Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Современный подход к восстановлению рабобоспособности асфальтобетонных покрытий при их реконструкции 12
1.1. Тенденции применения асфальтобетона при устройстве дорожных и аэродромных покрытий 12
1.2. Анализ способов капитального ремонта асфальтобетонных покрытий при реконструкции 15
1.3. Ремонт и восстановление асфальтобетонных покрытий с помощью регенерации 18
1.4. Выводы по главе I 23
1.5. Цель и задачи исследования 25
Глава II. Теоретические основы холодной регенерации асфальтобетонных покрытий 26
2.1. Системный подход к выбору рационального способа холодной регенерации асфальтобетона 26
2.2. Оптимизация подбора состава асфальтобетона, регенерируемого холодным способом 30
2.2.1. Разработка математической модели задачи оптимизации 30
2.2.2. Разработка программы решения оптимизационной задачи 35
2.2.3. Результаты машинного эксперимента с рекомендациями по их реализации 46
2.3. Основы структурообразования регенерируемого холодным способом асфальтобетона 54
2.4. Выводы по главе II 68
Глава III. Экспериментальные исследования свойств регенерированного асфальтобетона в лабораторных условиях 69
3.1. Назначение исследуемых составов 69
3.2. Планирование эксперимента и методика приготовления образцов для экспериментальных исследований 72
3.3. Результаты экспериментальной проверки физико-механических свойств 75
3.4. Исследование эксплуатационных показателей 81
3.4.1. Выбор методики проведения испытания на растяжение при расколе 81
3.4.2. Результаты экспериментальных исследований предела прочности на растяжение при расколе 84
3.4.3. Результаты испытаний на морозостойкость 89
3.5. Исследование деформативных характеристик 95
3.5.1. Определение предела прочности на растяжение при статическом и динамическом изгибе 95
3.5.2. Испытание на изгиб для определения модуля упругости 100
3.6. Выводы по главе III 104
Глава IV. Прогнозирование сроков службы конструкций регенерированных асфальтобетонных покрытий по критерию усталостного разрушения 107
4.1. Методика определения усталостных характеристик регенерированного асфальтобетона 107
4.2. Результаты экспериментальных испытаний по определению усталостных и реологических характеристик регенерированного асфальтобетона 119
4.3. Прогнозирование сроков службы регенерированных асфальтобетонных покрытий по критерию усталостного разрушения 126
4.4. Рекомендации конструктивных решений при усилении регенерированного асфальтобетона с учетом прогнозирования сроков их службы 134
4.5. Технико-экономическое обоснование конструктивных решений 143
4.6. Выводы по главе IV 146
Глава V. Опытное строительство 150
5.1. Характеристика экспериментального участка 150
5.2. Наблюдение за экспериментальным участком 155
5.3. Выводы по главе V 163
Общие выводы 164
Литература 166
Приложение 1 Статистическая обработка результатов экспериментальных исследований 175
Приложение 2 Результаты расчета базовых конструкций дорожной одежды и аэродромного покрытия по предельным состояниям 184
Приложение 3 Результаты расчета сроков службы вариантов усиления базовых конструкций 191
Приложение 4 Результаты расчета суммарных дисконтированных затрат для сравниваемых вариантов усиления дорожной одежды и аэродромного покрытия 217
Приложение 5 Акты внедрения результатов диссертационной работы 222
- Ремонт и восстановление асфальтобетонных покрытий с помощью регенерации
- Результаты экспериментальной проверки физико-механических свойств
- Методика определения усталостных характеристик регенерированного асфальтобетона
- Наблюдение за экспериментальным участком
Ремонт и восстановление асфальтобетонных покрытий с помощью регенерации
В последние годы во многих странах мира при реконструкции и восстановлении дорожных и аэродромных покрытий, а также при строительстве новых сооружений все шире используют материалы существующих покрытий в новых слоях. По данным организации "National Asphalt Pavement Association" в США до 80 % реконструируемых асфальтобетонных покрытий выполняется с использованием материалов старых покрытий. Способы восстановления асфальтобетонных покрытий с использованием материалов старых покрытий находят широкое распространение в районах с отсутствием карьерных материалов. Наибольшим успехом пользуются технологии восстановления асфальтобетонных покрытий на месте /62-63, 65/.
За 10 лет (1985-1995) в Северной Америке широкое распространение получил метод восстановления верхнего слоя асфальтобетонного покрытия с использованием материалов старых покрытий двумя способами:
восстановление слоя на месте;
повторное использование старого асфальтобетона с последующим приготовлением смесей в стационарных установках.
В первом случае в процессе восстановления покрытия к материалам старого слоя добавляются карьерные материалы и новое вяжущее порядка 30 % /91/.
Во втором случае в процессе регенерации смеси производится разогрев поверхности покрытия до температуры 115 С, снятие слоя на толщину 25-30 мм и переработка в смесительной установке с добавлением новых материалов /67/.
В Канаде в начале 90-х годов шла работа по регенерации асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог, построенных с использованием резиноби-тумного вяжущего. За последние 10 лет накоплен большой опыт применения горячего способа регенерации. Постепенное усовершенствование технологий регенерации на месте производства работ показали экономические и технические преимущества. В настоящее время на дорогах Канады наряду с горячими способами успешно применяют холодные способы регенерации с преимущественным использованием битумных эмульсий. Регенерируемые таким способом покрытия устойчивы к низким зимним температурам и менее подвержены растрескиванию/54, 71/.
В ФРГ повторное использование асфальтобетонных смесей в слоях дорожных одежд было начато в 70-х годах и сопровождалось широко поставленными исследованиями и натурными испытаниями. Начиная с 90-х годов стали применять исключительно холодные способы регенерации.
Большое внимание уделяется холодной регенерации дегтесодержащих покрытий автомобильных дорог и оснований аэродромных покрытий из битумо-минеральных материалов, построенных с использованием асбеста, допустимое содержание которого составляет выше 0,1 % по массе /45, 47, 57-58, 61, 72-73, 84, 88, 95, 99-100/.
В Германии старый асфальтобетон в основном применяли для устройства оснований и нижних слоев покрытий. Иногда старый сфрезерованный материал добавляли в количестве 20 % по массе в новую асфальтобетонную смесь и укладывали в качестве слоя износа толщиной 40 мм. В период с 1992 по 1996 год отмечен значительный рост повторного использования асфальтобетона, регенерируемого горячим и холодным способами, и вместе с тем, рост научных исследований в данной области /44, 50, 55, 60, 66, 78, 83, 85/.
В настоящее время ежегодно выпускается около 50 млн. т асфальтобетонных смесей, из которых 11 млн. т получают за счет регенерации и повторного использования /76/.
К концу 90-х годов Германия стала страной, где начали активно применять регенерируемые материалы в дорожном и аэродромном строительстве, вести учет, организовывать их хранение, переработку и т.д. /69, 82, 87, 92, 97/.
Помимо этого в Германии разработана концепция тотальной регенерации, предусматривающая расширение использования регенерируемых материалов с целью снижения затрат на выделение земель под отвалы и их содержание, а также повышения уровня охраны окружающей среды/46, 48, 86, 98/.
В Австрии, Швейцарии, Нидерландах, Норвегии, Финляндии, Италии, Японии, Марокко, Австралии и Новой Зеландии и других странах в последнее время наблюдается значительный рост повторного использования асфальтобетонных смесей, регенерируемых различными способами /52-53, 64, 68, 70, 81, 89, 94/.
Во Франции к началу 90-х годов площадь асфальтобетонных покрытий, регенерированных с применением технологии регенерации, составила 4 млн. м2 /51, 74, 80, 90/. В настоящее время в стране регенерировано свыше 2 млн. м2 покрытий автомобильных дорог /49, 57, 59, 77, 93/.
Начиная с 1998 года, за рубежом отмечено быстрое распространение технологии холодной регенерации асфальтобетонных покрытий на месте с применением в качестве регенерирующей добавки вспененного битума для создания оснований под новые покрытия /43, 75, 96, 101/.
В России на данный момент большинство работ по горячей регенерации асфальтобетона выполняются стационарными АБЗ, которые имеют возможность принимать как новый материал, так и материал, который должен быть регенерирован /24, 38/.
В настоящее время в ФГУП "СоюздорНИИ" проводятся научные исследования по оптимизации составов асфальтобетонов, регенерируемых на АБЗ. Установлены требования к показателям свойств асфальтобетона, содержащего добавку регенерируемого материала.
В настоящее время в России работы по горячей регенерации асфальтобетонных покрытий в основном ведутся по технологиям "Remix" и "Remix Plus", предусматривающим перемешивание регенерируемого материала покрытия с новой асфальтобетонной смесью, каменным материалом и битумом.
К настоящему моменту отечественный опыт холодной регенерации асфальтобетонных покрытий носит в основном экспериментальный характер /15/. В период с 1996 по 1997 год в России технология холодной регенерации впервые была осуществлена на магистральных дорогах М 5 "Урал" и М 1 "Беларусь" в рамках российского Проекта восстановления и содержания автомобильных дорог.
В 1997-1998 гг холодная регенерация применялась при реконструкции дорог Саратовской и Ростовской области, а также на Украине и в Казахстане /2, 17, 37, 39-40/.
В нашей стране вопросами регенерации асфальтобетона занимались: Г.К. Сюньи, Г.С. Бахрах, Э.С. Файнберг, A.M. Алиев, Т.П. Лещицкая, В.В. Силкин и др.
Исследования по холодной регенерации асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог, выполненные в ГП "РосдорНИИ" к.т.н. Бахрахом Г.С, позволяют говорить об эффективности холодного способа регенерации асфальтобетона с использованием различных регенерирующих добавок, но не отражают в полной мере работу данного материала /3-7, 10-11, 14/.
Исследования в области холодной регенерации асфальтобетонных покрытий аэродромов проводятся в МАДИ (ГТУ) на кафедре "Аэропорты и конструкции" /26-28/.
Несмотря на то, что регенерация как альтернативный способ ремонта асфальтобетонных покрытий имеет много преимуществ, существуют проблемы, которые необходимо принимать во внимание.
Регенерация - это только один из альтернативных способов, используемых для восстановления покрытия. Необходимость регенерации при восстановлении поверхности покрытия должна быть обоснована.
Регенерация предлагает потенциальные преимущества экономии затрат, сохранения строительных материалов и источников энергии, сохранения окружающей среды и эксплуатационного поддержания геометрических характеристик существующего покрытия. Применение регенерированного асфальтобетона увеличивает возможность выбора более рационального способа ремонта дорожных и аэродромных покрытий. В мировой практике существует множество способов и технологий регенерации асфальтобетона. Разнообразие способов регенерации выдвигает проблему выбора наиболее эффективного из них в зависимости от конструктивных особенностей дорожных и аэродромных одежд, характера их повреждений, климатических факторов и других условий.
Результаты экспериментальной проверки физико-механических свойств
Испытания по определению физико-механических свойств проводились в соответствии с методикой ГОСТ 12801-98. Физико-механические свойства определялись на образцах-цилиндрах, изготовленных в соответствии с методикой, изложенной в п. 3.2.
Результаты экспериментальных исследований по определению физико-механических свойств исследуемых составов представлены в табл. 3.6. Статистическая обработка результатов испытаний приведена в табл. П. 1.1-П. 1.3 приложения 1.
Наряду с определением стандартных показателей физико-механических свойств, также были определены расчетным путем ряд структурных показателей исследуемых составов регенерированных асфальтобетонов. В частности, определена межгранулярная пустотность и коэффициент сближения (раздвижки) гранул по формулам 2.2-2.4 (п. 2.2.2). Результаты определения данных показателей представлены в табл. 3.7.
Анализируя физико-механические свойства можно заключить следующее.
Средняя плотность составов регенерированного асфальтобетона изменяется незначительно. Она возрастает с увеличением процентного содержания добавок (в большей степени битумной эмульсии). Асфальтобетонный гранулят, уплотненный без добавок, имеет низкое значение по плотности, что обуславливает его высокую остаточную пористость.
Самые низкие значения водонасыщения наблюдаются у асфальтобетона, регенерированного с добавлением комплексного вяжущего (смеси 3 и 4), что характеризует низкую остаточную пористость этого материала. Набухание явно проявилось только у необработанного добавками регенерируемого материала (смесь 0) и контрольного состава (смесь 5). Составы асфальтобетона, регенерированные с применением любого типа добавок, показали значения набухания менее 0,1 %, что свидетельствует об их устойчивости к набуханию благодаря обволакиванию битумной пленкой частиц склонных к этому явлению и процессам кристаллизации в процессе перемешивания регенерируемой смеси и формирования регенерированного материала.
Результаты определения структурных показателей исследуемых составов регенерированного асфальтобетона свидетельствуют об оптимальности их подбора. В частности, положительные результаты показали составы смесей 1-3, имеющие наименьшие значения межгранулярной пустотности и положительные значения коэффициента сближения (раздвижки) гранул. Состав регенерированного асфальтобетона на комплексном вяжущем (смесь 4) показал значение межгранулярной пустотности, превышающее аналогичное значение для смеси 0. Это свидетельствует о том, что данное соотношение регенерирующих добавок приводит к раздвижке гранул регенерированного асфальтобетона. Полученные значения структурных показателей исследуемых составов асфальтобетона, регенерированного с добавлением комплексного вяжущего (смеси 3 и 4) , соответствуют аналогичным показателям, полученным в результате машинного эксперимента по подбору оптимального состава (п. 2.2.3).
Оценивая характер изменения предела прочности при сжатии исследуемых составов можно заключить, что при любых температурах, значения прочности составов регенерированного асфальтобетона на комплексном вяжущем превосходят значения аналогичного показателя других составов.
Значения предела прочности при сжатии при температуре 50 С исследуемых составов регенерированного асфальтобетона с добавлением комплексного вяжущего превышают в 1,5 раза значения ГОСТ 9128-97, нормируемые для пористых асфальтобетонов марки I (табл. 3.9). Значения предела прочности при сжатии при других температурах состава регенерированного асфальтобетона на комплексном вяжущем (смесь 3) в два и более раза превосходят значения контрольного состава (смесь 5), в 1,6 раза значения состава регенерированного асфальтобетона с добавкой битумной эмульсии (смесь 1) и в 1,2 раза состава регенерированного асфальтобетона с добавкой портландцемента (смесь 2). Увеличение содержания цемента в составе регенерируемой смеси влияет на прочность регенерированного асфальтобетона, которая возрастает.
Составы асфальтобетона, регенерированного с добавлением комплексного вяжущего, но с разным процентным содержанием минерального вяжущего имеют близкие значения прочности.
Составы на комплексном вяжущем (смесь 3 и 4) имеют более высокие показатели водостойкости. Результаты полученных значений физико-механических свойств регенерированного асфальтобетона свидетельствуют о рациональном подборе их состава. Наилучшие результаты показали асфальтобетоны, регенерированные с добавлением комплексного вяжущего (смеси 3 и 4).
Анализируя данные табл. 3.6, можно сделать вывод о том, что все исследуемые составы регенерированного асфальтобетона соответствуют свойствам, нормируемым ГОСТ 9128-97 для слоев оснований.
Для оценки характера изменения предела прочности при сжатии (R2o) образцов регенерированного асфальтобетона, содержащих добавку минерального вяжущего, испытания проводились на первые, третьи, седьмые, четырнадцатые и двадцать восьмые сутки со дня формовки образцов. Верхний предел 28 суток назначен исходя из обеспечения необходимого времени набора прочности материалов, содержащих минеральное вяжущее. Результаты испытаний отображены на рис. 3.4. Статистическая обработка результатов испытаний приведена в табл. П. 1.4 приложения 1.
Анализируя полученные результаты можно заключить, что для всех исследуемых составов, регенерируемых с добавлением минерального вяжущего, характер нарастания прочности материала во времени примерно одинаков. Наиболее интенсивный рост прочности исследуемых составов происходит в первые 1-7 суток. В этот период прочность материала достигает 90 %. Затем в период 7-14 суток характер нарастания прочности резко замедляется и прочность материала достигает 98 %. И на заключительном этапе набора прочности (14-28 сутки) материал набирает свою 100 % гарантированную прочность. Причем характер набора прочности в этот период - плавный (затихающий), что говорит о том, что материал фактически набрал требуемую прочность.
Асфальтобетон, регенерированный с применением только минерального вяжущего, добавляемого в количестве 3 % по массе (смесь 2), на всех этапах набора прочности имеет заниженные значения прочности в сравнении с регенерированным асфальтобетоном на комплексном вяжущем с тем же количеством добавки портландцемента (смесь 3).
Методика определения усталостных характеристик регенерированного асфальтобетона
Анализ состояния проблемы в области исследовании и учета усталостных характеристик материала с целью прогнозирования сроков службы дорожных и аэродромных покрытий показывает, что необходим обоснованный выбор методики проведения испытаний на усталость с целью получения данных, наиболее близких к реальным условиям работы материала в процессе эксплуатации покрытий.
Асфальтобетонные покрытия в процессе эксплуатации подвергаются многократным воздействиям движущихся транспортных средств. Подвижные эксплуатационные нагрузки, как правило, носят динамический характер и являются основным фактором, приводящим к образованию на покрытиях деформаций и повреждений. Процессы разрушения материала конструктивного слоя покрытия, в том числе из регенерированного асфальтобетона, под воздействием многократно прилагаемых нагрузок, определяются явлениями усталости, т. е. постепенным снижением прочности материала во времени.
Важнейшей задачей для обоснования или выявления возможности применения регенерированного асфальтобетона в конструктивных слоях при их реконструкции и выбора путей увеличения их сроков службы следует считать учет закономерностей процессов развития повреждений покрытий в условиях непрерывно изменяющихся эксплуатационных факторов.
Теория усталостной прочности обладает особенностями, сггличающими ее от других разделов инженерной механики. Эти особенности вытекают из приближенности и недостаточной достоверности существующих представлений о процессах усталостного разрушения. В результате большое значение приобретают рекомендации полуэмпирического характера, а для числовых расчетов вводится ряд поправок, основанных на результатах эксперимента.
При проектировании асфальтобетонных покрытий с целью усиления при реконструкции, запас прочности материала регенерированного слоя на повтор-ность воздействия нагрузки должен назначаться в зависимости от интенсивности движения, состава транспортного потока, срока службы и от способности данного материала сопротивляться усталостному разрушению.
Известно, что при каждом приложении колесной нагрузки слой монолитного (квазисплошного) материала, в частности и регенерированного асфальтобетона, опирающийся на деформируемое основание, изгибается. В результате повторных приложений колесной нагрузки в регенерируемом материале конструктивного слоя покрытия происходит процесс постепенного разрушения, складывающийся из развития микротрещин, их увеличения, образования макротрещин, их распространения и последующего нарушения сплошности слоя, т. е. процесс усталостного разрушения.
Свойства асфальтобетона в значительной степени зависят от условий на-гружения. Поэтому исследование влияния процессов усталости на показатели прочности следует проводить в режиме, наиболее близко отвечающем реальным условиям работы материала в конструктивном слое покрытия.
Прочность асфальтобетона является одной из важнейших характеристик, отражающих его эксплуатационные качества. Прочность определяет граничные условия разрушения покрытий, их трещиностойкость и срок службы.
Из практики усталостных испытаний асфальтобетонов известно, что численные значения прочности асфальтобетона, определенные в различных режимах работы материала, могут значительно изменяться в широких пределах. Режимом испытания асфальтобетона, наиболее близко имитирующем реальные условия работы материала в условиях воздействия на асфальтобетонное покрытие потока автотранспорта, является испытание на усталость при циклическом динамическом изгибе /23/.
Установлено, что разрушение асфальтобетонного покрытия под действием прикладываемых нагрузок представляет собой кинетический процесс, развивающийся во времени и заключающийся в постепенном формировании микро-трещин вследствие развития микродефектов и их роста. Чем больше величины действующих напряжений, тем быстрее протекают процессы разрушения. Таким образом, прочностные свойства характеризуются двумя показателями: величиной разрушающего напряжения и долговечностью. Последняя определяет время, в течение которого покрытие может выдержать заданное напряжение без разрушения /34/.
Усталость характеризует постепенное снижение работоспособности покрытия при длительно действующих или многократно прилагаемых нагрузках. Динамическую усталость при многократных, циклически действующих нагрузках определяют числом циклов, которое выдерживает материал до разрушения.
Длительность напряженно-деформированного состояния в различных точках покрытия зависит от глубины их расположения, скорости движения транспортного средства, толщин и модулей упругости конструктивных слоев покрытия. Она колеблется от 0,01 до 1 с. В среднем принимают, что при скорости движения грузового автомобиля 50-80 км/ч длительность напряженно-деформированного состояния равна 0,1 с /18, 32, 41/.
Показателем, отражающим влияние повышения нагрузки на снижение усталостной прочности (циклической долговечности) материала, является показатель усталостной чувствительности к уровню динамического нагружения (п), присутствующих в следующих зависимостях, предложенных для асфальтобетона А. О. Саллем (Ленинградский филиал СоюздорНИИ) и П. Пеллом (Ноттин-гемский университет, Англия):
Характеристики усталостной долговечности в значительной степени зависят от принятого режима испытания, в частности, от схемы напряженного состояния, характеристик цикла нагружения, температуры, вида напряженного состояния, условий приготовления образцов и других факторов.
Рядом исследований было установлено, что показатель усталостной чувствительности асфальтобетона к уровню динамического нагружения непосредственно связан с показателем его пластичности /33-35/. В основу данного подхода положена следующая закономерность усталостного разрушения асфальтобетонных покрытий.
Разрушение асфальтобетонного покрытия от комбинированного воздействия нагрузок, прилагаемых в различных режимах, определяется исходя из гипотезы Майнера о кумулятивном разрушении, т. е. линейном суммировании усталостных повреждений, выражаемым следующим условием /79/:
Полученные зависимости позволяют выявить общие закономерности усталостного разрушения асфальтобетонных покрытий, исходя из характеристик структуры материалов, применяемых для устройства конструктивных слоев, и условий эксплуатации, к числу которых можно отнести температуру и режим нагружения.
Асфальтобетон обладает сложным комплексом физико-механических свойств, в значительной степени зависящих от температуры и режима воздействия нагрузок. Под воздействием нагрузок в асфальтобетоне одновременно возникают как обратимые (упругие), так и необратимые (пластические) деформации. Характер развития деформаций во времени под действием приложенной к асфальтобетону постоянной нагрузки, определяется по результатам испытания на ползучесть. При этом кинетика развития прогиба образца под действием постоянной нагрузки в значительной степени зависит от температуры.
Общей закономерностью процессов развития деформаций ползучести в асфальтобетоне является то, что графики ползучести, построенные в координатах с логарифмической шкалой, представляют собой прямые линии. Угол наклона линий к оси времени на графиках ползучести, построенных в координатах с логарифмической шкалой, характеризует пластичность асфальтобетона /33/.
Наблюдение за экспериментальным участком
С момента устройства конструктивного слоя основания из асфальтобетона, регенерированного холодным способом с использованием комплексного вяжущего, за экспериментальным участком было установлено наблюдение. Наблюдение заключалось в ежегодном визуальном осмотре состояния поверхности покрытия экспериментального участка. Обследование проводилось при участии специалистов "АДСТ №3". Результаты ежегодно проводимых обследований состояния экспериментального участка следующие.
После первого года эксплуатации (июнь 1998 г) отмечено:
1. Наличие незначительного количества на асфальтобетонном покрытии трещин в поперечном направлении размером до 3 мм с частотой 15 - 30 м.
2. Наличие отдельных трещин в продольном направлении (в зоне сопряжения 2-х смежных технологических полос укладки асфальтобетонного покрытия).
3. Вдоль трещин в отдельных местах наблюдается выкрашивание асфальтобетона.
После второго года эксплуатации (июнь 1999 г) наблюдалось:
1. Увеличение ширины раскрытия поперечных трещин до 6 мм.
2. Более интенсивное выкрашивание в зоне пересечения продольных и поперечных трещин, образовавшихся после первого года эксплуатации.
3. Новых видов разрушений на поверхности покрытия не наблюдалось.
После третьего года эксплуатации (июнь 2000 г) отмечено:
1. В отдельных местах увеличение ширины раскрытия поперечных трещин до 10 мм, обусловленное вымыванием поверхностными водами.
2. Появление отремонтированных участков покрытия (малых карт), обусловленных переходом разрушений от интенсивного выкрашивания к образованию выбоин в зонах пересечения продольных и поперечных трещин.
3. Других видов разрушений на поверхности покрытия не наблюдалось.
Помимо визуального осмотра состояния экспериментального участка были отобраны керны для определения ряда характеристик регенерированного асфальтобетона, проработавшего 3 года в конструктивном слое покрытия и их сравнения с аналогичными показателями, определенными спустя 28 суток с момента устройства конструктивного слоя основания в июне 1997 года. Количество кернов, подлежащих отбору из покрытия, назначалось из расчета 3 пробы на каждые 5000 м2. Исходя из того, что площадь экспериментального участка составляет 5250 м2 было отобрано 3 керна диаметром 150 мм ближе к началу, середине и концу экспериментального участка на расстоянии 4 м от внешней кромки обочины, т. е. в полосе наката.
Отбор образцов-кернов осуществляла дорожно-строительная лаборатория "АДСТ №3" при участии специалистов ГП "РосдорНИИ". Испытания образцов-кернов были проведены в МАДИ (ГТУ).
Наряду с отбором кернов с экспериментального участка, также был произведен отбор кернов с соседних участков, на которых регенерирующие добавки вводились в процентных соотношениях, близких к составу регенерируемой смеси экспериментального участка. Учитывая близкие процентные соотношения массовых долей регенерирующих добавок, основное отличие соседних участков заключалось в наличии добавки нового каменного материала и использовании битумной эмульсии на эмульгаторе зарубежного производства.
В частности, были отобраны керны с ПК 20+150 и ПК 22+500 с левой стороны по направлению к Москве на расстоянии 4 м от внешней кромки обочины, т. е. в полосе наката. Целью отбора кернов с соседних участков являлось сравнение характеристик регенерированного асфальтобетона с аналогичными характеристиками регенерированного асфальтобетона экспериментального участка. Образцы-керны, отобранные с экспериментального и соседних участков показаны нарис. 5.2.
После отбора кернов из покрытия экспериментального и соседних участков было произведено отделение конструктивных слоев друг от друга при помощи алмазного режущего диска. При этом, части регенерированного асфальтобетона, толщиной 10 см, были распилены на две равные чести (толщиной по 5 см) с целью облегчения закрепления испытуемого образца между плитами пресса при испытании по определению предела прочности на растяжение при расколе.
После отделения слоев регенерированного асфальтобетона были произведены испытания по определению средней плотности, согласно методики ГОСТ 12801-98 и предела прочности на растяжение при расколе, согласно методики DIN 1048. Испытания по определению предела прочности на растяжение при расколе проводились с использованием механического пресса с программным управлением ИП 5150-50 ПО "Точйриббр" г. Иваново с ценой деления 1 Ни максимальной нагрузкой 50 КН.
Результаты испытаний образцов-кернов регенерированного асфальтобетона, отобранных из покрытия экспериментального и соседних участков, приведены в табл. 5.4. Результаты статистической обработки полученных данных представлены в табл. 5.5.
Из табл. 5.5 можно заключить, что полученные данные показывают хорошую сходимость, что подтверждается низкими значениями коэффициента вариации полученных параметров.
Сравнительный анализ полученных данных свидетельствует о том, что характеристики регенерированного асфальтобетона за три года эксплуатации в конструктивном слое покрытия автомобильной дороги "Беларусь" не претерпели существенных изменений.
