Расчет полей температур и их градиентов в дорожных бетонных покрытиях

Abstract

Воздействие тепловых потоков на бетонные покрытия при различных климатических характеристиках районов строительства и эксплуатации дорожных одежд резко снижает их прочность, корозионно-, сдвиго- и морозоустойчивость, а в конечном итоге – долговечность. Причиной деформационных процессов является характер градиентных температурных полей в материалах дорожных одежд, развиваемых как при длительном (статическом), так и при кратковременном (динамическом) воздействии теплоты и массы, которые способствуют разрушению поверхностных слоев покрытий, контактирующих с наружным воздухом. При этом в порах насыщенного влагой покрытия вследствие движения автомобилей возникают пульсирующие гидродинамические давления, способствующие разрушению структуры материала поверхностных слоев, что приводит к возникновению необратимых деформаций (трещин и т. п.). Разработана компьютерная программа на языке С++ для инженерных расчетов температурных и градиентных полей дорожных одежд из материалов с различными теплофизическими характеристиками покрытий и наружного воздуха в соответствии с граничными условиями третьего рода для полуограниченного тела. Результаты расчетов представлены в виде графических зависимостей распределения температуры по толщине покрытия в зависимости от его начальной температуры и теплофизических характеристик бетона.