Математическое моделирование сдвигоустойчивости асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог

В работе рассматриваются результаты математического моделирования сдвигоустойчивости асфальтобетонных материалов с учетом соотношения входящих в них компонентов минеральных заполнителей и их формы зерна, а также вязкости битумных вяжущих от воздействия напряжений, возникающих от транспортных нагрузок в процессе эксплуатации покрытия автомобильных дорог. Математическое моделирование данного процесса позволяет наиболее эффективно провести подборы составов асфальтобетонных смесей с дальнейшим их испытанием в соответствии с нормативными требованиями.

математическая модель, сдвигоустойчивость, битум, вязкость, давление, трение, текучесть, устойчивость, прочность, реология, mathematical model, shear resistance, bitumen, viscosity, pressure, friction, yield, stability, strength, rheology

1. Бонченко, Г.А. Асфальтобетон. Сдвигоустойчивость и технология модифицирования полимером / Г.А. Бонченко. - М. : Машиностроение, 1994. - 176 с.

2. Wang, H. Near-Surface Pavement Failure Under Multiaxial Stress State in Thick Asphalt Pavement / H. Wang, I.L. Al-Qadi // Journal of the Transportation Research Board. - 2010. - № 2514. - P. 91-99.

3. Measurement of Contact Stresses for Different Truck Tires Types to Evaluate Their Influence on Near-Surface / L.A. Myers, R.C.A. Roque, B.E. Ruth, C. Drakos // Journal of the Transportation Research Board. - 1999. - № 1655. - P. 175-184.

4. Drakos, C.A. Effects of Measured Tire Contact Stresses in Near-Surface Rutting / C.A. Drakos, R. Roque, B. Birgisson // Journal of the Transportation Research Board. - 2001. - № 1764. - P. 59-69.

5. Analysis of Shear Stress in Asphalt Pavements Under Actual Measured Tire-Pavement Contact Pressure / K. Su, L. Sun, Y. Hachiya, R. Maekawa // Proceedings of the 6th ICPT, Japan. - 2008. - P. 11-18.

6. Руденский, А.В. Дорожные асфальтобетонные покрытия / А.В. Руденский. - М. : Транспорт, 1992.

7. Руденский, А.В. Применение резиновой крошки для повышения качества дорожных битумов и асфальтобетонов / А.В. Руденский, А.С. Хромов, В.А. Марьев // Дороги России ХХI века. - 2004. - № 5. - С. 62-67.

8. Базуев, В.П. Моделирование процесса модифицирования битума в кавитационно-смесительном диспергаторе / В.П. Базуев, О.В. Матвиенко, В.Л. Вороненко // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. - 2010. - № 4. - С. 121-128.

9. Исследование процесса модификации битума в инжекторном смесителе / О.В. Матвиенко, В.П. Базуев, Н.Г. Туркасова, А.И. Байгулова // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. - 2013. - № 3. - С. 202-213.

10. Матвиенко, О.В. Исследование динамики пузырька в закрученном потоке нелинейно-вязкой жидкости / О.В. Матвиенко, В.П. Базуев, М.В. Агафонцева // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. - 2012. - № 4 (37). - С. 144-156.

11. Матвиенко, О.В. Численное исследование перехода к турбулентному режиму течения внутренних закрученных потоков битумных вяжущих / О.В. Матвиенко, В.П. Базуев, Н.К. Южанова // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. - 2013. - № 2 (39). - С. 132-143.

12. Численное исследование структуры течения и теплообмена при закрученном течении битумно-дисперсных систем в цилиндрических каналах / О.В. Матвиенко, В.П. Базуев, Н.К. Дульзон, Н.Г. Смирнова, М.В. Агафонова // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. - 2014. - № 2 (43). - С. 80-93.

13. Исследование смешения коаксиальных закрученных потоков для приготовления битумных дисперсных систем / О.В. Матвиенко, В.П. Базуев, Н.Г. Смирнова, Г.В. Пушкарева, Н.К. Дульзон // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. - 2014. - № 3 (44). - С. 123-134.

14. Экспериментальное исследование процесса кавитации в технологических устройствах / О.В. Матвиенко, В.П. Базуев, В.Н. Веник, Н.Г. Смирнова // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. - 2015. - № 6 (53). - С. 165-176.

15. Численное исследование процесса образования кавитационных пузырьков в смесительном устройстве / О.В. Матвиенко, В.П. Базуев, В.Н. Веник, Н.Г. Смирнова // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. - 2014. - № 4. - С. 231-245.

16. Численное моделирование распада турбулентной струи в спутном закрученном потоке / О.В. Матвиенко, А.К. Эфа, В.П. Базуев, Е.В. Евтюшкин // Известия высших учебных заведений. Физика. - 2006. - Т. 49. - № 6. - С. 96-107.

17. Матвиенко, О.В. Математические модели производственных процессов для приготовления битумных дисперсных систем / О.В. Матвиенко, Ф.Г. Унгер, В.П. Базуев. - Томск : Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2015. - 336 c.

18. Takemi Inoue. Rational design method of hot mix asphalt based on calculated VMA / Takemi Inoue, Yasuo Gunji, Hirokazu Akagi // Eurasphalt & Eurobitume Congress. - Vienna, 2004.

19. Кирюхин, Г.Н. Остаточные деформации в асфальтобетонных покрытиях / Г.Н. Кирюхин // Наука и техника в дор. отрасли. - 1998. - № 3. - С. 14-16.

20. Казарновский, В.Д. Оценка сдвигоустойчивости связных грунтов в дорожном строительстве / В.Д. Казарновский. - М. : Транспорт, 1985. - 168 с.

21. Иванов, Н.Н. Выбор типа и способа подбора асфальтобетона / Н.Н. Иванов // Доклады по вопросам строительства черных дорог. - М.; Л. : ОГИЗ Гострансиздат, 1932. - С. 175-190.

22. Иванов, Н.Н. Черные дороги / Н.Н. Иванов. - М. : ОГИЗ Гострансиздат, 1931. - 173 с.

23. Ганжула, Д.И. Требования к асфальтобетонным покрытиям, работающим при высоких температурах : дис. … канд. техн. наук. - М., 1955. - 137 с.

24. Шахназарова, М.А. Повышение устойчивости однослойных асфальтобетонных покрытий : дис. … канд. техн. наук. - М., 1959. - 145 с.

25. Толстиков, Н.П. Исследование сдвигоустойчивости дорожных одежд по контакту асфальтобетонное покрытие - цементогрунтовое основание : дис. … канд. техн. наук. - Волгоград, 1965. - 140 с.

26. Страгис, В.И. Обоснование требований к сдвигоустойчивости асфальтобетона применительно к местным условиям Литовской ССР : дис. … канд. техн. наук. - Вильнюс, 1974. - 151 с.

27. Агалаков, Ю.А. Исследование работоспособности тонких асфальтобетонных покрытий с повышенным содержанием щебня на цементобетонных основаниях : дис. … канд. техн. наук. - Омск, 1999. - 216 с.

28. Корочкин, А.В. Сдвигоустойчивость асфальтобетонных слоев жесткой дорожной одежды / А.В. Корочкин // Строительные материалы. - 2014. - Январь/февраль. - С. 65-67.

29. Горшков, А.Г. Теория упругости и пластичности / А.Г. Горшков, Э.И. Старовойтов, Д.В. Тарлаковский. - М. : Физматлит, 2002. - 416 с.

30. Климов, Д.М. Вязкопластические течения: динамический хаос, устойчивость и перемешивание / Д.М. Климов, А.Г. Петров, Д.В. Георгиевский. - М. : Наука, 2005. - 394 с.

31. Матвиенко, О.В. Моделирование напряжений и деформаций дорожных покрытий / О.В. Матвиенко, В.П. Базуев, В.С. Чурилин // Дороги и мосты. - 2016. - С. 139-153.

32. Войнич-Сяноженцкий, Т.Г. Гидродинамическая теория лавинообразных потоков и определение их характеристик / Т.Г. Войнич-Сяноженцкий, Т.А. Обгадзе // Тр. Тбилисского гос. ун-та. - 1984. - № 36. - Т. 252. - С. 228-261.

33. Матвиенко, О.В. Исследование пластической деформации толстостенной трубы из сплава, упрочненного некогерентными наночастицами / О.В. Матвиенко, О.И. Данейко, Т.А. Ковалевская // Известия высших учебных заведений. Физика. - 2017. - Т. 60. - № 2. - С. 35-45.

34. Savage, S.B. The motion of a finite mass of granular material down a rough incline / S.B. Savage, K. Hutter // Journal of Fluid Mechanics. - 1989. - V. 199. - P. 177-215.

35. Островский, Г.М. Прикладная механика неоднородных сред / Г.М. Островский. - СПб. : Наука, 2000. - 359 с.