Износостойкость дорожного покрытия

Износостойкость дорожного покрытия — показатель, характеризующий сопротивляемость дорожных покрытий воздействию автомобильного движения, измеряют в миллиметрах в год.

Способность дорожного покрытия сопротивляться износу (истиранию), возникающему под действием на него колес движущихся транспортных средств.

Износ (истирание)— основной вид разрушения дорожного покрытия, определяет условия и сроки его службы. Износом называют уменьшение толщины покрытия за счет потери им материала в процессе эксплуатации под воздействием колес автомобилей и при­родных факторов.

Износ покрытия происходит под влиянием касательных сил, действующих в плоскости следа автомобильных колес и вызванных работой шин по преодолению сил трения. Касательные напряжения в плоскости следа вы­зывают истирание дорожного покрытия и покрышки колеса автомобиля на всем пути его следования. Такие напряжения увеличиваются от комплекса воздействий, вызывающих проскальзывание покрышки колеса в плоскости следа в условиях нормального ее качения. Кроме того, усилению износа способствуют природные факторы, так как материал покрытия ослабляется при насыщении водой, а зимой под действием ее замерзания.

Износ покрытия происходит по всей ширине проезжей части, но больше всего на полосах наката, где чаще проходят колеса автомобилей в один след. При исследованиях условно принимают величину износа равномер­но распределенной по всей площади покрытия. При этом средняя величина износа hсрмм, составляет hср=khн. гдеk— коэффициент неравномерности износа, в сред­нем составляющий величину 0,6—0,7; h„ — определен­ная величина износа в полосе наката, мм.

Для усовершенствованных покрытий износ измеряют в миллиметрах, а для покрытий переходного и простейшего типа также и по объему потери материала, м3/км.

Определение износа покрытия.

Износ является основным видом разрушения покрытия, по размеру ко­торого оценивают состояние покрытия и даже возмож­ный срок его службы. Поэтому необходимо ежегодно оп­ределять на характерных участках размеры износа до­рожного покрытия.

При конструировании и расчете дорожного покрытия учитывают его неравномерность и рассчитывают часть толщины покрытия (для двухслойных — только часть верхнего слоя) на износ. Во многих случаях более целесообразно укладывать «а готовое покрытие слой износа из более, прочных и нешлифующихся материалов, чтобы создать более устойчивую и шероховатую поверхность покрытия и защитить основное покрытие. Общеизвестно, что свежее асфальтобетонное покрытие из мелкозернистой смеси обладает повышенной скользкостью.

Главной головной болью дорожных организаций является увеличение износостойкости дорожного покрытия к воздействию внешних факторов, таких как атмосферные осадки, перепады температуры, постоянная нагрузка транспортного потока автомобилей.

28. Классификация дорожных одежд и покрытий

Конструкции дорожной одежды

Поверхностная обработка на усовершенствованных покрытиях капитального типа защищает покрытие от износа. Слой износа систематически возобновляется по мере истирания, устраивается из наиболее прочных и морозостойких материалов с таким количеством вяжущего материала, чтобы обеспечить шероховатость, но не в ущерб водонепроницаемости покрытия.

Поверхностная обработка на покрытиях, усовершенствованных облегченных выполняет роль временного защитного слоя. В этом случае временный защитный слой обеспечивает повышение устойчивости ещё не полностью сформировавшейся поверхности покрытия и основания в период формирования. Защитный слой можно устраивать из менее прочных материалов в сравнении с материалами, используемыми для устройства слоя износа. Если защитный слой периодически возобновляется, то он переходит в слой износа.

Покрытие в зависимости от технической категории, состава, интенсивности движения, качества используемых материалов и технологических особенностей производства работ может состоять из одного и более слоев. Покрытие должно обеспечивать ровность, шероховатость, гигиеничность, водонепроницаемость атмосферных осадков, увеличение прочности дорожной одежды.

Основание обеспечивает прочность, водонепроницаемое и, грунтовых вод в конструктивные слои дорожной одежды. Основание в зависимости от назначения конструкции дорожной одежды, применяемых дорожно-строительных материалов и способа производства работ может состоять из одного или нескольких слоев, прочность которых уменьшается сверху вниз, а водонепроницаемость повышается.

Дополнительным слоем основания называют слой, размещенный непосредственно на земляном полотне. На дополнительный слой укладывают нижний слой основания. Различают дополнительные слои по назначению - подстилающие, теплоизолирующие и дренирующие.

Дорожные одежды по типам покрытия классифицируются на:

1. Капитальные:

- цементобетонные;

- асфальтобетонные из горячих плотных смесей I и II марок;

- асфальтобетонные из холодных смесей I марки;

- дегтебетонные из горячих плотных смесей I марки.

2. Облегченные:

- асфальтобетонные из горячих смесей III марки;

- асфальтобетонные из холодных смесей II марки;

- дегтебетонные из горячих и холодных смесей II марки;

- из каменных материалов, обработанных органическими вяжущими материалами (смешением в установке, на дороге, пропиткой);

- переходные с поверхностной обработкой.

3. Переходные:

- щебеночные;

- гравийные;

- булыжные из колотого камня;

- грунтовые, укрепленные вяжущими материалами,

4. Низшие:

- из малопрочных каменных материалов, шлаков;

- грунтовые, улучшенные различными местными материалами.

29. Элементы дорожной одежды

Дорожная одежда представляет собой конструкцию из различных материалов. Ее устраивают на хорошо спланированном и тщательно уплотненном земляном полотне для удобного и безопасного движения транспортных средств с расчетной скоростью.

В зависимости от толщины и применяемых материалов дорожную одежду строят серповидного, полу корытного, корытного или бес корытного профиля.

Дорожная одежда, как правило, состоит из нескольких конструктивных слоев:

1. покрытие – верхний слой, непосредственно воспринимающий усилия от колес транспортных средств и подверженный воздействию климатических факторов. (асфальтобетон, а/б двухслойный, а/б трехслойный, бетон, железобетон, ж/б предварительно напряженный)

2. основание – несущая часть дорожной одежды, которая совместно с покрытием обеспечивает передачу нагрузок на грунт земляного полотна. Основание обычно состоит из нескольких слоев: верхние делают из более прочных материалов, нижние — из менее прочных и морозостойких, но водоустойчивых и не размокаемых.

3. дополнительный слой основания – нижний слой дорожной одежды, который, кроме передачи нагрузок на земляное полотно, выполняет и функции морозозащитного, дренирующего, выравнивающего слоя.

Основания дорожных одежд капитального и облегченного типов в зависимости от наличия местных дорожно-строительных материалов можно устраивать из каменных материалов, обработанных вяжущими, из щебня, шлаков, отходов горнорудной промышленности бетона.

Дорожные одежды переходных и низших типов укладывают непосредственно на грунт, за исключением щебеночных покрытий, для которых основанием являются грунт, укрепленный вяжущими материалами, шлаки и другие местные материалы.

Покрытие - верхняя часть дорожной одежды, воспринимающая усилия от колес транспортных средств и подвергающаяся непосредственному воздействию атмосферных факторов.

Дополнительные слои основания - слои между несущим основанием и подстилающим грунтом, предусматриваемые при наличии неблагоприятных погодно-климатических и грунтово-гидрологических условий. Эти слои совместно с покрытием и основанием должны обеспечивать необходимые морозоустойчивость и дренирование конструкции и создавать условия для снижения толщины вышележащих слоев из дорогостоящих материалов.

При применении дополнительных слоев в проекте необходимо учитывать технологические проблемы, связанные с движением по ним построечного транспорта.