Способ определения скорости старения асфальтобетона и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК G01N17/00 

Изобретение относится к испытаниям асфальтобетонов и может найти применение при прогнозировании долговечности асфальтобетонных и других черных покры- . тий.. .... ....-..

Известен способ испытания асфальтобетонной смеси на термостЈрение, вклгрча- ющий приготовление смеси, прогрев ее в тонком слое в сушильном шкафу при технологических температурах (140-160°С), формовку из прогретой смеси образцов асфальтобетона, расформовку их и определение изменения физико-механических свойств материала за время прогрева.

Недостатком известного способа испытания является невысокая точность вследствие плохого моделирования старения асфальтобетона в пбкрытии, так как прогрев асфальтобетонной смеси в рыхлом состоянии не позволяет в должной степени учесть роль остаточной пористости и структуры по- рового пространства уплотненного матери-. ала в процессах его старения. Кроме того, при нагреве смеси изменяются условия ее уплотняемостй мз-за старения битумных пленок, что ведет к дополнительному разбросу показателей физикомеханических свойств асфальтобетона и снижение точности, испытаний.......

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к способу является способ определения скорости старения асфальтобетона, включающий приготовление асфальтобетонной смеси, формовку образцов, прогрев образцов в.камере и установление зависимости изменения прочности и модуля деформации при сжатии от времени прогрева,

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для определения скорости старения асфальтобетона, содержащее испытательную камеру со сквозными ок- нами, держатели образцов, приспособление для создания паровоздушной среды и изме- рительные пр™испосрбления.

Недо т1э1камй известных способа и уст- ройс ва ЗвлШт Ы длительный период испы- таний и ,в§со;Мя погрешность оценки скорости старения асфальтобетона.

Цель изобретения - повышение точности, экономия трудозатрат и сокращение времени испытания.

Достигается цель тем, что в способе определения скорости старения асфальтобетона, включающем приготовление асфальтобетонной смеси, формовку образцов, прогрев образцов в камере и установ- ление зависимости изменения прочности и модуля деформации при сжатии от времени прогрева , при прогреве к образцам в формах прикладывают статическую нагрузку . 1 0- 15 кПа, создают по высоте образца гра- диент давления паровоздушной среды 10- 80 кПэ, а скорость старения асфальтобетона определяют по значению тангенса угла на- клона касательной кривой зависимости изменения прочности и модуля деформации при сжатии от времени прогрева.

Кроме того, достигается цель тем, что устройство для определения скорости старения асфальтобетона, содержащее испытательную камеру со сквозными окнами, держатели образцов, приспособления для создания паровоздушной среды и измерительные приспособления, снабжено вакуумным насосом, держатели образцов выполнены в виде опорных тарелок-присо- сов, размещенных на них цилиндрических форм и вкладышей с отверстиями, верхние из которых снабжены грузами, при этом держатели образцов установлены на окнах испытательной камеры и посредством воздуховода соединены с вакуумным насосом.

Способ осуществляют следующим образом.

Из горячей асфальтобетонной смеси типа Д/ состав 1: природный, песок - 80%, минеральный порошок - 20%, битум БНД 60/90-8,1 % формуют образцы - цилиндры диаметром 50,5 мм в-золичестве 39 штук. Часть образцов в количестве 31 штук после формовки расформовывают. На них 7 об- разцов оставляют для контроля испытаний, а 24 образца размещают на поддоне в испытательной камере и подвергают старению по способу прототипу в течение 2,8,16,24,32,40,48 и 56 часов/ по 3 образца

для каждого интервала времени/. Оставшиеся 8 образцов партиями по 4 штуки подвергают старению по предложенному способу в течение 2 и 8 часов. При этом образцы после формовки оставляют в формах, размещают на подошвах образца по одному листу фильтровальной бумаги и вставляют в форму вкладыши, отверстиями к образцу. Собранную форму смазывают по торцу термостойкой смазкой, устанавливают на держатель тарелку-присос в.испытательную камеру, а на верхнем вкладыше размещают груз массой 2 кг.

После этого включают вакуумный насос, который обеспечивает остаточное давление в форме между нижней подошвой образца и держателем, равное 30 кПа, на протяжении всего времени старения, Паровоздушную смесь принимают такой же, как и в способе- прототипе с температурой 160°С.

После заданного времени старения вакуумный насос выключают, форму с образцом вынимают из испытаТельной камеры и производят расформовку образца, как и в способе-прототипе.

Результаты обработки данных представлены в таблице.

На чертеже представлено устройство, общий вид.:

Устройство содержит испытательную камеру 1, со сквозными окнами 2, приспособления для создания паровоздушной среды 3, держатель образцов в виде опорных тарелок - присосов 4, размещенных на них цилиндрических форм 5 для образцов и вкладышей 6 с отверстиями 7, верхние из которых снабжены грузами 8, Держатели образцов установлены на окнах испытательной камеры и посредством воздуховода 9 соединены с вакуумным насосом 10, позицией 11 показан манометр, позицией 12 - образец, позицией 13 - пористые прокладки, позицией 14 - термометр.

Устройство работает следующим образом; /-: - ;-:. . : :

В форму 5 с заформованным образцом асфальтобетона 12 вставляют вкладыш 6 с отверстиями 7, предварительно проложив между ними и образцом пористые прокладки 13, например, по одному листу фильтровальной бумаги. Собранную форму с образцом 12 устанавливают в испытательную камеру 1 на держатель 4. Для герметичности торец формы 5 и опорную поверхность держателя предварительно смазывают тонким слоем термостойкой смазки. На верхний вкладыш 6 устаналивают груз 8 для статического нагру- жения образца 12. После того как будут сформованы и установлены в испытательной камере 1 три образца, включают вакуумный насос 10, который откачивает воздух из воздуховода 9, соединенного через сквозные окна 2 испытательной камеры 1 с замкнутыми объемами между держателями. В результате разряжения, контролируемого манометром 11, формы 5 с образцами асфальтобетона 12 присасываются к держателям 4 и по высоте каждого образца устанавливается градиент давления паровоздушной среды.

Среду в испытательной камере 1 задают с помощью приспособления для создания паровоздушной среды 3 и контролируют в процессе испытания термометром 14.

Через 5 ч вакуумный насос выключают, формы разбирают, образцы выдавливают из формы и маркируют. Прогретые и непрогретые образцы испытывают по ГОСТ 12801- 84 и определяют скорость изменения показателей физико-механических свойств. за время прогрева.

Формула изобретения 1. Способ определения скорости старе: ния асфальтобетона, включающий приготовление асфальтобетонной смеси, формовку образцов, прогрев образцов в камере и установление зависимости изменения прочности и модуля деформации при сжатии от времени прогрева, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, экономии трудозатрат и сокращения времени испытания, при прогреве к образцам в формах прикладывают статическую нагрузку 10-50 кПа, создают по высоте образца градиент давления паровоздушной среды 10-80 кПа, а скорость старения асфальтобетона определяют по значению тангенса угла наклона касательной к кривой зависимости изменения прочности и модуля деформации при сжатии от времени прогрева..

2. Устройство для определения скорости старения асфальтобетона, содержащее испытательную камеру со сквозными окнами, держатели образцов, приспособления для создания паровоздушной среды и измерительные приспособления, о т л и ч а ющ е е с я тем, что устройство снабжено вакуумным насосом, держатели образцов выполнены в виде опорных тарелок-присосов, размещенных на них цилиндрических форм и вкладышей с отверстиями, верхние из которых снабжены грузами, при этом держатели образцов установлены на окнах испытательной камеры и посредством воздуховода соединены с вакуумным насосом.

Использование; испытание асфальтобетона, Сущность изобретения: старение образцов асфальтобетона осуществляют в объемно-напряженном состоянии всестороннего сжатия. При прогреве к образцам прикладывают статическую нагрузку 10-15 кПа при градиенте давления паровоздушной среды 10-80 кПа по высоте образцов. Устройство содержит испытательную камеру со сквозными окнами и приспособление Для создания паровоздушной среды. Держатели образцов выполнены в виде таре- лок-присосов, цилиндрических форм и вкладышей с отверстиями. Верхние вкладыши снабжены грузами. Держатели образцов посредством воздуховода соединены с вакуумным насосом. 1 табл., 2 с. п. ф-лы, 1 ил.

Результаты исследования старения асфальбетонов сопоставляемыми способами

:зл

13