Методи неруйнівної діагностики розташування металевої арматури штирових з’єднань у швах жорстких дорожніх одягів

Опубліковано:
Розділ: Будівництво та цивільна інженерія
Cторінковий інтервал статті: 72–83
Ключові слова: дефект розташування, діагностика, жорсткий дорожній одяг, металева арматура, поперечний шов
Як цитувати статтю: Терещенко Т. А. Дослідження Методи неруйнівної діагностики розташування металевої арматури штирових з’єднань у швах жорстких дорожніх одягів. Дороги і мости. 2021. Вип. 24. C. 72–83.
Як цитувати статтю (references): Tatyana Tereshchenko. The methods of non-destructive testing of positioning of metallic dowel bars in joints of rigid pavements. Dorogi і mosti [Roads and bridges]. 2021. Iss. 24. P. 72–83 [in Ukrainian].

Автори

Державне підприємство «Національний інститут розвитку інфраструктури» (ДП «НІРІ»), м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0001-5206-9921

Анотація

Вступ. У світовій практиці будівництва жорстких дорожніх одягів значна увага приділяється монолітним цементобетонним покриттям з неармованими плитами, зі штировими з’єднаннями в поперечних швах (Jointed Plain Concrete Pavements, JPCP). Довговічність JPCP значною мірою залежить від належного розташування арматури штирових з’єднань, у зв’язку з чим вагомого практичного значення набули методи неруйнівної діагностики розташування арматури штирових з’єднань. У цій статті представлено аналітичний огляд методів неруйнівної діагностики розташування арматури штирових з’єднань цементобетонного покриття та акцентовано увагу на стандартному методі таких випробувань з використанням магнітної індукції.

Основна частина. В основній частині цієї статті виконано аналіз основних аспектів розглянутих методів випробування:

  • класифікація дефектів неспіввісності і дефектів розташування арматури штирових з’єднань поперечних швів та їх вплив на експлуатаційні якості дорожнього покриття;
  • порівняння впроваджених методів неруйнівного контролю розташування арматури штирових з’єднань;
  • можливості методу магнітної індукції та підхід до аналітичного оцінювання  дефектів розташування арматури штирових з’єднань поперечних швів, визначених за допомогою магнітної томографії;
  • використання результатів діагностики розташування арматури штирових з’єднань поперечних швів для усунення дефектів розташування арматури;
  • приклади прогностичного оцінювання результатів випробування діагностики розташування арматури штирових з’єднань поперечних швів та їх впливу на довговічність та стан JPCP.

Розглянутий метод випробування та оцінювання результатів охоплює практику визначання двох рівнів прийнятності (наприклад, прийнятний рівень та вибракування) для оцінювання ефективності кожного окремого арматурного штира, або кожного поперечного армованого шва, а також ділянки жорсткого дорожнього одягу з послідовно розташованими поперечними швами з обмеженою ефективністю.

Висновки

1. Впроваджений у всьому світі стандартний метод неруйнівної діагностики розташування арматури штирових з’єднань поперечних швів дозволяє виявити та усунути дефекти її розташування, забезпечуючи таким чином потрібне значення ефективності перенесення навантаження та міжнародного індексу рівності покриття. Оцінювання ділянок дорожнього покриття з кількома послідовно розташованими армованими швами з урахуванням ефективності кожного шва дозволяє забезпечити розрахунковий строк служби дорожнього одягу.

2. Стандартний метод неруйнівної діагностики розташування арматури штирових з’єднань поперечних швів жорсткого дорожнього одягу з використанням магнітної імпульсної індукції, розроблений Американським товариством випробувань та матеріалів, забезпечує високу точність вимірювання положення арматури штирового з’єднання в швах бетонного покриття і дозволяє виявити п’ять типів дефектів розташування.

3. У зв’язку з активізацією питань будівництва жорстких дорожніх одягів в Україні, а також з високою актуальністю розглянутого методу випробувань, важливим завданням має стати розроблення та впровадження відповідного національного стандарту.

Посилання

  1. L. Rens. Guide for Design of Jointed Plain Concrete Pavements, European Concrete Paving Association (EUPAVE), Publ. by EUPAVE, Brussels, Belgium, 2020, 40 p. URL: http://www.eupave.eu/wp-content/uploads/EUPAVE-Guide-for-the-design-of-jointed-plain-concrete-pavements-April-2020.pdf  дата звернення 13.07.2021).
  2. Dowel Bar Alignment and Location, ACPA Guide Specification,. American Concrete Pavement Association, Skokie, Il., 2018, 18 p. URL: http://www.acpa.org/wp-content/uploads/2020/07/18-11-15-ACPA-Dowel-Alignment-Guide-Spec.pdf (дата звернення 07.07.2021).
  3. H.T. Yu, S. Tayabji. Best Practices for Dowel Placement Tolerances, FHWA-HIF-07 021, CPCP (Concrete Pavement Technology Programm) TechBrief, US Department of Transportation, FHWA (Federal Highway Administration) 2007, 6 p. URL: http://www.fhwa.dot.gov/pavement/concrete/pubs/07021/07021.pdf (дата звернення 07.07.2021).
  4. L. Khazanovich, K. Hoegh, M. Snyder. Guidelines for Dowel Alignment in Concrete Pavements. NCHRP Report 637, TRB (Transportation Research Board), Washington, DC, 2009, 58 p. URL: https://www.trb.org (дата звернення 06.07.2021).
  5. C. Amer-Yahia, T. Majidzadeh. Approach to Identify Misaligned Dowel and Tie Bars in Concrete Pavements Using ground Penetrating Radar. Case Studies in Non-Destructive Testing and Evaluation, 2014, 2, pp. 14 - 26. URL: https://www.sciencedirect.com (дата звернення 14.07.2021, стаття у вільному доступі).
  6. M. Snyder. Guide for Dowel Load Transfer Systems for Jointed Concrete Roadway Pavements, National Concrete Consortium, National Concrete Pavement Technology Center, Iowa State University, 2011, 37 p. URL: http://www.publications.iowa.gov/11987/1/DowelLoadGuide.pdf (дата звернення 07.07.2021).
  7. ДСТУ ASTM A510/A510M:2021 (ASTM A510/A510M-18, IDT) Катанка та дріт круглий необроблений з вуглецевої та легованої сталі. Технічні умови. Київ, 2021. 7 с. (Інформація та документація).
  8. ДСТУ ASTM A615/A615M:2019 (ASTM A615/A615M-16, IDT) Прокат гладкого та періодичного профілю з вуглецевої сталі для армування бетону. Технічні вимоги. Київ, 2019.
    14 c. (Інформація та документація).
  9. S. Rao, L. Premkumar. Long-Term Pavement Performance Data Analysis Program: Effect of Dowel Misalignment on Concrete Pavement Performance, Turner-Fairbank Highway Research Center, 2020, Publication No FHWA-HRT-20-070, 120 p. URL: http://www.fhwa.dot.gov/publications/research/infrastructure/pavements/ltpp/20070/20070.pdf (дата звернення 07.07.2021).
  10. A.K. Kiwi. Dowel Bar Alignment in Concrete Pavements: 21st Century Standards and Methods Transportation Association of Canada (TAC) Conference & Exhibition, 2020, session “Innovations in Pavement Management, Engineering and Technologies”, 18 p. URL: http://www.tac-atc.ca/sites/default/files/conf_papers/kivia_dowel_bar_alignment.pdf (дата звернення 13.07.2021).
  11. Evaluation and Optimizing Dowel Bar Alignment, Concrete Pavement Research and Technology Special Report, Publication SR999P. American Concrete Pavement Association, Skokie, Il., August 2006, 8 p. URL: http://www.countonconcrete.org/wp-content/uploads/2016/11/SR999P.pdf (дата звернення 14.07.2021).
  12. Concrete Pavement Joints. Technical Advisory. FHWA Publication T 5040.30. US Department of Transportation, FHWA (Federal Highway Administration) 2019, 48 p. URL: http://www.fhwa.dot.gov/pavement/ta504030.pdf (дата звернення 08.07.2021).