Характеристика технологических особенностей асфальтобетонных покрытий

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Характеристика технологических особенностей асфальтобетонных покрытий

Маринкин Андрей Владимирович

Введение

Как известно каждому человеку, дороги - это одна из важных транспортных сетей района, города, государства. Вы только представьте, что было бы без автомобильных дорог. Невозможность быстро добраться до другого города, невозможность добраться до другого государства, отсутствие транспортных развязок, отсутствие возможности перевоза груза - это довольно таки большие проблемы. Так как современному человеку дороги необходимы для жизни. А городу и государству дороги необходимы для возможности импортировать необходимые товары и экспортировать те, которые производятся внутри государства. Для поддержания экономики. Не будет автомобильных дорог, не будет нормальной экономики. Но это не единственная проблема, которая касается дорог. Главной головной болью дорожных организаций является увеличение износостойкости дорожного покрытия к воздействию внешних факторов, таких как атмосферные осадки, перепады температуры, постоянная нагрузка транспортного потока автомобилей. Так же на асфальтобетонное покрытие оказывает отрицательное воздействие большегрузный транспорт, ввиду своего огромного веса и большого веса, который давит через покрышки на асфальт. В настоящее время существуют различные разработанные технологии по строительству дорог, по производству дорожных покрытий. Которые применяются по всему миру. Но хочется заметить, что те дороги, которые строят в Германии, Франции, Лос-Анджелесе, по качеству намного превосходят Российские дороги.

В России достаточно сложный климат. Наше государство расположено в 6 климатических зонах, а это означает, что перепады температур у нас очень высокие. Летом температура воздуха поднимается до отметки 40 градусов по Цельсию, а зимой так вообще опускается до минус 35. Не многие дороги смогут выдержать такую температурную нагрузку на протяжении долгого времени. А если и выдержат, то придут в негодность через 1 год эксплуатации. Так как в России сервисное обслуживание дорог очень плохое, оно не соответствует ГОСТам. Плюс к этому, ремонт дорожного покрытия производится любое время года, а по правилам ремонт нужно проводить в теплое время года, но никак не зимой в минус 20 градусов.

Многие организации строят дороги во время больших осадков, что также чревато последствиями, а именно разрушениями асфальтополотна, что приведет к уже большим последствиям, таким как аварийные ситуации на дорогах, дорожно-транспортные происшествия. Как можно догадаться из вышесказанного, строительство, обслуживание, предотвращение деформаций дорожного полотна - это достаточно актуальные проблемы современного государства, а именно Российской Федерации. Рассматривая эту тему дальше, хочется раскрыть тему деформаций покрытий, как они появляются, и как их предотвращают.

Дорожное покрытие должно выдерживать движение автотранспорта расчетной интенсивности и воздействие природных факторов, характерных для данной местности. В поперечном профиле поперечном профиле покрытие имеет вид двух плоскостей, сопряженных плавной кривой с определенными величинами уклонов. В продольном профиле и плане проектная линия должна представлять сочетание плавных кривых специального очертания (клотоид), по возможности без прямых участков.

Технические правила требуют, чтобы поверхность покрытия была ровной, но не гладкой, шероховатой и нескользкой, а материал покрытия -- однородный по всей площади по качеству, составу и степени уплотнения. Он должен иметь заданную прочность и хорошо сопротивляться воздействию природных условий (температурные изменения, модификация воды и др.).

Покрытие как самый верхний слой дорожной одежды особенно сильно подвергается истирающим и другим воздействиям колес автомобилей и природных факторов.

В настоящие время из числа усовершенствованных дорожных покрытий наибольшее распространение получили асфальтобетонные, создающие максимальные удобства для движения транспортных средств и пассажиров. Эти покрытия применяют на автомобильных дорогах любой грузонапряженности. Асфальтобетонным покрытиям присущи многие положительные свойства.

Основные из них:

Достаточная механическая прочность, благодаря чему асфальтобетонные покрытия хорошо воспринимают усилия, возникающие при прохождения транспортных средств.

· Способность к допускаемым упругим и пластических деформациями, улучшающие условия работы асфальтобетонных покрытий.

· Хорошее сцепления автомобильных шин с асфальтобетонным покрытием, обеспечивающее безопасность движения.

· Возможность получения ровной поверхности при сравнительно небольшой, жесткости покрытия, чем обеспечивается бесшумное и скоростное движения автомобилей.

· Высокая демпфирующая способность (способность к поглощению колебаний), благодаря чему асфальтобетонные покрытия разрушаются от вибрации меньше, чем, например, цементобетонные покрытия. В условиях современного интенсивного движения транспорта эта особенность асфальтобетонных покрытий приобретает большое значение;

· Опыт эксплуатации асфальтобетонных покрытий показывает, что они часто выходят из строя значительно раньше срока, определяемого износом, вследствие возникновения различных деформаций и разрушений при неправильных технологических операций: наплывов, волн, трещин, выкрашивания, сдвигоустойчивость. Возникновения этих разрушений в основном снижает срок службы и вызывает увеличение затрат на ремонтные работы.

Из чего же состоит дорожное покрытие, какие бывают деформации, я расскажу дальше.

1. Виды деформации дорожного покрытия

Износ (истирание) -- основной вид разрушения дорожного покрытия, определяет условия и сроки его службы. Износом называют уменьшение толщины покрытия за счет потери им материала в процессе эксплуатации под воздействием колес автомобилей и природных факторов.

Износ покрытия происходит под влиянием касательных сил, действующих в плоскости следа автомобильных колес и вызванных работой шин по преодолению сил трения. Касательные напряжения в плоскости следа вызывают истирание дорожного покрытия и покрышки колеса автомобиля на всем пути его следования. Такие напряжения увеличиваются от комплекса воздействий, вызывающих проскальзывание покрышки колеса в плоскости следа в условиях нормального ее качения. Кроме того, усилению износа способствуют природные факторы, так как материал покрытия ослабляется при насыщении водой, а зимой под действием ее замерзания.

Износ покрытия происходит по всей ширине проезжей части, но больше всего на полосах наката, где чаще проходят колеса автомобилей в один след. При исследованиях условно принимают величину износа равномерно распределенной по всей площади покрытия. При этом средняя величина износа hср мм, составляет hср=khн. где k -- коэффициент неравномерности износа, в среднем составляющий величину 0,6--0,7; h„ -- определенная величина износа в полосе наката, мм.

Для усовершенствованных покрытий износ измеряют в миллиметрах, а для покрытий переходного и простейшего типа также и по объему потери материала, м3/км.

Помимо износа дорожные покрытия подвержены деформациям и разрушениям, описанным ниже и показанным на рис. 25 и 26.

Шелушение -- обнажение поверхности покрытия, отделение поверхностных тонких пленок и чешуек материала покрытия, деформированного под воздействием воды и мороза, а также колес автомобилей. Этот процесс особенно интенсивно протекает в весенний период при частом нагревании верхних слоев покрытия солнечными лучами днем и замерзании ночью. Шелушение происходит тем интенсивнее, чем выше пористость и меньше прочность материала покрытия. Процесс шелушения развивается также от действия хлоридов, применяемых при борьбе с гололедом. Особенно вредны они для цементобетонных покрытий с большим содержанием поверхностных пор. Хлориды усиливают шелушение покрытий косвенно, снижая морозостойкость бетона. Эти воздействия способствуют выделению скрытой теплоты плавления льда на покрытии, в результате чего оно оттаивает, а потом снова замерзает. Для прекращения шелушения необходимо уменьшать пористость верхней части покрытия, обрабатывая ее летом битумом с россыпью мелкого минерального материала.

Выкрашивание -- последующий после шелушения процесс разрушения покрытия, при котором от покрытия отделяются более крупные зерна минерального материала. Выкрашиваются не только покрытия пере ходного типа, но и все усовершенствованные из-за потери связи между зернами материалов. Из пористых цементобетонных покрытий материал выкрашивается в результате усиления процессов шелушения. Из асфальтобетонных покрытий выпадают зерна щебня, плохо сцепленные с битумом (зерна кремния). Причинами выкрашивания покрытий служит также низкое качество смесей из-за перевозки их в самосвалах (остатки песка попадают в покрытие), недоукатки покрытия в холодную и дождливую погоду и т. п. Приостановить этот процесс можно путем укладки защитного слоя.

Обламывание кромок -- разрушение покрытий в местах их сопряжения с обочинами, происходящее чаще всего в случаях переезда тяжелых грузовых автомобилей через кромки покрытий. На цементобетонных покрытиях, кроме того, кромки обламываются вдоль температурных швов при низком качестве бетона или когда нет связи между плитами. При движении автомобиля через шов плита прогибается и, если нет хорошей связи между плитами, колесо ударяет о кромку следующей плиты. При строительстве дороги кромки покрытия нужно предохранять от обламывания, для чего на обочинах устраивают укрепительные (краевые) полосы. На тех дорогах, где таких полос нет, их необходимо делать при ремонтных работах.

Волны -- это деформации, образующиеся на покрытиях с излишней пластичностью. Верхний слой асфальтобетонных покрытий под действием касательных сил, особенно при торможении, сдвигается на уклонах и в местах остановок общественного транспорта. Волны, или складки, образуются преимущественно в жаркую солнечную погоду, когда покрытие нагревается до 60° и более. На чрезмерно пластичных грунтовых и гравийных покрытиях, обработанных органическими вяжущими, волны могут достигать таких размеров, что движение по дороге станет невозможным, из-за них автомобили переходят на обочины. Образование волн можно приостановить путем россыпи мелкого остроугольного минерального материала с последующей укаткой его тяжелыми катками на металлических вальцах. Разновидностью волн являются наплывы, при которых материал сдвигается в поперечном направлении. Например, в местах Остановок общественного транспорта материал смещается на бордюры.

Гребенка -- вид разрушения покрытий переходного типа, преимущественно гравийных, а иногда -- покрытий облегченных усовершенствованного типа. Гребенка имеет вид правильных, более или менее четко выраженных поперечных выступов, чередующихся с углублениями. Для устранения этого недостатка необходимо провести кирковку покрытия с последующим исправлением дорожного профиля автогрейдерами и укаткой.

Сдвиги -- деформации покрытия, возникающие при действии касательных сил от колес автомобилей, особенно в местах их торможения. Сдвиги образуются главным образом при отсутствии надлежащей связи покрытия с основанием или верхнего слоя покрытия с нижним. Сдвиги сопровождаются трещинами. В местах сдвига, особенно в трещинах, покрытие начинает разрушаться.

Вмятины -- углубления в пластичных покрытиях в виде отпечатков рисунка покрышек автомобилей или следа гусеничных машин, образующиеся в жаркую погоду.

Трещины, образующиеся на цементобетонных покрытиях, служат обычно признаком недостаточной прочности и начала разрушения. Поперечные температурные трещины образуются при больших расстояниях между швами и в тех случаях, когда произошло сцепление бетонных плит с основанием и они лишились возможности перемещаться при температурных изменениях.

Продольные трещины возникают при неоднородно уплотненном земляном полотне -- когда края его, уплотненные меньше середины, начинают давать осадки. Косые трещины появляются над местными пустотами-- осадками земляного полотна и при недостаточно прочных покрытиях.

Поперечные температурные трещины образуются на покрытиях, поверхность которых обработана органическими вяжущими, при резком снижении температуры воздуха осенью и при больших перепадах температуры зимой. Они закономерно распределяются на определенных расстояниях друг от друга (6--10 м). Образуются они из-за недостаточной сопротивляемости материала покрытия температурным напряжениям.

Осевые трещины на асфальтобетонных покрытиях появляются вследствие плохого сопряжения асфальтобетонной смеси двух соседних полос, когда горячая смесь примыкает к ранее уложенной холодной полосе. Косые трещины являются развитием поперечных и продольных трещин при недостаточной прочности покрытия.

Сетка трещин возникает на дорожном покрытии, как правило, при недостаточной прочности основания. Особенно часто сетка трещин образуется в весенний период, когда переувлажненный грунт вызывает под нагрузкой большие прогибы основания. Более жесткий материал покрытия не выдерживает таких прогибов, в результате чего и появляются трещины. Ниже изображены все виды вышеперечисленных трещин.

Рис. 1

На рисунке: а) обломы кромок; б) продольные трещины; в) поперечные трещины; г) косые трещины; д) сетка трещин

На асфальтобетонных покрытиях трещины могут образовываться из-за частого приложения повышенных нагрузок, вызывающих значительные прогибы, при недостаточно прочных основаниях. Многие трещины образуются над швами основания, которые они как бы воспроизводят.

Трещины на асфальтобетонных покрытиях во многих случаях считают основным видом их разрушения и более опасным, чем износ покрытия; при сильном развитии трещин даже на недостаточно изношенных покрытиях необходимо перекрыть их новым слоем асфальтобетона. Надо учитывать, однако, что укладка тонких слоев не устраняет трещин. Уже через год после укладки тонкого слоя покрытия (4--5 см) на нем образуются трещины, дублирующие трещины нижнего слоя. По исследованиям профессора Н. Н. Иванова, трещины на покрытии могут не появляться, если укладывать слой асфальтобетона не менее 12--15 см. В зарубежных странах асфальтобетонные покрытия укладывают слоями большей толщины (до 0,5 м).

Колеи образуются в основном на покрытиях переходного типа на сравнительно узких проезжих частях при движении автомобилей след-в-след и при ослабленном основании. Колеи бывают резко выражены на покрытиях переходного типа, где они появляются вследствие просадки всего основания. Колеи образуются в основном на покрытиях переходного типа на сравнительно узких проезжих частях при движении автомобилей след-в-след и при ослабленном основании. Колеи бывают резко выражены на покрытиях переходного типа, где они появляются вследствие просадки всего основания.

На усовершенствованных покрытиях (например, асфальтобетонных) колеи искажают поперечный профиль в местах наката. Такие колеи, образующиеся на асфальтобетонных покрытиях также при большем уплотнении асфальтобетона, измеряются долями миллиметра. При широком применении автомобильных шин с шипами противоскольжения (например, в ФРГ и Италии) в полосах наката под ударами шипов образуются глубокие колеи. В некоторых случаях колеи на всю толщину верхнего слоя образуются в течение одной зимы. Поэтому встревоженные дорожники-эксплуатационники этих стран добиваются запрещения применения шин с шипами.

Выбоины - разрушения покрытий в виде углублений со сравнительно крутыми краями, образующиеся в покрытиях вследствие местного разрушения материала покрытия. Причинами образования выбоин считают некачественное выполнение строительных работ (недоуплотнение материала в данном месте и др.), применение некачественного, более слабого, чем на остальной площади, материала, загрязненного примесями, а также, появление неровностей, вызывающих повышенное, динамическое воздействие колес автомобилей.

Выбоины и причины их возникновения необходимо устранять немедленно после их обнаружения, иначе разрушение ослабленного участка может захватить большую площадь покрытия, затронуть основание и вызвать большие ремонтные работы.

2. Определение износа покрытия

Износ является основным видом разрушения покрытия, по размеру которого оценивают состояние покрытия и даже возможный срок его службы. Поэтому необходимо ежегодно определять на характерных участках размеры износа дорожного покрытия.

При конструировании и расчете дорожного покрытия учитывают его неравномерность и рассчитывают часть толщины покрытия (для двухслойных -- только часть верхнего слоя) на износ. Во многих случаях более целесообразно укладывать «а готовое покрытие слой износа из более, прочных и нешлифующихся материалов, чтобы создать более устойчивую и шероховатую поверхность покрытия и защитить основное покрытие. Общеизвестно, что свежее асфальтобетонное покрытие из мелкозернистой смеси обладает повышенной скользкостью.

3. Характеристика асфальтобетонных покрытий

Прочность и долговечность покрытий асфальтобетона.

Асфальтобетон - это материал, полученный в результате уплотнения специально рассчитанной и тщательно приготовленной при соответствующей температуре смеси щебня, дробленого песка, минерального порошка и битума.

Прочность, устойчивость и надежность асфальтобетонных покрытий, обладающих выраженными реологическими свойствами, отличаются по своему масштабу от соответствующих понятий для твердых тел (асфальтобетонных обладает пластичностью, изменяющиеся в зависимости от температуры и времени воздействия нагрузки). Для подобных материалов характерен ряд зависимостей: деформации от нагрузки при низких температурах и коротком времени воздействия нагрузки (силовая диаграмма для упругих тел); то же, от времени воздействия кратковременной нагрузки при температуре или длительной или более низкой (реологическая диаграмма характерна для вязких тел); прочность и деформируемостью от температуре при одинаковом времени воздействие нагрузки (теплоустойчивость); прочность при определенной температуре при разной скорости воздействия нагрузок (пластичность материала).

Первая зависимость характерна для упругого состояния асфальтобетона весной, когда покрытия еще холодное, а основания находится еще во влажном состоянии.

Вторая зависимость характерна для летнего времени при высоких летних температурах и повторных воздействиях нагрузок или зимой при пучении грунта земляного полотна.

Третья зависимость влияет интервал температур, при котором имеет место упругая или пластическая деформация.

Четвертая зависимость характеризует свойство асфальтобетона менять прочность при изменении времени воздействия или числа его повторений.

Сопротивление асфальтобетона изгибу.

Срок службы асфальтобетона - долговечность - определяется не только сдвигоустойчивостью в летнее время и температурной трещинастойкостью зимой, но и достаточной прочностью на изгиб весенний период. Прочность будет считаться достаточной в том случае, если напряжение в асфальтобетоне, вызываемой внешней нагрузкой, не будет превышать допускаемое.

Весной когда подстилающие грунты приобретают наибольшую влажность, прогибы от транспортных нагрузок могут привести к разрушению покрытия, если прочность асфальтобетона будет недостаточной. Причем прогибы происходят не единичные, а многократные и неритмичные, частота которых зависит от интенсивности движения. Такие многократные прогибы могут вызвать накопление микроразрушений отдельных элементов структуры асфальтобетона - усталостные разрушения, которые достигнув определенного уровня, вызывают образование трещины. Задача заключается в том, чтобы определить предел усталости и допускаемые напряжения на изгиб для разных эксплуатационных условий и разных видов и типов асфальтобетонов.

Усталостные разрушения зависят как от внешних факторов, так и от свойств материала. Если бы асфальтобетон был упругим, то после очередной нагрузки в нем не осталось бы никаких остаточных деформаций . Но так как асфальтобетон является упруго - вязко - пластичным материалом, то его поведение отличается от упругого.

Релаксация напряжения в асфальтобетоне.

Для правильного понимания работы асфальтобетонных покрытий необходимо более подробно рассмотреть вопрос о релаксации напряжений, поскольку среди дорожно - строительных материалов асфальтобетон является наиболее ярким представителем релаксирующих материалов.

Релаксация напряжения - процесс самопроизвольного уменьшения (рассасывания) напряжений, являющийся следствием внутреннего течения, и который, таким образом, может рассматриваться как одна из форм течения материала.

По технической терминологии релаксацией напряжений именуется процесс последействия, выражающийся в изменении (падении) во времени напряжений деформированного тела в результате перехода упругой деформации, зафиксированной связями.

Хотя достигнутая деформация не меняется, но внутреннее течение пособляет напряжение таким образом, что со временем требуется все меньшее усилие для поддержания образца в деформированном состоянии.

Деформация, вызванная первоначальным напряжением после релаксации, превращается в остаточную, которая уже не требует такого напряжения для того, чтобы поддерживать эту деформацию. Основным для характеристики процесса релаксации является время, в течении которого напряжение спадает на определенную (значительную) величину. Падение во времени носит экспоненциальный характер.

Промежуток времени, за который напряжение уменьшится до своей первоначальной величины, называется временем релаксации (точнее, постоянной временирелаксации ).

Плотность асфальтобетона.

Плотность асфальтобетона является одним из важнейших показателей его структуры. От нее в большей степени зависят физика - механические свойства асфальтобетона, а также долговечность покрытия. При прочих равных условиях плотность корреспондируется с прочностью асфальтобетона.

Необходимая плотность обеспечивается подбором гранулометрического состава минеральной смеси, оптимальным содержанием битума и надлежащим уплотнением асфальтобетонной смеси.

Большое влияние на плотность асфальтобетона оказывает пористость его минеральной части. Минеральный остов, компонентный и гранулометрический составы которого обеспечивают получение минимальной пористости, позволяет получить при оптимальном количестве битума наибольшую плотность асфальтобетона.

Плотность асфальтобетона в большой мере от количества и качества минерального порошка. При недостаточном (против требуемого) количестве минерального порошка не может быть достигнута необходимая плотность и обеспечена оптимальная структура асфальтобетона.

В асфальтобетоне должен быть определенный минимальный объем пор. Он служит резервным объемом для расширяющегося в летнее время битума. При отсутствии пор битум, содержащийся в асфальтобетоне (речь идет об обычном применяемых дорожных марках битумах), может выступать в летнее время на поверхность покрытия. Это явления (помимо того, что оно указывает на большое количество свободного битума, ухудшающего свойства асфальтобетона) снижает эксплуатационные свойства покрытия: увеличивается скользкость влажного покрытия, повышается сопротивление движению автомобилей в жаркое время. Избыток объем пор опасен с точки зрения снижения коррозионной устойчивости покрытия.

Поэтому количество битума подбирается с учетом получения определенной пористости или водонасыщения, пределы которых нормируются. Это количество битума обычно является оптимальным и по прочности асфальтобетона.

Плотность асфальтобетона, обеспечиваемая надлежащим подбором гранулометрического состава минеральной части и ее компонентов, может быть реализована лишь при надлежащим уплотнении асфальтобетонной смеси.

В связи с этим необходимо уделить большое внимание рациональному режиму уплотнения покрытия.

Деформации покрытий тротуаров и бортовых камней.

Деформации покрытий тротуаров аналогичны повреждениям проезжей части дорог. Сходны и причины, вызывающие их. В асфальтобетонных покрытиях тротуаров от температурных колебаний возникают поперечные трещины, а в результате пучения грунтов и просадки основания -- мелкие сетки трещин. Вследствие недостаточного уплотнения смеси и большого водонасыщения асфальтобетон выкрашивается. Кроме того, тротуарные покрытия подвержены истиранию. Тротуары из бетонных плит могут деформироваться при недостаточно уплотненном основании или поступлении воды под одежду, а также при неравномерном опирании плит на основание. В этих случаях происходит просадка отдельных плит и даже их излом, если плиты изготовлены из бетона низкого качества. На тротуарах и садовых дорожках с покрытием из щебня под воздействием интенсивного пешеходного движения нередко образуются выбоины, причиной которых являются недостаточное уплотнение щебеночного слоя, плохо подобранная гранулометрия щебня.

Деформации бортовых камней происходят под воздействием ударов колес автомобилей, а также климатических факторов. Их характер зависит от конструкции основания, на котором установлен бортовой камень, свойств бетона, из которого он изготовлен, и т. д. Просадка отдельных камней, отклонение их от вертикали чаще всего происходят при наездах на линию борта и слабом основании (из щебня, без боковых упоров). Разрушение бортовых камней связано главным образом с недостаточной морозостойкостью бетона, а откалывание граней и углов -- низкой его прочностью.

асфальтобетон износ покрытие

4. Оценка прочности и устойчивости асфальтобетонных покрытий

Прочность и устойчивость покрытия под воздействием вертикальных и горизонтальных нагрузок при разных температурах. Сюда относится прочность асфальтобетонного покрытия на изгиб в весенний период при сравнительно жестком состоянии покрытия (5 С) и размягченном основании за счет увлажнения грунта земляного полотна. С точки зрения устойчивости против сдвигов при вдавливании площадки, равновеликой следу колеса под воздействием вертикальной нагрузки и горизонтальных усилий от торможения и перемен скорости движения.

В зимнее время возможно неравномерное вспучивания основания и вызванное им деформирование покрытий с образованием трещин.

Устойчивость против трещин в осеннее - зимний период, когда относительное удлинение падает с ростом сцепления, а усадка слоев повышается за счет разного коэффициента температурного расширения или за счет вымораживания слоев асфальтобетона, имеющего повышенное набухания. Часто допускают набухания от увлажнения до 1%, что соответствует линейному расширению.

Табл. 1

	Одним из самых старых методов для защиты дорожного покрытия является использование стальной арматуры. Эта идея, появившаяся в начале 1950-х годов, была основана на общей концепции о том, что горячая асфальтобетонная смесь (ГАС) является жесткой при сжатии и слабой при растяжении, тогда как стальное армирование могло бы обеспечить необходимую сопротивляемость растягивающему напряжению. На сегодняшний день по этой технологии применяется сетка Родмеш. Родмеш - это сетка из стальной проволоки двойного кручения с цинковым покрытием, укреплённая армирующим прутом, расположенным в поперечном направлении.

5. Ремонт, усиление, армирование асфальтополотна

Ремонт участков дорог путем сплошного армирования асфальтобетона без выравнивающего слоя.

Укладка асфальтобетона при ремонте дорожных покрытий выполняется чаще всего армированием площади.

Геосетка укладывается на старый слой асфальтобетонного покрытия на ровных участках дороги, но с повышенной трещинностью. Эффект консервации старых трещин достигается за счет того, что сетка принимает на себя горизонтальные напряжения и деформации, таким образом препятствуя распространению отраженных трещин от существующих покрытий в новые уложенные слои дорожного покрытия.

Геосетки «Славрос СД» - это плоские полипропиленовые сетки с квадратной ячейкой, специально разработанные для строительства на слабых грунтах, а также для применения в конструкциях, воспринимающих высокие динамические или статические нагрузки.

В зависимости от грунтовых условий используются геосетки с прочностью от 20 до 40 KN/м (СД - 20, СД - 30, СД - 40). Армирующий эффект основан на способности синтетического материала воспринимать растягивающие напряжения, работая совместно с грунтовым массивом земляного полотна, слоями дорожной одежды (щебень, песок и др.), поскольку грунт и слои дорожной одежды практически не обладают прочностью при растяжении. Совместная работа прослойки с грунтом земляного полотна и слабо связными слоями дорожной одежды являются основой перераспределения напряжений в основании от временной нагрузки и собственного веса насыпи.

На практике эффект перераспределения напряжений в основании неоднократно находит подтверждение в уменьшении колееобразования под колесами автомобилей и в снижении осадки насыпи на болоте и заболоченных участках местности. При деформациях прослойка включается в работу, воспринимая часть вертикальной нагрузки, снимая тем самым ее с основания и перераспределяя напряжения. Перераспределение напряжений приводит к существенному уменьшению осадки насыпи на болоте и заболоченных участках местности.

Как известно, характерной особенностью зернистых материалов является их способность создавать на поверхности грунта в контактной зоне значительные касательные напряжения от вертикального давления. В связи с этим, для снижения «опасных» касательных, напряжений, на наш взгляд, целесообразно армирование зернистого материала (щебня) плоскими полипропиленовыми геосетками СЛАВРОС СД-20, СД-30, СД-40, имеющими жесткие узловые соединения и высокий модуль упругости.

При устройстве щебня поверх геосетки происходит его заклинивание в ячейках и образуется слой, способный воспринимать растягивающие напряжения.

Усиление существующей конструкции дорожной одежды

На участках дорог, имеющих колеи и выбоины, укладка геосетки осуществляется на выравнивающий слой асфальтобетона. Предварительно очищается поверхность старого покрытия, затем укладывается выравнивающий слой асфальтобетона, геосетка и новый слой асфальтобетонного покрытия. Эффект устранения или значительного уменьшения колейности и выбоин достигается за счет того, что геосетка перераспределяет вертикальные локальные нагрузки на большую площадь поверхности.

Усиление участка дороги после ремонта подземных коммуникаций

Трещины и выбоины часто возникают в асфальтобетонных покрытиях на участках дорог, проходящих над инженерными коммуникациями, а также после проведения ремонтных работ с вскрытием дорожного полотна. Армирование геосеткой устраняет или существенно замедляет возникновение трещин и разрушение таких участков дорог.

Применяется в следующих конструкциях:

Усталостные трещины. Если новое полотно или перекрытие укладывается поверх существующего, имеющего усталостные трещины, то нарушения достигнут новой поверхности в течение достаточно короткого промежутка времени. Сетка Родмеш способствует продлению срока службы нового покрытия путем поглощения горизонтальных напряжений, возникающих из-за существующих трещин, а также под влиянием транспорта.

Уширение проезжей части.

В случае возникновения необходимости уширения дорожного полотна, между и новым участками дороги могут возникать осадочные трещины. Сетка Родмеш перекрывает стык участков дороги и поглощает напряжения, возникающие в результате осадки. При этом эффективное сцепление с асфальтобетоном обеспечивает оптимальное распределение напряжений. Минимальное перекрытие участков дороги с каждой стороны составляет 1 м.

Повреждение поверхностности покрытия.

Под воздействием автотранспорта, поверхность дорожного покрытия подвергается постоянной нагрузке с возникновением касательных напряжений, что приводит, в итоге, к появлению поверхностей скольжения и выпучивания асфальтобетонного покрытия. Родмеш имеет трехмерную структуру, что позволяет ему прекрасно интегрироваться в структуру асфальтобетона. Родмеш устанавливается в основании асфальтобетонного слоя и, пересекая поверхности скольжения, значительно снижает вероятность появления колейности.

Перекрытие стыков бетонных плит.

В случае возникновения трещин в основании дорожного покрытия, она будет неминуемо продвигаться к его поверхности. Связанные слои обычно имеют невысокое сопротивление разрывным напряжениям и не могут противостоять развитию трещин. Сетка Родмеш, помещенная между связными слоями, поглощает напряжения, останавливая в значительной мере, дальнейшее развитие трещин.

Рис. 2. Армирование асфальтобетонных покрытий

При армировании асфальтобетонных покрытий геосетки увеличивают прочность покрытия на разрыв и обеспечивают равномерное распределение горизонтальных сил на большой площади.

Армирование асфальтобетона, уложенного на бетонное покрытие

При усилении слоем асфальтобетона бетонных покрытий авто- мобильных дорог и взлетно-посадочных полос аэродромов рекомендуется укладывать выравнивающий слой асфальтобетона и геосетку.

Необходимость применения данной технологии объясняется тем фактом, что при сопряжении дорожных одежд из цементобетона и слоя асфальтобетона в последнем появляются трещины из-за разных коэффициентов температурного расширения бетона и асфальтобетона. По этой причине над цементобетонным покрытием необходим выравнивающий слой асфальтобетона.

Армирование асфальтобетонного покрытия в зоне стыка

Открытые участки на старых покрытиях, имеющие разрушения (трещины, выколы), часто представляют собой зоны с повышенным риском возникновения трещин в верхнем, вновь укладываемом слое. В данном случае рекомендуется проводить армирование этих зон геосеткой.

Армирование асфальтобетона при расширении дорожного полотна

Расширение дорожного полотна обычно выполняется без армирования, в результате чего в местах сопряжения старого и нового участков возникают продольные трещины. Укладка геосетки на эти участки способствует армированию зоны продольного стыка и предупреждению трещинообразованию.

Применение:

· Армирование конструктивных слоев дорожных одежд в ходе строительства новых и реконструкции уже существующих автодорог.

· Уширение проезжей части дорог, подходов мостам.

· Устройство временных и технологических дорог (в частности, вдольтрассовые дороги при строительстве магистральных трубопроводов).

· Обеспечение проезда техники к объектам строительства.

· Строительство площадок под высокие нагрузки (контейнерные терминалы, портовые сооружения, аэродромы, складские комплексы, стоянки большегрузных автомобилей и так далее).

· Армирование подбалластного слоя железнодорожного полотна при строительстве и капитальном ремонте.

Эффект от применения:

· Практически исключается проникновение крупнозернистого материала в нижележащие слои.

· Увеличиваются общий модуль упругости и общий модуль деформации дорожной конструкции.

· Увеличивается несущая способность дорожной конструкции в 2-2,5 раза.

· На 40-60 % продлевается срок службы оснований дорожных одежд, армированных геосетками, по сравнению со сроком службы традиционных оснований и дорожных конструкций в целом.

· Толщина дорожных одежд, армированных геосетками, может быть снижена до 30-40%.

Заключение

Подводя итог, можно сказать, что деформация дорожного покрытия - это не такая уж и маленькая проблема. Более того, это очень даже серьезная вещь. Потому что большинство дорожно-транспортных происшествий происходит из-за плохой качества проезжей части. Которая в свою очередь плохо обслуживается. Проблема деформаций и разрушений дорожного покрытия была актуально и 50 лет назад, и в наше время, и в будущем она также будет актуально. Я надеюсь, что в будущем будут более лучшие технологии строительства, которые исключат преждевременные деформации покрытия дорог. И они будут служить столько, сколько заявлено по ГОСТу. Правда в наше время уже существуют такие технологии производства и строительства дорог, которые обеспечивают долгосрочность службы дорожного полотна. При своевременном обслуживании и техническом ремонте разумеется. Проблема заключается в том, что эти технологии неоднократно нарушаются строителями-дорожниками. Приведу пример из жизни одного преподавателей кафедры САД автодорожного факультета. Им было замечено, как производят ямочный ремонт дорожного полотна специалисты из Таджикистана. Во-первых, ремонт проводился во время дождя. Во-вторых, в вырезанную яму квадратного сечения укладывался мусор с проезжей части, окурки сигарет и т.д. Ну и в третьих, утрамбовываение уложенного асфальта в эту яму производилось посредством обычного национального танца. А теперь стоит задуматься, почему происходят такие нарушения…

Литература

1. «Эксплуатация автомобильных дорог» В.К.Некрасов, Р.М.Алиев.

2. «Справочная энциклопедия дорожника в 8 томах» Под редакцией заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, доктора технических наук, профессора А.П. Васильева

3. http://www.ru.wikipedia.org/

4. http://www.maccaferri.ru/

5. http://www.bankreferatov.ru/

6. http://www.5ballov.ru/

7. http://www.teppol.ru/

8. http://dorogi.kiev.ua/

9. http://zvenigdorstroi.ru/

10. http://www.uralstroyportal.ru

11. http://www.georeshetka.ru

12. http://www.geoarm.ru/

13. http://traveller-notes.ru/

14. http://www.superseptik.ru/

15. http://www.avtostrada.ru/

16. http://graund.com.ua/

17. http://www.stroica.ru/

18. http://www.usecar.ru/

19. http://www.superseptik.ru/

Размещено на Allbest.ru

...