Теплофизические свойства асфальтобетона (асфальта)

Эта группа свойств имеет большое значение при определении того, как дорожное покрытие будет вести себя в жару или мороз, а также при перепадах температуры.
Этим характеристикам асфальтобетона уделяется меньше внимания, чем общефизическим, водным и механическим свойствам. Они не нормируются в ГОСТах и не измеряются в рамках стандартных испытаний. Тем не менее, их нужно учитывать, чтобы спроектировать действительно надежное и долговечное покрытие.
К теплофизическим свойствам асфальта относятся:
- Теплопроводность
- Теплоемкость
- Тепловое расширение (сжатие)
Давайте остановимся на каждом из них подробнее.
Теплопроводность асфальта
Она характеризует способность материала передавать тепловую энергию от горячих участков к холодным.
Практический смысл этой характеристики такой: теплопроводный асфальт нагревается равномерно, по всему объему. А если этот показатель у покрытия низкий, то его поверхность будет быстро раскаляться под солнечными лучами, пока нижний слой еще остается прохладным.
У материала с высокой теплопроводностью есть ряд преимуществ:
- Снижается образование температурных трещин
- Увеличивается эффективность обогрева асфальта зимой
- Возможность использовать асфальт в качестве источника тепла летом
Однако последние два пункта в условиях России имеют сугубо потенциальный характер.
В то же время асфальтобетон с низкой теплопроводностью используется для обустройства дорог на пучинистых грунтах. Он защищает нижележащий грунт от чрезмерного промерзания.
На эту характеристику оказывают влияние такие факторы:
- Свойства наполнителя
Теплопроводность щебенки из плотных горных пород выше, чем у легких и пористых заполнителей.
- Пористость асфальтобетона
Чем больше пустот в материале, тем хуже он проводит тепло.
- Влажность
Чем больше в порах асфальта влаги, тем лучше он проводит тепло.
- Температура
При нагреве теплопроводность увеличивается.
- Срок эксплуатации
Неоднократные циклы заморозки и оттаивания приводят к разрушению структуры асфальта, снижая его теплопроводность.
Особых методов определения теплопроводности конкретно для асфальтобетона нет.
В методических документах рекомендуются такие способы:
- Зондирование
- Импульсный метод
Определение теплопроводности при стационарном тепловом режиме
Показатели, полученные при полевых и лабораторных испытаниях материала, довольно сильно варьируются – от 0,9 до 2 Вт/(м*К).
Более конкретные значения для разных видов таковы:
- Для плотного асфальта – 1,4 Вт/(м*К)
- Для пористого асфальта – 1,25 Вт/(м*К)
- Для высокопористого асфальта – 1 Вт/(м*К)
Однако эти цифры носят ориентировочный характер. Точное значение теплопроводности для конкретной смеси можно получить только экспериментальным путем.
Теплоемкость асфальта
Эта характеристика показывает, какое количество энергии нужно для нагрева материала на 1 градус, а также – сколько тепла он отдает в окружающую среду при охлаждении.
Продолжение читайте на нашем сайте: