ВПЛИВ КОМПОЗИТНОЇ АРМАТУРИ НА ФІЗИКО- МЕХАНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ БЕЗШОВНИХ БЕТОННИХ ПОКРИТТІВ
DOI:
https://doi.org/10.31649/2311-1429-2025-1-19-26Ключові слова:
безшовні бетонні покриття; композитна арматура; склопластик; базальтопластик; CRCP; довговічність; тріщиностійкість; дорожнє будівництво.Анотація
У статті представлено результати дослідження впливу композитної арматури (склопластикової та
базальтопластикової) на фізико-механічні характеристики безшовних бетонних покриттів. Показано актуальність
переходу від традиційних асфальтобетонних конструкцій, що характеризуються невисоким терміном служби та
високими експлуатаційними витратами, до цементобетонних і безперервно армованих покриттів (CRCP), які
забезпечують підвищену довговічність та надійність. Виконано аналіз світового й вітчизняного досвіду застосування
технології CRCP, а також розглянуто характерні дефекти жорстких дорожніх покриттів та причини їх виникнення.
Особливу увагу приділено проблемі тріщиноутворення, що обмежує термін експлуатації традиційних бетонних плит,
та можливостям композитної арматури зменшувати ширину і кількість тріщин завдяки рівномірному розподілу
напружень і відсутності корозійних процесів.
На основі експериментальних випробувань встановлено, що використання склопластикової арматури дозволяє
знизити ширину тріщин у середньому на 18 %, тоді як базальтопластикова арматура забезпечує зменшення цього
показника майже на 24 % при одночасному підвищенні міцності на згин на 10–12 % у порівнянні зі сталлю. Виявлено
також, що застосування композитних армувальних елементів знижує вагу конструкцій, покращує стійкість до дії
агресивних середовищ, температурних коливань і циклічних навантажень, що є особливо важливим для автодоріг із
високою інтенсивністю руху. Технологія CRCP із композитною арматурою дає можливість скоротити товщину
плити до 20 %, знизити витрати матеріалів та збільшити міжремонтні інтервали до 25–50 років.
Отримані результати підтверджують доцільність застосування неметалевих композитних матеріалів у
дорожньому будівництві України. Використання склопластикової та базальтопластикової арматури у складі
безшовних бетонних покриттів забезпечує довговічність, зниження експлуатаційних витрат та підвищення безпеки
дорожнього руху. Це відкриває перспективи інтеграції композитних матеріалів у національні стандарти проектування
та сприятиме реалізації стратегій сталого розвитку транспортної інфраструктури.
Посилання
Hameliak I. P., Dmytrychenko A. M., Nahaichuk V. M., Raikovskyi V. F., Bykovets M. M. Features of the technology
for strengthening road pavements with cement concrete layers. Roads and Bridges. 2020. Issue 22. P. 63–78. URL:
https://nidi.org.ua/files/upload/%D0%97%D0%B1_%D0%94%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B3%D0%B8%20%
D1%96%20%D0%BC%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8%20_2020%20%E2%84%9622%20c%2063-78.pdf
DSTU-N B V.2.3-36:2016. Guidelines for the construction of rigid road pavement. Kyiv, 2017. 30 p.
Hameliak I. P., Koretskyi A. S., Koretskyi S. S. On the necessity of constructing cement concrete pavements in Ukraine.
Avtoshliakhovyk Ukrainy. 2013. № 5 (201). P. 24–26.
MR V.2.7-37641918-885:2017. Methodical recommendations on ensuring the reliability of rigid pavement structures of
highways when using high-strength cement concrete. Kyiv, 2017. 66 p.
GBN V.2.3-37641918-557:2016. Highways. Rigid pavement. Design. 2016. 74 p.
Hameliak I. P., Shurhaia A. H., Dmytrychenko A. M. Road cement concrete for the construction of local roads. Roads
and Road Construction. 2019. Issue 106. P. 12–23. URL:
http://publications.ntu.edu.ua/avtodorogi_i_stroitelstvo/106/12.pdf
R V.2.3-37641918-917:2021. Recommendations for the design and construction of continuously reinforced concrete
pavement. Ukravtodor, 2021. 48 p.
DBN V.2.3-4:2015. Highways. Part I. Design. Part II. Construction. 2015.
DBN V.2.3-5:2018. Streets and roads of settlements. 2018.
GBN V.2.3-218-534:2011. Transport structures. Assessment of the condition of concrete pavement of highways. 2011.
Sanni A., Handy M., Thebean D. Building sustainable continuously reinforced concrete pavement using GFRP bars:
case study. Highway 40 West. Montreal, Canada. Resilient Infrastructure. 2016.
Continuously Reinforced Concrete Pavement Manual: Guidelines for Design, Construction, Maintenance, and
Rehabilitation. FHWA-HIF-16-026. 2016. URL: https://www.fhwa.dot.gov/pavement/concrete/pubs/hif16026.pdf
Design of Continuously Reinforced Concrete Pavements Using Glass Fiber Reinforced Polymer Rebars. FHWA-HRT-
-081. 2005.
Benmokrane B., Eisa M., El-Gamal S. First Use of GFRP Bars as Reinforcement for Continuous Reinforced Concrete
Pavement. CICE 2008. Zurich, 2008.
Lemlin M. Bituminous Pavement and Continuously Reinforced Concrete Pavement (CRCP) on a Motorway in Walloon
Region (Belgium). Economical Comparative Study. 9th Int. Symp. on Concrete Roads. Istanbul, 2004. P. 116–128.
Laurent G. Economic Comparison Between Concrete and Conventional Road Pavements in France. 9th Int. Symp. on
Concrete Roads. Istanbul, 2004. P. 21–31.
Continuously Reinforced Concrete Pavement Performance and Best Practices. The Advanced Concrete Pavement
Technology (ACPT). FHWA-HIF-12-039. 2012. URL:
https://www.fhwa.dot.gov/pavement/concrete/pubs/hif12039/hif12039.pdf
Guide for Design of Pavement Structures. Washington, DC: AASHTO, 1993. 784 p.
Continuously Reinforced Concrete Pavement Performance and Best Practices. FHWA-RD-00-022. Washington, DC:
Federal Highway Administration, 2000. 180 p.
Yu H. T., Von Quintus D. W., Khazanovich L. Performance of CRCP Pavements. Iowa State University, 2015. 156 p.
ASTM A1035/A1035M-20: Standard Specification for Deformed and Plain, Low-Carbon, Chromium, Steel Bars for
Concrete Reinforcement. ASTM International, 2020.
DSTU B V.2.3-10:2009. Cement concrete road pavements. Kyiv: Ministry of Regional Development and Construction
of Ukraine, 2009. 28 p.
DSTU-N B V.2.3-23:2009. Guidelines for the design of cement concrete road pavements. Kyiv: Ministry of Regional
Development and Construction of Ukraine, 2009. 68 p.
Nguyen L. et al. Long-Term Performance of CRCP in Cold Regions. Journal of Transportation Engineering. 2020. №
(8). P. 1–10.
Hlukhiv V. S., Chornyi S. P. Technologies for the construction of cement concrete pavements. Kyiv: NAU, 2021. 212 p.
Jiang Y., Li L. Application of Composite Rebars in CRCP under Freeze–Thaw Conditions. Construction and Building
Materials. 2022. Vol. 320. P. 1–12.
Zelenovskyi V. A. Construction of rigid pavement layers. Scientific and production journal “Avtoshliakhovyk Ukrainy”.
Special Issue 277’2023. P. 84–89. URL: https://journal.insat.org.ua/wp-content/uploads/2024/03/Thesis_Conf_2023.pdf
##submission.downloads##
-
PDF
Завантажень: 0
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
