Прочность асфальтобетона на растяжение
ГОСТ Р 58401.7-2019
ОКС 93.080.20
Дата введения 2019-06-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью «Центр метрологии испытаний и стандартизации» (ООО «ЦМИиС») совместно с Автономной некоммерческой организацией «Научно-исследовательский институт транспортно-строительного комплекса» (АНО «НИИ ТСК»)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 418 «Дорожное хозяйство»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 мая 2019 г. N 269-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5 ДЕЙСТВУЕТ ВЗАМЕН ПНСТ 136-2016
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон и устанавливает метод определения ползучести, прочности на растяжение и коэффициента Пуассона асфальтобетонов с использованием метода непрямого растяжения.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 12.1.019 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты
ГОСТ 12.4.246* Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты рук. Перчатки. Общие технические требования. Методы испытаний
________________
* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ Р 12.4.246-2008, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 12.4.131 Халаты женские. Технические условия
ГОСТ 12.4.132 Халаты мужские. Технические условия
ГОСТ 166 Штангенциркули. Технические условия
ГОСТ Р 58401.8 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Метод определения содержания воздушных пустот
ГОСТ Р 58401.10 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Методы определения объемной плотности
ГОСТ Р 58401.16 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Методы определения максимальной плотности
Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения национального стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 ползучесть: Отношение деформации, зависящей от времени к величине приложенного напряжения.
3.2 испытуемый образец: Образец цилиндрической формы диаметром (150±5) мм и высотой от 38 до 50 мм.
3.3 коэффициент Пуассона: Абсолютная величина отношения поперечной и продольной относительной деформации образца.
3.4 прочность на растяжение: Прочность образца, подверженного растяжению.
3.5 непрямое растяжение: Растяжение, возникающее в горизонтальной плоскости цилиндрического образца при его нагружений по вертикальной (диаметральной) оси.
3.6 вертикальная (диаметральная ось): Вертикальная ось цилиндрического образца, проходящая через его основание.
4 Требования к средствам измерений, вспомогательным устройствам и материалам
При выполнении испытаний применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства и материалы.
4.1 Комплекс испытательный на непрямое растяжение. В состав испытательного комплекса на непрямое растяжение должно входить устройство осевой нагрузки, устройство измерения нагрузки, приборы, измеряющие деформацию образца, климатическая камера и система управления и сбора данных.
4.1.1 Устройство нагружающее, обеспечивающее постоянную нагрузку не менее 100 кН с ценой деления не более 20 Н и постоянную скорость смещения плунжера не менее 12 мм/мин.
4.1.2 Устройство силоизмерительное, состоящее из электронного датчика нагрузки, который расположен между нагрузочной пластиной и плунжером, с чувствительностью 20 Н, и максимальным измерением не менее 100 кН.
4.1.3 Датчики для измерения деформации образца с диапазоном измерения до 25,00 мм, которые с помощью компьютерной программы уменьшают ее до 0,25 мм, и дискретностью 0,0001 мм.
4.1.4 Камера климатическая, способная поддерживать температуры от минус 30°С до плюс 10°С внутри камеры с погрешностью до 0,5°С. Внутренние размеры климатической камеры должны быть достаточными, чтобы термостатировать как минимум три испытуемых образца в течение 12 ч перед испытанием.
4.1.5 Система управления и сбора данных для записи времени приложенной нагрузки и деформации образца. При проведении испытания в течение 100 с цифровые устройства сбора данных должны обеспечивать частоту замеров 10 Гц в течение первых 10 с и 1 Гц в течение следующих 90 с. При проведении испытания в течение 1000 с цифровые устройства сбора данных должны обеспечивать частоту замеров 10 Гц в течение первых 10 с, 1 Гц в течение следующих 90 с и 0,1 Гц для остальных 900 с. При определении прочности на растяжение цифровые устройства сбора данных должны обеспечить частоту замеров 20 Гц в течение всего испытания.
4.1.6 Восемь металлических цилиндров, диаметром (8,00±0,01) мм и высотой (3,20±0,01) мм.
Примечание — Допускается применять металлические цилиндры других размеров, которые позволяют правильно установить датчики для измерения горизонтальных и вертикальных деформаций.
4.1.7 Шаблон монтажный с квадратными отверстиями, который применяют для размещения и центрирования металлических цилиндров на каждой стороне испытуемого образца (по четыре с каждой стороны). Схематическое изображение шаблона представлено на рисунке 1.
Примечание — Допускается применять монтажные шаблоны других видов, которые позволяют правильно разместить и отцентрировать металлические цилиндры.
4.1.8 Рама нагрузочная с нагрузочными пластинами, способная передавать вертикальную нагрузку на боковую плоскость образца при силе трения в направляющих не более 20 Н. Нагрузочная рама может быть на двух или четырех опорных колоннах. Схематическое изображение нагрузочной рамы представлено на рисунке 2.
4.1.8.1 Нагрузочные пластины, через которые передается нагрузка на образец, длиной не менее 50 мм, шириной (19±1) мм и радиусом кривизны (75±1) мм.
4.1.9 Установка для распила асфальтобетона (циркулярная пила) и обработки торцов образцов. Циркулярная пила должна иметь алмазную режущую кромку и отпиливать торцы образцов без нагрева и ударной нагрузки.
4.1.10 Штангенциркуль по ГОСТ 166.
4.1.11 Клей эпоксидный с прочностью при отрыве не менее 20 МПа.
Примечание — Размеры указаны в миллиметрах с допуском ±0,2 мм.
Рисунок 1 — Схематическое изображение установочного шаблона
1 — образец асфальтобетона; 2 — нагрузочные пластины; 3 — нагружающее устройство; 4 — вертикальные датчики перемещений; 5 — горизонтальные датчики перемещений
Рисунок 2 — Схематическое изображение нагрузочной рамы
5 Метод испытания
Сущность метода заключается в определении ползучести асфальтобетона при растяжении путем приложения постоянной статической нагрузки по вертикальной диаметральной оси образца. Для расчета ползучести используют результаты замеров горизонтальных и вертикальных деформаций в центре образцов. Нагрузки выбирают таким образом, чтобы горизонтальные деформации в ходе испытаний выдерживались в диапазоне линейных вязкостно-упругих величин.
6 Требования безопасности, охраны окружающей среды
При работе с асфальтобетонами используют специальную защитную одежду по ГОСТ 12.4.131 или ГОСТ 12.4.132. Для защиты рук используют перчатки по ГОСТ 12.4.246.
При выполнении испытаний соблюдают правила по электробезопасности по ГОСТ 12.1.019 и инструкции по эксплуатации оборудования.
7 Требования к условиям испытаний
При выполнении испытаний соблюдают следующие условия для помещений, в которых испытывают образцы:
— температура (22±3)°С;
— относительная влажность не более 80%.
8 Подготовка к выполнению испытаний
8.1 При подготовке к выполнению испытаний проводят следующие работы:
— подготовка образцов;
— подготовка к испытаниям.
8.2 Подготовка образцов
8.2.1 Для испытания формуют на вращательном уплотнителе (гираторе) не менее трех одинаковых образцов.
Примечание — Для проведения испытания допускается применять образцы, отобранные из конструктивных слоев автомобильной дороги или из образцов-плит, уплотненных на вальцовом уплотнителе.
8.2.2 На распиловочной установке с алмазным диском отпиливают у образцов не менее 6 мм с каждого торца для получения ровных параллельных поверхностей, перпендикулярных к высоте образца.
Толщина испытуемых образцов должна быть от 38 до 50 мм, а диаметр (150±5) мм. Фактическую толщину испытуемых образцов и диаметр измеряют с помощью штангенциркуля с точностью до 1 мм и записывают.
8.2.3 Определяют объемную плотность каждого испытуемого образца по ГОСТ Р 58401.10.
8.2.4 После определения объемной плотности все испытуемые образцы высушивают при температуре (22±3)°С.
8.2.5 С помощью монтажного шаблона и эпоксидного клея приклеивают на торцевые стороны каждого испытуемого образца по четыре металлических цилиндра на расстоянии (19,0±0,1) мм от центра торца образца. Металлические цилиндры размещают по два на вертикальной и по два на горизонтальной оси испытуемого образца таким образом, чтобы расположение металлических цилиндров с одного торца было зеркальным к другому торцу одного образца.
8.2.6 Устанавливают датчики перемещения, схематическое изображение которых представлено на рисунке 3 на металлические цилиндры таким образом, чтобы осевая линия датчика находилась на расстоянии (6,4±0,1) мм над поверхностью испытуемого образца.
8.3 Подготовка к испытанию
Испытуемые образцы перед испытанием выдерживают в климатической камере при температуре испытания с точностью до 0,5°C в течение (3±1) ч. Испытуемые образы не должны выдерживаться при температуре 0°C или ниже более 24 ч.
1— крепежный винт датчика LVDT; 2 — стержень в сборе; 3— места установки латунных таблеток; 4 — латунная трубка наружным диаметром 1,6; 5 — поверхность образца
а) Датчик измерения вертикальной деформации
1 — латунная трубка наружным диаметром 1,6, длиной 14,3; 2 — крепежный винт датчика LVDT; 3 — стержень в сборе; 4— стержень LVDT; 5 — места установки латунных таблеток;6 — поверхность образца
б) Датчик измерения горизонтальной деформации
Примечание — Размеры указаны в миллиметрах с допуском ±0,2 мм.
Рисунок 3 — Схематическое изображение датчиков измерения деформации
Примечание — Допускается использовать отличающиеся по конструктивным особенностям датчики деформаций, обеспечивающие измерение вертикальной и горизонтальной деформаций образца с заданной точностью.
Испытания проводят в диапазоне температур от минус 30°C до 10°C. Температуру испытания выбирают в зависимости от нижнего значения марки вяжущего PG следующим образом:
— для асфальтобетонных смесей, приготовленных на вяжущем марки PG ХХ-34 или ниже, испытания проводят при температурах минус 30°C, минус 20°C и минус 10°C;
— для асфальтобетонных смесей, приготовленных на вяжущем марки PG ХХ-28 и PG ХХ-22, испытания проводят при температурах минус 20°C, минус 10°C и 0°C;
— для асфальтобетонных смесей, приготовленных на вяжущем марки PG ХХ-16 или выше, испытания проводят при температурах минус 10°C, 0°C и плюс 10°C;
— при испытании образцов, отобранных из покрытия со сроком эксплуатации более трех лет, температура испытания должна быть увеличена на 10°C.
Примечания
1 Обозначение марки вяжущего включает в себя: первое число, которое характеризует среднее значение самой высокой температуры покрытия на глубине 2 см от поверхности в течении семи дней на определенной автомобильной дороге, а второе — самую низкую температуру покрытия, зафиксированную на поверхности покрытия на той же автомобильной дороге (например, PG 64-34).
2 В случае отсутствия данных о применяемой марке вяжущего испытание проводят при температурах: минус 20°C, минус 10°C и 0°C.
9 Порядок выполнения испытаний
Обнуляют показания электронной измерительной системы и прикладывают на испытуемый образец постоянную статическую нагрузку с точностью не менее 2% на (100±2) с. Для детального анализа асфальтобетона следует увеличить продолжительность нагружения до (1000,0±20,5) с.
Горизонтальная деформация образца при приложенной статической нагрузке должна быть от 0,00125 до 0,0190 мм. Если деформация не соответствует установленному пределу, то нагрузку необходимо снять, дать восстановится образцу в течение не менее 5 мин и снова создать нагрузку, которая обеспечит необходимую деформацию испытуемого образца.
После проведение испытаний на определение ползучести при каждой температуре в климатической камере создают температуры, которые находятся, как правило, в серединах диапазонов испытательных температур, при определении ползучести выдерживают образцы при этих температурах в течение (3±1) ч и определяют прочность на растяжение каждого испытуемого образца путем создания вертикальной нагрузки на испытуемый образец со скоростью 12,5 мм/мин.
Определяют вертикальные и горизонтальные деформации на обоих торцах испытуемого образца, а также максимальную нагрузку.
10 Обработка результатов испытаний
10.1 Определяют максимальную плотность смеси в соответствии ГОСТ Р 58401.16 и содержание воздушных пустот в каждом испытуемом образце в соответствии с ГОСТ Р 58401.8.
10.2 Определение ползучести
10.2.1 Определяют среднее значение толщины , мм, диаметра , мм, и нагрузки , кН, трех испытуемых образцов.
10.2.2 Приведенные горизонтальные , мм, и вертикальные , мм, деформации каждого из трех испытуемых образцов по обоим торцам вычисляют по формулам
; (1)
, (2)
где и — горизонтальная и вертикальная деформации измеренные в процессе испытания на торце i испытуемого образца n, мм;
, и — толщина, диаметр и нагрузка соответственно испытуемого образца n, мм.
10.2.3 По формулам (1) и (2) определяют приведенные горизонтальную , мм, и вертикальную , мм, деформации на каждом из шести торцов испытуемых образцов, которые соответствуют половине времени испытания.
Примечание — Если испытание проводилось в течение 100 с, то определяют деформацию, за время, равное 50 с, а если испытание проводилось в течение 1000 с, то определяют деформацию, за время, равное 500 с.
10.2.4 Среднюю деформацию вычисляют по четырем значениям из шести приведенных горизонтальной , мм, и вертикальной , мм, деформаций по формулам:
; (3)
. (4)
Примечание — Наибольшие и наименьшие значения приведенных горизонтальной и вертикальной деформаций отбрасывают.
10.2.5 Определяют соотношение горизонтальной и вертикальной деформаций X/Y по формуле
. (5)
10.2.6 Среднюю величину горизонтальной деформации , мм, в любой точке за время проведения испытания по четырем значениям замеренной горизонтальной деформации из шести вычисляют по формуле
. (6)
Примечание — Наибольшие и наименьшие значения замеренной горизонтальной деформации отбрасывают.
10.2.7 Ползучесть асфальтобетона G, кПа, вычисляют по формуле
, (7)
где L — длина датчика перемещения равная 0,038 м;
С— коэффициент, вычисляемый по формуле (8) и удовлетворяющий неравенству (9):
; (8)
. (9)
10.2.8 Коэффициента Пуассона v вычисляют по формуле
. (10)
Примечание — Значение коэффициента Пуассона должно быть в диапазоне от 0,05 до 0,5 включительно.
10.3 Определение прочности на растяжение
10.3.1 Прочность на растяжение , кПа, каждого испытуемого образца n вычисляют по формуле
, (11)
где — максимальная нагрузка на образец n, Н.
10.3.2 Рассчитывают среднее арифметическое значение прочности на растяжение трех испытуемых образцов с точностью до 1 кПа.
11 Оформление результатов испытаний
Результаты испытания оформляют в виде протокола, который должен содержать следующее:
— обозначение настоящего стандарта;
— дата проведения испытания;
— наименование организации, проводившей испытание;
— вид (тип) асфальтобетона;
— объемная плотность каждого испытуемого образца;
— содержание воздушных пустот каждого испытуемого образца с точностью до 0,1%;
— высота и диаметр всех испытуемых образцов с точностью до 1 мм;
— температура испытания с точностью до 0,5°C;
— значение ползучести с точностью до 1 Па;
— значение прочности при растяжении с точностью до 1 кПа.
12 Контроль точности результатов испытаний
Точность результатов испытаний обеспечивается:
— соблюдением требований настоящего стандарта;
— проведением периодической оценки метрологических характеристик средств измерений;
— проведением периодической аттестации оборудования.
Лицо, проводящее измерения, должно быть ознакомлено с требованиями настоящего стандарта.
УДК 625.7/.8:006.3/.8:006.354 | ОКС 93.080.20 | ||
Ключевые слова: асфальтобетон, ползучесть, деформация, прочность на растяжение, испытуемый образец | |||
Электронный текст документа
подготовлен АО «Кодекс» и сверен по:
официальное издание
М.: Стандартинформ, 2019
Источник
Асфальтобетон является неоднородным материалом, причем его свойства определяются не только параметрами составляющих, но и методикой приготовления, температурными показателями, способом укладывания и воздушного охлаждения. Чтобы оценить свойства асфальта, применяются лабораторные исследования. Рассмотрим основные свойства асфальта, технические и эксплуатационные, от которых зависит его использование.
Плотность
Плотность можно вычислить или выяснить экспериментально, используя опытные образцы, получаемые из проверяемой смеси в условиях лаборатории. Пробы могут быть отобраны из смесителя при подготовке асфальта, а также из уложенного покрытия дороги (керны). Достаточно просто определить среднюю плотность, по которой может быть вычислена средняя пористость и плотность твердой составляющей:
- производится взвешивание проб на воздухе;
- пробы опускаются в воду при 20оС, где находятся 30 минут для пропитывания водой, взвешиваются в воде;
- пробы вынимают из воды, вытирают тканью и повторяют взвешивание в воздушной среде.
В результате измерений могут быть получены два показателя плотности:
- Плотность остова, в качестве которого выступает минеральная составляющая асфальта, причем учитывается наличие пор. Это показатель применяется в некоторых расчетах. Он вычисляется по замеренной средней плотности с учетом состава смеси – сколько в нем имеется минеральных компонентов и сколько используется битума.
- Истинная плотность асфальта, в которой объем пор не учитывается. Данный показатель определяют по плотности отдельных составляющих смеси или замеряют экспериментальным путем. Если исследуется керн, истинная плотность устанавливается опытным методом.
Пористость
Этот показатель определяется объемом пор. Его можно вычислить по показателям истинной и средней плотности. В условиях лаборатории используется также опытная методика:
- пробы взвешиваются в воздухе, а также в H2O;
- помещенные в 20-градусную воду пробы отправляют в вакуумную установку;
- устанавливается давление в 2000 атм и удерживается целый час для асфальта горячего и теплого типов и полчаса – для асфальта холодного;
- 30 минут поддерживается давление 94250-104150;
- производится взвешивание в воде и на воздухе.
Данными измерениями можно точно узнать пористость образца.
Масса
При проведении лабораторных исследований массу образца измеряют на воздухе. Поскольку практически это невозможно, производится вычисление удельной массы на основе полученных экспериментально данных о плотности и об объеме исследуемого материала.
Плотность, или объемный вес, получается опытным путем и используется в качестве исходного параметра для различных вычислений. Этот показатель можно установить расчетным путем, имея значение плотности минерального наполнителя и содержание битума. Учитывается также количество растворителя, испарившегося при застывании асфальта.
По-другому рассчитывается вес разобранного покрытия из асфальта. Этот показатель важен при подборе
дорожных фрез, для расчета параметров выполняемой работы, грузоподъемности машин, используемых для вывоза лома, и для расчетов экономических показателей.
Расчет веса при разборке асфальта производят по формуле:
Q = S х H х s х Kп , где
Q — общая масса снятого при фрезеровании материала, т;
S — площадь обработанной территории, м2;
H — глубина фрезерования, м;
S — плотность извлеченного материала, т/м3. Она обычно составляет 2,2 т/м3, но данный показатель желательно уточнить не ведомственном уровне;
Кп — коэффициент корреляции, как правило принимаемый 0,9.
При разработке финансовых показателей 80% рассчитанной массы считается вторично используемым материалом, а 20% составляет мусор, ничего не стоящий.
Пожаробезопасность
Асфальт представляет собой трудногорючее вещество, которое при воздействии высокой температуры либо огня способно тлеть, обугливаться и даже воспламеняться. Если внешняя причина устраняется, тление или горение прекращается. Условие соблюдается, если в материале содержится не менее 8% связующего вещества органического происхождения – битума.
Экологичность
Готовое покрытие дороги из асфальта абсолютно безвредно. Ни минеральные, ни органические компоненты никаких испарений в атмосферу не выделяют и окружающую среду не загрязняют. При производстве асфальта унифицируются промышленные отходы в виде минерального порошка, что на общий уровень экологичности влияет положительно. Тем не менее, в процессе укладывания асфальта выделяются горячие пары, способные отрицательно повлиять на слизистые оболочки. В развитых странах эти работы выполняются с использованием средств для индивидуальной защиты.
Прочность
Этот параметр оценивается несколькими величинами:
- Устойчивость асфальтового слоя под воздействием нагрузок вертикальных (от колес автомобилей) и горизонтальных (при торможении).
- Устойчивость к трещинообразованию, определяемая осенью и зимой, когда осадка дороги увеличивается.
- Прочность на изгиб, определяемая весной, когда нижние слои асфальта в максимальных количествах поглощают воду и могут накапливаться усталостные микроразрушения, причиной которых являются неоднократные нагрузки. Если прочность оказывается недостаточной, возможно превращение микроразрушений в трещины.
- Сохранность дороги определяется не только величиной прикладываемой к покрытию нагрузки, но и длительностью ее. Оценить данный фактор невозможно, поэтому используется показатель предельной прочности, указывающий напряжение, приводящее к разрушению асфальта.
Продолжительность эксплуатации
Время службы покрытия автодороги определяется значительным числом факторов, в которые входят не только показатели самого асфальтобетона, но и многочисленные факторы внешнего происхождения – активность движения по дороге, состояние грунта под полотном и другие. В зависимости от предназначения долговечность покрытия может достигать 10-20 лет.
Водостойкость
Если вода оказывает на покрытие длительное воздействие, структурные контакты между минеральными частицами могут оказаться нарушены, начнут выкрашиваться, а покрытие начнет разрушаться. Если дорога смачивается и высыхает периодически, это ускоряет разрушение полотна.
Водостойкость асфальта рассматривают как соотношение прочностных характеристик образца сухого и пропитанного водой. Спустя две недели насыщения водой показатель должен быть равен 0,8. Самые хорошие показатели водостойкости имеют асфальты, обладающие минимальной пористостью.
Морозостойкость
Способность асфальта выдерживать мороз непосредственно увязана с количеством открытых пор. Если в них попадает и замерзает вода, асфальт начинает растрескиваться. Морозостойкость определяется коэффициентом, отражающим понижение прочности на растяжение при проведении заданного количества циклов замораживания с последующим размораживанием образцов. Важное значение при этом имеет контакт минерального заполнителя с битумом.
Связь щебня из гранита с битумом осуществляется на физическом уровне, поэтому морозостойкость асфальта на основе гранита невелика. А вот щебень из известняка входит с битумом в химическую реакцию, обеспечивая повышенную морозостойкость асфальта.
Износостойкость
Данный параметр зависит от трения, создаваемого при перемещении по покрытию автомобильных колес. Износ происходит вследствие выпадения отдельных частиц содержащегося в асфальте песка или щебня. В этом отношении гранитный щебень в асфальте проявляет лучшие свойства, чем известняковый. Практически износ асфальта около 0,3 -1,0 миллиметра в год.
Технические показатели
Структурные связи асфальта являются обратимыми. То есть он способен проявить различные качества при различной температуре и при изменении нагрузки. Асфальт может находиться в трех состояниях:
- упруго-хрупком, напоминающем цемент, когда прослойки битума фиксируют минеральную структуру асфальта;
- упруго-пластичном, когда битумные прослойки, связывающие зерна, обладают эластичностью и упругостью;
- вязко-пластичном, когда соединяющий минеральные элементы битум находится в полужидком состоянии и деформируется под нагрузкой.
Важнее всего, насколько асфальт, находящийся во всех трех состояниях, способен сохранять свои свойства.
Общие свойства асфальта
Прочность – самый важный показатель асфальтобетона. Ее отлично отражают физико-механические показатели, описанные ниже:
- Деформативность, измеренная в сравнении с эталоном способность деформироваться при изгибе и растяжении. Нормальным можно считать относительное удлинение на 0,004–0,008 (при 0оС) и 0,001–0,002 при +20оС.
- Ползучесть, под которой понимают малозаметную деформацию, происходящую в течение долгого времени. При испытаниях непрерывная нагрузка прикладывается к образцу.
- Релаксация – свойство асфальта, состоящего из частей, пребывающих в различных агрегатных состояниях, изменять свою структуру под нагрузкой, вследствие чего ее влияние на материал уменьшается. При нагревании способность к релаксации повышается, а при снижении ее – уменьшается. Интенсивностью понижения напряжения определяется устойчивость асфальтобетона к деформации.
- Шероховатость – серьезный показатель асфальтобетона, от которого зависит сцепляемость с поверхностью автомобильных колес. Оценкой служит коэффициент сопротивления скольжению. Этот показатель зависит от влажности: сухое покрытие наиболее шершаво, и коэффициент скольжения равен 0,7 – 0,9. На мокром сопротивление снижается и достигает 0,5 – 0,7. Если показатель снижается до 0,4 и ниже, это является недопустимым, поскольку дорога перестает удовлетворять условиям безопасности.
Специальные свойства асфальта
Параметры асфальтобетонных смесей все время изучаются. Они могут быть различными для разных видов асфальта, а также отличаются при разных условиях эксплуатации: в дождливых и засушливых районах, в местах зимних холодов и т.д. Обязательные требования по составу и технике приготовления асфальтовых смесей могут опираться на требования, предусмотренные ГОСТом.
Для любых типов асфальта должны выдерживаться показатели сцепляемости минерального наполнителя с вяжущим веществом – расслоение является недопустимым.
Источник