Аналітичне дослідження стану існуючих асфальто- та цементобетонних аеродромних покриттів

Abstract

На сьогоднішній день до найпоширеніших видів аеродромів, що експлуатуються в Україні, відносяться такі, які містять у своєму складі покриття злітних смуг у виконанні із асфальтобетону чи цементобетону. Для даних аеродромів важливою задачею є забезпечення ефективної та довготривалої експлуатації покриттів без великих капіталовкладень на їх утримання. Здебільшого до елементів, які піддаються руйнівному впливу в найбільшій мірі відносяться: злітно-посадкові смуги, рульові доріжки, а також зони для стоянки повітряних суден. У роботі наведено актуальні вимоги щодо наявності необхідних характеристик та їх величин в будівельних матеріалах на основі бетону, які застосовуються для будівництва аеродромних покриттів. Проведено аналітичний огляд руйнівних чинників і видів пошкоджень асфальто- та цементобетонних настилів в результаті якого сформовано перелік типових дефектів, які є для них характерними. Розглянуто механізм накопичення вологи в монолітних аеродромних настилах і таких, що виконані із армованих бетонних плит. Проаналізовано особливості проходження циклу заморожування і відтавання води в капілярно-пористих структурах бетону в кліматичних зонах України. Визначено головні чинники хімічної та біологічної складової руйнування злітно-посадкових смуг. Розглянуто можливість утворення пошкоджень вищеперелічених бетонних конструкцій в залежності від інтенсивності впливу навантажень, що передаються від опор літальних апаратів на поверхню аеродромного покриття. Зведено класифікацію факторів руйнування бетонних аеродромних покриттів. На підставі проведеного аналітичного огляду, а також попередньо проведених дослідів в роботі запропоновано гіпотезу про перспективність використання будівельних матеріалів на основі цементу з полімерними домішками для локального ремонту покриттів монолітної та плитної конструкцій.

To date, the most common types of airfields operating in Ukraine are those that include the coverage of runways in pavements made of asphalt concrete or cement concrete. An important task for these aerodromes is to provide efficient and long-term maintenance of the coatings without significant investment in their maintenance. For the most part, the most destructive effects are: runways, runways, and aircraft parking areas. The paper presents the actual requirements for the availability of necessary characteristics and their values in concrete based building materials used for the construction of aerodrome coatings. An analytical review of destructive factors and types of damages of asphalt and cement concrete floors was conducted, as a result of which a list of typical defects that are characteristic for them is formed. The mechanism of accumulation of moisture in monolithic aerodrome decks and those made of reinforced concrete slabs is considered. The peculiarities of passing the freezing and thawing of water in capillary-porous concrete structures in the climatic zones of Ukraine are analyzed. The main factors of the chemical and biological component of the destruction of runways are determined. Considered the possibility of damages of the above-mentioned concrete structures, depending on the intensity of the impact of loads transmitted from aircraft towers to the surface of the aerodrome. The classification of the factors of the destruction of concrete airfield coverings is summarized. On the basis of the conducted analytical review, as well as preliminary experiments, the hypothesis about the promise of the use of building materials with polymeric impurities for the local repair of coatings of monolithic and slab structures was proposed..

На сегодняшний день к наиболее распространенным видам аэродромов, эксплуатируемых в Украине, относятся такие, которые содержат в своем составе покрытия взлетных полос в исполнении из асфальтобетона или цементобетона. Для данных аэродромов важной задачей является обеспечение эффективной и длительной эксплуатации покрытий без больших капиталовложений на их содержание. В основном к элементам, которые подвергаются разрушительному воздействию в наибольшей степени относятся: взлетно-посадочные полосы, рулежные дорожки, а также зоны для стоянки воздушных судов. В работе приведены актуальные требования о наличии необходимых характеристик и их величин в строительных материалах на основе бетона, применяемых для строительства аэродромных покрытий. Проведен аналитический обзор разрушительных факторов и видов повреждений асфальто и цементобетонных настилов в результате которого сформирован перечень типовых дефектов, которые являются для них характерными. Рассмотрен механизм накопления влаги в монолитных аэродромных настилах и таких, которые выполнены из армированных бетонных плит. Проанализированы особенности прохождения цикла замерзания и размерзания воды в капиллярно-пористых структурах бетона в климатических зонах Украины. Определены главные факторы химической и биологической составляющей разрушения взлетно-посадочных полос. Рассмотрена возможность образования повреждений вышеперечисленных бетонных конструкций в зависимости от интенсивности воздействия нагрузок, передаваемых от опор летательных аппаратов на поверхность летного поля. Разработана классификация факторов разрушения бетонных аэродромных покрытий. На основании проведенного аналитического исследования, а также предварительно проведенных опытов в работе предложена гипотеза о перспективности использования строительных материалов на основе цемента с полимерными добавками для локального ремонта покрытий монолитной и плитной конструкций.