18. Реологические свойства асфальтобетона. Ползучесть и упруговязкие свойства

Реологические свойства асфальтобе­тона. Показатели прочности асфальтобето­на не позволяют полностью характеризо­вать работу материала в покрытии, так как при нагружении в нем возникают не только обратимые, но и необратимые деформации, величина которых связана с уровнем напряжения, временем дей­ствия напряжения и скоростью деформа­ции. Изучением поведения материалов под действием приложенных нагрузок занимается реология — раздел механики, тесно примыкающий к физике и охваты­вающий вопросы деформирования разно­образных материалов - от твердых тел до жидкостей.

Ползучесть и упруговязкие свойства асфальтобетона. Испытание асфальтобе­тона на ползучесть позволяет установить изменение деформации во времени. Пол­зучесть — процесс малой непрерывной пластической деформации, протекающей в материалах в условиях длительной стати­ческой нагрузки. При испытании на ползу­честь к образцу, имеющему форму цилин­дра или балочки, прикладывают постоян­ную нагрузку, чтобы проследить работу материала в упругой (линейной) и неуп­ругой (нелинейной) областях.

18. Релаксация напряжений в асфальтобетоне, его устойчивость к атмосферным факторам (водостойкость, морозостойкость).

Релаксация напряжений. Релаксация-уменьшение напряжений в материале, зна­чение деформаций в котором поддержи­вается постоянным. Процесс релаксации заключается в "перерождении" упругой деформации в пластическую.

Релаксация напряжений в асфальто­бетоне связана с наличием битума, обла­дающего гораздо меньшими прочностью и вязкостью, чем минеральные материа­лы. Температура и вязкость битума ока­зывают влияние на характер релакса­ции напряжений в асфальтобетоне. С понижением температуры различие в ре­лаксационных процессах уменьшается, с повышением релаксационная способность материала увеличивается. Напряжения в асфальтобетоне при постоянной деформа­ции делят на релаксирующие и нерелаксирующие. Релаксирующая часть напряжений взаимосвязана с типом структуры асфальтовой системы. Асфальтовяжущее вещество в меньшей степени релаксирует напряжение, чем асфальтобетон. Это объясняется тем, что на крупных части­цах толщина битумной пленки больше, чем на мелких.

Водостойкость. Пористость оказывает большое влия­ние на водостойкость асфальтобетона, обычно она составляет 3 ... 7 %. Поры в асфальтобетоне могут быть открытые и замкнутые. С уменьшением размера зерен увеличивается количество замкну­тых, недоступных воде пор.

Водостойкость асфальтобетона опреде­ляется значениями водонасыщения, набу­хания и коэффициента водостойкости к_ъ (отношение прочности водонасыщен­ных к прочности сухих образцов). Коэф­фициент водостойкости должен быть не менее 0,9, а при длительном водонасыще-нии (15 сут) - не менее 0,8.

Морозостойкость. Замерзая зимой в порах асфальтобетона, вода переходит в лед с увеличением в объеме на 8 ... 9 %, что создает в них давление свыше 20 МПа.Наиболее разрушительное действие оказывает происходящее весной и осенью попеременное замораживание и оттаива­ние асфальтобетона. Знакопеременные температуры приводят к возникновению трещин.

Повысить водо- и морозостойкость можно путем выбора материалов надле­жащего качества, тщательного подбора составляющих, применения поверхностно-активных веществ.