АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ДОРОЖНЫХ БЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ ПРИ ТЕМПЕРАТУРНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

Покрытия автомобильных дорог в процессе эксплуатации подвергаются интенсивным механическим воздействиям, ультрафиолетовому облучению, знакопеременным температурам (замораживанию и оттаиванию), высушиванию и увлажнению. В связи с этим на дорожном покрытии появляются повреждения различного вида. Наиболее характерный и опасный вид разрушений – микротрещины поверхностного слоя. Одна из основных причин их образования – воздействие погодно-климатических факторов, связанных со значительными изменениями температуры поверхности покрытия и появлением в верхнем слое больших градиентов температур. В связи с этим при проектировании и эксплуатации автомобильных дорог актуально исследование напряженного состояния дорожного покрытия, вызванного температурным воздействием. Цель исследований авторов – определение допустимых градиентов температур для цементобетонного дорожного покрытия, не допускающих образования микротрещин на их поверхности, и толщины поврежденного поверхностного слоя. Выполнены расчеты дорожного покрытия при различных законах распределения температуры по его глубине. Для исследования напряженного состояния цементобетонных покрытий автомобильных дорог использован конечно-разностный метод, реализованный в компьютерной программе PARUS. Получены закономерности распределения напряжений в цементобетонном покрытии автомобильных дорог при различных температурах поверхности. Установлены допустимые градиенты температуры в верхнем слое покрытия и дана оценка толщины слоя, в котором образуются микротрещины. При расчете использован критерий прочности, основанный на процессе образования и развития микротрещин в бетоне. Возможность появления микротрещин в дорожном покрытии зависит от прочности материала, условий закрепления плиты и градиентов температур.

1. Поровая структура дорожного бетона / М. К. Пшембаев [и др.] // Наука и техника. 2016. Т. 15, № 4. С. 298–307.

2. Пшембаев, М. К. Напряжения в цементно-бетонном покрытии от термического удара / М. К. Пшембаев,

3. Я. Н. Ковалев, Л. И. Шевчук // Наука и техника. 2016. Т. 15, № 2. С. 87–94.

4. Берг, О. Я. Физические основы теории прочности бетона и железобетона / О. Я. Берг. М.: Госстройиздат, 1962. 96 c.

5. Берг, О. Я. Некоторые физические обоснования теории прочности бетона / О. Я Берг // Теория расчета и конструирования железобетонных конструкций. М.: Госстройиздат, 1958. С. 14–22.

6. Скрамтаев, Б. Г. Исследование прочности бетона и пластичности бетонной смеси. М.: Военно-инженерная академия, 1936. 222 с.

7. Свечин, Н. В. Упругопластические свойства цементного камня / Н. В. Свечин // Исследование по технологии бетона. М.: Стройиздат, 1950. С. 18–22.

8. Михайлов, В. В. Элементы теории структуры бетона / В. В. Михайлов. М.: Стройиздат, 1941. 85 с.

9. Бриджмен, П. У. Исследование больших пластических деформаций и разрыва. Влияние высокого гидростатического давления на механические свойства материалов / П. У. Бриджмен. М.: Иностр. лит-ра, 1955. 220 с.

10. Гвоздев, А. А. Расчет несущей способности конструкций по методу предельного равновесия / А. А. Гвоздев. М.: Стройиздат, 1949. 280 с.

11. Волков, С. Д. Статистическая теория прочности /

12. С. Д. Волков. М.: Машгиз, 1960. 98 с.

13. Волков, С. Д. Единая статистическая теория прочности твердых тел / С. Д. Волков // Журнал технической физики. 1953. Т. 23, № 11. С. 2025–2038.

14. Горецкий, Л. И. Теория и расчет цементобетонных покрытий на температурные воздействия / Л. И. Горецкий. М.: Транспорт, 1965. 284 с.

15. Бронштейн, И. Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов / И. Н. Бронштейн, К. А. Семендяев. М.: Наука, 1965. 608 с.

16. Пшембаев, М. К. Особенности температурного режима автомобильной дороги с цементобетонным покрытием в условиях северного региона Казахстана / М. К. Пшембаев, Б. Б. Телтаев, Е. А. Суппес // Автомобильные дороги и мосты. 2016. № 2. С. 41–47.