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 для дорог

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.

Асфальтобетонный продукт

По плотности данная смесь делится на:

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

Смесь для бетонирования обладает крупно, мелко зернистым или песчаным составом.

Температурный режим укатывания поверхности подразделяется на:

  • Горячую обработку;
  • Холодную обработку.

Горячий асфальт

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.

Заключительный этап кладки

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:

\[ p^a=\frac{g_0p^в}{g_0+g_1+g_2} \]

Пикнометрический метод исследования

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:

\[ p^a_m=\frac{g_0p^в}{g_1-g2} \]

Исследования и результаты

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.

Погрешность вычислений составляет не более 0,01 грамм на см3

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.

Водонасыщение асфальтобетона

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%.

Асфальт и вода

 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

Исследование прочности асфальтобетона

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:

    \[ K_{ВД}=\frac{R_{ВД}}{R_{20}} \]

Водостойкость в асфальте

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.

Уплотнение бетона катком

Для производства смесей в лабораторных условиях, соблюдают норму по температуре обработки

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;
    Каток на дороге
  • 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;
    Плотномер универсальный
  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.

Весы предназначенные для взвешивания проб асфальта

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.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Вставить формулу как
Блок
Строка
Дополнительные настройки
Цвет формулы
Цвет текста
#333333
Используйте LaTeX для набора формулы
Предпросмотр
\({}\)
Формула не набрана
Вставить