Телефон: +7 (383)-202-16-86

Статья опубликована в рамках: LXXI Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ» (Россия, г. Новосибирск, 17 июня 2019 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Архитектура, Строительство

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Сайфутдинов И.Р. ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОСИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ В СОСТАВЕ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ ДОРОГ // Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ: сб. ст. по мат. LXXI междунар. студ. науч.-практ. конф. № 12(71). URL: https://sibac.info/archive/meghdis/12(71).pdf (дата обращения: 08.12.2019)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОСИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ В СОСТАВЕ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ ДОРОГ

Сайфутдинов Ильяс Рустамович

студент магистратуры, кафедры АДМ иТ  КГАСУ,

РФ, г. Казань

Научный руководитель Мавлиев Ленар Фидаесович

канд. техн. наук, ст. преподаватель АДМ иТ КГАСУ,

РФ, г.Казань

Одним из возможных технических и ресурсосберегающих решений для дорожной отрасли, выраженных в снижении эффективной толщины конструктивных слоев конструкций дорожных одежд, при одновременном их усилении, является применение геосинтетических материалов (ГМ).

Одной из основных областей применения ГМ являются покрытия автомобильных дорог, и в настоящее время номенклатура таких материалов представлена достаточно широко. Вместе с тем степень эффективности применения ГМ  различного компонентного состава  в конструкциях покрытий  дорог из различных типов асфальтобетонных смесей выявлена недостаточно.

В этой связи актуальной задачей является установление корреляционных зависимостей свойств асфальтобетонов и физико-механических свойств ГМ с целью выявления эффективных факторов, влияющих на эксплуатационно-технические показатели покрытий автомобильных дорог.

Известно, что геосинтетические материалы представляют собой композиционную структуру из смеси волокон и органического связующего из класса олигомеров либо полимеров, а степень эффективности применения ГМ в асфальтобетонном покрытии определяется во много природой волокон входящих в их состав.

Так, по степени эффективности и технологичности процесса монтажа в составе дорожного покрытия и зависимости от природы волокна в их составе, ГМ можно расположить в следующей последовательности:

1. ГМ с углеродными волокнами. В таких материалах примерное соотношение модуля упругости матрицы асфальтобетона к материалу армирования составляет 1: 18. Технические преимущество работы такого покрытия заключается в отсутствии его ползучести, кроме того при фрезеровании изношенных покрытий, армированных углеродными материалами не технических сложностей не возникает.

Однако объемы промышленного выпуска и применения ГМ на основе углеродных волокон сдерживаются ввиду их относительно высокой стоимости. Поэтому геосетки на основе  углеродных волокон рекомендованы к применению лишь для особо ответственных участках покрытий автомобильных дорог.

2. ГМ на основе стеклянного волокна. Соотношение модуля упругости матрицы асфальтобетона к модулю упругости таких матери­алов для армирования составляет 1:5. У асфальтобетонных покрытий армированных "стеклянными" геосетками отсутствует ползучесть, они удовлетворительно фрезеруются в теле асфальтобетона.

3. ГМ на основе арамидных волокон. В данном случае соотношение модулей упругости материала асфальтобетона к материалу армирования является относительно высоким и составляет соотношение 1: 13. Однако в современных условиях такие материалы не рекомендуются к применению ввиду технологических сложностей вторичного использовани­ем лома асфальтобетона, образующегося в результате его фрезерования  с участка существующего покрытия.

4. Стальные сетки способны эффективно армировать асфальтобетонные покрытия, но в настоящее время не ре­комендованы к применению по причине относительной сложности  самой технологии армирования и процесса  рециклирования слоев покрытий, а также невозможностью дальнейшего применения лома асфальтобетона.

5. Армирующие сетки на основе полиэстера не рекомендуются для армирования покрытий из асфальтобетона. Во-первых проведенные лабораторные испытания показали их низкую эффективность как технического решения по сдер­живанию процесса образования отраженных трещин. Во-вторых покрытия, армированные полиэстером склонны к проявлению ползучести, а вторичная переработка армированного асфальтобетона затруднительна.

Таким образом, при оценке соотношения "эффективность армирования - технологичность процесса монтажа и экономическая эффективность",  ГМ на основе стекловолокна являются наиболее оптимальными для применения. При этом применяемое стекловолокно должно пройти предварительную обработку поверхности органическими материалами для обеспечения максимальной адгезии к битумному вяжущему.

В нашей работе для установления и подтверждения зависимостей свойств ГМ от их состава был произведен сравнительный экспериментальный анализ показателей физико-механических свойств, регулируемых действующей нормативной документацией.

Исследования проводили с применением следующих материалов:

1. Геосетка ССНП 50/50-25-ХАЙВЕЙ. Состоит из двух систем ровингов или комплексных нитей, прошитых между собой третьей (прошивной) нитью и пропитанных комплексными составами на основе латексных связующих, имеющих хорошую адгезию с битумосодержащими материалами (асфальтобетонами).

2. Геосетка полиэфирная ПС 50/50-50 ПОЛИСЕТ. Представляют собой полимерные решетки, образованные из двух систем полимерных нитей, провязанных между собой третьей – провязывающей нитью – и пропитанные полимерными связующими.

3. Геосетка "АРМОСТАБ®" АР2П 60/60-50 производится из высокомодульных полиэфирных нитей с одинаковой прочностью в обоих направлениях с последующей пропиткой комплексными составами на основе ПВХ. Предел прочности от 10 до 600 кН/м. 

4. Геосетка СБНП 50/50-25 GRIDEX Базальтовая сетка состоит из перпендикулярно связанных нитей базальтового волокна с добавлением связующего вещества, увеличивающего прочность и адгезию.          

Основным нормативным документом для исследования подобных материалов является ГОСТ Р 55030-2012 Материалы геосинтетические для дорожного строительства.

Испытания проводили на машине МРП-20 напольного исполнения предназначенной для определения механических свойств материалов при растяжении и продавливании.

В качестве основного показателя свойств исследовали предел прочности при  растяжении, так же  параллельно определялись показатели относительного удлинения, деформация и максимальная разрывная нагрузка.

 

Геосетка ССНП 50/50-25 Хайвей;  Геосетка ПС 50/50-50 Полисет;

Геосетка Армостаб АР2П 60/60-50;  Геосетка СБНП 50/50-25 GRIDEX

Рисунок 1. Зависимость деформационных и прочностных свойств геосинтетических материалов в продольном направлении

 

Геосетка ССНП 50/50-25 Хайвей;  Геосетка ПС 50/50-50 Полисет;

Геосетка Армостаб АР2П 60/60-50;  Геосетка СБНП 50/50-25 GRIDEX

Рисунок 2. Зависимость деформационных и прочностных свойств геосинтетических материалов в поперечном направлении

 

При анализе графиков рисунков 1 и 2  было выявлено, что наилучшую максимальную разрывную нагрузку по продольному направлению   показала геосетка марки ССНП 50/50-25 Хайвей, которая составила 62.5 кН, а по удлинению при максимальной нагрузки показала марка геосетки СБНП 50/50-25 GRIDEX. По поперечному направлению максимальную разрывную нагрузку показала марка геосетки  Армостаб АР2П 60/60-50, а по удлинению при максимальной нагрузки показала марка геосетки ССНП 50/50-25 Хайвей.

 

Список литературы:

  1. ГОСТ Р 55030-2012 Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для дорожного строительства. Метод определения прочности при растяжении. Введен в действие с 25.10.2012
  2. Методические указания по применению геосинтетических материалов в дорожном строительстве. - М.: МАДИ, 2001.- 100 с.
  3. ОДМ 218.5-002-2008 «Методические рекомендации по применению полимерных геосеток (георешеток) для усиления слоев дорожной одежды из зернистых материалов».
  4. ОДМ 218.5-003-2010 «Рекомендации по применению геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог».
  5. ОДМ 218.5-001-2009 «Методические рекомендации по применению геосеток и плоских георешеток для армирования асфальтобетонных слоев усовершенствованных видов покрытий при капитальном ремонте и ремонте автомобильных дорог»
  6. ОДМ 218-5-002-2008 «Методические рекомендации по применению полимерных геосеток (георешеток) для усиления слоев дорожной одежды из зернистых материалов».
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий