Báo cáo khoa học: "Nghiên cứu xác định hệ số bám và hệ số cản lăn của máy đầm mặt đ-ờng bê tông nhựa có tính đến ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường thi công"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

133
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tóm tắt: Nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu các ph-ơng pháp xác định hệ số bám và hệ số cản lăn của máy đầm mặt đ-ờng bê tông nhựa, bởi vì chúng đóng vai trò quan trọng trong hệ “Máy đầm – Mặt đ-ờng”. Trong khuôn khổ bài báo này, chúng tôi trình bày các kết quả nghiên cứu về công thức xác định hệ số bám và hệ số cản lăn có tính đến ảnh h-ởng của nhiệt độ môi tr-ờng thi công. ...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: "Nghiên cứu xác định hệ số bám và hệ số cản lăn của máy đầm mặt đ-ờng bê tông nhựa có tính đến ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường thi công"

Nghiªn cøu x¸c ®Þnh hÖ sè b¸m vµ hÖ sè c¶n l¨n cña m¸y ®Çm mÆt ®−êng bª t«ng nhùa cã tÝnh ®Õn ¶nh h−ëng cña nhiÖt ®é m«i tr−êng thi c«ng TS. Th¸I hµ phi Bé m«n M¸y x©y dùng – XÕp dì Tr−êng §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i Tãm t¾t: Nhãm nghiªn cøu ®· nghiªn cøu c¸c ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh hÖ sè b¸m vμ hÖ sè c¶n l¨n cña m¸y ®Çm mÆt ®−êng bª t«ng nhùa, bëi v× chóng ®ãng vai trß quan träng trong hÖ “M¸y ®Çm – MÆt ®−êng”. Trong khu«n khæ bμi b¸o nμy, chóng t«i tr×nh bμy c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu vÒ c«ng thøc x¸c ®Þnh hÖ sè b¸m vμ hÖ sè c¶n l¨n cã tÝnh ®Õn ¶nh h−ëng cña nhiÖt ®é m«i tr−êng thi c«ng. Summary: The researchers study the methods of determining the adhesion and resistance coefficient of the bituminous concrete pavement vibrators because they play an important role in the Vibrator-Pavement system. This article presents the study results on the formula to determine the adhesion and resistance coefficient with regard to the engineering environment temperature. I. §Æt vÊn ®Ò Nghiªn cøu chÕ ®é lµm viÖc hîp lý cña m¸y ®Çm nh»m ®¶m b¶o chÊt l−îng cña mÆt ®−êng CT 2 bé bª t«ng nhùa nãng lµ mét h−íng nghiªn cøu cã nhiÒu ý nghÜa thùc tiÔn cao. Trong ®ã thèng sè kü thuËt m« t¶ quan hÖ gi÷a b¸nh lu vµ mÆt ®−îng nhùa cã ý nghÜa rÊt quan träng. Trªn c¬ së c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu cña ®Ò tµi B2000 - 35 -87; Chóng t«i ®· nghiªn cøu ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh hÖ sè b¸m vµ hÖ sè c¶n l¨n cña m¸y ®Çm mÆt ®−êng bª t«ng nhùa, bëi v× chóng ®ãng vai trß quan träng trong hÖ “M¸y ®Çm - MÆt ®−êng”. Trong khu«n khæ bµi b¸o nµy, chóng t«i tr×nh bµy c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu vÒ c«ng thøc x¸c ®Þnh hÖ sè b¸m vµ hÖ sè c¨n l¨n cã tÝnh ®Õn ¶nh h−ëng cña nhiÖt ®é m«i tr−êng thi c«ng. II. Néi dung Trong qu¸ tr×nh t¸c dông cña m¸y ®Çm víi mÆt ®−êng bª V t«ng nhùa diÔn ra c¸c qu¸ tr×nh biÕn ®æi vÒ tÝnh chÊt c¬ lý cña líp R 1 R1 bª t«ng nhùa. M Trong H×nh vÏ, m« t¶ s¬ ®å t¸c dông cña trèng lu lªn mÆt O ®−êng bª t«ng nhùa trong ®ã vÐ t¬ lùc t¸c dông cña trèng lu lªn H α1 mÆt ®−êng lµ Fc - Lµ tæng cña hai vÐc t¬ lùc theo ph−¬ng ngang B A “T” vµ ph−¬ng th¼ng ®øng ”P”. ë ®©y theo [6] lùc T ®−îc x¸c ®Þnh a theo c«ng thøc sau: §èi víi b¸nh bÞ ®éng: T = T = P1.f (1)
trong ®ã: f - Lµ hÖ sè c¶n l¨n cña trèng lu víi mÆt ®−êng bª t«ng nhùa nãng. P1 - Lµ phÇn träng l−îng m¸y ®Çm ph©n bè trªn trôc cña b¸nh lu bÞ ®éng. α1 – lµ gãc nghiªng cña lùc Fc so víi ph−¬ng cña lùc P1 §èi víi b¸nh chñ ®éng: T = P2.φ (2) trong ®ã: φ - Lµ hÖ sè b¸m cña trèng lu víi mÆt ®−êng bª t«ng nhùa P2 - Lµ phÇn träng l−îng cña m¸y ®Çm ph©n bè trªn trôc cña b¸nh lu bÞ ®éng α2 – lµ gãc nghiªng cña Fc so víi ph−¬ng cña lùc P2 ë ®©y, c¸c lùc P1, P2 lµ víi lo¹i lu tÜnh, cßn víi lu rung ta cã c«ng thøc x¸c ®Þnh nh− sau: P1 = Pt1 + Pk1 (3) P2 = Pt2 + Pk2 (4) (Víi Pk1 vµ Pk2 lµ lùc kÝch ®éng cña lu rung ®èi víi b¸nh bÞ ®éng vµ b¸nh chñ ®éng) Trong qu¸ tr×nh m¸y ®Çm lµm viÖc, lùc Fc cã ý nghÜa kh¸c nhau trong c¸c tr−êng hîp kh¸c nhau. Khi Fc t¸c dông lªn b¸nh lu chñ ®éng th× sÏ gióp cho chuyÓn ®éng cña m¸y ®Çm nh−ng ng−îc l¹i lùc Fc c¶n trë chuyÓn ®éng cña m¸y ®Çm khi nã ë b¸nh bÞ ®éng. CT 2 Theo H×nh vÏ. xÐt tam gi¸c OAB vµ c¸c biÓu thøc (2) vµ (3) ta cã: tgα1 = f §èi víi b¸nh bÞ ®éng: (5) tgα2 = φ §èi víi b¸nh chñ ®éng: (6) C¸c kÕt qu¶ thùc nghiÖm cña ®Ò tµi B2000-35-87 cho thÊy: f = 0,15-0,05 (C¸c gi¸ trÞ cña f gi¶m dÇn theo sù t¨ng cña sè lÇn ®Çm) φ = 0,6-0,35 (C¸c gi¸ trÞ cña ϕ gi¶m dÇn theo sù t¨ng cña sè lÇn ®Çm) Khi ®ã ta thÊy gãc nghiªng cña lùc t¸c dông Fc so víi ph−¬ng th¼ng ®øng sÏ kh¸c nhau ®èi víi b¸nh chñ ®éng vµ b¸nh bÞ ®éng cô thÓ lµ: §èi víi b¸nh bÞ ®éng: 80 - 30 (gãc gi¶m dÇn theo sù t¨ng cña sè lÇn ®Çm) §èi víi b¸nh chñ ®éng: 300 – 190 (Gãc gi¶m dÇn theo sù t¨ng cña sè lÇn ®Çm) Qua biÓu thøc (1) vµ (2) ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc lùc t¸c dông Fc nh− sau: P1f Fc = §èi víi b¸nh bÞ ®éng: (7) Sinα1 P2 f Fc = §èi víi b¸nh chñ ®éng: (8) Sinα 2
Tõ c¸c ph©n tÝch ë trªn, ta thÊy ý nghÜa quan träng cña hÖ sè b¸m vµ hÖ sè c¶n l¨n trong hÖ lµm viÖc “m¸y ®Çm- mÆt ®−êng” HÖ sè b¸m vµ hÖ sè c¶n l¨n th−êng x¸c ®Þnh theo ph−¬ng ph¸p thùc nghiÖm lÊy mÉu ë hiÖn tr−êng vµ thö nghiÖm trªn hiÖn tr−êng (hoÆc trong phßng thÝ nghiÖm)- Trong khu«n khæ cña ®Ò tµi NCKH cÊp Bé B2000-35-87 chóng t«i còng tiÕn hµnh theo c¸ch nµy. Nh−ng b¶n chÊt cña qu¸ tr×nh lµm viÖc cña m¸y ®Çm mÆt ®−êng bª t«ng nhùa vµ qu¸ tr×nh thùc nghiÖm lÊy mÉu “lµ kh«ng ®ång nhÊt vµ cã sai sè lín”. C¸c ph−¬ng ph¸p tiÕn hµnh thùc nghiÖm cña c¸c t¸c gi¶ Ulianov N.A vµ Batrcov O.T ®Ó x¸c ®Þnh hÖ sè b¸m vµ hÖ sè c¶n l¨n, nh−ng c¸c c«ng thøc thùc nghiÖm cßn chøa nhiÒu hÖ sè thùc nghiÖm nªn rÊt khã x¸c ®Þnh, do ®ã ph−¬ng ph¸p nµy ¸p dông rÊt khã kh¨n. Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc cña m¸y ®Çm mÆt ®−êng bª t«ng nhùa, diÔn ra qu¸ tr×nh biÕn d¹ng cña mÆt ®−êng. Qu¸ tr×nh ®Çm lÌn ®ã sÏ cã hiÖu qu¶ tèt víi ®iÒu kiÖn sau: σk=(0,95÷0,98)σnp = σT (9) trong ®ã σk - ¸p lùc ®Þnh møc cña m¸y ®Çm lÌn mÆt ®−êng BTNN σnp - §é bÒn giíi h¹n cña BTNN σT - Giíi h¹n ch¶y cña BTNN ¸p lùc ®Þnh møc cña m¸y ®Çm hay giíi h¹n ch¶y cña BTNN cã thÓ x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: CT 2 Pi σ T = σK = (10) a.B i trong ®ã: Pi – PhÇn t¶i träng cña m¸y ®Çm ph©n phèi lªn b¸nh chñ ®éng ( hay b¸nh bÞ ®éng) Bi - ChiÒu réng trèng lu chñ ®éng(hay bÞ ®éng) B a - H×nh chiÕu b»ng cña cung tiÕp xóc gi÷a trèng lu vµ mÆt ®−êng BTNN Ta cã: P .R a= i i (11) E.B i Víi Ri - Lµ b¸n kÝnh cña b¸nh lu chñ ®éng(hay bÞ ®éng). Thay biÓu thøc (11) vµo biÓu thøc (10) ta ®−îc: Pi .E.B i E σ T = σK = = (12) R i .B i .Pi R Trªn c¬ së c¸c kÕt qu¶ trªn vµ theo [7] ta cã c«ng thøc x¸c ®Þnh hÖ sè c¶n l¨n gi÷a b¸nh lu m¸y ®Çm víi mÆt ®−êng BTNN ®−îc x¸c ®Þnh nh− sau:
2.σ T .H f= (13) R i .E trong ®ã: H – ChiÒu dµy líp BTNN r¶i trªn mÆt ®−êng; σT – Giíi h¹n ch¶y cña BTNN; Ri – B¸n kÝnh b¸nh lu bÞ ®éng hay b¸n kÝnh lu chñ ®éng; E – M«®uyn ®µn håi cña BTNN. C«ng thøc x¸c ®Þnh hÖ sè b¸m gi÷a b¸nh lu cña m¸y ®Çm víi mÆt ®−êng BTNN nh− sau: 2.σ T .H MK ϕ= − (14) R i .Pi R i .E trong ®ã: MK – M«men xo¾n cña ®éng c¬ cña m¸y ®Çm; Pi – PhÇn träng l−îng cña m¸y ph©n bè lªn trôc cña b¸nh lu chñ ®éng (hay trôc cña b¸nh lu bÞ ®éng) MÆt kh¸c, c«ng thøc thùc nghiÖm m« t¶ quan hÖ gi÷a m«®uyn ®µn håi cña BTNN vµ nhiÖt ®é m«i tr−êng thi c«ng theo [2] ®−îc x¸c ®Þnh nh− sau: -dT E = C.e CT 2 trong ®ã: c,d – HÖ sè thùc nghiÖm t−¬ng øng víi c¸c lo¹i BTNN kh¸c nhau; T – NhiÖt ®é cña m«i tr−êng thi c«ng, 0C. Thay biÓu thøc (15) vµo c¸c biÓu thøc (13) vµ (14) ta sÏ thu ®−îc c«ng thøc x¸c ®Þnh hÖ sè c¶n l¨n vµ hÖ sè b¸m gi÷a b¸nh lu cña m¸y ®Çm víi mÆt ®−êng BTNN cã xÐt ®Õn ¶nh h−ëng cña nhiÖt ®é m«i tr−êng thi c«ng. ë ®©y, ta thÊy c«ng thøc x¸c ®Þnh hÖ sè c¶n l¨n vµ hÖ sè b¸m gi÷a b¸nh chñ ®éng (hay b¸nh bÞ ®éng) víi mÆt ®−êng bª t«ng nhùa lµ kh¸c nhau. Nh− vËy, ta cã c«ng thøc x¸c ®Þnh hÖ sè c¶n l¨n vµ hÖ sè b¸m ®èi víi b¸nh bÞ ®éng cña m¸y ®Çm víi mÆt ®−êng bª t«ng nhùa nh− sau: 2.σ T .H f= (16) R i .C.e −d.T 2.σ T .H MK ϕ= − (17) R1.P1 R1.E trong ®ã: R1 – B¸n kÝnh cña b¸nh lu bÞ ®éng cña m¸y ®Çm; P1 – Träng l−îng cña m¸y ®Çm ph©n bè trªn b¸nh bÞ ®éng.
§èi víi b¸nh chñ ®éng ta cã c«ng thøc x¸c ®Þnh hÖ sè b¸m vµ hÖ sè c¶n l¨n gi÷a b¸nh lu víi mÆt ®−êng bª t«ng nhùa nh− sau: 2.σ T .H f= (18) R 2 .C.e −d.T 2.σ T .H MK ϕ= − (19) R 2 .P2 R 2 .E trong ®ã: R2 - B¸n kÝnh cña b¸nh lu chñ ®éng cña m¸y ®Çm; P2 - Träng l−îng cña m¸y ®Çm ph©n bè trªn b¸nh chñ ®éng. II. KÕt luËn 1. Trong qu¸ tr×nh t−¬ng t¸c cña hÖ “M¸y ®Çm – mÆt ®−êng”, vÐct¬ lùc t¸c dông cña b¸nh lu víi mÆt ®−êng BTN th−êng lÖch so víi ph−¬ng th¼ng ®øng mét gãc α1 (tõ 80 - 30 ®èi víi b¸nh bÞ ®éng, tõ 300 - 190 ®èi víi b¸nh chñ ®éng) vµ gi¶m dÇn theo sù t¨ng cña sè lÇn ®Çm. Gi¸ trÞ cña vÐct¬ lùc nµy ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc (7) vµ (8) 2. §· x©y dùng ®−îc c«ng thøc x¸c ®Þnh hÖ sè c¶n l¨n vµ hÖ sè b¸m gi÷a b¸nh chñ ®éng cña m¸y ®Çm vµ mÆt ®−êng bª t«ng nhùa c«ng thøc (18) vµ (19), hay gi÷a b¸nh bÞ ®éng cña CT 2 m¸y ®Çm víi mÆt ®−êng bª t«ng nhùa c«ng thøc (16) vµ (17). Trong ®ã cã tÝnh ®Õn yÕu tè ¶nh h−ëng cña nhiÖt ®é m«i tr−êng thi c«ng. Tµi liÖu tham kh¶o [1]. Th¸i Hμ Phi vμ c¸c c«ng sù. Nghiªn cøu thùc nghiÖm x¸c ®Þnh chÕ ®é lµm viÖc hîp lý cña mét sè lo¹i m¸y ®Çm mÆt ®−êng bª t«ng nhùa nh»m n©ng cao chÊt l−îng thi c«ng ®−êng ë ViÖt Nam. §Ò tµi nghiªn cøu khoa häc cÊp Bé m· sè B2004 – 35 – 87 [2]. TrÇn ThÞ Kim §¨ng. Nghiªn cøu m« ®uyn ®µn håi cña bª t«ng atphan lµm mÆt ®−êng «t« xÐt ®Õn ®iÒu kiÖn chÞu t¶i thùc tÕ. LuËn v¨n tiÕn sü KHKT 2003 [3]. Hå ViÖt C−êng. Nghiªn cøu ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè hîp lý cña c¸c m¸y ®Çm trong thi c«ng mÆt ®−êng BTNN nh»m n©ng cao chÊt l−îng ®−êng bé ViÖt Nam [4]. Vò Phi Long. Nghiªn cøu ¶nh h−ëng cña khÝ hËu vµ tÝnh chÊt c¬ lý cña BTNN ®Õn vËn tèc lµm viÖc cña m¸y ®Çm trong thi c«ng mÆt ®−êng bª t«ng nhùa ë ViÖt Nam [5]. Alecxer .T.V. M¸y lµm ®−êng. Matxc¬va 1972 [6]. Caluzxki A.A. Gi¸o tr×nh ®Çm lÌn nÒn ®Êt vµ líp mÆt ®−êng. Matxc¬va 1970s [7]. IIInxcki A.U. Gi¸o tr×nh c¬ häc vÒ chÊt dÎo vµ kh«ng ®µn håi hoµn toµnT1. Matxc¬va 1986A