Методическое пособие 810

8.Malkov, V. Teploe otnoshenie k kholodnomu asfal'tu. Preimushchestva materialov na osnove zhidkogo bituma [Elektronnyi resurs] / V. Malkov // Dorogi, mosty, tonneli. — 2010. — № 3. — Rezhim dostupa: http://stroypuls.ru/category/sgh/prilozheniya-sgh/dorogi-mosty-tonneli-3-2010.

9.Rudenskii, A. V. Dorozhnye asfal'tobetonnye pokrytiya na modifitsirovannykh bitumakh / A. V. Rudenskii, Yu. I. Kalgin. — Voronezh: Voronezh. gos. arkh.-stroit. un-t, 2009. — 143 s.

10.Spravochnaya entsiklopediya dorozhnika: v 2 t. T. II. Remont i soderzhanie avtomobil'nykh dorog / pod red. A. P. Vasil'eva. — M.: Informavtodor, 2004. — 1129.

11.Khuchenroiter, Yu. Asfal't v dorozhnom stroitel'stve / Yu. Khuchenroiter, T. Verner. — M.: ID «ABVpress», 2013. — 450 s.

12.ASTM D 6704-08 (2015). Standard Test Method for Determining the Workability of Asphalt Cold Mix Patching Material. 2016 mannual book of ASTM Standards. Section 4 Construction. Vol. 04.03. Road and Paving Materials; Vehicle-pavement systems.

13.Carswel, J. Etude des essais de fluage repetes comme method predictive de la resistance a l’ornierage des enrobes / J. Carswel, O. Noglia // RGRA. — 2003. — № 817. — P. 55—59.

14.Chaussees a longue duree de vie et cas de reussite // Rapport du Comite Technique 4.3 sur Chaussees Routieres AIPCR. — 2007. — 42 p.

15.DIN EN 13108-3-2016-12. Bituminous mixtures — Material specifications. Part 3: Soft Asphalt; German version EN 13108-3:2016-12.

16.Hardzynski, F. Modelisation du comportement rheologique des bitumes polymers. Le model autocoherant / F. Hardzynski, Ch. Such // Bull. des Labo P. et Ch. № 214. — 1998. — P. 3—18.

17.Heukelom, W. Une methode amelioree de caracterisation des bitumen par leurs proprietes mecaniques / W. Heukelom // Bull. Liaison Labo. P. et Ch.— 1975. — №76. — P. 55—64.

18.Jolivet, J. Contribution des mesures rheologiques sur liants a la prevision l’ornierage en laboratoire / J. Jolivet, M. Malot, G. Ramond, M. Pastor // Bull. Liaison Labo. P. et Ch. — 1994. — № 194. — P. 3—10.

19.Molenaar, J. M. M. An investigation into the specification of rheological properties of polymer modified bitumen / J. M. M. Molenaar, E. T. Hagos, M. F. C. Van De Ven // Proceedings 3rd Eurasphalt & Eurobitume Congress, 12—14 may2004. — Vienna, 2004. — P. 2080—2091.

20.Olard, F. Developpement de l’essai de fatigue sur liants et mastics bitumineux / F. Olard, D. Chabert // RGRA. — 2008. — № 865. — P. 69—74.

THE DEVELOPMENT OF SPECIAL ASPHALT MIXES

FOR ROAD SURFACE MAINTENANCE DURING THE COLD PERIODS OF THE YEAR

Yu. I. Kalgin1, A. S. Strokin2, A. A. Sedaev3

Voronezh State Technical University 1, 2, 3

Russia, Voronezh

1D. Sc. in Engineering, Prof. of the Dept. of Pulpit Construction and Usages of the Car Roads, tel.: (473) 236-18-89, e-mail: kalgin36@yandex.ru

2PhD in Engineering, Assoc. Prof. of the Dept. of Pulpit Construction and Usages of the Car Roads,

tel.: (473) 236-18-89, e-mail: alexmech23@gmail.com

3 D. Sc. in Physics and Mathematics, Assoc. Prof. of the Dept. of Pulpit Applied Mathematics and Mechanics, tel.: (473) 271-53-62, e-mail: sed@vmail.ru

Problem statement. We consider the problem of the development of cold asphalt concrete mixes with high water-resistance and deformation-strength characteristics for the pavement repair, which allows you to put the mixture in the repair niche in the cold periods of the year on roads with high traffic.

Results. The results of an experiment to assess the influence of the main structure-forming factors on the deformation and strength parameters of special cold asphalt concrete mixtures are presented. Shows the deformation and strength characteristics of the optimal formulations special cold mix asphalt.

Conclusions. The results of the analysis of the influence of the main structure-forming factors on water resistance and deformation-strength parameters of special cold asphalt concrete mixtures are presented. It is shown that the water resistance index TSR can be used to select the composition of a special cold asphalt concrete mixture.

Keywords: cold special asphalt concrete mixtures, pothole, bitumen, liquid organic binder, bitumen-polymer binders.

71

Научный журнал строительства и архитектуры

УДК 625.7/.8(075.8)

АНАЛИЗ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГРУНТОВ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА И ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД С ДОРОЖНЫМИ КАТКАМИ

С. В. Носов1

Липецкий государственный технический университет 1 Россия, г. Липецк

1 Д-р техн. наук, проф. кафедры строительного материаловедения и дорожных технологий,

тел.: 8-903-699-3180, e-mail: nosovsergej@mail.ru

Постановка задачи. Правильный выбор дорожных катков и их режимов работы как основополагающий фактор качественного уплотнения дорожно-строительных материалов требует глубокого анализа существующих публикаций. Различные подходы и методы, существующие в этом направлении, показывают неоднозначность и противоречивость некоторых данных, что объясняется отсутствием учета факторов, на которые ранее не обращалось должного внимания.

Результаты. Проанализирована большая масса работ, которые основываются на многочисленных экспериментальных данных и различных подходах к оценке качества уплотнения дорожностроительных материалов дорожными катками. Отдельно проанализированы работы по особенностям взаимодействия грунтов земляного полотна и асфальтобетонных смесей с различными типами дорожных катков. Проанализирована новая технология уплотнения асфальтобетонных смесей виброкатком с вакуумным устройством.

Выводы. Анализ ретроспективы применения дорожных катков при уплотнении дорожностроительных материалов показал, что на сегодняшний день практически отсутствуют научные работы, связанные с количественной оценкой эффективности их уплотнения. Наиболее перспективной является методология уплотнения дорожно-строительных материалов дорожными катками, основанная на использовании развития реологии дорожных асфальтобетонных смесей и грунтов.

Ключевые слова: грунты, асфальтобетонные смеси, дорожные катки, эффективность уплотнения.

Введение. Уплотнение грунтов и горячих асфальтобетонных смесей как у нас в стране, так и за рубежом в основном производится с помощью самоходных катков [32]. При уплотнении грунтов земляного полотна также применяются прицепные и полуприцепные катки [28, 31].

По конструкции рабочих органов и по характеру силового воздействия на уплотняемый материал все катки подразделяются на четыре основных типа: гладковальцовые катки статического действия, катки на пневматических шинах, вибрационные и комбинированные катки. В последнее время появились самоходные гусеничные виброкатки [8].

Во всех случаях уплотнение грунтов и других дорожно-строительных материалов под воздействием катков связано с циклическим приложением нагрузки. Приблизительные значения параметров этой нагрузки приведены в табл. 1 [33].

Эффект уплотнения, а следовательно, деформация, зависит от времени действия нагрузки, скорости изменения напряженного состояния и числа повторных приложений нагрузки. Так какв результате уплотнения должна быть получена не только требуемая плотность грунта, но и его прочная структура, определяющая в дальнейшем несущую способность, то это может быть достигнуто только при соблюдении определенных параметров и режимов работы катков, соответствующих физико-механическим свойствам уплотняемого материала.

© Носов С. В., 2018

72

К основным параметрам статических и вибрационных катков следует отнести параметры, которые прежде всего влияют на его уплотняющую способность и производительность. Европейский комитет по строительному оборудованию установил для вибрационных катков следующие стандартные параметры [42]:

-конструктивные параметры (диаметр вальца, ширина вальца, статический вес катка, линейное давление);

-вибрационные параметры вальца (статический момент дебалансов вибратора, частота собственных и вынужденных колебаний вальца, центробежная сила, номинальная амплитуда, ускорение вальца, соотношение масс вибрирующей и инерционной);

-технологические параметры катка (скорость укатки и количество проходов по одному следу).

Кроме того, следует указать и другие параметры катков, которые могут оказать влияние на степень уплотнения дорожно-строительных материалов. Это тягово-мощностные параметры (тяговое усилие на перемещение, мощность на привод вибратора, мощность на перемещение), определяющие выбор двигателя и трансмиссии средства уплотнения.

Исследованием рабочих процессов дорожных катков и разработкой их рациональных конструкций занимались и занимаются научно-исследовательские институты ВНИИстройдормаш, СоюздорНИИ и др., а также ряд кафедр вузов страны: МАДИ, СибАДИ, СПбГПУ и др. В решение этих вопросов внесли большой вклад ученые А. И. Анохин, О. Т. Батраков, Н. Н. Иванов, Я. А. Калужский, Ф. К. Ломанов, Н. Я. Хархута и др. За рубежом в этом направлении работали Гарботц (Garbotz), Тейнер (Theiner), Фишер (Fischer) и др.

Поскольку асфальтобетонная смесь остывает достаточно быстро [18], важно успеть уплотнить ее до требуемой плотности за короткое время, пока жесткость смеси невелика. Сопротивление внешним нагрузкам возрастает не только вследствие охлаждения смеси, но и за счет образования по мере уплотнения более плотной и прочной структуры. Поэтому на каждом этапе уплотнения интенсивность воздействия рабочих органов машин на слой материала должна соответствовать изменяющимся свойствам смеси. При излишне высоких контактных давлениях будет происходить пластическое течение, то есть выдавливание материала из-под вальцов катка, что влечет за собой еще и волнообразование. При недостаточных давлениях не будет достигнута необходимая плотность уплотняемого слоя, что отрицательно скажется на прочности, несущей способности и долговечности покрытия. Во избежание этих нежелательных эффектов при строительстве асфальтобетонных покрытий уплотнение начинают легкими и средними катками, а заканчивают более тяжелыми. Аналогичные явления проявляются и при уплотнении грунтов [31].

1. Уплотнение грунтов и асфальтобетонных смесей статическими катками. Среди самоходных катков, используемых при уплотнении асфальтобетонных смесей, одними из наиболее распространенных являются гладковальцовые статические [32], однако в последнее время статические катки стали вытесняться более производительными вибрационными и комбинированными катками [13, 40, 41, 47]. Распространение статических катков обусловлено надежностью их в эксплуатации, а также их способностью получать асфальтобетонное покрытие, отвечающее требованиям ровности и нормам качества [17, 34]. Следует, однако,

73

Научный журнал строительства и архитектуры

учесть, что этот тип машин появился первым и долгое время доминировал как единственное средство уплотнения при строительстве автодорог.

Эффективность уплотнения грунтов и асфальтобетонных смесей при работе гладковальцовых статических катков предопределяется их массой, режимами работы и свойствами уплотняемого материала: влажностью грунта, температурой смеси, толщиной уплотняемого слоя и др. Рекомендуемый разными авторами интервал температур уплотнения асфальтобетонных смесей данным видом средств очень широк и составляет 140…75 оС, что обусловлено различными массами применяемых уплотнителей.

Исследования показали, что лучший эффект уплотнения грунтов и асфальтобетонных смесей так же, как и других материалов, будет достигнут лишь в том случае, если давление на контакте рабочих органов катков с уплотняемой поверхностью К будет близким к его пределу прочности Р [32, 35, 36]:

К (0,9...1,0) Р .

Чтобы соблюсти это условие, необходимо иметь сведения об изменении в процессе уплотнения предела прочности уплотняемого слоя грунта или асфальтобетонной смеси, а также его жесткости, которая может быть оценена модулем деформации. Модуль деформации, в отличие от модуля упругости, учитывает не только обратимую, но и необратимую часть деформации и позволяет в некоторой степени учесть и вязкопластические свойства.

Исследования по изучению предела прочности и модуля деформации в зависимости от влажности грунта, температуры асфальтобетонной смеси, толщины слоя и плотности материала были проведены различными авторами.

Исследованию по влиянию на эффективность уплотнения грунтов и асфальтобетонных смесей массы статических катков, их линейного давления посвящены работы В. В. Бадалова, Л. И. Белоусова, Я. А. Калужского, М. П. Костельова, Ф. К. Ломанова, Т. Н. Сергеевой, Н. Я. Хархута, А. А. Шестопалова и др. По данным Н. Я. Хархуты, полученным опытным путем, установлена зависимость между конструктивным параметром статического катка (относительным линейным давлением) q/R и температурой смеси [2, 33], которая позволяет для катков различной массы с радиусом вальца R, определяемой их линейным давлением q, установить рациональный температурный режим укатки асфальтобетонной смеси.

На уплотнение асфальтобетонных смесей существенно влияет скорость движения гладковальцовых статических катков. Исследованию этого вопроса посвящен ряд теоретических и экспериментальных работ Я. А. Калужского, О. Т. Батракова, Ф. К. Ломанова, Н. И. Наумеца, А. М. Холодова, Н. Я. Хархута и др. Установлено, что скорость для начальных проходов катков не следует превышать более 0,2…0,6 м с−1, а на завершающей стадии укатки ее следует повышать до величины 1,1 м с−1 [12].

Необходимость осуществления большого числа проходов гладковальцовыми статическими катками для достижения требуемой степени уплотнения дорожно-строительного материала указывает на их низкую производительность, при этом их большая масса является существенным недостатком.

2. Уплотнение грунтов и асфальтобетонных смесей пневмоколесными катками.

Исследованию вопросов взаимодействия с земляным полотном и дорожными одеждами пневмоколесных дорожных катков посвящены работы Ю. А. Андрейченко, Л. А. Антипова, О. Т. Батракова, С. А. Варганова, Н. П. Вощинина, О. Ю. Коротина, Н. А. Островцева, А. И. Путка, В. А. Смоленцевой, Н. Я. Хархута и др., а также зарубежных ученых X. Ангста, Р. Сойтери и др.

Авторами установлено, что использование пневмоколесных катков целесообразно при высоких температурах асфальтобетонной смеси, равных 140…115 °C. При температурах ниже этих значений производительность данного типа катков снижается.

74

Эффект уплотнения грунтов земляного полотна и дорожных асфальтобетонных смесей определяется не только величиной напряжений, развивающихся под уплотняющим рабочим органом — вальцом или пневматиком, но и временем их действия. Как известно, время действия в уплотняемом материале напряжений под пневматиком значительно превышает время действия напряжений под гладким вальцом. Это обусловливает высокую степень уплотнения таких вязких и пластичных материалов, как грунты и асфальтобетонные смеси. Кроме того, отмечается меньшее дробление щебеночного заполнителя смеси при уплотнении катками на пневматических шинах.

Исследованиями Х. Ангста установлено, что самоходные пневмоколесные катки целесообразно эффективно использовать на слоях толщиной более 10…12 см, где их уплотняющая способность максимальна [39]. Последнее обстоятельство хорошо согласуется с результатами исследований [33, 35].

Снижение поверхностной пористости покрытия при уплотнении асфальтобетонной смеси катками данного типа является одним из достоинств последних. Однако пневмоколесные катки обладают существенными недостатками. Во-первых, получаемая ровность дорожного покрытия, как продольная, так и поперечная, не может быть признана удовлетворительной. Исследованиями Н. Я. Хархуты, Л. И. Белоусова, Е. К. Чабуткина [2, 3, 37] показано, что неудовлетворительная ровность дорожного покрытия получается вследствие зазоров между шинами и колебаний катка в вертикальной плоскости. Последнее обстоятельство предопределяет неоднородность получаемой плотности материала по длине и ширине покрытия. В связи с этим пневмоколесные катки используются только в сочетании с гладковальцовыми катками, что снижает производительность комплекта в целом, а следовательно, и эффективность процесса уплотнения. Во-вторых, сложность конструкции пневмоколесных катков, а также значительная их масса, требуют повышенных затрат на их изготовление и эксплуатацию.

Относительно недавно разработан каток с обрезиненными вальцами [17, 43], сочетающий преимущества пневматического колеса и гладкого вальца. Сохраняя преимущества катка на пневматических шинах, такие как большее время воздействия рабочего органа на материал и меньшую дробимость при уплотнении материала по сравнению о уплотнением металлическим вальцом, он вместе с тем выгодно отличается от пневматика тем, что обеспечивает высокую ровность покрытия.

Существенный недостаток катка с обрезиненными вальцами состоит в сложности эксплуатации его вальцов, что выражается в довольно быстром износе резинового покрытия при наезде на жесткие частицы каменного материала и достаточно сложном процессе обновления или замены покрытия вальца. В силу этого обстоятельства данный тип катков не находит большого распространения в дорожном строительстве.

В качестве конструктивного решения, компенсирующего данный недостаток, к перспективным относится каток с металлическими вальцами, имеющими обечайку из упругого материала с расположенными в ее полости и контактирующими с внутренней поверхностью опорными роликами [10, 30]. Однако данное конструктивное решение находится в начальной стадии разработок и требует дополнительных теоретических и экспериментальных исследований.

3. Уплотнение грунтов и асфальтобетонных смесей вибрационными катками. При уплотнении грунтов земляного полотна и дорожных асфальтобетонных смесей одними из самых перспективных видов дорожных катков являются вибрационные катки. Исследованию эффективности применения вибрационных катков для уплотнения грунтов и асфальтобетонных смесей посвящены работы С. А. Варганова, М. П. Зубанова, А. Ф. Зубкова, Ю. Я. Коваленко, В. Н. Кононова, П. И. Маркова, С. K. Носкова, Н. Я. Хархуты, X. Ангста, Л. Форссблада и др.

75

Научный журнал строительства и архитектуры

Уплотнение верхних слоев дорожных одежд вибрационными самоходными катками эффективно только при определенных условиях. В первую очередь это относится к температурному режиму уплотнения. С. А. Варгановым [4] установлено, что применение вибрационных катков для уплотнения асфальтобетонных смесей эффективно при температурах 110…90 °С. В. Н. Кононовым, С. K. Носковым и др. рекомендуется повышать температурный интервал вибрационного уплотнения до 120 °С [15, 22].

Исследованиями по выбору основных технологических режимов работы и параметров виброкатков занимались советские ученые Н. Я. Хархута, Г. Н. Попов, А. И. Путк, сотрудники отдела дорожных машин ВНИИстройдормаша и др. За рубежом такие исследования проводились во Франции группой ученых из экспериментального дорожного центра в г. Рауне, в Германии компанией «Фишер» (Fischer), в США — «Ю» (JOO) и «Селиг»(Selig), в Швеции —

«Форссблад» (Forssblad) и др.

Н. Я. Xapxyтой, А. Ф. Зубковым и Ю. Я. Коваленко [11, 14] отмечается эффективность уплотнения асфальтобетонной смеси вибрационными катками при температуре выше 90 °С. При этих условиях вибрационный каток может заменить статический, масса которого в 3…3,5 раза больше. Авторы рекомендуют использовать вибрационные катки, статическое линейное давление которых не менее 35 кН м−1.

Скорости движения вибрационных катков рекомендуется выдерживать в интервале 0,3…1,1 м с−1, причем наибольшая производительность достигается при скорости движения около 0,4 м с−1. При уплотнении горячей асфальтобетонной смеси при скорости движения катка менее 0,2 м с−1 происходит местное уплотнение и асфальтобетонная смесь выдавливается из-под вибрирующего вальца [21].

Большим преимуществом вибрационных катков по сравнению с другими средствами уплотнения является возможность получения асфальтобетонного покрытия с низким показателем водонасыщения, что значительно повышает его долговечность. Если после уплотнения асфальтобетонной смеси статическими катками показатель водонасыщения обычно не ниже 4…5 %, то после уплотнения этой же смеси вибрационными катками он может быть снижен до 2 %, разумеется, при правильном выборе режима уплотнения. Недостатками вибрационных катков являются: невозможность их использования при температурах асфальтобетонных смесей в интервале 150…120 оС; неудовлетворительная ровность получаемого покрытия, что требует использования на последней стадии уплотнения тяжелых трехвальцовых катков для выравнивания покрытия [7].

Кроме того, при уплотнении слоев толщиной менее 10…12 см вследствие значительных динамических усилий со стороны вальца катка и влияния жесткого подстилающего основания происходит частичное дробление минерального материала [39]. Здесь, однако, следует заметить, что автором [39] не приводятся данные о динамических параметрах виброкатков. По всей вероятности, исследования проводились с помощью катков со значительными динамическими воздействиями, которые рекомендуются в основном для уплотнения грунтов. С другой стороны, отмечается, что вибрирование уменьшает дробимость минеральных частиц асфальтобетонной смеси, содержание щебня в которой не превышает 60 % [16].

Преобладающая эффективность вибрационных катков по сравнению со статическими катками, казалось бы, должна привести к значительному снижению их массы. Однако, как показывает практика развития вибрационных катков, наметилась тенденция к увеличению их массы. Данное обстоятельство связано с тем, что по существующей технологии уплотнения последние проходы катка необходимо производить с выключенным вибратором. Поэтому ограничиваться применением катков только легкого типа для уплотнения асфальтобетонных покрытий нельзя. С повышением массы вибрационных катков достигаются универсализация этого типа машин: повышается производительность катков за счет вибрационного воздействия и использования этих же машин для финишныхопераций с выключенным вибратором.

76

С 60-х годов и до настоящего времени характерно бурное развитие вибрационных катков. Так, например, в Японии выпуск вибрационных катков по количеству уже в 1977 г. в общем объеме производства дорожных катков составил около 56 %, а в США — около 48 % [27]. В ведущих странах Европы, таких как Германия, Франция, Великобритания, Италия, Швеция и др., также используются в основном вибрационные катки [40, 47]. Тенденция к увеличению выпуска вибрационных катков сохраняется и по сей день.

4.Уплотнение грунтов и асфальтобетонных смесей комбинированными катками.

Наряду с самоходными вибрационными катками комбинированные катки также нашли повышенный спрос в дорожном строительстве [5, 6, 20, 29]. Однако, как показывают данные зарубежного опыта, использование этих катков для уплотнения асфальтобетонных смесей эффективно только на слоях толщиной более 10…15 см [1, 21, 36, 38, 39].

Отечественная и зарубежная практика показывает, что эффективность уплотнения грунтов и асфальтобетонных смесей самоходными вибрационными и комбинированными катками зависит от режима их работы. В связи с этим большое количество катков оснащается вибровозбудителями, позволяющими плавно или ступенчато изменять частоту вибрации или величину вынуждающей силы, а в некоторых случаях и оба параметра сразу. Проведенный авторами [29] анализ конструкций катков показывает, что наибольший процент вибровозбудителей с регулируемыми параметрами имеют комбинированные катки (до 60 % с регулируемой частотой и до 20 % с регулируемой вынуждающей силой), несколько меньше он

укатков типа «тандем» (соответственно 40 и 20 %). Как показывают исследования, параметры вибрации и их различное сочетание оказывают существенное влияние на уплотнение грунтов земляного полотна и дорожных асфальтобетонных смесей.

5.Перспективные технологии уплотнения горячих асфальтобетонных смесей. К

перспективным технологиям уплотнения горячих асфальтобетонных смесей следует отнести применение гладковальцового статического катка с вакуумным балластным устройством [9, 26]. Отличительной особенностью этого катка является возможность регулирования его давления на покрытие в соответствии с изменением прочностных свойств уплотняемого материала в процессе укатки. Кроме того, вакуумирование асфальтобетонной смеси способствует более быстрому достижению требуемой плотности покрытия. При этом готовое покрытие имеет показатель водонасыщения почти в 2 раза ниже по сравнению с уплотнением обычным гладковальцовым статическим катком, что ведет к повышению долговечности асфальтобетонного покрытия. Проведенные исследования показали [19], что каток с вакуумным балластным устройством массой 5…6 т способен заменить по производительности звено из двух гладковальцовых катков массами 6 и 9 т и, таким образом, практически самостоятельно осуществить весь процесс уплотнения горячей асфальтобетонной смеси.

В работах [23—25, 44—46] предложен новый методологический подход к оценке реологических свойств дорожных асфальтобетонных смесей и грунтов с выходом на оптимизацию параметров и режимов работы различных катков, задействованных в технологических процессах строительства и реконструкции автомобильных дорог. При этом разработана технология уплотнения асфальтобетонных смесей только легким вибрационным катком с бесконтактной вакуумной камерой, обеспечивающим полный цикл уплотнения с одновременным повышением срока службы дорожных покрытий в 1,5…2 раза.

Выводы. На основании проведенного анализа исследований взаимодействия грунтов земляного полотна и материалов дорожных одежд с дорожными катками различных типов выявлены основные ретроспективные тенденции в развитии технологий уплотнения дорож- но-строительных материалов.

Каждый тип дорожного катка способен обеспечить надлежащее их уплотнение лишь при глубоком методологическом подходе, системно оценивающим взаимодействие катка с уплотняемым материалом на основе применения теории наследственной ползучести упруго- вязко-пластичных материалов.

77

Научный журнал строительства и архитектуры

На сегодняшний день вопрос качественного уплотнения грунтов и асфальтобетонных смесей стоит особенно остро, при этом наблюдается незначительное количество публикаций в этом направлении. Разработанная методология совершенствования технологий уплотнения дорожно-строительных материалов позволяет еще на этапе разработки проектов производства работ выходить на количественную оценку показателей эффективности уплотнения с выбором наиболее подходящих комплектов уплотняющих машин. При этом наиболее перспективной технологией может в ближайшем будущем стать технология уплотнения асфальтобетонных смесей легкими вибрационными катками с их вакуумированием посредством установки на катках бесконтактной вакуумной камеры.

Библиографический список

1. Бабицкас, Р. И. Повышать однородность асфальтобетона / Р. И. Бабицкас, С. Ю. Рокас // Автомобильные дороги. — 1980. — № 4. — С. 25—26.

2. Белоусов, Л. И. Влияние способа уплотнения на ровность асфальтобетонных покрытий / Л. И. Белоусов, Н. Я. Хархута // Автомобильные дороги. — 1974. — № 6. — C. 20—21.

3.Белоусов, Л. И. Исследование дорожных катков в связи с необходимостью получения высокой ровности дорожных покрытий: автореф. дис. … канд. техн. наук / Л. И. Белоусов. — Л., 1974. — 22 с.

4.Варганов, С. А. Исследование вибрационных катков для уплотнения асфальтобетонных смесей и обоснование выбора их рабочих параметров: автореф. дис… канд. техн. наук / С. А. Варганов. — М., 1960. — 15 с.

5.Варганов, С. А. Современные направления совершенствования вибрационных катков для уплотнения грунта и дорожных покрытий / С. А. Варганов // Вибрационная техника. — М., 1974. — C. 112—119.

6.Варганов, С. А. Состояние и перспективы развития самоходных катков для уплотнения грунтов и дорожных покрытий / С. А. Варганов, В. И. Окунев // Строительные и дорожные машины. — 1977. — № 3. — С. 27—30.

7.Гезенцвей, Л. Б. Дорожный асфальтобетон / Л. Б. Гезенцвей, Н. В. Горелышев, А. М. Богуславский, И. В. Королев; под ред. Л. Б. Гезенцвея. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Транспорт, 1985. — 350 с.

8.Гусеничные виброкатки (по материалам зарубежной информации) // Строительные и дорожные машины. — 2006. — № 6. — С. 4—5.

9.Дорожный каток с пневмовакуумным балластным устройством / А. А. Васильев, С. Н. Иванченко [и др.] // Строительные и дорожные машины. — 1984. — № 12. — С. 17—19.

фальтобетонных смесей / А. Ф. Зубков, Н. Я. Хархута // Исследование современных способов и средств уплотнения грунтов и конструктивных слоев дорожных одежд. — Тр. СоюздорНИИ; вып. 84. — М., 1975. — С. 124—132.

12. Калужский, Я. А. Уплотнение земляного полотна и дорожных одежд / Я. А. Калужский, О. Т. Батраков. — М.: Транспорт, 1971. — 160 с.

13.Киселев, О. М. Опыт прогнозирования и развития техники на основе патентных материалов / О. М. Киселев, Э. И. Деникин, А. А. Шестопалов. — Л.: ЛДНТП, 1977. — 16 с.

14.Коваленко, Ю. Я. Исследование самоходных вибрационных катков для уплотнения асфальтобетонных смесей: автореф. дис…. канд. техн. наук / Ю. Я. Коваленко. — Л., 1979. — 23 с.

15.Кононов, В. Н. Исследование влияния виброуплотнения на свойства дорожного асфальтобетона: автореф. дис…. канд. техн. наук / В. Н. Кононов. — М., 1956. — 15 с.

16.Кононов, В. Н. Исследование влияния виброуплотнения на свойства дорожного асфальтобетона / В. Н. Кононов // Проектирование и строительство автомобильных дорог. — Тр. МАДИ; вып. 22. — М., 1958. — С. 38—53.

17.Костельов, М. П. Рациональные режимы уплотнения асфальтобетонной смеси / М. П. Костельов, Т. Н. Сергеева, Л. М. Посадский // Автомобильные дороги. — 1980. — № 6. — С. 20—22.

18.Костельов, М. П. Технологические особенности и параметры уплотнения горячего асфальтобетона гладковальцовыми катками / М. П. Костельов, Л. М. Посадский // Уплотнение земляного полотна и конструктивных слоев дорожных одежд. — М., 1980. — С. 72—90.

19.Ложечко, В. П. Исследование рабочего процесса гладковальцового катка с вакуумным балластным устройством: автореф. дис… канд. техн. наук / В. П. Ложечко. — Л., 1981. — 19 с.

78

20. Марков, П. И. Перспективы создания новых катков для уплотнения земляного полотна и дорожных одежд / П. И. Марков // Автомобильные дороги. — 1986. — № 10. — С. 23—25.

21. Машины для уплотнения грунтов и дорожно-строительных материалов / С. А. Варганов, Г. С. Андреев, П. И. Марков [и др.]. — М.: Машиностроение, 1981. — 240 с.

22.Носков, С. К. К вопросу об уплотнении асфальтобетона вибрированием / С. К. Носков // Гидро- и теплоизоляционные материалы и конструкции. — М., 1955. — С. 118—136.

23.Носов С. В. Методология совершенствования технологий уплотнения дорожно-строительных материалов / С. В. Носов, М. А. Гончарова. — Липецк: ЛГТУ, 2015. — 166 с.

24.Носов С. В. Разработка технологий уплотнения дорожных асфальтобетонных смесей и грунтов на основе развития их реологии: дис. … д-ра техн. наук / С. В. Носов. — Воронеж, 2014. — 366 с.

25.Носов, С. В. Мобильные энергетические средства: выбор параметров и режимов работы через реологические свойства опорного основания / С. В. Носов. — Липецк: ЛГТУ, 2006. — 228 с.

26.Носов, С. В. Уплотнение асфальтобетонных смесей с вакуумированием / С. В. Носов // Наука и техника в дорожной отрасли. — 2010. — № 3. — С. 36—39.

27. Перспективы развития и применения самоходных катков / Н. Я. Хархута, А. А. Шестопалов, В. П. Ложечко [и др.] // Повышение эффективности использования машин в строительстве: межвуз. темат. сб. тр. ЛИСИ. — Л., 1986. — С. 66—72.

28.Подольский, Вл. П. Технология и организация строительства автомобильных дорог: в 2 ч. Ч. 1. Земляное полотно. — Воронеж: ВГУ, 2005. — 528 с.

29.Попов, Г. Н. Анализ параметров современных вибрационных катков / Г. Н. Попов, Е. К. Чабуткин, П. И. Марков // Повышение эффективности использования машин в строительстве: сб. тр. ЛИСИ. — Л., 1986. — С. 112—119.

30.Потапенко, С. А. К результатам испытаний катка, предназначенного для уплотнения асфальтобетонной смеси в интервале температур 130—160 °С / С. А. Потапенко, С. В. Носов. — Ленингр. политехн. ин-т. — Л., 1988. — 7 с. — Деп. в ЦНИИТЭстроймаше 30.03.88, № 37-сд88.

31.Строительство и реконструкция автомобильных дорог: справочная энциклопедия дорожника (СЭД). Т. 1 / А. П. Васильев, Б. С. Марышев, В. В. Силкин [и др.]; под ред. д-ра техн. наук, проф. А. П. Васильева. — М.: Информавтодор, 2005. — 654 с.

32.Хархута, Н. Я. Выбор типа и режима работы катков при уплотнении асфальтобетонных смесей / Н. Я. Хархута, А. А. Шестопалов // Автомобильные дороги. — 1983. — № 3. — С. 24—25.

33.Хархута, Н. Я. Дорожные машины. Теория, конструкция и расчет / Н. Я. Хархута, М. И. Капустин, В. П. Семенов, И. М. Эвентов; под общ. ред. Н. Я. Хархута. — Л.: Машиностроение, 1976. — 472 с.

34. Хархута, Н. Я. Изменение свойств асфальтобетонных смесей при высоких температурах / Н. Я. Хархута, А. А. Шестопалов // Тезисы докл. республиканского совещания по физико-химической механике дисперсных систем и материалов. — Киев, 1983. — 225 с.

35.Хархута, Н. Я. Машины для уплотнения грунтов / Н. Я. Хархута. — М. — Л.: Машиностроение, 1973. — 176 с.

36.Хархута, Н. Я. Методы и средства уплотнения асфальтобетонных дорожных покрытий // Исследование рабочих процессов строительных и дорожных машин: межвуз. сб. тр. ЯПИ. — Ярославль, 1983. — С. 12—15.

37.Чабуткин, Е. К. Исследование динамики шин самоходных катков: автореф. дис…. канд. техн. наук / Е. К. Чабуткин. — Л., 1978. — 15 с.

38.Шереметьев, Б. М. Тяжелые дорожные катки. Обзор / Б. М. Шереметьев. — М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1980. — 49 с.

39.Angst, Ch. Der Einflu der Vtrdichtung auf die mechanischen Eigen-Schaften bituminöser Schichten / Ch. Angst. — Bitumen 2, 1982. — S. 75—84.

40.Compactors for Road Making Materials. — Technology Steers Market Towards End Result Standard // Contract J. — 1985. — 328, № 5534. — Р. 25—28, 30, 34, 35, 37.

41.Development of Machines for Compacting Soil and Pavement. — A Decade of Developments // Constr. Plant and Equip. — 1979. — 7, № 5. — Р. 29—30.

42.European Standard for Road Rollers and Soil Compactors. European Standard for Vibrating Plates and Tampers / Committee for European Construction Eguipment (CECE), VDMA. — Frankfurt, West Germany, 1975, 1976.

43.Hay, J. Vibroroller with Rubber Covered Roller. Softsoled Roller Plays down Posses / John Hay // Contract J. — 1980. — 296, № 5261. — 23 р.

44.Nosov, S. Methodology of Ensuring Road Traffic Safety with Respect to Road-Building Materials Compaction Efficiency Factor / S. Nosov, V. Kuzmichev, S. Repin, S. Maksimov // Transportation Research Procedia: 12th International Conference «Organization and Traffic Safety Management in Large Cities», SPbOTSIC—2016. — Elsevier B. V., 2017. — С. 450—454. — DOI: 10.1016/j.trpro.2017.01.073.

79

Научный журнал строительства и архитектуры

45. Nosov, S. V. Determination of Rational Contact Pressure Under a Roller When Compacting Asphalt Concrete Mixes / S. V. Nosov // Russian Journal of Building Construction and Architecture. — 2017. — № 2 (34). — С. 45—53.

46.Nosov, S. V. Generalized Dynamic Model of the Interaction of Compactors with Road Construction Materials / S. V. Nosov // Russian Journal of Building Construction and Architecture. — 2017. — № 2 (34). — С. 35—44.

47.Statical and Vibrating Compacting Machines. Vibratoryand static Compactors // Constr. lnd. lnt. — 1985. — 11, № 10. — P. 51—54, 58—70, 73—74, 76—78, 80—81, 85—86, 88.

References

1.Babitskas, R. I. Povyshat' odnorodnost' asfal'tobetona / R. I. Babitskas, S. Yu. Rokas // Avtomobil'nye dorogi. — 1980. — № 4. — S. 25—26.

2.Belousov, L. I. Vliyanie sposoba uplotneniya na rovnost' asfal'tobetonnykh pokrytii / L. I. Belousov, N. Ya. Kharkhuta // Avtomobil'nye dorogi. — 1974. — № 6. — C. 20—21.

3.Belousov, L. I. Issledovanie dorozhnykh katkov v svyazi s neobkhodimost'yu polucheniya vysokoi rovnosti dorozhnykh pokrytii: avtoref. dis. … kand. tekhn. nauk / L. I. Belousov. — L., 1974. — 22 s.

4. Varganov, S. A. Issledovanie vibratsionnykh katkov dlya uplotneniya asfal'tobetonnykh smesei i obosnovanie vybora ikh rabochikh parametrov: avtoref. dis… kand. tekhn. nauk / S. A. Varganov. — M., 1960. — 15 s.

5. Varganov, S. A. Sovremennye napravleniya sovershenstvovaniya vibratsionnykh katkov dlya uplotneniya grunta i dorozhnykh pokrytii / S. A. Varganov // Vibratsionnaya tekhnika. — M., 1974. — C. 112—119.

6. Varganov, S. A. Sostoyanie i perspektivy razvitiya samokhodnykh katkov dlya uplotneniya gruntov i dorozhnykh pokrytii / S. A. Varganov, V. I. Okunev // Stroitel'nye i dorozhnye mashiny. — 1977. — № 3. — S. 27— 30.

7.Gezentsvei, L. B. Dorozhnyi asfal'tobeton / L. B. Gezentsvei, N. V. Gorelyshev, A. M. Boguslavskii, I. V. Korolev; pod red. L. B. Gezentsveya. — 2-e izd., pererab. i dop. — M.: Transport, 1985. — 350 s.

8.Gusenichnye vibrokatki (po materialam zarubezhnoi informatsii) // Stroitel'nye i dorozhnye mashiny. — 2006. — № 6. — S. 4—5.

9.Dorozhnyi katok s pnevmovakuumnym ballastnym ustroistvom / A. A. Vasil'ev, S. N. Ivanchenko [i dr.] // Stroitel'nye i dorozhnye mashiny. — 1984. — № 12. — S. 17—19.

10.Dorozhnyi katok: a. s. 1096330 SSSR: MKI E 01 S 19/29, E 02 DZ/026 / G. S. Maslov, I. M. Zel'tserman, A. B. Konyaev, V. A. Korolev, V. A. Makarov-Zdrok; MADI.

11.Zubkov, A. F. Sopostavlenie parametrov vibratsionnykh i staticheskikh katkov dlya uplotneniya asfal'tobetonnykh smesei / A. F. Zubkov, N. Ya. Kharkhuta // Issledovanie sovremennykh sposobov i sredstv uplotneniya gruntov i konstruktivnykh sloev dorozhnykh odezhd. — Tr. SoyuzdorNII; vyp. 84. — M., 1975. —

S. 124—132.

12. Kaluzhskii, Ya. A. Uplotnenie zemlyanogo polotna i dorozhnykh odezhd / Ya. A. Kaluzhskii, O. T. Batrakov. — M.: Transport, 1971. — 160 s.

13. Kiselev, O. M. Opyt prognozirovaniya i razvitiya tekhniki na osnove patentnykh materialov /

O.M. Kiselev, E. I. Denikin, A. A. Shestopalov. — L.: LDNTP, 1977. — 16 s.

14.Kovalenko, Yu. Ya. Issledovanie samokhodnykh vibratsionnykh katkov dlya uplotneniya asfal'tobetonnykh smesei: avtoref. dis…. kand. tekhn. nauk / Yu. Ya. Kovalenko. — L., 1979. — 23 s.

15.Kononov, V. N. Issledovanie vliyaniya vibrouplotneniya na svoistva dorozhnogo asfal'tobetona: avtoref. dis…. kand. tekhn. nauk / V. N. Kononov. — M., 1956. — 15 s.

16. Kononov, V. N. Issledovanie vliyaniya vibrouplotneniya na svoistva dorozhnogo asfal'tobetona / V. N. Kononov // Proektirovanie i stroitel'stvo avtomobil'nykh dorog. — Tr. MADI; vyp. 22. — M., 1958. — S. 38— 53.

17. Kostel'ov, M. P. Ratsional'nye rezhimy uplotneniya asfal'tobetonnoi smesi / M. P. Kostel'ov,

T.N. Sergeeva, L. M. Posadskii // Avtomobil'nye dorogi. — 1980. — № 6. — S. 20—22.

18.Kostel'ov, M. P. Tekhnologicheskie osobennosti i parametry uplotneniya goryachego asfal'tobetona gladkoval'tsovymi katkami / M. P. Kostel'ov, L. M. Posadskii // Uplotnenie zemlyanogo polotna i konstruktivnykh sloev dorozhnykh odezhd. — M., 1980. — S. 72—90.

19.Lozhechko, V. P. Issledovanie rabochego protsessa gladkoval'tsovogo katka s vakuumnym ballastnym ustroistvom: avtoref. dis… kand. tekhn. nauk / V. P. Lozhechko. — L., 1981. — 19 s.

20.Markov, P. I. Perspektivy sozdaniya novykh katkov dlya uplotneniya zemlyanogo polotna i dorozhnykh odezhd / P. I. Markov // Avtomobil'nye dorogi. — 1986. — № 10. — S. 23—25.

21.Mashiny dlya uplotneniya gruntov i dorozhno-stroitel'nykh materialov / S. A. Varganov, G. S. Andreev, P. I. Markov [i dr.]. — M.: Mashinostroenie, 1981. — 240 s.

80