Журналы

№2 (22) 2018

Содержание

Вступительное слово

Вступительное слово

СТАНОВЛЕНИЕ И РАЗВИТИЕ БЕЛОРУССКОЙ ДОРОЖНОЙ НАУКИ (1928–2018 гг.)

УЧЕНЫЕ СВЕРИЛИ ПОЗИЦИИ БЕЛОРУССКАЯ ДОРОЖНАЯ НАУКА В 2018 ГОДУ ОТМЕТИЛА 90-ЛЕТИЕ

Строительство, реконструкция, ремонт и содержание

К ВОПРОСУ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ВОЗВЕДЕНИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА У УСТОЕВ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ

В статье рассмотрены необходимые условия проектирования и конструктивные решения участков насыпей за устоями, технология выполнения работ и вопросы контроля качества уплотнения грунтов при сооружении земляного полотна в зоне сопряжения мостовых сооружений с насыпью подхода и при отсыпке конусов.
Показано, что одной из мер борьбы с просадками дорожного покрытия у мостовых сооружений является послойное возведение насыпей за устоями и отсыпка конусов с соответствующим уплотнением грунта до требуемой плотности, а также стабилизация осадки грунтов в основании насыпи подхода  за время строительства мостового сооружения. Отсыпка конуса и участка насыпи из дренирующего песчаного грунта за устоем мостового сооружения не должна выделяться в самостоятельный процесс, а должна производиться одновременно с возведением насыпи подхода из местного грунта с широким использованием высокопроизводительной уплотняющей техники, обеспечивающей требуемую степень уплотнения грунта.
Рассмотренные в статье предложения и рекомендации направлены на повышение качества устройства дренирующей засыпки за устоями и отсыпки конусов при строительстве мостовых сооружений.

The article deals with the necessary conditions for the design and constructional solutions for sections of embankments behind the abutments, the technology of work performance and the matters of quality control of soil compaction during the construction of the subgrade in the zone of bridgework junction with the approach embankment and during the filling of cones.
It is demonstrated that among the control measures of road pavement subsidence near the bridgeworks is the layer-by-layer construction of embankments behind the abutments and filling of cones with appropriate soil compaction until the required density is reached, as well as soil settlement stabilization in the approach embankment base during the bridgework construction time. Filling of a cone and an embankment section with the draining sandy soil behind the bridgework abutment shall not be considered as a separate process but it must be carried out at the same time with the construction of an approach embankment made of local soil, with high-performance compaction machinery used extensively to provide appropriate degree of soil compaction.
Offers and recommendations considered in the article are oriented towards the improvement of quality of draining backfilling arrangement behind the abutments and filling of cones during bridgeworks construction.
 

В. В. Штабинский, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник республиканского дочернего унитарного предприятия «Белорусский дорожный научно-исследовательский институт «БелдорНИИ», г. Минск, Беларусь

СОПРОТИВЛЕНИЕ СКОЛЬЖЕНИЮ МАЛОШУМНЫХ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ – ВОЗДЕЙСТВИЕ ВРЕМЕНИ И ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ

Соответствующее сопротивление скольжению является ключевым показателем надежности дорожного покрытия для обеспечения условий безопасного дорожного движения при различных погодных условиях. Традиционные асфальтобетонные покрытия разработаны с учетом сохранения требуемых показателей сопротивления скольжению в течение всего гарантийного срока эксплуатации дорожного покрытия. Основными факторами, влияющими на сопротивление скольжению, являются микротекстура и макротекстура поверхности, влияние которых на показатель сопротивления скольжению варьируется в зависимости от скорости движения. Высокий уровень микротекстуры является доминирующим фактором на низких скоростях, в то время как высокий уровень макротекстуры – на высоких скоростях. Однако высокие уровни характеристики макротекстуры несовместимы с желаемым уровнем шума при соприкосновении колеса с дорожным покрытием, что обусловливает проблему баланса сопротивления скольжению и шумовых характеристик при создании малошумных асфальтовых дорожных покрытий. К тому же известно, что сопротивление скольжению изменяется в зависимости от времени года и под воздействием дорожного движения. Целью представленного в статье научного исследования является анализ изменения сопротивления скольжению на малошумных дорожных покрытиях. Экспериментальные испытания проводились на контрольно-испытательной дороге с малошумным покрытием, построенной в Литве на участке эксплуатируемой автомагистрали А2. Оценка сопротивления скольжению в контексте воздействия времени и дорожного движения включает анализ результатов периодического тестирования с помощью тестера сопротивления скольжению на основе маятника (Pendulum Skid Resistance Tester) и измерения средней глубины профиля (MPD) с помощью лазерного профилометра на 8 видах различных дорожных поверхностей. Анализ исследования завершается выводом о зависимости PTV и MPD от возраста дорожного покрытия и объемов дорожного движения на испытуемых малошумных дорожных покрытиях, представлено сравнение с результатами измерений высокоскоростного трения, полученных с помощью системы ViaFriction для оценки сцепных качеств дорожных покрытий, а также представлены рекомендации по включению характеристик сопротивления скольжению в методику проектирования малошумных асфальтобетонных дорожных покрытий.

Sufficient skid resistance is a core factor of pavement in order to ensure safe traffic conditions on roads during various weather conditions. Traditional asphalt pavements are designed in a way their properties keep the required skid resistance values for pavement guarantee period. Key influencing factors for skid resistance are surface microtexture and macrotexture which impact on skid resistance varies depending on the driving speed. High microtexture is a dominant skid resistance factor at low speeds while high macrotexture at high speeds. However, high values of macrotexture is a conflicting factor for desirable tyre/road noise levels thus resulting a challenge of balancing skid resistance and tyre/road noise properties when designing low noise asphalt pavements. It is also known that skid resistance properties vary during the time of the year and because of the impact of traffic. Research study, presented in the paper aimed to assess skid resistance properties variation on the low noise pavements. Experimental tests were conducted in the Test Road of Low Noise Pavements which is built on a section of operated motorway A2 in Lithuania. Assessment of skid resistance properties variation in terms of time and traffic effect includes analysis of the results from periodically performed Pendulum Skid Resistance Tester tests and Mean Profile Depth (MPD) by a laser profilometer on 8 different road surface types. Research analysis concludes with PTV and MPD dependence on pavement age and traffic volumes on tested low noise road pavements, gives comparison with high speed friction measurement results collected by ViaFriction device and provides with recommendations for skid resistance characteristics inclusion in the design procedure of low noise asphalt pavements.

AudriusVaitkus, Doctor, Director of Road Research Institute, Vilnius Gediminas Technical University, Vilnius, Lithuania Viktoras Vorobjovas, Doctor, Deputy director of Road Research Institute, Vilnius Gediminas Technical University, Vilnius, Lithuania Tadas Andriejauskas, Master, PhD student, Department of Roads, Vilnius Gediminas Technical University, Vilnius, Lithuania Ovidijus Šernas, Doctor, Chief specialist, Road Research laboratory, Vilnius Gediminas Technical University, Vilnius, Lithuania Donatas Čygas, Doctor, Professor, Department of Roads, Faculty of Environmental Engineering, Vilnius Gediminas Technical University, Vilnius, Lithuania Dovydas Skrodenis, Master, PhD student, Department of Roads, Vilnius Gediminas Technical University, Vilnius, Lithuania

К ВОПРОСУ О РАЙОНИРОВАНИИ ТЕРРИТОРИИ АДМИНИСТРАТИВНЫХ ОБЛАСТЕЙ КАЗАХСТАНА ПО ПОКАЗАНИЯМ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУР ДОРОЖНЫХ БЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ

 

Строительно-климатическое районирование территории необходимо для развития транспортных коммуникаций, поэтому научные исследования, связанные с ним, проводятся достаточно широко, в том числе применительно к автомобильным дорогам. Действительно, этот вид транспортных коммуникаций функционирует круглогодично, испытывая воздействие разнообразных погодно-климатических факторов. Среди них, бесспорно, главенствуют температуры воздушных масс. Именно они определяют температурный режим покрытий автомобильных дорог. Проектирование теплоустойчивых дорожных бетонных покрытий, работающих в конкретных климатических регионах, требует знания характерных для данной местности погодно- климатических характеристик. В настоящее время разработана и приведена в СНиП РК 2.04-01 [1] схематическая карта районирования северной дорожно-строительной зоны Казахстана (рекомендуемая). Однако в нормативных документах, касающихся административных областей Казахстана, пока отсутствует их районирование по экстремальным температурам бетонных покрытий. Важность учета низких и высоких экстремальных температур (январь, июль) таких покрытий определяется необходимостью прогнозирования их трещино- и сдвигоустойчивости, а также установления требований к расчетным температурным характеристикам материалов для изготовлении надежных деформационных швов. Приведенные значения экстремальных температур бетонных покрытий получены на основе известных методик применительно к асфальтобетонным покрытиям. Тем не менее, дается обоснование корректности их использования и для цементобетонных покрытий. Числовые значения экстремальных температур бетонных покрытий приведены в табличной форме. В последующем предполагается получить значения экстремальных температур в виде изолиний, охватывающих все 14 административных областей Казахстана. Такая информация может быть использована также в технических паспортах автомобильных дорог с бетонными покрытиями при их содержании и ремонте. В настоящей статье приведены результаты расчетов экстремальных температур дорожных бетонных покрытий, необходимые для прогнозирования их теплоустойчивости.
 

The constructional climatic zoning of territory is necessary for the development of transport communication lines; therefore, related scientific research activities are carried out quite extensively including those with regard to motor roads. Indeed, this type of transport communication lines operates all-year round, exposed to impacts of various weather and climatic factors. There are no doubts that air mass temperatures are of major importance among them. They determine the temperature mode for motor road pavements. To design heat resistant concrete road pavements, weather and climatic characteristics typical for the local area must be known. Nowadays, the sketch map of zoning of the Northern road construction zone in Kazakhstan (recommended) has been devel-oped and presented to the Construction Norms and Regulations of the Republic of Kazakhstan, SNiP RK 2.04-01 [1]. However, in normative documents related to the administrative districts of Kazakhstan, their zoning of the extreme temperatures of concrete pavements is still not available. The importance of taking the extreme temperatures (in January and June) of these pavements into consideration results from the need to forecast their crack and shear resistance and to set the requirements in terms of design temperature characteristics of materials for making reliable expansion joints.
Listed values of extreme temperatures of concrete pavements were obtained through well-known procedures as applied to asphalt-concrete pavements. However, the grounds is given for correctness of their application and, also, for cement concrete pavements. The numerical values of extreme temperatures of concrete pavements are listed in tabular form. Later, values of extreme temperatures are expected to be obtained as isometric lines covering all
14 administrative regions of Kazakhstan. This information can also be used in technical data sheets of motor roads with concrete pavements for their mainte-nance and repair.

М. К. Пшембаев, кандидат технических наук, Председатель Комитета автомобильных дорог Министерства по инвестициям и развитию Республики Казахстан, г. Астана, Казахстан

Дорожно-строительные материалы, конструкции и технологии

НЕСЪЕМНАЯ БЕТОННАЯ ОПАЛУБКА С НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИМ АРМИРОВАНИЕМ

При возведении монолитных конструкций и сооружений опалубочные работы являются наиболее трудоемкими и ответственными. Стоимость этой составляющей достигает 40 % – 60 %, а трудоемкость 30 % – 40 % от общих затрат на устройство монолитных железобетонных конструкций мостовых сооружений.
Одним из путей решения проблем по повышению уровня индустриализации работ, снижению расхода дефицитных материалов и ручного труда является широкое внедрение в практику строительства несъемной оставляемой опалубки из доступных и сравнительно недорогих материалов.
Несъемная опалубка представляет собой бетонный (железобетонный) элемент определенной формы, остающийся после бетонирования в конструкции мостового сооружения.
Необходимо отметить, что применение несъемных опалубочных элементов позволяет:
- ускорить время возведения конструкций в связи с отсутствием распалубочных работ;
- обеспечить надежную платформу для работы на раннем этапе устройства мостового полотна;
- устранить необходимость в возведении подмостей при устройстве консольных свесов тротуаров;
- улучшить эстетическое восприятие сооружения за счет более высокого качества поверхности бетонируемой конструкции;
- сократить сроки строительства мостовых сооружений, а также удешевить работы по возведению монолитных конструкций на 5 % – 10%, обеспечить снижение трудозатрат за счет исключения работ по демонтажу, ремонту, содержанию и складированию опалубок.
Кроме того, несъемные опалубки обеспечивают дополнительную защиту бетона конструкций от коррозии, вызванной агрессивным воздействием факторов внешней среды и применением противогололедных материалов для борьбы с зимней скользкостью.
Однако, как и любые другие конструкции мостового сооружения, несъемные опалубочные элементы нуждаются в совершенствовании. В статье рассматривается один из видов несъемной опалубки – фасадный блок для устройства тротуарной части мостового полотна. Этот вид несъемной опалубки уже давно применяется при строительстве и ремонтах мостов и путепроводов в Республике Беларусь и за рубежом. В статье описываются недостатки применяемых
в настоящее время фасадных блоков, а также приводятся данные по результатам выполненных опытно-экспериментальных работ по совершенствованию конструкции данных элементов.

Erecting a cast-in-situ structures and buildings, formwork construction works are the most labour-intensive and critical. The cost of this component is as high as 40 % – 60 % and the labor intensivity is 30 % –
40 % in total expenses for arrangement of reinforced concrete structures for bridgeworks.
Among the ways for solving the problems of a level raising of the works, industrialisation and of reduction of expenses of scarce materials and manual labour is the large-scale introduction of permanent concrete formwork, made of easily available and relatively cheap materials, in construction practices.
A permanent concrete formwork is a concrete (or reinforced concrete) element of the specific form that remains in the bridgework structure after concrete pouring.
It should be noted that the application of permanent formwork elements makes it possible to:
- reduce the erection time of structures, because there are no stripping works;
- provide a reliable platform for works at the initial stage of bridge deck arrangement;
- eliminate the need for scaffolds erection when cantilever overhangs of foot-ways are arranged;
- improve the aesthetic perception of a building due to higher surface quality of a concreted structure;
- reduce the bridgeworks construction time, reduce the cost of works for erection of cast-in-situ structures by 5 %–10 %, provide reduction of working hours due to elimination of works for formwork dismantling, repair, maintenance and warehousing.
Also, permanent formworks provide additional protection of structural concrete against corrosion caused by aggressive impacts of environmental factors and by application of deicing agents for slipperiness control in winter.
However, as any other bridgework structures, permanent formwork elements need improvement.
The article deals with one type of permanent formwork, the facade block for arrangement of a footway part in a bridge deck. This type of permanent formwork is already in use for a long time for construction and repair of bridges and overpasses in the Republic of Belarus and abroad. This disadvantages of facade blocks currently being in use are described
in this article, and data are given in accordance with the results of pilot testing carried out for improvement of the design of these elements.

Е. Н. Меркушов, ведущий инженер республиканского дочернего унитарного предприятия «Белорусский дорожный научно-исследовательский институт «БелдорНИИ», г. Минск, Беларусь М. Ю. Дединкин, заместитель начальника отдела республиканского дочернего унитарного предприятия «Белорусский дорожный научно-исследовательский институт «БелдорНИИ», г. Минск, Беларусь

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ И АБСОРБИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СУПЕРАБСОРБИРУЮЩИХ ПОЛИМЕРОВ

Статья посвящена достаточно новому материалу в бетоноведении – суперабсорбирующему полимеру (далее – САП). Материал представляет собой вещество, способное в водных растворах увеличиваться в размерах. Поглощающее свойство и максимальную экологичность суперабсорбентов используют для разных целей: от производства медицинских средств до ликвидации чрезвычайных ситуаций. В течение последних 15 лет материал активно исследуют
и применяют в цементосодержащих материалах (ЦСМ). Суперабсорбенты используют для создания самовосстанавливающихся, высокофункциональных и сверхфункциональных бетонов. Суперабсорбент используется в качестве воздухововлекающей, регулирующей вязкость добавки для торкретирования и в качестве водововлекающей – для компенсации трещинообразования.
В статье приведен краткий обзор свойств суперабсорбентов и исследований в области цементосодержащих материалов.
Экспериментальная часть статьи посвящена апробации предлагаемых другими исследователями методик определения влажности и абсорбирующей способности САП. Приведен краткий обзор экспериментальных методик определения абсорбирующих характеристик материала. Для испытаний была выбрана методика определения абсорбции САП под названием «tea-bagmethod». Были использованы три суперабсорбента одного производителя: PRODUKT Z1069, CREABLOC SIS, FAVOR® Z3030. Для испытаний суперабсорбент PRODUKT Z1069 был взят из трех партий: первая – 2017 года выпуска, вторая – 2018 года, третья – 2018 года в гранулированном виде. Среды насыщения – дистиллированная вода и щелочная в виде раствора гидроксида натрия (NaOH) с концентрацией 0,1М. Абсорбирующая способность всех испытанных САП в щелочной среде в 3–4 раза ниже по сравнению с абсорбцией в дистиллированной воде. Влажность была определена для всех САП при температурах 105 °С, 150 °С, 170 °С и 180 °С. Результаты испытаний показали, что влажность может существенно отличаться от заводской, в особенности при долговременном хранении САП, и высушивание при температуре 105 °С не обеспечивает максимального эффекта.

Влажность и абсорбирующая способность являются определяющими характеристиками для назначения расхода САП при использовании в цементосодержащих материалах. Эти свойства должны обязательно определяться при проектировании состава бетона, растворов или других материалов на основе цемента.

The article deals with the quite new material in concrete science – superabsorbent polymer (hereinafter referred to as SAP). The material is a substance capable to become larger in aqueous solutions. The absorptive property and maximum environmental friendliness of superabsorbents are used for various purposes, from medical products manufacturing to emergency management. During the recent 15 years, this material is actively studied and used in cement-containing materials (CCM). Superabsorbents in concrete are used to prepare selfrestoring, highly functional or superfunctional concretes. The superabsorbent is used as an air-entraining and viscosity-controlling additive for shotcreting and as a water-entraining additive for cracking compensation.
A brief overview of superabsorbent properties and researches in the field of cement-containing materials is given in the article.
The experimental part of the article deals with testing of procedures for determination of SAP moisture and absorbing capacity proposed by other researchers. The brief overview of experimental procedures for determination of absorbing characteristics of the material is given. The procedure for SAP absorption determination known as «tea-bag method» was chosen for tests. Three superabsorbents from one manufacturer were used: PRODUKT Z1069, CREABLOC SIS, FAVOR® Z3030. The superabsorbent PRODUKT Z1069 was sampled from three lots: the first was manufactured in 2017, the second, in 2018, and the third, in 2018 in granulated form, for a test. As saturation condition, distilled water and alkaline medi-um prepared as sodium hydroxide (NaOH) solution with the concentration 0.1M were used. For all SAPs tested, their absorbing capacity in alkaline medium was 3–4 times less than the absorption in distilled water. Moisture was determined for all SAPs at temperatures 105 °C, 150 °C, 170 °C and 180 °C. The results of tests have demonstrated that moisture can differ significantly from the factory parameter, especially if the SAP is stored for a long time, and drying at temperature 105 °C does not provide maximum effect.

Moisture and absorbing capacity are critical characteristics for the specification of SAP consumption when used in cement-containing materials. These properties must always be determined when the composition of concrete, solutions and other cement-based materials is designed.

Е. А. Иванова, ведущий инженер республиканского дочернего унитарного предприятия «Белорусский дорожный научно-исследовательский институт «БелдорНИИ», г. Минск, Беларусь Н. Н. Калиновская, кандидат технических наук, заместитель руководителя НТЦ ООО «Полипласт Северо-Запад», г. Минск, Беларусь

ЛЬДООБРАЗОВАНИЕ В СТРУКТУРЕ АСФАЛЬТОБЕТОНА И КРИТЕРИИ ЕГО ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ ОХЛАЖДЕНИЯ

В статье рассмотрен механизм льдообразования, реализуемый через проявление трех зон фазовых превращений воды в порах материалов: зоны переохлаждения воды, зоны интенсивного льдообразования, зоны стабилизации прироста льдистости. Приведены результаты анализа исследований, проведенных в области льдообразования в капиллярно-пористых телах, и результаты по определению
характера льдообразования в структуре асфальтобетона в зависимости от температуры его охлаждения по различным критериям.
Проведены исследования по определению температуры льдообразования на поверхности асфальтобетона с получением зависимости
скорости прохождения ультразвука через образец от различных температур его охлаждения с помощью прибора «Тестер ультразвуковой УК1401М». Графические зависимости «температура – скорость ультразвука» подтверждают различие скоростей прохождения ультразвука при образовании льда в порах асфальтобетона, насыщенного водой, и асфальтобетона, насыщенного соляным раствором.

Также были проведены исследования по определению льдообразования в структуре асфальтобетона в зависимости от температуры его охлаждения на двух образцах одного состава с учетом их фактической плотности и остаточной пористости. В качестве критерия указанного процесса была взята виброскорость, определяемая с помощью портативного виброанализатора «Вибран-3», который позволял производить запись и анализ колебательных процессов различных объектов, поиск дефектов структуры изделий методом сопоставления реакций на ударное воздействие с эталонным спектром.


The article deals with the ice formation mechanism implemented through the development of three zones of phase transformation of water in pores of materials: water supercooling zone, intensive ice formation zone and iciness growth stabilisation zone. The results of analysis are given for the researches carried out in the field of ice formation in the asphalt concrete structure as a function of its cooling temperature, in terms of various criteria.
The researches out for determination of ice formation temperature on asphalt concrete surface including the construction of a function describing the speed of ultrasound passing were carried through the specimen at various cooling temperatures; the device, «UK1401M Ultrasound Tester», was used for this purpose. The «temperature vs. ultrasound speed» diagrams confirm the difference between speeds of ultrasound passage during the ice formation in pores of water-saturated asphalt concrete and brine-saturated asphalt concrete.


Also, the researches were carried out in order to determine ice formation in the asphalt concrete that depends on a function of its cooling temperature for two specimens with the same composition but with their effective density and residual porosity taken into consideration. As a criterion for this process, the vibration velocity measured by the «Vibran-3» portable vibration analyser was used, that made it possible to record and analyse the oscillatory processes for various objects and to search for defects in the structure of products by comparison of the impact responses versus the reference spectrum.

Е. П. Ходан, старший преподаватель кафедры «Строительство и эксплуатация дорог» Белорусского национального технического университета, г. Минск, Беларусь Д. Г. Игошкин, заместитель начальника управления республиканского дочернего унитарного предприятия «Белорусский дорожный научно-исследовательский институт «БелдорНИИ», г. Минск, Беларусь С. Е. Кравченко, кандидат технических наук, декан факультета транспортных коммуникаций Белорусского национального технического университета, г. Минск, Беларусь

ВЛИЯНИЕ ЭКВИВЯЗКИХ ТЕМПЕРАТУР ПРИГОТОВЛЕНИЯ И УПЛОТНЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ НА СВОЙСТВА АСФАЛЬТОБЕТОНА

Рассмотрено влияние температур приготовления и уплотнения асфальтобетонных смесей на физико-механические свойства асфальтобетона. В основу исследования положен принцип использования эквивязких температур перемешивания и уплотнения, когда каждому вяжущему отвечает определенная эквивязкая температура. В качестве эквивязких температур перемешивания приняты те, при которых вязкость равна 0,2 и 0,5 Па·с, а при уплотнении – 1, 5, 10, 20 Па·с. Изучение вязкостно-температурных зависимостей выполнено с использованием ротационного вискозиметра в широком температурном интервале от 70 °С до 180 °С. Представлены результаты изучения смесей и асфальтобетонов на битумах с добавками поверхностно-активных веществ (ПАВ), модифицированных термопластом типа СБС.
Установлены зависимости показателей средней плотности, остаточной пористости, водонасыщения от эквивязких температур приготовления смесей с использованием битумов разной вязкости, битумов с добавкой Wetfix, битумов, модифицированных 3 % и 6 % полимера «Кратон Д1192». Показано, что снижение температуры перемешивания смесей понижает их плотность и водоустойчивость.
Выявлено, что во всех случаях, кроме введения ПАВ, асфальтобетоны, уплотненные при характерных для них эквивязких температурах, близки по плотности.

The influence of asphalt concrete mixtures mixing and compaction temperatures on the physical and mechanical properties of asphalt concrete is considered. The research is based on the principle of the use of equiviscous mixing and compaction temperatures, when each binder there characterized by a specific equiviscous temperature. As equiviscous mixing temperatures, those for which the viscosity is 0,2 and 0,5 Pa·s are assumed, and as equiviscous compaction is 1, 5, 10, 20 Pa·s. The study of viscosity temperature dependences was performed using a rotational viscometer in a wide temperature range from 70 °C to 180 °C. The result of the study of mixtures and asphalt concretes on bitumens with additives of surfactants, or modified with SBS type thermoplastics are presented.
The asphalt concrete average density, residual porosity and water saturation dependences on equiviscous temperatures of mixing on different viscosity bitumen, bitumen with Wetfix additive and 3 % and 6 % Kraton D1192 polymer modified bitumen are established. It is shown that the mixing temperature lowering reduces asphalt concrete density and water resistance.
It is shown that in all cases, except the surfactants adding, asphalt concretes compacted at the characteristic equiviscous temperatures are close in density.
 

В. А. Золотарев, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Технологии дорожно-строительных материалов и химии» Харьковского национального автомобильно-дорожного университета, г. Харьков, Украина А. В. Галкин, кандидат технических наук, старший научный сотрудник кафедры «Технологии дорожно-строительных материалов и химии» Харьковского национального автомобильно-дорожного университета, г. Харьков, Украина В. П. Корюк, младший научный сотрудник кафедры «Технологии дорожно-строительных материалов и химии» Харьковского национального автомобильно-дорожного университета, г. Харьков, Украина Я. В. Ильин, младший научный сотрудник кафедры «Технологии дорожно-строительных материалов и химии» Харьковского национального автомобильно-дорожного университета, г. Харьков, Украина

АНАЛИЗ МЕТОДИКИ СТАТИЧЕСКИХ ШТАМПОВЫХ ИСПЫТАНИЙ ПО ВБН В.2.3-218-186-2004 (ВСН 46-83)

В статье выполнен анализ методики статических штамповых испытаний по украинскому нормативному документу ВБН В.2.3-218-186 [1], которая заимствована из Инструкции по проектированию дорожных одежд нежесткого типа (ВСН 46 [2]). Основное внимание уделено параметрам, характеризующим режим испытаний, таким как количество ступеней нагружения, время выполнения отдельных операций, значения максимальной расчетной нагрузки. Составлен алгоритм штамповых испытаний для случая, когда максимальное расчетное давление равно 0,5 МПа, количество ступеней 5 шт., с указанием времени выполнения отдельных операций. Построена развертка во времени штампового испытания основания дорожной одежды. Даже при минимальной оценке времени, требующегося на выполнение всех операций, общая продолжительность штампового испытания превышает 30 минут. Построены зависимость давления штампа от времени, а также зависимость силы, действующей на основание, от времени. Подсчет суммарного импульса силы как площади под графиком зависимости силы, действующей на основание, от времени, дал результат 2090 тс·с. Физически это означает: сила 2090 тс действует 1 секунду, либо сила 34,8 тс действует 1 минуту, либо сила 0,58 тс действует 1 час. Это достаточно большой импульс силы, который приводит к существенному уплотнению основания. Как правило, для расчета модуля упругости принимается максимальная осадка штампа при последней ступени нагружения. Очевидно, что вследствие действия пробной нагрузки, а также действия нагрузки во время первой – четвертой ступени нагружения результат получается очень искаженным, не соответствующим начальным, а значит и реальным условиям.
Расчеты показали, что получаемый основанием импульс силы от катков, выполняющих уплотнение, намного меньше, чем при штамповых испытаниях. Даже при наиболее усиленном режиме укатки щебеночного основания, устраиваемого методом заклинки, суммарный импульс силы, получаемый основанием составляет 42,62 тс·с, т.е. всего 2 % от 2090 тс·с – импульса, который имеет место при штамповых испытаниях.
В связи с этим возникает вопрос о целесообразности выполнения штамповых испытаний согласно ВБН В.2.3-218-186  (ВСН 46). Условия, при которых проходят эти испытания, значительно искажают действительное состояние слоев дорожной конструкции, и результаты определения модуля упругости являются очень завышенными. Это приводит к ошибочным выводам при контроле качества строительства и оценке эксплуатационного состояния дорожных одежд, не позволяющим принимать правильные решения в проектах капитального ремонта и реконструкции автомобильных дорог.

The article analyzes static stamp test methodology in accordance with Ukrainian normative document VBN V.2.3-218-186 [1], which is borrowed from the Instruction on the design of flexible pavements
VSN 46 [2]. The main attention is paid to the parameters characterizing the test mode, such as loading stages number, the time of individual operations execution, and the maximum design load values. A stamp test algorithm is compiled for the case when the maximum design pressure is 0,5 MPa, the number of steps is 5 with an indication of individual operations execution time. A time-base sweep of the base course stamp test was constructed. Even with a minimum time evaluation required to perform all operations, the total duration of the die test is more than 30 minutes. The dependence of the stamp pressure from time is constructed, as well as the dependence of the force acting on the base course from time. The calculation of total power impulse as the area under the graph of the force dependence acting on the base from time gave a result of 2090 тf·s. Physically, this means: the force of 2090 тf·s
is valid for 1 second, or the force 34,8 тf·s is valid for 1 minute, or the force 0,58 тf·s is valid for 1 hour. This is a fairly large power impulse, which leads to a substantial base course compaction. As a rule, to calculate the modulus of elasticity, the extreme stamp draft is taken at the last loading stage. Obviously, due to the test load action, as well as the load action during the first – fourth loading stage, the result is highly distorted, not corresponding to the initial, and hence the real conditions.
Calculations have shown that the base-generated power impulse from road rollers for the compaction is much less than for stamp tests. Even with the most intensive mode of stone packing compaction, which is arranged by the choke stone layer, the total power impulse obtained by the base is 42,62 тf·s, i.е. only
2 % of the 2090 тf·s – impulse that occurs during the stamp test.
This raises the question of whether stamp tests are expedient to perform in accordance with VBN V.2.3-218-186 [1] (VSN 46 [2]). The conditions at which these tests pass, greatly distort the actual state of road structure layers and the results of modulus of elasticity determination are greatly overestimated. This leads to improper conclusions in construction quality controlling and in state of pavement maintenance, not allowing to make the right decisions in the projects of major repairs and roads reconstruction.
 

Д. А. Павлюк, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой проектирования дорог, геодезии и землеустройства Национального транспортного университета, г. Киев, Украина И. С. Шуляк, кандидат технических наук, ассистент кафедры проектирования дорог, геодезии и землеустройства Национального транспортного университета, г. Киев, Украина

НОВЫЙ СПОСОБ ЗАЩИТЫ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ДОРОЖНЫХ БЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ В УСЛОВИЯХ КАЗАХСТАНА

Любой инженерный объект создается с учетом влияния на него факторов внешней среды, которые снижают его потребительские свойства и долговечность. К числу таких объектов относится автомобильная дорога, которая представляет собой открытую термодинамическую систему, работающую круглосезонно и воспринимающую воздействие, кроме механических нагрузок транспортных средств, разнообразных погодно-климатических факторов (ПКФ). Поэтому при проектировании дорожных бетонных покрытий проектировщики стремятся снизить негативное влияние ПКФ путем оптимизации состава бетона, стараясь достичь максимальной плотности его структуры, не пропускающей жидкие атмосферные осадки. Эта же цель стоит и перед строителями дорожных покрытий, которые достигают ее путем применения эффективных уплотняющих механизмов. Решение указанных задач позволяет резко снизить пористость бетона и повысить его водонепроницаемость. Вместе с тем практика показала, что указанные методы повышения водонепроницаемости бетонных покрытий часто оказываются недостаточными.
Поэтому для повышения стойкости поверхностного слоя бетона к эксплуатационным и природно-климатическим воздействиям в мировой практике находит широкое применение обработка его поверхности пропитывающими укрепляющими составами. Проникая в поверхностный слой цементобетона, они образуют в его порах и капиллярах труднорастворимые в воде соединения, что способствует упрочнению структуры этого материала, повышению морозостойкости и износостойкости инженерных сооружений. Вышесказанное подтверждает справедливость тезиса, что физико- химическая защита бетонных покрытий автомобильных дорог от коррозионных разрушений является актуальной темой для дальнейших исследований, особенно в условиях резко-континентального климата.
В статье рассмотрено применение нового способа защиты дорожных бетонных покрытий от коррозионных разрушений с помощью
пропиточного состава «СТРОП-М».

Any engineering facility is created with due consideration of effects of environmental factors reducing its consumer-related properties and durability. Among these facilities is a motor road that is an open thermodynamic system operating throughout all seasons and exposed, besides mechanical loads from vehicles, to various weather and climatic factors (WCF). Therefore, within the scope of design of concrete road pavements, designing engineers try to reduce the negative WCF impacts by optimization of concrete composition, striving for the maximum density of its structure to prevent penetration of liquid atmospheric precipitations. The builders of road pavements have the same goal; to reach it, they apply effective compacting mechanisms. Solving the beforementioned tasks makes it possible to reduce drastically the porosity of concrete and to improve its water tightness. However, the practice has demonstrated that the beforementioned methods of improvement of water tightness for concrete pavements often prove to be insufficient.
Therefore, to improve resistance of the surface concrete layer against operational as well as natural and climatic effects, its surface treatment by impregnating strengthening compounds is widely used in the international practice. They penetrate into the surface layer of cement concrete and produce compounds in its pores and capillaries hardly soluble in water, contributing to the strengthening of the structure of this material and improvement of frost resistance and wear resistance of engineering facilities.
The aforesaid confirms the validity of the thesis asserting that physical and chemical protection of concrete pavements of motor roads against corrosion damages is a relevant topic for further researches especially under the conditions of severely continental climate.
The article deals with application of the new protection method of concrete road pavements against corrosion damages with STROP-M impregnating compound.

М. К. Пшембаев, кандидат технических наук, Председатель Комитета автомобильных дорог Министерства по инвестициям и развитию Республики Казахстан, г. Астана, Казахстан

Организация и безопасность дорожного движения

ПУТИ И ВОЗМОЖНОСТИ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДОРОЖНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ В НЕКОТОРЫХ СТРАНАХ ТАМОЖЕННОГО СОЮЗА

В Республике Беларусь и в Республике Казахстан более 10 лет наблюдается общая тенденция по снижению количества ДТП, а также погибших и раненых в них. Абсолютные значения, связанные с аварийностью, малопригодны, когда необходимо сравнить несколько стран между собой. Для этих целей в мировой практике нашли применение такие показатели, как суммарное количество погибших по отношению к численности населения, численности парка автомобилей и некоторые другие. С использованием этих показателей ситуация и в Казахстане, и в Беларуси выглядит не самым лучшим образом. Количество погибших, приходящееся на 1 млн автомобилей в рассматриваемых странах существенно выше, чем в странах-лидерах в области обеспечения безопасности дорожного движения. При этом темпы уменьшения аварийности в рассматриваемых странах замедляются, что вызывает определенную тревогу в профессиональном сообществе. Можно предположить, что аварийность асимптотически приближается к пределу в соответствии с законом Смида, согласно которому смертность в ДТП в расчете на единицу парка автомобилей убывает по мере роста автомобилизации.
Оставаясь в рамках традиционной инженерной деятельности, которая сводится в основном к ремонту дорожного покрытия и к содержанию дорог, существенно улучшить безопасность движения не удастся. В статье рассматриваются основные препятствия для использования передового мирового опыта в области обес- печения безопасности дорожного движения в Республике Беларусь и в Республике Казахстан, которые имеют преимущественно институциональный характер. Исходя из анализа мировой практики обеспечения безопасности дорожного движения, а также учета имеющегося опыта, в статье предлагаются мероприятия, реализация которых позволит, по мнению авторов, достичь нового уровня обеспечения безопасности движения. Предлагаемые мероприятия реализуются на уровне дорожного хозяйства.


For over 10 years, the general down ward trend for the number of road accidents as well as the number of fatalities and injured in these accidents is observed in the Republic of Belarus and the Republic of Kazakhstan. Absolute values related to the accident rate are of little avail when several countries need to be compared with each other. For these purposes, such characteristics are found to be applicable in the international practice as the ratio of the total number of fatalities to the population or to the automobile fleet, and others. With these indicators in use, the situation both in Kazakhstan and in Belarus seems bad. The number of fatalities per 1 million of automobiles in these countries is significantly higher than in countries leading in road traffic safety. Also, the reduction of accident rates in countries under consideration becomes slower, resulting in some concern in the professional community. It may be assumed that the accident rate asymptotically approaches the limit in accordance with the Smeed’s law, according to which, the death rate in road accidents per unit of the fleet of automobiles decreases while the ratio of automobiles to population grows.
Within the framework of conventional engineering activity, which predominantly consists in road pavement repair and road maintenance, it will be impossible to improve the traffic safety significantly. The major ob-stacles for application of the best international practices in the field of road traffic safety in the Republic of Belarus and in the Republic of Kazakhstan are considered in this article; these obstacles are predominantly institutional. Relying on the analysis of the international practice in provision of road traffic safety and taking an available experience into consideration, activities are proposed in the article that, if implemented, in the authors’ opinion, will make it possible to reach the new level of provision of road traffic safety. The activities proposed are implementable at the road system level.
 

Д. В. Капский, доктор технических наук, доцент, декан автотракторного факультета Белорусского национального технического университета, г. Минск, Беларусь С. В. Богданович, кандидат технических наук, заместитель директора по научной работе республиканского дочернего унитарного предприятия Белорусский дорожный научно-исследовательский институт «БелдорНИИ», г. Минск, Беларусь

ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПО ТРАНСПОРТНОЙ РАЗВЯЗКЕ НА ОБРАЗОВАНИЕ ЗАТОРОВ НА ЛЕВОПОВОРОТНЫХ ОТВЕТВЛЕНИЯХ

Рассмотрены теоретические положения по образованию транспортного затора при движении транспортного потока (ТП) на транспортной развязке по типу «клеверный лист». Приведено обоснование использования микро- и макроимитационного моделирования ТП. Дана характеристика модели следования за лидером с описанием действий водителя транспортного средства (ТС), движущегося с более высокой скоростью за впереди идущим транспортным средством. Проведены исследования пропускной способности лево- (ЛПО) и правоповоротных соединительных ответвлений (ППО) реальных транспортных развязок Республики Беларусь. По реальным данным существующей интенсивности и состава движения просчитаны результаты имитационного микромоделирования ТП. Получены графики зависимости плотности транспортного потока на ЛПО от интенсивности движения на пересекаемой дороге транспортной развязки при начальных стадиях образования транспортного затора на правых полосах движения. Дана оценка их пропускной способности. Рассмотрен вопрос образования волны транспортного затора и ее влияние на скорость движения по соседним полосам. Проведена оценка пропускной способности транспортной развязки, которая является сложным и многофакторным показателем, зависящим от скорости движения, плотности ТП на межпетлевом участке (МПУ), распределения автомобилей по составу, состояния покрытия, размеров геометрических элементов дороги, состояния и типа автомобиля, психофизиологического состояния водителя. Приведены рекомендации по снижению риска образования транспортного затора на ЛПО и в зоне МПУ.

Theoretical provisions have been considered with regard to the traffic jam formation during the traffic flow (TF) movement at a cloverleaf road interchange. The rationale has been given for application of micro- and macrosimulation of the TF. The characteristic has been given for the folowing the leader model with the description of activities of a driver in a vehicle moving with higher speed following a vehicle moving ahead of it. The throughputs of left-turn (LTB) and right-turn (RTB) connecting branches at real road interchanges in the Republic of Belarus have been analyzed. The real data of effective intensities and traffic composition were used to calculate the TF microsimulation results. Plots have been constructed for the LTB traffic flow density versus the intensity of traffic at a crossed road of a road interchange during the initial stages of formation of a traffic jam at right traffic lanes. Their throughput assessment has been given. The matter of formation of the traffic jam wave has been studied, as well as its impact on the speed of vehicles on adjacent lanes of the road. The assessment has been carried out for the road interchange throughput, a complex and multifactor indicator being the function of the movement speed, the TF density at an interloop section (ILS), the distribution of automobiles by composition, the pavement condition, the sizes of geometric elements of a road, the automobile type and condition, the driver’s psychophysiological condition. The recommendations have been given for reduction of the risk of formation of a traffic jam at an LTB and in an ILS zone.
Keywords: road interchange, traffic jam, simulation, traffic microsimulation and macrosimulation, psychophysiological model of perception, traffic demand, traffic flow density, traffic load level, LTB throughput, jam wave, interloop section, traffic flow weaving zone, angle of entry into the traffic flow, boundary intervals.

Н. В. Вишняков, заместитель декана факультета транспортных коммуникаций Белорусского национального технического университета, г. Минск, Беларусь

ИВАН КЛИМЕНТЬЕВИЧ ЯЦЕВИЧ (К 80-ЛЕТИЮ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ)

Стандартизация

ТЕХНИЧЕСКИЕ НОРМАТИВНЫЕ ПРАВОВЫЕ АКТЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ В ДОРОЖНОМ ХОЗЯЙСТВЕ ПО СОСТОЯНИЮ НА 01.06.2017

ПАМЯТИ НИКОЛАЯ ПАВЛОВИЧА ВЫРКО (1935–2018 гг.)

ПАМЯТИ ИВАНА ИОСИФОВИЧА ЛЕОНОВИЧА (1929–2018 гг.)