Инженеры предложили проверять трещиностойкость аэродромного асфальта новым тестом
Исследователи Иллинойского университета в Урбана-Шампейн разработали новый метод испытания асфальтобетона взлётно-посадочных полос и рулёжных дорожек. Описание метода и результаты его проверки опубликованы в журнале International Journal of Pavement Engineering (DOI: 10.1080/10298436.2026.2670562). Авторы — Акаш Баджай, Имад аль-Кади и Джон Ламброс из Центра транспорта Иллинойса и факультетов гражданского, экологического и аэрокосмического строительства колледжа Grainger. К проекту также привлечены специалисты Университета Нью-Гэмпшира, Университета Аризоны и Heritage Research Group.
Разработка решает практическую проблему: Федеральное авиационное управление США (FAA) до сих пор не имеет стандартизированного метода испытаний асфальтобетона на трещиностойкость, тогда как именно образование трещин — главная причина деградации аэродромных покрытий.
DONUT: сверло вместо нескольких пропилов
Метод получил аббревиатуру DONUT (Disc with O-Notch for Uniaxial Testing). В основе — классический бразильский диск: цилиндрический керн диаметром 150 мм нарезается на диски, которые нагружают сжимающей нагрузкой по диаметру до разрушения. Принципиальное отличие нового подхода — сквозное круглое отверстие по центру образца вместо нескольких надрезов пилой.
Такое отверстие создаёт концентрацию напряжений, которая направленно инициирует трещину. Практическое преимущество для полевых условий: отверстие в асфальтовом керне значительно проще сделать стандартной буровой коронкой, чем выполнять точные надрезы специализированной пилой. По итогам нагружения рассчитывается cracking index — индекс трещиностойкости, который авторы предлагают использовать для приёмочного контроля смесей.
Какие образцы испытали
Работоспособность метода проверялась на широкой выборке материалов. Авторы испытали:
- 9 асфальтобетонных смесей, приготовленных в лаборатории или на заводе;
- керны с аэродромных покрытий, в том числе аэропортов Уиллард и Канзас-Сити;
- образцы с Национального исследовательского центра покрытий и материалов FAA (NAPMRC);
- финальную проверку — на кернах с опытных участков ускоренного испытания покрытий FAA в штате Нью-Джерси.
Метрика DONUT чётко разделила покрытия, на которых при ускоренных испытаниях появились трещины, и те, где трещин не было. Результаты согласуются с ранее разработанным авторами «индексом гибкости» (flexibility index) для дорожного асфальта — этот индекс штат Иллинойс уже принял в качестве стандарта для автодорог.
Читайте также: Как реконструировали взлётно-посадочную полосу аэропорта Якутска.
Авторы направили в FAA итоговый отчёт с предложением принять DONUT как стандарт. Решение остаётся за ведомством: исследователи признают, что для окончательной стандартизации необходимы дополнительные межлабораторные испытания. Тем не менее применение единого воспроизводимого метода позволит аэропортам и подрядчикам сравнивать характеристики смесей на общей шкале и заблаговременно выявлять покрытия с повышенным риском трещинообразования.
