Снижение шума от дорожно-транспортного движения
Измерение уровня транспортного шума, его определение и оценка при взаимодействии покрышки и покрытия дороги. Генерация шума качения, экспериментальное изучение акустических свойств дорожного покрытия. Эксплуатационные свойства пористого асфальтобетона.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.06.2009 |
| Размер файла | 78,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
На участках с интенсивным тяжелым движением и самоочищающим эффектом за счет высасывания воды и грязи из пор покрытия под действием покрышек, снижение пористости наблюдается 1 20% до 16% в первые 28 месяцев эксплуатации покрытия.
В последующий период содержание пустот стабилизируется на уровне 15%.
Соответственную эволюцию претерпевает и звукопоглощение покрытием.
В любом случае, звукопоглощающие свойства пористого асфальтобетона являются выше по сравнению с обычным за счет наличия внутри смеси "непроизводительных" воздушных пустот, куда не может попасть грязь, и которые продолжают выполнять свою функцию.
6.1.5 Содержание пористого асфальтобетона
Практика показывает, чем менее интенсивно движение, чем оно легче, чем ниже скорости движения, тем быстрее засоряется пористый асфальтобетон.
Существуют два типа содержания пористого асфальтобетона:
промывка пористого асфальта водой под давлением чтобы сохранить высокую всасывающую способность асфальта. Требуется специальная техники и расчетные интервалы для проведения промывки.
проведение регенерации слоя износа для восстановления первоначальных свойств.
Метод регенерации может применяться к концу эксплуатационного периода пористого асфальтобетона
6.1.5.1 Зимнее содержание покрытия из пористого асфальтобетона
Из-за присутствия воздушных пустот слой пористого асфальта имеет более низкую теплопроводность, чем слой из классического асфальтобетона. В результате поведение поверхности покрытия имеет отличия при погодных условиях с резкой сменой температур. Мороз и образование льда не особенно увеличивается, но лед появляется раньше и остается дольше, чем на поверхности слоя из классического асфальтобетона. Разница в температуре покрытия по сравнению с обычными асфальтобетонами составляет +/- 2 ОС.
На сухом покрытии при температуре около 0 замерзание, в первую очередь, наблюдается по следу колес транспортного движения.
На мокром покрытии, лед формируется в виде более тонких пленок, чем на обычных покрытиях.
Снег проникает в поры и уплотняется колесами транспорта. Покрытие будет дольше оставаться белым, но это не обязательно означает снижение сопротивляемости заносу, поскольку контакт осуществляется между покрышкой и выступающим каменным заполнителем.
Поэтому график зимнего содержания и использования химических противогололедных продуктов требует учета специфики поведения пористых асфальтобетонов зимой.
В этом случае следует помнить, что преимущества пористых асфальтобетонов при дождливой погоде и шумопоглощающие свойства перевешивают незначительные изменения в привычках зимнего содержания дорог.
Статистика: 2% ДТП со смертельным исходом случаются из-за гололеда и 20% из-за мокрого покрытия.
7. ОБЗОР IV. Вклад нефтяной промышленности в снижение транспортного шума
Вклад нефтяной промышленности в снижение транспортного шума заключается в разработке подходящего состава вяжущего для пористого асфальтобетона.
Производители битумов, в последние годы, сфокусировали свои исследования на изучении взаимодействия между частицами каменного заполнителя и вяжущим с целью получения подходящего материала, удовлетворяющего повышенным требованиям.
7.1 Основные проблемы
Главными областями исследований являются следующие:
как предотвратить уплотнение асфальтобетона под воздействием движения тяжелых транспортных средств
как уменьшить засорение пор, связанное с износом дорожного покрытия
как предотвратить отслаивание вяжущего от поверхности каменного заполнителя при транспортировке смеси от места приготовления смеси до строительной площадки
как предотвратить отслаивание вяжущего от поверхности каменного заполнителя при эксплуатации покрытия.
Проверка каждого из этих факторов обусловливает основные свойства вяжущего и его оптимального содержания в смеси.
7.1.1 Уплотнение
Для пористых асфальтобетонов, проектный состав имеет критическое значение для обеспечения высоких эксплуатационных качеств. Однако, даже при хороших проектных характеристиках, уплотнение под воздействием нагрузок от движения тяжелых транспортных средств неизбежно и приводит к увеличению деформации вяжущего.
Если нагрузку убрать, деформированный участок восстанавливается как следствие эластичности вяжущего. Для обычных вяжущих (чистый битум с недостаточной эластичностью), чем выше интенсивность движения тяжелых транспортных средств, тем быстрее происходит уплотнение слоя износа.
Эластичность битума снижается с повышением температуры (практически для всех битумов), поэтому, уплотнение увеличивается с повышением температуры.
Использование высокоэластичного вяжущего уменьшает чувствительность пористого асфальтобетона к уплотняющему воздействию транспортного движения, увеличивая долговечность покрытия.
Способность к уплотнению пористого асфальтобетона снижают добавкой полимер-модифицированных битумов, увеличивающих жесткость вяжущего и тем самым снижающих его текучесть при высоких температурах.
7.1.2 Загрязнение пор
Наиболее общей проблемой пористого асфальтобетона является очень быстрое загрязнение пор транспортным мусором, таким как:
резина от покрышек,
листья, пыль, почва,
выкрашивающиеся частицы каменного заполнителя и другие продукты износа дорожного покрытия.
По мнению некоторых дорожных властей, наиболее эффективным решением является проектирование смеси с очень высокой пористостью, обеспеченной еще большим количеством пустот, чем 20%. Смесь такого состава менее подвержена проникновению транспортного мусора.
Однако, чем больше пористость смеси, тем больше требований предъявляется к вяжущему в отношении поверхностного обволакивания каменного заполнителя и сопротивления уплотнению. Большее количество воздуха в смеси также способствует старению вяжущего. Необходимо, чтобы скорость старения вяжущего была сведена до минимума.
На дорогах с высокой интенсивностью движения тяжелого транспорта, воздействие покрышек вызывает эффект самоочищения слоя износа от транспортного мусора, тем самым сохраняя дренирующую способность асфальтобетона.
Пористая асфальтобетонная смесь подходящего состава, уложенная на главных дорогах или автомагистралях, будет сохранять дренирующую способность, по крайней мере, 7-8 лет до критического уплотнения и загрязнения пустот. Следует также заметить, что на обеспечение шумопоглощающего эффекта потеря водоотводящих свойств из-за загрязнения пустот не оказывает особого влияния.
Пример
Некоторые покрытия во Франции из пористого асфальтобетона имеют пористость 10-12 % (имея неудовлетворительную дренирующую способность), но при этом обеспечивают удовлетворительное снижение шума от контакта покрытие/покрышка.
7.1.3 Старение
Старение пористого асфальтобетона связано с окислением вяжущего. Поскольку пористый асфальтобетон имеет высокое содержание пустот, большая поверхность подвержена воздействию воздуха. Следствием этого является быстрое старение вяжущего. Когезия стареющего битума уменьшается, что приводит к потере сцепления вяжущего и зерен каменного заполнителя. Существует два потенциальных решения этой проблемы:
использовать вяжущее, мало подверженное окислению
обеспечить большую толщину битумной пленки вокруг каменного заполнителя для уменьшения площади контакта с воздухом. Однако, увеличение толщины пленки влечет за собой другие проблемы:
чрезмерное дренирование (стекание) вяжущего от каменного заполнителя во время транспортировки асфальтобетона до места укладки (когда смесь теряет однородность)
более быстрое уплотнение под действием транспорта, поскольку толстая пленка является более текучей в вязком состоянии. Особенно это касается вяжущих, в которых отсутствуют эластомерные добавки.
Таким образом, для избежания этих проблем, большое значение имеет правильный подбор вяжущего.
7.1.4 Дренирование вяжущего
Дренирование вяжущего - наиболее распространенная проблема пористого асфальтобетона. Во время транспортировки, если количество вяжущего в смеси превышает норму (в зависимости от вязкости вяжущего), некоторое его количество будет дренироваться (стекать) от каменного заполнителя, сверху вниз, на дно грузовика (этот процесс носит название "сегрегация" (разделение)).
Вследствие этого, когда уложенная на месте смесь остынет, окажется, что содержание вяжущего в некоторых областях объема смеси очень низкое.
В результате - быстрое старение вяжущего в этих областях и, недостаточная когезия из-за уменьшения толщины слоя обволакивания каменного заполнителя.
Некоторые лаборатории (например, лаборатория TRRL в Великобритании) разработали тесты по дренированию вяжущего с целью оптимизации содержания вяжущего в смеси. Очень эффективной мерой по снижению дренирования вяжущего является повышение его вязкости при температуре транспортировки за счет использования модифицирующих добавок, таких как: эластомеры, полимеры или растительные волокна. Чистым эффектом от увеличения вязкости битума при высоких температурах будет:
уменьшение дренирования вяжущего от каменного заполнителя
обеспечение требуемой толщины битумной пленки и высокой когезии с каменным заполнителем
Оба эти результата приводят к увеличению продолжительности срока службы пористого асфальтобетона.
7.1.5 Расслоение
Вследствие увеличения площади контакта обработанного вяжущим каменного заполнителя с водой (в пористом асфальтобетоне), происходит отслоение вяжущего от поверхности каменного заполнителя. Эта проблема особенно характерна для районов с повышенной влажностью. Очень важно обеспечивать долговременную адгезию вяжущего с каменным заполнителем. В этой связи эффективным решением является применение специальных добавок, увеличивающих адгезию и, тем самым, повышающих эксплуатационный срок службы. Для увеличения адгезии чаще всего используют гашеную известь (минеральный порошок).
7.2 Эксплуатационные свойства пористого асфальтобетона
Большое внимание уделяется таким специфическим свойствам вяжущего для пористого асфальтобетона как реология, старение и адгезия.
Многие решения по вышеуказанным проблемам предложены нефтяной промышленностью и включают в себя: использование битумов обычного состава, полимер-модифицированных битумов и битумов, содержащих органические и минеральные добавки. Но ни одно из предложенных решений не является универсальным. Это может быть связано с комплексностью проблемы, включающей в себя два главных фактора:
Во-первых, широкая область применения таких покрытий (от городских дорог с преобладающей интенсивностью движения легкого транспорта до европейских автомагистралей с движением тяжелых контейнеровозов)
Во-вторых, широкий спектр климатических условий Европы
7.2.1 Основные важные характеристики вяжущего для пористого асфальтобетона
Для обеспечения удовлетворительного срока службы пористого асфальтобетона, вяжущее должно полностью удовлетворять определенным критериям.
7.2.1.1 Реология
Очевидно, что реология вяжущего представляет собой первостепенную важность. Требуется вяжущее, которое не будет дренироваться от каменного заполнителя при транспортировке, обеспечит удобоукладываемость смеси и эксплуатационные свойства в широком диапазоне температур окружающей среды.
Очевидно, что эти реологические требования более актуальны в странах и регионах, где диапазон температур очень широк.
В этом случае вяжущее должно обладать:
высокой сопротивляемостью уплотнению при высоких температурах летом
низкой хрупкостью при низких температурах зимой.
В районах, где диапазон колебания температур широк, хорошо зарекомендовали себя вяжущие на основе модифицированных битумов, обладающих хорошими пластичными свойствами и пониженной восприимчивостью к перепадам температур.
Реологические свойства обычных битумов определяются следующими измерениями:
Пенетрация при 25 ОС
Точка размягчения, определяемая по методу “кольцо и шар”
Вязкость при различных температурах
Хотя эти тесты довольно точно позволяют определить реологические свойства обычных битумов, они не могут с абсолютной точностью определить свойства пластичных битумов (с эластомерными добавками).
Реологические характеристики этих вяжущих при температуре окружающей среды не могут быть описаны с помощью традиционных тестов по определению пенетрации и точки размягчения.
7.2.1.2 Адгезия
Вяжущее в пористом асфальтобетоне должно обеспечивать хорошую адгезию с каменным заполнителем в течение всего срока службы покрытия, для сохранения его эксплуатационных качеств при любых условиях (влажности, перепадах температур).
Для обеспечения лучшей адгезии необходимо использовать специальные добавки для улучшения влагостойкости, поверхностно-активные вещества (ПАВ), полимер-модифицированные добавки.
Существует много тестов для измерения адгезии вяжущего по отношению к каменному заполнителю. При воспроизведении результатов тестов важным фактором является характеристика поверхности каменного заполнителя. Поэтому при проведении испытаний необходимо подобрать “стандартный” каменный материал. Выбор “стандартного” каменного материала затруднен из-за большого разнообразия образцов с различными поверхностными характеристиками, даже из одного карьера. В качестве решения предложено провести серию тестов с использованием стандартного вяжущего но разных образцов каменного заполнителя, с последующей корреляцией результатов.
7.2.1.3 Старение
Быстрое старение вяжущего является специфической для пористого асфальтобетона проблемой. Для решения этой проблемы предлагается использовать анти-окислители. По мнению некоторых специалистов, использование утилизированных автомобильных покрышек в качестве добавок к вяжущему обеспечиваем замедление процесса старения, поскольку резина сама по себе является анти-окислителем. Кроме того, срок службы покрытия можно увеличить за счет увеличения толщины битумной пленки, обволакивающей каменный заполнитель.
В США существует иное мнение по поводу использования резиновой крошки от отработанных покрышек, сформировавшееся по данным наблюдений за участками дорог с добавкой резины.
Наличие резины в составе смеси не позволяет повторно использовать (регенерировать) уложенную асфальтобетонную смесь и поэтому приводит к дополнительным издержкам в процессе содержания дорог.
Степень старения битума обычно оценивается по изменениям их свойств проведением специальных тестов: RTFOT , TFOT, DIN.
Все эти методы позволяют определить изменения в свойствах битума для случаев, когда битум добавляется к очень горячему каменному заполнителю в асфальтобетонной установке, но не для случая, когда он пролежит уже несколько лет в покрытии.
Учитывая, что в пористом асфальтобетона очень большая часть поверхности открыта для проникновения воздуха, очень важное значение имеет феномен старения в процессе эксплуатации. К сожалению, для изучения этого процесса пока еще не существует подходящих тестов.
7.2.2 Спецификации
В настоящее время не существует универсального соглашения на спецификации вяжущего для пористого асфальтобетона. В большинстве стран, где используется пористый асфальтобетон, применяются традиционные тесты по испытанию битумов, которые, к сожалению, не позволяют адекватно определить важные эксплуатационные критерии, необходимые для выбора вяжущего для пористого асфальтобетона. Однако установлено, что любые спецификации для вяжущего в пористом асфальтобетоне должны включать в себя тесты на измерение реологических свойств, адгезии и старения, а также тест по сохранению стабильности. Для вяжущих, пластичные свойства которых имеют большое значение для характеристики способности к уплотнению, обязательным должен быть тест на определение пластичности (испытание проводиться на дуктилометре).
В настоящее время, вопрос спецификации для битумных вяжущих, включая вяжущие, используемые в пористом асфальтобетоне, решается Комитетом TC19 SCI. Ожидается, что будут даны конкретные рекомендации для Европейских спецификаций битумов, и некоторые из них окажутся подходящими для использования с пористыми асфальтобетонами.
Подобные документы
Обстоятельства дорожно-транспортного происшествия (ДТП). Характеристика скорости движения транспортных средств, состояние дорожного покрытия в момент аварии. Технико-эксплуатационные параметры, расчетная схема ДТП, нарушение правил дорожного движения.
контрольная работа [41,0 K], добавлен 10.12.2012Влияние различных эксплуатационных свойств дороги на безопасность движения. Ровность дороги и безопасность движения на ней. Виды деформаций и разрушений дорожного покрытия. Контроль ровности покрытия, ремонтные работы по повышению ровности дорог.
реферат [40,9 K], добавлен 17.02.2011Требования, предъявляемые к участкам для проведения измерений. Определение ровности дорожного покрытия с помощью 3-метровой рейки. Виды асфальтобетонных и монолитных бетонных покрытий. Определение коэффициента сцепления покрытия автомобильной дороги.
лабораторная работа [63,4 K], добавлен 26.01.2011Определение интенсивности движения и состава транспортного потока на перегонах улиц Тулы. Схема исследуемого участка улично-дорожной сети. Оценка внутричасовой неравномерности движения и уровня загрузки дороги. Анализ сложности и опасности перекрестка.
курсовая работа [538,1 K], добавлен 28.04.2012Функциональные свойства автомобиля, определяющие эффективность его работы в реальных условиях эксплуатации. Характер протекания процесса сжатия, величина теплообмена в двигателях. Источники и излучатели шума двигателя, основные способы его снижения.
контрольная работа [488,5 K], добавлен 22.01.2012Динамика аварийности в Республике Абхазия на примере подъезда к городу Сухуми. Характеристика участка автомобильной дороги. Интенсивность движения и состав транспортного потока. Расследование дорожно-транспортных происшествий, проведение экспертизы.
дипломная работа [679,1 K], добавлен 01.05.2015Водитель как главная фигура в обеспечении дорожного движения. Зависимость от человеческих факторов, формируемых культурой каждого индивида. Культура поведения на дороге, правила этикета. Классификация причин дорожно-транспортного происшествия, статистика.
контрольная работа [446,2 K], добавлен 08.01.2014Исследование интенсивности движения и состава транспортного потока в городе. Совершенствование организации дорожного движения в г. Слуцке, предусматривающее устройство светофорного объекта. Целесообразность разработанных мероприятий, срок их окупаемости.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 17.06.2016Анализ проблем безопасности движения, связанных с наездами на пешеходов. Расчет скорости движения транспортного средства перед началом торможения. Определение величины остановочного пути. Расчет своевременности принятия водителем мер к снижению скорости.
курсовая работа [128,1 K], добавлен 07.08.2013Количественный, качественный, топографический и очаговый анализ аварийности в Партизанском районе г. Минск. Исследование интенсивности движения и транспортного потока. Анализ организации дорожного движения на участке и предложения по ее совершенствованию.
дипломная работа [777,4 K], добавлен 17.06.2016
