Аннотация

Эксплуатационные условия автомобильных дорог ухудшаются, рост числа тяжеловесного транспорта и увеличение нагрузки на каждую ось приводят к увеличению пластических деформаций на асфальтобетонных покрытиях. Эта проблема снижает надежность дорожных слоев и увеличивает затраты на их эксплуатацию и ремонт, особенно в жаркий период, когда появление колейности и волнистых деформаций значительно снижает прочность слоев. Целью исследования было выявить причины возникновения пластических деформаций в асфальтобетонных слоях и определить научно обоснованные методы, направленные на повышение устойчивости дорожных слоев к смещениям. Применение аналитического, сравнительного и статистического анализа позволило достичь целей исследования, научно оценить устойчивость асфальтобетонных слоев дорожного покрытия к смещению и разработать рекомендации для практического применения. Основные результаты исследования показали, что устойчивость асфальтобетонных слоев к смещениям зависит от ряда внутренних и внешних факторов. К внутренним факторам относятся структура минерального скелета, форма и размеры заполнителей, вязкость битумного связующего, степень плотности смеси. Острые и измельченные минеральные частицы способствуют формированию каркаса смеси и снижают пластические деформации, тогда как чрезмерное использование битума или марка, не соответствующая климатическим условиям, наоборот, способствуют образованию колейности. Влияние температуры также существенно: в летний период слои нагреваются, вязкость битума снижается, время релаксации сокращается, в результате появляются колеи и смещения. Водоустойчивость слоев, адгезионные свойства и степень уплотнения являются решающими факторами для определения устойчивости к пластическим деформациям. Практическая значимость исследования заключается в том, что его результаты позволяют дорожным строителям и инженерам оптимизировать асфальтобетонные смеси, повысить качество уплотнения слоев и обеспечить долговременную и надежную эксплуатацию дорог с учетом температурных условий

Ключевые слова

колея; устойчивость к смещениям; битумное вяжущее; минеральные заполнители; температурные факторы; плотность смеси; прочность дорожных слоев

Использованные источники

  1. Alamnie, M.M., Taddesse, E., & Hoff, I. (2022). Advances in permanent deformation modeling of asphalt concrete – a review. Materials, 15(10), article number 3480. doi: 10.3390/ma15103480.
  2. Albayati, A.H., & Al Khateeb, G.G. (2023). Influence of different factors on permanent deformation of hot asphalt concrete mixtures. Civil and Environmental Engineering, 19(2), 555-567. doi: 10.2478/cee-2023-0050.
  3. Buruiana, D.L., Georgescu, P.L., Carp, G.B., & Ghisman, V. (2023). Recycling micro polypropylene in modified hot asphalt mixture. Scientific Reports, 13, article number 3639. doi: 10.1038/s41598-023-30857-9.
  4. Donchenko, M., Grynyshyn, O., Prysiazhnyi, Y., Pyshyev, S., & Kohut, A. (2024). The problem of road bitumen technological aging and ways to solve it. Chemistry & Chemical Technology, 18(2), 284-294. doi: 10.23939/chcht18.02.284.
  5. Dong, P., Cao, X., & Tang, B. (2024). Analysis of the mechanical behavior of asphalt pavement under multiple coupling effects. Construction and Building Materials, 449, article number 138409. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2024.138409.
  6. GOST No. 9128-2009. (2010). Asphalt concrete mixtures for roads and airfields. Technical specifications. Retrieved from https://files.stroyinf.ru/Data/491/49156.pdf.
  7. Gunka, V., Astakhova, O., Hrynchuk, Y., Sidun, I., Reutskyy, V., Mirchuk, I., & Poliak, O. (2024). A review of road bitumen modification methods: Part 1 – physical modification. Chemistry & Chemical Technology, 18(2), 295-304. doi: 10.23939/chcht18.02.295.
  8. Jexembayeva, A., Konkanov, M., Aruova, L., Kirgizbaev, A., & Zhaksylykova, L. (2024). Performance optimization approach of polymer-modified asphalt mixtures with PET and RE waste. Polymers, 16(23), article number 3308. doi: 10.3390/polym16233308.
  9. Jourdain, N.O.A.S., Steinsland, I., Birkhez-Shami, M., Vedvik, E., Olsen, W., Gryteselv, D., Siebert, D., & Klein-Paste, A. (2024). A spatial-statistical model to analyse historical rutting data. International Journal of Pavement Engineering, 25(1), article number 2385013. doi: 10.1080/10298436.2024.2385013.
  10. Li, L., Guo, E., Lin, Y., & He, Z. (2023). A design method on durable asphalt pavement of flexible base on anti-rutting performance and its application. Materials, 16(22), article number 7122. doi: 10.3390/ma16227122.
  11. Lu, D.X., Bui, H.H., & Saleh, M. (2024). Predicting the rutting behaviour of asphalt concrete in the modified wheel tracking test using DEM and a cohesive viscoelastic-elastoplastic-damage contact model. Computational Particle Mechanics, 11(6), 2819-2837. doi: 10.1007/s40571-024-00756-5.
  12. Lu, X., Liu, Y., Hou, X., Chen, C., & Gao, R. (2024). Numerical simulation of mechanical characteristics and safety performance for precracked tunnel lining with the extended finite element method. Buildings, 14(1), article number 123. doi: 10.3390/buildings14010123.
  13. Luan, Y., Yuan, M., Ma, T., & Wang, C. (2023). Research on the effects of asphalt performance on rutting resistance and its correlation with rutting performance indicators. Construction and Building Materials, 400, article number 132773. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2023.132773.
  14. Mu, Y., Fu, Z., Liu, J., Li, C., Dong, W., & Dai, J. (2020). Evaluation of high temperature performance of asphalt mixtures based on climatic conditions. Coatings, 10(6), article number 535. doi: 10.3390/coatings10060535.
  15. Shi, S., Tong, J., Chen, F., Hu, J., & Ma, T. (2023). Towards an improved prediction of asphalt pavement rutting through thermal-mechanical coupled constitutive modelling. International Journal of Pavement Engineering, 24(1), article number 2192495. doi: 10.1080/10298436.2023.2192495.
  16. State-owned enterprise “Kyrgyzavtozhol-South”. (n.d.). Retrieved from https://www.osoo.kg/inn/02705202410194/.
  17. Tambunan, H.F., Hadiwardoyo, S.P., Sumabrata, R.J., & Lumingkewas, R.H. (2025). Volumetric and rutting analysis on degradation of aggregate and reclaimed asphalt pavement. Engineering, Technology & Applied Science Research, 15(2), 21566-21574. doi: 10.48084/etasr.9643.
  18. Wang, H., Zhu, Y., Zhang, W., Shen, S., Wu, S., Mohammad, L.N., & She, X. (2023). Effects of field aging on material properties and rutting performance of asphalt pavement. Materials, 16(1), article number 225. doi: 10.3390/ma16010225.
  19. Wei, M., Deng, S., Wei, L., Rong, H., & Meng, Y. (2024). High temperature performance of rubber-modified asphalt mixtures in water-light-heat coupled environment. E3S Web of Conferences, 512, article number 02026. doi: 10.1051/e3sconf/202451202026.
  20. Zhalaldinov, M.M., Turabyev, C.K., Ergeshova, G.B., Zhalaldinov, K.M., & Akizhanova, E.A. (2025). Influence and deformation of accumulated soil and transport loads on water pipes. In the World of Science and Education, 20(20), 9-13. doi: 10.5281/zenodo.18042231.
  21. Zhao, Y., Ren, J., Zhang, K., Luo, Y., & Wang, K. (2024). Construction quality control for rutting resistance of asphalt pavement using BIM technology. Buildings, 14(1), article number 239. doi: 10.3390/buildings14010239.

ЦИТИРОВАНИЕ

Zhalaldinov, M., Turabyev, Ch., Abdimomunova, G., Kodirov, B., & Salimjonov, J. (2025). Development of plastic deformations and ensuring shear resistance in asphalt concrete road pavements. News of Osh Technological University, 25(2), 35-42. https://doi.org/10.63621/notu./2.2025.35