TEMPERATURE ANALYSIS OF CONCRETE ROAD EXPANSION
DOI:
https://doi.org/10.71031/qhsi.2024.v1.i4.006Keywords:
concrete roads, thermal deformations, climatic conditions, thermal expansion, thermal contraction, concrete density, road surface cracks, density measurements, temperature fluctuations, thermal testing, geometric dimensions, expansion jointsAbstract
This article is dedicated to analyzing the impact of climatic conditions on the operational characteristics of concrete roads, with a focus on thermal deformations that occur during their use. Concrete roads have clear advantages in terms of durability and load capacity; however, the thermal expansion and contraction of concrete, caused by seasonal temperature fluctuations, can lead to the formation of cracks and defects that reduce the physical and mechanical properties of the road surface. The article presents a portion of a comprehensive study conducted on the "Shymkent-Turkestan" highway, where concrete samples from various locations were analyzed. The methodology included measuring the geometric dimensions, density, and thermal deformations of the samples. The average density values of the samples from the three road sections were 2.27 g/cm³, 2.35 g/cm³, and 2.42 g/cm³ for locations 1, 2, and 3, respectively. Low coefficients of variation in all three locations characterize the high quality of the concrete in terms of homogeneity and its suitability for further investigation of thermal expansion and contraction. Based on the obtained values of the thermal analysis of concrete samples from the three locations, a correlation between thermal expansion and contraction with the material density was established. The increase in thermal expansion is negligible, with an increase in density of 3.4%, the thermal expansion increases by 0.7%. With a density increase of 6.6%, the thermal expansion is 3.7%. The increase in thermal contraction with a density increase of 3.4% is 0.7%. With a density increase of 6.6%, the thermal contraction is 3.2%. The study's results will help improve the design and operation of concrete roads, taking into account the specifics of local climatic conditions.
Downloads
References
1. Воздействие температуры на грунт и конструкции в транспортной инженерии / З. Шахмов, С. Куваков, Т. Аввад, Г. Тлеуленова, Д. Дюсембинов, А. Жумагулова // Smart Geotechnics for Smart Societies, 2023. — С. 244–249. DOI: https://doi.org/10.1201/9781003299127-21
2. Выбор эквивалентного материала для испытаний грунта с использованием свай на модельной испытательной установке / Р. Лукпанов, Д. Цыгулёв, З. Жантлесова, А. Алтынбекова, С. Енкебаев, М. Кожахмет // International Journal of GEOMATE, 2024. — Т. 26, № 117. — С. 11–18. DOI: https://doi.org/10.21660/2024.117.4167
3. Оценка несущей способности свай переменного профиля в грунте с использованием модельных испытаний статической нагрузкой на испытательной установке / Р. Лукпанов, С. Енкебаев, З. Жантлесова, Д. Дюсембинов, А. Алтынбекова, Р. Рахимов // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2024. — Т. 2, № 1(128). — С. 6–13. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.301421
4. Комплекс статических и динамических испытаний грунтов со сваями различными методами в неоднородных грунтовых условиях / Р.Е. Лукпанов, Д.В. Цыгулёв, С.Б. Енкебаев, Д.С. Дюсембинов // Lecture Notes in Civil Engineering, 2022. — Т. 182. — С. 239–246. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-85236-8_21
5. Процессы замерзания и оттаивания автодорог в Казахстане / Б. Тельтаев, Ч. Оливиеро Росси, К. Айтбаев, Э. Саппес, А. Елшибаев, А. Нугманова // Applied Sciences (Switzerland), 2022. — Т. 12, № 23. DOI: https://doi.org/10.3390/app122311938
6. Влияние комплексной добавки на прочностные характеристики бетона для дорожного строительства / Г. Рахимова, Г. Славчева, М. Айсанова, М. Рахимов, Е. Ткач // International Journal of GEOMATE, 2023. — Т. 25, № 110. — С. 243–250. DOI: https://doi.org/10.21660/2023.110.3934
7. Исследование влияния предлагаемого двухэтапного метода инъекции пены и модифицированной добавки на удобоукладываемость пенобетона / Р. Лукпанов, Д. Дюсембинов, А. Алтынбекова, С. Енкебаев, А. Жумагулова // Materials, 2024. — Т. 17, № 9. DOI: https://doi.org/10.3390/ma17092024
8. Инновационный инструмент оценки технического состояния существующих сборных железобетонных зданий с использованием методов глубокого обучения и тепловизионных спутниковых изображений / М. Каргин, Р. Лукпанов, А. Серенков, Е. Шаймаганбетов, Ж. Каргин, Р. Гарсия, И. Лаори // Journal of Civil Structural Health Monitoring, 2023. — Т. 13, № 2–3. — С. 561–578. DOI: https://doi.org/10.1007/s13349-022-00655-4
9. Влияние технологического процесса производства пенобетона на его пористую структуру / Р. Лукпанов, Д. Дюсембинов, З. Шахмов, Д. Базарбаев, Д. Цыгулёв, С. Енкебаев // Magazine of Civil Engineering, 2022. — Т. 115, № 7. DOI: https://doi.org/10.34910/MCE.115.13
10. Самоуплотняющийся бетон с тонкодисперсными добавками и суперпластификатором / Д.С. Дюсембинов, Т. Аввад, Ю.Й. Сабитов, А.А. Жумагулова, Ж.А. Шахмов, Ж. Калиева, Д.О. Базарбаев // Magazine of Civil Engineering, 2023. — Т. 123, № 7. DOI: https://doi.org/10.34910/MCE.123.6