автореферат диссертации по строительству, 05.23.11, диссертация на тему:Влияние состава и свойства асфальтобетона на сцепные качества асфальтобетонных покрытий в условиях Республики Йемен

БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОЛИТЕХНИЧЕСКАЯ Б ^ АКАДЕМИЯ

д ц дВ

УДК 625.7.03/04

АЛЬ-СИЛЬВИ МАГЕД СУЛТАН

ВЛИЯНИЕ СОСТАВА И СВОЙСТВ АСФАЛЬТОБЕТОНА НА СЦЕПНЫЕ КАЧЕСТВА АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ В УСЛОВИЯХ РЕСПУБЛИКИ ЙЕМЕН 05.23.11 - Строительство автомобильных дорог и аэродромов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МИНСК 1998

Работа эыполнена на кафедре «Строительство и эксплуатация аБТОМОбНЛиНиХ дорог» белорусской государственной политехнической академии.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор ЛеоновичЙ.И.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор ЯромкоВ.Н.; кандидат технических наук Пояойко В.Ф..

Оппонирующая организация - ГП "Белдориенпр", г.Минск.

Защита состоится "ЛЗ" ¿Ш^Г/Я 199? г. в " часов на заседании совета по защите диссертаций Д02.05.05 при Белорусской, государственной политехнической академии по адресу: 220027, г.Минск, пр.Ф.Скорины, 65, ауд.202.

Телефон ученого секретаря: (017) 263 67 64.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Белорусской государственной политехнической академии.

Автореферат разослан

Ученый секретарь совета по защите диссертаций

С.П.Ьаранов Ь АЛЬ-СИЛЬВИМ.С., 1998

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

I. Актуальность темы диссертации

В работах В.Ф.Бабкова, А.К.Бирули, А.П.Васильева, В.М.Немчинова глубоко рассмотрены проблем ы взаимодействия колес автомобиля с дорогой и механизм образования и реализации сил в контакте колеса и дорожного покрытия. И тем не менее вопросы влияния состава и свойств асфальтобетона изучены недостаточно. Лишь в отдельных работах дается информация о качественной зависимости и совершенно не раскрывается численное значение эгих связей.

В настоящей диссертации рассматриваются вопросы дорожного районирования Республики Йемен; анализа свойств асфальтобетонов, используемых в республике; сравнения асфальтобетонов, используемых в Республике Йемен и Республике Беларусь; влияния состава и свойств асфальтобетона на численное значение коэффициента сцепления; а также вопросы учета влияния состава и свойств асфальтобетона на сцепные качества покрыт!! при строительстве и эксплуатации Дорог.

2. Связь работы с крупным» научными программами, темами

Настоящая работа не связана с крупными научными программами или темами.

3, Цель и задачй исследований

Определение влияния состава и свойств асфальтобетона на сцепные качества покрытия и его учет при строительстве к эксплуатации автомобильных дорог с разработкой дорожного районирования Для условий Республики Йемен.

Основные задачи диссертации:

- получить зависимость между составом и свойствам» асфальтобетона н коэффициентом сцепления асфальтобетонного дорожного покрытия;

- дать рекомендации но практическому использованию зависимости между составом и коэффициентом сЦепления для повышения безопасности движения в Республике Йемен;

- разработать дорожное районирование Республики Йемен но условиям безопасности движения.

4. Объект и предмет исследовании

Объект исследования - безопасность дорожного движения. Предмет исследования - влияние состава я свойств асфальтобетона на сцепные качества асфальтобетонного покрытия и соответственно на безопасность движения.

5. Гипотеза

Выдвигается гипотеза, что состав и свойства асфальтобетона имеют значительное влияние на коэффициент сцепления асфальтобетонного покрытия и в значительной степени формируют фрикционные качества асфальтобетона.

6. Методология н методы проведенного исследования

Исследования проводились по методике, разработанной автором. Саш методика приведена ниже в диссертации.

7. Научная понизил и значимость полученных результатов

Научна« ноииэна исследований заключается в разработке дорожного районирования Республики Йемен по влиянию погодно-климатических факторов на состояние дорог и условия движения, подходах и методах изучения влияния состава и свойств асфальтобетона на сцепные качества дорожных покрытий, установлении этого влияния, установлении корреляционной зависимости между показаниями динамометрического прицепною прибора «Грнп-тестер» и портативного прибора ударного действия ШЖ-МАДИ при определении коэффициента сцепления.

8. Практическая значимость полученных результатов

Практическая значимость заключается в том, что

- получено дорожное районирование территории Геспублики Йемен по влиянию погодно-климатических факторов на состояние дорог я условия движений;

- получены данные о зависимости между составом асфальтобетона н коэффициентом сцепления покрытия, которые могут быть использованы для оптимизации состава асфальтобетона по сцепным качествам покрытия;

- получены корреляционные зависимости «оказаний динамометрического прибора «Грип-тестер» и портативного прибора ГШК-МАДИ.

- рекомендации, которые приведены по главам и в конце диссертации предназначены для нормирования требований Сцепных качеств в процессе строительства и эксплуатации дорог. Они могут быть также полезны для анализа режимов движения на дороге, рассмотрения и экспертизы дорож-но-трайспортных происшествий, при решении других вопросов эксплуатации автомобильных дорог и организации дорожного движения.

9. Основные положения диссертации, выносимые на защиту

На защиту выносятся:

- разработка дорожного районирования Республики Йемен;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований по определении влияния состава и свойств асфальтобетона на сцепные качества покрытий;

- результаты корреляции показаний динамометрического и портативного приборов для определения коэффициента сцепления;

- рекомендации по учету коэффициента сцепления при велении работ по улучшению сцепных качеств покрытия и организации дорожного движения.

10. Личный вклад соискатели

IIa основании выполненных научных исследований даны рекомендации по дорожному районированию Республики Йемен и учету влияния состава и свочств асфальтобетона на сцепные качества покрытий при строительстве и эксплуатации автомобильных дорог в Республике Йемен.

II. Апробация результатов диссертации

Основные положения диссертации докладывались на 51-ой международной конференции профессоров, преподавателей, научных работников, аспирантов и студентов БГПА, посвященной 75-летию Белорусской государственной политехнической академии, «Состояние и перспективы развития науки и подготовки инженеров высокой квалификации в Белорусской государственной политехнической академии (Леонович И.И., .Аль-Сильви М.С. Факторы, влияющие на фрикционные свойства асфальтобетонных дорожных покрытий, Минск, 1995 г.), на 52-ой международной научно-технической конференции профессоров, преподавателей, научных работников, аспирантов и студентов БГПА '(Технические вузы -республике» . (Лль-СильвиМ.С., Филюта A.D. Факторы, влияющие на сцепные качества дорожных покрытий, Минск, 1997 г.), на международной научно-технической конференции «Совершенствование транспортно-эксплуатационных качеств автомобильных дорог» (Аль-Сильви М.С., Осипенко П.П. Влияние свойств материалов и шероховатости дорожного покрытия на безопасность дорожного движения, Минск, 1996 г.), на республиканской Научно-технической конференции «Новые материалы и технологии в строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог» (Аль-Сильви М.С. Особенности строительства И эксплуатации автомобильных дорог в Республике Йемен, Минск, 1994г.),.), на республиканской научно-технической конференции «Создание ресурсосберегающих маши» и технологий» (Аль-Сильви М.С., Осипенко П.П. Районирование территории Йеменской Республики по условиям строительства и эксплуатации автомобильных дорог, Могилев, 1996г.), на конференциях аспирантов н студентов «Современные проблемы строительства и эксплуатации автомобильных дорог» (Аль-Сильви М.С. Методы оценки сцепных качеств асфальтобетонных дорожных покрытий, Минск, 1995 г.) и

«Проблемы дорожной климатологии» (Аль-Сильвн М.С. Особенности климата Республики Йемен и его учет при проектировании и эксплуатации дорог, Минск, 1995 г.).

12. Оиубликованиость результатов

Результаты диссертации опубликованы в шести тезисах докладов и выступлений на конференциях общим количеством на 15 страницах..

13. Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, общих выводов и содержит 126 страниц машинописного текста, 46 рисунков, 23 таблиц, списка использованной литературы, включающего 46 наименований и 1 приложения на 50 страницах.

содержание работы

В первой главе исследовано состояние вопроса, проведен общий обзор по проблемам определения и учета коэффициента сцепления.

Во второй главе приведены особенности строительства и эксплуатации автомобильных дорог в Республике Йемен, общие ногодно-климатические и другие условия Республики Йемен, проведен обзор проблем эксплуатации автомобильных дорог в Йемене, материалов, используемых в условиях Республики Йемен с их сравнением с материалами, используемыми в Республике Беларусь, выполнен анализ экономической эффективности использования поверхностных обработок, как средства повышения сцепных качеств покрытия и определены цели и задачи исследований.

В Республике Йемен ситуация с безопасностью движения требует пристального внимания. Доля ДТП в результате повышенной скользкости дорожных покрытий составляет 25% или 0,25 % от валового национального продукта

Несмотря на это покрытия дорожных одежд автомобильных дорог н городских улиц проектируют и рассчитывают только из условия обеспечения прочности. Поверхность покрытия при этом не рассматривают, хотя именно ее характеристики в основном определяют уровень аварийности из-за скользкости, допустимую скорость движения на мокрых дорогах, длину тормозного пути, управляемость автомобиля и его устойчивость против заносов.

Решенке проблемы повышения безопасности движения требует объективной оценки сцепных качеств дорожных покрытий и изучение влияния состава и свойств асфальтобетона на сцепные качества дорожных покрытий.

Анализ выполненных в нерпой главе исследовании позволяет сделать следующие выводы:

- в настоящий момент в Республике Йемен все острее встает проблема обеспечения безопасности дорожного движения п связи с быстрым ростом автомобильного парка и ухудшающимся состоянием автомобильных дорог;

- одной из основных причин дорожно-транспортных происшествий является скользкость покрытий автомобильных дорог;

- мало внимания уделяется работе по изучению зависимости коэффициента сцепления от различных погодно-климатических факторов;

- не ведется никаких, работ и исследований по изучению влияния состава и свойств асфальтобетона на сцепные качества покрытий;

- основным и малоэффективным с тачки зрения экономики мероприятием по обеспечению коэффициента сцепления колеса автомобиля с покрытием является устройство шероховатой 'поверхностной обработки;

Из изложенного следует, что необходимо:

1. Проанализировать возможные варианты использования дорожно-строительных материалов в условиях Республики Йемен с выбором технологических и конструктивных аналогов для проведения испытаний в Республике Беларусь.

2. Обосновать характер н объем опытной партии асфальтобетонных образцов для проведения экспериментальных исследований в лабораторных условиях по определению сцепных качеств.

3. Подобрать на основании системного анализа экспериметальные участки для определения коэффициентов сцепления на действующих автомобильных дорогах Республики Беларусь и на улицах города Минска.

4. Разработать методику проведения лабораторных и дорожных испытаний асфальтобетонных покрытий По определению фрикционных свойств.

5. Обобщить результаты исследований и предстапить в аналитической и структурно-логической зависимостях влияние составов и свойств асфальтобетона иа сцепные качества дорожных покрытий.

6. Сформулировать основные требования к материалам и составу асфальтобетонных смесей с позиций фрикционных свойств дорожных покрытий.

7. Внести предложения по районированию территории Республики Йемен по условиям эксплуатации автомобильных дорог с асфальтобетонными покрытиями.

8. Обосновать расчетные значения коэффициентов сцепления для различных районов Республики Йемен.

В третьей главе выполнено сравнение методов проектирования состава асфальтобетона и методов испытания физико-механических свойств.

Существенное различие существует в вопросах проектирования состава асфальтобетонной смеси и методах испытании асфальтобетонных образцов. Б этих вопросах наблюдаются различные подходы. В Республике Йемен основным методом проектирования состава является метод Маршалла. Но при проведенном нами сравнении пределов просевов асфальтобетонных смесей, используемых в Республике Йемен и Республике Беларусь, установлено, что хотя и используются различные методы проектирования асфальтобетонных смесей и различные сетки, построенные нами сравнительные кривые пределов просевов очень близки .

Республике Йемен и в Республике Беларусь при строительстве верхних слоев асфальтобетонных покрытий используются, похожие асфальтобетонные смеси. Для производства этих смесей используются материалы с одинаковыми физико-механическими свойствами и при проектировании состава асфальтобетонных смесей кривые просевов минеральных материалов в Республике Йемен и Республике Беларусь близки друг к другу.

Все вышесказанное дает возможность сделать выводы о возможности проведения испытаний влияния состава и свойств асфальтобетона на сцепные качества покрытий в условиях Республики Беларусь с последующей корреляцией результатов испытаний на условия Республики Йемен.

В четвертой главе рассмотрены теоретические вопросы влияния состава асфальтобетона на сцепные качества покрытия.

Теоретически коэффициент сцепления асфальтобетона можно определить, зная соотношение компонентов этих структур:

Фи/б= (фщ-Рщ + фп -Рп + фи/.-Ра/вУЮО, (1)

где фщ, фп, Фа/в - коэффициент сцепления щебня, песка и асфальтовя-жущего пешества соответственно;

Р Щ » Р П 9 Ра/в - процент площади щебня, песка и асфальтовяжуще-го вещества на поверхности асфальтобетона.

Использовав вышеприведенную зависимость и данные о коэффициенте сцепления составляющих асфальтобетонную смесь, теоретически определяем коэффициент сцепления.

Пятая гдава посвящена экспериментальным исследованиям влияния состава й свойств асфальтобетона на сцепные качества покрытия, Исследования проводились только с асфальтобетонами, предназначенными для верхних слоев покрытия, т.е. с мелкозернистыми типа А и Б, как наиболее близкими по составу к асфальтобетонам, применяемым в Республике Йемен. Но несмотря на это, количество варьируемых величин велико - процентное содержание щебня, песка И минерального порошка (щебень от 35 до 65 %, песок от 23 % до 61 % и минеральный порошок от 4 до 12 %),

содержание битума (4-7 %).

Лабораторные измерения коэффициента сцепления проводились портативным прибором ударного действия ГН1К-МАДИ), т.к. он является наиболее совершенным для лабораторных условий. Прибор моделирует процесс взаимодействия автомобильной Шины с покрытием дороги.

Формование и уплотнение образцов производилось в формах размером 450x130x55 мм.

Приготовление смеси велось в соответствии с общими принципами приготовления, применяемыми при обычных испытаниях асфальтобетонных образцов. Средний объем образца равен 3217,5 см3. Вес образцов Ьколо 8 ООО гр.

"Уплотнение образцов производилось комбинированным способом, заключающемся в вибрировании смеси на виброплощадке с последующим доуплотнением на прессе. Вибрирование образца производилось с при-грузом, равным 0,44 МПа, с амплитудой 0,35 - 0,4 мм при частоте 3000 кол/мин в течение 3 мин. По окончании вибрирования форму с образцом устанавливалась под пресс и доуплотнялась под давлением 292,4 МПа в течение 3 мин. После этого образец извлекался из формы.

Методами математической статистики установлено, что для одного состава для получения достоверных данных необходимо испытывать шесть образцов.

Далее проводились испытания с различными составами. По результатам испытаний построены графики (рис. 1 - 3), которые наглядно показывают зависимость сцепных качеств асфальтобетона от состава.

3

| 0,60 -т-.-ус; ;........ | Асфальтобетон типа А:

Б-м5%

'Б-м5,5%

6-м6%

;-м5%

о 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 Б' 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95

аБ-м5,5% Б-м6%

Состав асфальтобетона

Рис. 1. График зависимости сцепных качеств покрытия от состава

асфальтобетона

Процент содержания щебня и песка

Рис. 2. График зависимости сцеплення от содержания щебня и песка для асфальтобетона типа А

щ- Щ- Щ- Щ- щ- Щ- щ- Щ-

50%, 48%, 46%, 44%, 42%, 40%, 38%, 36%,

П- П- П- П- П- П- П- п-

42% 44% 46% 48% 50% 52% 54% 56%

Процент содержания щебня и песка

Рис. 3. График зависимости коэффициента сцепления от содержания щебня и песка

Для проверки достоверности лабораторных исследований, а также для корреляции портативного прибора ударного действия ППК-МАДИ с динамометрическим прибором были проведены полевые испытания сцепных качеств существующих покрытий.

Дорожные испытания проводились непосредственно после укладки асфальтобетона в покрытие, так как образцы, получаемые в лабораторных условиях являются имитацией покрытия непосредственно после укладки и не подвергаются износу.

«Грип-тестер» является динамометрическим прибором для замера сцепления колеса с дорожным покрытием. С его помощью производится замер сил трения между колесом без рисунка протектора с дорожным покрытием при движении колеса по дороге с коэффициентом проскальзывания около 15 % (принцип антиблокировочной системы современных автомобилей). Замер '«Грип-тестером» сцепных качеств покрытия производится со смачиванием поверхности скольжения.

Точно по следу прохождения «Грип-тестера» ставился прибор ППК-МАДИ и замерялся коэффициент сцепления. .

Результаты испытаний приведены на рис. 4 и рис. 5.

Щ-50% 1Ц-50% Щ-50% Щ-48% Щ-42% |Ц-44% Щ-40% Щ-38% 11-44% П-40% П-42% 11-42% 11-48% Н-46% Н-50% П-56% МП-6% МП-105 МП-8% МИ-10%МИ-10%М!1-П)%Пт-10%МП5% Б-5% Б-5% В-6% К-5,5% В-5% Б-5,?% Б-6% Б-6%

Состав асфальтобетона

Рис. 4. Коэффициент сцепления, полученный «Грип-тестером»

3 0,55

X

и 0,50

О я и 0,45

Ё 0,40

и

1 0,35

•е.

0,30

О и: 0,25

0,34 1г-о 0,30

Состав асфальтобетона

Рис. 5. График сравнения показаний Грип:тестера и ППК-МАДИ

Проведение экспериментальных исследований позволило определить,

что:

- между содержанием щебня, песка, минерального порошка и битума в асфальтобетонных смесях, используемых: для устройства покрытий, н сцепными качествами покрытий существует зависимость;

- по сравнению с остальными типами асфальтобетонных смесей многощебенистый тип А обладает значительно высшими показателями коэффициента сцепления при любом составе;

- по условиям наилучших сцепных качеств покрытия оптимальное содержание битума'- 5 % для асфальтобетонов типа А и Б. При этом увеличение содержания битума на 1 % приводит к снижению коэффициента сцепления в среднем на 6-10%;

- оптимальным является содержание минерального порошка 6 % для асфальтобетонов типа А и 8 % для асфальтобетонов типа Б. Увеличение содержания минерального порошка в 2 раза снижает коэффициент сцепления на 8-12 %;

- оптимальное.содержание щебня и песка для асфальтобетонов типа А при содержании минерального порошка 6%-57%и37% соответственно. Увеличение содержания щебня до 65 % и связанное с этим уменьшение содержания песка до 29 % в асфальтобетонах типа А приводит к снижению коэффициента сцепления на 13 %, а уменьшение содержания щебня до 50 % и, соответственно повышение содержания песка до 44 % сии-

жает коэффициент сцепления на 15 %;

■ - для асфальтобетонов типа Б оптимальным является содержание щебня 50 % и песка 42 % при содержании минерального порошка 8 Снижение содержания щебня до 35% и взаимосвязанное повышенно содержания песка до 57 % при том же содержании минерального порошка приводит к снижению коэффициента сцепления на 30

- между показаниями динамометрического прицепною прибора «Грип-тестер» и портативного прибора уларного действия III1К-МАДИ существует общая зависимость при определении коэффициента сцепления, равная

Флпк-ыалн РГрнп - 0,04 ,

где фшт-ыии- коэффициент сцепления по портативному прибору ППК-МАДИ;

Фгрип - коэффициент сцепления по динамометрическому прибору «Грин-тестер»,

что позволит в дальнейшем при использовании одного или другого прибора сопоставлять данные, полученные с их помощью и определять общие для этих данных зависимости;

- экспериментальные исследования подтверждают правильность выбранного направления теоретических исследований и показывают аналогичные результаты;

- влияние свойств асфальтобетона на сцепные качества покрытия неоднозначно: при использовании менее прочных минеральных материалов снижаются основные прочностные характеристики асфальтобетона, тогда как малопрочный щебень и соответственно асфальтобетон, полученный с использованием этого щебня,' обладает более высоким коэффициентом сцепления,

и разработать:

- требования к содержанию минеральных материалов в асфальтобетонной смеси с позиции оптимизации коэффициента сцепления дорожного асфальтобетонного покрытия; ■

- требования к оптимальному количеству битума при любых составах асфальтобетонной смеси - необходимо выбирать такое количество битума для улучшения сцепных качеств покрытия, которое будет минимальным и в тоже время оптимальным для физико-механических свойств асфальтобетона, работающего и покрытии, таких как прочность, сдвигоустойчнвость ндр.;

- требования к оптимальному содержанию минерального порошка в асфальтобетонах типа А и Б по условиям максимальных сцепнЫх качеств покрытия.

В шестой главе проведено районирование территории Республики Йемен.

Деление территории Республики Йемен на дорожно-климатичсскне зоны осуществлялось на основе изучения взаимосвязанного комплекса компонентов или, другими словами,

методом составления, наложения и сопоставления одномасштабных карт отдельных компонентов - осадки, температура, рельеф, хозяйственная деятельность человека.

В результате анализа процессов взаимодействия компонентов установ- » лены границы дорожных районов (рис. 6) и климатические различия (табл. 1).

Рис. 6. Деление Республики Йемен на дорожно-климатические районы: 1 - Прибрежный район; 2 - Горный район; 3 - Горно-пустынный район; 4 - Пустынный район

Таблица I

РАЙОН

характеристика

пог одно- • климатических условий

состояние и поверхностные

качества дорог

влиянии на

режим движения

1

4

. ПРИЛЕЖНЫЙ РАЙОН -

Площадь -21 070 км2

% ^общей территории Республики (темен)

2.ГОРНЫ Л РАЙОН -

Площадь -139 000 км2 26 % о,г. общей территории Республики Йемен).

Температура поздуха: зима - около 20°С. лето - самше 30"С.

Незначительные осадки - чуть более 100 мм/год.

Интенсивная солнечная радиация - более 120 ккал/год на 1 см:.

Большая суточная амплитуда (до 50°С) колебания темп, почвы

Температура воздуха: зима - около 14°С, лето - около 21°С. Зимой температура поздуха может опуститься до 0"С, возможны заморозки

Атмосферные осадки - до 700 мм/год.

Частые туманы

Сильный ветер до 15м/с.

Сильный нагрев по верхностн покрытия (до 70"С)

Высзупание битума на поверхность по крытия и последующее снижение сцен ных качеств

Ускоренное crape ние битума

Снижение прочности под воздействием температурных градиентов

Образование гололеда вследствие со »местного действия тумана и понижения температуры до 0°С

Снижение сцепных качеств покрытия при увлажнении или гололеде

Однообразный ландшафт способствуй г поя в лению сенсорного голода ) водителей и потере контроля над скоростыс движения

В ночное время ослепление водителей све том фар встречных автомобилей

Снижение ско-рост» движения из-за кривых малого радиуса и затяжных подъемов Уменьшение метеорологической видимости при тумане На большой высоте снижается мощность двигателя и возни кает вероят ность кислородного голодания водителей_

Продолжение табл. 1

1

3. ГОПЮ-ПУСТЫН-ННЫЙ РАЙОН -

Плошки. -209 700 кмг (40 % от общей территории Республики Йемен).

4. ПУСТЫННЫЙ РЛЙОН-

Площадь -157 400 км2 (30% от общей территории Республики Йемен).

2

Температура воздуха: зима - около 17"С, лето - около 25"С.

Атмосферные осадки - до 600 мм/год.

Солнечная радиация ло

120 ккал/год на 1 см1

Сильный ветер до 15м/с.

Температура воздуха: зима - около 27"С, лето - свыше 36°С. .

Незначительный уровень осадков -до ЗОмм/год.

Интенсивная солнечная радиация -более 140 ккал/год на 1 см2.

Большая суточная амплитуда (до 60°С) колебания темп, почвы

Сильный ветер до 15-20 м/с

На дорогах происходит чередование длинных участков дорог с большими продольными уклонами и участков с малыми продольными уклонами, но множеством кривых в плане

При увлажнении покрытия снижается коэффициент сцепления

Сильный нагрев поверхности покрытия (до 80°С)

Ныступание битума на поверхность покрытия и последующее снижение сцепных качеств

Ускоренное старение битума

Снижение прочности под воздействием температурных градиентов

Заносимосгь песками и как следствие снижение ровности и сцепных качеств покрытия.

Затяжные подъемы н кривые малого радиуса снижают скорость движения автомобилей

Однообразный ландшафт способствует появлению сенсорного голода у водителей и потере контроля над скоростью движения

В ночное время - ослепление водителей светом фар встречных автомобилей

Изменение восприятия дороги водителем.

В седьмой главе приводятся рекомендации по учету влияния состава и свойств асфальтобетона на скепные качества покрытия при строительстве и эксплуатации автомобильных дорог в Республике Йемен, предлагается нормирование требований к к'оэффициету сцепления для условий Республики Йемен.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании анализа научно-технической литературы и комплекса выполненных теоретических и экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Территория Республики Йемен разделена на районы - Прибрежный, Горный, Г орно-пустынный н Пустынный - по климатическим условиям и в первую очередь по количеству осадков.

2. Для каждого из вышеперечисленных районов установлены требуемые коэффициенты сцепления, определены характеристики погодно-климатическнх условий, состояние и поверхностные качества покрытия и установлено влияние иогодно-климатических факторов и рельефа местности на условия движения.

3. Теоретические исследования позволили расчетным путем установить численные значения коэффициента сцепления при различном процентном содержании материалов, составляющих асфальтобетонную смесь - щебня (г равия), песка, минерального порошка и битума.

4. Проведение экспериментальных исследований позволило определить, что:

- по сравнению с остальными типами асфальтобетонных смесей тип А обладает более высокими показателями коэффициента сцепления;

- оптимальное процентное содержание битума 5 %, при увеличении содержания битума на I % коэффициент оцепления снижается на 6-10%;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований практически совпадают;

- между показаниями портативного (ППК-МЛДИ) и динамометрического (Грип-гестер) приборов существует зависимость, что позволяет сопоставлять их данные и определять коэффициенты сцепления.

Экспериментальные исследования показали, что полученные составы обладают высокими фрикционными свойствами, что является предпосылкой повышения безопасности движения на асфальтобетонных покрытиях Республики Йемен.

5. При учете влияния состава и свойств асфальтобетона на сцепные качества покрытий при строительстве и эксплуатации автомобильных дорог в условиях Республики Йемен для четырех дорожно-климатическйх районов целесообразно выбирать асфальтобетонные смеси с разными меха-

ннческими и реологическим» свойствами. При содержании и ремонте автомобильных дорог наряду с другими факторами необходимо учитывать возможные изменения коэффициента сцепления и всеми имеющимися ма-тсриалоаедчсскими, технологическими и организационными средствами обеспечивать требуемые сцепные качества, которые установлены для данной категории дороги.

Результаты исследований позволяют решать вопросы надежного сцепления автомобильных шин с покрытиями дорог, управления движением автомобилей путем нормирования скорости на дорогах, прогнозирования количества ДТП еще на спаи и проектирования состава асфальтобетонной смеси.

Рекомендации, приведенные по главам диссертации мшут быть положены в основу нормирования сцепных качеств в процессе проектирования, строительства и эксплуатации дорог.

Общие положения диссертации изложены в следующих работах.

1) М.С.Аль-Сильви. Особенности строительства и эксплуатации автомобильных дорог в Республике Йемен. Сб. «Материалы республиканской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии в строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог». Минск, 1994, с8-9.

2) И.И.Лсонович, М.С.Аль-Сильви. Факторы, влияющие на фрикционные свойства асфальтобетонных дорожных покрытий. Сб. «Материалы 51-ой международной конференции профессоров, преподавателей, научных работников, аспирантов и студентов БГГ1А, посвященной 75-лстию Белорусской государственной политехнической академии, «Состояние и перспективы развития науки и подготовки инженеров высокой квалификации в Белорусской государственной политехнической академии, Минск, 1995, Часть 6, с.41-42.

3) М.С.Аль-Сильви, П.П.Осипенко. Влияние свойств материала и шероховатости дорожного покрытия на безопасность дорожного движения. Сб., «Совершенствование транспорт!ю-эксплуатационных качеств автомобильных дорог, Минск, 1996, 4.2, с.99-103.

4) М.С.Аль-Сильви, П.П.Осипенко. Районирование территории Йеменской республики по условиям строительства и эксплуатации автомобильных дорог. Сб. «Создание ресурсосберегающих машин и технологий» Материалы республиканской научно-технической конференции, Могилев, 1996,4.2, с.З.

5) М.С.Аль-Сильви, Ф.В. Фил юта. Факторы, влияющие на сцепные качества дорожных покрытий. Сб. «Материалы международной 52-ой науч-но-тсхнической конференции профессоров, преподавателей, научных работников, аспирантов и студентов БГГ1А «Технические вузы - республике», Минск, 1997, Ч.З, с. 121.

РЕЗЮМЕ

АЛЬ-СИЛЬВИ МАГЕД СУЛТАН'

ВЛИЯНИЕ СОСТАВА И СВОЙСТВ АСФАЛЬТОБЕТОНА НА СЦЕПНЫЕ КАЧЕСТВА ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ В УСЛОВИЯХ РЕСПУБЛИКИ ЙЕМЕН

Объект исследования - безопасность дорожного движения. Предмет исследования - влияние состава и свойств асфальтобетона па сиспнме качества асфальтобетонного покрытия и соответственно на безопасность движения.

Цель - определение влияния состава и своИстп асфальтобетона на сцепные качества покрытия и его учет при строительстве и эксплуатации автомобильных дорог с разработкой дорожного районирования для условий Республики Йемен.

Основные задачи диссертации:

- получить зависимость между составом и свойст вами асфальтобетона и коэффициентом сисплсния асфальтобетонного дорожного покрытия;

, - дать рекомендации по практическому использованию зависимости между составом и коэффициентом сцепления для повышения безопасности движения в Республике Йемен;

- разработать дорожное районирование Республики Йемен по условиям безопасности движения.

Научная новизна исследований заключается в разработке дорожного районирования Республики Йемен по влиянию иогодно-климатиЧескнх факторов па состояние дорог и условия движения, подходах и методах изучения влияния состава и свойств асфальтобетона на сцепные качества дорожных покрытий, установлении этого влияния, установлении корреляционной зависимости между показаниями динамометрического прицепного прибора «Грин-тестер» и портативного прибора ударного действия ППК-МАДИ при определении коэффициента сцепления.

Практическая значимость заключается в том, что

- получено дорожное районирование территории Республики Йемен по влиянию по! одно-климатических факторов на состояние дорог и условия движения;

- лолучены данные о зависимости между составом асфальтобетона и коэффициентом сцепления покрытия, которые могут быть использованы для оптимизации состава асфальтобетона но сцепным качествам покрытия;

- получены корреляционные зависимости показаний динамометрического прибора «Грип-тестер» и портагнпного прибора ППК-МАДИ.

РЭЗЮМЕ

ЛЛЬ-С1ЛЬВ1 МАГЕД СУЛТАН

УПЛЫУ САСТАВА 1 УЛАСЦ1ВАСЦЯУ АСФАЛЬТАБЕТОНА НАСЧЛПНЫЯ ЯКАСЦ1 ДАРОЖ11ЫХ ПАКРЫЦЦЯ^ ВА УМОВАХ РЭСНУБЛ1К1 ЕМЕН

Аб'ект даследаванняу - бяспека дарожнага руху. Прадмет даследапання - уплыУ састапа 1 уласцшасняу асфальтабетона на счапныя якасш асфаль-табстоппага пакрьпшя 1 адпавсдна на бяспеку руху.

Цэль - вызпачэпне Уплыву састава 1 уласшвасцяУ асфальтабетону на счанныя якаап пакрыцця 1 я го улк пры будауннггве 1 эксплуачацьп аутамаСильных дарог з распрацоукай дарожнага раянавання для умоу Рэс-публЫ Емсн.

АсноунЫя задачы дыссртачыг.

- атрымаиь запежнасць палпж саставам 1 уласшвасцям! асфальтабетона 1 каэфшыснтам счаплсння асфадьтабетоннага дарожнага пакрыцця;

- дань рэкамендаНьп па практычнаМу выкарыстаншо залсжнасщ нам ¡ж саставам ! каэфщыентам счаплеНня для павышэпня бяспек'1 руху у Рэспубл1'цы Емсн;

- распрацаваць дарожнае раянаванне РэспублМ Емен по умовах бяс-пею руху.

Навуковая навша даслсдавання заключаецца у распрацоуцы дарожнага раянавання РэспублМ Емен на уплыву пагодна-юнматычпых фактарау на стан дарог I умовы руху, падыходах 1 методах вывучэння уплыву састава 1 уласщвасцяу асфальтабетона на счапныя якасц! дарожных пакрыццяу, устанауленне гэтага Уплыву, устанаулення карэляцыйнай залежнасш пам!ж паказчыкам! дынамамстрычнага прычапного прыбора «Грып-тэстар» 1 партатыунага прыбора ППК-МАД1 пры вызначэнш каэфщыента счаплення.

Практычная значнасць заключаецца у тым, што

атрымаНа дарожнае раянаванне тэрыторьн Рэспубиш Емсн па Уплыву пагодна-клЫатычных фактарау на стан дарог 1 умовы руху;

- атрыманы дадзеныя об залсжнасщ пам1ж саставам асфальтабетона ! каэфщыентам счаплення пакрыцця, ямя могуць быць выкарыстаны для аптымЬацъп састава асфальтабетона на счанным якасцям пакрыцця;

- атрыманы карэляцыйиыя залежнасц! паказчыкаУ дынамаметрычнага прыбора «Грып-тэстар» 1 партатыунага прыбора ППК-МАД1;

SUMMARY

AL-S1LWI MAGED SULTAN

EFFECT OF COMPOSITI ION AND PROPERTIES OF ASPHALTIC CONCRETE ON COHEZION QUALITIES OF .ROAD COATING IN DIFFERENT REGIONS OF REPUBLIC OF YEMEN

The object of investigation: traffic safety.

The subject of investigation: to study the effect of composition and properties of asphaltic concrete on cohesion with asphaltic concrete roads and, consequently, on the traffic safety.

The aim of investigation: to determine the effect of composition and properties on cohesion of asphaltic concrete with road coating and to take it into consideration in building safety roads in different regions of the Republic of Yemen.

The main tasks of the investigation:

to obtain correlation between composition and properties of asphaltic concrete and cohesion coefficient of asphaltic concrete road coating;

- to work out recommendations lor practical application of correlation dependencies between the composition and the cohesion coefficient to ensure safety on the roads of the Republic of Yemen;

- to develop criteria for road regioning according to safety requirements in the Republic of Yemen.

The innovative features of this research investigation are the development of criteria for road regioning according to weather and climate factors affecting the state of roads and the traffic

safety: approaches and methods to study the effect of composition and properties of asphaltic concrete on cohesion qualities of road coating; determination of their correlative dependencies on the basis of the cohesion coefficient data obtained from the indications of a dynamometric device «Grip-Tester» attached to vehicles and a portable device of striking action «PPK-MADI».

The practical significance of this investigation is that

- road regioning according to weather and climate factors and their eflect on the maintenance and safety of roads in the Republic of Yemen has been developed:

- data on correlative dependence of composition of asphaltic concrete and cohesion coefficient have been obtained that can be used to optitnize asphaltic concrete cohesion qualities;

- correlative dependencies of indications of a dynamometryc device «Grip-Tester» and a portable device of striking action «PPK-MADI» have also been obtained.