Вопрос 15: Основы технологии уплотнения слоев дорожных одеждОтвет: Для обеспечения достаточной прочности конструкции дороги, то есть ее свойства сопротивляться воздействию колесам автомобилей и атмосферных факторов, материал каждого слоя дорожной одежды необходимо разровнять и уплотнить до требуемого уровня плотности. Укладываемые в процессе строительства автомобильной дороги дорожно-строительные материалы и полуфабрикаты (щебень, асфальто- и цементобетонные смеси) требуют эффективного уплотнения при помощи уплотняющих машин различного действия. В большинстве случаев уплотнение материала происходит в результате приложения к его поверхности циклической нагрузки, которая в течение одного цикла изменяется от минимума до максимума и затем снова до минимума. Через определенный промежуток времени цикл воздействия уплотняющей нагрузки повторяется. В соответствии с циклическим изменением величины уплотняющей нагрузки изменяется уровень напряженного состояния уплотняемого материала. В процессе уплотнения циклической нагрузкой свойства уплотняемого материала (плотность, прочность, вязкость, упругость и др.) изменяются в течение одного и того же цикла и при переходе от цикла к циклу. Эффективность и степень уплотнения материала определяют по величине деформации объема уплотняемого материала. Пластические сдвиги под действием нагрузки сначала происходят в отдельных зонах уплотняемого материала, а затем постепенно с увеличением времени действия нагрузки распространяются на больший его объем. Вследствие неоднородности свойств дорожно-строительных материалов процесс их уплотнения происходит неравномерно. Асфальто- и цементобетонные смеси являются упруго-вязко-пластичными материалами и процесс их уплотнения зависит от скорости изменения напряженного состояния уплотняемого материала. При уплотнении гравийных и щебеночных материалов под воздействием внешней нагрузки преодолеваются силы трения между неоднородными по объему и форме частицами материала и происходит их усиливание и заклинка обеспечивающая дополнительную прочность. На процесс уплотнения дорожно-строительных материалов влияет большое количество разнообразных факторов: - размер, - форма, - прочность - и другие свойства минеральных частиц, а именно: - количественное соотношение твердой, жидкой и газообразной фаз (твердой фазы материала); - физико-механические свойства многофазного материала в целом; - максимальное напряжение, прикладываемое к поверхности уплотняемого материала, которое определяет напряженное состояние всего объема уплотняемого материала; - время действия уплотняющей нагрузки и скорость изменения напряженного состояния уплотняемого материала в течение одного цикла нагружения; - частота и число приложения уплотняющей циклической нагрузки. Уплотнение является одной из основных технологических операций, от которой в значительной степени зависит работоспособность дорожной одежды, то есть ее сопротивляемость воздействию транспортных нагрузок и климатических факторов. Уплотнение осуществляют тремя методами: - укаткой, - трамбованием, - виброуплотнением. Уплотняющее действие зависит: - от массы катка, - площади контакта рабочего органа с уплотняемым слоем, - скорости движения катка - и числа проходов катка по одному следу.
|
