«вестник вкгту»
жүктеу/скачать 0,72 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- ЭЛЕМЕНТІН ЕСЕПТЕУ ƏДІСТЕМЕСІ
О.А. Красиков ТО «Дорис», г. Алматы А.Х. Желпакова ПТО ТОО «Земстрой», г. Усть-Каменогорск
Что такое «хорошо» и что такое «удовлетворительно» с точки зрения дорожников и автомобилистов? Критерии оценки качества дорог у дорожников и автомобилистов раз- ные. У дорожников - это состояние по конструктивам; наличию волн, ямок в покрытии, просадок и т. д.; качество материалов и, в конечном итоге, срок службы покрытия. Фак-
ISSN 1561-4212. «ВЕСТНИК
ВКГТУ
»
№ 2, 2010. СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА
163
тически оценивается работа дорожников. За рубежом оценивается совокупность свойств, определяющих оптимальное функционирование системы «водитель – автомобиль – доро- га – среда». Начнем с причин преждевременного разрушения дорог. Асфальтобетон - наиболее дорогостоящая часть дорожного покрытия. Его прочность определяется свойствами связанной битумной пленки на зернах асфальтобетонной смеси и в первую очередь созданием на них пленки из твердообразной и структурированных зон, упорядоченных высокомолекулярных компонентов битума. Закон: чем больше суммарная поверхность зерен асфальтобетона (его минеральной части), тем большее количество битума переходит из свободного в связанное состояние, тем прочнее асфальтобетон. В среднем суммарная поверхность асфальтобетона склады- вается из щебня + песок, с поверхностью 7,48 м 2 на килограмм асфальтобетона и мине- рального порошка 40 м 2 /кг, т.е. основная связующая битум часть – минеральный поро- шок. Если нет в асфальтобетонной смеси минерального порошка, то и говорить о качест- ве асфальтобетонной смеси, следовательно, и покрытия из него - абсурд. Основные скелетообразующие асфальтобетон материалы – щебень и гравий. Гравий, очевидно, еще не один год будет в ВКО (КНМ и другие) основным материалом для ас- фальтобетона, хотя имеет ряд крупных недостатков: слабое (нередко плохое) сцепление с битумом; загрязненность; неоднородность по гранулометрическому и минеральному со- ставу, а при содержании кремния более 25 % вообще непригоден. При использовании гравия в асфальтобетоне приходится мириться с сокращением срока службы покрытия на 10 – 15 %. Меры, направленные на повышение качества ас- фальтобетона: наличие одного постоянного карьера (пример: речной, КНМ в г. Усть- Каменогорске) с преимущественно крупным гравием и преобладанием в его минераль- ной части основных горных пород. У щебня, полученного при дроблении горных пород основной группы, отсутствуют те недостатки, которые имеет щебень из гравия. Асфаль- тобетон, сделанный из щебня горных пород, высоко ценится дорожниками, т.к. отличает- ся хорошей сдвигоустойчивостью: в 2 - 5 раз больше, чем у асфальтобетона на гравии, срок службы покрытия увеличивается на 12 %. Переход на щебень из массивных горных пород – веление времени. Надо отметить, щебень (пос. Молодежный) при всех положительных параметрах имеет один недостаток – кислый. Другие аспекты качества: 1. Однородность. Высокая однородность компонентов дорожных одежд и земляного полотна, однородность технологий на всех участках строительства – непременное усло- вие качества дорог. Общего нормативного показателя однородности не существует, да и не может существовать, поскольку зависит от конкретных условий каждого региона, от его отдельных районов, технологии работ. В исследованиях ряда авторов, в т.ч. из быв- шего СССР, за показатель однородности приняты коэффициенты вариации. Значимость однородности очень велика, интересные данные приводятся в работах А.В. Руденского по надежности дорожной одежды (Н) и относительным суммарным приведенным расходам (О) в зависимости от коэффициента вариации модуля упругости дорожной одежды (К): – «Удовлетворительно»: К = 0,30; Н = 0,84; О = 1,30. – «Хорошо»: К = 0,1; Н = 0,99; О = 0,70. Надежность дороги существенно повышается (до 20 %), снижаются затраты на экс- плуатацию почти в 2 раза. Значение параметров однородности, возможно, определить СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА ISSN 1561-4212. «ВЕСТНИК
ВКГТУ
»
№ 2, 2010.
164 только по результатам лабораторных испытаний. С чего начать? Определение коэффициента вариации, их пределов требует продолжи- тельного времени и большого числа наблюдений за участком дорог (3–5 лет). Начать следует со статистического контроля качества материалов по С.Ю. Рокасу, с определения доверительных границ (интервалов) качества. Введение статистического контроля, с одной стороны, позволит оценить качество ра- боты (именно качество работы) и явится критерием конкурса на производство работ, с другой – дисциплинирует подрядчика. Начать можно сегодня на основе данных лабора- торий. Кстати, анализ по статистическому контролю может прояснить данные по качест- ву работ, уже выполненных в 2005 – 2006 годах.
изводство работ и гарантирует соревновательное качество продукции, которую произво- дитель обязуется соблюдать, используя качественные исходные материалы и технологию собственного производства работ. Дорожная продукция на любой из стадий производства работ характеризуется необра- тимым процессом, не поддается переработке. В то же время возможно подготовить асфальтобетон, например соответствующий всем показателям ГОСТа по гранулометрии и физико-механическим характеристикам, разрушающийся через короткое время, если не соблюдено хотя бы одно из требований к исходным материалам. Как добиться однородности минеральной составляющей асфаль- тобетона? Информацию об исходных материалах обязательно нужно включать в серти- фикат. В сертификат дорожной продукции необходимо включать сведения, в которых подрядчик гарантирует не только соответствие продукции ГОСТу, но и доверительные пределы качества, соответствующие требованиям стандартов. 3. Лицензирование. Здесь только один вопрос: «Учитываются ли технологические ас- пекты, наличие и обеспечение качественных исходных материалов, доверительная дос- товерность управления качеством?» Пример. Во время строительства взлетно-посадочной полосы Усть-Каменогорского аэропорта было проведено обследование всех АБЗ города, выяснилось, только АБЗ Гор- дорстроя (ныне ТОО «Земстрой») имел достаточную технологическую оснащенность, достаточный уровень контроля качества для выпуска асфальтобетонной смеси. Говорить сегодня о технологической оснащенности АБЗ в районах не имеет смысла, за исключе- нием некоторых: АБЗ ТОО «Ремдор» и АБЗ ТОО «Катон-Карагайского ПДУ».
следовало бы с него и начать. Это самый больной вопрос, без решения которого говорить о качестве дорог - что «сотрясать воздух». Признано и у нас, и за рубежом, что контроль качества, осуществляемый собственной лабораторией заказчика, мало эффективен и обычно направлен на удаление заметных дефектов. Это во-первых. Второе: необходим постоянный, повседневный контроль качества. Как правило, он и у нас, и за рубежом, возлагается на подрядчика и его лабораторную службу. Стоимость оборудования такой лаборатории составляет от сотен тысяч до миллионов тенге, сумма для подрядчика в настоящее время обременительная. Выход можно найти в создании зо- нальных лабораторий на крупных асфальтобетонных заводах, как это принято в ФРГ и ряде других стран Европы. Подчиняться такие лаборатории должны оперативно, на основе 3-сторонних догово- ров (заказчик, подрядчик, зональная лаборатория), независимой областной лаборатории. ISSN 1561-4212. «ВЕСТНИК
ВКГТУ
»
№ 2, 2010. СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА
165
За прототип областных лабораторий рекомендуем принять французские региональные лаборатории, своего рода областные «инспекции автодорог». Обязанности региональных «инспекций» составляют: 50 % деятельности – контроль технологических процессов качества материалов и приемка работ, 25 % - надзор за ла- бораторией подрядчика и 25 % направлены на фундаментальные и прикладные исследо- вания.
В свою очередь, деятельность независимой областной лаборатории должна проверять- ся Архстройконтролем. На долю мелких подрядчиков остается текущий контроль технологии работ с исполь- зованием более дешевых экспресс-методов. К оценке качества дороги. В начале статьи упоминалось о различии оценки качества дорог дорожниками и водителями. Анализируя различия, нужно отметить, что и те и дру- гие по-своему правы – необходим комплексный подход к оценке с приоритетом системы: водитель – автомобиль – дорога – среда. Поясняем: пусть дорога построена из современнейших материалов с использованием новейших технологий, способна нести нагрузку, на порядок превышающую нормы, без комочек, ям и других проблем, но если показатель ровности по толчкомеру более 130 см/км, то дорога подлежит ремонту. Максимально допустимая скорость на такой дороге при условии сохранности грузов, автомобиля, создания комфортных условий для пассажиров и водителя ниже 25 км/час (справочник «Ремонт и содержание автодорог», М., 1989, та. 3.12). 130 см/км – это подскок колеса 26 раз по 5 см. Закономерен вопрос: а нужно ли? Нуж- но. Такие показатели толчкомера дисциплинируют уже не только подрядчика, но и за- казчика. Однако такая оценка возможна только в редких случаях. И последнее: компьютеризация, программы к компьютеру и связь всех лабораторий с областной – это не менее важный аспект, чем изложенное выше.
Список
литературы
Асматулаев
Б
А . Современные технологии
и
материалы
для реабилитации
дорожных
одежд
автомобильных
дорог
/ Б . А . Асматулаев , И . Н . Косенко , Р . Б . Асматулаев / Материалы
III
Междунар . науч .- техн
. конф
. – СПб
., 2001. - С . 18-19. 2.
Красиков О . А . Мониторинг ремонта
автомобильных
дорог
. – Алматы
, 2005. 3.
Нугуманов
Н . С . О
некоторых вопросах
реконструкции
строительства и
капитального
ремонта автомобильных
дорог
в
Республике
Казахстан // Вестник
. – 2009. - № 3. – С . 111-116.
Получено
9.04.10
УДК 699.841 Б.К. Құмар Қ.И. Сəтбаев атындағы ҚазҰТУ, Алматы қ.
Сейсмикалық жүктеме кезіндегі деформацияланып сығылған жəне созылған арма- тураның бірізгіленген қисықтығының байланысы өрнектелген. Сол себепті темірбетон құралымдарының есептеу əдістемесі деформацияланған бөлшектің қисықтығына байла- СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА ISSN 1561-4212. «ВЕСТНИК
ВКГТУ
»
№ 2, 2010.
166 нысты анықталынады. Мұндай деформацияланған арматуралардың қисықтығын анықтау тəсілдері берілген. Олардың біріктірілген сызбасы 1-суретте көрсетілген.
а ə 1-сурет. Созылған арматурадағы кернеулер мен деформациялар арасындағы байланыс қисықтығы: а – орташа беріктікті арматураларда; ə – жоғары беріктікті арматураларда
Сейсмикалық жүктеме əсерін есепке алумен сығылған темірбетон құралымдарындағы бойлық арматураларды əртүрлі үрдісте: олардың біршама бөлігін кернелген, ал қалған бөлігін кернелмеген жағдайда қарастырамыз. Міне, осы ерекшелік құралымның бойлық аралығында, олардың ішкі күштеулеріне сəйкес эпюрінде кернелмеген арматураның үзілуіне жол бермейді, яғни соңғы нəтижесінде болат шығынын төмендетуге мүмкіндік тудыратын мақсатқа жетелейді [3]. Бұл құралымдардың алдын ала кернелген дəстүрлі түрден айырмашылығы ерекше маңызды, əсіресе жерсілкінісі аймағындағы құрылыс кезіндегі жоғары икемділікті жəне энергиясіңірімділік қабілеттілікті игереді. Аралас арматураланған құралымдарда мұндай игілік бетонның сығу кернеуі кішіреюінің, қысқамерзімді жəне ұзақ аққыштығының төмендеуінің арқасында іске асады. Сондай-ақ бетонның класын, оның жеткізу беріктігін төмендетуге, арматуралар жұмысын жеңілдетуге мүмкіндік тудырады. Мұның бəрі темірбетон құралымдарын дайындау кезіндегі еңбексыйымдылығын жəне технологиялық қуаткөлемділігін төмендетуге септігін тигізеді [4]. Əртүрлі арматураланған темірбетон бөлшектерін есептеу үшін алдын ала кернелген мен кернелмейтін арматуралардың σ s – ε s байланысын аса дəлдікпен орналастыру қажет. Бұл ішкі күштелуден туындайтын арматуралар деформацияларын қамтамасыз етеді. Бұған жуық əдістемелік «Жетекшілікте» Α sp алдын ала кернелген арматураның қима ау- данын барлық арматура ауданымен Α sp
+ Α s ауыстыруды ұсынады. Алдын ала кернелген, соңғы жағдайда орталандырылған теңдеу пайдаланылған. σ sp,m =
+ s sp sp A A A σ sp .
(1)
Бұл жағдайда кəдімгі қарапайым əдіс бойынша барлық арматура алдын ала кернел- генге ұқсас σ sp,m
мəнін көрсетеді. Яғни осы əдісте аралас арматураланған темірбетондағы беріктіктің есептік мəнінен тəжірибелі қиратушы моменті 13-16 %-ға артатынын аңғартады. Демек, алдын ала кернелудің жоғары деңгейі ξ ≥ 0,5 ξ R кезінде бөлшектің көтергіштік қабілеттілігі артады. ISSN 1561-4212. «ВЕСТНИК
ВКГТУ
»
№ 2, 2010. СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА
167
Зерттеудегі тағы бір есептеу əдісі берілген бөлшектегі бетонның ξ R сығылған аймақтағы шекті жағдайы екі арматурада сəйкес екенін көрсетеді. Оның əрқайсысында σ SR мен γ s6 -ның мəндері анықталынады [5, 6]. Одан кейінгі теңдеуде R sp ·γ s6 жəне R s · γ s6
қолданылады. Бұл əдісте негізінен екі арматураның да аққыштық шегіне жеткен жағдайды ескерілген. Жəне арматурадағы кернеу аса дəлдікті көрсетпейді. Аралас арматураланған темірбетон бөлшектеріндегі есептеу əдісінде [7] алдын ала кернелген мен кернелмеген арматуралардың біріккен σ s - ε s сызбасының талданған сəйкестігін арматура шыбығының (стержень) ξ≤ ξ R байланыстырылған кернеулер жағдайында қолданады (2-сурет).
2-сурет. Жоғары беріктікті болат арматураның алдын ала кернелген кезіндегі созылу сызбасы жəне механикалық сипаттамаларының өзгеруі: 1 – жұмыстық сызба; 2 – алдын ала кернелгеннен кейінгі түрі
aξ (γ s6 ) коэффициенті есепке алынған. Бірақ бұл текшелік теңдеу болғандықтан, есептеу əдісін күрделендіре түседі. ҚМжЕ 2.03.01-84* бойынша [8] арматураның деформацияланған сызбасы σ s - ε
s үш түзу сызық күйінде: 0-ден σ el -ге дейін; σ el (β · σ
0.2 )-ден σ
0.2 -ге дейін жəне σ 0.2
-ден σ u -ге дейін бейнеленген. Бірінші бөлікте кернеулер мен сығылған аймақтың биіктігі арасындағы байланыстылық төмендегіше қабылданған:
s = sp σ ξ ω ω + − − ) 1 ( 1 , 1 1 400 , (2) мұндағы σ sp
– алдын ала кернелген арматураның шығынын есептегендегі мəні; ω – бе- тонның сығылған аймағының сипаттамасы, ол мына өрнекте қабылданады: ω=α-0,008·R b
мұндағы α – бетон үшін қолданылатын коэффициент (ауыр бетон үшін – 0,85; жеңіл бе- тонда – 0,8). СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА ISSN 1561-4212. «ВЕСТНИК
ВКГТУ
»
№ 2, 2010.
168 Екінші түзу сызығындағы мəндердің байланыстылығы σ s =β+(1-β)· R el el ξ − ξ ξ − ξ , (4) мұндағы β – арматураны тарту кезіндегі серпімділік шегін есептеумен алатын коэффи- циент, [3,4] ұсынысы бойынша, ол β=0,5 8 , 0 4 , 0 2 . 0 ≥ + σ σ
, (5) ξ R – бөлшектегі салыстырмалы сығылған аймағының шектік мəні, ол мына өрнек бойын- ша алынады: ξ R = ) 1 , 1 1 ( 400 1 ω σ ω − + SR , (6) мұндағы σ SR – арматурадағы шартты серпімді кернеу: σ SR =σ 0,2 +400-σ
sp -∆σ
sp . (7) Арматурадағы пластикалық деформациядан болатын алдын ала кернелу шығындарының ∆σ sp кернеуі алдын ала кернелген ε sp,pl мен (
s Ε σ 1 )
кернелген кезді ұстау кезінде болады. Бұл нормалық əдебиетте беріктігі жоғары шыбықты арматурадағы алдын ала кернелген шығындар болаттың пластикалық деформацияларынан мөлшермен төмендегіше анықталады.
∆σ sp
=1500· 0 1200 2 , 0 ≥ − σ σ sp . (8)
σ
>σ 0,2
(үшінші түзу сызбада) кезінде арматурадағы кернеу мөлшерлік γ s6 · σ 0,2 –ге тең. γ s6
өрнекпен табылады: γ s6 =η-(η-1)(2· 1 − ξ ξ R )≤η , (9) арматураның А-IV класы үшін η = 1,2; А-VІ класы үшін η = 1,1 жəне беріктігі жоғары арматураның басқа түрлері үшін η = 1,15-ке тең. Сызбадағы қисықтықтың σ s - ε s жуықтатылған шамасы алынады. Яғни барынша талданған байланыстырғыштық арматураның серпімділік шегінде есепке алынады. Бұл темірбетон құралымдар бойынша нормалық ЕКБ-ФИП үлгі-Кодексінде арматураның де- формациясы мен кернеуі арасындағы мына байланыстырғыш күйінде σ s >0,7σ 0,2 алынған: ε s = 5 2 , 0 5 7 , 0 823 , 0 10 2 − − ⋅ σ σ σ s s , (10) ал [6] зерттеуінде мына өрнек келтірілген: ε s =
Ε σ
s m( η σ σ − 2 , 0 s ) 3 , (11) мұндағы m жəне η – арматура кластарына байланысты алынатын коэффициенттер. [6,7] еңбектерінде σ s - ε s байланысы былайша келтірілген |