Справочная энциклопедия дорожника (том III) Дорожно-строительные материалы. Под редакцией Быстрова Н.В

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 6.1 Форма одиночная обычная Рис. 6.2 Форма одиночная облегченная

741

Размеры форм в зависимости от наибольшей

крупности минеральных зерен

Таблица 6.20

Наибольшая

крупность

минеральных

зерен

Размер форм Площадь

образца,

см

d d

H h



Обычная

50,5 - 130 80 50 - - 10 - - - - 20

10;15;20

71,4 - 160 100 60 - - 12 - - - - 40

101 - 180 110 70 - - 12 - - - - 80

Облегченная

50,5 26,5 130 80 50 65 35 - 10 6 12 25 20

10;15;20

71,4 47,4 160 100 60 80 40 - 10 6 12 25 40

101 77 180 110 70 90 50 - 10 6 12 25 80

Порядок и режим уплотнения образцов из горячих смесей при

их изготовлении зависит от типа смеси и содержания в ней щебня:

При содержании щебня в асфальтобетоне до 50% по

массе

Уплотнение смеси при изготовлении образцов производят

прессованием под давлением (40,0±0,5) МПа на гидравлических

прессах. При уплотнении должно быть обеспечено двустороннее

приложение нагрузки, что достигается передачей давления на

уплотняемую смесь через два вкладыша, свободно

передвигающихся в форме навстречу друг другу. Формы и

вкладыши при изготовлении образцов из горячих смесей

предварительно нагревают до температуры 90-100

С. При

изготовлении образцов из холодных смесей формы не нагревают.

Вначале изготовляют пробный образец. Для этого в форму

со вставленным нижним вкладышем укладывают ориентировочное

количество смеси в зависимости от требуемых размеров образца

(Таблица 6.21).

Ориентировочное количество смеси

742

Таблица 6.21

Размеры образца, мм Ориентировочное

количество смеси на

пробный образец, г

диаметр высота

50,5

71,4

101,0

50,5±1,0

71,4±1,5

101,0±2,0

220-240

640-670

1900-2000

Верхнюю плиту пресса подводят до соприкосновения с

верхним вкладышем и в течение 5-10 секунд давление на

уплотняемую смесь доводят до 40 МПа. Через (3,0±0,1) минуты

нагрузку снимают, а образец извлекают из формы выжимным

приспособлением и измеряют его высоту штангенциркулем по

ГОСТ 166 с погрешностью 0,1 мм.

Если высота пробного образца не соответствует

приведенной в таблице, то необходимую массу смеси для

формования рассчитывают по формуле:

g =

, (6.1)

где g

– масса пробного образца, г;

h – требуемая высота образца, мм;

– высота пробного образца, мм.

Образцы с дефектами бракуют и не испытывают.

При содержании щебня в асфальтобетоне более 50% по

массе

Порядок изготовления пробного образца аналогичен

приведенному выше, однако различие в формовании образцов

состоит в том, что уплотнение образцов из асфальтобетонов с

содержанием щебня более 50% по массе производят вибрированием

с последующим доуплотнением прессованием.

При этом нагретые до 90-100

С формы наполняют смесью,

устанавливают на виброплощадку и плотно укрепляют на ней

специальным приспособлением, конструкция которого зависит от типа

743

виброплощадки. Вкладыши должны выступать из формы на 2-2,5 см.

Смесь в форме вибрируют в течение (3,0±0,1) минуты при частоте

(2900±100) мин

–1

, амплитуде (0,40±0,05) мм и вертикальной нагрузке

на смесь (30±5) кПа, которая передается на смесь грузом, свободно

навешенным на верхний вкладыш формы. По окончании вибрации

форму с образцом снимают с виброплощадки, устанавливают на

плиту пресса и доуплотняют под давлением (20,0±0,5) МПа в течение

3 минут. Затем нагрузку снимают и извлекают образец из формы

выжимным приспособлением.

Изготовление образцов из холодных асфальтобетонных смесей

Уплотнение образцов из холодных смесей, испытываемых на

слеживаемость, производят в цилиндрических формах при

температуре приготовления смеси.

Нагретую до температуры (80±2)

форму устанавливают на две подставки, а

нижний вкладыш со стержнем опускают в

форму, как показано на рисунке 6.3, где 1 –

подставки; 2 – нижний вкладыш формы; 3 –

стальной стержень; 4 – цилиндрическая

форма; 5 – образец; 6 – верхний вкладыш

формы; 7 – сквозное отверстие; 8 – груз.

Смесь в количестве 440 - 460 г

засыпают через воронку в форму. Верхний

вкладыш вводят в форму так, чтобы

стержень, укрепленный в нижнем

вкладыше, свободно вошел в отверстие в

верхнем вкладыше. Поддерживая форму,

подставки убирают, а на верхний вкладыш

устанавливают груз, масса которого вместе с массой верхнего

вкладыша должна быть (20,0±0,5) МПа, что обеспечивает нагрузку

0,05 МПа. Под нагрузкой смесь выдерживают (3,0±0,1) минуты, после

744

Рис. 6.3 Приспособление

для уплотнения образцов

из холодных смесей для

определения

слеживаемости

чего груз снимают, форму поднимают и снимают с образца. Затем

снимают с образца верхний вкладыш, а образец осторожно, двумя

руками, снимают со стержня и переносят к месту хранения, где

выдерживают при температуре воздуха (20±5)

С не менее 4 часов.

Если образец после уплотнения сразу рассыпается, то

следующий образец после снятия нагрузки выдерживают в форме не

менее 4 часов при температуре (20±5)

С.

Образец должен иметь высоту (60±1) мм. Корректировку

количества смеси, необходимой для обеспечения требуемой высоты

образца, выполняют по формуле, аналогичной при расчете пробного

образца из горячих асфальтобетонов.

Порядок хранения асфальтобетонных образцов.

Образцы, изготовленные из смесей с вязкими и жидкими

органическими вяжущими, с активными добавками (ПАВ) и без них

хранят на воздухе в комнатных условиях.

Образцы из смесей с вязкими и жидкими органическими

вяжущими, не содержащие в своем составе воду и минеральные

вяжущие, испытывают через 0,5-2 суток.

Образцы из холодной асфальтобетонной смеси испытывают в

прогретом и непрогретом состоянии. В непрогретом состоянии

испытывают часть образцов через 1-2 суток после изготовления.

Другую часть образцов нагревают в сушильном шкафу при

температуре (90±2)

С. Продолжительность прогрева – 2 часа при

применении жидких битумов класса СГ и 6 часов – жидких битумов

класса МГ и МГО. Прогретые образцы испытывают на следующий

день после прогрева.

Порядок испытаний асфальтобетонных образцов

Испытания асфальтобетонов проводят по следующим

показателям:

- Средняя плотность уплотненного материала

определяется путем гидростатического взвешивания кернов или

745

образцов из вырубки из конструктивного слоя дорожной одежды, либо

образцов, изготовленных в лаборатории (отформованных из смеси

или переформованных из кернов или вырубки).

Образцы взвешивают на лабораторных весах общего назначения

4-го класса точности по ГОСТ 24104 с допускаемой погрешностью

взвешивания 0,1 % массы. Массу образцов определяют в граммах с

точностью до второго десятичного знака.

Температура воздуха в помещении, в котором проводят

испытания, должна быть (20±5)

С.

Подготовленные и высушенные до постоянной массы образцы

взвешивают на воздухе и определяют значение g. Затем образцы

погружают на 30 минут в сосуд с водой, имеющей температуру

(20±2)

С, таким образом, чтобы уровень воды в сосуде был выше

поверхности образцов не менее, чем на 20 мм, после чего образцы

взвешивают в воде, следя за тем, чтобы на образцах не было

пузырьков воздуха и определяют g

. После взвешивания в воде

образцы обтирают мягкой тканью, вторично взвешивают на воздухе и

определяют g

Среднюю плотность образца из уплотненного материала ρ

г/см

, определяют по формуле:







, (6.2)

где ρ

– плотность воды, равная 1 г/см

;

g – масса образца, взвешенного на воздухе, г;

– масса образца, взвешенного в воде, г;

– масса образца, взвешенного в течение 30 мин в воде и

вторично взвешенного на воздухе, г.

За результат определения средней плотности принимают

округленное до второго десятичного знака среднеарифметическое

значение результатов определения средней плотности трех образцов.

Если расхождение между наибольшим и наименьшим результатами

параллельных определений превышает 0,03 г/см

, то проводят

746

повторные испытания и вычисляют среднеарифметическое из шести

значений.

- Средняя плотность минеральной части (остова)

уплотненной смеси определяется с учетом имеющихся пор,

расчетным путем на основании предварительно установленной

средней плотности образцов и соотношения минеральных материалов

и вяжущего.

Среднюю плотность минеральной части смеси



, г/см

определяют по формуле:



q1



, (6.3)

где



- средняя плотность образцов, определенная по (2), г/

см

;

- массовая доля вяжущего в смеси, % (сверх 100%

минеральной части).

- Истинная плотность минеральной части

(остова) смеси определяется без учета имеющихся в ней пор,

расчетным путем на основании предварительно установленных

истинных плотностей отдельных минеральных материалов.

Истинную плотность минеральной части



, г/см

определяют по формуле:





 ...

100

, (6.4)

где q

, q

,…, q

– массовая доля отдельных минеральных

материалов, %;



,…,



– истинная плотность

отдельных минеральных

материалов, г/см

- Истинная плотность смеси определяется без

учета имеющихся в ней пор.

747

При подборе составов смесей истинную плотность

определяют расчетным или пикнометрическим методом.

Истинную плотность смесей из покрытия и смесей,

отобранных из смесителя, определяют только пикнометрическим

методом.

А) Определение истинной плотности расчетным методом.

Истинная плотность смеси рассчитывается на основании

предварительно установленных истинных плотностей минеральной

части смеси по (6.4), вяжущего и их массовых соотношений по

формуле:



бм





, (6.5)

где q

– массовая доля минеральных материалов в смеси, %

(принимают за 100%);

– массовая доля вяжущего в смеси, % (сверх 100%

минеральной части);



– истинная плотность минеральной части смеси,

рассчитанная по формуле (6.4), г/см

;



– истинная плотность вяжущего, г/см

Б) Определение истинной плотности пикнометрическим

методом.

Порядок проведения испытания по данному методу описан в

п. 10.2.2 ГОСТ 12801.

Истинную плотность смеси вычисляют по формуле:



321

)(

gggg







, (6.6)

где g – масса колбы со смесью, г;

– масса пустой колбы, г;

– масса колбы с водой, г;

– масса колбы со смесью и водой, г;

748



– плотность дистиллированной воды (принимается

равной 1 г/см

За результат определения истинной плотности смеси

принимается округленное до второго десятичного знака

среднеарифметическое значение результатов двух определений.

Расхождения между результатами двух параллельных определений

не должно быть более 0,02 г/см

. В случае больших расхождений

истинную плотность определяют вторично и принимают для расчета

среднеарифметическое значение результатов четырех определений.

- Пористость минеральной части (остова)

оценивается путем определения объема пор, имеющихся в

минеральной части (остове) уплотненной смеси или асфальтобетона.

Пористость минеральной части определяют расчетом на

основании предварительно установленных значений средней и

истинной плотностей минеральной части смеси.

Пористость минеральной части

пор

, %, вычисляют с

точностью до первого десятичного знака по формуле:

пор

=(1-



)100, (6.7)

где



- средняя плотность минеральной части уплотненной

смеси или асфальтобетона по (6.3), г/см

;



– истинная плотность минеральной части смеси по

(6.4), г/см

- Остаточная пористость оценивается путем

определения объема пор, имеющихся в уплотненной смеси или

асфальтобетоне.

Остаточная пористость лабораторных образцов или образцов

из покрытия

пор

, %, определяют расчетом на основании

предварительно установленных значений средней и истинной

плотностей с точностью до первого десятичного знака по формуле:

749

пор

=(1-



)100, (6.8)

где



- средняя плотность уплотненной смеси по (6.2), г/см

;



– истинная плотность смеси по (6.5,6.6), г/см

- Зерновой состав минеральной части

может быть определен одним из трех методов:

 экстрагированием вяжущего;

 выжиганием вяжущего;

 отмывки вяжущего растворителем.

Экстрагирование вяжущего предусматривает определение

содержания вяжущего путем экстрагирования его из смеси в

специальных приборах-экстракторах с помощью растворителей.

Сущность данного метода состоит в том, что при кипении

растворителя пары, конденсирующиеся в холодильнике экстрактора,

непрерывно стекая на асфальтобетонную смесь, растворяют его из

смеси. Определение состава смеси по данному методу производят по

п. 23.1 и п. 23.2 ГОСТ 12801.

Метод выжигания вяжущего основан на воздействии на

асфальтобетонную смесь температуры (500±10)

С в течение 1,5 ч.

Определение состава смеси по данному методу производят по п. 23.3

ГОСТ 12801.

Сущность метода отмывки вяжущего растворителем состоит в

воздействии на асфальтобетонную смесь растворителя при

совместном интенсивном встряхивании этих компонентов в

специальном металлическом стакане, герметически закрывающемся

крышкой. Определение состава смеси по данному методу производят

по п. 23.4 ГОСТ 12801.

- Предел прочности при сжатии при температурах 50

С,

С и 0

С определяют при сжатии образцов на прессах при скорости

движения плиты пресса (3,0±0,3)

мм/мин.

750