Дорожная одежда

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

О П ИС"А

НИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (11787544

К АВТРРСКРМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 21.0279 (21) 2728548/29-33 с присоединением заявки Мо— (23) Приоритет

Опубликовано 151280 Бюллетень No 46

Дата опубликования описания 15,12.80 (51) м. к,.

E 01 С 7/32

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 625. 855 ° 4 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. С. Бахрах и В. N.Oëüõoâèêoâ

Государственный дорожный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт 1 илродорнии (71) Заявитель (54 ) ДОРОЖНАЯ ОДЕЖДА

Изобретение относится к строительству и ремонту автомобильных дорог, а именно к конструкции дорожной одежды некесткого типа.

Известна дорожная одежда, включаю- З щая основание (щебеночное или цементобетонное), верхний слой из асфальтобетона и промежуточный слой толщиной около 6 мм, который выполнен иэ материала с вяз коупругими свойства- 10 ми при низких усилиях сдвига и упругими свойствами при высоких скоростях сдвига. В качестве материала промежуточного слоя используют композиции, содержащие(30 - 60 вес. Ъ 15 измельченного вулканизированного каучука, 20 — 50 вес. Ъ мелкого наполнителя и 15-35 вес. Ъ битума в виде 50-70 Ъ эмульсии в воде, Промежуточный слой предназначен для за- 20 полнения и перекрытия трещин в основании, а также в качестве влагонепроницаемого барьера (1).

Недостаток одежды — слищком малая толщина эластичной прослойки, что 2з уже при незначительных неровностях основания приводит к оголению отдельных его участков. Увеличение же толщины прослойки приводит к снижению сдвигоустойчивости верхнего слоя 30 в плоскости раздела его с нижележащим слоем под действием горизонтальных сил, возникающих при изменении

% скорости движения транспорта.

Наиболее близкой и изобретению по технической сущности является дорожная одежда, включающая размещенный на основании несущий слой, уложенный на нем промежуточный вязко- пластичный слой из органоминеральной композиции и верхний слой из асфальтобетона (2), Органоминеральная компоэипия представляет собой гомогенную смесь типа мастики и состоит из минерального материала фракции 0-3 мм с содержанием около 20 вес. Ъ зерен мельче 0,074 мм и 12,5 вес.Ъ битума с пенетрацией

100-120 при 25оС.

Укаэанная дорожная одежда трещиностойка.

Недостаток ее — низкая деформационная устойчивость верхнего слоя покрытия под воздействием горизонтальных сдвигающих нагрузок тяжелого интенсивного движения.

Сдвиг верхнего слоя относительно нижнего несущего слоя по . промежуточному пластичному слою приводит к деформациям волнообраэования типа гребенка, а пластичностт

787544 промежуточного слоя обуславливает де формации колейности верхнего слоя.

Цель изобретения — повышение деформационной устойчивости верхнего слоя покрытия, Цель достигается тем, что в дорожной одежде, включающей размещенный

:на основании несуший слой, уложенный на нем промежуточный вязко-пластичный слой иэ органоминеральной композиции и верхний слой иэ асфальтобето ,на,промекутОчный слой выполнеч иэ битумного шлама, зерен щебня, отстоящих друг от друГа на расстоянии 1-3 их диаметра, причем зерна щебня оперты на несуший слой и внедрены в верхний слой на величину равную 1/3« 1/2 15 их диаметра.

На чертеже изображена дорожная одежда, поперечный разрез., 20 дами нежесткого типа.

Второй сушественной функцией промежуточного пластичного слоя 3 является эалечивание уже образовавшихся трещин. Когда в подошве верхшевые трешины, в них под действием процесса диффузии, активируемого летними положительными температурами, а также давления от проезжаюшего транспорта выжимается материал промежуточного слоя 3, находящегося у вязкопластическом состоянии. Это дорожная одежда включает основание 1, несущий слой 2, например из асфальтобетона, промежуточный вязко-пластичный слой 3, верхний слой 4 иэ асфальтобетона и щебня 5.

Битумный шлам представляет собой в сформировавшемся виде плотную ор- 25 ганоминеральную коМпозицию, обладающую при температурах выше 0»5 С вязко-пластическими, а при более низких температурах — эластическими свойствами. Битумный шлам включает минераль-30 ную часть.с крупностью зерен до 3 мм, предпочтительней до 2 мм, минеральный порошок и твердый змульгатор, воду и органическое вяжушее, например . битум, с пенетрацией 200-120, пред- 35 почтительней 200-160, в количестве

15-.25 вес,Ъ.

Толшина промежуточного слоя 3 должна быть оптимальной. Если она меньше

7 мм, то возникают трудности в распределении .вязко-пластичного материала слоем равномерной толшины.

Кроме того, тонкие промежуточные слои лищь незначительно уменьшают коэффициент интенсивности напряжения в подошве верхнего слоя 4 45 покрытия над вершиной треаины в нижнем слое. С другой стороны увеличение толщины промежуточного слоя свыше 15 мм приводит к удорожанию дорожной одежды, 50 Чтобы обеспечить сдвигоустойчивость верхнего слоя 4 относительно несущего слоя 2, шебень 5 в промежуточном слое 3 своими выступами внедРен в веРхний слой при укладке и уплотнении послЕднего, Чем больше величина выступаюшей над поверхностью .промежуточного слоя 3 части щебня 5 и количество шебенок на единице площади покрытия, тем больше сопротивление сдвигу верхнего слоя 4 по от- 60 ношению к нижнему 2. Однако увеличение выступающей части щебня 5 более чем на 8-12 мм может привести к нежелательному росту коэффициента интенсивности напряжения между высту- 65 пами в верхнем слое покрытия и к снижению его усталостной долговечности.

Из этих соображений величину выступающей части щебня целесообразно ограничить 10 мм. С другой стороны при величине выступов менее 3-5 мм эффект повышения сдвигоустойчивости проявляется в значительно меньшей степени.

Так как размер щебня определяется суммой толшины промежуточного слоя и величины его выступающей части, то согласно вышеприведенным рекомендациям по толщине промежуточного слоя и

tro величине выступающей части щебня, средний диаметр щебня будет составлять

10-25 мм, откуда соотношение между величиной выступа шебня и его средним диаметром будет равно 1/3-1/2, Таким образом, для реализации описываемой конструкции дорожной одежды пригоден щебень фракции 10-15, 15-20, 20-25 и 15-25 мм.

Эксперименты и последуюшие вычис-. ления. показывают, что меньшее количество раэрчвов и волн в верхнем слое обеспечивается в том случае, если зерна шебня расположены друr от друга в промежуточном слое с. интервалом 10-70 мм, что соответствует 1-3 диаметрам щебня, При сооружении дорожной одежды неоходимо определять количество укладываемого на несущий слой битумного шлама с учетом объема погружаемого в него щебня, После высыхания промежуточного слоя укладывают с уплотнением горячую асфальтобетонную смесь, В процессе эксплуатации дорожной одежды усталостные трещины, образующиеся в нижней грани несущего слоя 2, дойдя до промежуточного .пластического слоя 3, упираются в него и прекращают даль- нейшее продвижение. Это происходит благодаря пластическим свойствам промежуточного слоя 3, вследствие чего растягиваюшие напряжения от движу-, щегося транспорта быстро релаксируют и кроме того, они в этом слое значительно меньше, чем в слоях асфальтобетона. TBKHM образом, возникновение усталостных трещин на нижней грани верхнего слоя 4 существенно отдаляется во времени по сравнению с традиционными двухслойными дорожными одежнего слоя 4 появляются первые зароды787544

Формула . изобретения

30 о ° ° о Ф а

O а

0 Э

Э

4 ° е

Составитель й.Ракаев

Редактор И.Ковальчук Техред М.Голинка

Корректор М.Wаpоmи

Заказ 8295/29 Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г,ужгород, ул.Проектная, 4

I продлевает индукционный период зарождения магистральных трещин в верхнем слое 4 покрытия и еще более отдаляет момент появления усталостных трещин на поверхности покрытия,,увелйчивая тем самым долговечность дорожной одежды в целом, 5

Дорожная одежда, включающая раз.— мещенный на основании несущий слой, уложенный на нем промежуточный вязко-пластичный слой иэ органоминеральной композиции и верхний слой из асфальтобетона, о т л и ч а ю m а я с я тем, что, с целью повышения деформационной устойчивости верхнего слоя покрытия, промежуточный слой выполнен из битумного шлама и эецен щебня, отстоящих друг от друга на расстоянии 1-3 их; диаметра, причем зерна щебня оперты на несущий слой, и внедрены в верхний слой на величину равную 1/3-1/2 их диаметра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Великобритании

М 1407229 кл. Е 1 G 1975, 2. Заявка Японии Р 51-41766, кл. 87А11, 1976,