Введение к работе
Актуальность. В настоящее время в Сенегале возникла проблема создания современной системы коммуникаций, что связано с ростом грузонапряженности автоперевозок как внутри страны, так и в соседние страны, транспортирующие грузы с Атлантического побережья. Современное состояние автомобильных дорог оценивается как неудовлетворительное, поэтому руководители государства, рассматривая перспективы развития сети транспортных коммуникаций, отдают предпочтение цементобе-тонным покрытиям, как наиболее долговечным и лучше адаптированным к постоянному росту грузонапряженности и скоростям перемещения автотранспорта.
Анализ условий эксплуатации и причин появления дефектов показывает, что наиболее повреждаемым является верхний слой дорожного покрытия. Кроме силовых воздействий на его долговечность оказывают влияние и особенности дорожно-климатических зон. Укладка цементных бетонов и их эксплуатация в условиях резкоконтинентального климата (жаркого и сухого) приобретают свою специфику, которая должна быть учтена уже на стадии проектирования и производства дорожных работ. Целесообразно применять эффективные подходы к повышению долговечности материала в верхнем слое покрытия, который интенсивно изнашивается даже в условиях сухого и жаркого климата. Для улучшения условий укладки бетонной смеси и обеспечения последующей долговечности цементобетона были изучены современные технологические приемы направленного струкгурообразования композита Модифицированием его структуры можно получать композиты, которые бы благоприятно реагировали на изменения напряженно-деформированного состояния материала, вызванного совместным воздействием силовых и климатических факторов.
Целью диссертационной работы является разработка приемов модифицирования структуры мелкозернистого бетона для верхнего слоя цементобетонного покрытия за счет введения в его состав комплексной добавки, содержащей демпфирующий компонент, что позволит получать композиты не только с улучшенными механическими и эксплуатационными свойствами, но и повышенной стойкостью к погодно-климатическим факторам.
Для реализации поставленной цели требовалось решить следующие частные задачи:
-
оценить влияние климатических воздействий на эксплуатационные показатели автодорожных покрытий, выявить основные факторы, определяющие долговечность верхнего слоя цементобетонного покрытия с учетом перспективного роста его грузонапряженности;
-
обосновать возможности получения мелкозернистых бетонов классов по прочности на сжатие В35-В45 и на растяжение при изгибе не менее Btf 4,0 на сырьевых материалах Сенегала;
-
научно обосновать и экспериментально доказать возможности повышения эксплуатационных свойств мелкозернистого бетона за счет введения в состав бетонной смеси комплексной модифицирующей добавки с демпфирующим компонентом (КМД);
-
разработать рекомендации по приготовлению, укладке и уходу за мелкозернистым бетоном дорожного покрытия с улучшенными свойствами для эксплуатации в условиях сухого и жаркого климата;
-
оценить технико-экономическую эффективность использования КМД и местных материалов в производстве бетонов дорожного назначения.
Научная новизна работы заключается в: - использовании системного подхода к анализу влияния на поверхность цементобетонного покрытия сухого и жаркого климата и силовых воздействий для корректировки требований к бетону таких покрытий;
разработке технологического приема направленного структурообразования мелкозернистого бетона вибрационного уплотнения за счет введения в состав бетонной смеси комплексной модифицирующей добавки с демпфирующим компонентом, обеспечивающей формирования структуры мелкозернистого бетона с заданной мелкозамкнутой пористостью;
разработке и апробировании новых методик оценки специальных свойств бетонов (ударной прочности, коррозионной стойкости и стойкости к комбинированным воз-
действиям этих факторов), определяющих долговечность дорожного покрытия в условиях его интенсивной эксплуатации. Практическая значимость:
разработана рецептура комплексной модифицирующей добавки и даны правила ее введения в состав мелкозернистого бетона для верхнего слоя дорожного покрытия;
обоснована возможность утилизации отходов от дробления горных пород для получения качественных мелкозернистых бетонов с КМД, стойких в условиях их интенсивной эксплуатации;
определены оптимальные составы мелкозернистых бетонов с КМД, позволяющие получать композит с требуемыми механическими и эксплуатационными свойствами;
дана оценка технико-экономической эффективности использования модифицированного бетона в дорожном покрытии.
Достоверность результатов исследований обеспечена:
использованием при проведении экспериментальных исследований методик, регламентированных действующими стандартами, и поверенного оборудования;
использованием современной ЭВТ и программного обеспечения при обработке экспериментальных данных, испытанием необходимого количества контрольных образцов-близнецов, определяющих доверительную вероятность 0,95 при погрешности не более 10%.
На защиту выносятся:
научное и экспериментальное обоснование приемов направленного структурообра-зования дорожных мелкозернистых бетонов путем введения в состав бетонной смеси комплексной КМД с демпфирующим компонентом;
результаты экспериментальных исследований, позволивших изучить взаимодействие основных структурообразующих процессов в бетонной смеси с КМД при приготовлении, укладке и её твердении в покрытии;
результаты экспериментальных исследований физико-механических и коррозионных свойств мелкозернистых бетонов с КМД, определяющих целесообразность их использования в изготовлении долговечного цементобетонного покрытия.
Апробация результатов исследования
Диссертационная работа выполнялась в период с 2006 по 2009г. на кафедре ттехнологии вяжущих веществ, бетонов и строительной керамика Ростовского государственного строительного университета
Основные положения и результаты диссертационной работы представлялись и докладывались на международных научных конференциях:
Международная научно-практическая конференция «Строительство-2007», РГСУ. Ростов-на-Дону, 2007.
Международная научно-практическая конференция «Строительство-2008», РГСУ. Ростов-на-Дону, 2008.
Международная научно-практическая конференция «Строительство-2009», РГСУ, Ростов-на-Дону, 2009.
The First International conference on Sustainable Built environment and Infrastructures in Developing Countries, «SBEIDCO 2009», ENSET (ORAN) - LIVERPOOL LMVERSITY, ALGERIA, 2009.
Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 13 работ, в том числе 2 в рецензируемых ВАК изданиях. Структура и объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, основных выводов, списка литературы из 190 наименований, изложена на 205 страницах машинописного текста, содержит 39 рисунков, 52 таблицы.
