Влияние конструктивных решений на трещиностойкость асфальтобетонных слоев усиления | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: , ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №1 (105) январь-1 2016 г.

Дата публикации: 04.01.2016

Статья просмотрена: 70 раз

Библиографическое описание:

Товбоев Б. Х., Юзбоев Р. А., Зафаров О. З. Влияние конструктивных решений на трещиностойкость асфальтобетонных слоев усиления // Молодой ученый. — 2016. — №1. — С. 227-230. — URL https://moluch.ru/archive/105/24878/ (дата обращения: 20.09.2018).

 

Трещиностойкость асфальтобетонного слоя усиления тесно связана как с деформативными и прочностными свойствами материалов конструктивных слоев, так и с геометрическими параметрами конструкции дорожных одежд. Поэтому, представляется важным для конкретных условиях знать влияние отдельных определяющих факторов. Эффект по снижению величины появившийся растягивающих напряжений в асфальтобетонных слоях усилений зависит от модуля упругости материала, толщина слоя, температурные факторы и т.п [1, 2, 3].

Исходя из вышеуказанные проведем численный анализ влияние конструктивных решений на трещиностойкость асфальтобетонных слоев усиления. Согласно нормативное документа [4] конструкция должно выполнять условия прочности. Условия прочность конструкция зависит от растягивающая напряжению. Для определения максимальное значение растягивающей силы в асфальтобетонном покрытии с учетом конструктивных параметров в работе [1] предложена следующая зависимость:

(1)

Для проведения численного анализа значимости различных параметров, выходящие в выражения (1), необходимо установить наиболее вероятный диапазон этих параметров.

Наиболее сложной задачей является установление модуль упругости слоев дорожной одежды. Во-первых, модуль зависит от расчетной температуры материала. Во-вторых, модуль материала старого покрытия зависит от многих факторов, которые трудно учесть в расчетах (срок службы, условия эксплуатации), и может изменяться в значительных пределах. Поэтому для численного анализа предлагаемых конструктивных решений, влияющих на трещиностойкость асфальтобетонных слоев при усилении цементобетонных покрытий, целесообразно назначить диапазон и ступени изменения параметров, выходящие в выражения (1). Диапазон и ступени изменения параметров для численного анализа приведены в табл. 1.

Как уже отмечалось в (1), первая часть отражает влияние собственных температурных деформаций цементобетонного покрытия, тогда как вторая — влияние конструктивных параметров.

 

Таблица 1

Показатель

Ед. изм.

Численные значения

(ступень изменения параметров)

Eb

МПа

32000

Ea

МПа

1000, 1750, 2000

Нb

м

0,22

Нa

м

0,07; 0,1; 0,15; 0,20

t

2,5; 5; 7,5; 10; 12,5

L

м

6

0

МПа

0,012

а

 

0,00005

b

 

0,00001

µа

 

0,15

µb

 

0,2

 

Используя выражения (1) определяем значения растягивающих напряжений слоя усиления толщиной 0,05; 0,1; 0,15; 0,20 при перепаде средней температуры плиты t от изменения длина плит цементобетонного основания.

На графике рис. 1–3 представлены значения напряжений в асфальтобетонном покрытий толщиной 0,07 м; 0,1 м; 0,15 м; 0,20 м при перепаде средней температуры плиты t от изменения длина плит цементобетонного покрытия.

Рис. 1. График зависимости растягивающих напряжений в асфальтобетонном слое усиления модуль упругостью 1000 МПа от изменения толщина слоя и перепада средней температуры цементобетонного покрытия t.

 

Рис. 2. График зависимости растягивающих напряжений в асфальтобетонном слое усиления модуль упругостью 1750 МПа от изменения толщина слоя и перепада средней температуры цементобетонного покрытия t.

 

Рис. 3. График зависимости растягивающих напряжений в асфальтобетонном слое усиления модуль упругостью 2000 МПа от изменения толщина слоя и перепада средней температуры цементобетонного покрытия t.

 

Анализ результатов показывает значительное снижение усилие, а следовательно и напряжений, при уменьшении модуля упругости и увеличение толщины слоях усилении. Так при уменьшении модуля упругости с 2000 МПа до 1000 МПа при прочих равных условиях, максимальные значения растягивающих напряжения в асфальтобетонном покрытии уменьшаются на 34 %. Исходя из этого можно сказать, с увлечением толщины слоя и уменьшением модуля упругости не обеспечивается трещиностойкости слоев усиления.

Чтобы оценить величину растягивающих напряжений в асфальтобетонном покрытий, расчет выполняем в соответствии с рекомендациями по проектированию жестких дорожных одежд [4]. Используя формулы (3.6) [4] проверяем условия прочности покрытия:

(3.6)

где  — расчетная прочность бетона на растяжение при изгибе, определяемая по [4];

где Btb — класс бетона на растяжение при изгибе, Btb=3,6;

Кнп — коэффициент набора прочности со временем; для условий сухого и жаркого климата Кнп =1,0.

Ку-коэффициент усталости бетона при повторном нагружении, Ку=0,66;

KF-коэффициент, учитывающий воздействие попеременного замораживания-оттаивания, равный 0,95.

σ -растягивающие напряжения, возникающие от действия нагрузки, с учетом перепада температуры по толщине.

Из формулы (3.6) видно, что для обеспечения условия прочности конструкции второе слагаемое выражения должна быть более 1. В этих случаях значения растягивающие напряжения, возникающие от действия нагрузки, с учетом перепада температуры по толщине должно быть менее 2,25 МПа. Анализа рис. 1–3 позволяет сделать вывод, что при часовом перепаде до 7,50С, толщине слоя усиления от 0,15 м до 0,2 м, и при часовом перепаде до 50С, толщине слоя усиления от 0,07 м до 0,2 м условия выполняются, а в остальных случаях условия не выполняются. В этом случае при перепаде температуры воздуха больше 50С, из-за увеличение значения растягивающих напряжения слоях усиления появляются отраженные трещины.

Исходя из вышеизложенного можно сделать вывод что, изменение геометрических параметров конструкции, применение синтетических, нетканых и армирующих материалов не предотвращает появления отраженных трещин, они предназначены для снижения темпа появления и развития трещин.

 

Литература:

 

  1.                Садиков И. С., Артиков А. А. Теоритическое обоснования влияния температурных факторов на образование отраженных трещин в асфальтобетонных слоях усиления //Сборник научных трудов республиканской научно-практической конференции- Джизак 2010. –С.14–19
  2.                Садиков И. С., Артиков А. А. Изучение влияния температурных факторов на образование отраженных трещин в асфальтобетонных слоях усиления// Межвузовский сборник научных трудов. Вып.№ 5-Ташкент 2010. –С.65–73
  3.                МКН 44–2008 Инструкция по проектировании жестких дорожных одежд– Т.: АДНИИ, 2008. — С.153.
Основные термины (генерируются автоматически): цементобетонное покрытие, асфальтобетонный слой усиления, толщина слоя, напряжение, численный анализ, модуль упругостью, уменьшение модуля упругости, ступень изменения параметров, график зависимости, асфальтобетонное покрытие.


Похожие статьи

Анализ целесообразности строительства асфальтобетонных...

цементобетонное покрытие, Россия, асфальтобетонное покрытие, схематичный разрез, покрытие, дорога, слой щебня, дорожная сеть, дорожное покрытие, морозозащитный слой.

Учет влияния длительности действия нагрузки и вязкости битума...

Величина модуля упругости асфальтобетона необходима для определения давлений, передаваемых асфальтобетонными слоями дорожной одежды на их основание [22].

Применение теории накапливания повреждений в условиях...

Отсюда следует, что в зависимости от толщины покрытия и температуры асфальтобетона в нем, оно может работать в условиях одного из трех напряженных состояний: Чистый изгиб, при возникновении которого напряженное состояние асфальтобетонной плиты подобно тому, как...

Повышение качества дорожного покрытия путем применения...

покрытие, дорога, дорожное покрытие, цементобетонное покрытие, технологический слой, техническая категория, морозозащитный слой, защитная одежда, дорожное строительство, тощий бетон.

Исследование пластичности дорожных асфальтобетонов

Среди таких методов выделим способы расчета асфальтобетонных покрытий и оснований по сопротивлению сдвигу [1, 2]. В основе таких

Для применения формулы (1) необходимо определить зависимость модуля пластичности от величины напряжения, температуры...

Анализ отечественных и зарубежных технологий приготовления...

Анализ целесообразности строительства асфальтобетонных и цементобетонных автомобильных дорожных покрытий. Сравнительный анализ принципов построения отечественных и зарубежных систем навигации подвижных наземных объектов.

К вопросу определения значений кратковременных модулей...

Основная погрешность измерения модуля упругости прибором — не более 5 %. Установка измеряет модуль упругости материала слоя толщиной 0,15–0,20 м. Результаты измерений приведены на рисунке (линия 1)...

Анализ методов расчета деформаций нежёстких дорожных одежд

Сравнительный анализ толщин асфальтобетонных покрытий и дорожных конструкций по выбранным методам показал следующее: Метод [4] даёт почти одинаковый результат в части общей толщины дорожных конструкций для дорог I, II и III категории (102–107 см), при излишне...

Ремонт и содержание автомобильных дорог...

*Еф и Етр — фактический и требуемый модули упругости дорожной одежды и земляного полотна [2].

Асфальтобетонные и монолитные цементобетонные основания и покрытия: — дороги I категории

Анализ целесообразности строительства асфальтобетонных...

цементобетонное покрытие, Россия, асфальтобетонное покрытие, схематичный разрез, покрытие, дорога, слой щебня, дорожная сеть, дорожное покрытие, морозозащитный слой.

Учет влияния длительности действия нагрузки и вязкости битума...

Величина модуля упругости асфальтобетона необходима для определения давлений, передаваемых асфальтобетонными слоями дорожной одежды на их основание [22].

Применение теории накапливания повреждений в условиях...

Отсюда следует, что в зависимости от толщины покрытия и температуры асфальтобетона в нем, оно может работать в условиях одного из трех напряженных состояний: Чистый изгиб, при возникновении которого напряженное состояние асфальтобетонной плиты подобно тому, как...

Повышение качества дорожного покрытия путем применения...

покрытие, дорога, дорожное покрытие, цементобетонное покрытие, технологический слой, техническая категория, морозозащитный слой, защитная одежда, дорожное строительство, тощий бетон.

Исследование пластичности дорожных асфальтобетонов

Среди таких методов выделим способы расчета асфальтобетонных покрытий и оснований по сопротивлению сдвигу [1, 2]. В основе таких

Для применения формулы (1) необходимо определить зависимость модуля пластичности от величины напряжения, температуры...

Анализ отечественных и зарубежных технологий приготовления...

Анализ целесообразности строительства асфальтобетонных и цементобетонных автомобильных дорожных покрытий. Сравнительный анализ принципов построения отечественных и зарубежных систем навигации подвижных наземных объектов.

К вопросу определения значений кратковременных модулей...

Основная погрешность измерения модуля упругости прибором — не более 5 %. Установка измеряет модуль упругости материала слоя толщиной 0,15–0,20 м. Результаты измерений приведены на рисунке (линия 1)...

Анализ методов расчета деформаций нежёстких дорожных одежд

Сравнительный анализ толщин асфальтобетонных покрытий и дорожных конструкций по выбранным методам показал следующее: Метод [4] даёт почти одинаковый результат в части общей толщины дорожных конструкций для дорог I, II и III категории (102–107 см), при излишне...

Ремонт и содержание автомобильных дорог...

*Еф и Етр — фактический и требуемый модули упругости дорожной одежды и земляного полотна [2].

Асфальтобетонные и монолитные цементобетонные основания и покрытия: — дороги I категории

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Анализ целесообразности строительства асфальтобетонных...

цементобетонное покрытие, Россия, асфальтобетонное покрытие, схематичный разрез, покрытие, дорога, слой щебня, дорожная сеть, дорожное покрытие, морозозащитный слой.

Учет влияния длительности действия нагрузки и вязкости битума...

Величина модуля упругости асфальтобетона необходима для определения давлений, передаваемых асфальтобетонными слоями дорожной одежды на их основание [22].

Применение теории накапливания повреждений в условиях...

Отсюда следует, что в зависимости от толщины покрытия и температуры асфальтобетона в нем, оно может работать в условиях одного из трех напряженных состояний: Чистый изгиб, при возникновении которого напряженное состояние асфальтобетонной плиты подобно тому, как...

Повышение качества дорожного покрытия путем применения...

покрытие, дорога, дорожное покрытие, цементобетонное покрытие, технологический слой, техническая категория, морозозащитный слой, защитная одежда, дорожное строительство, тощий бетон.

Исследование пластичности дорожных асфальтобетонов

Среди таких методов выделим способы расчета асфальтобетонных покрытий и оснований по сопротивлению сдвигу [1, 2]. В основе таких

Для применения формулы (1) необходимо определить зависимость модуля пластичности от величины напряжения, температуры...

Анализ отечественных и зарубежных технологий приготовления...

Анализ целесообразности строительства асфальтобетонных и цементобетонных автомобильных дорожных покрытий. Сравнительный анализ принципов построения отечественных и зарубежных систем навигации подвижных наземных объектов.

К вопросу определения значений кратковременных модулей...

Основная погрешность измерения модуля упругости прибором — не более 5 %. Установка измеряет модуль упругости материала слоя толщиной 0,15–0,20 м. Результаты измерений приведены на рисунке (линия 1)...

Анализ методов расчета деформаций нежёстких дорожных одежд

Сравнительный анализ толщин асфальтобетонных покрытий и дорожных конструкций по выбранным методам показал следующее: Метод [4] даёт почти одинаковый результат в части общей толщины дорожных конструкций для дорог I, II и III категории (102–107 см), при излишне...

Ремонт и содержание автомобильных дорог...

*Еф и Етр — фактический и требуемый модули упругости дорожной одежды и земляного полотна [2].

Асфальтобетонные и монолитные цементобетонные основания и покрытия: — дороги I категории

Анализ целесообразности строительства асфальтобетонных...

цементобетонное покрытие, Россия, асфальтобетонное покрытие, схематичный разрез, покрытие, дорога, слой щебня, дорожная сеть, дорожное покрытие, морозозащитный слой.

Учет влияния длительности действия нагрузки и вязкости битума...

Величина модуля упругости асфальтобетона необходима для определения давлений, передаваемых асфальтобетонными слоями дорожной одежды на их основание [22].

Применение теории накапливания повреждений в условиях...

Отсюда следует, что в зависимости от толщины покрытия и температуры асфальтобетона в нем, оно может работать в условиях одного из трех напряженных состояний: Чистый изгиб, при возникновении которого напряженное состояние асфальтобетонной плиты подобно тому, как...

Повышение качества дорожного покрытия путем применения...

покрытие, дорога, дорожное покрытие, цементобетонное покрытие, технологический слой, техническая категория, морозозащитный слой, защитная одежда, дорожное строительство, тощий бетон.

Исследование пластичности дорожных асфальтобетонов

Среди таких методов выделим способы расчета асфальтобетонных покрытий и оснований по сопротивлению сдвигу [1, 2]. В основе таких

Для применения формулы (1) необходимо определить зависимость модуля пластичности от величины напряжения, температуры...

Анализ отечественных и зарубежных технологий приготовления...

Анализ целесообразности строительства асфальтобетонных и цементобетонных автомобильных дорожных покрытий. Сравнительный анализ принципов построения отечественных и зарубежных систем навигации подвижных наземных объектов.

К вопросу определения значений кратковременных модулей...

Основная погрешность измерения модуля упругости прибором — не более 5 %. Установка измеряет модуль упругости материала слоя толщиной 0,15–0,20 м. Результаты измерений приведены на рисунке (линия 1)...

Анализ методов расчета деформаций нежёстких дорожных одежд

Сравнительный анализ толщин асфальтобетонных покрытий и дорожных конструкций по выбранным методам показал следующее: Метод [4] даёт почти одинаковый результат в части общей толщины дорожных конструкций для дорог I, II и III категории (102–107 см), при излишне...

Ремонт и содержание автомобильных дорог...

*Еф и Етр — фактический и требуемый модули упругости дорожной одежды и земляного полотна [2].

Асфальтобетонные и монолитные цементобетонные основания и покрытия: — дороги I категории

Задать вопрос