Учет влияния температуры связных слоев дорожной одежды на величину динамического прогиба
5.1. При динамическом нагружении температура несвязных слоев не оказывает существенного влияния на прочностные характеристики дорожной одежды. В связи с этим прогибы дорожных одежд и оснований, не имеющих слоев, выполненных с применением вяжущих материалов, не требуют коррекции по температуре.
5.2. Температура связных слоев дорожной одежды в значительной степени определяет их упругие свойства. При повышении температуры наблюдается стремительное снижение модуля упругости материалов, выполненных с применением органических вяжущих. При температуре связных слоев выше 50 °С их роль в обеспечении прочности дорожной одежды чрезвычайно низка. Величина снижения модуля упругости при повышении температуры зависит от толщины связных слоев дорожной одежды. На рис.5.1 представлены теоретические зависимости общего модуля упругости от температуры связных слоев.
Рис 5.1. Теоретические зависимости снижения модуля упругости с повышением температуры при различной толщине связных слоев
В связи со значительным влиянием температуры на модуль упругости связных слоев оценку прочности дорожных одежд, выполненных с применением вяжущих, целесообразно проводить при температурах связных слоев, близких к расчетным, и не проводить измерения при температурах свыше 30 °С, когда роль связных слоев в обеспечении прочности чрезвычайно низка.
5.3. На дорожных одеждах известной конструкции при известной зависимости изменения температуры связного слоя по глубине величина температурной поправки модуля упругости может быть рассчитана теоретически. Для этого с использованием ОДН 218.046-01 определяется теоретический модуль упругости конструкции применительно к температуре связных слоев, равной 10 °С. Затем связный слой делится на 2-3 подслоя, каждому из которых присваивается температура, установленная при фактическом её измерении в оцениваемой дорожной одежде. После этого по ОДН 218.046-01 с учетом модулей упругости, определенных для установленной температуры, повторно определяется модуль упругости дорожной одежды. По разности полученных расчетным путем модулей определяют величину модуля, на которую необходимо откорректировать экспериментально определенный модуль упругости.
|
|
|
5.4. При отсутствии информации о распределении температуры по глубине в том случае, когда известна общая толщина связного слоя, температурная поправка может быть определена по температуре на поверхности покрытия. Изменения модуля упругости в зависимости от температуры и толщины связных слоев удовлетворительно описывается зависимостью (5.1.)
|
|
|
, (5.1.)
где: 
- температура связных слоев, °С;
, 
- коэффициенты.
Значения коэффициентов и в зависимости от толщины связных слоев определяются:
Рис.5.2. Зависимости для определения значений коэффициентов и
5.5. При выполнении измерений прочности на дорогах, на которых толщина связных слоев может существенно меняться по длине дороги, допускается величину снижения модуля упругости определять по графику, приведенному на рис.5.3. Он дает возможность определить значения величины снижения модуля упругости в процентах в зависимости от температуры покрытия и толщины связных слоев. При этом ошибка в определении модуля упругости может достигать 14%.
Рис.5.3. График определения величины температурной поправки в полевых условиях в зависимости от толщины связных слоев
5.6. В полной мере коррекцию полученного модуля упругости с учетом температуры связных слоев необходимо производить только тогда, когда дорожная одежда не разрушена трещинами. При размещении штампа на одиночной трещине необходимо снижать температурную поправку, поскольку в этом случае связные слои работают не в полной мере и в большей степени в работу вовлекается несвязное основание, прочностные свойства которого не зависят от температуры. В том случае, когда соседние трещины расположены не ближе 2,5-3 м, прочность снижается только той трещиной, на которой установлен штамп. При этом величину температурной поправки, рассчитанной с учетом фактической толщины связных слоев и их температуры, следует умножить на коэффициент 0,69, характеризующий снижение влияния разрушенного трещиной связного слоя на получаемые модули упругости. При более частом расположении трещин этот коэффициент следует уменьшать, определяя его с использованием графика, представленного на рис.5.4, а когда трещины делят покрытие на фрагменты, соизмеримые с размером штампа, температурная поправка не требуется.
|
|
|
Рис.5.4. Пример построения графика "температура покрытия - прогиб" по результатам испытания дорожной конструкции на контрольной точке. Стрелками показан порядок определения расчетного значения обратимого прогиба ( 
), соответствующего расчетной температуре покрытия ( 
); 
- обратимый прогиб, см; 
- температура покрытия, °С
5.7. Результаты измерений прогиба могут быть откорректированы по температуре с учетом результатов испытаний дорожной конструкции на контрольной точке. Для этого на контрольной точке с известным модулем упругости проводят измерения прогиба и температуры поверхности покрытия для различных периодов времени суток (рис.5.4). Затем на оцениваемой дорожной одежде идентичной конструкции проводят замеры прогиба и температуры покрытия. После этого с учетом результатов измерений на контрольном участке, выполненных в данном временном диапазоне, корректируют результаты измерений, умножая полученные прогибы на коэффициент, рассчитанный по прогибам на контрольном участке.
|
|
|
5.8. Определение модуля упругости дорожных одежд должно производиться в следующей последовательности.
5.8.1. При работе в летних условиях, когда температура связных слоев превышает 15 °С, на дорогах, не разрушенных трещинами, измеряется температура покрытия и определяются прогибы. С учетом данных фактической толщины связных слоев определяется температурная поправка, и экспериментально полученные модули приводятся к температуре +20 °С. Исходя из температуры связных слоев, производится пересчет требуемого модуля упругости. Требуемый модуль рассчитывается с учетом конструкции дорожной одежды и толщин связных слоев с использованием инструкции ОДН 218.046-01. Такой пересчет необходим, поскольку требуемый модуль, согласно действующей инструкции по расчету прочности дорожной одежды, определяется с учетом температуры связных слоев, равной +10 °С. В рассчитанный по экспериментально определенным прогибам модуль упругости вносится температурная поправка. Коэффициент прочности определяется как отношение требуемого модуля к фактическому модулю, приведенному к той же температуре.
5.8.2. При работе в условиях, когда температура связных слоев оцениваемой дорожной одежды ниже 15 °С, с учетом данных фактической толщины связных слоев определяется температурная поправка, и экспериментально полученные модули приводятся к температуре +10 °С. Коэффициент прочности определяется как отношение требуемого модуля к фактическому модулю, приведенному к температуре +10 °С.
5.8.3. При работе на разрушенных трещинами покрытиях штамп установки необходимо располагать в непосредственной близости от трещины и вычислять величину температурной поправки, руководствуясь пунктами 5.8.1 и 5.8.2. В зависимости от расстояния между трещинами вычисленную поправку необходимо умножить на коэффициент снижения влияния температурной поправки, изменяющийся в пределах от 0,69, когда расстояние между трещинами более 3 м, до 0 при густой сетке трещин (рис.5.5).
Рис.5.5. Коэффициент снижения температурной поправки в зависимости от расстояния между трещинами
5.9. При измерении прочности летом целесообразно выполнять замеры в период времени с 8 до 10 часов, когда температура поверхности покрытия близка средним значениям температуры связных слоев. Необходимо избегать проведения измерений во время наибольшей активности солнца, когда температура на поверхности покрытия существенно отличается от средних значений температуры связных слоев. Наиболее точные результаты, не требующие поправки на температуру, могут быть получены в пасмурные дни, когда температура воздуха и покрытия близки между собой.
Дата добавления: 2018-09-23; просмотров: 285; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!