Поведенческие характеристики цементобетонных покрытий в Южном Казахстане: климатические изменения и оптимальный метод строительства

В статье изложены результаты исследований цементобетонных дорожных покрытий в Южном Казахстане, для которого характерны значительные изменения климата. Выявлены потенциальные проблемы устройства 

цементобетонных дорожных покрытий в регионе, где не было опыта их строительства вплоть до середины 2000 гг.  С целью выработки оптимального решения проанализированы и количественно нормированы технические факторы, характеризующие процесс устройства данных покрытий с использованием скользящих форм. К таким факторам  отнесены оптимальное количество раствора для отверждения бетона, оптимальное время нарезки шва, интервал и эффективная ширина деформационных швов для предотвращения образования трещин в бетоне в раннем возрасте. Показана эффективность применения полиэтиленовой пленки для предупреждения образования усадочных трещин  и поддержания требуемого режима твердения цементобетонного покрытия. Установлена основная причина повреждения швов расширения на длине дневной захватки и разработаны рекомендации по устройству цементобетонных покрытий и швов расширения при строительстве автомобильных дорог в регионе. Накопленные данные о климатических факторах и методах производства работ с использованием полиэтиленовой пленки позволят оптимизировать строительство цементобетонных дорожных покрытий в Южном Казахстане.

1. Christopher J., Ryu S. W., Park J. Y., Cho Y. H., Kim I. T. (2017) The Analyses of Environmental Factors for Curing Concrete Pavements Inside Tunnel. KSCE Journal of Civil Engineering, 21 (3), 766–773. https://doi.org/10.1007/s12205-016-0524-3.

2. Oh H. S., Lee H. G., Sim J. S. (2017) Experimental Comparison of Methods to Assess the Durability of Concrete Pavement Deteriorated from Scaling and Freeze–Thaw Effect. KSCE Journal of Civil Engineering, 22 (7), 1–11. https://doi.org/10.1007/s12205-017-1738-8.

3. Rahman M. M., Uddin M. M., Gassman S. L. (2017) Pavement Performance Evaluation Models for South Carolin. KSCE Journal of Civil Engineering, 21 (7), 2695–2706. https://doi.org/10.1007/s12205-017-0544-7.

4. Lee S. W. (2013) A Probabilistic Model for Joint-Movements in Jointed Concrete Pavement. KSCE Journal of Civil Engineering, 7 (2), 141–146. https://doi.org/10.1007/bf02841972.

5. Seo Y. G., Kim S. M. (2013) Longitudinal Cracking at Transverse Joints Caused by Dowel Bars in Jointed Concrete Pavements. KSCE Journal of Civil Engineering, 17 (2), 395–402. https://doi.org/10.1007/s12205-013-2047-5.

6. Qin Y. H., Hiller J. E. (2011) Modeling the Temperature and Stress Distributions in Rigid Pavements: Impact of Solar Radiation Absorption and Heat History Development. KSCE Journal of Civil Engineering, 15 (8), 1361–1371. https://doi.org/10.1007/s12205-011-1322-6.

7. Kolyvas C. (2007) Curing of Concrete. MSc Thesis, Delft University of Technology.

8. Ministry of Construction and Transportation (2004) Guidelines for the Development of Korean-Style Pavement Design Method and Improvement of Pavement Performance. Republic of KOREA.

9. Gebler S. H., Jones C. L. (2001) Guide to Curing Concrete. American Concrete Institute.

10. Suh Y. C. (1991) Early-Age Behavior of CRC Pavement and Calibration of Failure Prediction Model of CRCP-7. PhD Dissertation, the University of Texas at Austin.

11. Okamoto P. A. (1994) Guidelines for Timing Contraction Joint Sawing and Earliest Loading for Concrete Pavements. Final Report, FHWA-RD-91-079. FHWA, Washington D. C.

12. Tiznobaik M., Bassuoni M. T. (2017) Application of Curing Compounds on Concrete Pavement. Canadian Journal of Civil Engineering, 44 (6), 452–461. https://doi.org/10.1139/cjce-2016-0499.

13. Larson R. M., Vaniker S., Forster S. (1993) U.S. Tour of European Concrete Highways: Follow-Up Tour of Germany and Austria, Report FHWA-SA-93-080. FHWA, U.S. Department of Transportation.

14. Chon B. J., Lee S. W. (2007) Effects of Uncracked Joints in Jointed Concrete Pavements. KSCE Journal of Civil Engineering, 11 (3), 141–144. https://doi.org/10.1007/bf02823893.

15. McCullough B. F., Rasmussen R. O. (1999) Fast-Track Paving Concrete Temperature Control and Traffic Opening Criteria for Bonded Overlays. Vol. II: HIPERPAV User’s Manual, FHWA-RD-98-168. U.S. Department of Transportation, FHWA.

16. Bruce A. S. (1995) Saw Cutting Joints in Concrete, Concrete Construction USA.

17. Sun R. J., Nam Y. K., Hong S. H., Jeong J. H. (2008) Effect of Temperature and Moisture on Curing of Early Age Concrete Slabs. Korea Society of Road Engineers Publication, (10–1), 105–115 (in Korean).

18. Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs (2009) Guidelines for the Production and Construction of Cement Concrete Pavement. Republic of Korea.

19. FHWA Pavement Notebook (1989) Benefits of Using Dowel Bars. Technical Paper 89–03, Federal Highway Administration. Washington D. C.