Dangos nusidėvėjimas ir jo priežastys. Dangų susidėvėjimui didžiausią įtaką turi judančios transporto priemonės. Veikiant apkrovai, padanga deformuojasi, ji susitraukia sąlyčio su danga zonoje, plečiasi už kontakto ribų (5.8 pav.).
ryžių. 5.8. Padangos dilimo modelis: A- suspaudimo zona; B - tempimo zona
Autobuso taško kelias sąlyčio plokštumoje l 1 mažiau nei už jos ribų l, taškas juda didesniu pagreičiu nei judėjimas prieš jam susiliečiant su danga. Tuo pačiu metu kampinis greitis α sektoriuose yra praktiškai vienodas. Todėl taškas eina palei grindinį tam tikro ilgio keliu su slydimu, o ne vienu riedėjimu. Šių įtakoje patobulintas Tangentiniai įtempiai bėgių kelio plokštumoje trina dangą ir padangas. Didžiausios tangentinės jėgos ir didžiausias susidėvėjimas atsiranda stabdant transporto priemonę. Sunkvežimių nusidėvėjimas yra apie 2 kartus didesnis nei lengvųjų automobilių. Kuo didesnis stiprumas, tuo mažesnis ir tolygesnis dangos susidėvėjimas per visą plotį.
Ant dangų, pagamintų iš silpno stiprumo medžiagų, dėvėjimosi intensyvumas yra daug didesnis, dažniau susidaro provėžos, duobės.
Vidutinis nusidėvėjimas visame aprėpties plote (mm)
h plg = Kh n, (5.2)
kur KAM- netolygaus nusidėvėjimo koeficientas (vidutiniškai KAM= 0,6 ÷ 0,7); h n - riedėjimo juostos susidėvėjimas, mm.
Pažangių dangų susidėvėjimas matuojamas milimetrais, o pereinamųjų dangų nusidėvėjimas taip pat matuojamas medžiagų nuostoliais.
Šiurkščių dangų nusidėvėjimo ypatumai. Jų susidėvėjimas pasireiškia aukščio mažėjimu ir makronelygumo nelygumų šlifavimu.
Dangų makrošiurkštumas, veikiant automobilio ratams, mažėja dviem etapais. Pirmajame etape, iškart po statybos užbaigimo, dangos šiurkštumas sumažinamas panardinant skaldą į apatinį dangos sluoksnį. Šio panardinimo dydis priklauso nuo judėjimo intensyvumo ir sudėties, skaldos dydžio ir dangos kietumo, kuris apskaičiuojamas pagal kietumo matuoklio adatos panardinimo gylį; asfaltbetonio dangos gali būti labai kietos - 0-2 mm, kietos - 2-5 mm, normalios - 5-8 mm, minkštos - 8-12 mm, labai minkštos - 12-18 mm. Cemento-betonio dangos turi absoliutų kietumą.
Pasak Cand. tech. M. V. Nemčinovo mokslininkas, bendrą makronelygumo sumažėjimą galima apibūdinti lygtimi
R plg = ae-b m+ c, (5.3)
čia m – pravažiuojančių automobilių skaičius; a,b, c- koeficientai, priklausantys atitinkamai nuo skaldos dydžio, dangos kietumo ir eismo srauto sudėties.
Dangų nusidėvėjimo nustatymas skaičiavimu. Vidutinę dangų storio sumažėjimo per metus vertę dėl susidėvėjimo galima nustatyti pagal formulę prof. M. B. Korsunskis
h = a + bB(5.4)
h = a + bN/1000, (5.5)
kur a - parametras, kuris daugiausia priklauso nuo dangos atsparumo oro sąlygoms ir klimato sąlygų; b- rodiklis, priklausantis nuo dangos medžiagos kokybės (daugiausia stiprumo), jos drėgmės laipsnio, sudėties ir judėjimo greičio; V- eismo intensyvumas, mln. bruto tonų per metus; N- eismo intensyvumas, transporto priemonės per dieną ( N ≈ 0,001 V).
Dangos nusidėvėjimas T metų, atsižvelgiant į tėkmės sudėties ir intensyvumo pokyčius ateityje geometrine progresija
(5.6)
kur N 1- eismo intensyvumas pradiniais metais, avt./d.; KAM= 1,05 ÷ 1,07 - koeficientas, atsižvelgiant į srauto sudėties pokyčius; q 1- metinio eismo intensyvumo padidėjimo rodiklis
Pastaraisiais metais automobilių judėjimo stabilumui padidinti naudojamos padangos su spygliais ir grandinėmis. Naudojant su grandinėmis ir smaigaliais, asfaltbetonio dangos susidėvi 2-3 kartus greičiau. Netgi ant didelio stiprumo liejamo asfaltbetonio dangų greitkeliuose Vokietijoje, kur naudojamos dygliuotos padangos, po vienos ar dviejų žiemų išilgai riedėjimo juostų susidaro iki 10 mm gylio provėžos. Todėl SSRS sąlygomis padangų su spygliais ir sniego grandinių naudojimas viešuosiuose keliuose turėtų būti griežtai ribojamas.
Kaip dangos ribinės būklės pagal nusidėvėjimą kriterijų galima paimti leistino susidėvėjimo dydį R ir dangoms: asfaltbetonio - 10-20 mm; skalda (žvyras), apdorota organiniu rišikliu, -30-40 mm; skalda iš patvarios skaldos - 40-50 mm; žvyras - 50-60 mm.
Susidėvėjimo matavimas. Metinis cemento, asfaltbetonio ir kitų monolitinių dangų susidėvėjimas matuojamas naudojant dangos storio etalonus ir nusidėvėjimo matuoklį. Taikant šį nusidėvėjimo matavimo metodą, žalvariniai etaloniniai puodeliai iš anksto įdedami į dangą. Stiklo apačia yra paviršius, nuo kurio atliekamas skaitymas. Susidėvėjimas taip pat nustatomas naudojant trapecijos formos plokštes (klases), pagamintas iš kalkakmenio arba minkšto metalo, įkomponuotas į dangą ir kartu su ja nutrintas.
Dangų nusidėvėjimui nustatyti gali būti naudojami įvairių tipų elektros prietaisai, matuojant sluoksnių storį sluoksniuotose pustarpėse. Pavyzdžiui, VFR naudojamas elektromagnetinio stratotesto įrenginys, pagrįstas elektromagnetinių bangų atspindžiu. Panašus prietaisas buvo sukurtas ir Sojuzdornijos Leningrado filiale.
Panaši informacija.
nusidėvėjimą vadinamas dangos sluoksnio storio mažinimo procesu dėl medžiagos praradimo dėl transporto priemonių ratų abrazyvinio poveikio ir oro veiksnių.
Tuo pačiu metu susidėvėjimas taip pat suprantamas kaip tikroji šio sumažėjimo vertė, matuojama milimetrais.
Kelio dangos susidėvėjimas vyksta visuose be išimties keliuose, tačiau nusidėvėjimo greitis ir dydis priklauso nuo daugelio veiksnių.
Didžiausią įtaką dangų susidėvėjimui turi judančios transporto priemonės. Esant ratui perkeliamam apkrovai, padanga deformuojasi (15.5 pav.). Tuo pačiu metu padangos patekimo į sąlyčio su danga zoną srityje padangoje atsiranda suspaudimas, o išėjimo iš kontakto vietoje - išsiplėtimas. Kelias, kurį nuvažiuoja autobuso taškas sąlyčio plokštumoje / yra mažesnis nei už jo ribų 1 X 5-10 proc. Todėl sąlyčio plokštumoje padangos taškas juda didesniu pagreičiu nei jis judėjo prieš liesdamasis su danga. Tuo pačiu metu kampinis greitis sektoriuose yra praktiškai vienodas. Todėl taškas eina tam tikro ilgio aprėpties keliu su paslydimas vietoj vieno riedėjimo.
Veikiant šiems padidintiems šlyties įtempiams bėgių kelio plokštumoje, dangos ir automobilio padangos dilimas. Didžiausios tangentinės jėgos ir didžiausias susidėvėjimas atsiranda stabdant transporto priemonę. Dangos susidėvėjimas judant
Ryžiai. 15.5. Rato padangos deformacijos, prisidedančios prie dangos susidėvėjimo: A - suspaudimo zona; B - tempimo zona; / vienas; / - kelias, kurį eina padangos taškas, esantis už zonos ribų ir atitinkamai padangos sąlyčio su danga zonoje; a - kampinis greitis; (3 - kampas, iki kurio tęsiasi padangos deformacijos
motyvuojančių automobilių yra apie 2 kartus daugiau nei važiuojant lengvaisiais automobiliais.
Asfaltbetonio dangos dėvėjimosi procesui didelės įtakos turi dangos medžiagos nevienalytiškumas, iš kurio nusidėvėjus, trinantis ir išmušant smėlio ir skaldos grūdelius, atsiskiria ir pašalinama smulkiagrūdė frakcija (mažesnė nei 0,05). mm) su bitumu arba be jo, bitumo išplovimas arba pašalinimas esant vandeniui ar agresyviems tirpalams ir pan.
Kuo tvirtesnė dangos medžiaga, tuo mažesnis ir tolygesnis dangos susidėvėjimas per plotį. Ant dangų, pagamintų iš mažo stiprumo medžiagų, dėvėjimosi intensyvumas yra daug didesnis, dažniau susidaro provėžos, duobės. Smulkintam akmeniui vietoj nuosėdinių uolienų naudojant magminės kilmės uolienas, susidėvėjimas sumažėja 60%. Padidinus bitumo kiekį nuo 5 iki 7%, susidėvėjimas sumažėja 50-80%.
Dangos dėvėjimasis važiuojamojoje dalyje ir dangų storis vyksta netolygiai ir ant dangos išilgai riedėjimo juostų susidaro dilimo provėžos, kurių gylis gali svyruoti nuo kelių milimetrų iki 50 mm ar daugiau. Tokiose provėžose lietaus metu susidaro nemažas vandens sluoksnis, dėl kurio sumažėja sukabinimas paviršiaus kokybė ir hidroplanavimas.
Vidutinis nusidėvėjimas visame aprėpties plote /g cf, mm:
kur į - netolygaus nusidėvėjimo koeficientas, vidutiniškai Į = 0,6...0,7;
/? n - nusidėvėjimo kiekis pabėgimo juostoje, mm.
Pažangioms dangoms nusidėvėjimas matuojamas milimetrais, o pereinamųjų dangų – taip pat medžiagų nuostoliais kubiniais metrais vienam kilometrui.
Šiurkščios kelio dangos susidėvėjimo ypatybės.
Šiurkščios kelio dangos dangos susidėvėjimas pasireiškia aukščio mažėjimu ir makronelygumo nelygumų šlifavimu. Dangų makrošiurkštumas, veikiant automobilio ratams, mažėja dviem etapais. Pirmajame etape, iškart po statybos pabaigos, dangos šiurkštumas sumažėja dėl dėvėjimosi sluoksnio skaldos grūdelių panardinimo į apatinį dangos sluoksnį. Šio panardinimo dydis priklauso nuo judėjimo intensyvumo ir sudėties, skaldos dydžio ir dangos kietumo. Dangos kietumas vertinamas pagal kietumo matuoklio adatos panardinimo gylį, o asfaltbetonio dangos skirstomos į labai kietas – 0-2 mm adatos panardinimo; kietas - 2-5 mm; normalus - 5-8 mm; minkštas - 8-12 mm; labai minkštas - 12-18 mm. Cemento-betoninės dangos turi absoliutų kietumą, todėl dėvisi lėčiau.
Antrame etape, po to, kai skalda yra panardinta į dangą, atsiranda tikrasis nusidėvėjimas - dangos dilimas.
Didžiausią įtaką dangų susidėvėjimui turi judančios transporto priemonės. Esant ratui perduodamai apkrovai, padanga deformuojasi (6.7 pav.). Tuo pačiu metu padangos patekimo į sąlyčio su danga zoną srityje padangoje atsiranda suspaudimas, o išėjimo iš kontakto vietoje - išsiplėtimas. Kelias, kurį nuvažiuoja magistralės taškas sąlyčio plokštumoje ℓ 1, yra mažesnis nei už jo ribų ℓ. Todėl sąlyčio plokštumoje taškas juda didesniu pagreičiu nei jis judėjo prieš liesdamasis su danga. Tuo pačiu metu kampinis greitis a sektoriuose yra praktiškai vienodas. Todėl taškas eina išilgai dangos tam tikro ilgio keliu su slydimu, o ne vienu riedėjimu.
Veikiant šiems padidintiems šlyties įtempiams bėgių kelio plokštumoje, dangos ir automobilio padangos dilimas. Didžiausios tangentinės jėgos ir didžiausias susidėvėjimas atsiranda stabdant transporto priemonę. Dėvėjimasis sunkvežimių judėjimo metu yra maždaug 2 kartus didesnis nei vairuojant automobilius. Kuo didesnis dangos medžiagos stiprumas, tuo mažesnis ir tolygesnis dangos susidėvėjimas per plotį. Ant dangų, pagamintų iš mažo stiprumo medžiagų, dėvėjimosi intensyvumas yra daug didesnis, dažniau susidaro provėžos, duobės. Smulkintam akmeniui vietoj nuosėdinių uolienų naudojant magminės kilmės uolienas, susidėvėjimas sumažėja 60%. Padidinus bitumo kiekį nuo 5 iki 7%, susidėvėjimas sumažėja 50-80%.
6.5 lentelė
Dažniausios cementbetonio kelių dangų deformacijos ir ardymas
| Žiūrėti | Pasiskirstymo charakteristikos ir pobūdis | Labiausiai tikėtinos priežastys |
| A. Deformacijos ir dangos sunaikinimas | ||
| įtrūkimai | 1. Skersai per: | |
| a) technologinis | Savalaikis ir nekokybiškas kompensacinių siūlių pjovimas | |
| b) veikiantis | Keičiant dangos temperatūrą didesniu nei leistinas atstumas tarp suspaudimo ir išsiplėtimo siūlių; transporto priemonių, kurių apkrova viršija dangos laikomąją galią, eksploatavimas; apkrovos taikymas esant žemam dangos sąlyčiui su pagrindu | |
| 2. Skersinis paviršius | Transporto priemonių poveikis plokščių deformacijos metu dėl netolygaus temperatūros pasiskirstymo per dangos storį | |
| 3. Skersai ant kraštinių plokščių dalių išilgai siūlių | Prastas išsiplėtimo siūlių pjovimas; neteisingas kaiščių jungčių montavimas | |
| 4. Išilginis per | Išilginių siūlių įtaiso defektai; nehomogeninės dugno deformacijos | |
| 5. Įstrižai ant plokščių kampinių dalių | Nepakankamas plokštės kontaktas su pagrindu; padidėję plokštės įtempimai važiuojant transporto priemonėms | |
| 6. Plaukų susitraukimas | Nepatenkinamai parinkta betono mišinio sudėtis; betono dangos priežiūros taisyklių nesilaikymas; nepakankama betono danga virš armatūros | |
| Vertikalūs plokščių poslinkiai | Nelygumų susidarymas (briaunos, įdubimas) | Blogas grunto ar pagrindo sutankinimas; dirvožemio pūtimas žiemą; išplovus pagrindinę medžiagą iš po dangos |
| Plokščių kraštų sunaikinimas | Krašto paviršiaus lokalus griuvimas ir griuvimas išsiplėtimo siūlių zonoje. Plokščių kraštinių dalių kirpimas | Nėra išsiplėtimo siūlių; išsiplėtimo siūlių užsikimšimas; atbrailų buvimas tarp gretimų plokščių |
| Siūlių užpildo sunaikinimas | Sandarinimo medžiagos atskilimas, pašalinimas iš siūlės automobilio ratais | Sandarinimo medžiagos senėjimas; blogas deformavimas žemoje temperatūroje; mažas terminis stabilumas; reikšmingi plokščių kraštų vertikalūs ir horizontalūs poslinkiai |
| Plokštelių deformacija | Grindinio plokščių išilginio stabilumo praradimas | Trūksta plokščių judėjimo laisvės esant šiluminiams įtempiams; prastos kokybės užpakalinės jungtys; dideli metiniai oro temperatūros svyravimai |
| B. Pakankamo dangos stiprumo plokščių paviršiaus deformacija ir ardymas | ||
| Susidėvėjimas (nudilimas) | Sumažinamas dangos storis veikiant transporto priemonėms. Atsiranda stabdymo zonose, šlaituose, prieš vingius, sankryžose, intensyvaus eismo vietose | Nepakankamas dangos atsparumas dilimui |
| Lupimas ir smulkinimas | Cementinio akmens apnašų atsiskyrimas ir vėliau užpildo atskilimas iki 40 mm gylio: Nepertraukiamas židinys išilgai siūlių | Betono mišinių paruošimo ir klojimo technologijos pažeidimas; žemos kokybės kietėjimo betono priežiūra; apledėjimą stabdančių chemikalų naudojimas, ankstyvas betoninės dangos užšalimas; didelės ratų apkrovos (ypač su dygliuotomis padangomis) derinys su dažnais pakaitiniais betono užšalimo ir atšildymo ciklais |
| duobės | Vietinis ovalios ir apvalios formos dangos, kurios skersmuo 5-10 cm plane ir gylis iki 10 cm, sunaikinimas | Nepakankamas dangos atsparumas tangentinėms transporto priemonių jėgoms; nestabilus cementinio akmens sukibimas su užpildu; nešvarių ir šalčiui neatsparių užpildų buvimas betone; žema atskirų dangos dalių sutankinimo kokybė |
| kriauklės | Vietinis dangos sunaikinimas. Tokios pat formos kaip ir duobės, bet mažesnės | Neatsparių šalčiui didelių užpildų naudojimas; nekokybiška dangos paviršiaus apdaila ir nepakankamas betono mišinio sutankinimas |
| B. Grindinio sunaikinimas | ||
| pertraukas | Visiškas dangos sunaikinimas, smarkiai iškraipant skersinį profilį | Mažas dangos stiprumas, palyginti su tuo, kurio reikalauja eismo sąlygos |
| Nutraukimai ir patinimas | Aštrūs dangos profilio iškraipymai, kartu su išilginiais ir įstrižais susikertančiais įtrūkimais | Požeminio grunto perdrėkimas; slenkančių dirvožemių buvimas; gilus grunto užšalimas |
Ryžiai. 6.7. Rato padangos deformacijos, prisidedančios prie dangos susidėvėjimo:
A - suspaudimo zona, B - įtempimo zona
Dangos dėvėjimasis važiuojamojoje dalyje ir dangų storis vyksta netolygiai ir ant dangos išilgai valcavimo juostų susidaro dilimo provėžos, kurių gylis gali svyruoti nuo kelių milimetrų iki 40-50 mm. Tokiose provėžose lietaus metu susidaro nemažas vandens sluoksnis, dėl kurio sumažėja dangos sukibimo ir hidroplanavimo savybės.
Vidutinė nusidėvėjimo vertė visame aprėpties plote h СР, mm, yra:
h СР = k × h Н, mm, kur (6.1)
k - netolygaus nusidėvėjimo koeficientas, vidutiniškai 0,6-0,7;
h H - riedėjimo juostos susidėvėjimo kiekis, mm.
Pažangių dangų nusidėvėjimas matuojamas mm, o pereinamoms dangoms – ir medžiagų nuostoliais m 3 /km.
Šiurkščios kelio dangos susidėvėjimo ypatybės.Šiurkščios kelio dangos dangos susidėvėjimas pasireiškia aukščio mažėjimu ir makronelygumo nelygumų šlifavimu. Dangų makrošiurkštumo mažėjimas, veikiant automobilio ratams, vyksta dviem etapais (žr. 7.3 pav.). Pirmajame etape, iškart po statybos pabaigos, dangos šiurkštumas sumažėja dėl dėvėjimosi sluoksnio skaldos grūdelių panardinimo į apatinį dangos sluoksnį. Šio panardinimo dydis priklauso nuo judėjimo intensyvumo ir sudėties, skaldos dydžio ir dangos kietumo. Dangos kietumas vertinamas pagal kietumo matuoklio adatos panardinimo gylį ir asfaltbetonio dangoms skirstomas į: labai kietas - 0-2 mm; kietas - 2-5 mm; normalus - 5-8 mm; minkštas - 8-12 mm; labai minkštas - 12-18 mm. Cemento-betonio dangos turi absoliutų kietumą.
Dangų nusidėvėjimo nustatymas skaičiavimu. Vidutinę dangų storio sumažėjimo per metus vertę dėl susidėvėjimo galima nustatyti pagal formulę prof. M.B. Korsunsky (reikia pažymėti, kad šie tyrimai buvo atlikti daugiau nei prieš 50 metų ir jų rezultatų kiekybinės reikšmės vargu ar pritaikomos šiuolaikiniams keliams ir automobiliams):
h = a + b × B (6.2)
h = a + , kur (6.3)
h - metinis dangos susidėvėjimas, mm;
a - parametras, kuris daugiausia priklauso nuo dangos atsparumo oro sąlygoms ir klimato sąlygų;
b – rodiklis, priklausantis nuo dangos medžiagos kokybės (daugiausia stiprumo), jos drėgmės laipsnio, sudėties ir judėjimo greičio;
B - eismo intensyvumas, mln. bruto tonų per metus; N»0,001×B (N - eismo intensyvumas, avt./day).
Dangos susidėvėjimą per T metus, atsižvelgiant į eismo sudėties ir intensyvumo pokyčius ateityje, geometrine progresija, galima nustatyti pagal formulę
h Т = a×T + × , kur (6.4)
h T - dangos susidėvėjimas T metus, mm;
N 1 - eismo intensyvumas pradiniais metais, avt./d.;
K = 1,05-1,07 - koeficientas, atsižvelgiant į judėjimo sudėties pokytį;
q 1 - metinio eismo intensyvumo augimo rodiklis, q 1 >1,0.
Parametrų a ir b reikšmės pateiktos lentelėje. 6.6.
Pastaraisiais metais automobilių judėjimo stabilumui padidinti naudojamos padangos su spygliais ar grandinėmis. Patirtis rodo, kad tai labai padidina kelio dangos susidėvėjimą.
6.6 lentelė
Pastabos. 1. Vidutinės a ir b reikšmės imamos keliams, esantiems vidutinio drėgnumo zonoje (III kelių-klimato zona) ir nutiestiems iš akmens medžiagų, atitinkančių standartų reikalavimus. 2. Kelių su pagerintomis dangomis, esančiomis per didelės drėgmės zonoje (II kelių klimato zona), taikomos viršutinės ribos, o keliams, esantiems sauso klimato zonose (IV ir V kelių klimato zonos), – apatinės ribos. a ir b reikšmių ribos. 3. Keliams su skalda ir žvyru, esantiems per didelės drėgmės zonoje, priimamos apatinės ribos, o sauso klimato vietovėse - viršutinės ribos a ir b. 4. Jei važiuojamosios dalies plotis viršija 7,0 m, tai b reikšmė mažinama 15%, o jei mažesnė nei 6,0 m, tai b didinama 15%.
Sąlyčio su danga momentu kiekvienas smaigalys smogia dideliu greičiu. Spygliukas turi labai mažą masę, tačiau pasikartojantis šių smūgių kartojimas vienoje vietoje prisideda prie viršutinio dangos sluoksnio susilpnėjimo. Iš kontaktinės zonos išeinantis dygliukas turi didesnį abrazyvinį efektą, kai padanga kartu su dygliu slysta dangos paviršiumi, jį nutrindama.
Asfaltbetonio dangų nusidėvėjimo trukmė eksploatuojant padangas su grandinėmis ir spygliais sumažėja 2-3 kartus. Net ant didelio stiprumo liejamo asfaltbetonio dangų Vokietijos greitkeliuose, kuriais juda automobiliai su dygliuotomis padangomis, po 1-2 metų išilgai riedėjimo juostų susidaro iki 10 mm gylio provėžos.
Todėl Rusijos kelių eksploatavimo sąlygomis padangų su spygliais ir sniego grandinių naudojimas viešuosiuose keliuose turėtų būti griežtai ribojamas.
Dangos ribinės būklės nusidėvėjimo atžvilgiu kriterijumi gali būti paimta leistino nusidėvėjimo reikšmė H I: asfaltbetonio dangoms 10-20 mm; skalda ir žvyras, apdorotas organiniais rišikliais - 30-40 mm; skalda iš patvarios skaldos - 40-50 mm, žvyras - 50-60 mm.
Remiantis tuo, kelių priežiūros organizacijos, priimdamos kelius po statybos ar remonto su armatūra, turėtų reikalauti, kad statytojai dangos storis būtų didesnis nei skaičiuojamas iš stiprumo būklės leistino nusidėvėjimo dydžiu, t.y.
h P \u003d h PR + H I, mm, kur (6,5)
h PR - skaičiuojamas dangos storis nuo dangos stiprumo būklės, mm.
Susidėvėjimo matavimas. Metinis cementbetonio, asfaltbetonio ir kitų monolitinių dangų mm dalių susidėvėjimas matuojamas naudojant etalonus, įmontuotus į dangos storį ir nusidėvėjimo matuoklį. Taikant šį nusidėvėjimo matavimo metodą, žalvariniai etaloniniai kaušeliai iš anksto įdedami į dangą. Stiklo apačia yra paviršius, nuo kurio atliekamas skaitymas.
Susidėvėjimas taip pat nustatomas naudojant trapecijos formos plokštes (klases), pagamintas iš kalkakmenio arba minkšto metalo, įkomponuotas į dangą ir kartu su ja nutrintas. Dangų nusidėvėjimui nustatyti gali būti naudojami įvairių tipų elektriniai arba georadariniai prietaisai, kuriais matuojamas sluoksnių storis sluoksniuotose pustarpėse.
Turint duomenis apie faktinį dangos susidėvėjimą ir didžiausią leistiną nusidėvėjimą, nustatomas dangos nusidėvėjimo koeficientas.
Kelių dangų nusidėvėjimas ir jo priežastys [pridėti. v. 29]
Didžiausią įtaką dangų susidėvėjimui turi judančios transporto priemonės. Esant ratui perkeliamai apkrovai, padanga deformuojasi (pav.). Tuo pačiu metu padangos patekimo į sąlyčio zoną su danga vietoje padangoje atsiranda suspaudimas, o išėjimo iš kontakto vietoje – išsiplėtimas. Kelias, kurį nuvažiuoja autobuso taškas kontaktinėje plokštumoje?1 yra mažesnis nei už jo ribų?. Todėl sąlyčio plokštumoje taškas juda didesniu pagreičiu nei jis judėjo prieš liesdamasis su danga. Tuo pačiu metu kampinis greitis a sektoriuose yra praktiškai vienodas. Todėl taškas eina išilgai dangos tam tikro ilgio keliu su slydimu, o ne vienu riedėjimu.
Veikiant šiems padidintiems šlyties įtempiams bėgių kelio plokštumoje, dangos ir automobilio padangos dilimas. Didžiausios tangentinės jėgos ir didžiausias susidėvėjimas atsiranda stabdant transporto priemonę. Dėvėjimasis sunkvežimių judėjimo metu yra maždaug 2 kartus didesnis nei vairuojant automobilius. Kuo didesnis dangos medžiagos stiprumas, tuo mažesnis ir tolygesnis dangos susidėvėjimas per plotį. Ant dangų, pagamintų iš mažo stiprumo medžiagų, dėvėjimosi intensyvumas yra daug didesnis, dažniau susidaro provėžos, duobės. Smulkintam akmeniui vietoj nuosėdinių uolienų naudojant magminės kilmės uolienas, susidėvėjimas sumažėja 60%. Padidinus bitumo kiekį nuo 5 iki 7%, susidėvėjimas sumažėja 50-80%.
Dangos dėvėjimasis važiuojamojoje dalyje ir dangų storis vyksta netolygiai ir ant dangos išilgai riedėjimo juostų susidaro dilimo provėžos, kurių gylis gali svyruoti nuo kelių milimetrų iki 40–50 mm. Tokiose provėžose lietaus metu susidaro nemažas vandens sluoksnis, dėl kurio sumažėja dangos sukibimo ir hidroplanavimo savybės.
Vidutinė nusidėvėjimo vertė visoje aprėpties srityje hav yra.
Nuolatinis ratų smūgis veda prie to, kad pamažu kaupiasi įvairūs defektai, o vėliau – dangos ar viršutinio sluoksnio ardymas.
Dangai susidėvėjus, dangos storis gali būti mažesnis nei reikalaujama. Tokiu atveju dangos paviršiuje susidaro įdubimai, įdubimai, provėžos, įtrūkimai. Žvyruoti miškų ūkio keliai per metus susidėvi 2-7 mm, priklausomai nuo žvyro stiprumo, skalda - 5-8 mm. Vidutinio kalkakmenio ir vienalyčių išdegusių uolienų stambiagriaučių dangos susidėvėjimas yra toks pat kaip ir žvyrkelių. Naudojant katilo šlaką, kevalus, nevienalytes degtas uolienas, susidėvėjimas yra daug didesnis ir plytų skaldos siekia 25, o katilą - iki 50-60 mm. Esant 1 mm nusidėvėjimui, kelio medžiagos nuostoliai 1 km yra tiek kubinių metrų, kiek kelio plotis yra metrų.
Įdubimai ir įdubimai susidaro dėl lokalaus pagrindo grunto stiprumo sumažėjimo, dažniausiai dėl pavasario užmirkimo, o žiemą susidarius spūstims. Nusėdimo susidarymo priežastys – nepakankamas grunto sutankinimas statybų metu ir sunkiasvorių autotraukinių judėjimas, kurio poveikis keliui projektuojant nebuvo apskaičiuotas. Provėžos susidaro ant blogai valcuotų dangų dėl vietinio tankinimo, atsirandančio dėl sistemingo ratų judėjimo vienu takeliu. Veikiant ratų judėjimui, kai apkrova svyruoja ant spyruoklių, paviršiuje atsiranda duobių ir bangelių. Nelygumų atsiradimui įtakos turi ir klimatiniai veiksniai, kurie prisideda prie dangų sanglaudos ir stiprumo silpnėjimo. Taigi dėl prisotinimo drėgmės rudenį ir užšalimo žiemos pradžioje sunaikinami silpnų uolienų akmenys, o tai lemia kelių dangų susilpnėjimą. Kai ratai patenka į važiuojamąją dalį, pastebimas dilimas, gniuždymas, lūžimas, dalelių kirpimas ir net atskirų dalelių išplėšimas bei dangos dekonsolidavimas. Dėl visų veiksnių poveikio kelias palaipsniui niokojamas, jei laiku neatliekamas remontas.
Netvarkingo gruntinio kelio važiuojamoji dalis sudaryta iš to paties grunto kaip ir gruntas, tačiau yra labiau sutankinta eismo. Sausu oru tokia drobė dėvisi intensyviai dulkantis, o lyjant ją nuplauna vanduo, ant paviršiaus, veikiant transporto priemonėms, susidaro provėžos. Keliai, kurių važiuojamoji dalis iš grunto sutvirtinta bet kokiais priedais, taip pat neturi pakankamai atsparumo dilimui, nes ant jų susidaro provėžos ir duobės, nors ir mažiau.
Grunto kelio paviršius išlyginamas greideriais, o jei jų nėra - metaliniais lygintuvais dviejų metalinių briaunų pavidalu, velkamais už mašinos. Vasarą dažnai ir laiku išlyginus purvo kelią galima išlaikyti lygų. Lyginti reikia tuo metu, kai dirva po sudrėkinimo (lietaus) pradeda džiūti, bet vis tiek laisvai nupjaunama ir juda kartu su lygintuvu, prie jos neprilipdama. Šis metodas leidžia pašalinti tik nedidelius nelygumus. Atstatyti skersinį profilį ir naikinti gilias provėžas, duobes, duobes galima tik greideriu. Planavimas ir profiliavimas, greideriu, atliekamas esant sausesniam dirvožemiui, tačiau drėgmės turi pakakti laisvam pjovimui ir judėjimui išilgai greiderio peilio. Įgilinus takelį iki 3-4 cm, kelio dangą patartina planuoti greideriu.
Didelis dulkių kiekis ore sumažina judėjimo greitį ir sukelia transporto priemonių variklių, transmisijų ir važiuoklių susidėvėjimą. Kelių dulkėtumą vasarą galima panaikinti arba gerokai sumažinti dirvos paviršių apdorojant įvairiomis medžiagomis. Veiksmingiausias ir dažniausiai naudojamas kalcio chloridas, kuris pilamas 20-30% tirpalo pavidalu arba paskirstomas miltelių pavidalu. Pirminio apdorojimo metu druskos suvartojama 0,5–1 kg/m 2 , o vėlesniame – 0,2–0,5 kg/m 2 . Dulkių šalinimo laikotarpis 2-2,5 mėn. Geras dulkes šalinantis efektas gaunamas dirvos paviršių apdorojant sulfito-alkoholio bardu iki sulfito-celiuliozės šarmų.
Šarmas preliminariai neutralizuojamas pridedant 0,6 % (masės) kalkių ir pilamas 2-3 l/m 2 greičiu. Apdorotas paviršius tampa kietesnis ir blizgesnis. Su nedideliu lietumi sulfito šarmas ištirpsta, tačiau keliui išdžiūvus vėl kietėja. Jis visiškai išplaunamas tik per ilgalaikį lietų. Sulfito-alkoholio glaistas naudojamas skysto 30% koncentrato pavidalu ir sunaudojamas pirmojo išpilstymo metu 1,5 l/m 2 (po to 1 l/m 2). Miltelių pavidalo nuosėdos išbarstomos 0,5 l / m 2 greičiu. Kaip ir alkoholiniai gėrimai, bardas palaipsniui ištirpsta vandenyje, o dulkių šalinimo poveikis mažėja. Žalia nafta taip pat gali būti naudojama dulkių valymui. Rekomenduojamas naftos išsiliejimo greitis – 2 l/m 2; dulkių šalinimo laikotarpis yra 30-60 dienų.
Žvyruotų dangų priežiūra ir taisymas daugeliu atžvilgių panašus į gruntinių kelių priežiūrą ir taisymą. Veikiant eismui žvyrkeliuose susidaro bangos, šukos, provėžos, duobės. Vadinasi, šiuo atveju pagrindinis darbas yra atkurti dangos lygumą. Pirmasis žvyrkelių profiliavimas ir planavimas atliekamas pavasarį, kai tik danga atšyla 15-20 cm, tada išbarstomas žvyras, kompensuojant susidėvėjimą; tai ypač reikalinga, kai dangos storis yra nepakankamas. Prieš galutinį dangos džiūvimą atliekamas kruopštus profiliavimas, kad būtų pašalintos visos provėžos ir nelygumai. Vasaros metu aprėpties profilis iškreipiamas; jai atkurti žvyro žievė supurenama, o po to profiliuojama greideriu.
Žemiau pateikiamos kelios dažniausiai pasitaikančios problemos ir kaip jas išspręsti.
Dažnai paviršiuje rieda arba iš dangos išsikiša dideli skaldos ar žvyro akmenys. Šis reiškinys pastebimas tais atvejais, kai viršutiniame žvyro medžiagos sluoksnyje yra didelių dalelių - daugiau nei 25-30 mm. Siekiant kovoti su katunu, ant viršaus uždedamas papildomas plonas smulkaus žvyro drabužių sluoksnis, geriausia iš optimalaus mišinio.
Paviršiaus netvarkingumas esant sausam orui rodo, kad žvyre trūksta rišamosios medžiagos, t. y. molio dalelių. Norint kovoti su šiuo reiškiniu, žvyro medžiagos paviršių geriausia palaistyti 3% kalcio chlorido tirpalu, kuris padidina rišlumą ir sumažina dulkėjimą. Taip pat galite nugriebti viršutinį sluoksnį ir į jį įpilti nedidelį priedą (5–7% sluoksnio svorio) priemolio dirvožemio, o tada šlapius žvyro drabužius vėl suvynioti.
Smulkios bangelės ant paviršiaus paprastai rodo smulkių dalelių arba suapvalintos medžiagos perteklių žvyro sluoksnyje. Siekiant kovoti su šiuo reiškiniu, sluoksnį reikia užvirinti ir į žvyrą įberti didesnių (10-20 mm) kampuotų, neapvalių formų dalelių arba nupjauti keteras ir profiliuoti paviršių.
Jei per lietų žvyrkelio paviršius pasidengia plona molio tirpalo plėvele, tai rodo smulkių grunto dalelių perteklių žvyro medžiagoje – dulkėtą ir molį. Šiuo atveju geriausia užvirinti viršutinį sluoksnį ir pridėti šviežiai gesintas arba negesintas kalkes, kurių kiekis sudaro 3% apdorojamo sluoksnio svorio.
Sausos žievės įtrūkimai dažniausiai rodo, kad dangos storis yra nepakankamas autotraukiniams. Todėl būtina didinti žvyro sluoksnio storį. Dideli nuokrypiai ir bangos su pakankamu dangos storiu rodo prastą pylimo sutankinimą arba purvo maišų buvimą pylimo korpuse. Tokiu atveju būtina patikrinti pylimo aukščio virš gruntinio vandens lygio pakankamumą ir drenažo prieinamumą, taip pat papildomai sutankinti dangą valcuojant sunkiais pneumatiniais volais. Jei vėl atsiranda didelis įdubimas ir bangos, pylime reikia padaryti skersinius plyšius, kad jis išdžiūtų, į plyšius pakloti plokštes ir padengti sausa žeme bei atkurti dangą.
Vietinis dangos ardymas susidarant duobėms rodo prastą mišinio maišymąsi, o žvyrkeliuose – prastą žvyro pleištavimą. Šiuo atveju atliekamas lopymas: iš duobių pašalinami nešvarumai ir nugramdomas žvyras ar skalda, prie duobės tvirtinamos permatomos sienelės. Ant dugno klojama grandymo metu gauta medžiaga, o ant viršaus dedamas reikiamos sudėties importinis žvyras. Sutankintos medžiagos sluoksnis duobėje turi būti 1-2 cm virš dangos, atsižvelgiant į vėlesnį papildomą tankinimą.
Žvyruotų dangų dulkės nuvalomos tomis pačiomis medžiagomis kaip ir neasfaltuotiems keliams. Sutvirtinto ir stabilizuoto grunto dangų remontas dažniausiai apsiriboja paviršiaus apdorojimo taisymu. Remonto brigada turi turėti mobilų (prikabinamą) bituminį katilą bitumui pašildyti iki darbinės temperatūros. Sunaikintas paviršiaus apdorojimo sluoksnis subraižomas, pašalinamos dulkės ir nešvarumai; duobė sutepama karštu bitumu 0,5-0,8 l / m 2 greičiu. Išdžiūvus kontaktiniam sluoksniui, vėl pilamas bitumas ir ant jo išbarstoma smulki akmens medžiaga, suformuojant paviršiaus apdorojimo sluoksnį; technologija tokia pati kaip ir naujų sluoksnių statybai.
Sunaikinus grunto cemento ar grunto bitumo sluoksnį, dangos atkarpa nugramdoma ir duobėms plane suteikiama stačiakampė forma, dugnas ir sienos nuvalomos nuo dulkių ir smulkių dalelių ir užpilamos nauju gruntu-cementu arba dirvožemio-bitumo mišinys. Jei dangoje yra grunto cemento arba grunto kalkių, tuomet reikia ant transporto priemonės sumontuotos mobilios betono maišyklės, kad būtų galima paruošti grunto mišinį su cementu ar kalkėmis; susidariusios duobės ir duobės užpilamos mišiniu. Jei yra grunto bitumo, mišinį galima ruošti vietoje, tačiau tokiu atveju bitumui šildyti reikalingas mobilus katilas.
