ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Природно-климатические воздействия из "Аэродромные покрытия Современный взгляд " Из всего многообразия факторов, влияющих на покрытие, наилучшим образом к настоящему времени изученными являются силовые воздействия. Они входят составной частью в математические модели и в методы расчета несущей способности и прочности покрытий и оснований. Кроме того, достаточно хорошо изучены физико-механические характеристики материалов, применяемых при строительстве покрытий. Но в этой части, за редким исключением, наши знания ограничиваются, в основном, рамками нормальной температуры и влажности. [c.79] В меньшей степени уделяется внимание вопросам, связанным с оценкой влияния на поведение и работу покрытия внешней среды как на стадии строительства, так и в период эксплуатации. Это объясняется тем, что теплофизические и влажностные характеристики материалов и грунтов на широком интервале изменения тепловлажностного состояния окружающей среды (особенно при низких температурах) изучены недостаточно отсутствуют точные математические зависимости или табличные представления для установления их величин. [c.79] Причина кроется в том, что воздействие внешней среды и зависящее от него состояние аэродромных покрытий столь разнообразно, что его сложно выразить более или менее точной математической моделью. [c.79] Однако за последние годы в этом направлении наблюдается определенный прогресс. Для упрощения задачи многие исследователи выделяют основные факторы и строят решения вокруг них. Это прежде всего относится к температуре внешней среды. Для нее при исследованиях изменения температурных полей в системе покрытие-основание при суточных и годовых колебаниях принимают гармонический закон [60], а для самой системы применяют уравнения тепловлагопереноса, как для капиллярнопористых тел, в зависимости от фазового состояния переносимого в материале вещества. [c.79] Другой особенностью температурно-влажностных воздействий внешней среды на аэродромные покрытия по отношению к силовым нагрузкам является то, что температурные и влажностные воздействия изменяются непрерывно в течение всего жизненного цикла аэродромного покрытия, а воздействие вертикальных нагрузок от воздушных судов является периодическим. [c.79] В соответствии с законами изменения этих внешних факторов формируются поля напряжений и деформаций в элементах аэродромных покрытий. Поэтому постановка задачи и расчеты температурных и влажностных полей в покрытиях носят эволюционный характер и связаны с прогнозированием тепловых, влажностных и механических процессов [280], происходящих в них. [c.79] Результаты натурных обследований аэродромных покрытий и теоретические исследования их напряженно-деформированного состояния показывают, что деформации и напряжения, возникающие в эксплуатационный период при изменении температуры и влажности окружающей среды и грунтового основания, могут приводить к различным дефектам (шелушению, сколам в швах, выпучиванию плит в жаркое время), а в период промерзания грунтов — к пучению, если под покрытием обнаруживается вода или пучинистый грунт. [c.79] В результате температурно-влажностных воздействий и особенно при переувлажнении основания (что происходит повсеместно при плохом состоянии швов, через которые проникает дождевая вода, и при естественной миграции влаги снизу в сторону покрытия при нарушенной системе дренажа, либо неправильно запроектированном основании) изменяется структура материалов в покрытии и основании, ухудшаются их свойства. [c.80] Предусмотреть эти процессы и принять соответствующие технические решения без предварительных расчетов весьма сложно, так как для этого необходима полная информация о происходящих в природе изменениях (изменение температуры и влажности внешней среды, солнечной радиации, скорости ветра и т.д.). Кроме того, необходимо знать такие характеристики материалов покрытия (бетон, асфальт) и основания, как теплопроводность, влагопроводность, температуропроводность, коэффициенты переноса тепла и переноса вещества, удельная теплоемкость и массоемкость материалов, удельная теплота фазовых превращений, интенсивность внутренних источников тепла и влаги и др., а также законы изменения этих свойств в зависимости от изменения температуры и влажности в широких пределах — от повышенных температур вплоть до низких отрицательных. [c.80] Природно-климатические условия (воздействия) являются неотъемлемой и составной частью внешних нагрузок, которые, в конечном итоге, и определяют значения температурных и влажностных деформаций и напряжений в аэродромных покрытиях. Температурным и влажностным воздействиям на строительные конструкции посвящены специальные главы СНиП Нагрузки и воздействия [240]. Но из всего многообразия температурных и влажностных нагрузок регламентируются только температурные климатические воздействия. В отношении влажностных воздействий нормирование их параметров практически отсутствует, хотя имеются рекомендации параметры должны учитываться в случаях, предусмотренных техническим заданием, и устанавливаться в зависимости от условий строительства и эксплуатации вводимого объекта. [c.80] СНиП 32-03-96 Аэродромы рекомендует учитывать климатические условия при расчете расстояний между швами расширения в покрытиях, а в основаниях — при расчете их несущей способности путем учета изменения характеристик грунтов, которые должны устанавливаться непосредственными испытаниями в полевых или лабораторных условиях в зависимости от изменения влажности в процессе строительства и эксплуатации аэродромных покрытий. Также расчетом рекомендуется устанавливать глубину сезонного промерзания, или для вечномерзлых грунтов — оттаивания, с учетом теплофизических характеристик материалов оснований и покрытий. Однако методика расчета не приводится. В связи с этими вопросами изучения тепло- и влагообменных процессов, происходящих в основании, а также напряженно-деформированного состояния аэродромных покрытий при воздействии эксплутационных нагрузок с учетом тепловлажностного режима в системе покрытие-основание посвящены отдельные разделы настоящего издания. [c.80] Вернуться к основной статье