Оценка реальных условий эксплуатации и фактических температурных изменений при моделировании состава конструктивных слоев асфальтобетона

Abstract

Все типы усовершенствованных дорожных покрытий работают в экстремальных условиях, с точки зрения воздействия нагрузок и температур. Степень этих влияний моделируется стандартизированными испытаниями, которые воспроизводят, как правило, только нагрузку при постоянной температуре. Основываясь на данных результатах, к материалам конструктивных слоев предъявляются требования, которые не полностью отражают ряд особенностей их работы в дорожном покрытии. Фактически не учитываются основные температурные воздействия и температурно-физические изменения, протекающие в асфальтобетоне, что может привести к недостаточной долговечности и надежности. Эти изменения включают в себя реакции материала на колебания температуры, что может вызвать внутриструктурные изменения и привести к повышенному трещинообразованию и ухудшению эксплуатационных характеристик. В нашей работе мы провели исследования по определению теплофизических параметров материала верхних конструктивных слоев дорожной одежды, таких как коэффициенты теплопроводности, теплоемкости, теплового расширения (сжатия). Отличительной особенностью наших экспериментов было отслеживание и определение теплофизических показателей в динамике процесса температурных изменений. В статье представлены результаты локальных экспериментальных исследований опытных образцов асфальтобетона по определению коэффициентов теплового линейного расширения, теплопроводности и теплоемкости при заданных перепадах температур. Учитывая важность этих характеристик, необходимо пересмотреть требования к материалам конструктивных слоев с целью обеспечения моделирования реальных условий эксплуатации и учета фактических температурных изменений. Основным результатом проведенных исследований можно считать выработанную методику дальнейшей работы, в которой планируется произвести учет градиента и скорости изменения температур, крупности каменного заполнителя, изменение реологических характеристик в зависимости от изменения температуры. Исследования, представленные в статье, выполнены в рамках проекта сотрудничества белорусских и китайских ученых и специалистов «Студия выдающихся зарубежных ученых по экологически чистым низкоуглеродным технологиям строительства и содержания дорожных покрытий» (грант № GZS2022004).