Материал: 2458

Технологиистроительства

тонкие прослойки (структурированный битум) асфальтовяжущего вещества. Но данного количества битума будет недостаточно для того чтобы перемещать

смесь, т.е. обеспечить покрытие всей удельной поверхности минеральной части вяжущим. Битум, который был необходим для перемешивания, а после

занимает межзерновое пространство, называется свободным битумом. В таком случае прочность песчаного асфальтобетона определяется не прочностью

контакта минеральный заполнитель – асфальтовяжущее – минеральный заполнитель, а только прочностью асфальтовяжущего вещества.

Повысить физико-механические свойства песчаных асфальтобетонов можно следующими способами: дисперсное армирование; активационные технологии; газовая технология асфальтобетона.

Исследования в области дисперсно-армированного асфальтобетона

носят в основном несистемный характер, отсутствует методическая литература, в которой полной мере отражено влияние происхождения волокна,

состояния поверхности и иных параметров на физико-механические свойства асфальтобетонов. В исследованиях, проведенных в БНТУ [4], для дисперсного

армирования использовались лавсановое, вискозное, капроновое, базальтовое и стекловолокно. Наилучшие результаты были достигнуты при армировании стекловолокном, обработанным анионным ПАВ. Количество вводимого в смесь волокна составляет не более 2%. Дисперсное армирование позволяет

увеличить сдвигоустойчивость на 20-40%, а так же на 100-200%

трещиностойкость песчаных асфальтобетонов.

Активационные технологии предполагают повышение физико-химической активности на границе раздела фаз композиционного строительного материала [5]. Известна технология трибоактивации песка, предполагающая разрушение

скомпенсированных связей на поверхности зерна песка, и последующую

обработку его известковым раствором. Установлено, что введение в смесь до 50 % такого песка позволяет повысить значения прочности до 200 %. Для отсева дробления применение метода трибоактивации невозможно. Увеличить адгезию поверхности зерна отсева дробления к битуму можно при помощи

химической активации (метод предполагает обработку поверхности зерна

растворами электролитов). К недостатку активационных технологии следует отнести отсутствие промышленных модулей для активации минерального материала.

Газовая технология асфальтобетона предполагает предварительную обработку песка и отсева дробления органическим вяжущим т.е. создание так

называемого “битумного тумана”. Это позволит снизить количество объемного

битума в структуре асфальтобетона. Но применение такой технологии вызывает необходимость в существенном изменении конструкции

асфальтосмесительной установки, что на данный момент трудноосуществимо.

Область применения песчаного дисперсно-армированного асфальтобетона на активированных заполнителях: устройство очень тонких

защитных слоев асфальтобетонных и возможно цементобетонных покрытий; устройство трещинопрерывающих прослоек.

Применение песчаных асфальтобетонов в качестве верхнего несущего

слоя асфальтобетонного покрытия на сегодняшний день невозможно. Но такие его свойства как высокая плотность коррозионная стойкость и износостойкость позволяют использовать его как сверхтонкий защитный слой толщиной до 1,5-2

Техника и технологии строительства,№ 2(2), 2015

Технологиистроительства

см. Основное назначение такого слоя защитить нижележащие несущие слои от воздействия ультрафиолетового излучения, вызывающего интенсивное

старение органического вяжущего, и других разрушающих воздействий.

При капитальном ремонте дорожных одежд особое внимание уделяется

мероприятиям по предотвращению отраженного трещинообразования, таким как: устройство организованных деформационных швов в ремонтируемых

асфальтобетонных покрытиях, снижение общей толщины изношенных слоев путем фрезерования, а так же устройство трещинопрерывающих прослоек из

органоминеральных смесей. На сегодняшний день в качестве органоминеральных прослоек используются пористые и высокопористые крупнозернистые асфальтобетонные смеси, одновременно выполняющие и функции выравнивающего слоя. Эти же функции может выполнять и

дисперсно-армированный песчаный асфальтобетон.

Возможно применение песчаных асфальтобетонов в конструкциях

дорожных одежд повышенной надежности и долговечности [6]. Песчаный дисперсно-армированный асфальтобетон будет располагаться в нижнем слое

трехслойного асфальтобетонного покрытия, который испытывает наибольшие растягивающие напряжения, в то время как для верхних слоев испытывающих небольшие сдвигающие и сжимающие напряжения будут использоваться многощебенистые асфальтобетоны.

Эффективность рассмотренных выше мероприятий по повышению

физико-механических свойств песчаных асфальтобетонов будет определяться:

-снижением стоимости производства дисперсно-армированного песчаного асфальтобетона на активированных заполнителях по сравнению со щебенистыми асфальтобетонами;

-повышением физико-механических характеристик нового материала,

таких как прочность на растяжение при изгибе, сдвигоустойчивость, прочность на сжатие и др.;

-снижением запаса отходов промышленности различных предприятий Республики Беларусь.

Библиографический список

1.Колесников, В.А. Устройство армированных асфальтобетонных покрытий: (В порядке обмена опытом) / Ленингр. обл. правл. Науч.-техн. о-ва гор. хоз-ва и автомоб. транспорта. Дор.- мостовая секция НТО. – Л.: 1967. – 51 с.

2.Дорожный асфальтобетон / А.М. Богуславский, И.В. Королев, Н.В. Горелышев, Л.Б. Гезенцвей; Под ред. Л.Б. Гезенцвея. – М.: Транспорт, 1985. – 350 с.

3.Песчаный асфальтовый бетон и пути повышения его качества: [Учеб.-метод. пособие] / Под ред. проф. д-ра техн. наук С. В. Шестоперова. – М.: Росвузиздат, 1963. – 19 с.

4.Акулич, А.В. Структура и свойства дисперсно-армированных асфальтобетонов: Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук: (05.23.05) / Белорус. политехн. ин-т. - Мн., 1987. – 17 с.

5.Ковалев, Я.Н. Активационные технологии дорожных композиционных материалов: Науч.-практ. основы: Монография / Мн.: Бел. Энцыкл., 2002. – 334 с.

6.Надежность дорожных одежд: Пособие для студентов специальности "Стр-во дорог и трансп. объектов" вузов / В.А.Веренько. - Мн. : Бел. гос. политехн. акад., 2002. – 118 c.

Техника и технологии строительства,№ 2(2), 2015

Технологиистроительства

УДК 539.3

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ АРМОГРУНТОВ

Г.Л. Горынин, А.Ф. Власко

ГБОУ ВПО «СурГУ ХМАО-ЮГРЫ», г. Сургут.

Аннотация. Механические характеристики грунтов, периодически армированных объемными георешетками, определяются с помощью метода ячейковых функций. Метод основан на асимптотическом расщеплении пространственной задачи теории упругости без введения вспомогательных гипотез. Представлены зависимости значений механических

характеристик от свойств и формы составляющих

материалов.

Ключевые слова: армогрунт, георешетки, метод ячейковых функций.

MATHEMATICAL MODELLING

ARMOGRUNTOV MECHANICAL PROPERTIES

G. L. Gorynin, A.F. Vlasko

Surgut State University, Surgut.

Abstract. Mechanical characteristics of the soil which is periodically reinforced by volume geolattices decide on the help of a method of cell functions. The method is based on asymptotic splitting of a spatial task of the theory of elasticity without introduction of auxiliary hypotheses. Dependences of values of mechanical characteristics on properties and a form of the making materials are presented.

Keywords: armogrynt, geolattices, method of cell functions.

Армогрунтом в дальнейшем будем называть композитный материал,

полученный посредством армирования грунта объемными георешетками. Механические свойства армогрунта, в плоскости Oxy, является 2-

периодическими функциями координат; плоскость можно представить состоящей из множества одинаковых прямоугольников – ячеек периодичности

(рис.1,2). Макросвойства армогрунта - механические свойства однородного макроматериала эквивалентного неоднородному армогрунту.

Техника и технологии строительства,№ 2(2), 2015

Технологиистроительства

где E E - тензор упругости, который внутри каждой упругой среды

непрерывно меняется, а на границах сред претерпевает скачки. Уравнения (1)-

(2) обезразмерены по правилам:

где n- контактные напряжения, которые по определению вычисляются

по следующей формуле

Заданы граничные условия.

В ячейке вводится локальная система координат y , y [0,1],

координатные оси параллельны осям глобальной системы координат (рис. 2).

Техника и технологии строительства,№ 2(2), 2015

Технологиистроительства

Рис. 2. Периодическая ячейка армогрунта

Асимптотическое приближение решения краевой задачи (1)-(6) в соответствии с работой 1 имеет вид при условии <<1:

здесь n- номер асимптотического приближения, v - решение для тела,

состоящего, из макроматериала, U k - периодическая компонента решения

rk xkx yky zkz , k 0, k Z

Для определения макрохарактеристик необходимо найти периодическую

компоненту решения. Ячейковые перемещения определяются решением девять краевых задач, для , {x, y,z}:

закон упругости на ячейке –

Техника и технологии строительства,№ 2(2), 2015