Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Исследование свойств бетона, улучшенного добавкой “Пенетрон адмикс”, применяемого для строительства аэродромных покрытий.

irina_krut2020 2125 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 85 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 12.03.2020
Магистерская диссертация содержит: страниц, рисунка, таблиц, библиографических источника, приложения. Ключевые слова: аэродром, взлетно-посадочная полоса, бетонные покрытия, комплексная добавка. Объект исследования состав бетонной смеси для строительства покрытий взлетно-посадочных полос. Предмет исследования модифицирующая добавка, влияющая на физико-механические свойства бетона, используемого при строительстве ВПП. Цель работы обоснование применения модифицирующей добавки в бетон для улучшения прочностных характеристик покрытия взлетно-посадочных полос (ВПП) аэродромов; повышение устойчивости к химическому воздействию; продлению срока службы покрытий ВПП. Методы исследования: системный анализ литературы и материалов сети Internet по результатам исследования бетона используемого на аэродромных покрытиях, методы улучшения свойств бетона, методы обеспечения безопасности на аэродромных покрытиях, сравнения и обработки данных. Теоретическая и практическая значимость работы. Практическая ценность работы состоит в исследовании добавки применяемой в бетон, а также проведение лабораторных испытаний подтверждающих её эффективность. Результаты исследований, полученные в магистерской работе, могут быть использованы при разработке проектной документации при строительстве аэродромных покрытий. Область применения: полученные результаты могут быть приняты во внимание при строительстве аэродромов для дальнейшего анализа и внесения в проектную документацию и применение на практике. Предложенная добавка может быть проанализирована с целью получения экономической сметной стоимости и долговечности ее использования в долгосрочной перспективе.
Введение

Строительство аэродромов – это сложный технологичный процесс, который требует применения высокопрочных современных материалов и новейших технологий, обеспечивающих эти требования, что в то же время продлевает срок службы покрытий. Министр обороны России Сергей Шойгу на совещании в Национальном центре управления обороной России говорил о том, что около 80 % аэродромов, используемых Военно-воздушными силами, требуют капитального ремонта или реконструкции. Поэтому, в интересах ВВС РФ планируется провести полное обновление сети аэродромов, на которых базируется военная авиация (базовых аэродромов, аэродромов, обеспечивающих испытания авиационной техники и площадки для армейской авиации). С 2012 г. было начато строительство новых искусственных покрытий взлетно-посадочных полос, а также зданий и сооружений, обеспечивающих управление полетами на аэродромах в Краснодарском крае, Саратовской области, Астраханской области и в Калининграде. Данные аэродромы смогут принимать все типы воздушных судов, находящихся на вооружении ВВС и имеющиеся в авиапарке гражданской авиации России. Основной документ, который регламентирует нужные свойства покрытия аэродрома, является СП 121.13330.2012. – официальный стандарт норм строительства и проектирования аэродромов, вертолётных площадок и других объектов для размещения воздушных судов, где подробно описывается, каким должен быть аэродром и каким требованиям он должен соответствовать [2]. Данные критерии различаются по регионам, зависят от особенностей грунта, а также температурного режима и назначения аэродрома. Покрытия аэродрома непрерывно испытывают значительные нагрузки. В отличие от автодорог, которые получают нагрузку только от массы проезжающих автомобилей, аэродромные покрытия должны справляться с меняющимися нагрузками от взлетающих и приземляющихся самолетов. Они постоянно испытывают термические и механические нагрузки от воздушно-газовых струй авиадвигателей. А также должны быть устойчивыми к действию химических препаратов, предотвращающих обледенение, выдерживать продолжительную статичную нагрузку в процессе стоянки многотонных воздушных судов. Актуальность. Проблема восстановления и ремонта аэродромов стала особенно актуальной в связи с обновлением авиационного парка в России, а также с появлением тяжелых и сверхтяжелых самолетов, в результате этого увеличились нагрузки на аэродромные покрытия. Современные покрытия аэродромов должны иметь высокие эксплуатационные характеристики и в то же время быть достаточно экономичными. Как показывает практика использования аэродромных покрытий, срок их службы меньше нормативного, они начинают разрушаться через 2-3 года после ввода в эксплуатацию. Основные причины снижения прочности покрытий являются: неправильный учет природно-климатических условий, грунтово-геологических и мерзлотных факторов строительства; ошибки при проектировании аэродромных конструкций и их расчете; нарушение технологии при строительстве покрытий аэродромов; неправильная эксплуатация аэродромов и т.д. Возникающие в процессе эксплуатации повреждения аэродромных покрытий можно сгруппировать как: - шелушение поверхности из-за циклов замораживания/оттаивания и механических нагрузок; - выбоины и раковины из-за меняющихся нагрузок; - трещины из-за воздействий сульфатов или щелочно-силикатной реакции; - эрозия поверхностей при жарком климате в условиях песков; - отслоение верхних слоев покрытия и усадочные трещины по причине бетонирования при высоких температурах и неправильном уходе. Такие трещины могут незаметно увеличиваться в глубину и длину и часто разветвляются по разным направлениям; - отслоение верхнего слоя покрытия из-за действия на него размораживающих составов и солей; - сколы кромок плит и разрушение швов из-за циклов замораживания/оттаивания и механических нагрузок, действие топливных или масляных химикатов; Если деформация аэродромных покрытий значительна, то ремонтировать покрытия уже нерационально, нужна реконструкция действующих покрытий, как из асфальтобетона, так и фибробетона. Покрытия на аэродромах высокой категории строят из цементобетона. Они являются особенно долговечным видом покрытий. В России проектный срок службы цементобетонных покрытий составляет 20-25 лет (за рубежом – 40-50 лет), асфальтобетонных 10-15 лет. Однако реальный, фактический межремонтный срок службы асфальтобетонных покрытий, по ряду объективных и субъективных причин, намного ниже проектного (составляет по данным Росавтодора, в среднем, 3-5 лет или даже меньше). Таким образом, применение добавок в бетон является актуальной задачей. Данные положения определяют актуальность, практическую значимость, цель и задачи магистерской диссертации. Цель работы – обоснование применения модифицирующей добавки в бетон для улучшения прочностных характеристик покрытия взлетно-посадочных полос (ВПП) аэродромов; повышение устойчивости к химическому воздействию; продлению срока службы покрытий ВПП. Для достижения данной цели в работе поставлены следующие задачи: 1. Провести анализ существующих методов улучшения бетонной смеси путем введения в нее добавок. 2. Провести испытания бетона с добавкой в условиях лаборатории. 3. Сравнить показатели бетона с добавкой и без нее. 4. Основываясь на лабораторных испытаниях доказать актуальность применения данной добавки в аэродромных покрытиях. Объект исследования - состав бетонной смеси для строительства покрытий взлетно-посадочных полос. Предмет исследования - модифицирующая добавка, влияющая на физико-механические свойства бетона, используемого при строительстве ВПП. Научная новизна. Исследована и доказана возможность применение добавки «Пенетрон Адмикс» при строительстве аэродромных покрытий, что значительно продлит срок службы взлетно-посадочных полос. Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложений.
Содержание

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………… 6 Глава 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВЗЛЕТНОПО-САДОЧНЫХ ПОЛОС АЭРОДРОМА…………………………………………………..…. 10 1.1. Характеристика аэродромов………………………………………….. 10 1.2. Дефекты аэродромных покрытий ВПП…………………………….. 18 Выводы по главе 1…….…………………………………………………….. 24 Глава 2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ УСТРОЙСТВА АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ И КОНСТРУКЦИЯ………….…………………………… 25 2.1. Материалы……………………………………………………….……... 25 2.2. Конструкция…………………………………………………………….. 33 Выводы по главе 2………………………………………………………….. 47 Глава 3. СПОСОБЫ УЛУЧШЕНИЯ СВОЙСТВ БЕТОНА………..… 48 3.1. Добавки в бетон………………………………………………………… 48 3.2. Механические способы улучшения бетонных покрытий……………. 61 Выводы по главе 3…………………………………………………………… 64 Глава 4. ДОБАВКА «Пенетрон Адмикс»…………………………………… 65 4.1. Общая характеристика добавки………………………………………. 65 4.2. Область применения материалов системы «Пенетрон»…………….. 69 4.3. Испытания проводимые с добавкой «Пенетрон Адмикс»………….. 71 Выводы по главе 4…………………………………………………………... 74 Глава 5. Результаты испытаний…………………………………………….. 75 5.1. Подбор состава смеси…………………………………………………… 75 5.2. Определение прочности по контрольным образцам…………………... 77 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ…………………………………………………………. 39 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………… 40 Приложения………………………………………………………………….
Список литературы

1. Бажов, Л.Б. Аэропорты и их эксплуатация: учеб. пособие. / Л.Б. Бажов – Ульяновск: УВАУ ГА, 2008. – 66 с. 2. СП 121.13330.2012. Аэродромы. – Введ. 2013–01–01. – ФГУП ГПИ и НИИ ГА Аэропроект, 2012. – 100 с. 3. Дорожно-строительные материалы: Учебник для автомобильно-дорожных институтов / И.М. Грушко [и др.]. - М.: Транспорт, 1983. – 383 с. 4. Зоткин, А.Г. Бетон и бетонные конструкции / А.Г. Зоткин. - 2-е изд., доп. и перераб. - М.: Издательство АСВ. - 2016. – 328 с. 5. Большая российская энциклопедия https://bigenc.ru/ 6. Документ Международной организации гражданской авиации (ИКАО) Doc 9157, 2006г. 7. ГОСТ 9128-2009 Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия. 8. В.Г. Микульский, В.Н. Куприянов, Г.П. Сахаров, Г.И.Горчаков, Л.П. Орентлихер, В.М. Хрулев, В.В.Козлов,Р.З. Рахимов «Строительные материалы» Москва 2000 г. 9. Г.И. Глушков «Жесткие покрытия аэродромов и автомобильных дорог» Москва «Транспорт» 1994 г. 10. ГОСТ 24211– 2008 Добавки для бетонов и строительных растворов. 11. ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам. 12. Сабуренкова В.А. Проектирование аэродромных покрытий: учеб. Пособие для вузов/В.А. Сабуренкова – М.:МАДИ , 2006. – 239с. 13. Особые требования к цементу для бетона монолитных покрытий и оснований автомобильных дорог и аэродромов С.В. ЭККЕЛЬ, канд. техн. наук, ЗАО «ИРМАСТ-ХОЛДИНГ» 14. Влияние гидрофобизирующих добавок на строительные материалы. Ищенко А.В., Угримов Д.Г., Шинкарев Д.В. Научный руководитель: канд., техн. наук, доц. Огурцова Ю.Н. Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова , 2017г. 15. Нормами годности эксплуатации аэродромов (НГЭА-92) , 2000г. 16. Руководством по эксплуатации гражданских аэродромов (РЭГА РФ-94), Москва «Воздушный транспорт» 1996г. 17. Документ Международной организации гражданской авиации (ИКАО) Приложением 14 к конвенции о международной гражданской авиации том 1 «Аэродромы», 2016г. 18. ГОСТ 26633-2015 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия. 19. ГОСТ 10178-85 Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия. 20. ГОСТ 31108-2016 Цементы общестроительные. Технические условия. 21. ГОСТ 24211-2008 Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия. 22. ГОСТ 22685-89 Формы для изготовления контрольных образцов бетона. Технические условия. 23. ГОСТ 18105-2010 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности.
Отрывок из работы

ГЛАВА 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВЗЛЕТНО-ПОСАДОЧНЫХ ПОЛОС АЭРОДРОМОВ 1.1.Характеристика аэродромов Обеспечение безопасности выполнения взлетно-посадочных операций является главнейшим требованием к элементам аэродрома. Для выполнения этого требования взлетно-посадочная полоса, как основной элемент аэродрома, должна иметь достаточные размеры в плане и необходимую прочность покрытия. Но летно-технические характеристики современных самолетов и, в частности, их длины пробега, разбега и взлетные массы колеблются в значительных пределах. Для самолетов с различными летно-техническими характеристиками требуются и различные по размерам и прочности покрытий взлетно-посадочные полосы. Поэтому в основу классификации аэродромов положены именно эти важнейшие признаки. В зависимости от длины главной взлетно-посадочной полосы с искусственным покрытием в стандартных условиях и от категории нормативной нагрузки аэродромы делятся на шесть классов, обозначаемых буквами А, Б, В, Г, Д и Е. Нормативная нагрузка определяет давление, приходящееся на одну условную опору самолета, т.е. зависимость от взлетной массы самолета и от схемы расположения и числа колес шасси. Размер ВПП и величина нормативной нагрузки убывают от аэродрома класса А к аэродрому класса Е. В табл.1 указывается минимальная ширина ВПП, которую должен иметь аэродром данного класса. Аэродром относится к соответствующему классу, если ширина ВПП в стандартных условиях для заданного расчетного типа самолета и категории нормативной нагрузки не ниже классификационных показателей. Таким образом, классификация аэродромов гражданской авиации РФ производится по двум показателям, относящимся к ВПП. Класс аэродрома определяет также ряд других требований к аэродромам, касающихся размеров элементов летной полосы, характеристик РД, ограничения высоты препятствий в полосах воздушных подходов и др. Классификация аэродромов определяет требования к взлетно-посадочным характеристикам вновь создаваемых для гражданской авиации самолетов. Таблица 1 Классификация аэродромов Элементы ЛП Класс аэродрома А Б В Г Д Е ИВПП 60 45 42 35 28 21 ГВПП 100 100 85 75 75 60 БПБ 60 60 50 50 40 30 Аэропорту I класса соответствует аэродрому класса А, аэропорту II класса – аэродром А или Б, аэропорту III класса – аэродром класса Б или В, аэропорту IV класса – аэродром класса В или Г, аэропорту V класса – аэродром класса Д. Аэродромы класса Е предназначены для выполнения работ, связанных с применением авиации в народном хозяйстве. Аэродромы гражданской авиации, согласно рекомендациями ИКАО, до 1983г. Подразделялись на группы по одному признаку – длине взлетно-посадочной полосы. В настоящее время в результате обсуждений в органах ИКАО, было принято двухэлементное кодовое обозначение аэродромов [1]. Кодовые обозначения введены с целью определения всех технологических требований к аэродромам и их оборудованию в соответствии с типами самолетов, которые предназначены для эксплуатации на данном аэродроме. Кодовая буква и номер или их сочетание, выбранные для целей проектирования, должны относиться к расчетному типу самолета. При этом кодовый номер первого элемента должен соответствовать наибольшей расчетной длине ВПП для того типа самолета, для которого она предназначена. Таблица 2 Кодировка классификации аэродромов Элемент 1 Элемент 2 Кодовый номер Расчетная для типа самолета длина ВПП, м Кодовая буква Размах крыла, м Расстояние между внешними кромками колес основных опор, м 1 Менее 800 А До 15 До 4,5 2 От 800 до 1200 (не включая) В От 15 до 24 (не включая) От 4,5 до 6 (не включая) 3 От 1200 до 1800 (не включая) С От 24 до 36 (не включая) От 6 до 9 (не включая) 4 1800 и более Д Е От 36 до 52 (не включая) От 52 до 60 (не включая) От 9 до 14 (не включая) От 9 до 14 (не включая) Кодовая буква второго элемента определяется наибольшим размахом крыла или наибольшим расстоянием между внешними границами колес главного шасси, в зависимости от того, что соответствует ее высокой кодовой букве самолета, для которой предназначенное сооружение или оборудование. Аэродромы гражданской авиации подразделяются и по другим признакам: по назначению, времени использования, виду покрытия ВПП, числу летных полос и др. Аэродром - определенный участок земной или водной поверхности (включая любые здания, сооружения и оборудование), предназначенный полностью или частично для прибытия, отправления и движения по этой поверхности воздушных судов. Взлётно-посадочная полоса (ВПП) - часть аэродрома, входящая в состав лётного поля, специально подготовленная и оборудованная для взлёта и посадки воздушных судов. Она может быть с искусственным покрытием (гравийное, асфальтовое, железобетонные, металлические листовые полосы и палубы авианесущих кораблей) и грунтовой. В пределах ВПП расположены воздушные участки взлётной дистанции (расстояние по горизонтали, проходимое самолётом от линии старта до точки набора высоты) и посадочной дистанции (расстояние по горизонтали, проходимое самолётом от момента пересечения входной кромки ВПП и до полной остановки после пробега) с некоторым запасом по длине. Длина ВПП определяется взлётно-посадочными характеристиками самолёта, при этом учитываются возможные отклонения в технике пилотирования при эксплуатации самолёта на конкретном аэродроме. ВПП аэродромов, находящихся в высокогорных регионах или в регионах с высокой температурой воздуха, имеют увеличенную длину, т. к. атмосферное давление и температура наружного воздуха являются факторами, влияющими на работу двигателей (тягу) и длину разбега. Для обеспечения безопасности при выкатывании самолёта за пределы ВПП при прерванном взлёте или аварийной посадке существуют примыкающие к ВПП концевые полосы безопасности. ВПП может быть оборудована радиотехническими средствами, которые в сочетании с бортовым оборудованием летательного аппарата (ЛА) обеспечивают успешное выполнение посадки в автоматическом режиме или при частичном участии пилотов. Потребная для базирования длина ВПП определяется как максимальная из суммы длин разбега и лётной дистанции и длин посадочной дистанции и пробега исходя из условия отказа одного двигателя. При отказе возможны два случая, связанных с решением пилота: продолжать взлёт или прервать его. В первом случае пилот применяет все средства для увеличения (форсирования) тяги работающих двигателей, чтобы выполнить продолженный взлёт. Во втором случае при решении о прекращении взлёта пилот использует все средства – аэродинамическое торможение, реверс тяги, тормозной парашют и т. д. для гашения скорости и реализует прерванный взлёт. Главным критерием выбора является скорость принятия решения, то есть скорость разбега, при которой в случае отказа одного двигателя возможно как безопасное прекращение, так и безопасное продолжение взлёта. Размер ВПП зависит от лётно-технических характеристик (ЛТХ) воздушного судна, продольного уклона и сцепных качеств поверхности, состояния атмосферы (температура, плотность и давление воздуха) в районе аэродрома. Ширина ВПП определяется колеёй шасси и радиусами исходя из условий разворота на 180о воздушного судна на ВПП. В технических описаниях воздушных судов параметры взлётно-посадочных дистанций даются применительно к международной стандартной атмосфере. ВПП имеют маркированный номер обычно согласно магнитному курсу, на котором они расположены. Значение градусов округляют до десятков. Если угол ориентации 42о, а плюс 180о будет 220о, то обозначение полосы ВПП 04/22. Освещение ВПП. Основная задача светового оборудования взлётно-посадочной полосы – обеспечивать безопасную посадку и взлёт воздушных судов в тёмное время суток и в сумерках, а также в условиях ограниченной видимости. Освещение ВПП (огни высокой интенсивности) представляет собой световую полосу чаще всего белого цвета. Светосигнальное оборудование аэродрома состоит из различных групп огней, располагающихся в определённой последовательности и легко различимых при установлении визуального контакта пилота с землёй. В состав группы сигнальных огней входят: огни приближения постоянного и импульсного излучения, огни световых горизонтов, входные огни, огни знака приземления, ограничительные огни (красный свет), огни зоны приземления, боковые огни, глиссадные огни, посадочные огни (жёлтый), огни концевой полосы безопасности (осевые и центральные огни излучают белый свет, а боковые огни – красный), осевые огни ВПП, огни быстрого схода, боковые и осевые рулёжные огни (синий свет, а осевые – зелёный), стоп-огни (красный), предупредительные (жёлтый), заградительные огни (красный), аэродромные световые указатели. Независимыми являются ВПП, обеспечивающие безопасность одновременного использования полос в режиме чередующихся взлётов и посадок. Как правило, это две параллельные ВПП на расстоянии не менее 1300 м, с расположенным между ними аэровокзальным комплексом. Максимальной пропускной способностью обладает компоновка четырёх попарно параллельных полос. Зависимыми считаются ВПП, одновременная лётная работа на которых допускается лишь с учётом увязки взлётов и посадок на обоих ВПП по времени. Специализированными считаются ВПП, предназначенные для выполнения однотипных лётных операций, т. е. только взлётов или только посадок. Минимальный интервал времени между последовательными взлётами или посадками называется временем занятости ВПП (например менее 45 с). Рис. 1.Схема взлёта (а) и аварийной посадки (б) самолёта на взлётно-посадочную полосу: ВПП – взлётно-посадочная полоса; КПБ – концевая полоса безопасности; ЛП – лётная полоса. Активная полоса (рабочая полоса) – это взлётно-посадочная полоса, используемая для взлётов и (или) посадок воздушных судов в данный момент времени (рис.) Разметка ВПП необходима для точной и безопасной посадки самолёта на полосу и включает: концевую полосу безопасности (предназначена для защиты поверхности земли от обдувания мощными струями выхлопов реактивных двигателей, а также для случаев выкатывания за ВПП; летательным аппаратам запрещено находиться на КПБ, потому что её поверхность не рассчитана на их вес); перемещённый порог, либо смещённый торец (зона ВПП, где разрешено руление, разбег и пробег летательных аппаратов, но не посадка); порог, либо торец (начало ВПП, обозначает начало места, где можно приземляться; порог сделан таким образом, чтобы быть заметным издалека, количество линий зависит от ширины ВПП), маркированный номером (если необходимо, буква Л/L – левая, П/R – правая, Ц/С – центральная); зона приземления (начинается в 300 м от порога ВПП); отметки фиксированного расстояния (располагаются через 150 м, при идеальной посадке пилот глазами «удерживает» зону приземления, и касание происходит непосредственно в зоне посадки.), осевая и иногда боковые линии. Несущая способность искусственного покрытия, предназначенного для воздушных судов с массой на перроне (стоянке) более 5700 кг, определяется по методу классификационное число воздушного судна – классификационное число покрытия (АСN-РСN) с представлением всех следующих данных: классификационное число покрытия (РСN); тип покрытия для определения АСN-РСN; категория прочности грунтового основания; категория максимально допустимого давления в пневматике или величина максимально допустимого давления в пневматике; метод оценки АСN воздушного судна определяется в соответствии со стандартными процедурами, связанными с методом АСN-РСN. Представленное классификационное число покрытия (РСN) показывает, что воздушные суда с классификационным числом воздушного судна (АСN), равным представленному РСN или менее, могут использовать это покрытие с учётом любых ограничений на давление в пневматике или полную полётную массу указанного типа воздушного судна (указанных типов воздушных судов). Таблица 3 Классы бетона для покрытий Аэродромное покрытие Минимальный класс бетона по прочности на растяжение при изгибе Сжатие Однослойное монолитное покрытие из бетона, армобетона, железобетона (с напрягаемой арматурой) Btb 4,0 В30 Верхний слой двухслойного монолитного покрытия из бетона, армобетона, железобетона (с ненапрягаемой арматурой) Btb 4,0 В30 Нижний слой двухслойного покрытия Btb 2,8 В20 Сборное из железобетона предварительно напряженных плит, армированных: - проволочной арматурой или арматурными канатами - стержневой арматурой Btb 4,0 Btb3,6 В30 В25 Примечание: 1. Для покрытий, рассчитанных на внекатегорийную нагрузку ,следует применять бетон класса не ниже Btb 4,4(В40). 2. Для сборных предварительно напряженных железобетонных плит должно быть обеспечено дополнительное требование к минимальному проектному классу прочности бетона на сжатие: В30- для плит, армированных стержневой арматурой. 3. Для покрытий, рассчитанных на нагрузки с давлением воздуха в пневматиках колес не более 0,6 МПа, допускается при соответсвующем технико-экономическом обосновании применять бетон класса Btb 3,2(В25). Аэродромные покрытия по характеру сопротивления действию нагрузок от воздушных судов подразделяются на: -жесткие (бетонные; армобетонные; железобетонные; а также асфальтобетонные покрытия на цементобетонном основании); -нежесткие (из асфальтобетона; прочных каменных материалов подобранного состава, обработанных органическими вяжущими; из щебеночных и гравийных материалов, грунтов и местных материалов, обработанных неорганическими или органическими вяжущими; сборных металлических элементов). Аэродромные покрытия должны отвечать требованиям: -безопасности и регулярности выполнения взлетно-посадочных операций воздушных судов; -прочности, надежности и долговечности конструкции в целом и составных ее элементов (обеспечиваются расчетом прочности и выполнением требований к строительным материалам); -ровности и шероховатости поверхности; -охраны окружающей среды. Нормативные требования, которые следует выполнять и контролировать при строительстве каждого слоя аэродромного покрытия, и методы контроля приведены в [2]. 1.2. Дефекты аэродромных покрытий Для обеспечения проектного срока службы возникающие во время эксплуатации дефекты (трещины, сколы, шелушение бетона и т.п.) должны устраняться по мере их появления методами текущего ремонта, поврежденная герметизирующая конструкция в деформационных швах должна восстанавливаться. Также необходимо оценивать работоспособность деформационных швов. При неудовлетворительной оценке следует предусматривать устройство дополнительных компенсационных швов. Через каждые 5 лет следует определять фактические значения критериев пригодности аэродромных покрытий: прочности, ровности, шероховатости в соответствии с нормативными документами. Пленка, образовавшаяся после применения средства по уходу за свежеуложенным бетоном, должна быть удалена до наступления отрицательных температур. Вновь построенные жесткие покрытия должны быть пропитаны укрепляющим паропроницаемым составом перед зимней эксплуатацией. Необходимо отслеживать динамику изменений этих критериев с тем, чтобы планировать необходимые мероприятия по техническому обслуживанию и реконструкции. Искусственное покрытие ВПП, если рассматривать его в целом, должно выполнять три основных функции, а именно: а) обеспечивать достаточную несущую способность; б) обеспечивать хорошие эксплуатационные качества; в) обеспечивать хорошие характеристики сцепления с поверхностью. Прочие требования включают: а) долговечность; б) легкость обслуживания. Первый критерий касается структуры искусственного покрытия, второй – геометрической формы верхнего слоя поверхности искусственного покрытия, а третий – текстуры фактической поверхности и дренажа, когда покрытие находится в мокром состоянии, причем текстура и уклон являются наиболее важными характеристиками сцепления искусственного покрытия ВПП. Четвертый и пятый критерии, в дополнение к экономическому аспекту, касаются пригодности искусственного покрытия для эксплуатации воздушных судов. Выделяют три основных состояния ВПП: 1) Сухая ВПП 2) Мокрая ВПП 3) Загрязненная ВПП Сухая ВПП В сухом и чистом состоянии различия в уровнях сцепления с точки зрения эксплуатации отдельных ВПП, как правило, незначительны, вне зависимости от типа искусственного покрытия и конфигурации поверхности. Более того, уровень сцепления практически не зависит от скорости воздушного судна. Таким образом, эксплуатация воздушных судов на ВПП с сухой поверхностью в достаточной степени стабильна, и в этом случае не требуется каких-либо специальных инженерно-технических критериев, касающихся сцепления с поверхностью. Мокрая ВПП Проблему сцепления с поверхностями ВПП, на которых присутствует вода, можно выразить главным образом как проблему дренажа, которая включает в себя три отдельных критерия: а) дренаж поверхности (форма поверхности, уклоны); б) дренаж зоны контакта пневматика с землей (макротекстура); в) дренаж зоны проникновения (микротекстура). Инженерно-технические меры могут оказывать значительное влияние на эти три критерия, и важно отметить, что для достижения достаточного сцепления во всех возможных состояниях увлажнения должны быть выполнены все эти критерии. Загрязненная ВПП Проблему сцепления на ВПП с загрязненной поверхностью можно выразить главным образом как обобщенную проблему поддержания поверхности в эксплуатационно-техническом состоянии, которая заключается в улучшенном дренаже зоны контакта или удалении загрязнителей. Доминирующими являются: а) поддержание улучшенной дренажной способности зоны раздела для искусственных покрытий, залитых водой (слой более 3 мм); б) удаление резиновых наслоений; в) удаление снега, слякоти, льда или инея; г) удаление прочих наслоений, таких как песок, пыль, грязь и нефтепродукты. Уровень обслуживания, обеспечиваемый эксплуатантом аэропорта, может оказывать значительное влияние на эти проблемы. Одним из главных факторов возникновения риска повреждения ВС при обслуживании на земле, несомненно, является состояние аэродромных покрытий, в частности состояние покрытия ВПП. Проведя анкетирование пилотов гражданской авиации шести ведущих авиакомпаний России, выяснилось, что состояние покрытий ВПП некоторых аэропортов России далеко от идеального: они сильно изношены, поэтому приходится часто менять конструктивные элементы шасси и стоек, ощутимо возрастают нагрузки и вибрация ВС, забои двигателей с их досрочным снятием и ремонтом при взлетах (посадках) ВС. Ввиду частичной замены парка отечественных ВС на суда иностранного производства с низко расположенными двигателями, опасность их повреждения из-за неудовлетворительного состояния аэродромных покрытий возрастает. На рис. 2 показано соотношение причин катастроф пассажирских самолетов, из которого следует, что неблагоприятные внешние воздействия (в т.ч. состояние аэродромных покрытий) составляют от 10 до 19% причин катастроф в разных странах (в СНГ - 10%). Диаграмма построена на основании данных Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации с учетом сборников расследований авиапроисшествий, выпускаемых Межгосударственным авиационным комитетом. Рис 2. Факторы катастроф при пассажирских перевозках самолетами взлетной массой более 10т Таблица 4 Показатели состояния покрытия ВПП Параметр Показатели Требуемые значения Прочность PCN более CAN Ровность R более 2,0 Скользкость ? более 0,3 Поврежденность Sk более 2,5 В табл. 4 указаны нормируемые (РСN, R, ?) и рекомендуемые (Sk) значения показателей состояния покрытия. Показатель РСN отражается в доказательной документации по сертификации аэродрома, показатель ? практически ежедневно контролируется и обеспечивается в нормируемых пределах аэродромными службами. Важнейшим показателем, влияющим на техническое состояние ВС, является показатель ровности покрытия R, который регламентируется Нормами годности эксплуатации аэродромов (НГЭА-92)[15] и Руководством по эксплуатации гражданских аэродромов (РЭГА РФ-94) [16]. Показатель неровности покрытия, разработанный на основании анализа влияния неровностей покрытия на ВС типа Боинг, предусмотрен Приложением 14 ИКАО том 1 «Аэродромы [17]. Поэтому можно говорить о риске возникновения авиационного инцидента (происшествия) по фактору ровности/неровности покрытия. Показатель Sk на сегодняшний день относится к рекомендуемым показателям состояния покрытия, он достаточно просто вычисляется и контролируется аэродромными службами. Игнорировать его при оценке рисков нельзя. В этом случае можно говорить о риске повреждения покрытия. В проекте новой редакции РЭГА планируется показатель Sk сделать обязательным, тогда можно будет говорить о риске возникновения авиационного инцидента по фактору повреждения покрытия. Для СНГ (рис. 2) доля рисков по состоянию покрытий в общих рисках составляет максимум 10%, поэтому возможна следующая зависимость: Ра.и.?0,1 Рп.п., где Рп.п.- вероятность риска повреждения покрытия; Ра.и. - вероятность риска возникновения авиационного инцидента. Очевидно, что величина риска не остается постоянной во времени. Для нового покрытия она минимальна. Выводы по главе 1 1. Главным требованием к аэродромам является обеспечение безопасности выполнения взлетно-посадочных операций. Для выполнения этого требования взлетно-посадочная полоса, как основной элемент аэродрома, должна иметь достаточные размеры в плане и необходимую прочность покрытия. Она должна выдерживать термические и механические нагрузки от воздушно-газовых струй авиадвигателей, а также быть устойчивой к действию химических препаратов, предотвращающих обледенение, выдерживать продолжительную статичную нагрузку в процессе стоянки многотонных воздушных судов. 2. Критериями пригодности аэродромных покрытий являются прочность, ровность, шероховатость. Необходимо отслеживать динамику изменений этих критериев с тем, чтобы планировать необходимые мероприятия по техническому обслуживанию и реконструкции. ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ УСТРОЙСТВА АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ И КОНСТРУКЦИЯ Использование новых материалов является одним из самых перспективных методов при ремонте аэродромных покрытий. Материалы, используемые при строительстве и ремонте аэродромов, требуют модернизации. Аэродромы в России строятся гораздо реже, чем ремонтируются, поэтому решением проблемы качества, долговечности, экономичности, надежности является использование при строительстве и ремонте новых материалов, обладающих более высокими техническими показателями. 2.1. Материалы Материалы для приготовления дорожного бетона должны быть высокого качества. Используют портландцемент для дорожных и аэродромных покрытий, пластифицированный и гидрофобный марки не менее 400, а для оснований не ниже 300. Цемент не должен содержать молотых минеральных добавок. Не разрешаются шлакопортландцемент и пуццолановые портландцементы вследствие их пониженной морозостойкости. Песок для дорожного цементобетона используется преимущественно природный крупно-, средне- и мелкозернистый, иногда искусственный песок, высевки, причем щебень и песок одного минералогического состава. Применение мелкозернистых песков возможно, но с добавкой крупнозернистых высевок. Особое внимание обращают на чистоту песка; содержание пылевато-глинистых примесей не должно превышать 2 %, органические примеси не допускаются. Щебень изготавливают из прочных пород, морозостойкость должна быть не ниже марки по морозостойкости дорожных цементобетонов. Щебень применяют с оптимальным зерновым составом, а предельная крупность щебня: 40 мм для однослойного и нижнего слоя двухслойного покрытия и 20 мм для верхнего слоя двухслойного покрытия. Гравий применяется только для бетонов нижних слоев покрытий. Пылевато-глинистых примесей в щебне и гравии не должно быть более 1 %. В технологии дорожных бетонов широко используются поверхностно-активные вещества (пластификаторы С-3, ЛСТ, ЛСТМ; воздухововлекающие добавки – СНВ), а также электролиты в условиях зимней кладки бетона, например хлориды натрия и калия [3]. Для устройства взлетно-посадочных полос используют: - бетон; - армобетон; - железобетон; - асфальтобетон. Бетон для дорожных и аэродромных покрытий следует применять, отвечающий ГОСТ [18]. Дорожный бетон (цементобетон в дорожной терминологии) относят к тяжелым бетонам. Его применяют при строительстве автомобильных дорог и аэродромов. По назначению он подразделяется на бетон для однослойных покрытий, для верхнего и нижнего слоев двухслойных покрытий, а также для оснований капитальных и усовершенствованных покрытий. К дорожному бетону предъявляют требования по прочности при сжатии, растяжении при изгибе, морозостойкости, истираемости. Особенности бетона, который используется для строительства покрытий автомагистралей, взлетных и рулежных полос аэродромов, автомобильных дорог: - способность длительно выдерживать значительные динамические истирающие, сжимающие и изгибающие механические нагрузки; - способность длительно выдерживать значительные динамические истирающие, сжимающие и изгибающие механические нагрузки. Бетон для дорожных и аэродромных покрытий должен соответствовать следующим требованиям: - в соответствии с требованиями ГОСТ 10178-85 [19], для замешивания бетона для дорожных и аэродромных покрытий должен использоваться цемент, изготовленный на основе материалов с содержанием трехкальциевого алюмината в количеств
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Дипломная работа, Материаловедение, 60 страниц
1500 руб.
Дипломная работа, Материаловедение, 69 страниц
850 руб.
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg