Метод розрахунку асфальтобетонного покриття підвищеної довговічності на міцність з урахуванням багаторазової дії транспортних навантажень різної тривалості

Опис пропозиції: На сьогоднішній день на дорогах України з нежорсткими одягами спостерігається велика кількість руйнувань, що є ознакою вичерпання несучої здатності дорожньої конструкції. До основних видів руйнувань асфальтобетонних покриттів відносяться тріщини, вибоїни, викришування, лущення, тощо. Одним із найбільш поширених та найбільш небезпечних руйнувань є тріщини (як повздовжні, так і поперечні). Основними причинами утворення тріщин є дія погодно-кліматичних факторів, транспортних навантажень, зміна властивостей матеріалів у часі. Як наслідок, такі пошкодження покриття нежорсткого дорожнього одягу в процесі експлуатації значно зменшують їх термін служби. За останнє десятиліття вивченню міцності та довговічності асфальтобетонних шарів при навантаженні було присвячено багато наукових праць вітчизняних і закордонних вчених. На основі проведених досліджень створено аналітично-розрахунковий апарат, що дозволяє виконувати розрахунки напружено-деформованого стану шарів дорожнього одягу при оцінці їх довговічності. Однак, напружено-деформований і граничний стани конструкції дорожнього одягу значною мірою залежать від термореологічних властивостей матеріалів дорожнього одягу і ґрунту земляного полотна, які відображають вплив часу дії навантаження за різних температур на міцність конструкції в цілому, що не враховується в існуючих методах розрахунку дорожнього одягу. Крім того, виконані дослідження носять розрізнений характер, що до цього часу не дозволило на єдиній методологічній основі розробити комплексний метод розрахунку асфальтобетонних шарів з урахуванням часу дії транспортного навантаження та термореологічних властивостей матеріалів. Також відсутній аналіз впливу конструктивних особливостей основи та реологічних характеристик матеріалів її шарів та ґрунту земляного полотна на довговічність асфальтобетонних шарів підсилення. На основі досліджень запропоновано метод розрахунку асфальтобетонного покриття підвищеної довговічності на міцність з урахуванням багаторазової дії транспортних навантажень різної тривалості. Продавець методу має багаторічний досвід у науково-дослідній сфері щодо контролю якості, технологій дорожньо-будівельних матеріалів та конструкцій дорожнього одягу (підтвердженням цього є більше 15 українських патентів та свідоцтв).

Інноіваційні аспекти та переваги пропозиції: Метод розроблено на основі узагальнених результатів аналізу вітчизняних та зарубіжних досліджень за методами визначення розрахункових характеристик асфальтобетонів, які використовуються для розрахунку дорожнього одягу на міцність (модуль пружності, показник втоми, міцність на розтяг). Що стосується розрахункових параметрів асфальтобетону, то вони великою мірою залежать від температури і часу дії навантаження. Так, модуль пружності асфальтобетону значно залежить і від температури і від тривалості дії навантаження. Причому, в діапазоні реальних значень величина модуля пружності може змінюватися на кілька порядків. У той самий час міцність на розтягування змінюється лише у межах порядку. Характерно, що міцність на розтяг має максимум в залежності від температури, зі збільшенням швидкості навантаження або деформування він зміщується в бік позитивних температур. Крім того, від температури залежить показник втоми, який істотно впливає на довговічність асфальтобетонних шарів. Все це дозволяє детальніше аналізувати напружено-деформований стан конструкцій нежорстких дорожніх одягів з метою виявлення основних факторів, що дозволяють збільшити довговічність конструкцій з урахуванням різної тривалості дії навантаження при короткочасному та статичному навантаженні. Розроблено загальні теоретичні положення щодо збільшення міжремонтних термінів служби автомобільних доріг із удосконаленим типом покриття. При цьому вибрано умову довговічності асфальтобетонного покриття, обґрунтовано вибір функції тривалої міцності асфальтобетону, що відображає вплив тривалості навантаження. Отримано аналітичні залежності для визначення критеріїв міцності асфальтобетонного покриття при різних тривалостях короткочасного навантаження, а також при впливі комбінованого впливу багаторазового застосування короткочасних та статичних навантажень. Виконано оцінку впливу розрахункових характеристик асфальтобетонів на напружено-деформований стан та довговічність покриття дорожнього одягу при статичному та короткочасному навантаженні та проведено порівняльний аналіз отриманих результатів з існуючою методикою проєктування. На основі вище вказаного розроблено метод розрахунку міцності асфальтобетонного покриття підвищеної довговічності нежорстких дорожніх одягів з урахуванням втомного впливу статичних та динамічних навантажень різної тривалості. Перевагою даного методу є збільшення міжремонтних термінів служби автомобільних доріг із удосконаленим типом покриття на базі існуючих нормативних документів. Практична значимість даних досліджень полягає у розвитку нормативної бази та підвищенні довговічності асфальтобетонних покриттів, що сприятиме збільшенню міжремонтних термінів служби автомобільних доріг із удосконаленим типом покриття. Область застосування представленої науково-дослідної роботи – рекомендації для проєктування новозбудованих та посилення існуючих дорожніх одягів, нових ділянок реконструйованих доріг та розробки альбомів типових конструкцій дорожнього одягу. Впровадження результатів передбачається в органах управління дорожнім господарством та в організаціях, які виконують роботи з проєктування та будівництва автомобільних. Економічна та технічна ефективність роботи буде отримана за рахунок підвищення довговічності асфальтобетонного покриття доріг і вулиць, забезпечивши тим самим необхідний термін служби, зменшення кількості ремонтних втручань і, як наслідок, зниження витрат матеріальних та енергетичних ресурсів на ремонт та утримання автомобільних доріг.

Тип шуканого партнера: промислова, учбова, конструкторсько-проєктна, науково-дослідницька організація

Область діяльності партнера: дорожньо-будівельна

Задачі, що стоять перед партнером: інвестиції, впровадження розробок

Країни яким надається перевага: країни Європейського Союзу, США, Японія, Китай, країни Середньої Азії

Уповноважена особа: Славінська Олена Сергіївна