия, ра считанных для условий района Краснодара (интенсивность движеш 3000 авт/сут, прочность на сжатие 1,5 МПа при 50'С), показал, что, и тенсивность развития пластических деформаций при среднем показат ле ровности 10 мм в 1,5 раза больше, чем при ровности 5 мм. В резул тате срок службы покрытия до первого ремонта сокращается за сч худшей начальной ровности с 6 лет до 4,5 лет.

Проведенный анализ влияния интенсивности и режима движен] позволяет учитывать особенности условий эксплуатации при разрабс ке рекомендаций по назначению требований к характеристикам ело асфальтобетонных покрытий с учетом категории дороги, а также П] обосновании норм ровности.

Анализ влияния климатических условий, характеристик слоев а фальтобетонных покрытий, режимов воздействия эксплуатационш нагрузок и конструктивных особенностей дорожной одежды на рабо асфальтобетонных покрытий показал, что, в целях повышения эффе тивности строительства асфальтобетонных покрытий, более полно учета климатических .условий района строительства, необходимо ди ференцировать требования к характеристикам деформативности прочности слоев асфальтобетонных покрытий в соответствии с уто ненными климатическим районированием, предусматривающим к широтную, так и меридианную зональность.

Использование метода моделирования для изучения особенност работы асфальтобетонных покрытий в различных условиях обеспечиЕ ет расчетную основу для выявления возможностей расширения испол зования местных материальных ресурсов и повышения на этой осно эффективности их строительства и ремонта.

В главе 5 рассмотрены пути повышения качества и сроков слу бы асфальтобетона в дорожных покрытиях.

Разнообразие климатических условий нашей страны и различ эксплуатационных условий работы асфальтобетонных покрытий в ' висимости от режима движения, расположения слоя асфальтобетона конструкции дорожной одежды определяют необходимость соверше ствования системы требований к деформативности и прочности i рожных асфальтобетонов в зависимости от области их применен! Дифференцирование требований к прочности и деформативности г фальтобетонов с учетом особенностей климатических условий райо строительства дает реальную основу для рационального выбора типа

асфальтобетона, укладываемого в покрытие, рационального использования ресурсов и, таким образом, повышения эффективности строительства.

Расчеты показателей прочности асфальтобетона при динамическом изгибе при О'С, требуемых по условшо трещиностойкости верхних слоев асфальтобетонных покрытий, проводились для типовой конструкции дорожной одежды, средних показателей качества слоев асфальтобетонных покрытий, «стандартных» условий движения (прямой горизонтальный участок дороги без перекрестков).

Дифференцирование требований к деформационной устойчивости слоев асфальтобетонных покрытий проведено на основе результатов расчетов требуемой вязкости, обеспечивающей сдвигоустойчивость покрытая.

Значения требуемой вязкости и прочности асфальтобетона при 50'С, определенные из условия обеспечения устойчивости покрытия в отношении образования пластических деформаций в различных климатических районах страны, приведены в табл.]О для условий дороги И-й категории.

Таблица 10

Требования к деформативности и прочности асфальтобетонов, применяемых при строительстве в различных климатических условиях

Район расположения дороги Требуемая вязкость при 50°С, МПа'с Требуемая прочность на сжатие при 50°С, МПа

Калининград 17,5 0,84

Санкт-Петербург 9,0 0,67

Мурманск 8,0 0,64

Москва 16,5 0,82

Воронеж 28,0 0,98

Волгоград 71, 1,36

Краснодар 115,0 1,57

Екатеринбург 16,0 0,81

Новосибирск 24, 0,93

Красноярск 17,0 0,83

Улан-Удэ 21,0 0,89

Владивосток 30,5 1,01

Проведен анализ влияния условий эксплуатации, интенсивное движения транспорта, ровности покрытия, а также характеристик а< фальтобетона на требуемую вязкость слоя покрытия. Исходя из требу< мой вязкости слоя покрытия, можно определить марку битума необхс димую для приготовления асфальтобетонной смеси, применительно данному климатическому району и технической категории дороги.

В частности, влияние интенсивности движения и ровности пс крытая на требуемую вязкость асфальтобетонного покрытия показано таблицах 11-12, а влияние величины продольного уклона - в табл. 1: Из табл. 13 видно, что при уклоне 4% требуется вязкость слоя покрь тия в 1,7-1,8 раза выше, чем на горизонтальном участке. Следует уч* тыватъ, что на участках систематического торможения автотранспорт (например, на перекрестках) требуемая вязкость асфальтобетона во; растает в 1,6-1,8 раза.

Таблица 1

Влияние интенсивности движения на требуемые характеристики деформативности и прочности асфальтобетона

Район расположения дороги Требуемая вязкость и прочность при 50°С при фактической интенсивности движения, авт./су-

1500 3000 10000

Москва 10,5/0,71 16,5/0,82 33,0/1,04

Краснодар 75,0/1,37 115,0/1,57 235,0/2,00

Новосибирск 16,0/0,81 24,0/0,93 48,0/1,18

Примечание. В таблицах 11-13 в числителе дана требуемая вязкост при 50'С (МПа с), а в знаменателе - соответствующая ей прочность пр сжатии и 50'С (МПа).

Таблица 1

Влияние ровности покрытия на требуемые характеристики

деформативности и прочности асфальтобетона

Район Расположения дороги Требуемая вязкость(МПа'с) и прочность (МПа) при 50,'С при среднем показателе ровности покрытия, см

0 0,5 1,0

Москва 13,5/0,77 16,5/0,82 18,5/0,86

Краснодар 96,0/1,48 115,0/1,57 135,0/1,66

Новосибирск 19,5/0,87 24,0/0,93 28,0/0,98

Калининград 14,5/0,79 17,5/0,84 21,0/0,89

Екатеринбург 13,0/0,76 16,0/0,81 16,0/0,85

Владивосток 26,0/0,96 30,5/1,01 36,0/1,07

Таблица 13

Влияние уклона дороги на требуемые характеристики деформативности и прочности асфальтобетона

Район Расположения дороги Требуемая вязкость (МПа'с) и прочность (МПа) при 50'С при величине продольного уклона , %

0 0,04 0,08

Москва 16,5/0,82 23,0/0,92 30,0/1,01

Краснодар 115,0/1,57 136,0/1,69 -

Новосибирск 24,0/0,93 38,0/1,02 45,0/1,15

Санкт-Петербург 9,0/0,67 10,1/0,69 16,5/0,82

Екатеринбург 16,0/0,81 21,5/0,90 28,5/1,0

Владивосток 30,5/1,01 40,6/1,01 60,0/1,25

На основании проведенных расчетов, с учетом результатов обследований состояния асфальтобетонных покрытий в различных эксплуатационных условиях, могут быть разработаны рекомендации по повышению сроков службы асфальтобетонных покрытий, содержащие дифференцированные требования к прочности и деформативности асфальтобетона, определяемые из условий обеспечения трещиностойко-сти и сдвигоустойчивости асфальтобетонных покрытий в различных районах страны (табл. 14).

Приведенные в табл.14 значения прочности соответствуют динамическому режиму деформирования асфальтобетона.

На основе анализа влияния климатических условий на работу асфальтобетонных покрытий с учетом результатов обследований состояния покрытий асфальтобетонных дорог в различных районах страны и расчетов требуемых характеристик деформативности и прочности слоев асфальтобетонных покрытий для разных условий применения разработано районирование территории России с учетом влияния континентальное™ климата.

Для участков дорог с особыми условиями движения (уклоны, участки торможения и др.) требуемые показатели определяются на основе табл. 14 с использованием коэффициентов условий работы .

Таблица 1

Рекомендуемые требования к прочности и деформативности асфальтобетонов для верхних слоев покрытий для различных регионов России

Характеристики слоя покрытия

Район прочность на растя- вязкость при 50°С,

расположения дороги жение при динамическом изгибе 0°С, МПа, для категории МПа'с, для категорш дорог

ДО рог

1-П Ш 1-П Ш

Западный 9,0 7,0 20 15

Северо-Западный 9,0 7,0 15 10

Центральный 9,5 7,5 20 15

Средневолжский 9,5 7,5 45 35

Юго-Восточный 9,0 7,0 70 55

Южный 8,0 6,5 115 105

Уральский 11,0 8,5 20 15

Западно-Сибирский 11,5 9,0 30 20

Восточно-Сибирский 12,0 9,5 20 15

Дальневосточный 9,0 7,0 45 35

Примечание. 1) Показатели даны для дорог 1-П категории дл прямых горизонтальных участков.

2) Значения прочности соответствуют скорост деформирования 250 мм/мин.

Проведенный анализ показал, что требования к трещиностойкс ста слоев асфальтобетонных покрытий для большинства районов стрг ны необходимо повысить и основывать не на контроле прочности пр сжатии при О'С или 20'С, имеющей слабую корреляцию с эксплуаташ онной трещиностойкостью покрытий, а на контроле прочности на рас тяжении при динамическом изгибе при О'С. Требования к сдвигоусяш чивости для южных и юго-восточных районов страны следует повысит ( для северных районов они могут быть несколько снижены) по сравнс нию с действующими нормативами, причем более объективно опирап ся не на контроль прочности при сжатии при 50"С, по стандартной м( тодике, а на контроль прочности или вязкости при сжатии или сдвиге с

учетом бокового сжатия (по предложенной автором методике вдавливания штампа).

Анализ вариаций свойств слоев асфальтобетона в покрытиях, претерпевающих в процессе эксплуатации непрерывные (как обратимые, так и необратимые) изменения в течение срока службы, а также анализ влияния климатических условий на работу асфальтобетонных покрытий тоже показал необходимость дифференцированного назначения расчетных значений модулей упругости слоев асфальтобетонных покрытий на основе учета сезонных вариаций характеристик покрытий и наличия переменной эпюры модулей упругости по толщине слоя.

Указания в отношении выбора расчетных значений модулей упругости слоев асфальтобетонных покрытий, содержащиеся в действующих нормативных документах, требуют дальнейшего уточнения и более детального дифференцирования расчетных значений модулей упругости по сравнению с принятым в настоящее время делением на до-рожно-климатические зоны. Проведенные исследования показали, что в целях учета влияния особенностей климатических условий на работу асфальтобетонных покрытий при климатическом районировании необходимо предусматривать, как широтную, так и меридиональную зональность в связи с существенным влиянием континентальное™ климата на сезонные вариации модуля упругости слоя в процессе эксплуатации покрытия.

Внедрение разработанных «Рекомендаций по повышению сроков службы асфальтовых покрытий», содержащих дифференцированные требования к прочности в зависимости от климатических и эксплуатационных условий, в сочетании с Рекомендациями, позволяющими дифференцировано назначать расчетные значения модулей упругости слоев асфальтобетонных покрытий с учетом уточненной дорожно-климатической зональности, обеспечивает достаточную основу для рационального использования ресурсов при строительстве асфальтобетонных покрытий с учетом конкретных условий.

Использование рекомендуемых дифференцированных значений расчетных модулей упругости асфальтобетонов при проектировании конструкций дорожных одежд дает основу для более точного назначения оптимальных решений по строительству покрытий в различных климатических условиях, позволит повысить сроки службы и обеспечить существенный экономический эффект в результате снижения суммарных затрат на строительство и эксплуатацию асфальтобетонных покрытий.

Как показал анализ требуемых характеристик верхних слоев асфальтобетонных покрытий при строительстве дорог в большинстве

климатических районов страны необходимо одновременное обе печение высоких показателей деформационной устойчивости при bi соких температурах и прочности при низких температурах.

Для обеспечения требуемых характеристик деформативности прочности слоев асфальтобетонных покрытий большое значение име правильный выбор применяемого при строительстве битума с учете климатических условий района строительства и вида конструктивно слоя. В частности, требуемый интервал пластичности битума доляа соответствовать диапазону температур, который характерен для данн го конструктивного слоя в процессе эксплуатации дорожной одежд Консистенция битума в общем случае должна подбираться такой, чт бы середина интервала пластичности совпадала с серединой диапазо] эксплуатационных температур.

Битумы, предназначенные для использования при строительст; и ремонте верхних слоев асфальтобетонных покрытий автомобильнь дорог, на большей части территории страны, должны иметь интерв; пластичности более 70*С.

В связи с тем, что битумы дорожных марок, выпускаемые в н стоящее время нефтеперерабатывающей промышленностью, имеют, к; правило, интервал пластичности 55-65'С, необходимость применен] битумов с интервалом пластичности 70-75 "С для обеспечения опт мального уровня эксплуатационной надежности асфальтобетонных п крытий в условиях повышения грузонапряженности движения став] задачу расширения ассортимента применяемых вяжущих и, в часта ста, получения модифицированных битумов повышенного качества да устройства верхних слоев дорожных покрытий.

В то же время, необходимость повышения капитальности коне рукций дорожных одежд путем увеличения суммарной толщины свя ных слоев, что может быть осуществлено, как следует из проведеннь исследований, за счет более широкого применения для устройства нш них слоев покрытий и слоев оснований вяжущих меньшей вязкости интервалом пластичности 55-65'С, ставит задачу расширения ресурсс вяжущих для дорожного строительства.

На основе проведенного анализа разработан ряд способов пов! шения качества и сроков службы асфальтобетонных покрытий.

Повышение прочности асфальтобетонных покрытий достигает! путем применения более плотных составов асфальтобетона, использ! вания высоковязких битумов, введением упрочняющих добавок, в час ности, волокнистых наполнителей, повышением степени уплотнен! смесей в процессе строительства. Указанные мероприятия приводя как правило, к одновременному повышению сдвигоустойчивости

асфальтобетонных покрытий при повышенных температурах, снижению интенсивности накопления пластических деформаций в процессе эксплуатации. Повышение прочности при циклических воздействиях (усталостная долговечность) в значительной степени обеспечивается снижением пористости асфальтобетона, а также применением битумов, модифицированных упрочняющими добавками (в частности, высокомолекулярными продуктами, серой, структурирующими наполнителями).

В целях повышения прочности и долговечности асфальтобетонных покрытий эффективным является использование высоковязких природных битумов, обладающих высокими адгезионными свойствами и стабильностью. В частности, широко известно использование природного тринидадского асфальта, существенно улучшающего свойства получаемых асфальтобетонов. Аналогичные результаты дает использование для этой цели природного тугоплавкого битума-асфальтита.

На основе проведенных исследований разработана технология приготовления модифицированных битумов с использованием добавок природного тугоплавкого битума-асфальтита и составлены соответствующие Рекомендации.

Другим путем повышения прочности асфальтобетона является использование в его составе активных наполнителей, оказывающих структурирующее воздействие на битумное вяжущее. Обычно в асфальтобетонных смесях роль активного наполнителя выполняет карбонатный минеральный порошок. Известно, что высокие эксплуатационные свойства природного тринидадского асфальта в значительной степени определяются присутствием в нем тонкодисперсного вулканического пепла. Исследования показали, что использование в составе асфальтобетона асфальтового вяжущего на основе тонкодисперсного природно-активированного порошка, получаемого помолом горючих сланцев, позволяет повысить срок службы покрытий на 10-15%.

Повышение деформативности асфальтобетонных покрытий достигается путем использования битумов меньшей вязкости, применением менее жестких составов с меньшим количеством минерального порошка, введением добавок, повышающих эластичность материала -каучуков, полимеров, олигомеров, резины.

В целях улучшения деформативных свойств и повышения трещи-ностойкости покрытий в связи с возрастающей интенсивностью движения и увеличением грузонапряженности автомобильных дорог для устройства верхних слоев дорожных покрытий наиболее эффективно применение битумов, улучшенных добавками полимеров и каучуков.

Учитывая высокую стоимость синтетических каучуков и полим ров, в целях повышения эффективности строительства и ремонта а фальтобетонных покрытий, автором совместно со специалистами НП «Инфотех» разработана принципиально новая технология модификащ битумов резиновой крошкой, получаемой дроблением резины изн шенных автомобильных шин и других отходов резинотехнических у делий (технология БМРК).

Технология БМРК позволяет получить высококачественные м дифицированные битумы с широким интервалом пластичности ( до 8 90"С и более) и высокими адгезионными и деформативными свойств ми при значительно более низкой стоимости модификатора.

Перспективным направлением повышения качества асфальтоС тонов является также использование добавок олигомеров, имеющ] жидкую консистенцию, что обеспечивает существенные технология ские преимущества их использования по сравнению с полимерами.

Разработаны «Рекомендации по применению олигомеров в j¡ рожном строительстве», регламентирующие технологические парам« ры процесса введения в битум жидкого олигомера, перемешивания выдерживания при повышенной температуре, необходимой для пол меризации олигомера, регулирование количества вводимого олигоме для обеспечения необходимых свойств модифицированного вяжуще и асфальтобетонной смеси.

Таким образом, проведенные исследования позволили разраб тать как дифференцированные требования к характеристикам прочя сти и деформативности дорожных асфальтобетонных покрытий д различных условий эксплуатации, так и дать ряд технических решет обеспечивающих повышение качества и сроков службы покрытий.

В 6-й главе рассмотрены пути повышения качества и срок службы асфальтобетона в дорожных покрытиях.

В настоящее время одной из важнейших задач в дорожной отрг ли является повышение эффективности работ по строительству и f монту. Основными путями повышения эффективности строительст являются рациональное и экономное использование материальных топливно-энергетических ресурсов, снижение энергоемкости стрс тельства при безусловном обеспечении требуемого качества и срок службы сооружений.

Теоретической основной дальнейшего прогресса в этом напр< лении является развитие и внедрение методов моделирования рабо асфальтобетонных покрытий, обеспечивающих возможность прове; ния сравнительного анализа эффективности тех или иных техническ решений. Это позволяет выявить дополнительные возможности в pea-

лизации таких важных путей повышения эффективности строительства как расширение использования разнообразных местных материальных ресурсов и совершенствование требований, предъявляемых к характеристикам слоев асфальтобетонных покрытий в зависимости от климатических условий района строительства и вида конструктивного слоя.

Одним из объективных критериев эффективности строительства является экономия материальных и энергетических ресурсов.

В числе важных направлений повышения эффективности и снижения энергоемкости при производстве и применении дорожного асфальтобетона необходимо выделить следующие:

- снижение энергозатрат на нагрев материалов, используемых для приготовления асфальтобетонных смесей, снижение температуры приготовления смесей, более широкое использование холодных смесей;

- сокращение энергозатрат на транспортирование материалов для приготовления асфальтобетонных смесей, в первую очередь, за счет уменьшения объемов потребления высокопрочного щебня, доставляемого по железной дороге на большие расстояния, расширения применения местных минеральных материалов;

- сокращение энергозатрат на сушку минеральных материалов за счет более широкого внедрения технологии приготовления смесей на основе естественно влажных минеральных материалов;

- сокращение удельного расхода нефтяных битумов за счет широкого использования альтернативных ресурсов для получения вяжущих;

- сокращение расхода материальных ресурсов за счет рационального выбора конструкций дорожных одежд, типов асфальтобетонов, совершенствования и дифференцирования требований к ним с учетом особенностей климатических условий района строительства.

Необходимо подчеркнуть, что каждое из указанных направлений позволяет повысить эффективность строительства только при условии обеспечения требуемых показателей прочности, деформа-тивности, водостойкости, стабильности свойств покрытий, т.е. достижения требуемого уровня качества, гарантирующего заданный срок службы асфальтобетонных покрытий. Объективную оценку сравнительной эффективности различных вариантов производства работ дает анализ энергозатрат на строительство дорожных асфальтобетонных покрытий, позволяющий обосновать

рациональность использования тех или иных материальных ]

сурсов.

Рассмотрение структуры энергозатрат на устройство дорожн асфальтобетонных покрытий показывает, что они складываются из трат на производство исходных материалов для приготовления асфа тобетонных смесей, транспортирования этих материалов к асфальто тонному заводу, подготовки исходных материалов и приготовления фальтобетонных смесей, транспортирования, укладки и уплотне! смесей при устройстве покрытия.

Анализ распределения энергозатрат показывает, что на трансн тирование материалов расходуется 25-45% от общей суммы энерго трат.

Энергозатраты на производство исходных материалов для при товления асфальтобетонных смесей складываются их затрат на про водство битума, щебня и минерального порошка, а также добычи пе! из притрассовых карьеров.

Энергозатраты на производство 1 т нефтяного битума составля в среднем 550-650 МДж в зависимости от характеристики исходи» сырья, технологического оборудования и марки получаемого битума.

Энергозатраты на производство щебня составляют в среднем 5-70 МДж/т. На производство 500-1000 т щебня необходимых для п] готовления асфальтобетонной смеси для устройства 1 км покрытия траты энергии составляют 35-75 ГДж. С учетом затрат на производи битума и минерального порошка, а также добычу песка суммарк энергозатраты на получение материалов для приготовления асфаль бетонной смеси, необходимой для устройства 1 км покрытия, сост ляют 130-165 ГДж.

Энергозатраты на транспортирование щебня, песка, минеральт порошка и битума к месту приготовления асфальтобетонной смеси висят, главным образом, от дальности и способа перевозки материал Общие затраты энергии на транспортировку материалов, необходим для устройства 1 км покрытия, составляют 180-300 ГДж при исполь вании привозного щебня и 120-150 ГДж при использовании место щебня.

Затраты энергии на технологические операции по приготовлен асфальтобетонных смесей складываются из затрат на нагрев матер лов, подготовительные операции и перемешивание компонентов сме Нагрев 1400 т щебня и песка до температуры 160-180°С при пригот лении горячих асфальтобетонных смесей потребует затрат 150-ГДж. При производстве холодных асфальтобетонных смесей наг щебня и песка до температуры 100-120°С требует затрат энергии в ра

мере 100 ГДж, т.е. примерно на 50-60 ГДж энергии меньше, чем на производство горячей асфальтобетонной смеси. Значительных затрат энергоресурсов требует сушка минеральных материалов. Ориентировочного можно принимать, что общий расход топлива на нагрев и сушку составляет 0,8-1,2% от массы минерального материала. В целом на приготовление 1650 т асфальтобетонной смеси требуется, следовательно, затратить на АБЗ 57-60 ГДж.

Энергозатраты на транспортирование готовой асфальтобетонной смеси (при средней дальности возки 20-25 км) составляют около 70-100 МДж/т.

Суммарные затраты на производство 1 т горячей асфальтобетонной смеси, включая получение и транспортирование исходных компонентов (щебня, песка, минерального порошка и битума), а также их перемешивание, составляют при использовании привозного щебня 0,5-0,7 ГДж.

Таким образом, анализ энергозатрат на строительство асфальтобетонных покрытий показывает, что затраты на транспортные операции составляют с учетом погрузо-разгрузочных работ в среднем 25-30% от общей суммы энергозатрат, в том числе непосредственно на транспортирование асфальтобетонной смеси к месту укладки около 10-15%.

Энергозатраты на приготовление асфальтобетонной смеси составляют около 40-50%, а непосредственно на укладку и уплотнение смеси требуется около 5% от общей суммы энергозатрат на строительство покрытия.

Как видно из приведенных данных, снижение затрат энергии при строительстве асфальтобетонных покрытий возможно различными способами. Так, например, снижение температуры приготовления и укладки асфальтобетонных смесей при применении холодных асфальтобетонных смесей позволяет сократить затраты энергии на 50-60 ГДж/км по сравнению с применением горячих смесей.

Исключение сушки минеральных материалов путем внедрения технологии приготовления асфальтобетонных смесей с использованием естественно влажных минеральных материалов позволяет снизить расход энергии на 200-300 ГДж при строительстве 1 км покрытия.

Применение местных минеральных материалов взамен привозного щебня может обеспечить экономию до 100-150 ГДж энергии на 1 км.

Использование при приготовлении асфальтобетонных смесей природных битумсодержащих материалов обеспечивает экономию нефтяного битума в размере 10-50%, что в расчете на 1 км слоя покрытия позволяет снизить расход нефтяного битума на 10-75 т (в зависимости .

от вида битум содержащей породы и типа смеси). Это равнозначно эк номии энергоресурсов в размере 35-250 ГДж.

Таким образом, в дорожном строительстве имеются значительш резервы снижения энергозатрат за счет совершенствования технолог! и организации строительства, рационального конструирования и э фективного применения основных дорожно-строительных материалов

На основании проведенных исследований разработки "Рекомендации по сбережению топливно-энергетических ресурсов асфальтобетонных заводах Минавтодора РСФСР".

Анализ затрат энергоресурсов по видам работ при устройстве д рожных покрытий с применением органических вяжущих позволя выявить основные пути повышения эффективности их строительства ремонта.

В частности, сокращение энергозатрат на нагрев материалов до тигается за счет применения битумов пониженной вязкости, улучшен) технологического процесса перемешивания смеси. Снижение темпер туры приготовления асфальтобетонных смесей и, следовательно, с кращение затрат энергии на нагрев битума, щебня и песка достигает» при применении асфальтобетонных смесей на основе маловязких жидких (или разжиженных) битумов. Технологическими приемами, п зволяющими снизить температуру приготовления асфальтобетоннь смесей, являются также использование пластифицирующих добаво эмульгирование битума, вспенивание его перед смешением с минерал ными компонентами. Анализ энергозатрат показывает, что за счет сн] жения температуры приготовления асфальтобетонных смесей мож( быть достигнута экономия энергии в размере 10-20% от общей энерп емкости приготовления асфальтобетонных смесей и, соответствен» сокращение общих энергозатрат при строительстве асфальтобетонны покрытий.

Анализ требований к прочностным и деформативным характер! стикам слоев асфальтобетонных покрытий показывает, что применен!: холодных асфальтобетонных смесей может быть значительно расшир< но, особенно при устройстве нижних слоев покрытий и слоев основ; ний на дорогах местной сети. Значительный интерес в этом отношени представляет применение маловязких и жидких остаточных битуме (нефтяных гудронов). Возможность и технико-экономическая эффе! тивность применения остаточных битумов, вырабатываемых из отеч( ственной нефти, подтверждена широким опытом их применения.

Устройство дорожных покрытий из асфальтобетонов, пригота! ливаемых смешением нефтяного гудрона и местных каменных мате риалов наиболее эффективно для дорог местной сети с невысокой ин-

шсивностью движения.

Зарубежный опыт применения остаточных битумов (гудронов), в ктности, в США, Англии, Скандинавских странах позволил разрабо-1ть стандарты, регламентирующие качество остаточных битумов.

Наиболее широко остаточные битумы используются за рубежом в шонах с низкими зимними температурами, где образование трещин в ;фальтобетонных покрытиях - серьезная проблема.

На основании обобщения опыта строительства дорожных покры-ш и оснований с применением остаточных битумов, осуществлявшееся дорожными организациями в нашей стране, разработаны Технические указания по применению нефтяных гудронов (остаточ-.ix битумов) в дорожном строительстве".

Успешный опыт применения нефтяных остаточных битумов удронов) в нашей стране позволил включить требования к остаточ-лм битумам марок МГО в ГОСТ 11955.

Одним из эффективных путей экономии энергоресурсов в прочее производства асфальтобетонных смесей на АБЗ является сокра-ение энергозатрат на сушку минеральных материалов.

Анализ показал, что процесс сушки эффективен только в случае ¡пользования незагрязненных минеральных материалов. Сушка за-язненных материалов, на поверхности которых имеется множество ¡лкодисперсных минеральных частиц, жира и других примесей, не учшает, а ухудшает условия обволакивания их вяжущим.

Организация хранения материалов на АБЗ должна также исклю-ть обводнение битума в битумохранилище, так как. необходимость шаривания битума приводит к дополнительным затратам энергии в змере 200-300 МДж/т. Кроме того длительное пребывание битума в гретом состоянии ухудшает его свойства.

В целом за счет эффективной организации работы при производ-ве асфальтобетонных смесей на АБЗ может быть достигнута эконо-[я энергозатрат в размере до 150-250 МДж/т, что эквивалентно эко-мии 4-6 л топлива на каждую тонну произведенной асфальтобетон-й смеси.

Сокращение энергозатрат на транспортирование материалов достается рациональным выбором источников получения основных до-жно-строительных материалов для приготовления асфальтобетонных есей, широким использованием местных материалов и отходов про-гшленности, использованием асфальтобетонных заводов, наиболее изко расположенных к объектам строительства. Как следует из ана-за структуры распределения энергозатрат, использование местного бня вместо привозного обеспечивает экономию энергозатрат в раз-

мере 50-]50 ГДж на каждый 1 км строящейся дороги. Известен успешный опыт использования при строительстве дорожных асфальтобетонных покрытий малопрочных известняков, песчано-гравийных материалов, металлургических шлаков, отходов горнорудной промышленности, продуктов дробления цементобетона, старого асфальта, битумсодержа-щих пород, зол и шлаков тепловых электростанций и других материалов, источники получения которых располагаются вблизи трассы строящейся дороги. Технико-экономическая целесообразность применения того или иного вида местного материала или отхода промышленности определяется на основе экспериментальной проверки качества асфальтобетона, получаемого с их использованием. Одним из наиболее перспективных направлений повышения эффективности строительства асфальтобетонных покрытий за счет использования местных материалов является применение асфальтобетонов, в составе которых часть-высокопрочного щебня заменена местным щебнем меньшей прочности (так называемый асфальтобетон на основе разнопрочного щебня).

Опыт применения асфальтобетонов на основе разнопрочного щебня показал, что за счет применения в составе смесей местных минеральных материалов может быть сокращен расход привозного высокопрочного щебня на 20-50%. При этом указанные составы обладают высокими прочностными и деформативными характеристиками, обеспечивающими повышенный срок службы асфальтобетонных покрытий.

Для обеспечения необходимой шероховатости дорожных покрытий в процессе эксплуатации изнашиваемость крупных частиц щебня должна быть ниже изнашиваемости асфальтового раствора. Однако, при приготовлении асфальтобетонов, как правило, применяют высокопрочный щебень и растворную часть на основе кварцевого песка, который является весьма износостойким материалом. Принцип использования частиц щебня разной прочности должен сочетаться с подбором состава максимальной плотности. Получаемые составы - плотные, водоустойчивые, обладают высокими прочностными и деформативными характеристиками. За счет неравномерного износа частиц разной прочности при эксплуатации поддерживается достаточно стабильная шероховатость покрытия.

Асфальтобетоны на основе разнопрочных каменных материалов отличаются от стандартных асфальтобетонов заменой в составе минеральной части от 20% до 50% прочного щебня, отвечающего требованиям ГОСТ 9128, на малопрочные каменные материалы. На основании проведенных исследований разработаны "Рекомендации по применению асфальтобетонов на основе разнопрочных каменных материалов в дорожном строительстве". Технические требования к асфальтобетонам

на основе разнопрочных каменных материалов регламентированы ТУ 218 РСФСР 541-85.

Расчеты показывают, что применение в составе асфальтобетона до 20-50% местных материалов при строительстве участка дорожного покрытия протяженностью 10 км обеспечивает экономию энергозатрат в размере 500-1500 ГДж, что соответствует экономии 10-30 т условного топлива. Одновременно при этом высвобождается от перевозок щебня 50-100 железнодорожных вагонов (платформ). Проблемы сокращения затрат на транспортирование материалов тесно связаны с проблемами сокращения энергозатрат на получение дорожно-строительных материалов для строительства дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями. Использование местных минеральных материалов взамен привозного щебня может обеспечить сокращение энергозатрат на 2550 ГДж, а использование ряда отходов промышленности в качестве вя--жущего и минерального порошка может обеспечить сокращение энергозатрат также на 25-50 ГДж на 1 км строящегося асфальтобетонного покрытия.

Одним из перспективных ресурсов строительства дорожных асфальтобетонных покрытий, позволяющих существенно снизить расход нефтяного битума, являются природные битумсодержащие породы -известняки, песчаники, пески, грунты, пропитанные природным битумом.

Использование природных битумсодержащих материалов при строительстве дорожных асфальтобетонных покрытий технологически близко к использованию старого асфальтобетона.

Битумсодержащие породы и природные битумы представляют собой значительный резерв дорожно-строительных материалов.

Вследствие значительного разнообразия свойств битумсодер-жающих пород и входящего в их состав битума, различий условий расположения месторождений и степени близости их к объектам дорожного строительства, технико-экономическая эффективность использования материала каждого конкретного месторождения варьирует в широких пределах. Оценка эффективности должна основываться на результатах испытаний породы и сравнительной оценки способов ее использования. Технологические способы использования битумсодержащих пород при строительстве дорожных одежд в значительной степени определяются видом породы и особенностями ее свойств.

На основании проведенных исследований разработаны документы: "Руководство по применению битумсодержащих песков и песчаников в дорожном строительстве" и «Руководство по применению битумсодержащих известняков и доломитов в дорожном строительстве».

Другим направлением использования местных материалов и < ходов промышленности является использование порошкообразных < ходов промышленных предприятий в качестве минерального порош при производстве асфальтобетонных смесей.

Исследования порошкообразных продуктов различного проис> ждения, в частности, зол-уноса ТЭС, отходов камнедробления и друг позволили разработать общие принципы оценки пригодности таких г рошков для приготовления асфальтобетонных смесей и разработать " Руководство по применению порошкообразных отходов промышле ности в качестве минерального порошка в асфальтобетонах I и II к рок".

Внедрение разработанных технологических и методических р комендаций обеспечило существенную экономию материальных энергетических ресурсов при строительстве и ремонте дорожных г фальтобетонных покрытий.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Проведен анализ вариаций прочностных и деформативных х рактеристик асфальтобетона в покрытиях в различных климатических эксплуатационных условиях и установлено, что значения модуля упр гости могут изменяться в десятки раз, а значения вязкости - в тыся1 раз в зависимости от режима воздействия эксплуатационных нагрузок на этой базе обоснована необходимость дифференцирования требов ний к прочностным и деформативным характеристикам асфальтобето1 для различных условий применения при строительстве покрытий.

2. Определены экспериментально значения показателей пластиг ности, вязкости, динамического модуля упругости и прочности п£ динамическом изгибе асфальтобетона при различных температурах режимах воздействия нагрузок, установлена взаимосвязь между ними разработана система показателей, обеспечивающая возможность пр< ведения на единой основе анализа работы асфальтобетона в покрытш в широком диапазоне температур и режимов воздействия нагрузок;

3. Определены экспериментально характеристики процесса уст< лостного разрушения асфальтобетона в условиях циклического Д1 намического деформирования в режимах, имитирующих работу

асфальтобетона в покрытиях, и установлен механизм ускоренного усталостного разрушения асфальтобетона в водонасыщенном состоянии в условиях циклического динамического деформирования.

4. Разработаны и обоснованы критерии дифференцирования требований к прочности и деформативности асфальтобетона для обеспечения трещино- и сдвигоустойчивости покрытий в различных климатических и эксплуатационных условиях, и разработана система дифференцирования требований к прочности асфальтобетона при динамическом изгибе и его вязкости на основе уточненного климатического районирования, учитывающего специфику работы асфальтобетона в покрытиях в различных регионах страны.

5. Разработан комплекс технических решений, обеспечивающих • эффективное достижение требуемых характеристик асфальтобетона, повышение его качества и сроков службы за счет оптимизации составов и свойств асфальтобетона на основе разработанных дифференцированных требований к его прочности и деформативности для различных условий применения, а также внедрения ресурсосберегающих процессов на основе разработанных технологических решений и методических рекомендаций по использованию местных материальных ресурсов при производстве асфальтобетонных смесей.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. Руденский A.B. Дорожные асфальтобетонные покрытия .- М.: Транспорт, 1992.- 254 с.

2. Руденская И.М., Руденский A.B. Органические вяжущие для дорожного строительства .- М.: Транспорт, 1984.- 229 с.

3. Руденский A.B. Опыт строительства дорожных асфальтобетонных покрытий в различных климатических условиях М.: Транспорт, 1983 - 64 с.

4. Руденский A.B. Повышение эффективности и качества строительства дорожных асфальтобетонных покрытий. - М.: Транспорт, 1982,- 40 с.

5. Руденский A.B. Обеспечение эксплуатационной надежности-дорожных асфальтобетонных покрытий. - М.: Транспорт, 1975.- 63 с.

6.Руденский A.B., Руденская И.М. Реологические свойства биту-моминерадьных материалов. - М.: Высшая школа, 1971. -131 с.

7.Руденский A.B. Использование ЭВМ при исследовании асфальтобетона. //Автомобильные дороги .- 1973. - № 9. - С.10.

8. Руденский A.B., Штромберг A.A., Шестакова H.A. Сопоставление режимов работы асфальтобетона в различных условиях эксплуатации дорожных покрытий./ Труды Гипродорнии. - М., 1974, вып.9,- С.З-13.

9. Руденский A.B., Иванов В.Н. Применение метода конечных элементов при анализе напряженно-деформированного состояния асфальтовых материалов в дорожных конструкциях./ Труды Гипродорнии. -М., 1976, вып.16.-С.141-151.

10. Руденский A.B., Калашникова Т.Н. О взаимосвязи прочностных показателей асфальтобетона при различных режимах нагружения. /Труды Гипродорнии. - М., 1976, вып.12. - С.7-27.

11. Руденский A.B. Алгоритм расчета вариаций характеристик асфальтобетонных покрытий в нестационарных эксплуатационных условиях. /Труды Гипродорнии. -М., 1981, вып.ЗЗ,- С.62-69.

12. Руденский A.B. Рациональное и экономное использование материальных ресурсов в строительстве и ремонте автомобильных дорог. /Труды Гипродорнии. -М., 1982, вып.36.-С.4-14.

13. Руденский A.B., Куликов С.С. Модифицированный алгоритм и программа для анализа работы асфальтобетонных покрытий в нестационарных условиях. /Труды Гипродорнии. -М., 1983, вып.39. - С.70-77.

14. Руденская И.М, Руденский A.B. Повышение эффективности использования материалов на основе органических вяжущих- М., 1983,- 61 с.(ОИ / ЦБНТИ Минавтодора РСФСР. Вып.2).

15. Руденский A.B., Штромберг A.A. Снижение энергоемкости ;троительства асфальтобетонных покрытий за счет применения мест-1ых каменных материалов. /Труды Гипродорнии. -М., 1984, вып.43,-

10-14.

16. Руденский A.B., Штромберг A.A., Карагезян Э.А. Экспертный 1етод оценки состояния асфальтобетонных покрытий. /Труды Росдор-[ии. - М.,1989, вып. IС. 114-122.

17. Руденский A.B. Усталостные свойства асфальтобетона.// Ма-ериалы Y Международного симпозиума РИЛЕМ. - 1997.

18. Руденский A.B. Усталость асфальтобетона - один из важней-шх критериев эксплуатационной долговечности асфальтобетонных окрытий. /Труды Росдорнии. - М., 1998, вып.9,- С. 37-42.

19. Авторские свидетельства СССР №№ 305388, 483414, 573494, 07944, 825583, 881174, 910724, 987006, 1058985, 1154237, патенты Ав-грии № 367086, Англии № 2047716, ФРГ № 2914808, Франции № 79 1970.

20. Рекомендации по повышению сроков службы асфальтовых жрытий. /Гипродорнии. - М., 1975.-20 с.

21. Технические указания по применению нефтяных гудронов статочных битумов) в дорожном строительстве. /Гипродорнии. - М., »75,- 25 с.

22. Рекомендации по назначению расчетных значений модулей ругости асфальтобетонов для различных районов РСФСР, ипродорнии. - М., 1978,- 28с.

23. Руководство по применению каменноугольных вяжущих в ложном строительстве. -М.: Транспорт, 1979,- 38 с.

24. Руководство по применению битумсодержащих песков и лесников в дорожном строительстве,- М.: ЦБНТИ Минавтодора РСФСР, 79. - 33 с.

25. Руководство по применению битумсодержащих известняков и юмитов в дорожном строительстве. -М., ЦБНТИ Минавтодора ФСР, 1980.-21 с.

26. Рекомендации по сбережению топливно-энергетических ре-icob на асфальтобетонных заводах./ Минавтодор РСФСР.- М.: НТИ, 1985,- 22 с.

27. Рекомендации по устройству дорожных покрытий из угол-нных слоев асфальтобетонных смесей,- М.: ЦБНТИ Минавтодора DCP, 1990.-27с.

$едение ава I Современные тенденции в применении асфальтобетона я строительства дорожных асфальтобетонных покрытий.

1.1. Основные факторы, определяющие современные тенденции в применении асфальтобетона пристроительстве и ремонте дорожных покрытий.

1.2. Материалы, применяемые для приготовления дорожного асфальтобетона.

1.3. Экологические аспекты применения асфальтобетона при строительстве дорожных покрытий.

1.4. Современные тенденции в обеспечении качества и долговечности дорожного асфальтобетона. ава 2. Анализ вариаций прочности и деформативности асфальтобетона процессе эксплуатации дорожных покрытитй.

2.1. Анализ влияния климатических и эксплуатационных условий на ведение асфальтобетона в дорожных покрытиях.

2.2. Исследование деформативных свойств асфальтобетонов.

2.3. Исследование прочностных свойств асфальтобетонов.

2.4. Специфические особенности работы асфальтобетона в дорожных крытий в нестационарных эксплуатационных условиях 75 ава 3. Поведение асфальтобетона под действием эксплуатационных грузок.

3.1. Теоретические основы анализа деформационного поведения |)альтобетона.

3.2. Закономерности развития деформаций в асфальтобетоне под :йствием нагрузок.

3.3. Анализ закономерностей изменений прочностных характерис-ж асфальтобетона при различных режимах нагружения. ава 4. Особенности работы асфальтобетона в дорожных покрытиях различных районах страны.

4.1. Анализ работы асфальтобетона в дорожных покрытиях в внообразных климатических и эксплуатационных условиях

4.2. Анализ результатов обследований состояния дорожных сфальтобетонных покрытий в разных районах страны.

4.3. Учет влияния климатических условий района строительства на ведение асфальтобетона в дорожных покрытиях.

4.4. Учет влияния особенностей свойств асфальтобетона на работу крытия.

4.5. Учет влияния особенностей конструкции дорожной одежды

4.6. Учет влияния интенсивности и режима движения транспорта. 175 ава 5. Пути повышения качества и сроков Службы асфальтобетона в рожных покрытиях.

5.1. Основы обеспечения эксплуатационной надежности |)альтобетона в дорожных покрытиях.

5.2. Совершенствование системы требований к деформативным и эчностным характеристикам дорожного асфальтобетона покрытий с етом реальных условий эксплуатации.

5.3.Способы повышения качества и сроков службы асфальтобетона в дорожных покрытиях.

1ва 6. Пути повышения эффективности применения асфальтобетона и строительстве автомобильных дорог.

6.1. Основные направления повышения эффективности применения ^альтобетона при строительстве и ремонте дорог.

6.2. Повышение эффективности применения асфальтобетона путем ■ращения энергозатрат на нагрев материалов.

6.3. Сокращение энергозатрат на сушку минеральных материалов.

6.4. Повышение эффективности применения асфальтобетонов тем сокращения энергозатрат на транспортирование материалов.

6.5. Повышение эффективности применения асфальтобетонов путем жращения энергозатрат на получение исходных материалов.

6.6. Повышение эффективности применения асфальтобетонов путем ;пользования рациональных технологических процессов. 315 »щие выводы. тература. сложения.

Дорожный асфальтобетон является основным материалом, применяемым при строительстве дорожных покрытий, отвечающих современным требованиям. В большинстве развитых стран мира автомобильные дороги с асфальтобетонными покрытиями составляют более 90-95% от общей протяженности дорог с капитальными типами покрытий. Так, например, в США на 1079,8 тыс.км. внегородских дорог с асфальтобетонными покрытиями приходится только 88,6 тыс.км. дорог с цементобетонными покрытиями. В ФРГ 99,5% федеральных дорог имеют асфальтобетонное покрытие и только 0,5% -цементобетонное. На местных дорогах ФРГ доля цементобетонных покрытий выше и составляет 1,4% от общей протяженности сети. В Японии 94,8% государственных дорог имеют асфальтобетонные покрытия и 5,2% - цементобе-тонные. В Финляндии на 14,9 тыс.км. дорог с асфальтобетонными покрытиями приходится только 5 км цементобетонного покрытия. В России дороги с асфальтобетонными и другими черными покрытиями составляют 95% от общей сети дорог с усовершенствованными капитальными типами покрытий.

Автомобильные дороги с асфальтобетонными покрытиями представляют собой весомый элемент национального ресурса страны. В частности, в США суммарная стоимость дорожной сети оценивается в 1000 млрд. долларов, в ФРГ - около 310 млрд. долларов. Расходы на развитие и совершенствование дорожной сети в большинстве развитых стран составляют 1-2% от объема валового национального продукта ( в ФРГ -1,06%, во Франции -1,2%, в США -1,49%, в Японии - 2,41%).

Необходимо отметить, что в ряде стран, таких как, например, Великобритания, ФРГ, Нидерланды дорожная сеть практически сформировалась и затраты направлены в основном на совершенствование сети и поддержание ее в хорошем состоянии. В то же время, во многих странах, в том числе и в Рос7 ш дорожная сеть еще находится в стадии развития, существует необходи-ость в прокладке новых дорог, коренной реконструкции ряда действующих V орог, обеспечении всей сети дорог твердыми покрытиями.

Обеспеченность дорогами разных стран (относя общую протяженность орожной сети к количеству жителей) составляет в России 4,2 м на 1 челове-а, в Японии 6,2 м/чел., в Великобритании 6,4 м/чел., в ФРГ 8,1 м/чел., в Шве-ии 11,7 м/чел., во Франции 13,4 м/чел., в США 14,4 м/чел. Таким образом по беспеченности дорогами на душу населения наша страна в 1,5-3 раза отстает т большинства развитых стран мира.

Учитывая значительную территорию нашей страны требуемая протяженность дорожной сети должна быть значительно выше. По плотности до-южной сети наша страна значительно ( в 10-40 раз) уступает многим разви-ым странам мира. Так плотность дорожной сети в нашей стране ( в км. на 1 л м территории) составляет 0,072, в США 0,67, во Франции 1,46, в Великобритании 1,53, в ФРГ 1,98, в Нидерландах 2,76, в Японии 2,91.

При этом общая протяженность дорог с твердыми покрытиями состав-гяет в нашей стране около 800 тыс.км при общей протяженности дорог всех сатегорий более 1 млн. км. Протяженность дорог с асфальтобетонными и дру-ими черными покрытиями составляет более 300 тыс.км.

Таким образом, существует необходимость значительного увеличения ;ети дорог с асфальтобетонными покрытиями в нашей стране.

Технология строительства устройства асфальтобетонных покрытий зключает следующие основные этапы: подготовка исходных материалов и зриготовление асфальтобетонных смесей, доставку асфальтобетонных смесей к месту производства работ на дороге, укладку и уплотнение асфальтобетонной смеси, контроль качества материалов и готового асфальтобетонного покрытия. Технологические особенности процесса устройства асфальтобетонного покрытия определяются требованиями условий строительства и характеристиками используемого технологического оборудования. 8

Для устройства дорожных асфальтобетонных покрытий наряду со стан-.ртными асфальтобетонными смесями (т.е. смесями отвечающими требова-1ям стандарта) применяются различного рода нестандартные асфальтобе-»нные смеси, использование которых может быть оправдано специальными юбованиями или технико-экономическими соображениями. Также нестан-1ртные асфальтобетонные смеси обычно применяются в соответствии со 1ециально разрабатываемыми техническими условиями, отражающими осо-2нности применяемых смесей или их компонентов.

Так, например, широко известно применение литых асфальтобетонных яесей (литого асфальта), имеющих практически нулевую остаточную порис-эсть и не требующих уплотнения после их укладки. Применение таких сме-зй получило распространение в ряде стран, особенно в ФРГ.

Другим типом асфальтобетонных смесей, получающих распространение мировой практике дорожного строительства, являются так называемые дре-ирующие асфальтобетоны с содержанием щебня более 65% (до 75-90%).

Широкое распространение имеет опыт использования различных не-тандартных компонентов в составе асфальтобетонных смесей. В частности, южно отметить опыт применения в составе асфальтобетонов вместо традиционного нефтяного битума альтернативных видов органических вяжущих, галример, природного битума, разнообразных битумных композиций ( в ко-орых нефтяной или природный битум является одним из компонентов), би-умных эмульсий, сланцевых битумов, а также битумов, получаемых на осно-$е остаточных продуктов коксохимической промышленности (камённоуголь-ше дегти и смолы) или лесохимической промышленности. К числу широко известных битумных композиций относятся такие комплексные органические вяжущие как нефтяные битумы с добавкой природного (тринададского) асфальта, битумополимерные и битумокаучуковые композиции, резинобитум-яые вяжущие, композиции битума с серой и другие.

В качестве нестандартных минеральных компонентов в составе асфаль-гобетонных смесей известен опыт применения вместо карбонатного мине9 шьного порошка различного рода порошкообразных отходов промышленно-и (отсевов дробления изверженных горных пород, зол-уноса ТЭС, пыли юса цементных заводов). Известен опыт применения в составе асфальтобе-шных смесей волокнистых наполнителей (например, асбоотходов).

В качестве щебня или гравия известно применение нестандартных ис-/сственных каменных материалов (керамзита, аглопорита и др.), малопроч-ого щебня (например, получаемого дроблением малопрочных известняков ли ракушечника), щебня получаемого дроблением битумсодержащих пород, робленого цементобетона, стеклянного боя и других материалов.

Выбор того или иного вида асфальтобетона, его состава и применяемых омпонентов при устройстве дорожного покрытия определяется ребованиями, зависящими от технической категории дороги, климатических : эксплуатационных условий, технико-экономических факторов (наличия ре-урсов, сроки строительства, требования надежности и др.).

Так, например, рациональная область применения горячих асфальтобе-онных смесей, приготавливаемых на битумах вязкий марок с глубиной про-шкания 40-130 дмм, включает районы с теплым и жарким климатом, такие меси применяются преимущественно при устройстве покрытий дорог, рас-:читанных на интенсивное движение. При устройстве дорожных покрытий в >айонах с холодным климатом, а также на дорогах с малой интенсивностью щижения предпочтительно применяются холодные асфальтобетонные смеси фиготавливаемые на битумах с условной вязкостью менее 130 с. Рациональ-тя область применения теплых асфальтобетонных смесей занимает промежуточные положения между горячими и холодными асфальтобетонными смесями.

Особенности условий строительства определяют не только требования к виду и качеству применяемых асфальтобетонных смесей, но к количеству и голщинам укладываемых слоев, требованиям к характеристикам дорожного основания.

10

Толщина асфальтобетонного покрытия, укладываемого в один слой шнимается обычно в пределах 3-6 см. При необходимости устройства поv зытия большей толщины укладывают обычно 2-3 слоя асфальтобетонной леей с раздельными уплотнением каждого из слоев, при этом толщина верх-гго слоя обычно принимается в пределах 3-5 см, а толщина каждого из ни-ележащих слоев асфальтобетонного покрытия составляет 4-8 см.

Наряду с традиционной технологией послойного устройства асфальто-угонного покрытия известна технология укладки асфальтобетонной смеси юями повышенной толщины с получением однослойного асфальтобетонного экрытия толщиной 9-20 см и более.

С другой стороны, известен опыт устройства тонкослойных асфальтобе-)нных покрытий толщиной 1,5-2,5 см, устраиваемых обычно из асфальтобе-шных смесей специального состава с целью обеспечения шероховатости по-;рхности покрытия.

Таким образом наряду с традиционными видами асфальтобетонов и шетрукций покрытия широко распространены разнообразные типы смесей инеральных материалов с органическими вяжущими и способов их укладки, сфальтобетонные смеси представляют собой один из видов более общего iacca битумоминеральных смесей. Покрытия из таких смесей имеют собира-шьное название "черные" покрытия или асфальтовые покрытия. Общие эинципы строительства и эксплуатации, а также закономерности поведения ;фальтобетонных покрытий присущи и другим видам "черных" или асфаль->вых покрытий.

В зависимости от вида используемых материалов и требований к капи-шьности дорожной одежды конструктивные решения могут предусматри-1ть различные варианты использования при строительстве имеющихся мате-*альных ресурсов. Выбор наиболее эффективного конструктивного решения ;уществляется на базе технико-экономического анализа и составления вари-ггов конструкций дорожных одежд.

11

Разнообразие видов асфальтобетонов и битумоминеральных (асфальто-ix) смесей, а также разнообразие материалов, используемых для устройства :оев дорожных оснований обуславливает значительное разнообразие конст-тсций дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями в практике до-1Жного строительства.

Выбор наиболее рационального типа конструкции дорожной одежды и фальтобетонного покрытия, выбор материалов для устройства различных инструктивных слоев с учетом требований конкретных условий строительст-представляет собой сложную многофакторную технико-экономическую за-чу.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ работы определяется наличием нерешенных проем в области обеспечения качества и эффективности применения асфальто-тонов в строительстве, необходимостью повышения сроков службы ас-льтобетонных покрытий и экономного расходования трудовых и матери-ьно-технических ресурсов на стадиях сооружения и эксплуатации объектов зличного назначения, в том числе в суровых климатических условиях, ха-ктерных для Западно-Сибирского региона. Это требует комплексного реше-я задач по оптимизации составов асфальтобетонных смесей для конкретных ловий применения, повышения эффективности технологии их производства, вершенствования нормативной базы, критериев и методов их контроля и пытаний.

Научные исследования по теме диссертации выполнялись в соответст-и с планами развития науки и техники Минавтодора РСФСР, в том числе в ответствии с утвержденной 29.08.84 Министром автомобильных дорог юграммой по решению научно-технической проблемы «Разработать, усо-ршенствовать и внедрить прогрессивные технологические решения и тех-логии ремонта и содержания автомобильных дорог и искусственных со-ужений на период до 1990 г.» (проблема 03: «Усовершенствование сущест

12 тощих и создание новых ресурсосберегающих технологий при ремонте до->жных покрытий»), разработанной во исполнение Постановления СМ СССР ) мерах по ускорению научно-технического прогресса в народном хозяйст-|» №814 от 18.08.83, а также планами НИОКР Федерального Дорожного Де-1ртамента Минтранса России и Федеральной Дорожной Службы России.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ заключается в научном обосновании и разработке (итериев оптимизации составов асфальтобетонных смесей, методов контроля : качества, обеспечивающих эффективное увеличение сроков службы строи-льных сооружений с их использованием на основе учета особенностей ус-►вий эксплуатации этих сооружений.

ЗАДАЧИ, решение которых необходимо для достижения указанной це-[, следующие:

- установить диапазоны вариаций прочностных и деформативных характеристик асфальтового бетона в покрытиях в различных климатических и эксплуатационных условиях, определить значения показателей пластичности, вязкости, динамического модуля упругости и прочности при динамичесмком изгибе для разных типов асфальтобетонов, применяемых в нашей стране, при различных температурах и режимах воздействия нагрузок и установить взаимосвязь между этими показателями, определить характеристики процесса усталостного разрушения асфальтобетона в условиях циклического динамического деформирования, имитирующих работу асфальтобетона в покрытиях. Разработать и обосновать критерии дифференцирования требований к прочности и деформативности асфальтобетона для обеспечения трещино- и сдвигоустойчивости покрытий в различных условиях, разработать комплекс технических решений, обеспечивающих эф-фенктивное достижение требуемых характеристик асфальтобетона, повышение его качества и сроков службы, разработку новых ресурvsj 'Л'

13 сосберегающих процессов при производстве асфальтобетонных смесей.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА заключается в следующем:

- установлены диапазоны вариаций прочностных и деформативных характеристик асфальтового бетона в покрытиях в различных климатических и эксплуатационных условиях и показано, что значения его модуля упругости могут изменяться в десятки раз, а значения вязкости - в тысячи раз в зависимости от режима воздействия эксплуатационных нагрузок, и обоснована необходимость дифференцирования требований к прочностным и деформативным характеристикам асфальтобетона для различных условий применения при строительстве покрытий, определены численные значения показателей пластичности, вязкости, динамического модуля упругости и прочности при динамическом изгибе асфальтобетона при различных температурах и режимах воздействия нагрузок, установлена взаимосвязь между ними и разработана система показателей, обеспечиающая возможность проведения на единой основе анализа работы асфальтобетона в покрытиях в широком диапазоне температур и режимов воздействия нагрузок, впервые установлены характеристики процесса усталостного разрушения асфальтобетона в условиях циклического динамического деформирования в режимах, имитирующих работу асфальтобетона в покрытиях, и установлен механизм ускоренного усталостного разрушения асфальтобетона в водонасыщенном состоянии в условиях циклического динамического деформирования,

- впервые разработаны и обоснованы критерии дифференцирования требований к прочности и деформативности асфальтобетона для обеспечения трещино- и сдвигоустойчивости покрытий в различных климатических и эксплуатационных условиях, обосновано и разрабо

14 тано уточненное климатическое районирование, учитывающее специфику работы асфальтобетона в покрытиях в различных регионах страны,

- впервые разработан комплекс технических решений, обеспечивающих эффективное достижение требуемых характеристик асфальтобетона, повышение его качества и сроков службы за счет оптимизации составов и свойств асфальтобетона, а также ряд новых ресурсосберегающих процессов за счет расширения использования местных материальных ресурсов при производстве асфальтобетонных смесей.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ работы заключается в разработке и основании технических решений, внедрение которых вносит значительный лад в ускорение научно-технического прогресса в области производства и именения асфальтобетона. Внедрение разработанных рекомендаций и нор-тивно-технических документов обеспечивает повышение эффективности оизводства и применения асфальтобетона за счет рационального назначе-я параметров деформативных и прочностных свойств слоев асфальтобетон-гх покрытий и дифференциации их в зависимости от климатических усло-й района и режима эксплуатации покрытий, а также за счет обоснования зможностей широкого использования местных материальных ресурсов при оизводстве асфальтобетона.

Научные исследования по теме диссертации выполнялись в соответст-и с планами развития науки и техники Минавтодора РСФСР, в том числе в мках программ народно-хозяйственного плана, планами научно-следовательских и опытно-конструкторских работ Федерального Дорожно-Департамента Минтранса России и Федеральной Дорожной Службы Рос-и. Полученные в результате исследований новые технологические решения методические рекомендации обеспечивают эффективное достижение тре-емых характеристик асфальтобетона, повышение его качества и внедрение

15 сурсосберегающих технлогий при производстве и применении асфальтобе->на.

РЕАЛИЗАЦИЯ результатов исследований осуществлена путем внедре-м разработанных технологических решений , методических рекомендаций >рмативно-технических документов производственными дорожными орга-□ациями на территории России.

Результаты исследований нашли отражение в основных нормативно-хнических документах, регламентирующих вопросы строительства и ремон-дорожных асфальтобетонных покрытий - "Пособии по строительству ас-шьтобетонных покрытий и оснований автомобильных дорог и аэродромов" с СНиП 3.06.03-85 и СНиП 3.06.06-88) и "Инструкции по проектированию рожных одежд нежесткого типа" ВСН 46-83, а также в ряде других дейст-ющих нормативно-технических документах - "Технических указаниях", уководствах", "Рекомендациях" и "Технических условиях".

Результаты исследований внедрены также при проектировании дорог, поднявшемся РосдорНИИ и ГипродорНИИ. Внедрение результатов иссле-ваний дало значительный экономический эффект, позволило обеспечить зномию битума и высокопрочных каменных материалов за счет использо-шя ресурсосберегающих технологий и рационального учета особенностей иматических и эксплуатационных условий при проведении работ на кон-гтных объектах применения асфальтобетона при строительстве и ремонте крытий.

ПОЛОЖЕНИЯ, выносимые на защиту:

- принцип оптимизации составов асфальтобетонных смесей, обеспечивающих эффективное увеличение сроков службы строительных сооружений на основе дифференцирования требований к прочности и деформативности асфальтобетона с учетом вариаций его свойств в процессе эксплуатации покрытий,

16 установление взаимосвязи между показателями прочности и деформативности асфальтобетона на основе разработанного автором метода оценки показателя пластичности материала, рекомендации по дифференцированию требований к прочности и деформативности асфальтобетона, разработанные применительно к климатическому районированию, учитывающему особенности работы асфальтобетона в разных климатических условиях.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ осуществлялась докладом и обсуждением ее эсновных положений:

- На Y, YI, YII Всесоюзных совещаниях по основным направлениям научно-технического прогресса в дорожном строительстве в 1971, 1976 и 1981 г.г.

- На Всесоюзных и республиканских конференциях по вопросам дорожного строительства в г.Минске (1971г.), в г.Ереване (1972г.), в г.Алма-Ате (1973г.), в г.Харькове (1977 г.), в г.Балашихе (1980г.), в г.Алма-Ате (1981 г.).

- На XXIY, XXYIII, XXX, XXXI, XXXIII и XXXIY научно-технических конференциях МАДИ в 1966, 1970, 1973, 1975 и 1977 г.г.

- На научном Совете ГипродорНИИ в 1976, 1977 и 1982 г.г. и научнотехническом Совете Минавтодора РСФСР в 1976 г.

- На заседаниях научно-технического Совета РосдорНИИ в 1990-1998 г.г.

- На II Международной научно-технической конференции "Автомобильные дороги Сибири" (гюОмск, СибАДИ) в 1998 году.

- На Y Европейском битумном конгрессе в Стокгольме в 1993 году.

- На Y Международном симпозиуме РИЛЕМ в 1997 году.

ПУБЛИКАЦИИ. По результатам исследований опубликовано более

170 научных трудов, включая 7 монографий (3 в соавторстве) и более 10 тех

17 логических и методических рекомендаций и нормативно-технических доцентов. Перечень основных работ приведен в конце научного доклада.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Представляемая к защите диссер-ционная работа состоит из введения и шести глав, содержащих основные шожения выполненных исследований, в том числе анализ вариаций состоя-1Я асфальтобетонных покрытий в течение срока службы, анализ поведения жрытий под действием эксплуатационных нагрузок, особенностей поведе-1Я покрытий в различных климатических и эксплуатационных условиях, ис-[едование путей повышения качества и сроков службы асфальтобетонных жрытий и путей повышения эффективности строительства и ремонта дорог асфальтобетонными покрытиями. Диссертация содержит также общие вы->ды по работе и библиографический список, включающий ссылки на основ->ie работы автора.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ:

1. Проведен анализ вариаций прочностных и деформативных характеристик асфальтобетона в покрытиях в различных климатических и эксплуатационных условиях и установлено, что значения модуля упругости могут изменяться в десятки раз, а значения вязкости - в тысячи раз в зависимости от режима воздействия эксплуатационных нагрузок и на этой базе обоснована необходимость дифференцирования требований к прочностным и деформативным характеристикам асфальтобетона для различных условий применения при строительстве покрытий. 2.Определены экспериментально значения показателей пластичности, вязкости, динамического модуля упругости и прочности при динамическом изгибе асфальтобетона при различных температурах и режимах воздействия нагрузок, установлена взаимосвязь между ними и разработана система показателей, обеспечивающая возможность проведения на единой основе анализа работы асфальтобетона в покрытиях в широком диапазоне температур и режимов воздействия нагрузок.

3. Определены экспериментально характеристики процесса усталостного разрушения асфальтобетона в условиях циклического динамического деформирования в режимах, имитирующих работу асфальтобетона в покрытиях, и установлен механизм ускоренного усталостного разрушения асфальтобетона в водонасыщенном состоянии в условиях циклического динамического деформирования.

4. Разработаны и обоснованы критерии дифференцирования требований к прочности и деформативности асфальтобетона для обеспечения трещино- и сдвигоустойчивости покрытий в различных климати

322 ческих и эксплуатационных условиях и разработана система дифференцирования требований к прочности асфальтобетона при динамическом изгибе и его вязкости на основе уточненного климатического районирования, учитывающего специфику работы асфальтобетона в покрытиях в различных регионах страны.

5. Разработан комплекс технических решений, обеспечивающих эффективное достижение требуемых характеристик асфальтобетона, повышение его качества и сроков службы за счет оптимизации составов и свойств асфальтобетона на основе разработанных дифференцированных требований к его прочности и деформативности для различных условий применения, а также внедрения ресурсосберегающих процессов на основе разработанных технологических решений и методических рекомендаций по использованию местных материальных ресурсов при производстве асфальтобетонных смесей.

1. Атоян С.М. Асфальтобетон из ракушечных известняков, М., эанспорт, 1977, 133 с.

2. Ахметова Р.С., Фрязинов Ъ.В., Торбеева Л.Р. Дорожные битумы :фтеперерабатывающих заводов СССР и современные требования, предъяв-емые к их качеству, Труды БашНИИ, вып.8, 1968, с. 159-167.

3. Бабаев В.И. Старение асфальтобетона в условиях юга России, Ав->мобильные дороги, №3, 1994.

4. Бабков В.Ф. Современные автомобильные магистрали, М., Транспорт, '74,279 с.

5. Базовский И. Надежность. Теория и практика, М., Мир, 1965, 373 с.

6. Барг Э.И. Технология синтетических пластических масс, Л-д, Гос-миздат, 1954, 656 с.

7. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести, ., Высшая школа, 1965, 512 с.

8. Бируля А.К., Михович С.И. Работоспособность дорожных одежд, >анспорт, 1968, 172 с.

9. Богданов И.Ф., Коровкина Л.А. О возможных путях получения из ка-;нных углей термопластичных и связующих материалов. Труды Р1ГИ, 1966, -27 с.

10. Богуславский A.M., Богуславский Л.А. Основы реологии асфальто-гона, М., Высшая школа, 1972, 200 с.

11. Богуславский A.M. Дорожные асфальтобетонные покрытия, М., юшая школа, 1965. 114 с.

12. Брахно А.А., Баринов Е.Н., Никольский Ю.Е. Новый стандарт шляндии на асфальтобетон для дорожных покрытий, Автомобильные доро9, 1994.

13. Бунин М.В., Радовский Б.С. О механизме усталостного разрушения териалов слоев дорожных одежд, сб. Строительство и эксплуатация дорог и ютов, Киев, Будивельник, 1974.

14. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем, М., Наука, 1968,5 с.

15. Бушин Е.Д. и др. Опыт применения гудронов при устройстве дорож-х покрытий и оснований, ЭИ ЦБНТИ Минавтодора РСФСР, вып.7, 1973, -23.

16. Вознесенский В.А. Статистические методы планирования эксиери-нта в технико-экономических исследованиях, М., Финансы и статистика, 81,263 с.

17. Волков М.И., Борщ И.М., Королев И.В. Дорожно-строительные ма-эиалы, М., Транспорт, 1965, 261 с.

18. Волков М.И., Пархоменко Ю.Г. Кеннельантраценовое вяжущее -териал для дорожных бетонов. Реф.инф. о НИР в вузах УССР, вып.7, Киев, 73,17 с.

19. Гегелия Д.И., Гезенцвей JI.B. Сезонные изменения свойств асфаль-Зетона, Автомобильные дороги, №2, 1977, с. 24-25.

20. Гезенцвей JI.B. Дорожный асфальтобетон, М., Транспорт, 1976,213 с.

21. Гнеденко Б.В. Статистические методы в теории надежности, М., шие, 1964, 25 с.

22. Гордеев С.О. Деформации и повреждения дорожных асфальтобетон-х покрытий, М., 1963, 132 с.

23. Горелышев Н.В. и др. Асфальтобетонные смеси с уменьшенным со->жанием битума, Автомобильные дороги, №4, 1978.

24. Горелышева JI.A., Бахрах Г.С. Результаты обследования черных по-лтий в различных климатических зонах, ОИ ЦБНТИ Минавтодора РСФСР, 72, с.30-38.

25. Горшенина Г.И., Михайлов Н.В. Реологические исследования изоля-юнных битумов и битумно-полимерных материалов, сб. Физико-гханическая механика дисперсных структур, М., Наука, 1966, с. 132-139.

26. Горшков И.М., Пошехонова Т.А., Сидорова JI.B. Оценка свойств ас-шьтобетонных смесей дорожных оснований при различных условиях испы-ния на сжатие, Труды ГипродорНИИ, вып. 9,1974, с. 144-150.

27. Гуль В.Е. Прочность полимеров, М., Химия, 1964, 228 с.

28. Журков С.Н., Нарзулаев Б.Н. Временная зависимость прочности ердых тел, Журнал технической физики, 23,10, 1978, 1953.

29. Журков С.Н., Орлов А.Н., Регель В.Р. Прочность. Физический Эн-пклопедический словарь, т.4, 1966.

30. Захаров В.А., Калерт А.А., Ценюга Н.С. Улучшение методов испы-ний битумоминеральных смесей. Автомобильные дороги, №8, 1966, 24.

31. Золотарев В.А. Долговечность дорожных асфальтобетонов, Харьков, нца школа, 1977, 155 с.

32. Золотарь И.А., Некрасов В.К. и др. Повышение надежности автомольных дорог, М., Транспорт, 1977, 183 с.

33. Иванов Н.Н. Обоснование расчетных параметров для расчета неже-шх дорожных одежд, М., Дориздат, 1952, 160 с.

34. Иванов Н.Н. и др. Причины образования трещин в асфальтобетон-X покрытиях, Труды МАДИ, вып. 15, 1953.

35. Иванов Н.Н. и др. Конструирование и расчет нежестких дорожных ежд, М., Транспорт, 1973, 328 с.

36. Ишеева Н.В. Районирование степени сложности природных условий я строительства автомобильных дорог, Вестник МГУ, №1, География, с. 3-113.

37. Казицына JI.A., Куплетская Н.Б. Электронные и колебательные 2ктры поглощения органических соединений, М., МГУ, 1964, 184 с.

38. Калашникова Т.Н. Деформативные свойства асфальтобетона при действии повторных нагрузок, Труды СоюздорНИИ, вып. 49, 1971, 31-36 с.

39. Калерт А.А. Исследование облегченных усовершенствованных по-штий дорог Северо-Западной части СССР, М., Автотрансиздат, 1962, 63 с.

40. Кандидов П.П. Физико-механические свойства асфальта, Труды АДИ, вып. 3, 1949, с. 58-65.

41. Каргин Б.А., Слонимский Г.Л. Краткие очерки по физико-химии по-шеров, М., Химия, 1964, 232 с.

42. Ковалев Я.Н. Нагревание и охлаждение асфальтобетонных покрытий ш положительных температурах воздуха, сб. Отопление, вентиляция и роительная теплофизика, Минск, 1973, с. 153-155.

43. Колбановская А.С., Михайлов В.В. Дорожные битумы, М., Транс->рт, 1973,261 с.

44. Колтунов М.А. Ползучесть и релаксация, М., Высшая школа, 1976,8 с,

45. Корн Г., Корн Т* Справочник по математике, М., Наука, 1970, 620 с.

46. Королев И.В. Дорожный теплый асфальтобетон, Киев, Вища школа, 75, 155 с.

47. Корсунский М.Б. Практические методы определения напряженно-формированного состояния дорожной одежды, Труды СоюздорНИИ, вып. 6, 66, 5-78 с.

48. Крамер Г. Математические методы статистики, М., Мир, 1975, 648 с.

49. Ладыгин Б.И. и др. Прочность и долговечность асфальтобетона, янск, Наука и техника, 1972, 285 с.

50. Лисовиц Г. ред. Разрушение т. 1, М., Мир, 1976, 714 с.

51. Лившиц В.Н. Выбор оптимальных решений в техмико-зномических расчетах, М., Экономика, 1971, 255 с.

52. Лысихпна Л.И. Дорожные покрытая и основания с применением би-иов и дегтей, Автотрансиздат, 1962, 360 с.

53. Мак-Келви Д.М. Переработка полимеров, М., Химия, 1905, 442 с.

54. Методика (основные положения) определения экономической эф-ктивности использования в народном хозяйстве новой техники, изобрете3271Й и рационализаторских предложений, ГКНТ, Госплан СССР, АН СССР, '77, 24 с.

55. Михайлов В.В. Основания нежестких дорожных покрытий, Автомо-шьные дороги, №4, 1968, с. 26-27.

56. Мосесов Г.М. и др. Опыт внедрения новых технологических реше-й при строительстве автомобильных дорог с асфальтобетонным покрытием, )уды ГипродорНИИ, вып. 32, 1981, с. 115-120.

57. Налимов В.В. Теория эксперимента, М., Наука, 1971, 207 с.

58. Некрасов В.К. Эксплуатация автомобильных дорог, М., Высшая юла, 1970, 240 с.

59. Никишина М.Ф. Исследование вязкости дорожных битумов, сб. Ис-едование органических вяжущих материалов и физико-механических эйств асфальтовых смесей, М., Дориздат, 1949, с. 38-58.

60. Папандопуло Г.А., Рацен З.Э. Природные органические вяжущие в рожном строительстве Казахстана, сб. Пути совершенствования исследова-й и строительства черных покрытий автомобильных дорог, Алма-Ата, 1973, 136-138.

61. Першин М.Н., Никишина М.Ф., Архипова А.П. и др. Сланцевые вящие в дорожном строительстве, М., Транспорт, 151с.

62. Полосина-Никитина Н.С., Руденский А.В. Особенности технологии вменения битумсодержащих пород, Автомобильные дороги, №8, 1983, с. ■19.

63. Попченко С.П. Гидроизоляция сооружений и зданий, Jl-д, Стройиз-\ 1981, 304 с.

64. Прочность, устойчивость, колебания, том 1, М., Машиностроение, )8, 137 с.

65. ГК'стыльник Н.И. Статистические методы анализа и обработки на-одений, М., Наука, 1979, 744 с.

66. Работников Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела, М., /ка, 1979, 744 с.328

67. Радиационный режим территории СССР, JI-д, Гидрометеоиздат, >61,61 с.

68. Рейнер М. Деформация и течение, М., Гостоптехиздат, 1963, 381 с.

69. Рекомендации по повышению сроков службы асфальтовых покры-ш, М., ЦБНТИ Минавтодора РСФСР, 1975, 20 с.

70. Рекомендации по назначению расчетных значений модулей упруго-и асфальтобетонов для различных районов РСФСР, М., ЦБНТИ, Минавто-)ра РСФСР, 1978, 29 с.

71. Рекомендации по выбору битумов для строительства дорожных 1ежд в различных климатических условиях, М., СоюздорНИИ, 1974, 26 с.

72. Родэ В.В. и др. Основные проблемы получения и использования бу->угольного воска, Химия твердого топлива, №6, 1974, с. 105-118.

73. Рокас С.Ю. Статистический контроль качества в дорожном строи-льстве, М., Транспорт, 1977, 150 с.

74. Руденская И.М. Состав и строение битумов, Труды ГипродорНИИ, ш.27, 1979, с. 15-25.

75. Руденская И.М. Нефтяные битумы, Росвузиздат,1963, 42 с.

76. Руденская И.М., Руденский А.В. Повышение эффективности исполь-вания материалов на основе органических вяжущих. ОИ ЦБНТИ Минавто-ра РСФСР, вып. 2, 1983, 60 с.

77. Руденская И.М., Котлярский Э.В., Юдаева Н.В. Исследования воз-(жности использования гудронов в дорожном строительстве, Труды МАД11. п. 38, 1972, с. 3-11.

78. Руденская И.М., Руденский А.В. Требования к дорожным каменно-эльым вяжущим для различных условий применения в дорожном строи-тьстве, ОИ ЦБНТИ Минавтодора РСФСР, вып. 5, 1975, с. 36-44.

79. Руденская И.М., Руденский А.В., Сидорова Л.В. Применение биту-нозных пород в дорожном строительстве, ОИ ЦБНТИ Минавтодора ФСР, вып. 1, 1974, с. 20-36.329

80. Руденская И.М., Руденский А.В. Применение каменноугольных вя-ущих при строительстве и ремонте автомобильных дорог, ОИ ЦБНТИ Мин-(тодора РСФСР, вып. 1,1979, 69 с.

81. Руденская И.М., Руденский А.В. Реологические свойства битумов, Высшая школа, 1967, 118 с.

82. Руденский А.В. Качество асфальтобетона. Методы оценки и требо-.ния, Автомобильные дороги, №3, 1975, с. 11-13.

83. Руденский А.В. Использование ЭВМ при исследовании асфальтобе-на, Автомобильные дороги № 9, 1973, 10 с.

84. Руденский А.В. Обеспечение эксплутационной надежности дорож-IX асфальтобетонных покрытий, М., Транспорт, 1975, 63 с.

85. Руденский А.В. Анализ работы асфальтобетонных покрытий как нструкций с нестационарными характеристиками, Труды ГипродорНИИ, п. 27, 1979, с. 66-78.

86. Руденский А.В. Опыт строительства дорожных асфальтобетонных крытий в различных климатических условиях, М., Транспорт, 1983, 64 с.

87. Руденский А.В. Повышение эффективности и качества строительст-дорожных асфальтобетонных покрытий, М., Транспорт,1982, 61 с.

88. Руденский А.В. Учитывать энергозатраты при выборе материалов и выборе материалов для асфальтобетонных покрытий, Автомобильные дота, № 4, 1983, 1 1-12 с.

89. Руденский А.В., Иванов В.Н. Применение метода конечных элемен-5 при анализе напряженно-деформированного состояния асфальтовых мате-1пов в дорожных конструкциях, Труды ГипродорНИИ, вып. 16, 1976, с. 1-151.

90. Руденский А.В., Калашникова Т.Н. Исследование усталости асфаль-ютона, Труды ГипродорНИИ, вып. 7, 1973, с. 3-13.

91. Руденский А.В., Калашникова Т.Н. О взаимосвязи прочностных по-ателей асфальтобетона при различных режимах нагружения, Труды Гипро-»НИИ,№ 12, 1975, с. 72-76.

92. Руденский А.В., Косогляд Е.С., Пошехонова Т.А. Применение оли->меров в дорожном строительстве, Труды ГипродорНИИ, № 12, 1975, 52-63.

93. Руденский А.В., Радовский Б.С., Коновалов С В. Закономерности ус-лостного разрушения дорожных одежд, Труды ГипродорНИИ, № 10, 1975, 3-8.

94. Руденский А.В., Полосина-Никитина Н.С., Сидорова Л.В., Кащенко П. Применение природных битуминозных материалов для повышения каче-ва нежестких дорожных одежд, Труды ГипродорНИИ, вып. 21, 1976, 165-173.

95. Руденский А.В., Руденская И.М. Исследование деформативных ойств битумов при растяжении. Нефтепереработка и нефтехимия, № 2, 71,45 с.

96. Руденский А.В., Руденская И.М. Реологические свойства битумом и-ральных материалов, М., Высшая школа, 1971, 131 с.

97. Руководство по применению битумсодержащих песков и песчаников юрожном строительстве, М., ЦБНТИ Минавтодора РСФСР, 1979, 33 с.

98. Руководство по применению битумсодержащих известняков и доло-тов в дорожном строительстве, М., ЦБНТИ Минавтодора РСФСР, 1980,21 с.

99. Руководство по применению каменноугольных вяжущих в дорож-vi строительстве, М., Транспорт, 1979, 38 с.

100. Руководство по использованию данных о битумсодержащих порос месторождений РСФСР при проектировании автомобильных дорог, М., НТИ Минавтодора РСФСР, 1978, 42 с.

101. Рыбьев И.А. Асфальтовые бетоны, Высшая школа, 1969, 396 с.

102. Салль А.О. Прочность асфальтобетона на растяжение при изгибе, гомобильные дороги, № 7, 1967, с. 18-20.

103. Сидорова Л.В. Использование природных тугоплавких битумов-)альтитов для получения комплексных органических вяжущих, Труды Ги->дорНИИ, вып. 12, 1975, с. 65-71.331

104. Славуцкий А.К. и др. Дорожные одежды из местных материалов, ., Транспорт, 1965, 114 с.

105. Стабников Н.В. Асфальтополимербетонные облицовки северных щротехнических сооружений, JT-д, Стройиздат, 1980, 176 с.

106. Строительная климатология и геофизика, СНИП-П-А, 72, М., Стройиздат, 1973, 110 с.

107. Сурмели Д.Д. О зависимости качества нефтяных битумов от глуби-»i отбора масляных фракций при перегоне нефти, Нефтяное хозяйство, № 71955, с. 14-15.

108. Сюньи Г.К. Дорожный пластобетон. Госстройиздат, 1976, 236 с.

109. Технические указания по применению нефтяных гудронов (оста-чных битумов) в дорожном хозяйстве, М., ГипродорНИИ, 1975, 26 с.

110. Толкачник С.В., Поташев О.Е., Руденский А.В. Описание напря-шного и деформированного состояния многослойных нежестких дорожных ежд методом конечных элементов, Труды ГипродорНИИ, вып.2,1971, Ю-58.

111. Тутурина В.В., Павловец Л.И. Термопластификация сапропелмтов даговского месторождения, Труды ИркПИ, вып. 21, 1964, с. 136-142.

112. Фанни Д. Введение в теорию планирования экспериментов, М. ука, 1970,287 с.

113. Ферри Дж. Вязко-упругие свойства полимеров, М., ИЛ., 1963, 535 с.

114. Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкостей, Физматгиз, 1945.с.

115. Фрязинов В.В., Ахметова Р.С. Классификация нефти по ее пригод-;ти для производства битумов, Труды БашНИИ НП, вып.8, 1968, с. 167-170.

116. Хархута Н.Я. Рациональная технология Уплотнения асфальтобе-ных покрытий, Труды СоюздорНИИ, вып. 61, 1972, с. 19-38.

117. Хорио Т., Мориваки Т. Производство асфальтовых композиций. Яп. ент, кл.22ДЗ, №49-6170, заявл. 02.12.69., опубл. 13.02.74.332

118. Хуснутдинов А.Г., Фадеев С.С., Руденский А.В., Руденская И.М. рименение битуминозного песчаника Фиков-Колокского месторождения Та-фской АССР в дорожном строительстве, Труды ГипродорНИИ, вып. 16, )76, с. 55-61.

119. Хэвиленд Р. Инженерная надежность и расчет на долговечность, -л, Энергия, 1966, 232 с.

120. Шенк X. Теория инженерного эксперимента, М., Мир, 1972, 381 с.

121. Шестоперов С.В., Феднер Л.А. Вопросу о пересмотре технических фаметров ГОСТ на асфальтобетон, Труды ХабАДИ, вып. 2, 1962, 29-34.

122. Щиголев Б.М. Математическая обработка наблюдений, М., Физ-атиздат, 1962, 344 с.

123. Эйрих Ф. Ред. Реология. Теория и приложения, М., ИЛ, 1962, 822 с.

124. Эрастов А.Я., Розов Н.А., Розов Ю.Н., Мусатов С.А. Правила при-1ки работ при строительстве, капитальном ремонте и среднем ремонте авто-юильных дорог, ВСН 19-74, М., Транспорт, 1975, 1 1 1 с.

125. Эрастов А.Я., Руденский А.В. Тенденция изменения изнашивающе-воздействия автомобилей на дорогу, Труды ГипродорНИИ, вып. 13. 1975, с. 12.

126. Яцевич И.К. Проектирование дорожных одежд, Минск, Вышэйшая сола 1979, 126 с.

127. Усталость асфальтобетона в условиях водонасыщения и цикличе-эго замораживания-оттаивания, Труды ГипродорНИИ, вып. 24, 1979, с. 1317, Руденский А.В., Гегелия Д.И., Калашникова Т.Н., Штромберг А.А.

128. Bynum D.J., Traxler R.N. Fatique envelopes for asphaltic concrete, iter, and Constr., 6, № 36, 1973, 441-446.

129. Dalby R.N. Oil sands development who is next? Can. Mining and Met. lletin, 69, № 769, 1976,83-85.

130. Industry gearing up for assult on Atabaska tar sands, Oil and Gas irnal, 72, №5, 1974, 85-86.333

131. Kasahara A., Kamijura Т., Sugawara T. Dynamic responce of asphalt iinent and asphalt mixtures by vibration resonance method, Trans. Jap. Soc. Civ. rig., №4, 1973,244-245.

132. Lottman R.P. Mechanismus der Bindemittel ablosung durch ^assereinwirkung in Asphaltmischungen, Bitumen, 35, № 2, 1973, 46-51.

133. Miner M.A. Cumulative damage in fatique, Journal Applied Mechanics, >1. 12, № 1, 1975, 71-82.

134. Pell P.S. Fatique characteristics of bitumen and bitumenous mixes, Shell tumen reprint, № 13, 1977.

135. Rudensky A.V. Asphalt concrete fatique properties, Proc. 5-th Int. LEM Symposium, Lyon, 1977, p. 271 -273.

136. The bayesian methodology for verifying recommendations to minimize phalt pavement distress, National Coop. High. Res. Program Report, № 312, 79,1-52.

137. Справка о внедрении результатов научно-исследовательских работ главного эксперта РосдорНИИ, кандидата технических наук Руденского А.В.

138. Таким образом, результаты работ Руденского А.В. вошли в практику штельства и ремонта дорог с асфальтобетонными покрытиями практически всех работах, выполняемых дорожными организациями на территории Рос

139. В числе наиболее значимых технологических разработок Руденского ,, нашедших широкое применение в дорожной отрасли, следует также отме-такие разработки как:

140. Рекомендации по повышению сроков службы асфальтобетонных покры-ий» (1975г.);

141. Технические указания по применению нефтяных гудронов (остаточных би-/мов) в дорожном строительстве» (1975г.);

142. Руденский А.В. неоднократно выступал с докладами и сообщениями о новых научных разработках на-семинарах и производственных совещаниях, проводимых ыосавтодором, на занятиях по технической учебе .работников-производственных организаций.