МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ОЦЕНКЕ СДВИГОУСТОЙЧИВОСТИ АСФАЛЬТОБЕТОНА
ПРЕДИСЛОВИЕ
1. РАЗРАБОТАНЫ Объединением "Дорстройпроект" и ФГДУП "Омский Союздорнии". В работе использованы результаты научных исследований, опытно-экспериментальных работ в различных регионах России и опыта строительства асфальтобетонных покрытий в г.Санкт-Петербурге и Ленинградской области.
ВНЕСЕНЫ Государственной службой дорожного хозяйства.
2. ОДОБРЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ распоряжением Росавтодора от 04.02.2002 г. N ИС-42-р.
3. ВВОДЯТСЯ ВПЕРВЫЕ.
Методические рекомендации по оценке сдвигоустойчивости асфальтобетона содержат методику испытания асфальтобетона на сдвигоустойчивость и рекомендуемые значения параметров его сдвигоустойчивости для однослойных и верхних слоев многослойных покрытий автомобильных дорог общего пользования I-IV категорий.
Практика эксплуатации асфальтобетонных дорожных покрытий показывает, что стандартный показатель - предел прочности при одноосном сжатии при температуре 50 °С не отражает реальных условий работы асфальтобетона в покрытии в теплый период года, что часто приводит к образованию пластических деформаций даже при выполнении требований по вышеназванному показателю.
В связи с этим, в действующем стандарте ГОСТ 9128-97 рекомендовано дополнительно определять показатель сдвигоустойчивости асфальтобетона при устройстве дорожных покрытий, исходя из конкретных условий эксплуатации.
Методика испытаний асфальтобетона на сдвигоустойчивость и значения параметров сдвигоустойчивости асфальтобетона дорожных покрытий основаны на обобщении многолетних результатов большого объема научно-исследовательских работ, проводимых в Санкт-Петербургском филиале Союздорнии и ФГДУП "Омский Союздорнии", а также практического опыта на объектах строительства Объединения "Дорстройпроект".
Настоящие методические рекомендации распространяются на горячий высокоплотный, плотный песчаный и мелкозернистый асфальтобетон, используемый для устройства однослойных и верхних слоев многослойных покрытий автомобильных дорог общего пользования I-IV категорий.
Толщина слоя асфальтобетона в покрытии принимается согласно СНиП 2.05.02-85 "Автомобильные дороги".
В настоящем документе даны оценка сдвигоустойчивости асфальтобетона и методика испытания его на сдвиг.
Данный документ носит рекомендательный характер и используется в соответствии с действующими межгосударственными стандартами (ГОСТ 9128-97 "Смеси асфальтобетонные, дорожные, аэродромные и асфальтобетон", Технические условия и ГОСТ 12801-98 "Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства" Методы испытания).
В настоящих методических рекомендациях применяют следующие термины и определения:
Асфальтобетонная смесь - рационально подобранная смесь минеральных материалов (щебня (гравия) и песка с минеральным порошком) с битумом, взятых в определенных соотношениях и перемешанных в нагретом состоянии.
Асфальтобетон - уплотненная асфальтобетонная смесь.
Сдвигоустойчивость - свойство асфальтобетона в покрытии сопротивляться образованию пластических деформаций под воздействием транспорта в теплый период года, которое косвенно оценивается пределом прочности стандартных асфальтобетонных образцов в условиях объемного напряженно-деформированного состояния при температуре 50 °С.
Температурный режим работы асфальтобетонных покрытий в теплый период года определяется по следующим зависимостям:
, (1)
, (2)
где - температура воздуха, °С;
- температура покрытия, °С;
- температура нагрева покрытия за счет солнечного облучения, °С;
- интенсивность солнечного облучения покрытия при средней облачности неба за определенный час, ккал·/м·ч;
- альбедо покрытия (коэффициент отражения);
- общий коэффициент теплоотдачи, принимается равным 20,8 ккал/м·ч·град.
При расчете следует учитывать, что значение солнечной радиации () принимается раньше расчетного времени за 2,5 ч.
Остальные исходные данные принимаются в зависимости от географического расположения района строительства по СНиП 2.01.01-82 "Строительная климатология и геофизика".
В связи с тем, что механические свойства асфальтобетона как термопластичного материала изменяются от температуры, необходимо приведение периодов работы покрытия в ограниченных различных температурных интервалах, начиная с 30 °С и выше, к одному общему периоду с расчетной температурой 50 °С.
Для приведения используется коэффициент, учитывающий реологические свойства асфальтобетона:
, (3)
где и - значения динамической вязкости асфальтобетонов в диапазоне эксплуатационных температур покрытия в конкретном районе строительства.
Общий расчетный сдвиговой период работы асфальтобетонных покрытий, приведенный к температуре 50 °С, определяется по формуле:
, (4)
где - период работы покрытия при конкретной температуре , начиная от 30 °С и выше, ч;
- коэффициент приведения, вычисляемый по формуле (3).
Выполненные расчеты для регионов Российской Федерации позволили произвести деление всей территории на 10 районов (табл.1).
Таблица 1
Районирование территории Российской Федерации по условиям работы асфальтобетонных покрытий в теплый период года
Номер района | Географические и административные границы | Расчетный сдвиговой период работы покрытия |
1 | Территория Российской Федерации севернее 68 параллели северной широты (СШ), включая Чукотский автономный округ, исключая Кольский полуостров. | 25 |
2 | Южнее границы 1 района, включает: Мурманскую область, Республику Карелия и Архангельскую область севернее 63 параллели СШ; Ненецкий национальный округ; Республику Коми; Тюменскую область севернее 61 параллели CШ; Эвенкийский автономный округ, Красноярский край и Иркутскую область севернее 60 параллели СШ; Ямало-Ненецкий автономный округ, Республику Саха (Якутия); Магаданскую область; Хабаровский край севернее 56 параллели СШ; Корякский автономный округ; Камчатскую область; Командорские острова. | 70 |
3 | Южнее границы 2 района, включает: Республику Карелия и Архангельскую область южнее 63 параллели СШ; Вологодскую область; Коми-Пермяцкий автономный округ, Пермскую, Свердловскую и Тюменскую области и Красноярский край севернее 58 параллели СШ; Ханты-Мансийский автономный округ; Томскую область; Иркутскую область южнее 60 параллели СШ; Республику Бурятия, Читинскую и Амурскую области севернее 54 параллели СШ; Хабаровский край и Сахалинскую область севернее 50 параллели СШ. | 90 |
4 | Южнее границы 3 района, включает: Ленинградскую, Псковскую, Новгородскую, Тверскую, Ярославскую, Костромскую, Ивановскую, Кировскую области; Республику Марий Эл; Республику Удмуртия севернее 58 параллели СШ; Пермскую, Свердловскую и Тюменскую области южнее 58 параллели СШ; Омскую и Новосибирскую области севернее 55 параллели СШ; Кемеровскую область, Республику Хакасия и Красноярский край севернее 54 параллели СШ; Усть-Ордынский Бурятский автономный округ. | 140 |
5 | Южнее границы 4 района, включает: Смоленскую, Московскую, Калужскую, Тульскую, Рязанскую, Владимирскую, Муромскую, Нижегородскую области; Чувашскую Республику; Республику Татария; Республику Башкортостан севернее 54 параллели СШ; Челябинскую и Курганскую области; Омскую и Новосибирскую области южнее 55 параллели СШ; Кемеровскую область, Республику Хакасия и Красноярский Край южнее 54 параллели СШ; Республику Бурятия южнее 54 параллели СШ; Агинский Бурятский автономный округ. | 260 |
6 | Южнее границы 5 района, включает: Брянскую, Ульяновскую, Орловскую и Калининградскую области; Республику Мордовия; Республику Башкортостан южнее 54 параллели СШ; Алтайский край; Республику Алтай; Республику Тыва; Сахалинскую область южнее 50 параллели СШ | 500 |
7 | Южнее границы 6 района, включает: Курскую, Белгородскую, Липецкую, Воронежскую, Тамбовскую, Пензенскую, Саратовскую, Самарскую и Оренбургскую области; Амурскую область южнее 54 параллели СШ; Еврейскую автономную область; Хабаровский край южнее 50 параллели СШ. | 1150 |
8 | Южнее границы 7 района, включает: Луганскую, Ростовскую, Волгоградскую области; Республику Калмыкия; Карачаево-Черкесскую Республику; Кабардино-Балкарскую Республику; Республику Северная Осетия; Ингушскую Республику; Астраханскую область севернее 47 параллели СШ; Республику Адыгея; Приморский край. | 2300 |
9 | Южнее границы 8 района, включает: Краснодарский край; Ставропольский край; Чеченскую Республику; Астраханскую область южнее 47 параллели СШ. | 2800 |
10 | Южнее границы 9 района, включает: Республику Дагестан. | 3600 |
5.1. Асфальтобетонные смеси изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ 9128-97 по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.
5.2. Показатели физико-механических свойств асфальтобетона должны отвечать требованиям ГОСТ 9128-97.
5.3. Сдвигоустойчивость в покрытии обеспечивается при условии:
, МПа, (5)
где - предел прочности стандартных образцов конкретного состава при испытании на сдвиг при температуре 50 °С, определяемый по методу, изложенному в разделе 7 настоящих методических рекомендаций;
- требуемая прочность асфальтобетона для конкретных условий эксплуатации покрытия.
При этом
, (6)