Matacryl®, испытания на износостойкость на экспериментальном стенде МАДИ

Цель нашей компании - предложение широкого ассортимента товаров и услуг на постоянно высоком качестве обслуживания.
22 Ноября 2016

Об испытаниях околошовных переходных зон мостовых конструкций, выполненных из полимерного покрытия Matacryl®.

Неудовлетворительное состояние деформационных швов является одной из причин преждевременного разрушения бетона основных несущих конструкций мостовых сооружений и сокращения срока их службы. Поэтому при их строительстве, ремонте и реконструкции возникает проблема устройства надежных деформационных швов и прилегающих к ним околошовных зон.

В октябре 2016 г. на грузовом испытательном стенде КУИДМ-2 «КАРУСЕЛЬ» МАДИ  были проведены экспериментальные исследования динамического воздействия колес автотранспортных средств на конструкцию околошовных переходных  зон, выполненных из тонкослойного полимерного покрытия Matacryl® (ГОСТ 53627-2009), в зависимости от числа циклов и величины силы нагружения.

В процессе проведения стендовых испытаний решались следующие задачи:

- Анализ и оценка состояния покрытия проезжей части в зоне сопряжения с металлоконструкцией деформационного шва при динамическом воздействии от колесной нагрузки испытательного комплекса. 

- Исследования износостойкости и долговечности переходных зон, выполненных из тонкослойного полимерного покрытия Matacryl® (ГОСТ 53627-2009). 

- Определение параметров износа покрытия переходных зон и экспериментальная проверка их зависимости от количества циклов нагружения и величины колесной нагрузки испытательного комплекса. 

- Определение оптимальных нагрузок и скорости движения колеса, влияющих на  износ покрытия переходных зон и колееобразование  (в зависимости от типа шин).

Нагружение шин на каждом колесе грузового стенда было регулируемое.  

Во время вращения стенда измерялось гидравлическое сопротивление в приводе каждого колеса (по расходу жидкости в приводах гидромоторов), что позволяло фиксировать изменение нагрузки и оценивать его влияние на величину износа покрытий околошовных зон  во время вращения стенда.

Для получения сравнительных характеристик износа покрытия околошовные зоны были  устроены из различных материалов: в зоне первого шва - из холодного асфальтобетона (REaktivAsphalt Rephalt) с одной стороны и тонкослойного полимерного износостойкого покрытия на основе полиметилметакрилата (Система Matacryl®) с другой стороны; в зоне второго шва с обеих сторон устроены переходные зоны из ПУГМК (прочно-упругая гранитно-мастичная композиция), разработанной  ООО «Деформационные швы и опорные части».

Полученные данные были сведены в таблицу 1.
Число циклов нагружения Наименование створа Модель шва №1 Модель шва № 2 Покрытие на границе переходной зоны
Значение величины износа покрытия, мм
Покрытие на основе полиметилметакрилата (система Matacryl) Холодный асфальтобетон REaktivAsphalt Rephalt ПУГМК (прочно-упругая-гранитно-мастичная композиция) а/б мелкозернистый тип Б
min max средн min max средн min max средн min max средн
0 а 0 0.1 0.1 0.6 0.8 0.7 0.1 0.2 0.3 0.2 0.5 0.4
100000 0.8 1.2 1.0 4.2 4.6 4.4 2.1 2.9  2.5 2.7 3.8 3.3
250000 1.4 1.6 1.5 5.1 5.5 5.3 3.0 3.4 3.3 3.2 4.5 3.9
500000 2.1 2.2 2.2 6.1 6.8 6.5 3.5 4.1 3.8 3.9 5.1 4.4
750000 2.2 2.8 2.5 7.0 7.4 7.2 4.0 4.8 4.3 4.7 5.9 5.2
1000000 2.9 3.2 3.1 7.9 8.1 8.0 4.7 5.4 5.1 6.0 6.9 6.3
0 b 0.1 0.1 0.1 0.5 0.6 0.6 0 0.4 0.2 0.1 0.4 0.3
100000 0.9 1.1 1.0 4.0 4.0 4.0 2.0 2.2 2.1 2.7 3.8 3.3
250000 1.4 1.5 1.5 5.0 5.0 5.0 2.0 3.0 2.3 3.2 4.5 3.9
500000 2.0 2.2 2.1 5.0 6.0 5.5 2.0 3.0 2.5 3.9 5.1 4.4
750000 2.4 2.7 2.6 6.0 6.0 6.0 3.0 4.0 3.5 4.7 5.9 5.2
1000000 3.1 3.3 3.2 6.0 7.0 6.5 3.0 5.0 4.0 6.0 6.9 6.3

По результатам полученных измерений построен график зависимости величины износа различных типов покрытия от количества циклов нагружения (рис.1).

график зависимости величины износа .png

Рис.1. Зависимость величины износа различных типов покрытия от количества циклов нагружения

Анализ полученных результатов измерений глубины колеи показывает, что наименьшая величина износа (не более 3 мм) наблюдается в переходных зонах, выполненных из тонкослойного полимерного покрытия на основе ПММА Matacryl®.

В зонах примыкания переходных участков к металлоконструкции шва значительных трещин и разрушений не выявлено, что свидетельствует о высокой адгезии материала Matacryl® к металлоконструкции шва.

Предварительные результаты выполненных испытаний (1 000 000 циклов) на грузовом стенде «Карусель» МАДИ свидетельствуют о высокой стойкости к колееобразованию  и истиранию покрытия околошовных зон, выполненного из тонкослойного полимерного материала на основе ПММА.

Тонкослойное полимерное покрытие на основе ПММА рекомендуется в качестве материала переходных околошовных зон с оптимальной шириной 0,25-0,3 м.

Для более точной оценки долговечности материалов покрытия околошовных зон целесообразно продолжить испытания до 2 000 000с циклов, при различных климатических условиях и приложенных временных нагрузках (в том числе с использованием шипованной резины) в соответствии с нормативными требованиями.


Вернуться к списку