Испытание асфальтобетона: методы лабораторных испытаний

Испытание асфальтобетона согласно ГОСТ 12801-84

Широкое применение асфальтобетона в строительной индустрии России развернулось в конце девятнадцатого века. Благодаря высокопрочному качеству, асфальт используется для укладки дорог и покрытий полов в технических помещениях. В испытание асфальтобетона ежегодно вносятся поправки, которые улучшают качество производимой смеси.

Асфальтобетон — это материал, используемый в строительстве, в состав которого входят минеральные добавки и органический материал. Искусственную смесь получают путем смешивания всех компонентов под высоким давлением и большой температурой.

Виды и характеристики асфальтобетонного продукта

В состав дорожного покрытия входят:

  • Щебень или гравий;
  • Гравий;
  • Песок;
  • Минеральный порошок;
  • Битум.

В 19-20 веках вместо битума применялся каменноугольный деготь, позже запрещенный из-за опасных химических паров, выделяемых при нагреве.

По плотности данная смесь делится на:

  1. Плотная структура;
  2. Пористая структура;
  3. Высокоплотная структура;
  4. Высокопористая структура.

Температурный режим укатывания поверхности подразделяется на:

  • Горячую обработку;
  • Холодную обработку.

Методы испытаний

Методы испытаний асфальтобетонного покрытия согласно ГОСТу, подразделяются на виды (зависит от плотности составной части) и основываются на индивидуальной обработке бетонной смеси:

  • Определение плотности по среднему показателю;
  • Определение общей массы состава;
  • Процесс подготовки к динамическому испытанию заключен в отборе трех образцов для тестирования;
  • Далее проводят испытания методом взвешивания и погружения образцов в воду;
  • Последняя стадия заключена в обработке полученных результатов теста.

Плотность асфальтобетонной смеси

Общая плотность асфальтобетонного состава устанавливается двумя способами:

Расчетным методом.

На основании средних показателей от общей массы минеральной части состава и других содержащихся веществ в асфальтобетоне рассчитывают общую плотность по формуле:

[ p^a=frac{q_m+q_в}{frac{q_m}{p^о}+frac{q_в}{p^в}} ]

Средний показатель двух образцов, с расхождением не более 0,01 г. на куб. сантиметр вносят в результат теста.

Пикнометрическим методом.

В первом случае обработанные пробы погружают в сосуд с водой и смачивателем, заполненным на 1/3. Полученную смесь размешивают и помещают в вакуумный прибор. Выдерживают при температуре 20 градусов Цельсия, доливают дистиллированную воду и вынимают через 30 минут. Плотность находят по формуле:

[ p^a=frac{g_0p^в}{g_0+g_1+g_2} ]

Расчет средней плотности дорожного покрытия

Показатель средней плотности асфальтобетонного покрытия учитывается при нахождении значения общей густоты массы. Данный метод исследует содержащиеся поры в образцах вещества, полученных в результате лабораторных исследований или непосредственно изъятых из готового покрытия:

  • Долю измельченной смеси, погруженной в колбу, замеряют на технических весах;
  • Полученный результат фиксируют записями в документе;
  • Части образцов опускают в сосуд с водой и взвешиваю по прошествии 30 минут;
  • Итоговый результат вносится в документ, предварительно рассчитанный по формуле:
[ p^a_m=frac{g_0p^в}{g_1-g2} ]

Объемная масса минеральной части

Объемную массу минеральной части рассчитывают на основе средних показателей от общей массы состава и с учетом пористости вещества. Результаты получают путем вычислений по следующей формуле:

[ p^0_m=frac{p^a_mq_0}{q_0-q_в} ]

Погрешность вычислений не более 0,01 грамм на см3

Плотность минеральной части

Общую плотность минеральной части вычисляют методом отбора отдельных проб минеральных веществ, предварительно протестированных (щебень, минеральный порошок) по правилам ГОСТа. Густоту состава рассчитывают по формуле:

[ p^0=frac{100}{frac{q_1}{p^1}+frac{q_2}{p^2}+…+frac{q_n}{p^n}} ]

, без учета пористости вещества.

Пористость минеральной части

Объем пористости минерального состава асфальтобетона вычисляют на основании положений по ГОСТу. В расчет берут средний показатель от общего объема минеральной смеси, которая делится на общую плотность минеральной части образцов:

[ V^0_{пор}=(1-frac{p_m^0}{p^0})*100 ]

Погрешность вычислений не более 0,01 грамм на см3

Водонасыщение асфальтобетона

Водонасыщение асфальтобетона определяют на образцах, раннее испытываемых на общий показатель плотности состава. Процентный показатель содержания воды в смеси рассчитывают следующим образом:

  • Образцы погружают в колбу с водой при температуре не менее 20 C0;
  • Колбу отправляют в вакуумный шкаф и выдерживают под давлением (от 30 минут до одного часа, в зависимости от типа образцов);
  • Далее части смеси взвешивают. Объемную долю водонасыщения рассчитывают по формуле:[ W=frac{g_3-g_0}{g_1-g_2}*100 ]
  • Фиксируют полученный результат в документе.

Разница в цифрах взвешивания первого и второго этапов соответствует количеству поглощённой воды. Погрешность вычислений составляет 0,1%.

Пористость асфальтобетона

Данным методом определяют объем пор в асфальтобетонном покрытии. Рассчитывают по формуле:

[ V^0_{пор}=(1-frac{p_m^a}{p^a})*100 ]

Состав тестируют на основании предварительно найденных общей и средней плотности бетонного покрытия.

Водонасыщение асфальтобетона

Объем поглощения воды дорожного покрытия тестируется на готовых образцах или созданных в лаборатории, использованных на определение средней плотности:

  • Готовые элементы погружают в воду и отстаивают около получаса в вакуумном аппарате;
  • После вынимают, притирают сухой тканью и взвешиваю на весах;
  • Формула для расчета такова:[ W=frac{g_3-g_0}{g_1-g_2}*100 ]
  • Погрешность не более 0,1%.

 Набухание асфальтобетона

Набухание асфальтобетона определяют от общего среднего показателя плотности состава. Формула набухания асфальтобетона:

[ H=frac{(g_1-g_4)-(g_2-g_3)}{g_1-g_3}*100 ]

 , где погрешность вычислений составляет не более 0,1%. Результат основывается на трех показателях взвешивания (первоначальное, последующие, полученная разница).

Предел прочности при сжатии ненасыщенных образов

Лабораторные испытания асфальтобетона проводят для выявлений показателей нагрузки, в следствие которой асфальтобетонный состав разрушается:

  • Предварительно подготовленные образцы вынимают из воздушной бани;
  • Затем подкладывают по пресс и проводят испытания.
  • Предел прочности образца рассчитывают по формуле:[ R_{сж}=frac{P}{F}*10^{-2} ]
  • Холодные образцы выдерживают два часа в воздушной среде

Расхождение результатов теста трех образцов не должно превышать 10%.

Предел прочности асфальтобетона при сжатии водонасыщенных образов

Предел прочности при сжатии водонасыщенных образов рассчитывают так же, как и ненасыщенные образы по формуле:

[ R_{сж}=frac{P}{F}*10^{-2} ]

Различия тестирования в том, что теплые образцы выдерживаю в водяной бане не менее одного часа. Расхождение результатов теста трех образцов не должно превышать 10 процентов.

Коэффициента водостойкости

Коэффициент водостойкости асфальтобетона нужен для определения воздействия воды на прочность смеси:

  • Насыщенные образцы вынимают из вакуума, перекладывают в емкость с водой;
  • Элементы состава оставляют выдерживаться на 15 суток;
  • После вынимают и испытывают на прочность под прессом;
  • Формула водостойкости следующая:[ K_{ВД}=frac{R_{ВД}}{R_{20}} ]

Отбор проб

Пробы асфальтобетона отбирают согласно с уставом ГОСТа (п. 2.3):

  1. Вырубают или высверливают небольшую прямоугольную форму (диаметр писаного образца 50 мм, с крупными вкраплениями 100 мм, с мелкими вкраплениями 70 мм).
  2. Для отбора проб не используют остатки образцов из керна, подвергшийся тестированию. Исключение распространяется на переформированные высушенные части асфальтобетона.

Также образцы изготавливают тремя способами:

  • Уплотняют с помощью пресса под высоким давлением с подогревом форм (по методу Маршала);
  • Уплотняют с помощью вибровальной машины, в отдельных формах.
Вид состава Температурный режим
Теплый От 120 до130 C
Холодный От 100 до 120 C
Горячий От 100 до 110 C

Испытание согласно ГОСТ

Испытание согласно Гост 12801-84 «Смеси асфальтобетонные и аэродромные, дегтебетонные дорожные, асфальтобетон и дегте бетон. Методы испытаний» утвержден 23.02.1984 года Государственным комитетом Совета Министров СССР по делам строительства. Опубликован в России в 1987 году и распространяется на:

  • Выявление средней плотности асфальтобетона;
  • Общей плотности асфальтобетона;
  • Выявление средней и общей пористости состава;
  • Выявление составной части асфальтобетонного покрытия;
  • Выявление сцепления вяжущей части с минеральными элементами состава;
  • Выявление водонасыщения состава;
  • Выявление плотности бетонной смеси;
  • Выявление слеживаемости состава.

Оборудование

Оборудование для испытания асфальтобетона, необходимое для лабораторных исследований перечислено ниже:

  1. Плотномер универсальный. Предназначен для контроля качества дорожного покрытия;
  2. Прибор ПС. С помощью него проводят испытания асфальтобетонного покрытия на колее образование;
  3. Вакуумная установка. Предназначена для насыщения образцов асфальтобетонного покрытия;
  4. Термометр. Измеряет температуру образцов;
  5. Смеситель. С помощью прибора изготавливают минеральные смеси;
  6. Прибор ПСЛ. Отслеживает минеральные составы на процент слеживания;
  7. Тигель. С помощью данной установки обжигают битум;
  8. Прессы для испытаний асфальтобетона. Извлекают образцы нужной формы из дорожного покрытия;
  9. Весы. Предназначены для взвешивания проб.

Документы

Для фиксирования результатов лабораторных исследований, используют протокол испытаний, в который вносятся следующие пункты:

  • Название марки тестируемой категории асфальтобетонной смеси;
  • Наименование марки и содержание в процентном виде битумных веществ в составе;
  • Количество используемых образцов и их размеры;
  • Наименование машинного аппарата, взятого для тестирования образцов;
  • Условия лабораторных испытаний;
  • Описание деформации образцов (трещины, изменение объема);
  • Полученные вычисления по формулам для испытаний;
  • Инициалы лица, проводившего тестирование;
  • Дата окончания тестирования.

Проверяемые технические характеристики

Этап производства асфальтобетона делится на две группы:

  • Непрерывное производство. Характеризуется выпускам огромного количества дорожного покрытия до 700 000 тонн в сутки;

Циклическое производство. Характеризуется выпуском до 400000 тонн дорожного покрытия и изменчивостью минерального состава.

Источник: https://betonov.com/vidy-betona/dlya-dorog/ispytanie-asfaltobetona.html

Лабораторные испытания асфальтобетона: обзор методов контроля

Любой строительный материал, с целью проверки соответствия показателям, утвержденным технической документацией, должен подвергаться испытаниям, после проведения которых, производитель получает сертификат соответствия, подтверждающий качество выпускаемой продукции. Далеко не многие знают, каким же образом происходит процесс контроля, и какие именно свойства подвергаются проверке.

В данной статье мы рассмотрим, что представляют собой лабораторные испытания асфальтобетона, разберемся в сущности методов и проанализируем возможную эффективность контрольных мероприятий. Начнем с краткого обзора общих требований ГОСТ к асфальтобетонной смеси.

Что представляет собой асфальтобетонная смесь, ее виды и технические характеристики, подвергающиеся проверке

Асфальтобетонная смесь – смесь щебня или гравия с минеральным порошком (или без него) и песком.

В соответствии с ГОСТ 9128-2013, асфальтобетонная смесь может быть изготовлена на:

  • На щебне;
  • На гравии;
  • На песке.

В соответствии с температурой укладки, смесь может быть: холодной и горячей. В зависимости от размера минерального зерна, смесь бывает крупно- и мелкозернистой, а также – песчаной.

Величина остаточной пористости определяет следующие виды смеси: плотные, высокопористые, высокоплотные и пористые.

Гравийная и щебеночная горячая смесь в соответствии с содержанием щебня бывает:

  1. С содержанием в составе щебня в количестве 50-60%;
  2. С содержанием в составе гравия или щебня в количестве 40-50%;
  3. С содержанием вышеуказанного в количестве 30-40%.

Высокоплотные смеси характеризуются содержанием щебня в количестве не менее 50-70%. Высокопористая смесь подразделяется, в свою очередь, на высокопористую песчаную и щебеночную.

Гравийные и щебеночные смеси (холодные) подразделяют на типы Бх и Вх в соответствии с содержанием щебня в их составе.

Холодные и горячие смеси, изготовленные на основе песка, подразделяются на типы в зависимости от вида песка:

  1. Гх и Г. Такой тип асфальтобетонной смеси изготавливается на основе природного песка из отсева дробления;
  2. Дх и Д изготавливается на основе природного песка или смеси их с отсевом дробления.
Читайте также:  Клей для газобетонных блоков: зимний, летний, расход, технология кладки

Подготовительные работы

Испытания асфальтобетона по ГОСТ проводятся в несколько этапов, первый из которых предполагает отбор образцов и их подготовку. С этого мы и начнем.

Отбор проб и приготовление смеси

При рассмотрении данного вопроса, мы будем руководствоваться требованиями ГОСТ 12801-84. В процессе подбора состава, смесь готовится в специальной лабораторной мешалке, которая оборудована устройством обогрева.

Песок, щебень и минеральный порошок предварительно высушивают, а после помещения в емкость — нагревают до определенной температуры. В последнюю очередь добавляется вяжущее, также в нагретом виде.

Температура, до которой следует нагревать материал, зависит от вида смеси (горячие, теплые, холодные). Она должна соответствовать значению, указанному в таблице 1.

Обратите внимание

Лабораторные испытания асфальтобетонного покрытия: требования к температуре нагрева сырья для смеси разного вида:

Вид асфальтобетонной смеси Температура минерального сырья Температура вяжущего Температура смеси в процессе изготовления образца
Холодная 100-120 80-90 18-22
Горячая 100-110 80-90 90-100
Теплая 120-130 100-120 120

Перемешивание сырья производится в течение 3-6 минут, точное время, как правило, устанавливают опытным путем. Смесь считают готовой в случае, если минеральный наполнитель полностью покрыт вяжущим и в растворе отсутствуют сгустки. На последнем этапе производится формовка.

Уплотнение будущих образцов, которые будут испытываться на прочность, набухание и водонасыщение, производят несколькими методами, которые зависят от процентного содержания щебня в растворе.

Варианта может быть два:

  • Содержание щебня – менее 35%. В этом случае прессование производят под давлением в 40 МПа;
  • В случае, если щебня – более 35%, уплотнение производят путем вибрирования, а в последующем при помощи прессования под давлением в 20 Мпа.

Уплотнение образца, взятого из холодной смеси, который будет в последующем испытан на слеживаемость, производят под значительно меньшим давлением, составляющим всего 0,5 Мпа. Образцы, отобранные из смеси, должны быть изготовлены в течение первых 30 минут.

При контроле качества готового покрытия, образцы изымают путем вырубки или высверливания. При этом применяют пневмомолоток (вырубка) или буровую установку (высверливание).

Изготовление образцов

Как уже говорилось выше, испытания физико-механических свойств асфальтобетона проводят на образцах цилиндрической формы, которые получают посредством уплотнения раствора в специальных формах. Также могут использоваться образцы-вырубки или керны.

Уплотнение прессованием производится следующим образом:

  • Пресс может быть механическим или гидравлическим. Он должен обеспечивать давление до 40 Мпа;
  • Пресс оборудуется специальным приспособлением, которое позволяет одновременно готовить 3 образца-цилиндра;
  • Формы располагаются в коробке, которая оборудована механизмом подогрева;
  • Для извлечения образцов подобное оборудование для испытания асфальтобетона оснащено упорным устройством;
  • В случае, если мощности пресса недостаточно для одновременного изготовления трех образцов, в нем располагают только одну форму;
  • Электродвигатель включают, давление доводят до 40 Мпа. На последнем этапе готовые образцы извлекаются.

Уплотнение посредством комбинированного метода подразумевает следующее:

  • Уплотнение производится при помощи вибрирование с последующим уплотнением;
  • Изготовление образцов происходит в одиночных формах;
  • Форма заполняется смесью и отправляется на виброплощадку, на которой закрепляется;
  • Вибрирование длится в течение примерно 3-х минут, затем образец отправляют на доуплотнение под давлением в 20 Мпа. Время воздействия – такое же;
  • При помощи выжимного устройства образец извлекают.

Виброплощадка для уплотнения асфальтобетона

Образцы, изготавливаемые их холодной смеси, которые будут в последующем проверены на слеживаемость, готовят следующим образом:

  • Смесь подогревается до температуры, указанной в таблице 1:
  • Раствор заливают в форму;
  • На верхний вкладыш устанавливается груз, способный обеспечить давление в 0,5 Мпа;
  • Время воздействия – те же 3 минуты;
  • В последующем образец выдерживают еще около четырех часов.

Размер образца и количество необходимой смеси также установлены ГОСТ и зависят от свойства, которое будет испытываться.

Методы испытаний

Поскольку в отборе и изготовлении образцов мы разобрались, пришло время, непосредственно, перейти к рассмотрению методов испытаний и показателей, которые будут им подвергаться.

Сущность методов контроля основных показателей качеств

Любое испытание содержит следующие этапы:

  • Подготовка к испытанию;
  • Проведение его;
  • Обработка результатов.

Рассмотрим с использованием таблицы сущность основных методов контроля соответствия показателей.

Асфальтобетон: методы испытаний ГОСТ:

Наименование показателя Приборы для испытания асфальтобетона Кратко о сущности метода
Средняя плотность (объемная масса) Весы, оборудованные устройством взвешивания (гидростатического); сосуд, объемом в 1-3 литра. Сущность заключается в определении значения плотности, учитывая содержащиеся поры в образцах, изготовленных в лабораторных условиях или в образцах, изъятых из покрытия.Краткая инструкция выглядит так:

  • В ходе испытания образцы подвергают взвешиванию, после которого их опускают в воду, где взвешивают повторно. Третье взвешивание производится после изъятия из воды.
  • В последствии результаты испытаний на асфальтобетон фиксируют и обрабатывают.

Помимо объемной массы асфальтобетона, контролю подвергаются объемная масса минеральной части с учетом пор и удельный вес остова без учета пор. Используют при этом расчетный метод.

Определение удельного веса посредством пикнометрического метода Колоба, объемом 250-500 м3;Весы, прибор-вакуум;ртутный термометр; капельница, сосуд. Подготовленный, измельченный материал отвешивают с использованием весов. Колба взвешивается без воды и с водой.В процессе проведения испытания, асфальтобетон высыпают в колбу, заливают водой и взвешивают. После отправляют в сушильный шкаф без подогрева и воздействуют при помощи давления примерно в 2000 Мпа. Далее давление снижают до нормального и, спустя получаса, колбу с материалом взвешивают.Результаты обрабатываются.
Определение пористости остова (минеральной части) Оборудование не требуется, определение производят методом расчета на основании известных данных. Сущность метода заключается в расчете объема пор, находящихся в минеральной части.Процедура проводится после определения средней и истинной плотности остова, а, точнее говоря, на основании этих данных.
Остаточная пористость асфальтобетона Оборудование не требуется. Устанавливается на основании данных, полученных при выявлении истинной и средней плотности расчетным методом по формуле.
Водонасыщение Весы; прибор-вакуум; Ртутный термометр, сосуд объемом 2-3- литра. За водонасыщение принимается величина, определяющая количество жидкости, которое поглощает образец, при определенном режиме (заданном) насыщения.Образцы помещают в сосуд с водой и отправляют в сушильный шкаф, где должно поддерживаться давление, составляющее не менее 2000 Мпа.В последствии образцы извлекают и взвешивают.Результаты фиксируют и обрабатывают.Увеличенное количество массы – и есть результат водопоглощения. То есть разница в весе – количество поглощенной влаги.
Набухание Оборудование не требуется, определение производят путем вычислений по формуле. Для определения данного показателя используются данные, полученные в результате проверки средней плотности и числового значения водопоглощения посредством расчетных вычислений
Прочность на сжатие Пресс; ртутный термометр; сосуды. Сущность метода сводится в расчете нагрузки, которая оказывается на образец вплоть до разрушения.Образец помещают под пресс и оказывают на него давление, которое поступательно увеличивают до значения, при котором происходит разрушение образца. Максимальный показатель измерителя – есть разрушающая нагрузка.
Коэффициент водостойкости, в том числе при длительном воздействии влаги.
  • Машина испытательная;
  • ртутный термометр;
  • сосуды;
  • прибор-вакуум.
Сущность метода сводится в определении снижения прочности материала после воздействия влаги. При этом образец находится в условиях вакуума.При определении водостойкости при длительном воздействии воды, образец выдерживают 15 суток.После этого образцы извлекают из воды и измеряют прочность на сжатие.
Состав материала
  • Весы;
  • колба;
  • насадка для экстрагирования;
  • песчаная баня, шкаф сушильный;
  • Фильтрованная бумага, фарфоровая чашка;
  • растворитель;
  • вата.
Метод заключается в определении состава асфальтобетона, в точности минеральной части и вяжущего.Изготавливается патрон, в который помещается асфальтобетонная смесь или измельченный материал.Патрон помещают в экстракционную насадку. С одной стороны, размещают холодильник, с другой – колбу с растворителем.Последний нагревают.Растворитель провоцирует выход вяжущего.Проба минеральной части производится путем просеивания ее через сито, после промывания и растирания в чашке, носик которой смазан вазелином.Также существует ускоренный метод контроля и способ выжигания.
Коэффициент уплотнения Оборудование не требуется. Расчеты проводятся на основании данных, полученных при определении средней плотности. Коэффициент уплотнения вычисляется отношением плотности образцов, взятых из покрытия к средней плотности переформованных образцов в лабораторных условиях.

На основании вышеуказанных методов контроля и их результатов составляются протоколы испытаний асфальтобетонной смеси и образцов, отобранных из покрытий.

Протокол испытаний асфальтобетона

Видео в этой статье: «Методы контроля и испытаний» содержит актуальную информацию о процессах проведения испытаний, и рассказывает о некоторых хитростях, позволяющих проверить некоторые показатели качества своими руками.

Сопроводительные документы, выдающиеся после проведения испытаний

На каждую партию материала выдается паспорт качества асфальтобетонной смеси.

Паспорт на асфальтобетонную смесь содержит следующую информацию:

  • Тип, вид, марка смеси;
  • Наименование производителя и его адрес;
  • Номер стандарта;
  • Дата выдачи документа;
  • Масса продукции;
  • Сроки хранения;
  • Предел прочности;
  • Водоустойчивость;
  • Пористость как минеральной части, так и остаточной;
  • Водонасыщение;
  • Сдвигоустойчивость;
  • Эффективность радионуклидов;
  • Трещиностойкость;

Образец паспорта на асфальтобетон

Паспорт и накладная на асфальтобетонную смесь – основные документы, которыми сопровождается отгружаемая продукция. Последняя содержит следующую информацию: цена на продукцию, информация о перевозчике, место назначения и отгрузки, вес товара, дата и время доставки, температура смеси, количество и тип смеси.

Сертификат на асфальтобетонную смесь выдается каждому изготовителю, продукция которого прошла проверку по всем показателям.

Сертификат на асфальтобетон, пример

В заключение

Лабораторные испытания асфальтобетонного покрытия включают в себя ряд методов, контролирующих физико-механические свойства материала. Это необходимо, в первую очередь, для проверки соответствия продукции техническим требованиям, определяющим эксплуатационные характеристики асфальтобетона.

Источник: https://beton-house.com/vidy/asfaltobeton/laboratornye-ispytaniya-asfaltobetona-258

​ Испытание асфальтобетонных покрытий

Более ста лет асфальтобетон широко применяется в прокладке дорог. Как и всякий строительный материал, он проходит испытания с целью улучшить качество смеси и, соответственно, готового изделия. Испытания проводятся в лабораторных условиях на заводе-изготовителе.

Технолог следит, чтобы марка материала соответствовала стандартным требованиям ГОСТ. Тестовые образцы для испытания изготавливаются особым способом или могут быть взяты на месте строительных работ. Тем не менее, не каждое предприятие может похвастаться наличием лаборатории и грамотных экспертов.

В этом случае, дорожно-строительная компания может заказать проверку сырья у независимого подрядчика.

Изготовление образцов для испытаний

Для проверки физико-механических свойств будущего дорожного покрытия изготавливают образцы цилиндрической формы. Для этого применяют следующие методы:

  • уплотнение массы с помощью пресса
  • вибрирование с последующим прессованием.

Методы и виды испытания асфальтобетона

Первый этап испытаний – определение зернового состава асфальтобетона.

Так как условия эксплуатации дорожного покрытия в будущем будут отличаться, то и пропорции компонентов подбираются согласно требованиям той или иной среды.

Данный тест определит соответствие материала геологическим, климатическим условиям и эксплуатационным характеристикам. Зерновой состав смеси определяют путём рассева тестового образца на стандартном наборе сит.

После чего начинаются испытания готовых образцов покрытия. Исследование и определение асфальтобетона на истинную плотность включает в себя ряд действий:

  • образец измельчают на фрагменты, равные размеру самого крупного зерна в структуре смеси
  • взвешивают
  • отправляют в колбу
  • данную ёмкость наполняют дистиллированной водой и устанавливают в вакуумный шкаф, оказывая давление в пределах 2000 Па
  • в сосуд доливают воду до определённой отметки
  • сосуд снова располагают в вакуумном шкафу, снизив давление до 1 атм
  • определяют вес образца в воде
  • в документ вносят результат испытаний – среднее арифметическое, выявленное на основе 2х и более проб.

В рамках исследований также проводится оценка объёма воды, которую способен впитать асфальтобетон. Определение водонасыщения материала включает в себя следующие шаги:

  • фрагменты помещают в специальные ёмкости и покрывают слоем воды в 3см
  • ёмкости отправляют в вакуум,   оказывая на образец давление 2000 Па продолжительностью 90 минут (горячие смеси) и 30 минут (холодные)
  • Как только время образца выдержано, давление опускают до нормы и выдерживают образцы длительностью 60 минут (горячие смеси) и 30 минут (холодные)
  • После чего образцы извлекают, обтирают и взвешивают.

Испытания асфальтобетонных покрытий на предел прочности – один из наиболее важных тестов. Он определяет предел нагрузки, после которого материал начнёт разрушаться. Для исследования берутся образцы, которые ранее участвовали в определении коэффициента водонасыщения. Они подвергаются следующим манипуляциям:

  • Фрагменты горячей и тёплой смеси нагревается на водяной бане. Холодную смесь прогревают в воздушной среде.
  • После чего образцы охлаждают водой со льдом.
  • Образец помещают между плитами пресса, не зажимая плотно, и включают электродвигатель.
  • За предельную нагрузку берут наибольший показатель силоизмерителя.

Следующий показатель – коэффициент водостойкости представляет соотношение прочности сухого материала к прочности смеси, выдержанной в воде температурой 20 С не менее 15 суток.

Пренебрегать лабораторными испытаниями асфальтобетона не стоит, так как они наглядно продемонстрируют, как поведёт себя покрытие в будущем. При закупке сырья необходимо проверять сертификаты и техническую документацию на сырьё, чтобы не приобрести не подходящую или некачественную смесь.

  • Если у вас возникла необходимость оценить устойчивость грунта под основание здания, установить безопасность несущих …
  • Лабораторные испытания кирпича проводятся для определения различных характеристик и возможностей этого строительног …
  • Судебная строительная экспертиза подразумевает комплексное исследование объекта недвижимости, которое может ин …
  • Востребованный метод контроля сварных соединений — дефектоскопия сварных швов . Этот прием обеспечивает внуш …
  • Лаборатория неразрушающего контроля, входящая состав ООО «Архибилд», осуществляет надзор за нормами сборки технолог …
  •          Почвы, расположенные на поверхности земли, выступают в роли основания для множест …
  •          В процессе изготовления бетона и железобетона проводятся разнообразные испытания, …
  •           Методы испытания щебня  предполагают проверку многих параметров, выполняютс …
  • Возведение жилых зданий, коммерческих, хозяйственных и промышленных сооружений строго регламентируется и контролиру …
  •          При обследовании и оценке сооружений, построек и зданий принято использовать щадя …
  • Испытания бетона необходимы для подтверждения марки и качества строительного сырья. Чтобы в будущем не возникло про …
  •          Перед началом производственных работ или сдачей объекта в эксплуатацию требуется …
  • Экспертиза в строительстве – это не просто обследование объекта перед сдачей в эксплуатацию, во время аварийной сит …
  •          Искусственный каменный материал, образуемый затвердевшим раствором, называется бе …
  • Обследование зданий – это комплексное проведение исследовательских мер, направленных на выяснение аспектов техничес …
  • Предприятия, занимающиеся изготовлением и поставкой бетонной смеси на строительные площадки или реализующие готовые …
  • Бетон – основной материал, используемый в монолитном строительстве. На него ложится основная нагрузка, поэтому его …
  • В сфере безопасности объектов недвижимости самые строгие требования и наибольшая ответственность налагается на прот …
  •          Песок представляет собой натуральный материал, в состав которого входят разнообра …
  • Неразрушающий контроль (НК) как методика исследования объекта на запас прочности, устойчивость, отсутствие деф …
  •           Испытания и обследования строительных конструкций проводятся с целью определени …
  •          Для определения качества проделанной работы принято проводить специализированные …
  • Песок, щебень и дополнительные слои грунта используются для возведения искусственных оснований под строительство зд …
  • Прежде чем выпустить продукцию в эксплуатацию, требуется предварительная оценка качества и безопасности. Аналитичес …
  • Возведение жилых зданий, коммерческих, хозяйственных и промышленных сооружений строго регламентируется и контролиру …
  • За последние 20 лет объем функционала, связанного с применением анкерных крепежей, значительно вырос. Популярность …
  • Монолитные конструкции занимают лидирующие позиции в сфере строительства жилых и коммерческих зданий. Прочность стр …

Источник: http://arhibild.ru/-ispytanie-asfaltobetonnykh-pokrytiy/

Производство асфальтобетона и его лабораторные испытания

Асфальтобетон, традиционно именуемый асфальтом, материал не слишком сложный в изготовлении, что делает его производство весьма привлекательным для частного бизнеса. К тому же изготавливать его можно как на стационарных крупных предприятиях, так и перебазируемых, и даже передвижных, способных менять место расположения хоть каждый месяц.

Общая схема изготовления асфальтобетона достаточно проста и одинакова для всех видов АБ:

  • измерение дозы составляющих продукта;
  • подготовка ингредиентов смеси;
  • перемешивание.

Главное отличие АБ от многих другим строительных материалов – необходимость быстрого применения готового продукта. В противном случае он теряет вязкость, становится хрупким и не годится для укладки. Итак, давайте рассмотрим основные схемы и технологии производства асфальтобетона.

Более подробно об особенностях производства асфальтобетона расскажет это видео:

Готовый продукт разделяют на 3 группы по способу изготовления:

  • холодный – твердые ингредиенты сушат, но не нагревают, битум перед добавлением прогревают. Такой материал лучше всего подходит для ямочного ремонта, установки пломб и заплат. Работать с ним разрешается при температуре не ниже — 10 С;
  • горячий и теплый – твердые ингредиенты сушат и прогревают, битум нагревают до более высокой температуры. Горячий АБ отличается большей вязкостью, для работы при минусовых температурах не подходит. Однако именно его используют для сооружения дорог.

Значимой разницей для организации производства выступают лишь этап предварительного прогрева ингредиентов. Для формирования технологической линии более принципиальным является вопрос типа производства: циклический или непрерывный.

  • Циклический способ предполагает изготовление АБ с производительностью от 100 до 300 т в день. Несомненный плюс – возможность быстро менять рецептуру: каждый замес может быть изготовлен с другим составом. Однако такая линия менее мобильна из-за больших габаритов смесительной башни.
  • Непрерывный способ обеспечивает производство асфальтобетона в куда большем объеме – от 50 до 600 т в сутки. Запускается изготовление буквально через 3 дня после перебазирования. Однако отсутствие здесь стадии разделения на фракции может стать причиной нарушения в рецептуре. Решением проблемы становится монтаж отдельного грохота для подготовки твердых ингредиентов.

Циклическая

  • Основную часть производства занимает система подачи твердых ингредиентов – инертных. Перед этим материал дозируется согласно рецептуре выпускаемого АБ. Хранятся смеси с разным составом в бункерах, откуда подвозятся на линию.
  • Твердые компоненты в холодном виде подаются конвейером в сушильный барабан, где просушиваются и нагреваются потоками воздуха.
  • Затем материал перемещается в вибрационный грохот, где щебень и песок разделяют на разные фракции по диаметру зерна. Проделывается это с помощью системы сит.

Более экономичным считается использование барабанного грохота, так как в этом случае исключается забивание пор в ситах пылью и отсевом.

  • Под грохотом размещаются бункера для горячих твердых ингредиентов – для каждой фракции. Отсюда в весовой хоппер сгружается доза материала согласно рецептуре. Состав смеси задается программой.
  • Битум и минеральная пыль отгружаются в свои хоппера: битум – из битумохранилища, минеральный порошок – из силоса. Дозирование проводят методом динамического взвешивания.
  • Все компоненты передаются в смесительную камеру. Цикл перемешивания оставляет 45 с.
  • Хранится готовый АБ в горизонтальных, вертикальных или мобильных цистернах. Отгружается в самосвалы.

Непрерывная

Во многом технологическая линия здесь такая же, однако, есть и отличие.

  • Принцип хранения – в бункерах, используется и здесь.
  • Отгрузка твердых холодных ингредиентов также выполняется из дозаторов. Но если при циклическом методе они выполняли роль преддозаторов, так как отгрузка смеси проводилась из бункеров горячих ингредиентов, то при непрерывном дозу для смеси отмеряет именно этот аппарат, а потому и отличается куда большей точностью – в пределах 0,1%.
  • Холодные твердые ингредиенты отгружает на конвейер, оборудованный грохотом негабарита, который и удаляется на этой стадии.
  • Затем камень попадает на весовой мост, где не только взвешивается материал, но передаются данные о его соответствии на систему дозаторов. Это позволяет в динамичном режиме корректировать состав смеси и не допускать нарушения в рецептуре.
  • Пришедший проверку материал подается в сушильно-смесительный барабан, где также просушивается воздухом.
  • Здесь же камень смешивают с песком, минеральной пылью, битумом.
  • Хранится асфальтобетон в круглых силосах.

Оборудование

Используемое оборудование зависит от способа производства асфальтобетона и характера завода – стационарное или перебазируемое предприятие. Например, для технологической линии непрерывного цикла понадобятся следующие агрегаты:

  • бункеры, выполняющие роль дозатора, с высокой точностью;
  • сборный конвейер и конвейер с контролем влажности;
  • смесительный барабан, где производится просушивание и смешивание ингредиентов;
  • бункер старого АБ и линия подачи последнего в дозатор;
  • пылесос-вентилятор для удаления газов и пыли;
  • пылеуловитель и силос для пыли;
  • силос минерального порошка;
  • битумный бак;
  • накопительный бункер – теплоизоляционный или подогреваемый.

О том, как регламентируется производство асфальтобетона с точки зрения отходов, читайте далее.

Отходы

Изготовление асфальтобетона относится к типу условно безотходных, так как большую часть пыли, образующейся при разделении фракций и подготовке, улавливают и используют в качестве части минерального порошка. Для этого в линию включен пылеуловитель и силос для ее хранения.

Большую опасность для окружающей среды представляют газы – оксиды азота и углерода, сернистый ангидрид. Чтобы уменьшить вредное воздействие, на предприятиях предусматривается двухступенчатая система очистки.

Тестирование образцов

Методы испытаний асфальтобетона по ГОСТ

Свойства АБ являются объектом лабораторных исследований. Причем испытаниям подвергают и ингредиенты смеси, и АБ после смешивания и образцы готового покрытия.

Целью исследования является оценка соответствия параметров приготовляемого АБ стандартам ГОСТ.

Подготовка проб

На первом этапе подготавливают пробы.

  • Лабораторные – просушенные камень и песок прогревают и дозируют согласно рецептуре. Обезвоженный битум нагревают, смешивают все ингредиенты вручную, а потом в лабораторной мешалке. Температура и время соблюдаются.
  • Пробы из смесителей отбирают сразу же после выгрузки продукта – 3–4 порции из каждого замеса. Образцы объединяют и перемешивают, чтобы получить среднюю пробу.

Так как при некоторых испытаниях требуется уплотнение пробы, его выполняют на прессе:

  • при доле щебня до 35% – прессованием при 40 МПа;
  • при доле щебня более 35% – вибрирование при 0,03 МПа. и доуплотнением при 20 МПа;
  • холодные образцы уплотняют на прессе при 40 МПа.

Для контроля над поведением готового продукта используют керны. Их получают вырубкой с помощью пневмомолота или высверливанием на всю толщину покрытия.

Давайте поговорим далее про испытания асфальтобетона в лаборатории.

Про отбор проб для испытания асфальтобетона расскажет это видео:

В первую очередь устанавливают среднюю плотность АБ:

  • подготовленные образца взвешивают на воздухе;
  • помещает в воду на полчаса;
  • взвешивают в воде;
  • вытирают и снова взвешивают в воздухе.

Результатам считают среднее арифметическое плотности не менее 3 проб.

Истинная плотность

Определение истинной плотности, то есть, без учета пор, пикнометрическим методом:

  • среднюю пробу смеси или керн измельчают до максимального размера зерна в составе АБ;
  • взвешивают навеску смеси и помещают в колбу. Заливают дистиллированной водой с ПАВ на 1/3;
  • колбу помещают в вакуумном шкафу под давлением не более 2000 Па;
  • колбу дозаполняют водой до отметки, давление снижают до 1 атм и вновь оставляют пробу на полчаса;
  • взвешивают в воде.

Результат – среднее арифметическое не менее, чем на основе 2 проб.

Водонасыщение

Определение водонасыщения, то есть, оценка того объема воды, который поглощает АБ при данных условиях. Испытание исследуют те же образцы, на которых измеряли среднюю плотность:

  • пробы помещают в емкость и заливают водой – не менее, чем на 3 см;
  • емкость располагают в вакуум-приборе под давлением в 2000 Па. Время выдержки горячих и теплых смесей – 1,5 часа, холодных – 30 минут;
  • давление опускают до нормального. Время выдержки для горячих и теплых смесей – 1 час, для холодных – 0,5 часа;
  • образцы извлекают из емкости, вытирают и взвешивают.

Предел прочности

Оценка предела прочности сводится к определению такой нагрузки, при которой АБ начнет разрушаться. В исследованиях используются образцы, подвергшиеся испытанию на водонасыщение:

  • образцы горячей и теплой смеси выдерживаются на водяной бане 1 час, пробы холодной – в воздушной среде 2 часа. Для охлаждения используется вода со льдом;
  • пробу помещают на середине плиты пресса для испытания асфальтобетона, верхнюю плиту опускают, пока расстояние до образца не достигнет 1,5–2 мм. Затем включают электродвигатель;
  • разрушающей нагрузкой принимают максимальное значение силоизмерителя.

Коэффициент водостойкости

Коэффициент водостойкости – соотношение прочности АБ сухого к прочности материала, подвергшегося длительному водонасыщению – 15 суток:

  • образец взвешивают в воздухе и воде;
  • насыщают водой в вакуум-приборе по описанной выше методике;
  • насыщенные водой пробы переносят в емкость, выдерживают 15 суток при температуре воды 20 С;
  • пробы извлекают, вытирают и подвергают испытанию на предел прочности.

Оценка сцепления битума

Оценка сцепления битума с минеральными ингредиентами:

  • из лабораторной смеси или приготовленной готовят две навески: одна служит контрольным образцом, над другой проводят испытание;
  • 15% -й раствор поваренной соли в химической стакане (2/3 объема) доводят до кипения;
  • сетку с навеской погружают в раствор так, чтобы он закрывал пробу слоем в 30–40 мм;
  • выдерживают 30 мин, если битум вязкий и 3 минуты, если жидкий;
  • навеску извлекают, удаляют соль и высушивают на фильтровальной бумаге;
  • измерение проводят после полного удаления влаги.

Кроме того, ГОСТ регламентирует проведение испытаний на определение состава смеси: доли битума; гранулометрического состава каменной части и так далее.

Для испытания асфальтобетона используется стандартное оборудование химической лаборатории.

  • посуда – колбы, стаканы, капельницы, фарфоровые чашки, пестики и прочее;
  • песчаные и водяные бани;
  • пресс с гидравлическим или механическим приводом. Должен быть оснащен силоизмерителем любого типа;
  • химический термометр;
  • лабораторные весы 4 класс точности;
  • весы для гидростатического взвешивания;
  • вакуум-прибор или вакуум-сушильный шкаф;
  • лабораторная насадка для экстрагирования;
  • набор сит для гранулометрического анализа;
  • расходные материалы – вата, фильтровальная бумага и прочее.

Производство асфальтобетона – непременная часть дорожно-строительного хозяйства. Причем организация работ здесь такова, что не составляет большого труда получать разные смеси для разных нужд.

Как проверяют качество асфальта в лаборатории, расскажет этот видеосюжет:

Источник: http://stroyres.net/beton/asfaltobeton/proizvodstvo-ispyitaniya.html

Лабораторные испытания асфальтобетона

Материалы, применяемые в строительстве, должны проходить проверки, которые документально удостоверят соответствие их свойств с требованиями ГОСТов.

После испытаний на материал выдаётся техническая документация (сертификат), которая подтверждает качество выпускаемой продукции.

Асфальт относительно прост в производстве, но лабораторные испытания асфальтобетона тоже предусмотрены в нормативных актах действующего законодательства.

Изготовление асфальта

Технология производства асфальтобетона довольно простая. Частные предприниматели не боятся вкладывать свои средства в эту сферу. Большой плюс материала состоит в том, что его можно изготавливать не только на крупных промышленных предприятиях, но и в небольших передвижных устройствах.

В целом, для всех асфальтовых покрытий технология изготовления одинаковая:

  • замер дозировки составных веществ;
  • подготовка каждого ингредиента;
  • смешивание составных.

Применяемые технологии

Технологий укладки асфальтобетона существует несколько. Каждая из них применяется в разных климатических условиях.

Технологии укладки асфальта:

  1. Холодная. Сначала все твёрдые составляющие высушивают, не прибегая к нагреванию. Добавляется заранее прогретый битум. Асфальт данного типа применяется не для укладки нового покрытия, а для мелкого ямочного ремонта. Нельзя использовать при низких температурах. Разрешённые показатели — 10 градусов и выше.
  2. Горячая или тёплая. Все ингредиенты горячие. Твёрдые вещества прогревают. Битум доводят до более высоких температур. Асфальтобетон используется для сооружения новых дорог, но только в тёплое время года. Если температура ниже нуля, класть такой асфальт не рекомендуется. Основное отличие от холодной технологии — необходимость прогрева твёрдых веществ.
  3. Циклическая. Такая технология предполагает изготовление асфальтобетона в объёмах 100−300 тонн каждый день. Основной плюс — можно менять рецепт смеси после каждого замеса. Смесительные агрегаты довольно большие, что не снижает мобильности производства.
  4. Технология непрерывного производства. Предполагает ежесуточное изготовление в объёмах до 600 тонн. Перемещать производственные мощности можно быстро. Через три дня после перебазирования можно запускать работу. Минус в том, что необходимо дополнительно устанавливать отдельный грохот — для разделения фракций твёрдых веществ.

Правила отбора проб

Производятся испытательные работы в соответствии с ГОСТом. Первый этап — это выборка образцов материала. Сначала готовится смесь, в соответствии с выбранной технологией. Из готового асфальта формируются образцы для испытаний на прочность, адгезию и набухание. Существует два метода формовки. Они зависят от количества щебня в готовом материале.

Варианты формовки образцов для испытания асфальтобетона в лаборатории:

  1. Щебня в готовой смеси меньше 35%. Прессуют образец под давление 40МПа.
  2. Более 35% в составе асфальта. В таком случае материал уплотняется благодаря вибрированию, а только потом происходит прессовка. Давление пресса — 20 МПа.

Для испытаний асфальтобетона холодного производства прессовка происходит под очень малым давлением — 0,5 МПа. Это позволяет проверить асфальт: сможет ли он долго пролежать без деформаций и разрушений. Взятие всех образцов должно быть выполнено не позже, чем через полчаса после приготовления смеси.

Создание образцов

При выполнении испытаний асфальтобетона на физические свойства выбирают образцы цилиндрической формы. Это происходит путём уплотнения готовой смеси в специальных формочках.

Порядок прессовки:

  1. Прессы бывают механическими (ручными) или гидравлическими (автоматизированными). Главное — чтобы пресс смог создать давление в 40 МПа.
  2. На пресс ставится специальная насадка, благодаря которой можно сделать сразу 3 образца.
  3. Формы укладываются в коробку, чтобы не произошло деформации.
  4. Обычно ставится упорное оборудование, чтобы легко было изымать готовые образцы.
  5. Если пресс слишком слаб, чтобы изготавливать сразу 3 образца, в него помещается только одна форма.

Методы испытаний

Любое лабораторное испытание происходит в три этапа: подготовка, проведение испытания и обработка полученных результатов. Существует несколько методов проведения контроля показателей.

Название показателя Необходимые для измерения приборы Сущность испытания
Удельная плотность Весы и сосуд объёмом 2−3 литра Определяется плотность с учётом пористой части. Сначала образцы взвешиваются в сухом виде, затем погружаются в сосуд с водой. Производится повторное взвешивание. Далее образец вынимается из сосуда и снова проверяется вес. Результаты лабораторных испытаний обрабатываются с учётом пор.
Определение пористой части Не требуется Высчитывается объём пор в процентном соотношении. Расчёты происходят на основе полученных данных о плотности.
Набухание асфальта Не требуется Производится путём расчёта на основе ранее полученных данных.
Прочность Пресс, термометр, ёмкости Определяется предельный порог нагрузки, при которой образец начинает разрушаться. С помощью пресса вычисляют разрушающую нагрузку.

После проведения всех испытаний составляется отчётная таблица. Если значения вкладываются в диапазон, установленный ГОСТом, значит, асфальт можно применять при строительстве новых дорого или ремонте старых.

Источник: https://TvoiDvor.com/beton/laboratornyie-ispyitaniya-asfaltobetona/

Ссылка на основную публикацию