Состояние автомобильных дорог в основном определяется качеством дорожного покрытия. На дорожное покрытие оказывает влияние:
— транспортный поток, который зависит от интенсивности и состава транспортных средств;
— климатические условия, определяемые расположением рассматриваемого участка автомобильной дороги (температура, влажность).
Движущийся транспортный поток, воздействуя на дорожное покрытие, вызывает различные виды дефектов (износ, истирание, образование пластических трещин, выкрашивание, шелушение и т.д.) [1, 2, 3]. Причина образования дефектов зависит от свойств материалов дорожного покрытия, особенностей конструкций колесного движителя автомобилей и скорости движения транспорта.
Наиболее широко распространены автомобильные дороги с покрытием из цементобетона и асфальтобетона. Каждому из рассматриваемых материалов покрытия свойственен свой вид эксплуатационного износа. На дорогах из асфальтобетона со временем эксплуатации появляется колейность (пластическая деформация покрытия, вызванная воздействием колеса).
Колейность приводит к снижению безопасности движения автотранспорта и ухудшает управляемость транспортных средств (рис. 1, а, б) [2, 4].
На дорогах с асфальтобетоном бывают и другие деформации покрытия: волнистость продольная (появляется из-за продольных деформаций покрытия); трещины; ямы. Волнистость возникает в местах торможения и разгона автомобильного транспорта. Под действием касательных сил в зоне контакта шины колеса и дороги происходит сдвиг верхнего слоя покрытия. Особенно это часто происходит в местах торможения, разгона на подъемах и спусках.
Для жестких покрытий (цементобетон) наиболее характерны следующие виды износа:
1) выкрашивание, шелушение;
2) истираемость.
Первое из них возникает из-за повторяющихся циклов воздействия на материал покрытия положительной и отрицательной температуры. Применение антиобледенительных составов приводит к повышению интенсивности разрушения бетона. Это обусловлено тем, что наблюдается увеличение концентраций солей входящих в реагенты. Повышение температуры приводит к перенасыщению раствора соли, находящихся в порах материала. Кристаллизация солей вызывает большое давление внутри пор. Это приводит к разрушению материала покрытия.