Испытание асфальтового бетона

(согласно ГОСТ 12801)

3.1 Определение средней плотности (объемной массы) асфальтобетона

Три образца взвешивают с точностью до 0.01 г. на воздухе, а затем, после погружения на 30 мин. в сосуд с водой (температура 20 + 2 градуса) образцы вытирают мягкой тряпкой и вторично взвешивают на воздухе и в воде.

Среднюю плотность определяют по формуле (точность 0.01 г/см3)

g₀ = (m₀ / (m₁-m₂)) r,

где m₀ – масса сухого образца, после взвешенного на воздухе, г;

m₁ – масса образца, выдержанного 30 минут в воде и взвешенного на воздухе, г;

m₂ – масса того же образца, взвешенного в воде, г;

r – плотность воды, г/см³.

Определяют среднее арифметическое значение объемной массы. Расхождение результатов определения объемной массы допускается не более 0.02 г/см³.

 

3.2. Определение объемной массы минеральной части

   (остова) асфальтобетона

     Объемную массу остова асфальтобетона (g₀^ост) определяют расчетом на основании ранее полученных данных по формуле

g₀^ост = g₀ m₀ / (m_о+m_б),

где g₀ – объемная масса образцов асфальтобетона, г/см³;

m₀ – содержание минеральных материалов в асфальтобетоне(без битума), % по массе (принимается 100%);

m_б – содержание битума в асфальтобетоне в % по массе (сверх 100% минеральной части асфальтобетона).

3.3. Определяют плотность минеральной части (остова)

     асфальтобетонной смеси расчетным методом по формуле

r₀=100/(q₁/ρ₁+q₂/ρ₂+q₃/ρ₃+….+q_n/ρ_n),

где ρ_n – плотность отдельных минеральных компонентов в асфальтобетоной смеси, г/см³;

q_n – содержание тех же компонентов в минеральной части асфальтобетона, в % по массе.

Содержание отдельных минеральных материалов в асфальтобетонной смеси, % по массе.

 

3.4. Определение плотности асфальтобетонной смеси

     расчетным методом

На основании предварительно установленных плотностей минеральной части асфальтобетона, битума и соотношений по массе составляющих материалов вычисляют плотность асфальтобетона с точностью до 0.01 г/см3 по формуле

r = (m₀¹ + m_б¹) / (m₀¹ /r₀ + m_б¹ / r_б),

где r₀ – значение плотности минеральной части (остова) асфальтобетона, г/см³;

r_б – плотность битума, г/см³;

m₀¹ – содержание минеральных материалов в асфальтобетоне (без битума), % по массе (принимается за 100%);

m_б¹ – содержание битума в асфальтобетоне, % по массе (сверх 100% минеральной смеси асфальтобетона).

       

3.5 Определение пористости минеральной части

                (остова) асфальтобетона

 

Пористость минеральной части асфальтобетона определяют расчетом с точностью до 0,1% по формуле

П = (1 – g₀^ост / r₀) 100%,

где g₀^ост – значение объемной массы минеральной части (остова) асфальтобетона, г/см³;

r₀ – значение плотности материальной части (остова) асфальтобетона, г/см³.

 

3.6 Определение остаточной пористости асфальтобетона

Остаточную пористость (пор.) в процентах вычисляют с точностью до 0,1 % по формуле:

V = (1 – g₀ / r) 100%,

где: g₀- значение объемной массы асфальтобетона, г/см³;

  r- значение плотности асфальтобетона, г/см³.

 

3.7. Определение водонасыщения асфальтобетона

Асфальтобетонные образцы после определения плотности в естественном состоянии помещают в сосуд с водой при температуре 20 градусов + 2 градуса С. Уровень воды над образцами должен быть не менее 3 см. Вакуумируют при остаточном давлении 10+15 мм. рт. ст. в течение 1,5 часов. Затем вакуум сбрасывают и выдерживают при той же температуре, при нормальном давлении, не вынимая из воды еще 1 час. После этого образцы вынимают, вытирают мягкой тканью и взвешивают на воздухе и в воде.

 

     Взвешенные образцы снова помещают на 10-15 минут в воде при температуре 20 + 2 градуса и определяет их прочность при сжатии (п.3.10).

 Водонасыщение определяют в %, по объему по формуле

W = [(m₃-m₀)/(m₁-m₂)] 100%,

где

m₀ – масса сухого образца на воздухе, г;

m₁ – масса образца, выдержанного в течении 30 минут в воде и взвешенного на воздухе, г;

m₂ – масса того же образца, взвешенного в воде, г;

m₃ – масса насыщенного водой образца, взвешенного на воздухе, г.

 

3.8. Определение набухания асфальтобетона после насыщения водой

 

Для вычисления набухания образцов используют результаты взвешивания для определения водонасыщения и плотности асфальтобетонных образцов

Н = [{(m₃ – m₄) – (m₁ – m₂)} / (m₁ – m₂)] 100%,

где m₁- масса образца, выдержанного в течение 30 мин. в воде и взвешенного на воздухе, г;

  m₂- масса того же образца, взвешенного в воде, г;

m₃- масса насыщенного водой образца, взвешенного на воздухе, г;

m₄- масса того же образца, взвешенного в воде, г.

По результатам трех измерений определяют среднее значение набухания. Расхождение между измерениями допускается не более 0,2%.

 

3.9. Определение предела прочности при сжатии

   ненасыщенных образцов асфальтобетона

Перед испытанием образцы выдерживают в течение одного часа в сосудах с водой емкостью 3-5 л при температурах:

а) 50 + 2 градуса; б)20 + 2 градуса; в) 0 + 2 градуса.

Испытание образцов производят в механических прессах при скорости деформации 3,0 + 0,5 мм/мин. По разрушающей нагрузке определяют предел прочности при сжатии по формуле

R_сж = P/F

где  P – разрушающая нагрузка, Н (кгс);

              F – площадь поперечного сечения образцов, см²

Расхождения между результатами испытаний допускается не более 10%. Предел прочности при сжатии определяют как среднее арифметическое из трех результатов.

 

3.10. Определение предела прочности асфальтобетона при сжатии

             водонасыщенных образцов

Для определения предела прочности при сжатии асфальтобетона в водонасыщенном состоянии (кратковременное водонасыщение) используют образцы вакуумированные, испытанные на водонасыщение и набухание. Образцы снова помещают на 10-15 мин. в воду при температуре 20 + 2 градуса и испытывают. Для определения водоустойчивости асфальтобетона при длительном водонасыщении образцы после вакуумирования переносят в сосуд с водой, в котором выдерживают в течение 15 суток при температуре 20 + 2 градуса, взвешивают на воздухе и испытывают на сжатие (по вышеуказанной методике 3.9).

Метод определения набухания асфальтобетона при длительном водонасыщении аналогичен (3.8).

 

3.11 Определение коэффициента водостойкости

Коэффициент водостойкости асфальтобетона К_в, вычисляют с точностью до 0,01, по формуле

К_в= R_в/R₂₀,

где R_в – предел прочности асфальтобетона при сжатии водонасыщенных образцов, МПа (кгс/см²);

R₂₀- предел прочности сухих образцов при температуре 20 градусов, МПа (кгс/см²).

Полученные при испытании асфальтобетона результаты сопоставляют с техническими требованиями ГОСТ 9128 на асфальтобетонные смеси.

 

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

4.1. При изготовлении асфальтобетонных смесей необходимо соблюдать строительные нормы и правила по технике безопасности.   При нагревании, перемешивании и просеивании образцов применяются защитные средства.

4.2. При работе с битумами и асфальтобетоном запрещается использовать открытый огонь и курить в местах проведения занятий.

4.3. Работу, связанную с нагреванием и перемешиванием асфальтобетонных смесей, и горячего битума, проводят под вытяжкой с обязательным использованием приточной вентиляции.

4.4. При загорании битум тушат песком, кошмой или огнетушителем; развившиеся пожары тушат пенной струей.

4.5. При испытании асфальтобетона необходимо соблюдать инструкции по использованию соответствующего оборудования.  

 

5. Контрольные вопросы к лабораторным работам

По теме «Асфальтобетоны»

 

1. Что называется асфальтовым бетоном?

2. Какие существуют методы проектирования асфальтового бетона?

3. Как осуществляется расчет бетона по методу «СоюзДорНИИ»?

4. На какие виды разделяются асфальтобетонные смеси в зависимости от условий приготовления?

5. Какими свойствами обладает асфальтобетон?

6. Какова роль основных частей асфальтобетона?

7. Каковы основные достоинства и недостатки асфальтобетона?

8. Какие марки битумов используют для горячих, теплых и холодных асфальтобетонов?

9. Как определяется оптимальный расход битума в асфальтобетоне?

Литература

 

1. ГОСТ 9128-97. Смеси асфальтобетонные, дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия. – М.: Госстрой, 1997. – 24с.

2. ГОСТ 12801-98. Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытания. – М,: Госстрой, 1984. – 34с.

3. Фомин Р.М. Лабораторные работы по дорожным строительным материалам. – М.: Транспорт, 1987. – 102с.

4. Глушко И.М., Королев И.В., Борщ И.М., Мищенко Г.М. Дорожно-строительные материалы. М,: Транспорт, 1986 – 380с.

 

 

Приложение

АППАРАТУРА,

 

используемая для изготовления и испытания асфальтобетона

 

1. Аппаратура для просева:

а) Набор сит с отверстиями: 20;15; 5; 2,5; 0,63; 0,315; 0,14; 0,071; мм

б) Технические весы до 10 кг                                                 - 1 шт.

в) Лабораторные весы                                                            - 3 шт.

г) Разновесы                                                                       - 3 комп.