Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ работы определяется наличием нерешённых аучных проблем в области обеспечения качества и эффективности рименения асфальтобетонов в строительстве, необходимостью повы-іения сроков службы асфальтобетонных покрытий и экономного рас-одования трудовых и материально-технических ресурсов на стадиях эоружения и эксплуатации объектов различного назначения, в том исле в суровых климатических условиях, характерных для Западно-ибирского региона. Это требует комплексного решения задач по оп-ямизации составов асфальтобетонных смесей для конкретных условий рименения, повышения эффективности технологии их производства, V эвершенствования нормативной базы, критериев и методов их контро-я и испытаний.
Научные исследования по теме диссертации выполнялись в соот-гтствии с планами развития науки и техники Минавтодора РСФСР, в эм числе в соответствии с утвержденной 29.08.84 Министром автомо-ильных дорог Программой по решению научно-технической пробле-ы «Разработать, усовершенствовать и внедрить прогрессивные техно-эгические решения и технологии ремонта и содержания автомобиль-ых дорог и искусственных сооружений на период до 1990 г.» ( про-іема 03: «Усовершенствование существующих и создание новых ре-фсосберегающих технологий при ремонте дорожных покрытий»), ізработанной во исполнение Постановления СМ СССР «О мерах ус-эрению научно-технического прогресса в народном хозяйстве» № 814 г 18,08,83, а также планами НИОКР Федерального Дорожного Депар-імента Минтранса России и Федеральной Дорожной Службы России.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ заключается в научном обосновании и разработ-і критериев оптимизации составов асфальтобетонных смесей, методов знтроля их качества, обеспечивающих эффективное увеличение сро-)в службы строительных сооружений с их использованием на основе іета особенностей условий эксплуатации этих сооружений.
ЗАДАЧИ, решение которых необходимо для достижения указан-)й цели, следующие:
установить диапазоны вариаций прочностных и деформа-івньїх характеристик асфальтового бетона в покрытиях в различных шматических и эксплуатационных условиях;
определить значения показателей пластичности, вязкости, шамического модуля упругости и прочности при динамическом из-ібе для разных типов асфальтобетонов, применяемых в нашей стране,
2 при различных температурах и режимах воздействия нагрузок, и установить взаимосвязь между этими показателями;
определить характеристики процесса усталостного разрушения асфальтобетона в условиях циклического динамического деформирования, имитирующих работу асфальтобетона в покрытиях;
разработать и обосновать критерии дифференцирования требований к прочности и деформативности асфальтобетона для обеспечения трещино- и сдвигоустойчивости покрытий в различных условиях;
разработать комплекс технических решений, обеспечивающих эффективное достижение требуемых характеристик асфальтобетона, повышения его качества и сроков службы, разработку новых ресурсосберегающих процессов при производстве асфальтобетонных смесей. НАУЧНАЯ НОВИЗНА заключается в следующем:
установлены диапазоны вариаций прочностных и деформа-тивных характеристик асфальтового бетона в покрытиях в различных климатических и эксплуатационных условиях и показано, что значение модуля упругости могут изменяться в десятки раз, а значения его вязкости - в тысячи раз в зависимости от режима воздействия эксплуатационных нагрузок, и обоснована необходимость дифференцирования требований к прочностным и деформативным характеристикам асфальтобетона для различных условий применения при строительстве покрытий;
определены численные значения показателей пластичности, вязкости, динамического модуля упругости и прочности при динамическом изгибе асфальтобетона при различных температурах и режимах воздействия нагрузок, установлена взаимосвязь между ними и разработана система показателей, обеспечивающая возможность проведения на единой основе анализа работы асфальтобетона в покрытий в широком диапазоне температур и режимов воздействия нагрузок;
впервые установлены характеристики процесса усталостного разрушения асфальтобетона в условиях циклического динамического деформирования в режимах, имитирующих работу асфальтобетона в покрытиях, и установлен механизм ускоренного усталостного разрушения асфальтобетона в водонасышенном состоянии в условиях циклического динамического деформирования;
впервые разработаны и обоснованы критерии дифференцирования требований к прочности и деформативности асфальтобетона для обеспечения трещино- и сдвигоустойчивости покрытий в различных климатических и эксплуатационных условиях, обосновано и разработано уточненное климатическое районирование, учитывающее
пецифику работы асфальтобетона в покрытиях в различных регионах фаны;
впервые разработан комплекс технических решений, обес-ечивающих эффективное достижение требуемых характеристик ас-альтобетона, повышения его качества и сроков службы, за счет опти-изации составов и свойств асфальтобетона, а также ряд новых ресур-эсберегающих процессов за счет расширения использования местных атериальных ресурсов при производстве асфальтобетонных смесей.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ работы заключается в разработ-s и обосновании технических решений, внедрение которых вносит учительный вклад в ускорение научно-технического прогресса в об-асти производства и применения асфальтобетона, Внедрение разрабо-шных рекомендаций и нормативно-технических документов обеспе-ивает повышение эффективности производства и применения асфаль-эбетона за счет рационального назначения параметров деформативных прочностных свойств асфальтобетона и дифференциации их в зави-шости от климатических условий района строительства и режима <сплуатации покрытий, а также за счет обоснования возможностей іирокого использования местных материальных ресурсов при произ-эдстве асфальтобетона. Полученные в результате исследований новые їхнологические решения и методические рекомендации обеспечивают рфективное достижение требуемых характеристик асфальтобетона, овышение его качества и внедрение ресурсосберегающих технологий ри производстве и применении асфальтобетона.
РЕАЛИЗАЦИЯ результатов исследований осуществлена путем яедрения разработанных технологических решений , методических ре-эмендаций и нормативно-технических документов производственны-и дорожными организациями на территории России.
Результаты исследований нашли отражение в основных норма-івно-технических документах, регламентирующих строительство и їмонт дорожных асфальтобетонных покрытий, таких как "Пособие по гроительству асфальтобетонных покрытий и оснований автомобиль-ых дорог и аэродромов" ( к СНиП 3.06.03-85 и СНиП 3.06.06-88) и инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа" СН 46-83, а также в ряде других действующих нормативно-:хнических документах: Технических указаниях, Руководствах, Реко-ендациях и Технических условиях.
Результаты исследований внедрены также при проектировании эрог, выполнявшемся Росдорнии и Гипродорнии. Внедрение результа-)в исследований дало значительный экономический эффект, позволи-э обеспечить экономию битума и высокопрочных каменных материа-эв за счет использования ресурсосберегающих технологий и рацио-
4 нального учета особенностей климатических и эксплуатационных условий при проведении работ на конкретных объектах применения асфальтобетона при строительстве и ремонте покрытий.. ПОЛОЖЕНИЯ, выносимые на защиту:
-принцип оптимизации составов асфальтобетонных смесей, обеспечивающих эффективное увеличение сроков службы строительных сооружений на основе дифференцирования требований к прочности и деформативности асфальтобетона с учетом вариаций его свойств в процессе эксплуатации покрытий,
-установление взаимосвязи между показателями прочности и деформативности асфальтобетона на основе разработанного автором метода оценки показателя пластичности материала,
-рекомендации по дифференцированию требований к прочности и деформативности асфальтобетона, разработанные применительно к уточненному климатическому районированию, учитывающему особенности работы асфальтобетона в разных климатических условиях.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ осуществлялась докладом и обсуждением ее основных положений:
На Y, YI, \'П Всесоюзных совещаниях по основным направлениям научно-технического прогресса в дорожном строительстве в 1971, 1976 и 1981 гг.
На Всесоюзных и республиканских конференциях по вопросам дорожного строительства в г.Минске (1971г.), в г.Ереване (1972г.), в г.Алиа-Ате (1973г.), в г.Харькове (1977 г.), в г.Балашихе (1980г.), в г.Алма-Ате (1981 г.). - На XXIY, XXYHI, XXX, XXXI, ХХХШ и XXXIY научно-технических конференциях МАДИ в 1966, 1970, 1973,1975 и 1977 гг. На Научном совете Гипродорнии в 1976, 1977 и 1982 гг. и Научно-техническом совета Минавтодора РСФСР в 1976 г. На заседаниях Научно-технического совета Росдорнии в 1990-1998 гг.
На П Международной научно-технической конференции "Автомобильные дороги Сибири" (г.Омск, СибАДИ) в 1998 г. На Y Европейском битумном конгрессе в Стокгольме в 1993 г. На Y Международном симпозиуме РИЛЕМ в 1997 г.
ПУБЛИКАЦИИ. По результатам исследований опубликовано более 170 научных трудов, включая 7 монографий (3 в соавторстве) и более 10 технологических и методических рекомендаций и нормативно-технических документов.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Представляемая к защите диссертационная работа в форме научного доклада состоит из введения и шести глав, содержащих основные положения выполненных исследо-
5 чий, в том числе анализ вариаций состояния асфальтобетонных по-ытий в течение срока службы, анализ поведения покрытий под дейст-ем эксплуатационных нагрузок, учет особенностей поведения покры-н в различных климатических и эксплуатационных условиях, иссле-вание путей повышения качества и сроков службы асфальтобетонных крытий и путей повышения эффективности строительства и ремонта рог с асфальтобетонными покрытиями. Общий объем диссертации ггавляет 317 страниц основного текста, а также библиографический ясок, включающий ссылки на основные работы автора, и приложе-я.
