Параметры для контроля качества дорожных покрытий с макрошероховатой поверхностью

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Параметры для контроля качества дорожных покрытий с макрошероховатой поверхностью

Янковский Л.В.

Применение параметра средняя высота выступов Нср в дорожном хозяйстве ранее вполне отвечало возможностям нормирования для обычных дорожных покрытий. На этих покрытиях колесо полностью контактирует с поверхностью дороги, но для макрошероховатого дорожного покрытия колеса контактируют по другому - по выступам макрошероховатых зерен щебня.Ранее определялась величина коэффициента шага выступов Кш = Нср/Rz. Между тем использование этого коэффициента обладает существенной неопределенностью. Возможны варианты, равные нулю, а также деления на ноль.Показатели глубин впадин и степень заполнения их вяжущим, снегом или водой и другими загрязнениями не являются главными факторами. Значит для достоверности результатов измерений и уменьшения зависимости их от выбранного сечения дорожного профиля, необходимо считать не среднее значение, а переходить к определению дисперсии высоты выступов или глубины впадин.

Ключевые слова:макрошероховатость, параметры макрошероховатости, шероховатая поверхность, дорожное покрытие, контроль качества

PARAMETERS FOR QUALITY CONTROL OF ROAD CARPETS WITH THE MACROROUGH SURFACE

Yankovsky L.V.

Perm national research polytechnical university, Perm, Russia

(614990, Perm, Komsomol avenue, 29), e-mail: yanekperm@yandex.ru

Use of parameter the average height of ledges Hsr in road economy quite answered earlier rationing opportunities for usual road carpets. On these coverings the wheel completely contacts to a road surface, but for a macrorough road carpet of a wheel contact on another - on ledges of macrorough grains of crushed stone. Earlier the size of coefficient of a step of ledges of Ksh = Hsr/Rz. Meanwhile use of this coefficient possesses essential uncertainty. The options equal to zero, and also divisions into zero are possible. Indicators of depths of hollows and extent of filling their knitting, snow or water and other pollution aren't the main factors. Means to reliability of results of measurements and reduction of their dependence on the chosen section of a road cross-section, it is necessary to consider not average value, and to pass to definition of dispersion of height of ledges or depths of hollows.

Keywords:macroroughness, macroroughness parameters, rough surface, road carpet, quality control

В настоящее время большое значение уделяется вопросам перспектив развития дорожной отрасли и экономической эффективности дорожной инфраструктуры, связанным с применением нового диагностического оборудования, которое использует новые подходы к определению параметров макрошероховатости [1, 2, 3, 4].

Макрошероховатость проезжей части дороги - это наряду с коэффициентом сцепления является важным транспортно-эксплуатационным показателем технико-эксплуатационного состояния автомобильной дороги, определяющим надежный контакт шин автомобиля с дорожным покрытием.

Величины сопротивления скольжению шин по дорожной поверхности определяются надежностью контакта автомобильных шин с покрытием проезжей части и оцениваются значениями коэффициента сцепления.

Макрошероховатость обеспечивают частицы минерального материала, равномерно распределенные по поверхности покрытия. Макрошероховатость создается выступами и впадинами, которые образуют минеральные материалы на поверхности дорожного полотна и шероховатостью самих зерен минеральных материалов.

Макрошероховатость согласно ВСН 38-90 оценивают тремя следующими основными параметрами:

- средние высоты выступа Rz, мм;

- средние глубины впадины Hср, мм;

- коэффициент шага шероховатостейКш = Hср /Rz[5].

Если Kш>0,5, то такие покрытия называют макрошлифованными.

Требованиями СНиП 2.05.02-85 регламентированы минимальные допустимые значения коэффициента сцепления и глубины впадин макрошероховатости на покрытиях автомобильных дорог [6], определяемыми по методу «песчаное пятно» с помощью прибора типа КП-1319.

Согласно ВСН 38-90 тип шероховатых покрытий классифицируются в зависимости от средней глубины впадин и средней высоты выступов макрошероховатости (таблица 1) [5].

Как известно, существуют различные способы увеличения макрошероховатости дорожного покрытия: втапливание щебня в покрытие, поверхностная обработка, устройство верхнего слоя покрытия из асфальтобетонной или битумоминеральной смеси с повышенным содержанием щебня и др.

Поверхностная обработка поверхности одновременно служит слоем износа защитным слоем, который периодически возобновляют в процессе службы дороги. При одиночной обработке за один проход машины на покрытие синхронно распределяют битум и щебень фракции 15-20 мм или 10-15 мм, или 5-10 мм с последующей прикаткой.

Таблица 1

Классификация основных типов шероховатых покрытий [5]

Одиночную обработку устраивают на дорогах всех категорий с верхним слоем из асфальтобетона, как при новом строительстве, так и на эксплуатируемых дорогах для восстановления шероховатости.

Щебеночные материалы, получаемые дроблением природных горных пород, должны отвечать требованиям, приведенным в таблице 2.

Таблица 2

Требования к каменным материалам [5]

Зерна щебенки должны иметь кубическую форму, и должны быть чистыми и трудношлифуемыми. При поверхностной обработке применяют щебень узких фракций: 5-10 мм, 10-15 мм, 15-20 мм, 20-25 мм [7].

Зерновой состав щебенки должен по размеру находиться в следующих пределах в таблице 3.

Таблица 3

Зерновые составы щебня [5]

Содержание в щебне выветренных и слабых зерен должно быть не больше 10 %, а щебня пластинчатых форм не больше 15 %.

Пылевато-глинистые частицы в щебне, которые определяются отмучиванием, не может быть больше 1,0 %, а включение глин, посторонних примесей (в виде комков) не допускается. В смеси разнопрочного щебня содержание слабого компонента не допускается больше 50 %.

Разнопрочный щебень не должен содержать больше 1 % пылеватых частиц и больше 15 % зерен игловатой и лещадной (пластинчатой) форм. Морозостойкость щебня для макрошероховатых покрытий должна удовлетворять следующим требованиям (таблица 4) [7].

Таблица 4

Требования по морозостойкости

При несоответствии показателей каменных материалов вышеуказанным требованиям применяют способы, улучшающие качество материалов: дробление, грохочение, промывка, чернение в установке.

Для устройства шероховатой поверхностной обработки применяются органические вяжущие материалы, вязкость которых зависит от климатической зоны, конструкции дорожной одежды и способа применения.

При неудовлетворительном сцеплении битума с поверхностью щебня применяют ПАВ и модификаторы. Дополнительно определяют сцепление вяжущего и щебня прибором Виалита.

Для выбранного щебня определяется минимально необходимый расход щебня с помощью мерной коробки для щебня.

Битумы нефтяные дорожные вязкие должны удовлетворять требованиям ГОСТ 22245-90, основные характеристики приведены в таблице 5.

дорожный покрытие макрошероховатый

Таблица 5

Битумы вязкие нефтяные дорожные

Выводы

Применение параметра средняя высота выступов Нср в дорожном хозяйстве ранее вполне отвечало возможностям нормирования для обычных дорожных покрытий. На этих покрытиях колесо полностью контактирует с поверхностью дороги, но для макрошероховатого дорожного покрытия колеса контактируют по другому - по выступам макрошероховатых зерен щебня.

Ранее определялась величина коэффициента шага выступов Кш = Нср/Rz. Между тем использование этого коэффициента обладает существенной неопределенностью. Возможны варианты, равные нулю, а также деления на ноль.Поэтому этот показатель, предложенный в ВСН 38-90, для целей нормирования макрошероховатых дорожных покрытий в настоящей работе из рассмотрения исключен.

Показатели глубин впадин и степень заполнения их вяжущим, снегом или водой и другими загрязнениями не являются главными факторами. Значит для достоверности результатов измерений и уменьшения зависимости их от выбранного сечения дорожного профиля, необходимо считать не среднее значение, а переходить к определению дисперсии высоты выступов или глубины впадин.

Список литературы

1. Организационно-экономический механизм инновационной деятельности дорожного хозяйства / С. П. Аржанухина, А. А. Сухов, А. В. Кочетков, Л. В. Янковский //Инновационный Вестник Регион. 2012. № 4. С. 40-45.

2. Перспективы развития инновационной деятельности в дорожном хозяйстве / А. В. Кочетков, Л. В. Янковский // Инновационный транспорт. 2014. № 1 (11). С. 42-45.

3. Совершенствование методов нормирования макрошероховатых дорожных покрытий с учетом безопасности дорожного движения: монография / А. В. Кочетков, А. В. Чванов, Л. В. Янковский. - Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2015. - 154 с.

4. Standardization of Roughness of Products of the Machine-Building Industry on the Basis of Variable Height Indicator of Ledges and Variable Depth Indicator of Hollows as an Extension of State Standard GOST 2789-73 / A.V. Kochetkov, L.V. Yankovsky,Zh. N. Kadyrov // Chemical and Petroleum Engineering (2014).Volume 50, Issue 1-2, June 2014, Pages 50-57.

5. ВСН 38-90 «Технические указания по устройству дорожных покрытий с шероховатой поверхностью». - М. : Транспорт, 1990. - 59 с.

6. СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» / Госстрой России. - Введ. 01.07.87. - М. : ГУП ЦПП, 2001.

7. Методические рекомендации по устройству одиночной шероховатой поверхностной обработки техникой с синхронным распределением битума и щебня / ФГУП СНПЦ «РОСДОРТЕХ». - М. : ГП «Информавтодор», 2002. - 44 с.

Размещено на Allbest.ru