Вопросы усталостной работы армированного асфальтобетона изучаются в Технологическом институте аэронавтики (Сан Пауло, Бразилия) начиная с 1999г. В рамках проведенных исследований проводились испытания, в которых на существующий трещиноватый слой асфальтобетона был уложен новый слой. В дальнейшем изучались режимы работы модели покрытия в условиях изгиба и сдвига под воздействием динамической усталостной нагрузки.

Результаты исследований подтверждают высокую эффективность работы испытанных полимерных армирующих материалов HaTelit® C и HaTelit® XP из полиэстера и (PET) и поливинилалкоголя (PVA) соответственно (рис. 1 и табл. 1).

 

Тип полимерного армирующего материала	Кол-во циклов нагружения до выхода трещины на поверхность покрытия, тыс.	Коэффициент увеличения срока эксплуатации асфальтобетона (по сравнению с неармированным асфальтобетоном)
Неармированный контрольный образец	145	1
HaTelit® C 40/17	584	4,0
HaTelit® XP 50	749	5,2

Таблица 1. Результаты испытаний на динамическую усталость (от сдвиговых напряжений) неармированного и армированного асфальтобетона.

Форма растрескивания армированного асфальтобетона показывает, что полимерный армирующий материал семейства HaTelit® воспринимает и перераспределяет растягивающие напряжения на большую площадь покрытия (в отличие от неармированного материала, рис.1).

В результате многочисленного количества испытаний удалось установить, что наиболее опасными для долговечности асфальтобетона являются напряжения сдвига (по сравнению с напряжениями изгиба). Для оценки эффективности армирующих материалов испытыались плоские георешетки из различного сырья (при одинаковых условиях). Наиболее эффективными оказались полимерные армирующие материалы семейства семейства HaTelit® (табл.1). Эффективность других типов армирующих мматериалов (различных видов стеклосеток, в том числе с нетканой подложкой) значительно ниже.

В области моделирования воздействия отраженных трещин на асфальтобетонное покрытие интересными являются результаты испытаний Бельгийского иследовательского дорожного центра. В работе приводятся результаты оценки эффективности работы различных армирующих материалов. Основанием конструкции является блочное бетонное основание с изменяемым интервалом величины стыка между бетонными сегментами (моделирование температурного расширения-сжатия слоев основания). На место стыка бетонных плит укладывается иглопробивной нетканый геотекстиль для рассеивания напряжений, после чего укладывается выравнивающий слой асфальтобетона, армирующий полимерный материал HaTelit® и верхний слой асфальтобетона. Схема проведения испытания приведена на рис.2.

 

Во время лабораторных испытаний для оценки эффективности работы HaTelit® фиксировалось количество циклов температурных напряжений, за которое отраженная трещина достигала поверхности асфальтобетона. Скорость изменения величины стыка между бетонными сегментами была очень низкой, порядка десятой доли миллиметра в час. Это создает эффект максимального приближения лабораторной модели к реальным условиям сжатия и расширения цементобетонных плит в результате изменений температуры. По результатам испытаний неармированного асфальтобетона трещина вышла на поверхность уже после первого цикла, в то время как на момент окончания испытаний после 38 циклов трещина не появилась на поверхности асфальтобетона, армированного Хателитом.

Армирование асфальтобетона плоскими пропитанными битумом полимерными георешетками значительно улучшает термореологические свойства асфальтобетона и обеспечивает требуемое сцепление слоев покрытия. Материалы с заводской пропиткой битума имеют ультратонкую нетканую подложку из полипропилена, которая плавится при укладке горячей асфальтобетонной смеси. Назначение нетканой подложки - технологическое, она предназначена для удобства укладки материала. Однако использование толстых нетканых материалов в качестве подложки крайне нежелательно, так как, пропитываясь битумом материал образует гидроизоляционную прослойку между слоями асфальтобетона, что приводит к локальным разрушениям при циклах замораживания-оттаивания водного конденсата и капелек воды. Кроме этого, толстая подложка разделяет слои асфальтобетона. 

Эффективность применения материалов Хателит доказана тридцатипятилетним практическим опытом в зарубежных странах и почти пятнадцатилетним опытом на Украине, в России и других странах СНГ.

 

Д. М. Антоновский, главный инженер представительства

HUESKER Synthetic GmbH в России;

И. С. Ладнер, к.т.н.,

HUESKER Synthetic GmbH