автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Длительная трещиностойкость асфальтобетона дорожных покрытий в климатических условиях юга России

На правах рукописи

Бессчетнов Борис Владимирович

ДЛИТЕЛЬНАЯ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ АСФАЛЬТОБЕТОНА ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ В КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ ЮГА РОССИИ

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 4 ОПТ 7010

Ростов - на - Дону 2010

004610508

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Ростовский государственный строительный университет».

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент

Углова Евгения Владимировна

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Калгин Юрий Иванович

кандидат технических наук, профессор Юндин Александр Николаевич

Ведущая организация: Северо-Кавказский филиал

ОАО «ГИПРОДОРНИИ»

Защита состоится «28» октября 2010 г. в 10 ч 15 мин. в ауд. 232 на заседании диссертационного совета ДМ 212.207.02 при Ростовском государственном строительном университете по адресу: 344022, г. Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162, т/ф 8(863)263-53-10, E-mail:dis_sovet_rgsu@.mail.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Ростовский государственный строительный университет».

Автореферат разослан «24» сентября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Налимова А.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время в России доминирующими среди усовершенствованных типов покрытий автомобильных дорог являются асфальтобетонные, фактические сроки службы которых зачастую ниже нормативных. Одной из основных причин преждевременного разрушения асфальтобетона в покрытии является образование трещин в процессе эксплуатации дорог. Трещины не только снижают несущую способность дорожной одежды, но и являются очагом для развития деформаций и разрушений покрытий автомобильных дорог.

Многолетние наблюдения за состоянием дорожных покрытий на юге России показали, что через 3-5 лет эксплуатации в них образуются поперечные трещины при колебании средних зимних температур в интервале от0 до-10 °С.

Известно, что образование поперечных трещин связано с климатическими условиями эксплуатации - низкими зимними температурами.

Проведенные исследования позволили установить, что ускоренное трещинообразование асфальтобетона в покрытии на юге России связано с потерей деформативной способности асфальтобетона вследствие старения вяжущего и многочисленными переходами температуры через 0°С, что способствует ускоренному разрушению структуры асфальтобетона в верхнем слое покрытия.

В настоящее время в методиках расчета дорожных конструкций отражены вопросы обеспечения усталостной долговечности асфальтобетонных покрытий, при этом влияние климатических факторов, обуславливающих процессы старения органического вяжущего, на трещиностойкость асфальтобетона в покрытии исследованы недостаточно полно.

В связи с этим, обеспечение длительной трещиностойкости асфальтобетона в покрытии автомобильных дорог и пути улучшения его свойств применительно к климатическим условиям юга России на стадии строительства дорог являются актуальными.

Цель и задачи исследования.

Цель диссертационной работы - теоретическое и экспериментальное исследование длительной трещиностойкости асфальтобетона дорожных покрытий и определение способов ее повышения с учетом климатических факторов эксплуапшции асфальтобетона.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- провести анализ факторов, обуславливающих длительную трещиностойкость асфальтобетона дорожных покрытий автомобильных дорог;

- разработать показатель длительной трещиностойкости асфальтобетона при заданных климатических условиях;

- исследовать влияние старения асфальтобетона на его длительную трещиностойкость;

- разработать метод оценки длительной трещиностойкости, моделирующий климатические условия эксплуатации в дорожных покрытиях;

- провести экспериментальные исследования длительной трещиностойкости асфальтобетонов, приготовленных с использованием модифицирующих добавок;

- разработать рекомендации по обеспечению длительной трещиностойкости асфальтобетона дорожного покрытия;

- апробировать полученные результаты в климатических условиях юга России.

Объект исследования — асфальтобетон дорожных покрытий автомобильных дорог, эксплуатируемый в климатических условиях юга России.

Научная новизна работы:

- установлен механизм влияния процессов старения на длительную трещиностойкость асфальтобетона, заключающийся в снижении деформативных свойств и прочности на растяжение асфальтобетона;

- разработан метод испытания асфальтобетона для оценки длительной трещиностойкости, моделирующий годовой цикл температурно-влажностного воздействия, учитывающий климатические факторы района строительства;

- предложен показатель длительной трещиностойкости асфальтобетона, позволяющий определять снижение трещиностойкости асфальтобетона в процессе эксплуатации при воздействии заданных климатических факторов.

Достоверность результатов, содержащихся в диссертации, и рекомендаций обеспечена совокупностью экспериментальных исследований, выполненных на современном оборудовании и сходимостью полученных экспериментальных и расчетных данных.

Практическая значимость диссертационной работы заключается в следующем:

- предложенный показатель длительной трещиностойкости асфальтобетона позволяет на стадии строительства осуществлять подбор наиболее трещиностойкого асфальтобетона, предназначенного для укладки в верхний слой покрытия дорожной одежды;

- разработан метод лабораторных испытаний длительной трещиностойкости асфальтобетона с использованием стандартного оборудования;

- разработан расчетно-экспериментальный метод определения минимального количества циклов нагружения асфальтобетона до образования трещины с учетом комплексного воздействия климатических факторов и транспортной нагрузки в процессе эксплуатации, позволяющий прогнозировать развитие разрушения асфальтобетона в покрытии.

- предложены рекомендации по повышению длительной трещиностойкости асфальтобетона дорожного покрытия в условиях юга России;

-получен патент 2299417 РФ, МПК Б 01 N 3/32. Способ оценки усталости асфальтобетона при циклических динамических воздействиях / С. К.

Илиополов, Е. В. Углова, М. Г. Селезнев, О. В. Дровалева, П. С. Пляка, Б. В. Бессчетнов. - 2005122070/28; Заявлено 12.07.2005; Опубл. 20.05.2007. Бюл. № 14. Приоритет 12.07.2005. - С. 5.

На защиту выносятся:

- результаты экспериментальных и теоретических исследований влияния климатических факторов на длительную трещиностойкость асфальтобетона дорожных покрытий;

- метод лабораторных испытаний для исследования изменения длительной трещиностойкости асфальтобетона в верхнем слое покрытий с учетом воздействия климатических факторов.

Реализация работы

Результаты исследований внедрены при капитальном ремонте участков автомобильной дороги III технической категории «г. Азов - с. Александрова -ст. Староминская» (км 17+500 - 22+000), находящейся на балансе ГУП РО «Азовское ДРСУ» в 2006 году с предложением по введению улучшающей полимерной добавки регранулята полимерного этилен-пропилена (РПЭП).

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы представлялись и обсуждались на Международных научно-практических конференциях "Строительство" (Ростов-на-Дону, 2005, 2006, 2007, 2009 и 2010), на 3-й Всероссийской научно-технической конференции молодых учёных, аспирантов и студентов «Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог. Охрана окружающей среды» (г. Пермь, 2005), на Международной научно-технической конференции «Современные технологии и материалы в дорожном хозяйстве» (г. Харьков, 2006).

Публикации

По теме диссертационных исследований опубликованы 10 печатных работ, в том числе 2 публикации в журналах, рекомендованных ВАК. Получен патент на изобретение.

Структура и объем диссертации

Работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка использованной литературы из 164 наименований, из них 24 на иностранных языках, содержит 199 с. машинописного текста, 38 рисунков, 36 таблиц и 2 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность данной работы, охарактеризованы ее научная новизна и практическая значимость.

В первой главе проведен обзор и исследованы факторы, влияющие на трещиностойкость асфальтобетона дорожных покрытий в климатических условиях юга России.

Влияние климатических факторов на изменение физико-механических свойств асфальтобетонов и их компонентов в процессе эксплуатации исследовали A.C. Колбановская, Е.В Углова, А.Р. Давыдова, Б.Г. Печеный, Г. Абрагам, И.В. Королев, В.В. Михайлов, Ю.И. Калгин, A.C. Хромов, В.А. Марьев, М. Иванськи и др.

Вопросы оценки трещиностойкости асфальтобетона в покрытии в условиях II, III дорожно-климатических зон и способам ее повышения рассмотрены в работах И.М. Руденской, H.A. Медведковой, A.M. Кривийского, А.Г. Малофеева, Г.С. Бахраха, И.Л. Корчинского, A.M. Богуславского, Л.Б. Гезенцвея, Н.В. Горелышева, Ю.Е. Никольского, Б.С. Радовского, Н.М. Распопова, В.В. Мозговой, И.А. Рыбьева, А.О. Салля, И.К. Яцевича, О.Г. оабака, Т.Н. Калашниковой, A.M. Щербакова и др.

На основе всестороннего анализа результатов исследований установлено, что снижение трещиностойкости асфальтобетона в покрытии в условиях юга России обусловлено комплексом факторов:

- снижением деформативных свойств асфальтобетона вследствие ускоренного старения битумов повышенной вязкости, широко применяемых в южном регионе для повышения устойчивости асфальтобетонного покрытия к колееобразованию;

- многократным деформированием слоя асфальтобетона вследствие перепада температур (на юге России среднее количество переходов через О °С в год составляет от 80 до 90 циклов);

- развитием усталостных разрушений при воздействии транспортных нагрузок.

Вследствие этого, при оценке трещиностойкости асфальтобетона дорожных покрытий автомобильных дорог в южных районах России целесообразно учитывать комплексное действие климатических факторов, обуславливающих ускоренное старение вяжущего, и механических факторов, вызванных динамическим воздействием транспортных средств.

Во второй главе описаны факторы, влияющие на разрушение асфальтобетона, и механизмы воздействия внешних сил на его структуру. Рассмотрены механизмы повышения трещиностойкости асфальтобетона. Предложен показатель длительной трещиностойкости асфальтобетона, который определяется климатическими условиями работы покрытия и свойствами асфальтобетона, позволяющий оценивать изменение физико-механических характеристик асфальтобетона в процессе эксплуатации.

Трещиностойкость как комплексная характеристика асфальтобетона отражает совокупность изменения прочностных, деформационных и также физических и физико-химических свойств под влиянием внешних и внутренних факторов.

Основными внешними факторами, влияющими на трещиностойкость, структуру и свойства асфальтобетона, являются:

- механические - характер, величина и интенсивность воздействия на покрытие полезных эксплуатационных нагрузок;

- температурные - температура воздуха и, следовательно, колебания температуры асфальтобетона в покрытии;

- водная среда;

- воздушная среда;

- солнечная радиация.

Согласно техническим условиям, действующим в настоящее время, трещиностойкость асфальтобетона из горячих смесей оценивают по пределу прочности на растяжение при расколе при температуре О °С и скорости деформирования 50 мм/мин для асфальтобетонов. При этом показатель прочности на растяжение при расколе имеет следующие недостатки:

- образование трещин на покрытии связано не только с прочностью асфальтобетона на растяжение при расколе, но и с величиной растягивающих напряжений в асфальтобетоне при эксплуатации, которые не учитываются;

- испытание асфальтобетона проводится при температуре и скорости деформирования, не характерной для работы его в условиях зимнего периода;

- при использовании этого показателя не учитываются реологические свойства асфальтобетона;

- невозможность определения влияния климатических воздействий на трещиностойкость материала в процессе эксплуатации при использовании прочности на растяжение при расколе.

Результаты исследований, выполненных в нашей стране и за рубежом, свидетельствуют о прямой связи свойств используемых вяжущих, значений модулей упругости материалов дорожной одежды, прочности асфальтобетона и напряжений, возникающих при воздействии внешних и внутренних факторов, с трещиностойкостью асфальтобетона в покрытии в процессе эксплуатации.

Исследователи Ю.Е. Никольский, А.О. Салль, Л.С. Губач, И.П. Шульгинский установили, что трещиностойкость асфальтобетонного покрытия существенно зависит от способности асфальтобетона служить в области обратимых деформаций, от его жесткости, которая характеризуется значениями модуля упругости и прочностью асфальтобетона на растяжение при расколе. Они предложили учитывать температурную трещиностойкость покрытия в холодный период года показателем трещиностойкости асфальтобетона:

ГО

= -Т , (1)

где Яр - предел прочности на растяжение при расколе при температуре О °С и скорости деформирования 50 мм/мин, МПа; Е - динамический модуль упругости асфальтобетона, МПа.

Прочность асфальтобетона определяет в основном его энергетическую емкость: чем больше прочность, тем больше энергии необходимо затратить для его разрушения и тем устойчивее, в том числе к трещинообразованию, он будет. Следовательно, для повышения трещиностойкости необходимо стремиться к увеличению прочности асфальтобетона на растяжение.

Модуль упругости определяет величину растягивающих напряжений в асфальтобетонном покрытии: чем больше величина напряжений, тем больше опасность разрушения покрытия. В связи с этим для повышения трещиностойкости необходимо стремиться к уменьшению модуля упругости асфальтобетона в области низких температур.

Следует отметить, что значение показателя трещиностойкости асфальтобетона учитывает энергетическую емкость и величину растягивающих напряжений в асфальтобетоне покрытия на момент строительства.

Однако представленный показатель никаким образом не учитывает отрицательное воздействие факторов: водной среды, циклов замораживания -оттаивания, и, главное, старение асфальтобетона под действием высокой температуры, солнечной радиации и воздушной среды, которые ведут к изменению физико-механических свойств асфальтобетона в процессе эксплуатации.

Оценивать изменение физико-механических характеристик асфальтобетона в процессе эксплуатации предлагается показателем длительной трещиностойкости асфальтобетона, представляющим отношение предела прочности асфальтобетона на растяжение при изгибе к его модулю упругости с учетом климатических условий эксплуатации. То есть, на этапе строительства следует учитывать изменение показателя трещиностойкости асфальтобетона в течение всего срока его эксплуатации в покрытии, моделируя климатические факторы в лабораторных условиях:

К1Р:

'О

Е

(2)

где Я1тг ~ изменение предела прочности на растяжение при изгибе при температуре 0 °С и скорости деформирования 50 мм/мин в процессе циклов климатического воздействия, моделирующих режимы эксплуатации асфальтобетона в заданном районе строительства, МПа; Е1 - изменение динамического модуля упругости асфальтобетона в процессе циклов климатического воздействия, моделирующих режимы эксплуатации асфальтобетона в заданном районе строительства, МПа.

Следовательно, значение Ктр 1 определяется климатическими условиями работы покрытия и свойствами асфальтобетона.

Таким образом, чем больше показатель длительной трещиностойкости асфальтобетона, тем больше его трещиностойкость в дорожном покрытии.

На степень трещиностойкости асфальтобетона покрытий оказывает влияние состав и разновидность плотного асфальтобетона. К основным характеристикам его состава относятся: количество минеральной смеси, фактическое отношение количества битума к минеральной части и, в особенности, к количеству минерального порошка, крупность зерен в минеральной смеси. В настоящее время в верхние слои покрытия для увеличения их транспортно-эксплуатационных характеристик активно вводят различные модифицирующие добавки. Наиболее распространены добавки, применяющиеся в строительстве асфальтобетонных покрытий, на основе полимеров и поверхностно-активных веществ (ПАВ).

В связи с ускоренным снижением деформативных свойств верхнего слоя асфальтобетона покрытий на юге России, обусловленным старением битума, происходящим под действием высоких положительных температур, предлагается использовать в битуме ингибиторы старения. Известно, что основной механизм действия ингибиторов старения - это торможение цепных реакций окисления путем дезактивации активных центров. Введение ингибитора старения в битум позволит повысить устойчивость битумов, содержащих большое количество реакционноактивных свободных радикалов, ингибировать реакции полиоксиконденсации и полимеризации в условиях эксплуатации битума в покрытиях, что приведет к повышению их длительной трещиностойкости.

Выполненный анализ позволил сформулировать гипотезу - повысить длительную трещиностойкость асфальтобетона покрытий можно путем введения модифицирующих добавок: ингибиторов, дезактивирующих свободные радикалы в битуме с обрывом цепных реакций; поверхностно - активных веществ, препятствующих образованию в битуме жесткой структурной сетки из асфальтенов и ограничивающих их участие в реакциях с кислородом; полимеров, которые формируют пространственную полимерно - армирующую решетку в битуме, снижая концентрацию напряжений в битумных пленках.

Применение модифицирующих добавок в битуме положительно влияет на физико-механические свойства асфальтобетонов, тем не менее, необходимо провести экспериментальные работы, направленные на изучение действия добавок с позиции длительной трещиностойкости дорожных асфальтобетонов в процессе эксплуатации.

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований длительной трещиностойкости асфальтобетонов дорожных покрытий. Разработана методика лабораторных испытаний образцов асфальтобетона для исследования изменения физико-механических показателей верхнего слоя асфальтобетонного покрытия в климатических условиях юга России. Предложен метод оценки трещиностойкости асфальтобетона покрытий с учетом комплексного воздействия факторов на автомобильные дороги в процессе эксплуатации. Изложены результаты проведенных экспериментальных исследований асфальтобетонов верхних слоев дорожных конструкций, приготовленных с использованием модифицирующих добавок.

Для учета воздействия климатических факторов на асфальтобетонные покрытия разработана методика лабораторных испытаний асфальтобетонных образцов, состоящая из трех стадий:

- на первой стадии моделируется воздействие на асфальтобетонное покрытие климатических факторов, соответствующих летнему периоду эксплуатации.

Выдерживание образцов в сушильном шкафу с циркуляцией воздуха при температуре 85 °С имитирует долговременный процесс старения верхнего слоя асфальтобетонного покрытия в процессе эксплуатации. По методике В.И. Братчуна рассчитано эквивалентное время старения вяжущего в образцах асфальтобетона, за которое в верхнем асфальтобетонном слое покрытия на юге России произойдут годовые изменения, которое соответствует 72 часам;

- вторая стадия - насыщение образцов асфальтобетона водой под вакуумом и выдерживание их в воде в течение 52 часов. Таким образом, моделируется осенне-весенний период;

- третья стадия состоит в моделировании зимнего периода эксплуатации, когда водонасыщенные асфальтобетонные образцы подвергаются попеременным циклам замораживания и оттаивания.

Таким образом, образцы (балочки размером 40x40x160 мм) после прогрева выдерживали одни сутки в нормальных температурно - влажностных условиях, затем образцы, насыщенные в вакуумной установке, выдерживали в течение 52 часов в воде. По окончании моделирования осеннее - весеннего периода образцы подвергали 10 циклам попеременного замораживания (4 часа при - 20 °С) и оттаивания (4 часа при + 20 °С).

После установленного количества циклов замораживания - оттаивания определяли изменение физико-механических показателей асфальтобетона.

Схема моделирования климатических факторов, имитирующая один условный год эксплуатации при испытании асфальтобетона верхнего слоя покрытия, представлена на рисунке 1.

Изучение влияния климатических факторов на изменение свойств асфальтобетона покрытий заключалось в определении предела прочности на растяжение при изгибе (скорость плиты пресса 50 мм/мин), прочности на сжатие (скорость плиты пресса 3 мм/мин), водонасыщения и плотности.

Экспериментальные исследования проводились на мелкозернистом плотном асфальтобетоне типа «Б» (с максимальным размером зерен минерального материала 12,5 мм)-наиболее распространенном типе асфальтобетона для верхних слоев покрытия.

В связи с тем, что климатические условия юга России способствуют развитию пластических деформаций покрытия, при производстве дорожно-строительных работ для устранения данной проблемы активно используются битумы вязких марок БНД 40/60 и БНД 60/90. Необходимо установить изменения свойств битумов и определить битум, наиболее подверженный старению в процессе эксплуатации.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ОБРАЗЦОВ

I стадия ЛЕТНИЙ ПЕРИОД ЭКСПЛУАТАЦИИ

Выдерживание образцов в сушильном шкафу с циркуляцией воздуха в течение 72 часов при температуре 85 "С

II стадия ОСЕННЕ-ВЕСЕННИЙ ПЕРИОД ЭКСПЛУАТАЦИИ

Насыщение образцов водой в течение 52 часов

III ЗИМНИЙ ПЕРИОД

стадия' ЭКСПЛУАТАЦИИ

Попеременное замораживание и оттаивание (10 циклов) при температурах: + 20 °С - 4 часа - 20 °С - 4 часа

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОБРАЗЦОВ АСФАЛЬТОБЕТОНА

Определяемые показатели:

- предел прочности на растяжение при изгибе;

- предел прочности при сжатии;

- плотность;

- водонасыщение._

Рисунок 1-Методикалабораторных испытаний асфальтобетонных образцов, учитывающая воздействие климатических факторов на верхний асфальтобетонный слой покрытия Для объективного анализа физико-механических характеристик органических вяжущих определены показатели температуры хрупкости и размягчения, пенетрации при температуре +25 °С, растяжимости при +25 °С в процентном отношении (таблица 1) после прогрева битума в тонком слое в течение 6 часов при температуре 165 °С.

Таблица 1 - Изменение свойств битумов марок БНД 40/60 и БНД 60/90 вследствие

Наименование Изменение показателя, %

пенетрации температуры растяжимости

размягчения хрупкости

Битум марки БНД 40/60 -25,4 -43 -17 -28,5

Битум марки БНД 60/90 -20,3 -35 -11 -23,3

Анализ результатов показывает, что наибольшие изменения характеристик произошли в битуме марки БНД 40/60. Таким образом, на юге России наиболее целесообразно при строительных работах применять битум марки БНД 60/90 с точки зрения сопротивления старению.

Поэтому в качестве эталонного вяжущего для изготовления образцов асфальтобетона в работе принят битум марки БНД 60/90.

С целью повышения длительной трещиностойкости асфальтобетонов в эталонный битум вводили модифицирующие добавки в процентном содержании от массы вяжущего материала. В процессе исследования установлены оптимальные дозировки добавок, которые обеспечивают максимальную прочность асфальтобетона на сжатие при температуре 20 °С. Физико-механические показатели органических вяжущих приведены в таблице 2:

- битум БНД 60/90 + 5,5% полимерной добавки регранулят полимера этилен-пропилена («РПЭП»);

- битум БНД 60/90 + 0,4% поверхностно активного вещества «КАДЭМ-ВТ»;

- битум БНД 60/90 + 4% ингибитора старения «Технический углерод».

Таблица 2 - Физико-механические показатели органических вяжущих

Наименование показателя ^^ ^^ Вид ^^ органического ^^ вяжущего Нормы для битума БНД 60/90 БНД 60/90 БНД 60/90 +

5,5% «РПЭП» 0,4% «КАДЭМ-ВТ» 4% «Технический углерод»

Глубина проникания иглы пенетрометра, 0.1 мм при температуре: +25°С 0°С 61-90 Не менее 20 67 23 46 20 64 22 66 23

Растяжимость, см, при +25 С Не менее 55 >150 16,5 >150 >150

Растяжимость, см, при +0 С Не менее 3,5 4,7 5,1 4,9 4,7

Температура размягчения, С Не ниже 47 48 53 48 48

Изменение температуры размягчения после прогрева, °С Не более 5 4 5 4 4

Температура хрупкости, "С Не выше -15 -18 -20 -20 -19

Температура вспышки, "С Не ниже 230 265 270 258 260

Эластичность, % - - 54,2 - -

Результаты изменения прочности асфальтобетона на растяжение при изгибе в процессе климатических воздействий представлены на рисунке 2.

Для подтверждения результатов, полученных в лабораторных условиях, установлены изменения физико-механических показателей образцов асфальтобетона из верхнего слоя эксплуатируемого дорожного покрытия.

9.00

8,00

7,00

6.00

с 5,00 £

а 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00

0 1 23456799 10 11 12

Циклы климатических воздействий

—•—БНД 60/90 -БНД 60/90+«РПЭП» -♦—БНД 60/90+«КАДЭМ-ВТ» -А-БНД 60/90+«Технический углерод»

Рисунок 2 - Изменение прочности асфальтобетона на растяжение при изгибе при температуре 0°С и скорости плиты пресса 50 мм/мин

На выбранных участках городских дорог с различным сроком эксплуатации произведен отбор образцов-кернов асфальтобетона диаметром 100 мм из верхних слоев покрытий, устроенных из плотного мелкозернистого асфальтобетона типа «Б», приготовленного на битуме БНД 60/90. Исходный гранулометрический состав минеральной части исследуемых асфальтобетонов в покрытии автомобильных дорог на стадии строительства был практически одинаковый. В поперечном сечении отбор кернов осуществлялся на расстоянии 0,5 метра от бортового камня. Изменения предела прочности на растяжение при расколе в процессе эксплуатации показаны на рисунке 3.

6.50 ---------

16.19

6.00 |РЧг-----------

5.50 --^Д*?*------

. 5.00 -^¡¿Ю_______г--

к 4.оо------' : -

3.00---1---------------------------------п

2.50--1---------

0123456789

• Московская 4 Нансена ■ Н - Данченко ♦ Лесопарковая □ Портовая Время эксплуатации, годы Рисунок 3 - Изменение предела прочности асфальтобетона на растяжение при расколе в процессе эксплуатации

^6.19

5.25

14.93

4.14

3.27

I

Анализ методов отбора образцов из покрытия показал преимущество применения прибора для бурения, так как образцы имеют в своей основе форму

круга, что дает возможность на извлеченных образцах - кернах определить не только физические характеристики (плотность, водонасыщение), но и установить прочность на растяжение при расколе. Следует отметить, что определение данного параметра производится без нарушения структуры образцов переформовкой. При использовании других технических средств получить образцы подходящей геометрической формы для определения каких-либо механических показателей невозможно.

Получена корреляционная связь между прочностью образцов - балочек на изгиб и прочностью на растяжение при расколе образцов - цилиндров, приготовленных из горячей плотной мелкозернистой асфальтобетонной смеси типа «Б» на битуме БНД 60/90. Обработка результатов испытаний позволила рассчитать зависимость между прочностью образцов - балочек на изгиб и прочностью образцов - цилиндров на раскол (рисунок 4) с коэффициентом корреляции 0,922.

8.00

7.00

6.00

6.00

к

3.00

2.00 1.00 0.00

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7 00 S.00

R р, МПа

• серия Nb1 ■ серия N92 А серия №3 ■ серия №4 А серия №5

Рисунок 4 - Корреляция прочности асфальтобетона на растяжение при изгибе (образцов - балочек) и прочности асфальтобетона на растяжение при расколе (образцов - цилиндров)

Таким образом, сравнение характеристик эксплуатируемого асфальтобетона и образцов, приготовленных в лабораторных условиях, с учетом корреляционной связи между прочностью образцов - балочек на изгиб и прочностью на растяжение при расколе образцов - цилиндров, показывает, что предложенная методика лабораторных испытаний образцов асфальтобетона учитывает изменения физико - механических показателей верхнего асфальтобетонного слоя покрытия при климатическом воздействии в процессе эксплуатации.

!

«î^ к

К„оР = 0.92

j R «r=F р-0.969 j

На основе экспериментальных данных исследований асфальтобетона типа «Б» на битуме БНД 60/90 как с модифицирующими добавками, так и без них рассчитаны функции изменения показателя длительной трещиностойкости под действием климатических воздействий (рисунок 5).

-•-БНД 60/90 -БНД 60/90+*РПЭП» —♦—БНД 60/90+«КАДЭМ-ВТ» -*-БНД 60/90+«Технический углерод»

Рисунок 5 - Влияние климатических факторов на изменение показателя длительной трещиностойкости асфальтобетонов в лабораторных условиях Из графика видно (рисунок 5), что наименьшей трещиностойкостью обладает асфальтобетон на битуме марки БНД 60/90 без улучшающих добавок, а наибольшее значение показателя длительной трещиностойкости в процессе циклов климатического воздействия имеет асфальтобетон, в составе которого применяется «РПЭП». Следовательно, трещиностойкость асфальтобетонного дорожного покрытия при введении в состав вяжущего «РПЭП» будет значительно выше, чем при использовании других исследуемых улучшающих добавок.

Анализ графика (рисунок 5) показывает, что в процессе воздействия климатических факторов на асфальтобетонные образцы происходит закономерное уменьшение показателя длительной трещиностойкости (Ктр Т), причем наибольшее изменение этого показателя от общего снижения наблюдается за первые 3 цикла климатического воздействия (таблица 3).

Таблица 3 - Изменение показателя длительной трещиностойкости за 3 цикла климатического воздействия от общего снижения_

Циклы климатических воздействий Изменение К„ф' от общего снижения, в зависимости от вида органического вяжущего, %

БНД 60/90 + «Технический углерод» БНД 60/90 БНД 60/90+ «КАДЭМ-ВТ» БНД 60/90+ «РПЭП»

0-3 -52,1 -62,5 -57,1 -58,7

3-12 -47,9 -37,5 -42,9 -41,3

На основе функций (рисунок 5) рассчитана скорость снижения показателя длительной трещиностойкости асфальтобетонов под действием климатических факторов (рисунок 6).

Рисунок 6 - Скорость снижения показателя длительной трещиностойкости

под действием климатических факторов Следует обратить внимание на минимальную скорость снижения показателя длительной трещиностойкости асфальтобетона с «Техническим углеродом» по сравнению с исследуемыми составами (рисунок 6). Минимальная скорость снижения показателя длительной трещиностойкости асфальтобетона с «Техническим углеродом», скорее всего, обусловлена замедлением процесса старения вяжущего. На это указывают проведенные исследования органических вяжущих (рисунок 7) методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР).

Исследования спектра ЭПР органических вяжущих показало, что концентрация свободных связей углерода в ароматической структуре асфальтенов и парамагнитных частиц при введении в битум «Технического углерода» ниже в 2 раза по сравнению с интенсивностью спектра ЭПР «эталонного» битума марки БНД 60/90 (рисунок 7).

Проведенные исследования подтверждают способность «Технического углерода» дезактивировать свободные радикалы, содержащиеся в битуме. Снижение количества свободных радикалов в битуме повышает устойчивость к старению и способствует сохранению эластичности битумных пленок, что положительно влияет на трещиностойкость асфальтобетона.

Несмотря на значительное снижение показателя длительной трещиностойкости асфальтобетона с «РПЭП» в начальный период климатических воздействий его значения максимальны из исследованных составов. Это обеспечивается высокой прочностью асфальтобетона на растяжение, обусловленной армирующим действием «РПЭП» на эталонный битум.

Значительное повышение адгезии вяжущего к минеральному материалу катион - активной добавкой «КАДЭМ-ВТ» обеспечивает увеличение прочности на растяжение асфальтобетона, что обуславливает более высокое значение показателя длительной трещиностойкости в начальный период. Но эффект адгезии краткосрочный, так как в процессе климатических воздействий происходит расшатывание структуры асфальтобетона под действием многократных циклов замораживания - оттаивания, что приводит к снижению прочности асфальтобетона и, кроме того, «КАДЭМ-ВТ» в составе битума обладает недостаточной стойкостью к старению. В результате, значительно снижается показатель длительной трещиностойкости и, как видно из рисунка 5, после 3 циклов климатического воздействия показатель ниже, чем у асфальтобетона с «Техническим углеродом». Скорость снижения показателя длительной трещиностойкости асфальтобетона, имеющего в своем составе «КАДЭМ-ВТ», также выше, чем у асфальтобетона с «Техническим углеродом». Таким образом, битум с добавкой «КАДЭМ-ВТ» характеризуется меньшей устойчивостью к климатическим воздействиям.

График изменения показателя длительной трещиностойкости асфальтобетонов (рисунок 5) от 3 до 12 циклов климатического воздействия, показывает, что исследуемые составы достаточно устойчиво работают в анализируемом интервале, то есть скорость снижения показателя длительной трещиностойкости асфальтобетонов, приготовленных с использованием различных вяжущих, имеют сопоставимые значения (рисунок 6).

Следовательно, оценить длительную трещиностойкость того или иного материала можно, зная функцию показателя длительной трещиностойкости и, соответственно, скорость снижения в процессе трех циклов климатического воздействия.

В четвертой главе предложен метод определения минимального количества циклов до образования трещин в асфальтобетоне покрытия с учетом климатических факторов и транспортной нагрузки. Выполнена оценка

экономической эффективности мероприятий по обеспечению длительной трещиностойкости асфальтобетона покрытия.

В результате проведенных исследований предложен расчетно-экспериментальный метод определения минимального количества циклов погружения до образования трещины в асфальтобетоне с учетом воздействия факторов на дорожные покрытия в процессе эксплуатации (рисунок 8):

- на первом этапе моделируется изменение прочности на растяжение при изгибе (/?,„,, ) и модуля упругости (ЕцтТ) асфальтобетона верхнего слоя дорожного покрытия в процессе циклов климатического воздействия, моделирующих режимы эксплуатации асфальтобетона в заданном районе строительства;

- на втором этапе рассчитывается изменение растягивающих напряжений (Срасч1) в течение Т лет эксплуатации, возникающих в верхнем слое асфальтобетона, при учете изменения модуля упругости, транспортных нагрузок, конструкции дорожной одежды, температурного режима работы дорожного покрытия;

- на третьем этапе производится расчет минимального количества циклов до образования трещины в асфальтобетоне покрытия при воздействии факторов (транспортных нагрузок и климатических условий) по формуле, предложенной А.О. Салль:

' Т

(3)

ы1 =

г

расч у

где - прочность асфальтобетона на растяжение при изгибе при

температуре О °С и скорости деформирования 50 мм/мин после климатических воздействий Т лет эксплуатации, МПа; арасч 7 - растягивающие напряжения МПа; п - константа, характеризующая усталостные свойства материала.

Проведено сопоставление результатов расчетных значений количеств циклов до появления трещин в асфальтобетоне покрытия с результатами экспериментальных исследований, выполненных на установке усталостного разрушения (патент №2299417 от 20.05.2007г.).

Расчетная усталостная трещиностойкость верхнего слоя асфальтобетона типа «Б», приготовленного на битуме БНД 60/90, по расчетно-экспериментальному методу определения минимального количества циклов нагружения до образования трещины в асфальтобетоне с учетом комплексного воздействия факторов на дорожные покрытия в процессе эксплуатации, составила:

= // 529 577.

Экспериментально оценено максимальное количество приложений, которое выдержит асфальтобетон в покрытии в процессе эксплуатации при повторяющихся динамических нагрузках от автомобильного транспорта до образования трещины методом вынужденных синусоидальных колебаний, заключающимся в нагружении асфальтобетонного образца переменной силой.

I Мс

I и

Моделирование изменения прочности (Яитм) и модуля упругости (£&<«) асфальтобетона при климатических воздействиях Тп«т эксплуатации

к

я:,

1_

I этап

-1

Расчет растягивающих напряжений

0Тг

Транспортные нагрузки

Конструкция дорожной одежды

Расчет температурных растягивающих напряжений

Температурный режим работы дорожного покрытия

<71 = 0Л<Г

II этап

I- ;- - Н

Расчет максимального количества циклов до образования трещины А1Т(о^)

III этап^

Рисунок 8 - Алгоритм определения минимального количества циклов погружения до появления трещин в асфальтобетоне покрытия с учетом климатических воздействий и транспортных нагрузок По результатам лабораторных испытаний образцов-балочек на установке усталостного разрушения, определена экспериментальная усталостная трещиностойкость плотного мелкозернистого асфальтобетона типа «Б», приготовленного на битуме БНД 60/90. Среднее арифметическое число циклов усталостной трещиностойкости:

Ижжр = 12 341 752. Отклонение результатов расчетных количеств циклов до образования трещин в асфальтобетоне покрытия с учетом комплексного воздействия факторов от экспериментальных значений составляет 6,58%, что достаточно для практического применения.

Выполнена оценка эффективности мероприятий по обеспечению длительной трещиностойкости асфальтобетонов при заданных климатических воздействиях с использованием модифицирующих добавок: полимерных, поверхностно-активных веществ, ингибиторов старения.

Итоги расчета количества циклов до появления трещин в асфальтобетоне покрытия с учетом 3 лет эксплуатации в климатических условиях юга России представлены на рисунке 9.

1.50Е+06

С уттим 3-х лет эксплуатации а климатических условиях юга России □ БНД 60/90 ЕЗПБВ 60/90 И БНД 60/90+ПАВ В БНД 60/90 + Ингибитор старения

Рисунок 9 -Количество циклов нагружения до образования трещин в асфальтобетоне покрытия, эксплуатируемого в IVдорожно-климатической зоне Для определения влияния модифицирующих добавок на трещиностойкость установлено отношение количества циклов до образования трещин модифицированных асфальтобетонов (7V,) относительно эталонного (AQ асфальтобетона на битуме БНД 60/90 (таблица 4).

Таблица 4 - Отношение количества циклов до образования трещин модифицированных

Отношение количества циклов до образования

Составы асфальтобетонов на органических вяжущих трещин

Без учета После 3 лет эксплуатации

климатических в климатических условиях

воздействий юга России

БНД 60/90 1.00 1.00

БНД 60/90 + «РПЭП» 2.94 1.79

БНД 60/90 + «КАДЭМ-ВТ» 1.73 1.32

БНД 60/90 + «Технический углерод» 1.00 1.55

Результаты расчета показывают, что при исследованиях без учета климатических воздействий при введении в состав асфальтобетона «РПЭП» и «КАДЭМ-ВТ» количество циклов до образования трещин в асфальтобетонах существенно увеличивается по сравнению с эталонным асфальтобетоном: для асфальтобетона, приготовленного с «РПЭП», - в 2,94 раза (за счет образования надмолекулярной полимерной решетки, повышающей устойчивость асфальтобетона к усталостным процессам), для асфальтобетона с «КАДЭМ-ВТ» — в 1,73 раза (вследствие улучшения адгезии битума к минеральным материалам). При введении в асфальтобетон «Технического углерода» количество циклов нагружения до появления трещины не изменяется, так как влияние «Технического углерода» на свойства асфальтобетона на стадии строительства незначительно.

Оценка количества циклов нагружения асфальтобетона до появления трещин после климатического воздействия (таблица 4) показала, что эффективность «РПЭП» и «КАДЭМ-ВТ» снижается (NPron/N3=l,79; Nkaä3m/N3=1,32), а влияние «Технического углерода» - существенно повышается (NTex.y„/N3=l,55).

Несмотря на введение «РПЭП» в состав асфальтобетона, которое приводит к упрочнению дисперсной системы битум - минеральный порошок и к повышению прочности асфальтобетона, количество циклов до появления трещин после воздействия климатических факторов снижается. Это объясняется большим количеством свободных связей, которые уменьшают устойчивость к старению (увеличению вязкости и хрупкости) вяжущего, а также снижению эластичности битумных пленок.

При введении «КАДЭМ-ВТ» увеличивается сцепление вяжущего с минеральным материалом, снижается проникание кислорода воздуха и водной среды в асфальтобетон, что несколько затормаживает старение битума. Однако в процессе моделирования климатических воздействий происходит интенсивное расшатывание структуры асфальтобетона, в результате чего молекулы «КАДЭМ-ВТ» не ограничивают участие масел и смол в реакциях с кислородом и не препятствуют образованию в битуме асфальтенов, что приводит к снижению количества циклов до образования трещин в асфальтобетоне.

Применение «Технического углерода» в асфальтобетоне позволяет в 1,55 раза замедлить интенсивность снижения циклов до появления трещин по сравнению с асфальтобетоном без модифицирующих добавок. При моделировании климатических воздействий это происходит вследствие торможения цепных реакций окисления путем дезактивации активных центров.

На основе анализа результатов исследований разработаны рекомендации, позволяющие за счет повышения эффективности проектных решений обеспечить длительную трещиностойкость асфальтобетона в покрытии с учетом особенностей деформирования покрытий при климатических и динамических воздействиях. Одним из решений является применение модифицирующих добавок в асфальтобетоне верхнего слоя покрытия.

Выполнен расчет экономической эффективности эксплуатации верхнего слоя покрытия на автомобильной дороге II технической категории протяженностью 1 км (9000 м2) в год при использовании «Технического углерода», «КАДЭМ-ВТ» и «РПЭП». Эффект от внедрения составит 131 580, 91 980 и 225 180 руб. соответственно.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Установлены факторы снижения трещиностойкости асфальтобетона дорожных покрытий в процессе эксплуатации, обусловленные условиями юга России: ухудшение деформативных свойств асфальтобетона вследствие ускоренного старения битумов повышенной вязкости, ослабление структурных связей в асфальтобетоне вследствие большого количества циклов замораживания - оттаивания.

2. Предложен показатель длительной трещиностойкости асфальтобетона - отношение предела прочности на растяжение к модулю упругости асфальтобетона, определяемый в лабораторных условиях после заданного числа циклов климатического воздействия, моделирующих режимы эксплуатации асфальтобетона в данном районе строительства.

3. Разработан новый метод оценки длительной трещиностойкости асфальтобетона, позволяющий моделировать климатические факторы годового цикла: прогрев образцов асфальтобетона при расчетной температуре, водонасыщение и замораживание - оттаивание в течение заданного периода.

4. Установлено, что наибольшее снижение показателя трещиностойкости в лабораторных условиях наблюдается в течение 3 циклов климатического воздействия, что является минимальным необходимым для учета влияния климатических факторов на трещиностойкость асфальтобетона.

5. Разработан расчетно-экспери ментальный метод определения минимального количества циклов нагружения асфальтобетона до образования трещины с учетом климатических факторов и транспортной нагрузки. Сопоставление результатов расчетных значений циклов до появления трещин асфальтобетона покрытия и результатов экспериментальных исследований, выполненных на установке усталостного разрушения, показало достаточную сходимость результатов.

6. Теоретические и экспериментальные исследования длительной трещиностойкости асфальтобетона с учетом климатических воздействий на юге России показали целесообразность использования «Технического углерода», замедляющего процессы старения вяжущего, и полимерных модификаторов, повышающих прочность на растяжение асфальтобетона. Введение «РПЭП» и «Технического углерода» в верхний слой асфальтобетона покрытия повышает межремонтный срок службы в 1,8 и 1,5 раза соответственно.

7. Предложены рекомендации по обеспечению длительной трещиностойкости асфальтобетона дорожного покрытия на стадии строительства с учетом климатических факторов.

8. Экономическая эффективность рекомендаций по повышению длительной трещиностойкости асфальтобетона в покрытии обеспечивается за счет увеличения межремонтных сроков покрытия. Расчет экономии затрат в процессе устройства и эксплуатации верхнего слоя покрытия на автомобильной дороге II технической категории протяженностью 1 км (9000 м2) в год при использовании «Технического углерода», «КАДЭМ-ВТ» и «РПЭП» составит 131 580, 91 980 и 225 180 руб. соответственно.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНЫ В ПУБЛИКАЦИЯХ:

Публикации в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендуемых ВАК РФ

1. Бессчетнов, Б. В. Исследования динамического напряженно-деформированного состояния дорожных конструкций для оценки их работоспособности / Б. В. Бессчетнов // Известия ОрелГТУ. Сер. Строительство. Транспорт. - 2008. - №2/18. - С. 82 - 87.

2. Бессчетнов, Б. В. Влияние погодно - климатических факторов на усталостную долговечность асфальтобетона / Б. В. Бессчетнов, Е. В. Углова // Известия вузов. Сер. Строительство. - 2009. - №7. - С. 70 - 76.

Публикации в других научных изданиях

3. Бессчетнов, Б. В. Мониторинг напряженно-деформированного состояния дорожных конструкций при динамическом воздействии транспортных средств / Б. В. Бессчетнов, М. А. Николенко // Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог. Охрана окружающей среды: мат-лы 3-й Всерос. научн.-технич. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов. - Пермь: ПГТУ, 2005. - С. 114 - 117.

4. Бессчетнов, Б. В. Мониторинг НДС элементов системы на стационарном пункте наблюдения / С. К. Илиополов, Е. В. Углова, Б. В. Бессчетнов // «Строительство - 2005»: мат-лы Междунар. научн.-практич. конф. - Ростов-на-Дону: РГСУ, 2005. - С. 47 - 49.

5. Бессчетнов, Б. В. Связь вибрационных характеристик элементов системы «дорожная конструкция - грунт» с ТЭС АД / Е. В. Углова, Б. В. Бессчетнов // «Строительство - 2006»: мат-лы Междунар. научн.-практич. конф. - Ростов-на-Дону: РГСУ, 2006. - С. 39 - 41.

6. Бессчетнов, Б. В. Особенности динамического воздействия многоосных транспортных средств на дорожные конструкции / Е. В. Углова, Б. В. Бессчетнов // Современные технологии и материалы в дорожном хозяйстве: материалы Междунар. науч.-практ. конф. - г. Харьков, 2006. -С. И -13.

7. Бессчетнов, Б. В. Мониторинг вибрационных характеристик элементов системы «дорожная конструкция - грунт» / Б. В. Бессчетнов // Известия Ростовского государственного строительного университета. - 2006. -№ 10-С. 377- 378.

8. Бессчетнов, Б. В. О результатах совместных российско-немецких научных исследований эксплуатационных свойств асфальтобетонов / Б. В. Бессчетнов, Е. М. Баранова, Д. А. Николенко // «Строительство - 2007»: мат-лы Междунар. научн.-практич. конф. - Ростов-на-Дону: РГСУ, 2007. - С. 21-22.

9. Бессчетное, Б. В. Оценка усталостной долговечности асфальтобетона с учетом погодно-климатических факторов / Б. В. Бессчетнов, М. А. Проданов // «Строительство - 2009»: мат-лы Междунар. научн.-практич. конф. - Ростов-на-Дону: РГСУ, 2009. - С. 20 - 21.

10. Бессчетнов, Б. В. Обеспечение длительной трещиностойкости асфальтобетона дорожных покрытий в климатических условиях юга России / Б. В. Бессчетнов, Е. В. Углова // «Строительство - 2010»: мат-лы Междунар. научн.-нрактич. конф. - Ростов-на-Дону: РГСУ, 2010. - С. 24 - 25.

Патенты на изобретения

11. Пат. 2299417 РФ, МПК в 01 N 3/32. Способ оценки усталости асфальтобетона при циклических динамических воздействиях / С. К. Илиополов, Е. В. Углова, М. Г. Селезнев, О. В. Дровалева, П. С. Пляка, Б. В. Бессчетнов. - 2005122070/28; Заявлено 12.07.2005; Опубл. 20.05.2007. Бюл. № 14. Приоритет 12.07.2005. - С. 5.

Подписано в печать 9.09.10.

Формат 60x84 /16. Бумага писчая. Ризограф.

Уч. - изд. л. 1,7. Тираж 100 экз. Заказ 703.

Редакционно-издательский центр

Ростовского государственного строительного университета 344022, Ростов - на - Дону, ул. Социалистическая, 162.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ОБУСЛОВЛИВАЮЩИХ ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЕ АСФАЛЬТОБЕТОНА ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ

1.1 Усталостное трещинообразование асфальтобетона при воздействии транспортных нагрузок.

1.2 Температурное трещинообразование асфальтобетона дорожных покрытий.

1.3 Моделирование климатических факторов и усталостного разрушения асфальтобетона в лабораторных условиях.

1.4 Цели и задачи- исследований’.

ГЛАВА И. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ , ПОВЫШЕНИЯ

ДЛИТЕЛЬНОЙ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ АСФАЛЬТОБЕТОНА.

2.1 Трещиностойкость асфальтобетона.

2.2 Показатель длительной трещиностойкости асфальтобетона.

2.3 Повышение длительной трещиностойкости асфальтобетона.

2.4 Выводы по главе II.

ГЛАВА III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ АСФАЛЬТОБЕТОНА С УЧЕТОМ КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ И УСТАЛОСТНЫХ ПРОЦЕССОВ.

3.1 Характеристика материалов, используемых для исследования.

3.1.1 Характеристики минеральных материалов для асфальтобетонов, исследуемых в лабораторных условиях.

3.1.2 Характеристики модифицирующих добавок, используемых для повышения долговечности асфальтобетонных покрытий.

3.1.2.1 Регранулят полимерного этилен-пропилена

РПЭП»).

3.1.2.2 Поверхностно-активное вещество «КАДЭМ-ВТ».

3.1.2.3 Ингибитор старения - «Технический углерод».

3.1.3 Физико-механические показатели материалов, используемых для приготовления лабораторных образцов.

3.2 Методика исследований изменения физико-механических показателей органического вяжущего и асфальтобетона с учетом климатического воздействия.

3.2.1 Методика исследований изменения физикомеханических показателей органического вяжущего

3.2.2 Методика исследований изменения физикомеханических показателей асфальтобетона с учетом процессов воздействия климатических факторов в лабораторных условиях.

3.2.3 Методика исследований изменения физикомеханических показателей асфальтобетона дорожных покрытий на автомобильных дорогах в процессе эксплуатации.

3.3 Исследование изменения свойств органических вяжущих в процессе старения.

3.3.1 Анализ влияния процессов старения на изменение свойств битумов марок БНД 40/60 и БНД 60/90.•.

3.3.2 Влияние модификаторов различных групп на структуру и свойства битумов.

3.4 Влияние климатических факторов на трещиностойкость асфальтобетона верхнего слоя покрытия.

3.4.1 Оценка изменения физико-механических показателей образцов асфальтобетона при моделировании климатических факторов.

3.4.2 Исследования изменения физико-механических показателей верхнего слоя асфальтобетона покрытия в процессе эксплуатации.

3.4.3 Корреляционная связь между прочностью образцов-балочек на растяжение при изгибе и прочностью на растяжение при расколе образцов-цилиндров.

3.4.4 Исследование влияния климатических факторов на изменение свойств асфальтобетона верхнего слоя покрытия по критерию длительной трещиностойкости.

3.5 Выводы по главе III.

ГЛАВА IV. ПУТИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОЙ

ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ АСФАЛЬТОБЕТОНА^ В ПОКРЫТИИ С УЧЕТОМ КОМПЛЕКСНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ФАКТОРОВ ЮГА РОССИИ.

4.1 Методика оценки длительной трещиностойкости асфальтобетона в покрытии с учетом климатических факторов и транспортной нагрузки.

4.2 Оценка усталостной трещиностойкости асфальтобетона.

4.2.1 Установка усталостных испытаний асфальтобетонных материалов и ее основные технические характеристики.

4.2.2 Определение экспериментальной усталостной трещиностойкости асфальтобетонов на установке усталостных нагружений ИУ-01.

4.2.3 Сопоставление результатов экспериментальной и расчетной усталостной трещиностойкости асфальтобетона.

4.3 Рекомендации по повышению длительной трещиностойкости асфальтобетона в покрытии автомобильных дорог на стадии строительства.

4.4 Технико-экономическая эффективность использования результатов исследования.

4.4 Выводы по главе IV.

В настоящее время в России доминирующими среди усовершенствованных типов покрытий автомобильных дорог являются асфальтобетонные, фактические сроки службы которых зачастую ниже нормативных. Одной из основных причин преждевременного разрушения асфальтобетона в покрытии является образование трещин в процессе эксплуатации дорог. Трещины не только снижают несущую способность дорожной одежды, но и являются очагом для развития деформаций и разрушений покрытий автомобильных дорог.

Многолетние наблюдения за состоянием дорожных покрытий, на юге России показали, что через 3-5 лет эксплуатации- в них образуются поперечные трещины при колебании средних зимних температур в интервале от 0 до - 10 °С.

Известно, что образование поперечных трещин связано с климатическими условиями эксплуатации — низкими зимними температурами.

Проведенные исследования позволили установить, что ускоренное трещинообразование асфальтобетона в покрытии на юге России связано с потерей деформативной способности асфальтобетона вследствие старения вяжущего и многочисленными переходами температуры через 0°С, что, способствует ускоренному разрушению структуры асфальтобетона в верхнем слое покрытия.

В настоящее время в методиках расчета дорожных конструкций отражены вопросы обеспечения усталостной долговечности асфальтобетонных покрытий, при этом влияние климатических факторов, обуславливающих процессы старения органического вяжущего, на трещиностойкость асфальтобетона в покрытии исследованы недостаточно полно.

В связи с этим, обеспечение длительной трещиностойкости асфальтобетона в покрытии автомобильных дорог и пути улучшения его свойств применительно к климатическим условиям юга России на стадии строительства дорог являются актуальными.

Цель и задачи исследования.

Цель диссертационной работы - теоретическое и экспериментальное исследование длительной трещиностойкости асфальтобетона дорожных покрытий и определение способов ее повышения с учетом климатических факторов эксплуатации асфальтобетона.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- провести анализ факторов, обусловливающих длительную трещиностойкость асфальтобетона дорожных покрытий автомобильных дорог;

- разработать показатель длительной трещиностойкости асфальтобетона при заданных климатических условиях;

- исследовать влияние старения» асфальтобетона на его длительную трещиностойкость;

- разработать метод оценки длительной трещиностойкости, моделирующий климатические условия эксплуатации в дорожных покрытиях; .

- провести экспериментальные исследования длительной трещиностойкости асфальтобетонов, приготовленных с использованием модифицирующих добавок;

- разработать рекомендации по обеспечению длительной трещиностойкости асфальтобетона дорожного покрытия;

- апробировать полученные результаты в климатических условиях юга России.

Научная новизна работы:

- установлен механизм влияния процессов старения на длительную трещиностойкость асфальтобетона, заключающийся в снижении деформативных свойств и прочности на растяжение асфальтобетона;

- разработан метод испытания асфальтобетона для оценки длительной трещиностойкости, моделирующий годовой цикл температурновлажностного воздействия, .учитывающий климатические факторы района строительства;

- предложен показатель длительной трещиностойкости асфальтобетона, позволяющий определять снижение трещиностойкости асфальтобетона в процессе эксплуатации при воздействии заданных климатических факторов.

Достоверность, результатов, содержащихся в диссертации, и рекомендаций обеспечена совокупностью лабораторно-экспериментальных исследований, выполненных на современном оборудовании и сходимостью полученных экспериментальных и расчетных данных.

Практическая значимость диссертационной работы заключается в следующем:

- предложенный показатель длительной трещиностойкости I асфальтобетона позволяет на стадии1 строительства осуществлять подбор наиболее трещиностойкого асфальтобетона, предназначенного для укладки в верхний слой покрытия дорожной одежды;

- разработан метод лабораторных испытаний длительной трещиностойкости асфальтобетона с использованием, стандартного оборудования; •'

- разработан расчетно-экспериментальный метод определения минимального количества циклов нагружения асфальтобетона до образования трещины с учетом комплексного воздействия климатических факторов и транспортной нагрузки в процессе эксплуатации, позволяющий прогнозировать развитие разрушения асфальтобетона в покрытии.

- предложены рекомендации по повышению длительной трещиностойкости асфальтобетона дорожного покрытия в условиях юга России;

- получен патент 2299417 РФ, МПК О 01 N 3/32. Способ оценки усталости асфальтобетона при циклических динамических воздействиях / С. К. Илиополов, Е. В. Углова, М. Г. Селезнев, О. В. Дровалева, П. С. Пляка, Б.

В. Бессчетнов. — 2005122070/28; Заявлено 12.07.2005; Опубл. 20.05.2007. Бюл. № 14. Приоритет 12.07.2005. - С. 5.

На защиту выносятся:

- результаты экспериментальных и теоретических исследований влияния климатических факторов на длительную трещиностойкость асфальтобетона дорожных покрытий;

- метод лабораторных испытаний для исследования изменения длительной трещиностойкости асфальтобетона в верхнем слое покрытий с учетом воздействия климатических факторов. '

Реализация работы

Результаты исследований внедрены при. капитальном ремонте участков автомобильной дороги III технической категории «г. Азов — с. Александровка

- ст. Староминская» (км 17+500 — 22+000), находящейся на,балансе'ГУЛ РО «Азовское ДРСУ» в 2006 году с предложением по введению улучшающей полимерной добавки регранулята полимерного этилен-пропилена (РПЭП).

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы представлялись и обсуждались на Международных научно-практических конференциях "Строительство" (Ростов-на-Дону, 2005, 2006, 2007, 2009 и 2010), на 3-й Всероссийской научно-технической конференции молодых учёных, аспирантов и студентов «Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог. Охрана окружающей среды» (г. Пермь, 2005), на Международной научно-технической конференции «Современные технологии и материалы в дорожном хозяйстве» (г. Харьков, 2006).

Публикации

По теме диссертационных исследований опубликованы 10 печатных работ, в том числе 2 публикации в журналах, рекомендованных ВАК. Получен патент на изобретение.

Структура и объем диссертации

Работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка использованной литературы из 164 наименований, из них 24 на иностранных языках, содержит 199 с. машинописного текста, 38 рисунков, 36 таблиц и

2 приложения. п .

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Установлены факторы снижения трещиностойкости асфальтобетона дорожных покрытий в процессе эксплуатации, обусловленные условиями юга России: ухудшение деформативных свойств асфальтобетона вследствие ускоренного старения битумов повышенной вязкости, ослабление структурных связей в асфальтобетоне вследствие большого количества циклов замораживания — оттаивания.

2. Предложен показатель длительной трещиностойкости асфальтобетона — отношение предела прочности на растяжение к модулю упругости асфальтобетона, определяемый в лабораторных условиях после заданного числа циклов климатического воздействия$ моделирующих режимы эксплуатации асфальтобетона в данном районе строительства.

3. Разработан новый метод оценки длительной трещиностойкости асфальтобетона, позволяющий моделировать климатические факторы годового цикла: прогрев образцов асфальтобетона, при расчетной температуре, водонасыщение и замораживание - оттаивание в.течение заданного периода.

4. Установлено, что наибольшее снижение показателя трещиностойкости в лабораторных условиях наблюдается в течение 3 циклов климатического воздействия, что является. минимальным необходимым для учета влияния климатических факторов на трещиностойкость асфальтобетона.

5. Разработан расчетно-экспериментальный метод определения минимального количества циклов нагружения асфальтобетона до образования трещины с учетом климатических факторов и транспортной нагрузки. Сопоставление результатов расчетных значений циклов до появления трещин асфальтобетона покрытия и результатов экспериментальных исследований, выполненных: на установке усталостного разрушения, показало достаточную сходимость* результатов.

6. Теоретические и экспериментальные исследования длительной трещиностойкости асфальтобетона с учетом климатических воздействий на юге России показали целесообразность использования «Технического углерода», замедляющего процессы старения вяжущего, и полимерных модификаторов, повышающих прочность на растяжение асфальтобетона. Введение «РПЭП» и «Технического углерода» в верхний слой асфальтобетона покрытия повышает межремонтный срок служ'бы в 1,8 и 1,5раза соответственно.

7. Предложены? рекомендации по обеспечению длительной трещиностойкости асфальтобетона дорожного покрытия на стадии/ строительства с учетом климатических факторов.

8. Экономическая эффективность рекомендаций по повышению длительной трещиностойкости асфальтобетона в покрытии обеспечивается за счет увеличения межремонтных сроков покрытия. Расчет экономии затрат е процессе устройства и эксплуатации верхнего слоя - покрытия на автомобильной( дороге И технической категории протяженностью 1 км (9000 м2) в год при использовании «Технического углерода», «КАДЭМ-ВТ» и «РПЭП» составит 13Г580, 91 980 и 225180 руб; соответственно.

1. Абрагам, Г. Асфальты и другие битумы / Г. Абрагам. М.: Горногеологонефтяное издательство, 1934. - 135 с.

2. Бабак, О. Г. Повышение температурной трещиностойкости асфальтобетонов дорожных покрытий для районов с суровыми климатическими условиями: дисс. канд. техн. наук / О. Г. Бабак. -Омск, 1988.-208 с.

3. Бабков, В. Ф. Дорожные условия и безопасность движения: учебник для вузов / В. Ф. Бабков. М.: Транспорт, 1982. - 288 с.

4. Бабков, В. Ф. Проектирование автомобильных дорог: учебник для вузов / В. Ф. Бабков, О. В. Андреев. М.: Транспорт, 1987. - 4.1. - 368с. ’

5. Бабков, В. Ф. Современные автомобильные магистрали: учебник для вузов / В. Ф. Бабков. М.: Транспорт, 1974. - 279 с.

6. Бахрах, Г. С. Модель оценки срока службы дорожной одежды нежесткого типа / Г. С. Бахрах // Наука и Техника. М., 2002. - №2. - с. 17-20.

7. Бахрах, Г. С. Расчет усиления дорожных одежд нежесткого типа по критерию усталостного растрескивания / Г. С. Бахрах // Наука и Техника. М., 1999. - №2.

8. Бахрах, Г. С. Усталостное разрушение асфальтобетонных покрытий и пути замедления этого процесса / Г. С. Бахрах // Строительство и эксплуатация автомобильных дорог: Экспресс-информация. ЦБНТИ Минавтодора РСФСР. 1980. - вып. 9. - 40 с.

9. Бируля, А. К. Конструирование и расчет нежестких одежд автомобильных дорог / А. К. Бируля. М.: Транспорт, 1964. - 167 с.

10. Бируля, А. К. Работоспособность дорожных одежд / А. К. Бируля, С. И. Михович. М.: Транспорт, 1968. - 172 с.

11. Бируля, А. К. Эксплуатация автомобильных дорог: учебник для вузов / А. К. Бируля. М.: Транспорт, 1966. - 326 с.

12. Битумные материалы (асфальты, пеки, смолы) / под ред. А. Дж. Хойберга. М.: Химия. - 1974. - 247 с.

13. Богуславский, А. М. О деформативной способности асфальтового бетона при отрицательных температурах / А. М. Богуславский // Автомобильные дороги. 1963, №4 - с. 26 - 27.

14. Богуславский, А. М. Основы реологии асфальтобетона / Л. А. Богуславский // под общ. ред. Н. Н. Иванова М.: Изд. «Высшая школа». - 1972. — 199 с.

15. Болотин, В. В. Статистические методы в строительной механике / В. В. Болотин.-М.: Стройиздат, 1965.

16. Братчун В.И., Гуляк Д.В., Беспалов В. Л. Тепловое старениедегтебетонных смесей и дегтебетонов // Современные проблемы строительства. 2005. — № 3 (8). — С. 213 - 218.

17. Васильев, А. П. Проектирование дорог с учетом влияния климата на условия движения / А. П. Васильев. М.: Транспорт, 1986. — 247с.

18. Васильев, Ю. М. Уменьшение трещинообразования покрытий, на цементогрунтовых основаниях / Ю. М. Васильев, А. А. Надежко, А. С Сахновский, В.Д. Шаповалов // Автомобильные дороги. 1969. - № 8 -С. 14-16.

19. Вдовиченко, С. Я. Исследование методов оценки и способов повышения долговечности по трещиностойкости асфальтобетонных покрытий в условиях БССР: автореф. дис. . канд. техн. наук / С. Я. Вдовиченко. Минск, 1972. - 24 с.

20. Гайворонский, В. Н. Прогнозирование температурного режима асфальтобетона / В. Н. Гайворонский // Автомобильные дороги. 1970. -№12.-С. 18-19.

21. Гезенцвей, Л. Б. Асфальтовый бетон. М.: Стройиздат, 1964. - 477 с.

22. Гезенцвей, Л. Б. Дорожный асфальтобетон / Л. Б. Гезенцвей, Н. В. Горелышев, А. М. Богуславский, И. В. Королев: под ред. Л. Б. Гезенцвея. -М.: Транспорт, 1985. 350 с.

23. Гезенцвей, Л. Б. Дорожный асфальтобетон / под ред. Л.Б. Гезенцвея. -М.: Транспорт, 1976. 336 с.

24. Гоглидзе, Л. М. Сравнительная характеристика физико-механических свойств битумов, характеризующих их работу в асфальтобетонныхпокрытиях: автореф. дис.канд. техн. наук / Л. М. Гоглидзе. М.,1963.-26 с.

25. Горелышев, Н. В. Асфальтобетон и другие битумоминеральные материалы М.: Можайск - Тера, 1995. - 176 с.

26. Горелышев, Н. В. Исследование асфальтобетона каркасной структуры и его эксплуатационных свойств в дорожных одеждах: дис. . д-ра техн. наук / Н. В.Горелышев М., 1978. - 414 с.

27. Горелышев, Н. В. Релаксация напряжений в асфальтобетоне / Н. В. Горелышев, О. А. Якунин // Вопросы расчета и констр. дор. одежд. -М., 1979.-С. 156- 172.

28. Горелышев, Н. В., Лобзова, К.Я., Калашникова, Г.Н. Пути повышения деформативности асфальтобетона при отрицательных температурах: Сб. науч. тр. / Союздонии, вып. II. - М., 1967. - С. 92 - 106.

29. Горелышев, Н. В., Пантелеев, Ф.И. О пластичности дорожного асфальтового бетона: сб. науч. тр. М.: МАДИ, 1953. - вып. 15 - С. 138- 152.

30. Горелышева, Л. А. Нежесткие дорожные покрытия на металлических мостах: Автомобильные дороги и мосты. Обзорная информация. -2004. — вып. 4. — 80 с.

31. Горелышева, Л. А. Сравнение в лабораторных условиях усталостной долговечности некоторых типов асфальтобетонов для дорожных покрытий / Л. А. Горелышева, А. А. Штромберг, И. В. Леонтьев // Дороги и мосты: сб. ст. — 2006. вып 16/2. - С. 86 - 92.

32. Горецкий, Л. И. Теория и расчет цементобетонных покрытий на температурные воздействия / Л. И. Горецкий. — М.: Транспорт, 1965. — 284 с.

33. ГОСТ 12801-98 Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний.

34. Гохман, Л. М. О целесообразности ужесточения требований по оценкеустойчивости дорожных битумов к старению / Л. М. Гохман, Е. М. Гурарий, А. Р. Давыдова, К. И. Давыдова // Автомобильные дороги. -2007.-№2.-С. 53-57. '

35. Давыдова, А. Р. Исследование обратимых и необратимых изменений, происходящих в дорожных битумах: автореф. дис. . канд. техн. наук / А. Р. Давыдова. М., 1968. — 16 с.

36. Джаназян, Э. С. Некоторые вопросы повышения трещиностойкости асфальтобетонных покрытий: дис. канд. техн. наук. / Э.С. Джаназян -М., 1967.-207 с.

37. Дровалева О. В. Усталостная долговечность асфальтобетона при воздействии интенсивных транспортных нагрузок: дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук / О. В. Дровалева. Ростов-на-Дону., 2009. - 202 с.

38. Ермакович, Д. 3. Экспериментальные исследования напряжений идеформаций в дорожных одеждах при воздействии движущегося колеса: сб. тр. ХАДИ / Д. 3. Ермакович. Харьков, 1961. - вып. 25. - С. 71-76. '

39. Захаров, В. А. Сдвигоустойчивость и деформативность черных дорожных покрытий / В. А. Захаров, А. А. Калерт // Автомобильные дороги. 1967, № 7. - с. 5 - 6.

40. Золотарев, В. А. Долговечность дорожного асфальтобетона / А. В. Золотарев. Харьков: «Вища школа», изд-во при Харьк. ун-те, 1977. -116 с.

41. Золотарь, И. А. Водно-тепловой режим режим земляного полотна и дорожных одежд / И. А. Золотарь, Н. А. Пузаков, В. М. Сиденко : под ред. И. А. Золотаря. М.: Транспорт, 1971. - 416 с.

42. Зуев, В. П. Производство сажи / В. П Зуев, В.В. Михайлов. М.: Химия, 1970. - 289 с.

43. Иванов, Н. Н. Причины образования трещин в асфальтобетонных покрытиях: сб. науч. тр. / МАДИ — вып. 23. М., 1953. - с. 3 - 11'.

44. Иванов, Н. Н. Пути повышения качества асфальтобетонных покрытий / Н. Н. Иванов // Опыт строительства асфальтобетонных покрытий: сб. науч. тр. / МАДИ. вып. 23. — М.: Автотрансиздат, 1958. - С. 15 - 19.

45. Иванов, Н. Н. Строительство автомобильных дорог / Н. Н. Иванов М.: Транспорт, 1970. - ч. 2. - 496 с.

46. Иваньски, М. Асфальтобетон как композиционный материал (снанодисперсными и полимерными компонентами) / Н. Б. Урьев // под общ. ред. проф. д.х.н. Н. Б. Урьева — М.: Техполиграфцентр, 2007. — 668 с.

47. Иваньски, М. Исследование процесса старения щебнемастичного асфальтобетона / Н. Б. Урьев // Наука и техника в дорожной отрасли.2002. №4 С. 26 - 29.

48. Иваньски, М. Основы, улучшения и регулирования эксплуатационных свойств асфальтобетона: дис. . док. техн. наук /М. Иваньски. — 1998.

49. Иваньски, М. Повышение свойств асфальтобетона добавкой серы в условиях Польши: автореф. дис. на соиск. учен. степ, к-та тех. наук. — М.: МАДИ, 1990.-21 с.

50. Илиополов, С. К. Динамика дорожных конструкций: моногр. / С. К. Илиополов, М. Г. Селезнев, Е. В. ; Мин-во образования Рос. Федерации: Рост. гос. строит, ун-т. Ростов-на-Дону, 2002 — 258 с.

51. Илиополов, С. К. Механико-математическое моделирование системы “дорожная одежда — грунт при анализе динамических процессов в ее элементах: дис. на соиск. учен. степ, д-ра техн. наук / С. К. Илиополов.- Ростов-на-Дону, 1998. — 367 с.

52. Илиополов, С. К. Уточненный метод расчета напряженно -деформированного состояния системы “дорожная одежда грунт” / С. К. Илиополов, М. Г. Селезнев. - Ростов-на-Дону: Новая книга, 1997. -142 с.г

53. Ильев, Э. Б. Восстановление монолитности асфальтобетона в дорожных покрытиях: автореф. . дис. канд. техн. наук / Э. Б. Ильев -Харьков, 1978. 24 с.

54. Калашникова, Т.Н. Исследование усталостных свойств дорожных асфальтовых бетонов: дис. на соискание учен. степ. канд. техн. наук / Т. Н. Калашникова. — М.: МАДИ, 1975. 206 с.

55. Калгин, Ю. И. Дорожные битумоминеральные материалы на основе модифицированных битумов: монография / Ю. И. Калгин: Воронеж, гос. архит. строит, ун-т. — Воронеж: Изд-во Воронеж, гос. ун-та, 2006.- 272 с.

56. Кирюхин, Г. Н. Исследование влияния качества битумов на работоспособность асфальтобетонных покрытий: дис. . канд. техн. наук / Г.Н. Кирюхин. — М., 1982. 128 с.

57. Кирюхин, Г. Н. Проектирование состава асфальтобетона и методы его испытаний / Г. Н. Кирюхин // Автомоб. дороги и мосты: Обзорн. информац. М.: ФГУП «Информавтодор», 2005. - вып. 6. - 96 с.

58. Ковалев, Я. Н. Исследование температурного режима дорожных покрытий из песчаного асфальтобетона и уточнение требований к температурным свойствам применяемых битумов: дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук / Я. Н. Ковалев. Минск, 1965.

59. Колбановская, А. С. Дорожные битумы / А. С. Колбановская, В. В.

60. Михайлов. М.: Транспорт, 1973. - 264 с. ’

61. Колбановская, А. С. Исследование дисперсных структур в нефтяныхбитумах с целью получения оптимального материала для дорожного строительства: автореф. дис. на соиск. учен степ. докт. / А. С. Колбановская. М.: 1967.

62. Колбановская, А. С., Давыдова, А. Р., Давыдова, К. И. О механизме старения битумов разной структуры // докл. АН. СССР: изд-во АН СССР. 1965, т. 165, №2. - С. 376.

63. Копудрин, А. Д. Сажа как ингибитор окисления каучука / А. Д. Копудрин // Окисление углеводородов и их производных: сб. трудов ВНИИ жиров. М.: 1973. - вып. 5. - С. 34-38.

64. Королев, И. В. Асфальтобетонные покрытия / И. В. Королев, В. А. Золотарев, В. А. Ступивцев.- Донецк: Донбасс, 1970. 161 с.

65. Королев, И. В. Дорожный теплый асфальтобетон / И. В. Королев. — Харьков: Высшая школа, 1975. 156 с.

66. Королев, И. В. Модель строения битумной пленки на минеральных зернах / И. В. Королев // Изв. вузов: Строительство и архитектура. — 1981, №8.-С. 63 -67.

67. Королев, И. В. Пути экономии битума в дорожном строительстве / И.В. , Королев. -М.: Транспорт, 1986. 149 с.

68. Корчинский, И. Л. Прочность строительных материалов при динамических нагружениях / Г. В. Беченева. М.: издат. литературы по строительству, 1966.

69. Кривисский, А. М. Конструирование и расчет нежестких дорожных одежд по местному предельному равновесию / А. М. Кривисский. М.: Автотрансиздат, 1963. - 75 с.

70. Кривисский, А. М. Принципы назначения конструкций- одежд нежесткого типа на магистральных автомобильных дорогах: дис. на соиск. уч. степ, д-ра техн. наук / А. М. Кривисский. Ленинград, 1962.

71. Куделко, М. Я. Исследование трещиностойкости песчаных асфальтобетонных покрытий при низких температурах в условиях175

72. БССР: автореф. дис. канд. техн. наук. / М. Я. Куделко. Минск, 1975. -29 с.

73. Ладыгин, Б. И. Прочность и долговечность асфальтобетона / под ред. Б. И. Ладыгина, И. К. Яцевича. Минск: Наука и техника, 1972. - 286 с.

74. Леонович, И. Теоретические и экспериментальные исследования температурных условий дорожных покрытий / И. Леонович, С. Богданович // Прочные и безопасные дорожные покрытия: сб. X международной конференции. Варшава, 2004. - С. 369 - 377.

75. Малофеев, А. Г. Исследование динамического воздействия автомобиля на нежесткие дорожные одежды в процессе эксплуатации дорог: дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук / А. Г. Малофеев. Омск, 1978.

76. Медведкова, Н. А. Проектирование нежестких дорожных одежд с непрерывно меняющимися по глубине расчетными характеристиками: дис. . канд. техн. наук / Н. А. Медведкова. — Харьков, 1982. — 135 с.

77. Михайлов, В. В. Влияние добавки каучука на свойства асфальтобетона / А. Н. Долгов, В. П. Лаврухин // Автомобильные дороги. — 1971. №11. -С. 21 -22.

78. Михайлов, В. В. Зависимость прочности битумоминерального материала от когезии битума / В. В. Михайлов, Ц. Г. Ханина. -Асфальтовые гидроизоляции. М.: Госэнергоиздат, 1963.

79. Модификация битумных вяжущих полимерами: экспресс информ. / Строительство и эксплуатация автомобильных дорог- М., 1977. — вып.40 - 30 с.

80. Никольский, Ю. Е. Исследование низкотемпературных свойств асфальтобетонов с битумами различной вязкости / Ю. Е. Никольский,176

81. А. Г. Широков // Пути улучшения свойств асфальтобетонных, и других битумоминеральных смесей: сб. науч. тр. / Союздорнии. М., 1971. -вып. 44. — с. 77 - 87.

82. Никольский, Ю. Е. Исследование свойств битумоминеральных материалов при отрицательных температурах для дорожных покрытий в зоне вечной мерзлоты: дис. . канд. техн. наук. / Ю. Е. Никольский. -Омск, 1971.-171 с.

83. Союздорниш — М., 1978. — вып. 108. с. 54 - 68. ,

84. ОДН 218.046-01 Проектирование нежестких дорожных одежд (взамен ВСН 46-83).

85. Печеный, Б. Г. Битумы и битумные композиции / Б. Г. Печеный — М.: Химия, 1990. — 256 с.

86. Печеный, Б. Г. Исследование влияния кубовых остатков СЖК и их производных на свойства битумов в асфальтовом бетоне: автореф. дис. канд. техн. наук / Б. Г.Печеный. Харьков, 1967. - 172 с.

87. Печеный, Б. Г. Исследование механизма старения битумов в эксплуатационных условиях / Б. Г. Печеный, Л. А. Ахметова // Вопросы производства и качества нефтяных битумов. — Уфа: Башкнигоиздат, 1976. с. 96 - 100.

88. Печеный, Б. Г. О влиянии качества битума на деформативность асфальтобетона при изгибе / Б. Г. Печеный, Е. П. Железко // Повышение качества асфальтобетона: сб. науч. тр. / СоюзДорНИИ. -1975. вып. 79. - С. 163 - 169.

89. Печеный, В. Г. Долговечность битумных и битумоминеральных покрытий / В. Г. Печеный. М.: Стройиздат, 1981. - 134 с.

90. Радовский, Б. С. Определение функции.релаксации асфальтобетона по результатам опыта на ползучесть / Б. С. Радовский // Автомобильные дороги и дорожное строительство. Киев, 1984.

91. Радовский, Б. С. Поведение дорожной конструкции как слоистой вязкоупругой среды под действием подвижной нагрузки / Б. С. Радовский // Известия вузов. Сер. Строительство и архитектура. 1975.- С. 78 83.

92. Радовский, Б. С. Проектирование дорожных одежд для движения большегрузных автомобилей / Б. С. Радовский, А. С. Супрун, И. И. Козаков. — К.: Будивельник, 1989. — 168 с.

93. Радовский, Б. С. Теоретические основы конструирования и расчета нежестких дорожных одежд на воздействие подвижных нагрузок: дис. на соиск. уч. степ, д-ра техн. наук / Б. С. Радовский. — М., 1982 г.

94. Радовский, Б. С. Экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния покрытий автомобильных дорог как слоистого вязкоупругого основания при подвижной нагрузке / Б. С. Радовский // Прикл. Механика. 1980. - Т: 16. - №4. - С. 131 - 135.

95. Радовский, Б. С. Проблемы механики дорожно-строительных материалов и дорожных одежд / Б. С. Радовский // избр. труды. К,2003.

96. Распопов, Н. М. Исследование некоторых свойств асфальтового бетона при низких температурах в связи с работой его в дорожных покрытиях: автореф. дис. . канд. техн. наук / Н. М. Распопов. JL, 1952. - 16 с.

97. Руденская И. М. Реологические свойства битумов / И. М. Руденская, А.1. В. Руденский. М.: 1967.

98. Руденская, И. М. Нефтяные битумы / И. М. Руденская Ml: Росвузиздат, 1963. - 42 с.

99. Руденская, И. М. Реологические свойства битумоминеральных материалов / И. М. Руденская, А. В. Руденский. М.: изд-вог Высшая школа, 1971.

100. Руденский, А. В. Анализ работы асфальтобетонных покрытий какконструкций- с нестационарными эксплуатационными характеристиками: тр. ГипроДорНИИ / А. В. Руденский. 1979. - вып.27. С. 66 - 78. •

101. Руденский, А. В. Дифференцирование требований к прочности и деформативности асфальтобетона для различных условий применения при строительстве покрытий: дис. на соиск. уч. степ, д-ра техн. наук / А. В. Руденский. Томск, 2000. - 333 с.

102. Руденский, А. В. Дорожные асфальтобетонные покрытия / А. В.

103. Руденский. М.: Транспорт, 1992. — 253 с. '

104. Руденский, А. В. Основы назначения параметров свойств асфальтобетонных покрытий для различных условий строительстваавтомобильных дорог: автореф. дис. . д-ра техн. наук / А. В. Руденский М., 1986. - 30 с.

105. Руденский, А. В. Усталость асфальтобетона один из важнейших критериев эксплуатационной долговечности асфальтобетонных покрытий: сб. науч. тр. ГП РОСДОРНИИ. — 1998. - вып. 9. — 37- 42.

106. Рыбьев, Н. А. Асфальтовые бетоны. — М.: Высшая школа, 1969. 395 с.

107. Салль, А. О. Исследование органических вяжущих материалов для дорожного строительства / А. О. Салль. М.: 1969. - С. 102 - 115.

108. Салль, А. О. К вопросу о конструировании дорожных одежд с асфальтобетонными основаниями / А. О. Салль // Труды СоюзДорНИИ.- 1979.

109. Салль, А. О. Механические свойства асфальтобетона при изгибе ’ кратковременными нагрузками / А.О. Салль // Труды СоюзДорНИИ.

110. М.: «Транспорт», 1969. в. 34.

111. Салль, А. О. Механические свойства асфальтобетона при изгибекратковременными нагрузками / А. О. Салль // Труды СоюзДорНИИ. -М.: 1971. в.-47.

112. Салль, А. О. Обобщение результатов исследований сопротивления дорожно-строительных материалов / А. О. Салль // Совершенствование методов проектирования дорожных одежд нежесткого типа: тр. СоюзДорНИИ. М., 1983.

113. Салль, А. О. Уточнение расчетных параметров битумоминеральных материалов при воздействии повторных нагрузок: тр. СоюзДорНИИ /

114. А. О. Саль. М., 1974. - вып.78.

115. Салль, А. О. Эффективное применение асфальтобетона в дорожных конструкциях / А. О. Салль. ЛДНТП, 1981.

116. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон для верхнего слоя покрытия автомобильных дорог ленинградской области: технические условия / Санкт-Петербургский филиал СоюзДорНИИ; рук. Ю.Е. Никольский. — СПб, 1993. — 65 с.

117. Смирнов, А. В. Динамика дорожных одежд автомобильных дорог / А.

118. В. Смирнов. Омск: Запсибиздат, 1975.

119. Смирнов, А. В. Теоретические и экспериментальные исследования работоспособности нежестких дорожных одежд: дис. на соиск. уч. степ, д-ра техн. наук / А. В. Смирнов. Омск, 1989. — 376 с.

120. Смирнов, А. В. Теоретические основы проектирования дорожных’ одежд на подвижные нагрузки: тр. СоюзДорНИИ / А. В.Смирнов М., 1978. - вып. 108.

121. Смирнов, А. В. Экспериментальное исследование волн колебаний' дорожных покрытий при движении автомобилей / А. В. Смирнов, А. Г. Малофеев // Прикладная механика. 1973. - Т. IX. - вып. 1.

122. Смирнов, В. М. Определение усталостной прочности материаловмонолитных слоев дорожных одежд / В: М. Смирнов //

123. Конструирование, расчет и испытания дорожных» одежд: тр.

124. СоюзДорНИИ. М., 1990. - С. 110 - 115.

125. СНиП 2.05.02 85. Автомобильные дороги. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.-56 с.

126. Сюньи, Г. К. Опыт борьбы с деформациями на городских асфальтобетонных покрытиях: сб. науч. тр. М., МАДИ. 1958. - вып.23.-С. 224-229.

127. Углова, Е. В. Повышение устойчивости к старению битума васфальтобетонных покрытиях в условиях Юга России: дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук / Е. В. Углова. Ростов-на-Дону., 1993. - 170 с. .

128. Углова, Е. В. Прогнозирование усталостной долговечности асфальтобетонных покрытий / Е. В. Углова // Транспортное строительство 2008. - №11. - С. 28 - 31.

129. Углова, Е. В. Расчет усталостной долговечности асфальтобетонных покрытий: учебное пособие / Е. В. Углова, О. В. Дровалева. — Ростов н/Д: Рост. гос. строит, ун-т, 2008. 104 с.

130. Углова, Е. В. Реальные условия нагружения асфальтобетонных покрытий при динамическом воздействии транспортного потока / Е. В. Углова // Дороги и мосты: сб. науч. ст. Киев: ГосдорНИИ, 2006. -вып.4. - С. 200 - 211.

131. Углова, Е. В. Усталостная долговечность эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий / С. К. Илиополов, М. Г. Селезнев. — Ростов-на-Дону, РГСУ, 2009. 244 с.

132. Фойгт, И. Стабилизация синтетических полимеров против действия света и тепла / И. Фойгт: пер. с немец. Л.: Химия, 1972. — 544 с.

133. Химический энциклопедический словарь. М.: Советскаяэнциклопедия, 1983. 792 с.

134. Шульгинский, И. П. Исследование эксплуатационной устойчивости аэродромных асфальтобетонных покрытий на цементобетонных основаниях: автореф. дис. канд. техн. наук / И. П. Шульгинский. М., 1977. - 29 с.

135. Яцевич И. К. Исследование вопросов деформативной способности асфальтобетона: автореф. дис. . канд. техн. наук / И. К. Яцевич.-Минск, 1966. 16 с.

136. American Association of State Highway and Transportation Officials / The AASHO Road Test. Report 5: Pavement Research. Highway Research Board Report 61E. 1962. - 352 p.

137. Arand, W. Verhalten von Asphalten bei tiefen temperaturen. Entwicklung und Erprobung eines Pruffvertahrens / W. Arand, Y. Steinhoff, J. Eulitz, H. Milbradt // Strasse und Autobahn. - 1984. -N 3. - s. 123-125.

138. Burmister, D. M. The general theory of stresses and displacements in layed systems / D. M. Burmister // goumal of Applied Physics. 1945.

139. Eisenmann, J. Mabnahmen zur Ribsteuerung bei Verwendung von hydraulisch gebundenen Tragschichten / J. Eisenmann // Strasse und Autobahn. 1994. - №4. - 45. - P. 210 - 213.

140. Eisenmann, J. Effects of commercial vehicle design on road stress research results relating to the roads / J. Eisenmann, D.5 Birman, A. Hilmer // Strasse und Autobahn. - 1987. - 37 (6). - P. 238 - 244.

141. Hajek, I. I. Predicting lowtemperature cracking frequency of asphalt concrete pavements / I. I. Hajek, Haas R.G. / Highway Res. Rec. 1972/ N 4P7 —p. 39 - 54.

142. Hardy, M. S. A. The Response of a Flexible Pavement to Moving Dynamic Loads / M. S. A. Hardy, Cebon, D // Proc. Inst. Acoustics. — 1988. Vol. 10.-Part2,- P. 485 -492.

143. HDM — IV Software User‘s Manual. Part 1. Getting Familiar with the HDM1.. Software Package (Руководство пользователя программным обеспечением HDM IV). - 1997.

144. Judicki, J. Wplyw sklady betonu asfaltowego na jego wlosciwosci reologiczne. Prace Nancowe Institutu Insunierii Ladwej Politechnici Wroclawskiy. 1976, N 22, Konfereneje N 6. - s. 29 - 40.

145. Koesler, P. Ebenheit und Griffigkeit aus der Seight der Fahrzeugtechnik / P. Koesler// Strasse und Autobahn. 1968. - № 9.

146. Koninklijke / Sheil Laboratorium Bitumen Structures Analysis in Roads (BISAR) Computer Program. Amsterdam, 1972.t

147. Molenaar, A. A. A. Testing the Delf University paverment managementsystem Guip CAPM / A. A. A. Molenaar, H Valk , F. Velsen. 1984. - № 997. ,x

148. Monismith, C. L. Analysis and Interrelation of Stress-Strain Time Data for

149. Asphalt Concrete. Transactions of the Soviety of Rheology, 1964.

150. Monismith, C. L. Temperature induced Stresses and Deformations in Asphalt Concrete / Secor G.A., Secor K.E. // Proc. Assoc. Asphalt Paving Technol. / sess. Philadelfia. -1965.- vol. 34. — p. 248 285.

151. Paterson, W. Simplified Models of Paved Road Deterioration Based on HDM-III / W. Patterson, B. Attoh Okine. - 71st Annual Meeting, Transportation Research Board, Washington, - 1992.

152. Pavement Design Management Guide Transportation Association of Canada

153. Prepared by National Project Team Ralph Haas : Coordinator. 1997.

154. Schmidt, H. Uber die Beurteilung wichtigen Eigenschaften der Strassenbaubitumen / Bit., Teere, Asph. Reche und verw. Stoffe. 1967. -V.18.-S.411 -413.

155. Walloschek, H. J. Road loading as a function of vehicle characteristics / H . J. Walloschek. Proc. ARRB/FORS. Symposium on Heavy Vehicle Suspension Characteristics. - Canberra, Australia, 1987.

156. Watanatada, T. The Higway Design and Maintenance Standards Series / T. Watanatada, C. Hral, W. Paterson, A. Dharenswar, A. Bhandari, K. Tsunokawa. The Johns Hopkins University Press. - Baltimore, Maryland, 1987.

157. Wing, M. C. Evolution of in sity Elastic Moduli from Road Rater Deflection Basin / M. C. Wing, B. A. Anani. 1986.

158. Yunmin, C. Inspecting the quality of highway structures by spectral analisis of surface waves method / C. Yunmin, W. Shimming, X. Tangdai // Zhejtang daxue xuebao. 1993. - 27. - №3. - P. 309 - 314.