Belаrusian National Technical University, 2016Реферат. Среди различных воздействий на покрытие автомобильных дорог следует выделить так называемый термиче-ский удар. В зимний период эксплуатации дорожных покрытий на поверхности бетона образуется слой льда. Обычно для его удаления с поверхности дорожного покрытия применяется хлористый натрий, который понижает температуру замер-зания воды и вызывает таяние льда при отрицательной температуре. Поэтому в бетоне, находящемся непосредственно под тающим слоем льда, резко снижается температура, что приводит к значительным напряжениям. Такое явление полу-чило название термического удара (локальное значительное изменение температуры). Этот процесс недостаточно изучен, имеет практическую значимость для оценки прочности и долговечности цементно-бетонного покрытия и поэтому актуа-лен. Целью исследований авторов являлись разработка математической модели и определение допустимых градиен-тов термического удара для цементно-бетонного дорожного покрытия. Для нахождения напряженно-деформированного состояния цементно-бетонных покрытий автомобильных дорог использовали конечно-разностный метод. Составлена компьютерная программа, позволяющая выполнять расчет дорожного покрытия при различных законах распределения температуры по его глубине. Получены закономерности распространения деформаций и напряжений в цементно-бетонном покрытии автомобильных дорог при термическом ударе. Установлен допустимый параметр распределения тем-ператур по толщине покрытия. При расчете использован критерий прочности, основанный на процессе образования и развития микротрещин в бетоне. Выявлено, что термический удар вызывает на поверхности цементно-бетонного по-крытия значительные градиенты температур, приводящие к большим нормальным напряжениям в поверхностном слое бетона. Возможность появления микротрещин в дорожном покрытии определяется характеристиками прочности матери-ала, условиями закрепления плиты и градиентом температур.Ключевые слова: температура, градиент, напряжения, прочность, бетон, критерий, покрытие, автомобильная дорога, конечные разности, обледенение, граница, сплошность, микротрещины
While being operated auto-road pavements are subjected to intensive mechanical impacts, ultraviolet ray irradiation, freeze-thaw temperatures, freezing and thawing, drying and moistening. Due to these actions various types of pavement distresses appear on the road pavement. The most significant and dangerous type of distresses is micro-cracks on the road surface. One of the main reasons for their formation is an action of weather and climatic factors that initiate large changes in temperature of coating surface and occurrence of large temperature gradients in the upper layer. In this context while designing and operating auto-roads it is rather essential to investigate a stress state in road surface which is caused by temperature action. Purpose of the described investigations is to determine permissible temperature gradients for cement-concrete pavements that exclude formation of micro-cracks on their surface and thickness of damaged surface layer. Calculations of road pavement have been carried out at various laws for temperature distribution in its depth. A finite difference method realized in PARUS software has been used for studying a stress state of cement-concrete auto-roads. Regularities for distribution of stresses in cement-concrete pavement of auto-roads have been obtained at various surface temperatures. Permissible temperature gradients in the upper pavement layer have been determined and thickness of the layer where micro-cracks are formed has been assessed in the paper. Strength criterion based on the process of micro-crack formation and development in the concrete has been used for calculations. Risk of micro-crack formation on the auto-road pavement depends on material strength, conditions of plate fixing and temperature gradients.
Реферат. При формировании структуры прочности асфальтобетона большое значение имеет величина адгезионной связи между минеральной поверхностью кислых кварцевых материалов и органическим вяжущим (битумом). Теоретически и экспериментально установлено, что эта связь недостаточна и вызывает преждевременное разрушение структуры асфальтовяжущего вещества и, в конечном итоге, асфальтобетона. В связи с этим актуальной задачей является поиск эффективных методов упрочнения адгезионных связей между указанными структурными компонентами. Значительную роль в решении данной проблемы играет получение минеральных порошков из отработанной формовочной смеси, активированных различными методами их гидрофобизации. Разработка нескольких способов получения активированных минеральных порошков из отработанной формовочной смеси, а также знание особенностей поведения асфальтобетонов на их основе позволили создать рациональные технологии применительно к условиям работы конкретных асфальтобетонных заводов в любых регионах. Проведенные исследования по гидрофобизации поверхности частиц отработанной формовочной смеси с помощью алкилсиликонатов натрия создали основу для разработки нового эффективного способа получения активированных минеральных порошков из отработанной формовочной смеси. Способ заключается в обработке отработанной формовочной смеси в процессе помола в шаровой мельнице этилсиликонатом натрия (0,3-0,7 % от массы минерального сырья). Ювенильная поверхность частиц свежемолотого порошка имеет максимальную среди известных наполнителей активность по отношению к альтину, что можно объяснить дополнительным структурирующим воздействием химически активных органических литейных связующих, содержащихся в отработанной формовочной смеси. Именно это свойство позволяет широко использовать порошок из отработанной формовочной смеси, в котором в качестве полимерного компонента содержится неотвержденный альтин. Ключевые слова: отработанная формовочная смесь, гидрофобизация, активированный минеральный порошок, асфальтобетон Для цитирования: Ковалев, Я. Н. Способы упрочнения адгезионных связей между поверхностью отработанных формовочных смесей и органическим вяжущим при получении активированных минеральных порошков / Я. Н. Ковалев // Наука и техника.
Реферат. Недостатки дорожных асфальтобетонных покрытий хорошо известны специалистам-дорожникам. Они главным образом обусловлены низким модулем упругости асфальтобетона, а также быстрым старением основного компонента асфальтобетона -битума. Как следствие этого явления -сравнительно низкая долговечность покрытия, необходимость его частого ремонта. В известной степени цементобетонные покрытия существенно превосходят по данному показателю асфальтобетонные, в чем убеждает опыт эксплуатации дорог Германии, США и других стран. Правильно подобранный состав бетона, общее соблюдение технологии укладки бетонной смеси, всеобъемлющий контроль качества производства работ, достаточная квалификация инженерно-технического персонала обеспечивают длительную бездефектную работу дорожного цементобетонного покрытия. Однако нарушения при производстве работ или в процессе эксплуатации, особенно в жестких условиях замораживания-оттаивания, насыщения-вы-сушивания, при воздействии солей-антиобледенителей приводят к появлению дефектов покрытия, снижению его долговечности. Есть два направления расчетной долговечности покрытия. Во-первых, это первичная защита -созда-ние бетона с минимально возможным на данных компонентах смеси водоцементным отношением, что обеспечивает получение бетона с минимальной пористостью и соответственно с максимальной долговечностью. Во-вторых, вто-ричная защита, обеспечивающая повышение сопротивляемости уже готового бетона покрытия внешним агрессивным воздействиям. В этом случае на фоне иных способов достаточно перспективной выглядит пропитка поверхности бе-тонного покрытия гидрофобизирующим и структуроукрепляющим веществом. Состав такого пропитывающего веще-ства должен содержать несколько компонентов, в первую очередь гидрофобизатор, препятствующий проникновению жидкости в тело бетона, и тонкодисперсный кремнезем (в частности, золь кремнезема), обеспечивающий снижение пористости поверхностных слоев бетона за счет взаимодействия со свободным гидроксидом кальция. Проблеме оп-тимизации пропиточного состав и посвящена данная работа.Ключевые слова: долговечность, дорожный бетон, структура, пропиточный состав, гидрофобизатор, золь кремнезема Abstract. Disadvantages of road asphaltic concrete pavements are well known for highway engineers. They mainly arise from low elasticity modulus of asphaltic concrete and rapid aging of the main asphaltic concrete component that is bitumen.As a consequence of this phenomenon there are a relatively low pavement durability and necessity of its frequent repair. It is fairly known that cement-concrete pavements significantly surpass asphaltic concrete pavements according to above mentioned index and this fact is proved by road operational experience in Germany, the United States and other countries. Work execution, sufficient qualification of engineers ensure long defect-free operation of road asphaltic concrete pavement. Адрес для переписки
A problem of efficient resource usage in road branch continues to be one of the most complicated issues and requires an intensification in investigation process pertaining to possibilities for production of road construction materials of low resource intensity with high physical and mechanical properties. Technogenic wastes of the Belarusian enterprises are rather various and they need a detailed investigation. Application of such methods as IR spectrometry, probe microscopy, study of of geometric characteristics of particles and fibers make it possible to determine more active centres and reveal micro-defects that influence on strength of adhesion bond at the boundary of “fiber – binder” and physical and mechanical properties of ready-mixed asphalt concrete. Nature of basalt fiber presupposes mainly physical character of adhesion interaction at the boundary of phase separation. An increase of technogenic waste activity to enhance adhesion contacts up to chemisorption level is possible only due to preliminary fiber processing which includes cleaning, removal of foreign inclusions, etching, drying, probable sorting-out and fluffing. Industrial approbation of such technological process is not possible without development of a corresponding module or a plant. Disperse reinforment causes changes in composition and technology of sand asphalt concrete. An increase in specific surface of an aggregate, necessity of uniform distribution of fiber in terms of volume determine the required need in a binder, procedure and regimes for component mixing. Grain composition of the aggregate can be represented by crush screening and natural sand of mixture of these materials. Requirements to properties of sand disperse-reinforced asphalt concrete are formed on the basis of operational conditions and layer arrangement of the material in the design of a surface dressing. The disperse-reinforced sand asphalt concrete can perform functions of a superfine protective layer, a levelling layer or a crack stopping layer which is resistant to fatigue crack formation.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.