Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка состава и технологий применения модифицированного щебеночно-мастичного асфальтобетона для лесовозных дорог Иливанов Виктор Юрьевич

Разработка состава и технологий применения модифицированного щебеночно-мастичного асфальтобетона для лесовозных дорог
<
Разработка состава и технологий применения модифицированного щебеночно-мастичного асфальтобетона для лесовозных дорог Разработка состава и технологий применения модифицированного щебеночно-мастичного асфальтобетона для лесовозных дорог Разработка состава и технологий применения модифицированного щебеночно-мастичного асфальтобетона для лесовозных дорог Разработка состава и технологий применения модифицированного щебеночно-мастичного асфальтобетона для лесовозных дорог Разработка состава и технологий применения модифицированного щебеночно-мастичного асфальтобетона для лесовозных дорог Разработка состава и технологий применения модифицированного щебеночно-мастичного асфальтобетона для лесовозных дорог Разработка состава и технологий применения модифицированного щебеночно-мастичного асфальтобетона для лесовозных дорог Разработка состава и технологий применения модифицированного щебеночно-мастичного асфальтобетона для лесовозных дорог Разработка состава и технологий применения модифицированного щебеночно-мастичного асфальтобетона для лесовозных дорог Разработка состава и технологий применения модифицированного щебеночно-мастичного асфальтобетона для лесовозных дорог Разработка состава и технологий применения модифицированного щебеночно-мастичного асфальтобетона для лесовозных дорог Разработка состава и технологий применения модифицированного щебеночно-мастичного асфальтобетона для лесовозных дорог Разработка состава и технологий применения модифицированного щебеночно-мастичного асфальтобетона для лесовозных дорог Разработка состава и технологий применения модифицированного щебеночно-мастичного асфальтобетона для лесовозных дорог Разработка состава и технологий применения модифицированного щебеночно-мастичного асфальтобетона для лесовозных дорог
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Иливанов Виктор Юрьевич. Разработка состава и технологий применения модифицированного щебеночно-мастичного асфальтобетона для лесовозных дорог: диссертация ... кандидата Технических наук: 05.21.01 / Иливанов Виктор Юрьевич;[Место защиты: Поволжский государственный технологический университет].- Йошкар-Ола, 2015.- 186 с.

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследования 14

1.1. Дорожно-транспортные условия перевозки лесных грузов в Чувашской Республике 14

1.2. Опыт применения щебеночно-мастичных асфальтобетонов 18

1.3. Пути снижения требуемого расхода вяжущего для устройства покрытий лесовозных автомобильных дорог из ЩМА с ОДИ

1.3.1. Опыт использования поверхностно-активных веществ (ПАВ) для покрытий и оснований дорожных одежд автомобильных дорог 24

1.3.2. О возможности модификации ЩМА с ОДИкубовыми остатками химического производства в качестве ПАВ для покрытий лесовозных автомобильных дорог 32

1.4. Задачи исследований 34

2. Объекты и методы исследования 35

2.1. Обоснование выбора и характеристики исследуемых материалов 35

2.2. Математическое планирование эксперимента

2.2.1. Методики планирования эксперимента 38

2.2.2. Методика статистической обработки результатов эксперимента 40

2.3. Методики исследований. 41

2.3.1. Стандартные методы выполнения экспериментальных исследований 41

2.3.2.Специальные методики испытаний ЩМА с ОДИ смесей 42

2.3.2.1. Методика определения модуля упругости модифицированного ЩМА с ОДИ 42

2.3.2.2.Изучение процессов старения модифицированного ЩМА с ОДИ при длительном нагревании смеси 44

2.3.2.3.Методика экспериментального изучения уплотняемости ЩМА с ОДИ и добавками отхода химического производства 45

2.3.2.4. Методика экспериментального изучения микроструктуры модифицированного ЩМА с ОДИ 48

2.4. Изучение структурообразования модифицированного ЩМА с ОДИ... 49

2.4.1. Теоретические представления о структурообразовании ЩМА с ОДИ в присутствии поверхностно-активных веществ 49

2.4.2.Проектирование составов модифицированного ЩМА с ОДИ 54

2.4.3. Результаты экспериментального изучения микроструктуры модифицированных ЩМА с ОДИ 57

Выводы по главе 2 62

3. Исследование физико-химических и физико механических, эксплуатационных свойств модифицированного ЩМА с ОДИ . 63

3.1. Результаты исследования физико-механических свойств битума под действием добавок кубовых остатков Новантокс 8ПФДА 63

3.2. Результаты исследования физико-механических свойств ЩМА с ОДИ под действием добавок кубовых остатков Новантокс 8ПФДА 66

3.3. Исследование кубовых остатков Новантокс 8ПФДА в качестве добавки ПАВ для ЩМА с ОДИ 70

3.4.Обоснование снижения требуемого расхода битумного вяжущего для приготовления модифицированного ЩМА с ОДИ 75

3.4.1. Аналитический подход к расчету требуемого расхода вяжущего для модифицированных ЩМА с ОДИ 75

3.4.2. Экспериментальные исследования расхода вяжущего для приготовления модифицированного ЩМА с ОДИ

3.5. Исследования процессов старения модифицированного ЩМА с ОДИ под действием высоких температур и агрессивной среды 83

3.6. Исследование уплотняемости модифицированного ЩМА с ОДИ. 86

3.6.1. Установление требуемого значения давления уплотнения 86

3.6.2.Определение оптимального времени уплотнения 88

3.6.3. Определение температуры начала уплотнения 89

Выводы по главе 3 91

4. Особенности технологии приготовления и укладки модифицированного щма с оди в покрытие лесовозных автомобильных дорог 92

4.1. Технологические схемы производства и контроля качества

модифицированного ЩМА с ОДИ. 92

4.1.1. Технологии приготовления модифицированного ЩМА с ОДИ 92

4.1.2. Контроль процессов приготовления смеси

4.2. Обоснование значения модуля упругости модифицированного ЩМА с ОДИ 99

4.3. Проектирование и расчет конструкции дорожных одежд с покрытием из модифицированного ЩМА с ОДИ

4.3.1. Обоснование расчетной нагрузки 101

4.3.2. Расчет дорожной одежды с покрытием из модифицированного ЩМА с ОДИ 103

4.4. Организация работ и технология устройства верхнего слоя асфальтобетонного покрытия из модифицированного ЩМА с ОДИ 106

4.4.1. Особенности технологической схемы по устройству верхнего слоя асфальтобетонного покрытия 106

4.4.2. Особенности технологических параметров в процессе укладки и уплотнения модифицированного ЩМА с ОДИ

4.5. Строительство опытного участка дорожного покрытия с применением модифицированного ЩМА с ОДИ 114

4.6. Технико-экономическая эффективность внедрения в производство модифицированного ЩМА с ОДИ 115

Выводы по главе 4 118

Основные выводы и рекомендации 119

Литература 121

Опыт использования поверхностно-активных веществ (ПАВ) для покрытий и оснований дорожных одежд автомобильных дорог

Обследование сети автомобил ьных дорог, выполненное в 50-х годах специалистами «СоюздорНИИ», зафиксировало средний срок службы асфальтобетонных покрытий в 16-18 лет [6]. В начале 80-х годов в результате обследования, повторно проведенного работниками «ГипродорНИИ», срок службы покрытий был определен в 12-14 лет. Сейчас средний срок службы асфальтобетонных покрытий составляет 5-7 лет [76]. Аналогичный анализ по автомобильным дорогам лесного комплекса также подтверждает снижение среднего срока службы дорожных покрытий до 3-5 лет [125].

Необходимо повышение качества дорожных покрытий, позволяющих повысить плотность покрытия, сдвигоустойчивость, трещиностойкость, а также износостойкость и шероховатость. Для большинства регионов России необходимо устраивать более плотные покрытия, особенно из модифицированных асфальтобетонных смесей, которые способны длительное время противостоять износу, действию влаги, коррозии, трещино- и сдвигообразованию.

Одним из таких материалов является щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА), который представляет собой самостоятельную разновидность асфальтобетонов, одновременно обеспечивающую водонепроницаемость, сдвигоустойчивость и шероховатость ус траиваемого покрытия [61, 69]. В отличие от традиционных асфальтобетонных смесей ЩМА характеризуется повышенным содержанием щебня и битума (до 80 % и 7,5 % по массе соответственно) с остаточной пористостью до 1 %.

Оригинальный компонен тный сос тав позволяет укладывать материал механизированным способом тонкими слоями, снижая удельный расход смеси на 1 м2 покрытия, из-за этого по сравнению с асфальтобетонами применение ЩМА становится рентабельным. Безусловным достоинством ЩМА к тому же является низкий уровень расходов по ремонту и содержанию покрытия.

Щебеночно-мастичный асфальтобетон впервые был разработан в середине 1960-х годов в Германии и получил название «Splittmastixasphalt» (SMA), соответственно в английской транскрипции - «StoneMasticAsphalt» и в американской – «StoneMatrixAsphalt». Он появился как следствие борьбы дорожных служб с интенсивным разрушением дорожного полотна и колееобразованием на дорогах в связи с ростом автомобильного движения. В 1984 году на применение SMA в Германии введен национальный стандарт [144].

В условиях постоянного роста интенсивности движения и нагрузок на ось на дорогах РФ, в том числе и ЧР, начиная с 2000 г. на дорогах с высокой грузонапряженностью, начали внедрять в качестве материала верхнего слоя покрытий дорожных одежд ЩМА.

В России первые опытные участки с покрытиями из ЩМА на дорогах М-4 «Дон», М-1 «Беларусь»появились в 2000 году. Технологические и эксплуатационные преимущества покрытий из ЩМА в дальнейшем подтверждены такими организациями как ДСД «Центр», «Центр-дорконтроль», ФГУП «Союздорпроект», ФГУП «СоюздорНИИ», АО «Центрдорстрой» и др. Выводы о хорошем состоянии покрытий из ЩМА были сделаны на основании результатов регулярных обследований состояния автомагистралей, работающих в тяжелых условиях эксплуатации. С 2003 г. данный материал в качестве покрытия нашёл применение на автомобильных дорогах общего пользования Чувашской Республики, главным образом на федеральной автомобильной дороге М–7 «Волга» и затем на городских магистралях и улицах [50].

Преимущества щебеночно-мастичного асфальтобетона заключаются в следующем: 1) он является более стойким к образованию трещин, чем классический асфальтобетон, за счет применения большего количества битума, который образует более толстую пленку вокруг зерен каменного материала; 2) в покрытиях не отмечено образование паутинообразных трещин; 3) появление битумных пятен на поверхности покрытия после уплотнения является единственной проблемой. Причинами их появления могут быть неправильно подобранный состав или недостаточное количество стабилизатора в смеси, сегрегация смеси, стекание или повышенное содержание вяжущего; 4) ЩМА показал хорошие характеристики, особенно на дорогах с интенсивным транспортным потоком.

Методика статистической обработки результатов эксперимента

В настоящее время установление значений модуля упругости асфальтобетонных покрытий не является регламентируемым требованием. Методика установления значений модуля упругости при деформации образцов модифицированного ЩМА под нагрузкой, равной удельному давлению от колеса лесовозного автопоезда р = 0,6 МПа при температуре + 20 0С и + 50 0С, описана в приложении ВСН 46-83 [147].

Для этого изготавливают стандартные цилиндрические образцы диаметром и высотой по 71,4 мм и призматические образцы в виде балочек размером 40х40х160мм.

Образцы испытывают через 12-42ч после изготовления после выдерживания в течении 4ч в термокамере при заданной температуре. Испытыние проводится в лабораторном помещении, поддерживая температуру образца электрообогревателями. При использовании для испытаний механического рычажного пресса нагрузку на цилиндрический образец передают через стальной штамп D = 14мм. Вертикальные деформации измеряют индикаторами часового типа. Жесткость крепления индикаторов проверяют легким постукиванием металлическим предметом по краю формы; стрелки индикаторов должны чуть заметно дрожать, но после прекращения постукивания возвращаться в свое первоначальное положение. Постукивать по форме следует также и в процессе испытания перед снятием с индикаторов рабочих отсчетов.

Образец испытывают дважды при нагрузке р = 0,5 МПа с длительностью действия 5 и 300 с (5 мин); продолжительность действия нагрузки и отдыха после разгрузки принимают одинаковой. Показания индикаторов снимают в конце нагружения и в конце отдыха, а затем по разности отсчетов рассчитывают значения обратимого вертикального перемещения штампа fу. Модули упругости при нагрузке р = 0,5 МПа с длительностью действия 5 и 300 с рассчитывают по формуле 2.6: Eл= рD(1 - 2)/(4fу), (2.6) где - коэффициент Пуассона; D - диаметр штампа. Располагая значениями модуля упругости асфальтобетона, полученными в результате испытания моделей в лаборатории при продолжительности действия нагрузки 5 с () и 300 с (,3оо)рассчитывают значение модуля упругости Ел по формуле 2.7:

В связи с ускоренным снижением деформативных свойств щебеночно-мастичного асфальтобетона, обусловленных старением вязкого битума, происходящим под действием высоких температур, известны способы использования в битумных вяжущих различных модификаторов -ингибиторов старения.

В работах О.Б. Розен изучалось замедляющее влияние на процесс старения битума различных минеральных добавок - порошков горных пород: кварцевых, сланцев, талька и мрамора. Результаты показали, что битум с тальком и сланцем имеет повышенную погодоустойчивость.

И.А. Рыбьев [115], В.А. Brakey, считают, что стабилизирующее действие на битум при его старении оказывает гидравлическая известь. В нашей стране исследования замедлителей старения для битума проводились В.Л. Волковой и др.

Основной механизм действия ингибиторов старения - торможение цепных реакций окисления путем дезактивации активных центров. Наиболее эффективны соединения класса фенолов, нафтолов, аминов и др., имеющих слабосвязанный атом водорода в окиси (-ОН) или амино (-NH2) группах. Большинство описаний в литературе ингибиторов старения принадлежит к классам первичных и вторичных аминов, ароматических диаминов, фенолов.

Поскольку в составе кубовых остатков производства Новантокс 8ПФДА присутствуют-ОН и -NH2 группы, а сам целевой продукт является антиоксидантом для производства резиновых шин, можно предположить, что введение добавки в состав модифицированного ЩМА с ОДИ окажет влияние на замедление старения битумного вяжущего.

Для всестороннего изучения процессов старения битумного вяжущего и самого модифицированного ЩМА с ОДИ необходимо сравнить старение битумного вяжущего с помощью двух методик, а именно: 1-й способ заключается в установлении физико-механических свойств образцов модифицированного ЩМА с ОДИ одинакового состава после прогрева смеси битума с добавлением кубовых остатков производства «Новантокс 8ПФДА» при высоких температурах. 2-й способ заключался в определении физико-механических свойств стандартных образцов, приготовленных из навесок предварительно прогретых при высоких температура х модифицированных смесей ЩМА с ОДИ одинакового состава.

Температура нагрева битума с добавлением кубовых остатков производства Новантокс 8ПФДА и модифицированного ЩМА с ОДИ была постоянной и составила 150 0С. Продолжительность нагрева составляла: для первой серии проб – 1 час; для второй– 2 часа; для третьей– 4 часов, для четвертой – 6 часов. Для проведения исследования пригото влены навески смеси с различным содержанием модифицированного и чистого битума. Физико-механические свойства смеси модифицированного ЩМА при длительном нагревании определялись по известным методикам [148,149, 150].

Метод экспериментального изучения уплотняемости ЩМА с ОДИ заключается в определении некоторых физико - механических свойств после уплотнения смеси при различных значениях избыточного давления и продолжительности приложения уплотняющей нагрузки: схема проведения испытания приведена на рис. 2.1.

Результаты исследования физико-механических свойств ЩМА с ОДИ под действием добавок кубовых остатков Новантокс 8ПФДА

Для проверки и оценки адекватности рассмотренных моделей с экспериментальными данными выполнены расчеты для четырех составов органических бетонов, которые показаны в табл. 3.2. При этом у всех составов минеральная часть соответственно идентичная, однако в состав 4 добавлен ПАВ - кубовые остатки производства Новантокс 8ПФДА, в количестве 0,5 % от массы битума. Таблица 3.4 – Зерновой состав модифицированных ЩМА с ОДИ смесей

Значения площадей внешних поверхностей минеральных частиц и битумоемкость смесей с массой в 1 кг №№ Название Содержа Значения Значения Толщи Битумоем Битумоем состав материал ние удельной внешних на кость кость ови а и минераль площади поверхно битум отдельных смеси, % назван фракцион ных внешних стей 5ф, ных классов по ие ный частиц поверхнос х104, см2 пленок фракций формуле смесей состав по тей h минеральн (4) минераль классам, минераль х10-4 ых частиц, ной г ных см по % , по [4] части, мм составляю щих по [4], кг/м2 [4] 1, 2 Известня ЩМА к: Менее 79,7 340 27,098 0,26 16,0 1,275

Как видно из табл. 3.6, значения расхода вяжущего для смесей с добавками кубовых остатков производства Новантокс 8ПФДА, рассчитанные по формуле 3.6, достаточно близко совпадают с экспериментальными величинами. Для смесей без добавок кубовых остатков производства Новантокс 8ПФДА расчетные значения расхода вяжущего, рассчитанные по формулам 3.4, 3.5 и найденные экспериментально, отличаются между собой. Это можно объяснить не учетом в этих формулах пропитанной в минеральные зерна части и присутствием сгустков вяжущего и неоднородностей в структуре смесей.

Далее рассмотрим расход битума для предложенного состава ЩМА с ОДИ без добавок, руководствуясь табл. 3.4и 3.5, по формуле 3.6 определяли битумоемкость каждой фракции подобранного минерального состава смеси. Расчет представлен в табл.3.7 и табл.3.8.

Значения битумоемкости, по которым определяется оптимальное содержание битума, пригодны для данного исследуемого материала, а также для схожих композитных материалов. На расчетное содержание битума влияет шероховатость зерен, степень запыленности, содержание глинистых включений, активность минерального материала и битума, плотность смеси. Поэтому оптимальное содержание битума может несколько отклоняться от расчетной величины. При содержании битума 7,5 % получены наилучшие значения физико-механических образцов немодифицированного ЩМА с ОДИ, поэтому расход битума для данного состава принят 7,5 %, что также подтверждается исследованиями [20]. Результаты теоретического определения необходимого количества битума согласуются с лабораторным подбором оптимального количества битума по стандартной методике.

Экспериментальные исследования расхода вяжущего для приготовления модифицированного ЩМА с ОДИ Запроектированный зерновой состав минерального остова ЩМА с ОДИ, показанный п.2.4.2. удовлетворял кривым плотных смесей непрерывного зернового состава ЩМА–20. Результаты лабораторного подбора требуемого количества вяжущего модифицированного ЩМА (минеральная часть оставалась неизменной) представлены в табл. 3.9.

Из табл. 3.7 видно, что оптимальным количеством битума для ЩМА с ОДИ без добавки является 7,5% (сверх 100% минеральной части). Из таблицы так же видно, что при введении кубовых остатков производства Новантокс 8ПФДА в количестве 0,5% (от массы битума) повышаются значения прочности сухих и водонасыщенных образцов при +20С и коэффициента водостойкости, уменьшаются значения водонасыщения. Таким образом, введение модификатора в состав смеси ЩМА с ОДИ позволяет уменьшать расход вяжущего на 21,5 %, т.е. 15 кг битума на 1т ЩМА смеси.

Как видно из вышесказанного, при введении небольшого количества кубовых остатков производства Новантокс 8ПФДА требуемый расход вяжущего в щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси с ОДИ уменьшается. Отсюда можно заключить, что толщина битумных пленок вокруг минеральных зерен так же уменьшается:

Это объясняется тем, что нормальное обволакивание зерен битумом прежде всего связано со смачиваемостью вяжущим поверхности каменного материала. В период активного структурообразования асфальтобетона из-за наличия кубовых остатков производства Новантокс 8ПФДА резко снижается поверхностное натяжение минерального материала, увеличивается адгезия битума к его поверхности, улучшаются условия смачивания и облегчается технологический процесс перемешивания составляющих, при этом одновременно снижается расход битума. 3.5. Исследования процессов старения модифицированного ЩМА с ОДИ под действием высоких температур и агрессивной среды

При оценке долговечности асфальтобетона необходимо выбирать такие показатели и условия, которые характеризует напряженное состояние дорожного покрытия при наиболее характерных возможных причинах его разрушения. К таким основным показателям модифицированного ЩМА могут быть обнесены: - коррозионная устойчивость при длительном нагревании смеси; - изменение свойств при длительном водонасыщении образцов. Метод определения старения битумов марки БНД 60/90 и БНД 90/130 заключается в определении измененииглубины проникания иглыпри + 250С битумов после выдерживания при рабочей температуре 150 0Спод действием кубовых остатков производства Новантокс 8ПФДА. График зависимости представлен на рис. 3.11. График зависимости пенетрации битумов после выдерживания при рабочей температуре под действием кубовых остатков производства Новантокс 8ПФДА

Как видно из рис. 3.11., небольшое количество кубовых остатков производс тва Новантокс 8ПФД А введе нного в битум позволяет замедлить процесс изменения пенетрации битумов БНД 60/90 и БНД 90/130, при этом БНД 90/130 менее подвержен процессам старения. Метод определения стойкости модифицированного ЩМА с ОДИ при высоких температурах (старения) заключается в определении физико-механических свойств образцов после длительного нагрева смеси при температуре 150 0С в течение различного времени. Продолжительность нагрева смеси составляла: 1, 2, 4 и 6 часов. Методика проведения опытов приведена в разделе 2.3.2.

Проектирование и расчет конструкции дорожных одежд с покрытием из модифицированного ЩМА с ОДИ

Укладку смесей модифицированного ЩМА с ОДИ следует осуществлять при температуре окружающего воздуха не ниже 5С. В соответствии с [167, 170], нижележащее основание должно быть сухим, чистым, ровным и обеспечивать хорошее сцепление с укладываемым слоем. До начала основных работ на поврежденных участках предусматривается устранение дефектов путем заделки выбоин, санации трещин, фрезерования поверхности под проектную отметку, устройства выравнивающего слоя и т.п. по всем правилам ремонта.

Подготовительные работы перед укладкой верхнего слоя покрытия состоят из обычного набора операций: выравнивания, очистки и подгрунтовки поверхности нижележащего слоя. Технология укладки и уплотнения смесей из щебеночно-мастичного асфальтобетона выполняется стандартным оборудованием - асфальтоукладчиками и катками, но вместе с тем имеет свои специфические особенности.

Предварительное уплотнение осуществляется трамбующим брусом с частотой 800-1000 ударов/мин и ходом бруса 4 мм. Рабочий орган асфальтоукладчика устанавливается выше проектной отметки поверхности покрытия с учетом припуска на уплотнение, составляющего 5-10 % от толщины слоя. В процессе укладки за асфальтоукладчиком, оснащенным более тяжелым и длинным рабочим органом высокого уплотнения, наблюдаются случаи выдавливания избыточного вяжущего на поверхность покрытия. Эта особенность должна быть учтена при выборе уплотняющего рабочего органа и режимов его работы при укладке модифицированного ЩМА с ОДИ.

Специфика модифицированного щебеночно-мастичного асфальтобетона – отсутствие сухого контакта между отдельными частицами каменного материала, что предопределяет технологию уплотнения, при несоблюдении которой возможно разрушение общей структуры слоя покрытия. В связи с этим уплотнение модифицированного ЩМА с ОДИ осуществляется гладковальцовыми катками массой 8-10 т в статическом режиме. Во избежание раздавливания крупных зерен каменного материала использование вибрации на катках недопустимо. Также из-за высокого содержания вяжущего для уплотнения покрытия из модифицированного ЩМА с ОДИ нельзя использовать катки на пневмошинах.

Учитывая ускоренное остывание слоя модифицированного ЩМА с ОДИ, уплотнение осуществлятся при наибольшей температуре смеси, при максимально возможном в процессе укатки приближении катков к асфальтоукладчикам короткими захватками по 50…60 м. В связи с тем, что смеси модифицированного ЩМА с ОДИ более липкие, чем обычные смеси из плотного асфальтобетона, необходимо обеспечить хорошее орошение вальцов катков водой.

Подкатку модифицированной смеси ЩМА с ОДИ так же как и классической щебеночно-мастичной смеси следует выполнять легкими катками массой 6-8 т без вибрации, чтобы не нарушить его каркасную структуру.

Выполненные исследования п. 4.2. и п. 4.4.1. показывают, что давление, при котором следует производить уплотнение модифицированного ЩМА с ОДИ равно 37 МПа, время в течение которого следует производить уплотнение порядка 3 минут, а температура начала уплотнения – не менее 120С.

В процессе укладки смеси должны контролироваться: температура смеси в кузове каждого самосвала; толщина устраиваемого слоя покрытия; ровность и поперечные уклоны; ширина покрытия; качество устройства продольных и поперечных сопряжений полос; соблюдение заданных режимов работы асфальтоукладчиков и катков; качество модифицированного ЩМА с ОДИ в покрытии.

Строительство опытного участка дорожного покрытия с применением модифицированного ЩМА с ОДИ

В сентябре 2014 года на асфальтобетонном заводе «Чебоксарского ТПУ» ОАО «Чувашавтодор» под научным руководством М.Г. Салихова и при участии аспиранта В.Ю. Иливанова был организован выпуск модифицированной щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси с отходами дробления известняков с добавлением отхода местной химической промышленности Чувашской Республики – кубовых остатков производства Новантокс 8ПФДА. Производство смеси осуществляли при помощи асфальтосмесительной установки «ТельтоматV/3–S», производительностью 100 т/ч. Объем выпущенной смеси составил 30 т.

Приготовленная асфальтобетонная смесь транспортировалась автосамосвалами КамаЗ-65115 (15 т) к месту производства работ (4-ый км федеральной автодороги II категории «Вятка» в Чувашской Республике), выгружалась в бункер асфальтоукладчика и была уложена в выравнивающий (ремонтный) слой покрытия толщиной 5 см, на одной полосе дороги (левой по ходу километража) взамен горячей асфальтобетонной смеси ЩМА-20.

Укладка модифицированной ЩМА с ОДИ смеси осуществлялась при температуре воздуха +12…+14 С.

Уплотнение производилось гладковальцовым катком массой 8т за 6 проходов по одному следу. За опытным участком установлено наблюдение. Фотографии технологических процессов строительства опытного участка приведены в прил.9.

Выполненные экспериментальные исследования и опытно-производственные работы показывают, что покрытие из модифицированных ЩМА с ОДИ смесей имеет более высокие физико-механические показатели и обладают большей долговечностью. Экономическое преимущество их использования обусловлено увеличением межремонтных сроков службы асфальтобетонных покрытий в 1,5-3 раза, что приводит к значительной экономии затрат.

Окончательный тип дорожной одежды может быть выбран только в результате технико-экономического сравнения двух вариантов по методике [70]. Сравнения только по стоимости строительства недостаточно, так как оно не характеризует эффективность капиталовложений. Сравнение вариантов осуществлялось по приведенным затратам на 1км (бОООм ) асфальтобетонного покрытия автомобильной дороги, включающим расходы на строительство и ремонт, и определению экономической эффективности капиталовложений по известной методике [146].

Для выбора экономически целесообразного варианта необходимо определить строительные и годовые дорожно-транспортные расходы, а затем с учетом периодического и текущего ремонтов покрытия рассчитать срок возмещения расходов на устройство более капитального типа дорожной одежды. В общем виде формула для расчетов срока окупаемости капиталовложений представляется: