ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ИПРИКЛАДНЫЕИССЛЕДОВАНИЯМОЛОДЫХУЧЕНЫХ

Сборник материаловIII Международной научно-практической конференции

УДК 625.76

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ УПЛОТНЕНИЯ МНОГОЩЕБЕНИСТЫХ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Я.А. Земляная, магистрант гр.ЭТКм-17МА2

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

образования «Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет

СибАДИ(СибАДИ)», Омск, Россия

Аннотац я. В данной статье рассмотрено устройство для измерения плотности асфальтобетонного покрыт я. Рассмотрен осцилляторный механизм катка, состоящий из трех дебалансных валов. Был проведен эксперемент по замеру плотности многощебенистого термопласт чного дорожно-строительного материала. Был проведен анализ технологии уплотнения асфальтобетонного покрытия. Были получены зависимости плотности многощебен стого термопласт чного дорожно-строительно материала от количества проходов катка по одному следу.

Ключевые слова: уплотнен е дорожно-строительных материалов, осцилляторные катки, плотномер, многощебен стый термопластичный дорожно-строительный материал.

IMPROVING THE EFFICIENCY OF SEALING MULTIDABLE THERMOPLASTIC ROAD

CONSTRUCTION MATERIALS

Y.A. Zemlyanayaисем , undergraduateеонбчу

Federal State Budget Educational Institution of Higher Education

«The Siberian State Automobile and Highway University», Omsk, Russia

Abstract. Thisясаетцниво articleботыар describes a deviceтьсомиваз for measuringневдорп the density of asphaltтьсомиваз concreteитсолнп pavement. The oscillatoryермангоб -vibration mechanismтьсомиваз of the roller, consistingвохдрп of threeобчегар unbalance shafts,антредусмоп is consideredовгреп . An experiment was carriedйонльатимп out to measureеинлуш the density of a multiвохдрп -strand thermoplasticтисо road-building materialйониляцерк . An analysisкифгра of the technology of asphaltйониляцекр concreteитсолнп pavement was carriedтьсомиваз out. Dependenciesвохдрп of the density of a multiвеонс -strand thermoplasticтьсомиваз road-building materialтьсомиваз wereerusma obtained as a functionьтсекивнофэ of the numberкрытияоп of skating rinksисем in one trackmah

Keywords: compactionястеазуробп of roadmah -building materials, oscillatoryеинлуш rollers,иянедостж vibratory rollers,елсоп densityтьсднор meter, multiлесоп -graded thermoplasticerh road-building materialыиншам .

Введение

Уплотнение дорожно-строительных материалов относится к одной из ключевых операций в дорожной отрасли. Порой её называют даже главной, потому что все материалы, из которых сложена дорога, доставляются на строительную площадку в рыхлом виде. чтобы каждый из этих материалов должным образом служил и преждевременно не разрушался, его надлежит соответствующим образом упрочнить и придать ему деформативную устойчивость. Осуществляется это путем выполнения операции уплотнения определенными машинами и средствами по заранее разработанным технологиям до требуемых нормативных показателей качества. От качества уплотнения каждого из материалов зависит не только текущее состояние дороги в отдельных локальных местах (наличие трещин на покрытии, его шелушение и выкрашивание, выбоины, ямы и даже провалы), но и общий срок службы дороги в целом.

В зависимости от прочности связей между минеральными частицами асфальтобетонные смеси подразделяют на связные и несвязные. Прочность связей определяется содержанием влаги в них.

При уплотнении нарушаются связи между минеральными частицами, создается более плотная их компоновка и вытесняется воздух, благодаря чему асфальтобетонная смесь приобретает прочность и стабильность, повышается его несущая способность [1].

Плотность многощебенистого термопластичного дорожно-строительного материала оценивается степенью его уплотнения. Наибольшая степень уплотнения при наименьших энергозатратах достигается при оптимальной влажности, которая также определяется прибором стандартного уплотнения. Уплотнение многощебенистых термопластичных дорожно-строительных материалов следует производить при влажности, близкой к оптимальной [2].

14

Направление 1.Транспортноеистроительноемашиностроение

В практике известны три основных метода уплотнения асфальтобетонных смесей: статическая укатка, ударное трамбование и вибрирование. Для повышения эффективности уплотнения в последние годы созданы уплотняющие машины, работающие по принципу вибрационной укатки и частоударного трамбования, а также комбинированного воздействия [3].

Для измерения плотности и температуры асфальтобетонных покрытий существует специальный прибор – плотномер.

Принцип работы плотномера основан на высокочастотном методе измерений: корреляционной зависимости между амплитудой сигнала и плотностью асфальтобетона. При взаимодействии с измеряемым материалом емкостной преобразователь вырабатывает сигнал, который регистрируется электронным блоком и преобразуется в значение плотности.

СибАДИВ плотномере предусмотрена коррекция результатов измерений в зависимости от температуры покрытия.

Плотномер меет функц ю переключения диапазона зондирования глубины асфальтобетонного покрытия (до 25 мм до 150 мм).

Плотномер оснащен настраиваемыми функциями экономного энергопотребления и самоотключен я. Настройка экономного энергопотребления и самоотключения, выбор режима измерений настройка параметров измерений, осуществляется с помощью электронного блока.

Был проведен эксперемент по замеру плотности укладываемого асфальтобетонного покрытия. Уплотнение многощебенистого термопластичного дорожно-строительного материала проходит по следующей технологии:

1. Уплотнение легкими катками статического действия HammGRW280 – 5 проходов по следу; 2. Уплотнение средними катками статического действия Hamm90HD – 6 проходов по следу; 3. Уплотнение тяжелыми катками статического действия Hamm120HD – 3 проходов по следу Были использованы следующие параметры асфальтобетонного покрытия:

- плотность асфальтобетонной смеси -2,50; - температура асфальтобетонной смеси-1500 ; - ширина асфальтобетонного покрытия 3м; - толщина асфальтобетонного покрытия 4см.

После каждого прохода катка, при помощи плотномера, были произведены замеры плотности уплотнения многощебенестого термопластичного дорожно-строительного материала. На их основе получены следующие зависимости.

15

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ИПРИКЛАДНЫЕИССЛЕДОВАНИЯМОЛОДЫХУЧЕНЫХ

Сборник материаловIII Международной научно-практической конференции

СибАДИГрафик 1 – Зав с мость плотности асф/бет. покрытия от количества проходов катка по одному следу. График 2 – Зависимость плотности асф/бет. покрытия от количества проходов катка по одному следу.

График 3 – Зависимость плотности асф/бет. покрытия от количества проходов катка по одному следу.

16

Направление 1.Транспортноеистроительноемашиностроение

Из графиков видно, что при уплотнении асфальтобетонного покрытия каждым катком наибольшая эффективность достигается при первых 2-3 проходах дальнейшаее доуплотнее не так эффективно.

Для достижения наибольшей эффективности и снижения материальных и производственных затрат было решено использовать катки осцилляторного действия Hamm90HD вместо катков статического действия Hamm90HD.

Принцип работы осцилляторного катка состоит в уплотнении материала вращательными колебаниями вокруг собственной оси за счет повторяющихся реверсивных сдвиговых деформаций материала при одновременном и, что очень важно, постоянном действии вертикальной нагрузки от веса катка и вынуждающей силы центрального дебалансного вала.

Валец осцилляторного катка, который состоит из трех дебалансных валов. Два боковых дебаланса СибАДИсмещены от оси вращения вальца в противоположные стороны. Третий - центральный вибровозбудитель колебаний установлен соосно с вальцом катка. Данная схема вибрационного

механизма рассмотрена в работах [4,5.6].

Эффект вность уплотнен я материала вальцом осцилляторного катка будет зависит от сцепления рабочего органа с уплотняемым материалом. То есть, должно выполняться условие, связанное с возможностью преодолен я вальцом сопротивления материала сдвигу и с исключением или сведением к м н муму бесполезной его вращательной пробуксовки (проскальзывания), которая нежелательна з-за сн жен я уплотняющей эффективности и возможного износа его поверхности за счет абразивного ст ран я. Это важное условие, которое выражается через моменты действующих сил на вальце относ тельно его оси включающее в более общем виде рассмотрено в работах М.П. Костельова [7,8].

После каждого прохода катка, при помощи плотномера, были произведены замеры плотности уплотнения многощебенестого термопластичного дорожно-строительного материала. На их основе получены следующ е зав с мости.

Зависимость плотности асфальто етонного покрытия от количества проходов катка по одному следу для первого катка будет такая же как в первом случае.

График 4 – Зависимость плотности асф/бет. покрытия от количества проходов катка по одному следу.

График 5 – Зависимость плотности асф/бет. покрытия от количества проходов катка по одному следу.

17

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ИПРИКЛАДНЫЕИССЛЕДОВАНИЯМОЛОДЫХУЧЕНЫХ

Сборник материаловIII Международной научно-практической конференции

Сравнивая графики видно, что при уплотнении многощебенистого термопластичного дорожно-строительного материала более рационально использовать второй вариант. Так как он более экономичен и и требует гораздо меньше проходов катков по одному следу.

Исходя из всего вышесказанного, наиболее рациональная технология для уплотнеия многощебенистого термопластичного дорожно-строительного материала будет иметь вид:

1.Уплотнение легкими катками статического действия HammGRW280 – 5 проходов по следу;

2.Уплотнение средними катками осцилляторного действия Hamm90HD – 6 проходов по следу;

3.Уплотнение тяжелыми катками статического действия Hamm120HD – 3 проходов по следу.

Заключение

СибАДИ

При уплотнении вибрацией и виброударами на грунт передаются колебательные и ударные воздействия от рабочего органа в результате чего происходит более плотная укладка грунта и его

уплотнение. В брац онные в броударные воздействия различаются между собой по частоте и амплитуде колебан й. С уменьшен ем частоты и увеличением амплитуды колебаний вибрационные воздействия переходят в в броударные, а машины соответственно называют вибрационными и

виброударными.

Использован е катков с осц лляторным действием снизит энергетические, трудовые и производственные затраты. Обеспечит ровность и однородность дорожного покрытия, оно

18