Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ). Дорожно-строительный факультет Кафедра “Русистика” Презентация На тему “Современные щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси и дорожные покрытие для автомобильных дорог в странах с жарким климатом” СТУДЕНТ: ДИАЛЛО УМАР САДИО ГРУППА: 1МПДУ2 ПРЕПОДАВАТЕЛЬ САФИНА Л. М. Москва 2023 г. Содержание • 1. Титульный лист • 2. Задание • 3. Содержание • 4. Пояснительная записка • 4.1. Некоторые общие особенности работы дорожных покрытий в условиях жаркого климата • 4.2. Нарастающие нагрузки на ось автомобиля и их влияние на покрытие дорог • 4.3. Современные дорожные покрытия для условий жаркого климата • 4.4. Особенности строительства дорог в жарком климате • 4.5. Щебеночно-мастичный асфальтобетон для условий жаркого климата • 4.6. Заключение (Выводы) 4.1. Некоторые общие особенности работы дорожных покрытий в условиях жаркого климата Одной из важнейших проблем в процессе строительства автомобильных дорог в странах с жарким климатом является повышение качества и увеличение срока службы дорожных покрытий при высокой температуре воздуха. В большей части территории этих стран более сухой и с жарким климат (рис. 1). Рисунок 1. карта мира с температурой воздуха В этих условиях строительство автомобильных дорог может производиться с использованием общепринятых положений и по правилам дорожно-строительных работ в жарком климате. В этих странах объемы строительства дорог с асфальтобетонным покрытием с каждым годом увеличиваются. Климатические условия влияют на технологию, качество и срок службы покрытия автомобильных дорог. Влияние солнечной радиации, являющейся главным источником тепла, передаваемого в конструктивные слои дорожной одежды, огромно. В асфальтобетонной смеси под действием солнца происходит нагревание битума, который вследствие вдавливания массой проезжающих автомобилей деформируется, что приводит к образованию колеи (рис. 2). Рисунок 2. Появление колеи при больших нагрузках и жарком климате в Проблема увеличения срока службы дорожных покрытий связана с нарастающими нагрузками на ось автомобилей (рис. 3.3) и качеством дорожно-строительных материалов, используемых при производстве работ. При этом при проектировании структуры асфальтобетона необходимо учитывать, что содержание и качество компонентов (щебня, песка, минерального порошка, битума, добавок) и технологические факторы влияют в дальнейшем на работоспособность покрытий. Рисунок 3. Влияние нагрузок от колеса на конструктивные слои дорожной одежды Этими вопросами долгие годы в советские времена занимались ведущие научноисследовательские институты и вузы, и сегодня в России и других странах СНГ продолжают проектировать такую структуру асфальтобетона, чтобы дорожные покрытия соответствовали погодноклиматическим факторам и нарастающим нагрузкам. Все это и другие требования обусловили разработку в 90-х гг. XX века системы Superpave (США). Технология Superpave призвана решить три основные задачи: 1) устранение колее образования, 2) повышение устойчивости от высокой температуры, 3) увеличение сопротивления к усталостному растрескиванию покрытия автомобильной дороги на нее нагрузки автомобильного транспорта. Данную систему используют многие страны с жарким климатом, в том числе в странах Центральной Азии и Казахстана. Система Superpave также используется в Омане, Ливане, Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ). Использование системы Superpave в этих странах позволяет значительно реже ремонтировать местные автомагистрали 4.2. Нарастающие нагрузки на ось автомобиля и их влияние на покрытие дор. 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.5). Рис.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 деформации. Рисунок 6. Деформация дорожного покрытия 4.3.Современные дорожные покрытия для условий жаркого климата 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. Рис.7. Строительство асфальтобетонного покрытия на дорогах Ирана 4.4. Особенности строительства дорог в жарком климате. В жарких климатических зонах, на первый план выходят вопросы сохранения прохлады и устойчивости дорожного покрытия в условиях высоких температур и сильных атмосферных осадков. Основные требования к строительству дорог в жарком климате: — использование светоотражающих материалов для дорожного покрытия; — установка водоотводных систем, предотвращающих образование луж и водостоков на дорогах; — использование специальных асфальтобетонных смесей, обеспечивающих устойчивость дорожного покрытия в условиях высоких температур; — установка солнцезащитных козырьков и зеленых насаждений вдоль дороги для создания тени и охлаждения воздуха. 4.5. Основные принципы методологии Superpave Superpave - асфальтобетонное покрытие с наилучшими эксплуатационными характеристиками Система Superpave это комплексная система проектирования составов асфальтобетонных смесей, удовлетворяющих высоким требованиям к эксплуатационным характеристикам в зависимости от транспортных нагрузок и климатических условий на конкретном участке строительства достигаемых за счет сочетания наиболее подходящего битумного вяжущего и минеральных материалов Система Superpave применима к плотным горячим асфальтобетонным смесям для слоев оснований и покрытий, направленная на решение проблем: - Пластической деформации (колееобразование); - Усталостное трещинообразование; - Низкотемпературное трещинообразование. Уровни проектирования в системе Superpave AASHTO R35 Рекомендации по объемному проектированию асфальтобетонной смеси SUPERPAVE Процесс проектирования разделен на следующие этапы: 1. Подготовка минеральной части смеси 2. Уплотнение образцов 3. Определение свойств уплотненных образцов 4. Выбор содержания вяжущего для асфальтобетонной смеси 5. Определение водостойкости асфальтобетона Подготовка минеральной части смеси После определения свойств заполнителей проектируются три разных минеральных состава смеси с условием соответствия всех составов требованиям AASHTO М323 После определения свойств заполнителей проектируются три разных минеральных состава смеси с условием соответствия всех составов требованиям AASHTO М323 Рис. 12. Сравнение зерновых составов ЩМА с плотным асфальтобетоном тип А и высокоплотным асфальтобетоном . В структурном отношении щебеночно-мастичный асфальтобетон отличается от других типов смесей на столько, что его относят к самостоятельной группе дорожно-строительных материалов. Принципиальное различие обнаруживается уже на макро- и микроструктурном уровне при формировании минерального остова асфальтобетона по NF P98-086: - плотный асфальтобетон тип А; 2 высокоплотный асфальтобетон; 3 - щебеночномастичный асфальтобетон. Вторая отличительная черта ЩМА от обычного асфальтобетона заключается в ужесточении допуска на размер применяемого щебня. Это обусловлено наличием в щебеночном скелете большого объема пустот, заполняемых битумной мастикой. В свою очередь мастика готовится на основе зерен крупностью до 2,5 мм с содержанием минерального порошка в пределах 8-13 %. Каркас или макроструктуру смесей составляет фракционированный (одномерный) щебень кубовидной формы размером 5-10 мм, 10-15 мм или 15-20 мм в количестве 70-80 % по массе. Именно наличие в зерновом составе двух составляющих позволяют ЩМА одновременно обеспечивать оптимальную плотность, повышенную шероховатость поверхности и низкую водонепроницаемость слоя. 4.6. Заключение (Выводы) Презентация выполнена на актуальную тему, поскольку в условиях жаркого климата при высоких летних температурах увеличивается пластичность покрытия автомобильных дорог из асфальтобетона и часто превышает допустимые пределы. Накапливаются остаточные деформации в виде сдвигов, волн, колей и т. д. Сегодня 10 стран Западной Африки, включая мою страну, Гвинею, планируют построить 5 автомагистралей, чтобы обеспечить экономическую интеграцию и развитие своих стран к 2030 году. И все эти страны относятся к странам с жарким климатом, поэтому эта тема является очень актуальным для нас и надеюсь буду участвовать на эти колоссальных проектах. Строительство автомобильных дорог в условиях жаркого климата обуславливает необходимость уделять особое внимание контролю качества работ при возведении земляного полотна и строительстве конструктивных слоев дорожной одежды Изучение особенностей жаркого климата и нарастающих нагрузок на ось автомобилей, их влияния на верхние слои дорожной одежды позволило сделать предложения по составу асфальтобетонной смеси, отвечающей этим требованиям и использованию ЩМА в условиях страны с жарким климатом В то же время он обеспечивает прекрасные эксплуатационные характеристики дорожного покрытия, сохраняя при этом высокую стабильность и долговечность, а также возможность укладки в виде тонких слоев. Практическое значение работы заключается в рекомендации по массовому внедрению ЩМА на автомобильных дорогах, которое позволит сэкономить ресурсы, направленные на дорожное строительство в условиях жаркого климата. Список литературы. 1-NF P98-086–2011 Конструктивная структура дорожных одежд. ASTM D 2487-2000 Standard Test Method for classification of soils for 2-Бабков, В. Ф. - Особенности дорожного строительства в странах с жарким и тропическим климатом.1989Г 3-NF EN 13108-1-2007 Битумные смеси - технические характеристики материалов. 4-Каримов Б. Б., Алиев А.М. Автомобильные дороги в условиях гор и жаркого климата. Том 1 и Том 2 / Б.Б. Каримов, А.М. Алиев. – М.: МПК, 2014. 5-Оев С.А. Щебеночно-мастичный асфальтобетон, содержащий стабилизирующую добавку на основе микрокристаллической целлюлозы. Дисс. на соиск. уч. ст. канд. тех. наук. Душанбе, 2018. - С. 6-Бабаева В.А. Сравнение в лабораторных условиях опытных образцов из щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси с различными добавками. Архангельск, 2017. 7-Технические правила строительства в африканских странах межтропической зоны 2018г. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ
