презентация

1.

Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет
кафедра Технологии строительных материалов и метрологии
Выпускная квалификационная работа
Разработка рекомендаций по оценке качества дорожных
бетонов на стадии исследовательских испытаний
Студент группы СМм(УКП)-2
Амелина Анна Александровна
Научный руководитель
к.т.н., доцент
Ковалева Анна Юрьевна
Санкт-Петербург – 2025

2. Актуальность и перспективы применения цементобетонных дорожных покрытий.

• Цементобетонные покрытия для строительства
дорог испытывают существенные нагрузки,
вызывающие их разрушение, что требует
повышения требований к их долговечности и
прочности.
• Исследовательские испытания способствуют
выявлению
потенциальных
проблем,
связанных
с
характеристиками
цементобетонных покрытий, влияющих на срок
службы покрытия;
• В связи с этим возникает необходимость
систематизации подходов к оценке дорожных
бетонов на ранних этапах и разработка
соответствующих рекомендаций.

3. Цели и задачи исследования

Цель – Разработка рекомендаций по оценке качества дорожных бетонов на
стадии исследовательских испытаний с учетом современных требований и
стандартов
Задачи:
• проанализировать существующие методы оценки качества дорожных
бетонов и нормативную базу, регулирующую свойства бетона и материалов
для его изготовления;
• провести сравнительный анализ требований и методик испытаний бетонов
для дорожных покрытий по различным стандартам;
• выявить наиболее информативные параметры, определяющие качество
бетона на стадии исследовательских испытаний.
• разработать рекомендации по оценке качества бетонов с использованием
полученных данных.

4. Преимущества и недостатки цементобетонных покрытий

преимущества
Высокая прочность и долговечность;
Устойчивость
к
экстремальным
погодным условиям в виде осадков и
температур;
Высокое сцепление поверхности;
Способность выдерживать нагрузки от
большегрузного транспорта;
Низкая деформативность, повышенное
сопротивление к колееобразованию;
Лучше видимость в темное время суток
благодаря светоотражающему эффекту.
недостатки
Первоначальная высокая стоимость
материалов и укладки;
Удлиненный срок ввода в эксплуатацию
в связи с необходимостью строгого
соблюдения технологий изготовления
бетонных смесей, укладки и ухода за
бетоном;
Плохая звукоизоляция из-за высокой
плотности материала;
Не являются ремонтопригодными

5. Влияние внешних факторов

Перепады
температуры через
0 и высокая
влажность.
Использование
шипованных шин
Химические
факторы, включая
противогололёдные
реагенты и
кислотные осадки
Ударные
воздействия в
местах
деформационных
швов

6. Риски при недооценке эксплуатационных факторов

• Снижение прочности и долговечности
покрытия
• Ускоренное разрушение покрытия
• Преждевременный ремонт покрытия
• Рост затрат на обслуживание
• Снижение уровня безопасности
дорожного движения

7. Нормативно – техническая база регулирующая требования к материалам, бетонным смесям и бетонам цементобетонных покрытий.

• ГОСТ 33174-2014 «Дороги автомобильные общего
пользования. Цемент. Технические требования»
• ГОСТ 32824-2014 «Дороги автомобильные общего
пользования. Песок природный. Технические требования»
• ГОСТ 32703–2014 «Дороги автомобильные общего
пользования. Щебень и гравий из горных пород.
Технические требования»
• ГОСТ Р 59300-2021 «Дороги автомобильные общего
пользования. Смеси бетонные для устройства слоёв
оснований и покрытий. Технические условия»
• Р 70363-2022 «Дороги автомобильные общего пользования.
Бетоны для устройства слоев оснований и покрытий.
Методы испытаний»
• ОДМ 218.8.8.001-2020, СТО НОСТРОЙ 2.25.41-2011

8. Исследования совокупного влияния агрессивных факторов на свойства цементобетонных покрытий *

70
61,5
2420
56,2
52,9
52,8
2408
2409
2402
52,4
50,9
2402
2396
2395
2400
49,5
2389
50
2377
2380
40
34,1
30
Mass, g
Compressive strength, MPa
60
63,4
2360
2342
2340
20
2320
10
2300
0
0
150
200
0
freeze-thaw cycles
150
freeze-thaw cycles
28 days of hardening
28 days of hardening
7 days of hardening + 33 cycles of watering and drying
7 days of hardening + 33 cycles of watering and drying
7 days of hardening + 55 cycles of watering and drying
7 days of hardening + 55 cycles of watering and drying
Изменение массы образцов при
испытании на морозостойкость
200
Изменение прочности образцов при
испытании на морозостойкость
Kovaleva, A., Sidorova, A., Pukharenko, Y., Aubakirova, I. (2022). Combined Effect of External Aggressive Factors
on Road Concrete Properties. 2022 International Conference on Engineering Management of Communication
and Technology, EMCTECH 2022 - Proceedings, Vienna, Austria, pp. 1-4. DOI:
10.1109/EMCTECH55220.2022.9934061

9. Разработка рекомендаций по оценке свойств бетонов для дорожных покрытий на стадии исследовательских испытаний

Исследовательские испытания -проводятся для
изучения определенных характеристик свойств
объекта
Цель исследовательских испытаний:
• определение или оценка показателей качества функционирования, испытуемого
объекта в определенных условиях его применения;
• выбор наилучших режимов работы объекта или наилучших характеристик свойств
объекта;
• сравнение множества вариантов реализации объекта при проектировании и
аттестации;
• построение математической модели функционирования объекта (оценка параметров
математической модели);
• отбор существенных факторов, влияющих на показатели качества функционирования
объекта; − выбор вида математической модели объекта.

10. Разработка рекомендаций по оценке свойств бетонов для дорожных покрытий на стадии исследовательских испытаний

1. Определить
все
необходимые
воздействующие
факторы
на
цементобетонное покрытие, учитывая региональность, климат,
интенсивность движения транспорта.
2. Разработать нестандартные подходы к проведению испытаний бетонов
при определении их свойств в соответствии с действующей нормативно технической документацией и результатами современных исследований и
практики эксплуатации, дорог построенных в России
3. При разработке подходов оценки свойств бетонов учитывать:
• Совокупное влияние внешних воздействующих факторов на долговечность
цементобетонных покрытий
• Разрабатывать цикличность воздействующих факторов в процессе
постановки экспериментальной области исследований
• Учитывать влияние пленкообразующих материалов, наносимых на
поверхность свежеуложенной бетонной смеси в конструкцию на свойства
бетонов.

11. Разработка рекомендаций по оценке свойств бетонов для дорожных покрытий на стадии исследовательских испытаний

Пример цикличного проведения исследовательских испытаний по
определению основных свойств бетона.
Этап 1
Этап 2
Производить оценку свойств бетона:
• По прочности на изгиб и сжатие, морозостойкость,
истираемость, водонепроницаемость контрольных
образцов и образцов подвергавшихся попеременному
увлажнению и высушиванию
Производить цикличное
воздействие на бетонные образцы
увлажнения и высушивания после
1,3,7, суток твердения

12. Заключение

• Проведен анализ особенностей строительства и эксплуатации
бетонных дорог в России, влияние внешних факторов на получаемые
характеристики бетона.
• Проанализированы действующие стандарты по бетонным покрытиям
(ГОСТ Р 59300, 70362–70364) и выявлены их преимущества и
ограничения.
• Проанализированы исследования дорожного бетона по методике,
которая учитывает совокупное влияние некоторых факторов.
• Предложены рекомендации по оценке свойств бетона на стадии
исследовательских испытаний, учитывающая воздействия увлажнения,
которые позволят повысить долговечность цементобетонных
покрытий

13.

Спасибо за
внимание!