Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Методическое пособие 735

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
6.42 Mб
Скачать

Выпуск № 3 (43), 2016

ISSN 2072-0041

Численное значение коэффициента влияния температуры воздуха определяется из вы-

ражения

 

Кв 0,842e0,009tв ,

(5)

где tв — температура окружающего воздуха, °С; коэффициент корреляции равен 0,98.

Из данных табл. 2 видно, что время охлаждения смеси зависит также от ее температуры при распределении. Представим численные значения табл. 2 в относительных величинах с целью выявления общей закономерности влияния температуры горячей смеси при укладке на время охлаждения при условии обеспечения температурных режимов горячей смеси в зоне сопряжения полос. Произвольно примем численные значения времени охлаждения смеси при температуре при укладке 160 °С за единицу и обозначим данную величину через коэффициент влияния температуры смеси при укладке Ксм (табл. 3).

Влияние температуры горячей смеси на время ее охлаждения в относительных значениях

Таблица 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура воздуха, °С

0

5

10

20

30

40

 

Σn/n

Температура смеси

180

1,36

1,36

1,36

1,35

1,35

1,34

 

1,35

 

160

1

1

1

1

1

1

 

1,0

 

при укладке, °С

 

 

140

0,62

0,62

0,62

0,62

0,63

0,63

 

0,62

 

 

 

 

Зависимость коэффициента влияния температуры горячей смеси на время ее охлаждения в зоне стыка полос при устройстве многополосных покрытий представлена на рис. 6.

Рис. 6. Зависимость коэффициента влияния температуры горячей смеси Ксм на время ее охлаждения при устройстве многополосных покрытий

Численное значение коэффициента влияния температуры смеси на время ее охлаждения определяется из выражения

Ксм 0,0183tсм 1,93,

(6)

где tсм — температура смеси, °С; Ксм — безразмерная величина; коэффициент корреляции равен 0,99.

Продолжительность охлаждения горячей смеси зависит от толщины укладываемого слоя полосы в зоне стыка сопряженных полос покрытия. Влияние толщины слоя полосы покрытия на время охлаждения смеси представлено в табл. 4.

 

Влияние толщины слоя полосы покрытия на время охлаждения смеси

Таблица 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура воздуха, °С

0

5

10

20

30

40

Толщина слоя,

0,03

10,3

10,7

11,1

12,1

13,3

14,7

0,05

17,1

17,8

18,5

20,5

22,2

24,6

м

0,08

27,3

28,4

29,6

32,3

35,4

39,4

 

0,10

34,2

35,5

37,0

40,3

44,3

49,2

61

Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура

Для выявления общей закономерности влияния толщины слоя покрытия на время охлаждения смеси представим данные табл. 2 в относительных значениях, принимая время охлаждения смеси в зоне стыка полос при температуре 20 °С за единицу. Обозначим влияние толщины слоя полосы покрытия через коэффициент Kн (табл. 5).

Влияние толщины укладываемого слоя полосы покрытия на время охлаждения смеси

Таблица 5

 

 

 

 

 

в относительных значениях

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура воздуха, °С

0

5

10

 

20

30

40

Σn/n

Толщина слоя,

0,03

0,60

0,6

0,6

 

0,6

0,6

0,6

0,6

 

0,05

1

1

1

 

1

1

1

1

 

м

0,08

1,6

1,6

1,6

 

1,6

1,6

1,6

1,6

 

 

0,10

2,0

1,99

2,0

 

2,0

2,0

1,0

2,0

 

Из представленных данных видно, что время охлаждения смеси не зависит от температуры воздуха при укладке слоев разной толщины. На рис. 7 представлена зависимость коэффициента Kн от толщины укладываемого слоя полосы покрытия.

Рис. 7. Зависимость коэффициента влияния толщины слоя покрытия Kн на время смещения при устройстве многополосных дорожных покрытий

несколькими асфальтоукладчиками

Из представленной зависимости видно, что увеличение толщины слоя полосы покрытия прямо пропорционально времени охлаждения. Численное значение коэффициента Kн определяется из выражения

Kн 20 h,

(7)

гдеh — толщина укладываемого слоя полосы покрытия, м;коэффициент корреляции равен 1,00. Продолжительность охлаждения горячей смеси при производстве работ по устройству покрытий нежесткого типа зависит от скорости перемещения воздушных масс, т. е. скорости ветра. В результате моделирования влияния скорости ветра на охлаждение горячей смеси в зоне стыка полос покрытия установлено, что процесс охлаждения горячей смеси подчиняется экспоненциальной зависимости независимо от толщины укладываемого слоя

покрытия (табл. 6).

 

 

Влияние скорости ветра на время охлаждения смеси

 

Таблица 6

 

 

 

 

 

 

при устройстве сопряженных полос покрытия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура воздуха, °С

 

0

5

10

 

20

30

40

Скорость

0

 

17,1

17,8

18,5

 

20,2

22,1

24,6

3

 

12,7

13,2

13,7

 

14,9

16,4

18,2

ветра, м/с

7

 

9,4

9,8

10,2

 

11,1

12,2

13,6

 

10

 

7,9

8,2

8,6

 

9,3

10,2

11,4

62

Выпуск № 3 (43), 2016

ISSN 2072-0041

С целью уточнения зависимости влияния скорости ветра на время охлаждения смеси представим значения табл. 6 в относительных величинах, принимая за единицу скорость ветра, равную нулю, при температуре воздуха 20 °С. Обозначим данную величину коэффициентом влияния скорости ветра на время охлаждения смеси при устройстве многополосных покрытий Кv (табл. 7).

 

 

Влияние скорости ветра на время охлаждения смеси

 

Таблица 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура воздуха, °С

 

0

5

10

20

30

40

Σn/n

Скорость

0

 

1

1

1

1

1

1

1

 

3

 

0,74

0,73

0,73

0,73

0,75

0,72

0,73

 

ветра, м/с

7

 

0,55

0,54

0,54

0,54

0,55

0,54

0,54

 

 

10

 

0,46

0,46

0,476

0,46

0,46

0,46

0,46

 

Из представленных данных видно, что общая закономерность влияния скорости ветра на процесс охлаждения горячей смеси на стыке полос покрытия не зависит от температуры окружающего воздуха. Зависимость влияния скорости ветра на время охлаждения горячей смеси при устройстве многополосных покрытий представлена на рис. 8.

Рис. 8. Зависимость коэффициента влияния скорости ветра Кv на время охлаждения смеси при устройстве многополосных дорожных покрытий

Численное значение коэффициента влияния скорости ветра на время охлаждения определяется из выражения

КV 0,996e 0,08Vв ,

(8)

где Vв — скорость ветра, м/с; коэффициент корреляции равен 0,98.

В соответствии с нормативными документами (ГОСТ 9128-2009, ГОСТ 31015-2002, СП 78.13330.2012) рекомендуемые области применения асфальтобетонов при устройстве дорожных покрытий зависят от дорожно-климатической зоны строительства автомобильной дороги, и для приготовления одного и того же типа горячих асфальтобетонных смесей могут применяться разные марки битума. С учетом этого эффективные температурные режимы укладки и уплотнения асфальтобетонных смесей при устройстве дорожных покрытий нежесткого типа различаются между собой.

С использованием результатов моделирования тепловых процессов при устройстве полосы покрытия [15, 16] определена продолжительность нахождения асфальтобетонной смеси в заданном интервале температур с учетом температуры окончания уплотнения, зависящей от типа смеси и марки битума (табл. 8) (температура смеси при укладке — 170 ºС, коэффициент корреляции уравнений равен 0,98).

Из представленных данных видно, что продолжительность охлаждения асфальтобетонной смеси в зоне стыка полос с учетом толщины слоя полосы покрытия зависит от температуры смеси при укладке.

Для установления влияния зависимости этого фактора на возможную продолжительность строительства покрытий из горячих смесей представим данные табл. 8 в относительных

63

Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура

величинах, принимая продолжительность строительства для каждого слоя при температуре уплотнения 100 ºС за единицу. Обозначим влияние этого фактора через коэффициент Кор, характеризующий значение нижней температурной границы уплотнения, тогда данные табл. 8 будут иметь значения, приведенные в табл. 9.

 

Зависимость продолжительности технологического процесса устройства покрытия

Таблица 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

от температуры асфальтобетона

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура смеси, °С

170

 

150

 

140

130

 

120

110

100

 

Зависимость

 

 

0,03

0,9

 

1,5

 

2,5

4,5

 

5,5

 

7,5

9,5

τ = 326,3e-3,44(t/100)

 

Толщина

 

0,05

2,0

 

3,5

 

7

10,5

 

15

 

19

24,5

 

τ = 1218e-3,76(t/100)

 

слоя, м

 

0,08

5,0

 

9,5

 

17,5

25

 

35

 

46

58

 

τ = 2435e-3,62(t/100)

 

 

 

0,10

6,0

 

10,5

 

21

33

 

46

 

61

78

 

τ = 3563e-3,76(t/100)

 

Продолжительность устройства покрытия в зависимости от температуры асфальтобетона

Таблица 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в относительных значениях

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура смеси, °С

 

 

170

 

150

 

 

140

 

130

 

120

 

110

100

 

 

 

0,03

 

 

0,09

 

0,16

 

 

0,26

 

0,47

 

0,58

 

0,79

1,0

 

Толщина

 

0,05

 

 

0,08

 

0,14

 

 

0,28

 

0,43

 

0,61

 

0,78

1,0

 

 

 

0,08

 

 

0,08

 

0,16

 

 

0,30

 

0,43

 

0,60

 

0,79

1,0

 

слоя, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,10

 

 

0,08

 

0,13

 

 

0,27

 

0,42

 

0,60

 

0,78

1,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Σn/n

 

 

0,08

 

0,15

 

 

0,28

 

0,43

 

0,6

 

0,785

1,0

 

Из табл. 9 видно, что коэффициент влияния температуры окончания работы не зависит от толщины слоя и определяется типом смеси и маркой битума. Зависимость коэффициента Кор от температуры окончания работ представлена на рис. 9.

Рис. 9. Зависимость коэффициента Кор от температуры окончания строительства

Численные значения коэффициента Кор в зависимости от температуры окончания работ определяются по следующей формуле:

Кор 49,9e 0,03tор ,

(9)

где tор — температура горячей смеси после окончании технологического процесса, 0С; коэффициент корреляции составляет 0,98.

Вопрос влияния температуры основания рассмотрен в работе [5] и с учетом разницы температуры воздуха и основания имеет следующий вид:

Кос 0,99e0,013 t ,

(10)

где t — разница в температуре воздуха и основания, °С; Кос — коэффициент влияния температуры основания на продолжительность технологического процесса, безразмерная величина; коэффициент корреляции равен 0,97.

64

Выпуск № 3 (43), 2016

ISSN 2072-0041

Коэффициент изменения температуры смеси по ширине полосы покрытия Кш установлен по результатам моделирования теплового процесса в слое полосы покрытия и экспериментальным данным и в относительной величине может быть определен по формуле

Кш e 0,01 ,

(11)

где τ — время от момента укладки горячей смеси до начала выполнения технологического процесса, мин; коэффициент корреляции равен 0,96.

С учетом зависимостей (2) и (3) время охлаждения асфальтобетонной смеси при устройстве многополосных дорожных покрытий нежесткого типа в общем виде можно определить из выражения

Кв КсмКнКvКор Кос Кш , мин.

(12)

Подставляя численные значения коэффициентов, в конечном виде продолжительность технологических процессов по укладке и уплотнению асфальтобетона при устройстве многополосного покрытия с применением ЩМАС можно определить из выражения

40,54К К

e

0,009t

0,013 t 0,08v 0,038t

ор

0,01

, мин.

(13)

в

 

 

см н

 

 

 

 

 

 

 

Выводы

1.Нижняя эффективная температурная граница уплотнения щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси соответствует значениям температуры 115—110 °С.

2.При устройстве многополосных покрытий нежесткого типа необходимо учитывать разницу в температуре горячей смеси по оси и краю полосы покрытия.

3.Установлена аналитическая зависимость продолжительности технологических операций по укладке и уплотнению ЩМА при устройстве дорожных покрытий в зависимости от условий производства работ.

4.Длина полосы укладки горячей смеси при устройстве сопряженных полос покрытия определяется скоростью асфальтоукладчика и продолжительностью нахождения смеси в заданном температурном интервале с учетом свойств смеси.

Библиографический список

1.Алексиков, С. В. Укладка горячих асфальтобетонных смесей при ремонте покрытий городских дорог / С. В. Алексиков, О. Ю. Абдулжалилов, М. О. Карпушко // Вестник ВолгГАСУ. Сер.: Строительство и архитектура. — 2010. — № 17. — С. 35—42.

2.Арутюнов, В. Первый опыт строительства покрытий из щебеночно-мастичного асфальтобетона в России / В. Арутюнов, Г. Кирюхин, В. Юмашев // Дороги России. — 2002. — № 3. — С. 58—61.

3.Горелышев, Н. В. Технология и организация строительства автомобильных дорог / Н. В. Горелышев. — М.: Транспорт, 1992. — 551 с.

4.Дорожный асфальтобетон / Л. Б. Гезенцвей [и др.]; под ред. Л. Б. Гезенцвей. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Транспорт, 1985. — 350 c.

5.Зубков, А. Ф. Технология устройства дорожных покрытий с учетом температурных режимов асфальтобетонных смесей / А. Ф. Зубков. — Тамбов: Изд-во Першина Р. В., 2006. — 151 с.

6.Зубков, А. Ф. Рекомендации по разработке технологических процессов строительства покрытий из горячих асфальтобетонных смесей / А. Ф. Зубков, К. А. Андрианов // Устойчивое развитие городов и иновации жилищно-коммунального комплекса: материалы V Междунар. науч.-практ. конф. — М., 2007. — С. 132—137.

7.Зубков, А. Ф. Разработка теплофизической модели при производстве ремонтных работ покрытий нежесткого типа / А. Ф. Зубков, В. Н. Матвеев, Е. Ю. Евсеев // Вестник центрального регионального отделения РАН. — 2012. — Вып. 11. — С. 303—309.

8.

Кирюхин, Г. Н. Контроль плотности покрытий из щебеночно-мастичного асфальтобетона /

Г. Н. Кирюхин // Наука и техника в дорожной отрасли. — 2005. — № 1. — С. 15—17.

9.

Куприянов, Р. В. Исследование температурных режимов и прочностных характеристик щебеночно-

мастичного асфальтобетона / Р. В. Куприянов, А. Ф. Зубков, В. И. Леденев // Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура. — 2013. — № 3 (31). — С. 59—67.

65

Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура

10.Методические рекомендации по устройству верхних слоев дорожных покрытий из щебеночномастичного асфальобетона (ЩМА). — М.: ФГУП «Союздорнии», 2002. — 36 с.

11.Пермяков, В. Б. Эффективность уплотнения асфальтобетонных смесей в дорожных покрытиях / В. Б. Пермяков // Строительные материалы. — 2005. — № 10. — С. 8 — 9.

12.Смирнов, Е. Щебеночно-мастичный асфальтобетон / Е. Смирнов // Автомобильные дороги. — 2001. — № 11. — С. 56—57.

13.Справочная энциклопедия дорожника. Т. I: Строительство и реконструкция автомобильных дорог / под ред. А. П. Васильева. — М.: Информавтодор, 2005. — 646 с.

14.Справочник дорожного мастера. Строительство, эксплуатация и ремонт автомобильных дорог / под ред. С. Г. Цупикова. — М.: Инфра-Инжененрия, 2009. — 924 с.

15.Свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2006613129. Моделирование и расчет температурных режимов дорожных одежд нежесткого типа в нестационарных условиях / А. Ф. Зубков. — Опубл. 5.09.2006.

16.Свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2013661215. Расчет температуры горяче-

го асфальтобетона в ограниченном объеме выемки дорожного покрытия / А. Ф. Зубков, О. А. Хребтова, В. Н. Матвеев, Е. Ю. Евсеев. — Зарег. в Реестре программ для ЭВМ 02.12.2013.

17.EN 12697-22:2003. Bituminous mixtures. Test methods for hot mix asphalt. Part 22: Wheel tracking. — Brussels: CEN, 2007. — 32 p.

18.Fort, L. Massive impact / L. Fort // Roads & Bridges. — 2014. — № 5. — P. 28.

19.Hofko, B. Einfluss der Verdichtungsrichtung auf das mechanische Verhalten von Asphaltprobekörpern aus walzsegmentverdichteten Platten / B. Hofko, R. Blab // Straße und Autobahn. — 2013. — Vol. 64, № 7. — P. 522— 530.

20.Nunn, M. Design and Assesment of Long-Life Flexible Pavements / M. Nunn, B. W. Ferne // Transportation Research Circular № 503, 2001: Perpetual Bituminous Pavements.

21.ZTV Asphalt-StB 01. Zusatzliche Technische Vertragbedingungen und Richtlinien fur den Bau von Fahrbahndecken aus Asphalt. — Germany: FGSV, 2001. — Nr. 799.

22.Wellner, F. Auswirkung der Alterung und des Schichtenverbundes auf den Beanspruchungs zustand von Asphaltbefestigungen / F. Wellner, S. Werkmeister, D. Ascher // Strasse und Autobahn. — 2012. — № 7. — S. 430— 437.

References

1. Aleksikov, S. V. Ukladka goryachikh asfal'tobetonnykh smesei pri remonte pokrytii gorodskikh dorog / S. V. Aleksikov, O. Yu. Abdulzhalilov, M. O. Karpushko // Vestnik VolgGASU. Ser.: Stroitel'stvo i arkhitektura. — 2010. — № 17. — S. 35—42.

2.Arutyunov, V. Pervyi opyt stroitel'stva pokrytii iz shchebenochno-mastichnogo asfal'tobetona v Rossii / V. Arutyunov, G. Kiryukhin, V. Yumashev // Dorogi Rossii. — 2002. — № 3. — S. 58—61.

3.Gorelyshev, N. V. Tekhnologiya i organizatsiya stroitel'stva avtomobil'nykh dorog / N. V. Gorelyshev. — M.: Transport, 1992. — 551 s.

4.Dorozhnyi asfal'tobeton / L. B. Gezentsvei [i dr.]; pod red. L. B. Gezentsvei. — 2-e izd., pererab. i dop. — M.: Transport, 1985. — 350 c.

5.Zubkov, A. F. Tekhnologiya ustroistva dorozhnykh pokrytii s uchetom temperaturnykh rezhimov asfal'tobetonnykh smesei / A. F. Zubkov. — Tambov: Izd-vo Pershina R. V., 2006. — 151 s.

6.Zubkov, A. F. Rekomendatsii po razrabotke tekhnologicheskikh protsessov stroitel'stva pokrytii iz goryachikh asfal'tobetonnykh smesei / A. F. Zubkov, K. A. Andrianov // Ustoichivoe razvitie gorodov i inovatsii zhilishchnokommunal'nogo kompleksa: materialyV Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. — M., 2007. — S. 132—137.

7.Zubkov, A. F. Razrabotka teplofizicheskoi modeli pri proizvodstve remontnykh rabot pokrytii nezhestkogo tipa / A. F. Zubkov, V. N. Matveev, E. Yu. Evseev // Vestnik tsentral'nogo regional'nogo otdeleniya RAN. — 2012. — Vyp. 11. — S. 303—309.

8.Kiryukhin, G. N. Kontrol' plotnosti pokrytii iz shchebenochno-mastichnogo asfal'tobetona / G. N. Kiryukhin // Nauka i tekhnika v dorozhnoi otrasli. — 2005. — № 1. — S. 15—17.

9.Kupriyanov, R. V. Issledovanie temperaturnykh rezhimov i prochnostnykh kharakteristik shchebenochnomastichnogo asfal'tobetona / R. V. Kupriyanov, A. F. Zubkov, V. I. Ledenev // Nauchnyi vestnik Voronezhskogo GASU. Stroitel'stvo i arkhitektura. — 2013. — № 3 (31). — S. 59—67.

10.Metodicheskie rekomendatsii po ustroistvu verkhnikh sloev dorozhnykh pokrytii iz shchebenochnomastichnogo asfal'obetona (ShchMA). — M.: FGUP «Soyuzdornii», 2002. — 36 s.

11. Permyakov, V. B. Effektivnost' uplotneniya asfal'tobetonnykh smesei v dorozhnykh pokrytiyakh /

V.B. Permyakov // Stroitel'nye materialy. — 2005. — № 10. — S. 8 — 9.

12.Smirnov, E. Shchebenochno-mastichnyi asfal'tobeton / E. Smirnov // Avtomobil'nye dorogi. — 2001. — № 11. — S. 56—57.

66

Выпуск № 3 (43), 2016

ISSN 2072-0041

13.Spravochnaya entsiklopediya dorozhnika. T. I: Stroitel'stvo i rekonstruktsiya avtomobil'nykh dorog / pod red. A. P. Vasil'eva. — M.: Informavtodor, 2005. — 646 s.

14.Spravochnik dorozhnogo mastera. Stroitel'stvo, ekspluatatsiya i remont avtomobil'nykh dorog / pod red. S. G. Tsupikova. — M.: Infra-Inzhenenriya, 2009. — 924 s.

15.Svidetel'stvo o gos. registratsii programmy dlya EVM № 2006613129. Modelirovanie i raschet temperaturnykh rezhimov dorozhnykh odezhd nezhestkogo tipa v nestatsionarnykh usloviyakh / A. F. Zubkov. — Opubl. 5.09.2006.

16.Svidetel'stvo o gos. registratsii programmydlya EVM № 2013661215. Raschet temperaturygoryachego asfal'tobetona v ogranichennom obˈeme vyemki dorozhnogo pokrytiya / A. F. Zubkov, O. A. Khrebtova, V. N. Matveev, E. Yu. Evseev. — Zareg. v Reestre programm dlya EVM 02.12.2013.

17.EN 12697-22:2003. Bituminous mixtures. Test methods for hot mix asphalt. Part 22: Wheel tracking. — Brussels: CEN, 2007. — 32 p.

18.Fort, L. Massive impact / L. Fort // Roads & Bridges. — 2014. — № 5. — P. 28.

19.Hofko, B. Einfluss der Verdichtungsrichtung auf das mechanische Verhalten von Asphaltprobekörpern aus walzsegmentverdichteten Platten / B. Hofko, R. Blab // Straße und Autobahn. — 2013. — Vol. 64, № 7. — P. 522— 530.

20.Nunn, M. Design and Assesment of Long-Life Flexible Pavements / M. Nunn, B. W. Ferne // Transportation Research Circular № 503, 2001: Perpetual Bituminous Pavements.

21.ZTV Asphalt-StB 01. Zusatzliche Technische Vertragbedingungen und Richtlinien fur den Bau von Fahrbahndecken aus Asphalt. — Germany: FGSV, 2001. — Nr. 799.

22.Wellner, F. Auswirkung der Alterung und des Schichtenverbundes auf den Beanspruchungs zustand von Asphaltbefestigungen / F. Wellner, S. Werkmeister, D. Ascher // Strasse und Autobahn. — 2012. — № 7. — S. 430— 437.

DETERMINATION OF THE DURATION OF CONSTRUCTION

STONE MASTIC ASPHALT CONCRETE PAVEMENT

WITH TWO ASPHALT PAVERS

R. V. Kupriyanov, K. A. Andrianov, A. F. Zubkov

Tambov State Technical University

Russia, Tambov, tel.: (4752)63-09-20, 63-03-72, e-mail: gsiad@mail.tambov.ru R. V. Kupriyanov, Engineer

K. A. Andrianov, PhD in Engineering, Assoc. Prof., Head of Dept. of Urban Construction and Highways A. F. Zubkov, D. Sc. in Engineering, Prof. of Dept. of Urban Construction and Highways

Statement of the problem. The problem of identifying the temperature of the end of an effective seal macadam-mastic asphalt (SMA) is discussed. The dependence duration of technological operations for laying and compacting of SMA pavements with the device depending on the work conditions of production is determined.

Results. The results of tests to determine the temperature of the end of an effective seal macadam-mastic asphalt (SMA) are presented. It was found that for SMA lower temperature limit is 110—1150С, which is significantly higher than the temperature for hot asphalt mixtures. The quality of asphalt concrete pavement at the junction of the mating strips depends on the temperature of the mixture when laying and compaction as well as is determined by weather conditions and the time offset pavers operating together. An analytical dependence for determining the time offset pavers with a view to ensuring temperature modes mixtures for laying and compacting is suggested.

Conclusions. A lower effective temperature limit sealing mastic asphalt concrete mixture, which is 115— 110 °C is identified. It is proved that when non-rigid multiband type coating device must consider the difference in the temperature of the hot mixture and axially cover the edge of the strip. It is shown that the length of the hot mix paving strip depends on the length and velocity of the paver finding mixture in the desired temperature range with regard to the properties of the mixture.

Keywords: stone mastic asphalt, temperature, displacement time of pavers operating together, junction of adjoining coating bands.

67

Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура

УДК 624.21.059: 65.012.2

АНАЛИЗ АКТУАЛЬНОСТИ И ПРОБЛЕМ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ

В. К. Москвич, М. В. Нененко

Кубанский государственный технологический университет

Россия, г. Краснодар, тел.: +7-918-476-72-92, e-mail: nenenko@mail.ru

В. К. Москвич, канд. техн. наук, проф. кафедры транспортных сооружений М. В. Нененко, аспирант кафедры транспортных сооружений

Постановка задачи. Рассмотрены проблемы оценки состояния мостовых сооружений и определения приоритетов капиталовложений при обосновании «Программы работ по реконструкции, ремонту и содержанию мостовых сооружений». Решение данных проблем позволит повысить эффективность анализа и качество принимаемых решений в процессе управления эксплуатацией парка мостовых сооружений.

Результаты. Предложена модель комплексного анализа оценки состояния мостовых сооружений, рассмотрены возможности совершенствования методов оценки состояния мостовых сооружений и определения приоритетов капиталовложений. Обобщены проблемы оценки состояния мостовых сооружений и поставлены цели необходимых исследований. Также описана область исследования проблемы совершенствования методики оценки и прогнозирования эксплуатационного состояния мостовых сооружений.

Выводы. По результатам исследования обоснована актуальность исследования по совершенствованию методов оценки состояния мостовых сооружений и определения капиталовложений.

Ключевые слова: мостовое сооружение, программа работ, оценка состояния, определение приоритетов капиталовложений.

Введение. Значимость автомобильных дорог для государства очевидна. Мостовые сооружения (МС) в составе автомобильных дорог, являясь сложной, уязвимой и дорогостоящей составной частью транспортной инфраструктуры, оказывают существенное влияние на эффективность функционирования других отраслей народного хозяйства и являются актуальными для научных исследований.

Переход в дорожной отрасли от «управления бюджетными ресурсами (затратами)» к «управлению результатами» требует обоснованно корректировать целевые показатели транспортно-эксплуатационного состояния МС (качество потребительских свойств).

Система управления качеством недвижимого имущества в дорожном хозяйстве требует обеспечения эффективного функционирования МС, а значит, точной оценки и прогнозирования их состояния, от чего зависит безопасность и комфортность движения, а также приоритетность вложения денежных средств.

Актуальность и проблемы оценки состояния МС анализируются в публикациях зарубежных и отечественных авторов. В России проблемами эксплуатации МС и исследованиями их надежности с учетом воздействий различных факторов, занимались А. А. Белый, С. А. Бокарев, А. Л. Брик, В. А. Быстров, Ш. Н. Валиев, А. И. Васильев, Д. Ю. Виноградский, В. П. Еремеев, Л. И. Иосилевский, Н. П. Лукин, С. А. Мусатов, Н. И. Новожилова, И. Г. Овчинников, А. М. Рузов, П. М. Саламахин, А. В. Сырков, В. И. Шестериков, А. А. Шкуратовский и др. [1—4, 8—12]. В других странах проблемой управления и эксплуатацией МС также занимаются многие ученные: Dan M. Frangopol, M. J. Ryall, Paolo Bocchini, Andre D. Orcesi, Ming Liu и др. [13—15].

© Москвич В. К., Нененко М. В., 2016

68

Выпуск № 3 (43), 2016

ISSN 2072-0041

Всистеме управления состоянием МС (СУСМС) осуществляется надзор, планирование

иорганизация работ. При планировании работ выполняется:

анализ и оценка характеристик МС;

определение приоритетности капитальных вложений;

отбор МС, нуждающихся в реконструкции, капитальном ремонте, ремонте и содержании (формирование приоритетных списков финансирования);

распределение денежных средств (по утвержденным нормам);

разработка планов ремонтно-восстановительных работ;

составление и утверждение «Программы работ по реконструкции, капитальному ремонту, ремонту и содержанию».

Для совершенствования СУСМС необходимо [12]:

исключить неоправданный перерасход средств на ремонт и реконструкцию;

контролировать использование средств;

пересмотреть критерии оценки состояния;

изменить базу данных о мостах, превратив ее из информационной в расчетную или аналитическую, и рассматривать ее как основу для обоснования бюджета;

прогнозировать изменения состояния;

обеспечить единый подход к оценке состояния МС.

Основой СУСМС является информационная система МС, предназначенная для хранения, обработки и анализа данных с целью принятия эффективных управленческих решений в области их эксплуатации. Использование современных информационных технологий и методов анализа данных в системе управления состоянием МС является актуальной проблемой.

Актуальными являются и проблемы организации технического, статистического и экономического учета и оценки, а также учета и оценки МС как основных средств (бухгалтерский учет) и как объектов недвижимости (кадастровый учет).

В настоящее время не ведется учет и оценка состояния МС в совокупности с технической и стоимостной оценкой. Неизвестна реальная стоимость МС, определяемая с учетом износа (дефектов, неисправностей и старения).

Особую актуальность имеет вопрос планирования движения финансовых средств. В современных условиях любая финансовая деятельность в дорожной отрасли выполняется в условиях ограниченных ресурсов и бюджета.

Оценка и переоценка государственных МС как основных фондов требует создания реального финансового мониторинга и совершенствования методики оценки в условиях рыночной экономики. Финансовые критерии МС необходимо тоже учитывать для определения приоритетов (значимости) МС при разработке программы работ.

Актуальность оценки состояния МС характеризуется также влиянием:

на безопасность и организацию дорожного движения;

на обеспечение эффективности автомобильных перевозок;

на прогнозирование технического состояния;

на выбор приоритетов при планировании эффективных расходов по содержанию, ремонту, капитальному ремонту и реконструкции;

на техническую инвентаризацию и кадастровый учет;

на адекватность определения рыночной стоимости;

на совершенствование теории оценки сооружений.

Одной из проблем управления качеством МС является недостаточная эффективность процедур и методологии оценки и прогнозирования состояния МС.

Можно отметить, что в системе управления состоянием МС стоит проблемная задача разработки и обоснования приоритетов для планирования «Программы работ по реконструкции, ремонту и содержанию МС» с использованием результатов оценки состояния МС.

69

Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура

1. Методологическая модель комплексного анализа оценки состояния МС. Оценка состояния МС должна быть комплексной и ее можно предложить классифицировать по типам, представив методологической моделью (рис. 1). При этом каждый тип классификации оценки состояния МС имеет свои типологические признаки. В свою очередь, признаки типов оценки характеризуются показателями и критериями, т. е. имеются многочисленные факторы влияния на оценку состояния МС.

Рис. 1. Методологическая модель комплексного анализа оценки состояния МС

2. Оценка состояния МС и определение приоритетов капиталовложений. Мате-

матически и практически будет точнее определять результат приоритетного ранжирования МС не по обобщенному (интегральному) критерию (например, общая техническая оценка в условных баллах), а по всем многочисленным характеристикам и критериям признаков типов оценки одновременно и во взаимосвязи (исключая условности обобщения). Для определения результирующего значения приоритетности необходимо использовать методы комплексной оценки: метод сумм, метод расстояний, таксонометрический метод и т. п., когда в основу положены операции с матрицами. При этом формируется матрица характеристик и критериев, и каждое МС рассматривается как точка в j-мерном пространстве с координатами, равными значениям j характеристик и критериев МС. Полученная матрица записывается следующим образом:

К11

К12 ...

 

К21

К22 ...

К

... ... ...

 

Кi1

Кi2 ...

 

 

 

 

К1j

К2 j ,

...

Кij

где i — число рассматриваемых МС (i = 1, 2, …, n); j — число характеристик и критериев

(j = 1, 2, …, m).

Последующие расчеты заключаются в преобразовании исходной матрицы характеристики и критериев в матрицу расстояний между объектами.

Авторами данной статьи выполнен ряд научных исследований, направленных на совершенствование методов оценки приоритетов МС при обосновании программы по реконструкции, ремонту и содержанию парка МС [5—7].

Наибольшее количество методик разработано по технической оценке состояния МС. Однако известные методики либо недостаточно точно и полно учитывают факторы, влияющие на оценку состояния МС, либо пользоваться ими практически затруднительно (сложно

70