Теория информациоїшого обеспечения процессом уплотнения

Согласно техническим условиям на укладку асфальтобетонного покрытия необходимо выдерживать требования на плотность, влаго-проницаемость, остаточную пористость, прочность сцепления слоев при многослойном покрытии и т.д. В настоящее время все эти показатели определяются в лабораторных условиях по кернам, взятым из покрытия, через несколько суток после строительства. Такой контроль качества покрытия исключает возможность оперативного вмешательства в процесс укладки с целью его коррекции и предупреждения брака покрытия. Таким образом, качество строительства асфальтобетонного покрытия полностью зависит от опыта строительных специалистов, ведущих укладку, не поддается критериальной оценке и не гарантирует качество работ. В настоящее время существует способ непрерывного контроля плотности покрытия с помощью прибора радиоизотопного излучения. Устройство помещают непосредственно на покрытие полотна. Радиоактивный элемент, находящийся в нижней части прибора, излучает поток частиц, которые проникая через покрытие достигают основания и отражаясь от него попадают в чувствительный элемент. Плотность покрытия определяется по величине ослабления излученного сигнала.

Основываясь на современных исследованиях СОЮЗДорНИИ можно определить все необходимые механические свойства асфальтобетонного покрытия, опираясь на косвенные показатели. Качество асфальтобетонного покрытия во многом зависит от свойств и состава битумно - минеральных материалов. Битумно-минеральные материалы в зависимости от содержания и качества битума резко отличаются своей ползучестью, т.е. способностью деформироваться во времени при постоянных температурах и напряжениях. Если напряжение достаточно мало, то скорость деформации постепенно уменьшается, и, в конечном счете, ползучесть может прекратиться, а общая деформация при этом достигает своего предельного значения. При более высоких напряжениях скорость деформации вначале убывает, а затем вновь возрастает. В этом случае процесс ползучести обычно заканчивается нарушением сплошности (разрушением) материала, которое наступает тем раньше, чем больше действующие напряжение. Таким образом, разрушающее (критическое) значение напряжения (предел прочности) зависит от длительности действия нагрузки, температуры и является убывающей функцией времени. Указанная способность в большей или меньшей степени свойственна любому упруго-вязкому материалу, способному к ползучести.

Теория вязкости битумов на современном уровне экспериментальной техники при условии измерения вязкости в абсолютных единицах (в пуазах) стала возможной на основе результатов обширных исследований температурной зависимости коэффициента вязкости у разнообразных образцов отечественных битумов. Технические битумы по величине коэффициента вязкости подразделяют по реологической структуре. В результате исследований было установлено, что коэффициент вязкости битумов является однозначной функцией температуры и состава. Химический состав битумов обуславливает начало и конец их структурирования в определенном интервале температур и достаточно узком интервале вязкости.

Начало структурирования внешне связано с переходом от равномерного (ньютоновского) течения при постоянном напряжении к ползучести, т.е. к течению с неравномерной, затухающей во времени скоростью деформации. Как показывают опытные данные, существуют битумы, остающиеся вязкими бесструктурными жидкостями при увеличении их вязкости до высоких значений. У различных марок битумов показатели их вязкостных свойств сближаются и их условно объединяют в реологический ряд. Характер зависимости t]=f{t C,NPP) коэффициента вязкости от температуры и реологического ряда (Npp) имеет сложную графическую зависимость и приведен на рисунке 2.4. Кривая 1 на этом рисунке объединяет битумы первого реологического ряда, структурирующиеся при наиболее высоких значениях вязкости (порядка 106 - Ю7 пз), кривая 3 - битумы третьего реологического ряда, порог структурирования которых приурочен к вязкости порядка 103 пз.

Основной температурный диапазон битума при котором производится формирование необходимых физико-механических свойств смеси ограничен точками А и В. С увеличением вязкости свыше 103пз (участок левее точки А) начинается процесс структуризации битума при этом невозможно влиять на процесс формирования технологических параметров ас 53 фальтового покрытия. С увеличением температуры выше границы температурного диапазона (правее точки В) вязкость битума уменьшается настолько, что становится невозможно придать битумной массе какую-либо форму. Исходя из существования однозначной зависимости коэффициента вязкости битума от температуры естественно предположить, что данному значению вязкости отвечает определенный характер ползучести битума (а следовательно, одно и то же значение показателя ползучести). На рисунке 2.5 показана зависимость показателя ползучести битума тБ = f(7]s,NPP) под нагрузкой в зависимости от его вязкости и типовой