Усенбаев Б, .Капарова А.

Таразский государственный университет им. М.Х. Дулати, Казахстан

ИССЛЕДОВАНИЕ ШПОНОЧНЫХ ШВОВ ЖЕСТКИХ ПОКРЫТИЙ ДОРОГ

Работа жестких дорожных покрытий при действии концентрированной нагрузки очень сложна, а это в свою очередь приводит к использованию приближенных приемов оценки прочности, опирающихся на экспериментальные данные.

Фактическое конструктивное решение в жестких покрытиях дорог (ЖПД) предполагает передачу нагрузок блокированных швами элементов через анкерную арматуру [1].

Способ создания шпунтового стыкового соединения в поперечных швах осуществляется следующим образом: на подготовленное основание устанавливают неизвлекаемые круглые стержни - шпунтообразователи[2](см.Фото.1)

Фото.1. Образцы с неизвлекаемыми круглыми стержнями – шпунтообразователями

Образцы для испытания приготовлены в осенний период 2013 года. Приобритение бетоном прочности происходила в естественных условиях . К моменту испытания возраст образцов составляет 118 дней. Опытные образцы и кубы испытывались одновременно. Результаты испытание кубов и образцов переведены в таблицу №1.

Испытание образцов провадились на стандартом обарудование с использованием прессов П-50, и П-125 прошедшие Госпроверку при Жамбылском филиале АО «НаЦЭкС» имеющие соответсвующие сертификаты. В качестве податливых опор для фрагментов жестких покрытий дорог со шпонками ипользовались имитириющие податливую основу для бетонных плит и колесной пары автомабиля древесные срусчятые пористые плиты типа ДСП соответствующих размеров. Продолжительность загружение образцов принято в пределах регламента загружения образцов кубов для определения класса бетона по прочности по ГОСТ 10180-90 и составляло 60-90сек (см таб 1.2).

Фото.2. Испытания образцов

Табл.1. Результаты испытание кубов .

№ образцов	Размеры образцов			Продолжи тельность загружения, сек	Разрушающяя сила, Р , т
	а, мм.	в, мм.	h, мм.
1	192	180	189	73	11,75
2	182	191	189	60	11,76
3	192	181	195	74	14,00
4	182	191	189	81	12,13

Табл.2. Результаты испытание образцов-фрагментов плит ЖПД.

№ образцов	Размеры образцов			Продолжи тельность загружения, сек	Разрушающяя сила, Р , т
	а, мм.	в, мм.	h, мм.
1	193	197	210	65	17,75
2	182	200	197	60	22,75
3	195	201	187	70	23,50
4	192	194	197	85	23,00
5	193	204	193	72	21,00
6	195	205	195	80	20,63

Шпонки так же как продольные передаточные стержни, являются источниками концентраций напряжений в теле бетонных покрытий дорог. Опытами установлено, что шпоночная арматура оказывает определенное влияние на прочность вертикальных сечений бетонных элементов, хотя и значительно меньше, чем продольная арматура. Причем это относится к арматуре, расположенной поперек у грани шва.

По результатам опытов шпоночная арматура на местах пересечения с вертикальной трещиной подвергается местному срезу и оказывает значительное сопротивление. При этом деформации бетона в этих местах значительно отличаются от осевой продольной деформации образцов кубов (см. фото 2).

Фото.2. Характерные результаты испытания по сечению шпонки.

Особенностью деформирования бетона является возникновение резкой разницы в деформациях и напряжениях крайних волокон бетона в зоне пересечения шпоночной арматурой у вертикальных трещин, указывающей на наличие не только сжатия, но и скалывания бетона (см.рис. 2, фото 2)

Рис.2. Схема распределения нормальных напряжений по сечению шпонки

Таким образом, в бетоне наряду сжатием возникают и поперечные растягивающие усилия, так называемые силы Пуассона, достигающие значительных величин. Экспериментальные данные о величине разрушающей силы, воспринимаемые жесткой покрытий дорог, по результатам опытов имеют незначительный разброс и составляет от 9 до 18% от средней поперечной разрушающей силы (см рис 3).

Такие отличия полученных опытных данных величин разрушающих сил объясняются реальными методиками исследования. Согласно имеющимся экспериментальным данным на величину разрушающих сил влияет большое количество разнообразных факторов, таких, как прочностные характеристики бетона, диаметр арматуры и т.д.

Рис. 3 Характеристика линейной зависимости стабильности результатов

По данным результатов имеем некоторую стабильность результатов свидетельствующий эффективную работоспособность предложенных шпоночных швов.

Список использованной литературы:

1. Усенбаев Б.У. К определению толщины бетонных плит жестких дорожных покрытий. Журнал, «Наука и образование ЮК». Шымкент, 2002 - №30.

2. Усенбаев А.Б. Авторское свидетельство №62035 «Способ создания поперечного деформационного шва в бетонном покрытии», Астана 2008.