СПОСОБ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОРОЗОСТОЙКОСТИ АСФАЛЬТОБЕТОНА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ СПОСОБА Советский патент 1950 года по МПК G01N3/18 

Известны способы и устройства для определения морозостойкости асфальтобетона с применением для испытания образцов, запрессованных в виде восьмерки.

Отличительная особенность предлагаемого способа заключается в том, что испытываемые образцы асфальтобетона закрепляются при испытании с помощью зажимов рычажного пресса в холодильной камере, температура которой может меняться от +20 до -50°, причем одновременно регистрируется температура внутри и на поверхности образца и воздуха камеры.

Испытываемые образцы при этом могут быть подвергнуты разрывающему усилию с помощью системы зажимов и рычагов.

К камере имеется смотровое окно, позволяющее наблюдать деформацию образца во время испытания.

С целью измерения деформаций образца с точностью до одного микрона, применен оптический прибор, действующий перемещением светового луча от зеркальца, укрепленного на вращающейся штанге, связанной с пластинкой из инвара, укрепленной на шейке испытуемой восьмерки.

На фиг. 1 и 2 изображено устройство в двух проекциях.

Прибор состоит из следующих основных частей: горизонтального рычажного пресса; холодильной разборной камеры, смонтированной на прессе; трех термопар; гальванометра для определения температуры в камере и в образце и оптического прибора для определения деформаций.

Рычажный пресс имеет стальную раму 1, укрепленную на двух швеллерах 2.

Внутри рамы помещаются два захвата 3. Один из них крепится к раме посредством болта с гайкой. Второй захват соединяется при помощи шарнирного крюка и натяжной цени с системой рычагов 4, насаженных на вал 5. Нагрузка 15 через систему рычагов и цепь передается на образец с увеличением в 20 раз.

В захваты помещается своими уширенными концами испытуемый образец, имеющий форму восьмерки. Оба захвата и образец для облегчения возможности перемещения устанавливаются на цилиндрические катки, лежащие на горизонтальной металлической площадке.

На вал 5 насажен противовес 6, уравнивающий рычажную систему. Все вращающиеся части смонтированы на шариковых подшипниках. Вал 5 укреплен на подвижной каретке 7, которая при помощи червячной передачи может передвигаться вдоль швеллеров установки. Передвижение каретки дает возможность регулировать натяжение системы после закладки образца и сборки холодильной камеры.

При помощи рычажной системы растягивающие усилия в образце могут быть доведены до 2,0-2,5 т, что при имеющемся сечении шейки образца дает возможность создавать напряжения до 40-50 кг/см².

Холодильная камера 8 состоит из площадки, укрепленной на прессе и являющейся днищем камеры, разборных боковых стенок и крыши. Все элементы камеры изготовлены из двойных стенок с засыпкой опилками.

В стенке камеры имеется смотровое отверстие со стеклом для наблюдения за деформациями образца во время испытания.

Внутри камеры, выше образца, помещается сетка, на которую загружается твердая углекислота 14 для охлаждения холодильной камеры и образца. Температура в камере может быть понижена до -50°. В среднем для понижения температуры в образце на 10° расходуется 2 кг твердой углекислоты. На поддержание достигнутой низкой температуры требуется около 1 кг в час твердой углекислоты.

Для измерения температуры служат три термопары 9: одна из них фиксирует температуру внутри образца, вторая - на поверхности образца и третья - температуру воздуха внутри камеры; для отсчета температур служит гальванометр типа С-1.

Температура регистрируется через каждые 10 мин и при необходимости добавляется твердая углекислота для того, чтобы поддержать требуемую температуру.

Колебания заданной температуры имеют место в пределах ±2°.

Деформация образца при растяжении измеряется с помощью оптического прибора. Для этой цели на шейку образца при помощи скобы с двумя винтами крепится пластинка 10, изготовленная из сплава инвар, являющаяся базой. Одним концом пластинка прочно скрепляется с телом образца, другим концом опирается на призму, преобразующую линейные деформации образца, происходящие в пределах базы, во вращательные движения штанги с зеркальцем 11. Вследствие вращения зеркальца отраженный световой луч перемещается по вертикально стоящей шкале 12, отсчеты по которой, производимые с помощью оптической трубы 13, позволяют судить о величине деформации образца в пределах базы. Деформации измеряются с точностью до 1 мк.

Для испытаний на сконструированном приборе образцы в виде «восьмерки» изготовляются двух размеров - большого и малого.

Конструкция форм для приготовления образцов обоих размеров обеспечивает возможность двухстороннего уплотнения образцов при удельном давлении до 400 кг/см². Уплотнение образцов асфальтобетона большого размера производится на прессе. Перед прессовкой асфальтобетонная смесь нагревается до температуры 150°, также предварительно нагревается и форма.

Испытания образцов производятся не раньше, чем через суши после их изготовления.

При помощи сконструированного прибора представляется возможным проводить следующие испытания и определения асфальтобетонных образцов:

1) на морозоустойчивость, в результате которого определяются: а) температура разрыва образца при охлаждении в условиях невозможности изменять линейные размеры; б) предельное напряжение при разрыве; в) интенсивность нарастания напряжений при охлаждении в условиях невозможности изменять линейные размеры;

2) на растяжение при любой температуре в интервале от +20 до -50°, в результате которого определяются: а) относительное удлинение асфальтобетона; б) временное сопротивление растяжению; в) модуль деформации при растяжении;

3) определение коэффициента линейного температурного растяжения в указанном выше температурном интервале;

4) релаксационные испытания.

Предлагаемый, способ для определения морозостойкости асфальтобетона и устройство дают возможность определять морозоустойчивость будущего асфальтобетонного покрытия, главным образом, по составу битума.

1. Способ определения морозостойкости асфальтобетона с применением для испытания образцов, запрессованных в виде восьмерки, отличающийся тем, что испытываемые образцы асфальтобетона закрепляются с помощью зажимов рычажного пресса в холодильной камере, температура которой может быть изменена от +20 до -50°, регистрируя при этом одновременно температуры внутри и на поверхности образца и температуры воздуха камеры.
Испытываемые образцы при этом могут быть подвергнуты с помощью системы зажимов и рычагов разрывающему усилию.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, в котором применена холодильная камера, отличающаяся тем, что камера имеет смотровое окно, позволяющее наблюдать деформацию испытываемых в камере образцов асфальтобетона.

3. Форма выполнения по п. 2, отличающаяся тем, что для точного измерения (с точностью до одного микрона) деформации испытуемых образцов применен оптический прибор, действующий перемещением светового луча от зеркала, укрепленного на вращающейся штанге, связанной с пластинкой из инвара, укрепленной на шейке испытуемой восьмерки.