Способ определения параметров уплотняемости дорожных асфальтобетонных смесей Советский патент 1984 года по МПК E01C19/26 G01N33/42 

СП

ел

00 00 Изобретение относится к области дорожного строительства, а именно к контролю технологии укладки и уплотнения асфальтобетонных и битумомине рапьньк смесей при устройстве покрытий автомобильных дорог. Известен способ определения степени уплотняемости асфальтобетонных сме сей, включакнций определение числа нагружений на образец из испытуемой смеси, требуемого дпя получения образ ца с заданной объемной массой К недостаткам данного способа относятся невозможность определения всего комплекса строительно-технических свойств материала (механической прочности и др.), значительная продолжительность испытаний (24 ч), невозможность его распространения на полевые условия испытаний. Наиболее близким к изобретению является способ определения параметров уплотняемости дорожных асфальтобетон ных смесей, включающий размещение индентора в асфальтобетонной смеси, ее уплотнение, извлечение индентора из смеси и определение усилия, необходимого для его извлечения 12. I Недостаток способа состоит в том, что применение индентора в виде усеченного конуса и способ его извлечения не обеспечивают необходимой точности измерения. Это обусловлено воз никновением неравномерного поля напря жений по направлению действия силы и неравномерной динамической нагрузкой на извлекаемый индентор. Цель изобретения - повышение точности. Поставленная цель достигается тем что согласно способу определения параметров уплотняемости дорожных асфальтобетонных смесей, включакнцему размещение индентора в асфальтобетон ной смеси, уплотнение смеси ,извлече ние индентора из смеси и определение усилия, необходимого для его извлече ния, применяют цилиндрический индентор с рифленой боковой поверхностью, а извлечение индентора осуществляют постоянной скоростью. При этом скорость извлечения индентора составляет от 1 до 50 мм/мин Способ реализуется следующим образом. Цилиндрический индентор с рифленной боковой поверхностью устанавливают либо в форму для приготовления образцов из асфальтобетонных смесей по стандартной методике, либо на поверхность слоя основания дорожной одежды. При этом положение индентора строго фиксируется таким образом, чтобы верхнее его основание находилось выше уровня испытуемой смеси. Производят укладку горячей асфальтобетонной смеси и, в зависимости от целей эксперимента, ее стадийное или окончательное уплотнение, затем осуществляют извлечение индентора из горячей уплотненной смеси с постоянной скоростью. Так, например, в лаборатории это возможно выполнить при помощи верхнего зажима испытательной разрывНой машины, используемой для определения прочности на разрыв гидроизоляционных и кровельных материалов. При этом усилие, требующееся для извлечения индентора, определяют при Помощи силоизмерительного устройства разрывной машины при установившемся движении индентора. При испытании в полевых условиях могут быть использованы приспособления, аналогичные по принципу действия, но иного конструктивного исполнения. По полученным результатам испытаний с достаточной точностью определяют параметры уплотняемости асфальтобетонных и битумоминерапьных смесей. Предельное напряжение сдвига (или пластическая прочность) равна р - - т ., 2J(RH предельное напряжение сдвига, Н/м; усилие, требующееся для извлечения индентора с посто- янной скоростью, Н; боковая поверхность цилиндра, м; .R - радиус основания цилиндра,м; Н - высота цилиндра (или высота части цилиндра, заглубленная в испытуемую асфальтобетонную смесь), м. Средняя сила сцепления в контакте , между частицами смеси равна г (Тп-1ГЛ( Р T nUrTp где FC средняя сила сцепления между частицами в контакте, Hj S - характерный размер часчнц в асфальтобетонной смеси, MJ о - плотность минеральной части асфальтобетонной смеси, Н/м i f - плотность асфальтобетонной смеси, Н/м, у и объемная масса асфальтобетонной смеси в неуплотненном (рыхлом) состоянии и достигнутая при заданном режиме или способе уплотнения соответственно, Н/м. Среднее число контактов между частицами в испытуемой уплотненной асфальтобетонной смеси равно 24.933 S,440(-Vnop) -2 е Ч ч ПОР пористость испытуемой асфальтобетонной смеси после уплотнения в за-: данном режиме. Использование рифленного цилиндра позволяет получить равномерное поле напряжений сдвига в направлении действия силы, определение которой позволяет рассчитать параметры уплотняе мости асфальтобетонных смесей. Искомые параметры могут быть определены независимо от способа их предварительного уплотнения. При испытании по данному способу не .возникает разрыва сплошности исследуемой уплотнен ной смеси, что обеспечивает высокую точность, достоверность и воспроизво димость получаемых результатсГв, Поскольку асфальтобетонные и биту моминеральные смеси обладают реологи ческими свойствами, то их оценку необходимо производить в установившемся режиме течения, т.е. при постоянной скорости деформирования. Индентор извлекается с постоянной скоростью в диапазоне от 1 до 50 мм/мин. Извлечение цилиндрического индентора из смеси со скоростями меньше 1 мм/мин увеличивает продолжительность опыта и создает сложности при термостатировании испытуемой смеси, т.е. при поддержании постоянной тем пературы смеси во время эксперимента. При скоростях испытания выше 50 мм/мин быстротечность опыта не дает возмож-. ности достоверно зафиксировать его результаты, что увеличивает разброс показаний. Получаемые параметры угшотняемости асфальтобетонных и битумоминеральных смесей позволяют описать процесс(и структурообразования смеси, произвести выбор укладочного оборудования, ве-. совых параметров и технологических свойств уплотняющих машин и режимов уплотнения в широком диапазоне технологических температур и вместе с тем на их основе определить рациональные технологические режимы укладки и уплотнения асфальтобетонных слоев дорожных одежд применительно к виду и типу смеси, В итоге появляется возможность реализовать получение слоев асфальтобетонных покрытий и оснований с проектными свойствами, направленно регулировать пррцессы структурообразования материала на стадии технологических операций укладки и yплotнения и осуществлять контроль качества выполнения дорожных работ при выполнении указанных технологических опера1Д1й. Как показали испытания, точность определения параметров уплотняемости по данному способу в сравнении с прототипом выше в 3-5 раз. Значительно вьше информативность результатов, а получаемые параметры уплотняемости имеют четкий физический смысл.

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ УШЮТНЯЕМОСТИ ДОРОЖНЫХ АСФАЛЬТОБЕТОННЬК СМЕСЕЙ, включающий размещение индентора в асфальтобетонной смеси, уплотнение смеси, извлечение индентора из смеси и определение усилия, необходимого для его извлечения отличающийся тем, что, с целью повышения точности, применяют цилиндрический индентор с рифленой боковой поверхностью, а извлечение индентора осуществляют с постоянной скоростью.: 2. Способ ПОП.1, отличающийся тем, что, скорость извлечения индентора составляет от 1 до 50 мм/мин. (/}