3.2. Нарастающие нагрузки на ось автомобиля и их влияние на покрытие дорог
Во многих странах мира существует проблема создания современной системы коммуникаций, связанная с ростом грузонапряженности автоперевозок, эффективность которых зависит от состояния дорог.
На покрытиях дорог под действием транспорта в процессе эксплуатации развивается недопустимый износ (рис. 3.5).
Рис. 3.5. Колееобразование на автомобильных дорогах
В разное время года под влиянием автотранспортной нагрузки, особенно тяжеловесного, покрытие приходит в предельное состояние, что приводит к деформациям и сдвигам, накапливая остаточные деформации9.
Рис. 3.6. Деформация дорожного покрытия
Увеличение скорости движения приводит к уменьшению амплитуды прогиба поверхности дороги и появлению асимметрии, которая проявляется появлением «нагонной» волны перед автомобилем, максимальный прогиб может возникать после прохода нагрузки, с последующим возможным превышением линии горизонта.
Наиболее тяжелой транспортной нагрузке подвержены дорожные одежды капитального типа, поэтому при проектировании их слоев следует отдавать предпочтение наиболее прочным, износостойким, температурно-трещиностойким и влагостойким материалам. Таким требованиям отвечают слои покрытий дорожных одежд из горячих асфальтобетонных смесей, которые для обеспечения их достаточной прочности предусматривают двухслойными10.
3.4. Современные дорожные покрытия для условий жаркого климата Ирана
Рис. 3.7. Строительство асфальтобетонного покрытия на дорогах Ирана
Битумно-резиновые композиционные вяжущие являются экологически чистыми асфальтобетонами, они неоднородны по фазовому и химическому составу и по своей структуре являются типичными композиционными материалами, полезные свойства которых определяются свойствами его составляющих и их взаимодействием в общей системе. Резиновая крошка в составе вяжущего выступает в роли частиц полимерного компонента, которые осуществляют дисперсно-эластичное армирование асфальтобетона11.
Для решения проблем, связанных с увеличением срока службы дорожных покрытий и уменьшения колеобразования на автомобильных дорогах. (рис. 3.8).
Рис. 3.8. Процесс колееобразования на автомобильных дорогах в жаркий период
Данную систему используют многие страны с жарким климатом. Так, при использовании системы Superpave на дорогах Саудовской Аравии специалисты установили на сети своих дорог множество метеостанций, которые фиксировали температуры дорожного полотна по всей стране в любое время года. Ведь температуры воздуха и дорожного полотна не совпадают: из-за воздействия существующего в этой стране уровня солнечной радиации они в среднем различаются на 20 градусов Цельсия. Все полученные данные были зафиксированы, тщательно проанализированы, и на их основе были выявлены оптимальные показатели марок битумов, которые включили в дорожную карту по внедрению Superpave.
В Катаре долго не могли решить проблему увеличения межремонтных сроков местных автомагистралей. Понимая это, катарцы в 2012 году пришли к выводу о необходимости внедрения у себя системы Superpave. Их дорожники начали применять специальную марку битумов PG 76, которая была разработана именно для устранения проблемы когезии.
Система Superpave также используется в Омане, Ливане, Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ).
При строительстве автомобильных дорог в условиях сухого и жаркого климата необходимо уделить особое внимание контролю над качеством работ при устройстве дорожной насыпи и, в частности, контролю над плотностью-влажностью глиняного грунта. Температурные воздействия необходимо учитывать при сохранении заданной по проекту влажности грунтов. Для этой цели рекомендуется использовать современные приборы оперативного контроля влажности12.
В условиях жаркого климата особое значение приобретает сдвигоустойчивость асфальтобетонных покрытий13. Проведенные исследования показывают, что прочность асфальтобетона при температуре 70 - 75ºС снижается в сравнении с прочностью при температуре 50ºС на 20 - 50 % (в зависимости от вида асфальтобетона и количества содержащегося в нем свободного битума). В условиях сухого жаркого климата республики Узбекистан, где высокая летняя температура в слое покрытия достигает 70ºС, по мнению специалистов, следует применять холодные асфальтобетонные смеси со шлаком фракции до 5 мм (наподобие дробленого песка), что повышает сдвигоустойчивость покрытия14.