9.Теоретические основы обеспечения надежности цементобетонных покрытий.

Цементобетонные дорожные покрытия имеет ряд преимуществ по сравнению с покрытиями других типов. Прочность материала таких покрытий практически не зависит от изменений температуры окружающей среды в процессе эксплуатации и от скорости нагружения при воздействии автомобилей, движущихся с реально возможными скоростями. Бетонные покрытия имеет высокую жесткость на изгиб, малую величину вертикальных упругих перемещений под нагрузкой от автомобилей, высокую распределяющую способность, т.е. увеличенные размеры чаши прогиба, светлый цвет, высокий, стабильный во времени и мало зависящий от увлажнения коэф. сцепления с протектором колеса автомобилей, незначительный износ вследствие истирания. Наиболее важными достоинствами бетонных покрытий являются их высокая прочность (капитальность) и значительные сроки службы (надежность). Сроки службы и качество бетонных покрытий зависят от свойств применяемого минерального вяжущего- цемента. Для бетона монолитных дорожных покрытий рекомендуется применять портландцемент или портландцемент с добавкой только гранулированного доменного шлака в количестве не более 15%. Сроки службы бетонного покрытия определяют его стойкость к разрушающему действию агрессивных факторов и внешней нагрузки. Наиболее агрессивным для дорожного бетона является циклическое замораживание и оттаивание в насыщенном водой состоянии. Повышенная чувствительность поверхностного слоя бетона к воздействию антигололедных солей в процессе эксплуатации дороги при нарушении технологии строительства бетонных покрытий может привести к шелушению их поверхности, образованию выбоин и сокращению срока службы. В связи с высоким модулем упругости ц/б при изменении температуры в нем возникают значительные температурные напряжения, уменьшить которые можно путем создания армированных или неармированных температурных швов. Жесткую д.о. рассматривают как плиту конечного размера на упругом основании.

Nф<=Nпр,

Nф-фактич. число раз воздействия транспорт. нагрузки и темпер-ры за весь срок службы. Nф=f(T,Np,∆t),

Nпр=f(σр,σт,R).

Условие прочности на практике выражают через коэф. усталости

Nф<=Nпр,

Куф<=Кудоп,

Куф-фактич. коэф. усталости ц/б, вызванный транспорт. нагр.,

Кудоп-допустим. коэф. усталости бетона,

Nр-суммарное число проездов расчетных автомобилей за весь срок службы покрытия. Допустим. коэф. усталости зависит от величины напряжений возник. в покрытии и св-в бетона

Кудоп=σр/Кб*Кв*Rри,

σр-напряжение в плите,

Кб-коэф. усл-й работы бетона Кб<1,

Кв-коэф., учитыв. увеличение прочности бетора во времени Кв>1,

Rри-прочность бетона на изгиб.

10.Теоретические основы уплотнения грунтов. Коэфициенты уплотнения

Уплотнение грунтов с которых сооружается з.п., явл-ся одним из важнейших технических процессов в результате которого достигается расчетная прочность, устойчивость и стабильность дорожной конструкции в целом в процессе будущих эксплуатации. Возведение насыпей без послойного уплотнения допускается только в отдельных случаях:

1. в насыпях на болотах;

2. в насыпях ч/з водослив;

3. при возведении насыпи методом гидронамыва с одномерных мелких барханных песков;

Плотность грунта уплотненного в конструкцию оценивается коэффициентом уплотнения кот. Представляет собой отношение фактической плотности грунта насыпи к максимальной стандартной при оптимальной влажности (метод стандартного уплотнения)

К_у=ρ_d/ρ_max,

ρ_d=ρ/(1+0,01W)

Требуемая плотность грунтов в насыпи может быть достигнута при оптимальной влажности. Наибольшая плотность грунта может быть достигнута при применении машин и механизмов обеспечивающая максимально допустимое по условиям прочности для данного грунта контактное давление. Для определения оптимальной толщины уплотняемого слоя и количество проходов по одному следу следует производить пробное уплотнение или пользоваться эмпирическими зависимостями руководствуясь теоретическими предпосылками:

1. грунтовый массив в насыпи представляет собой 3-х фазную систему;

2. о степени сближения элементов твердой фазы для данного грунта можно судить только по плотности сухого грунта, при уплотнении грунта увеличение плотности может идти только за счет удаления газообразной фазы и частично за счет отжатая жидкой фазы;

3. важным явл-ся вопрос о требуемой плотности(должна обеспечивать не обходимую сопротивляемость грунта воздействию напряжений от нагрузок и погодно климатических факторов);

4. наибольшее распространение получил эмпирический метод назначение требуемой плотности

ρ^ск_тр=К_уρ^ск_max

Для определения максимальной плотности проводят испытания грунта в приборе стандартного уплотнения(грунт уплотняется в цилиндре послойно путем тромбования с помощью падающего груза) В результате испытаний получают кривую стандартного уплотнения (зависимость плотности сухого грунта от влажности)

Для определения требуемой плотности грунта созданы минимальные коф. уплотнения.

Наименьший коф. уплотнения грунта