В этой статье мы рассмотрим такие вопросы:
- Как определяются деформативные свойства асфальта
- Значения модуля упругости для разных видов асфальта
Об этом – далее.
Определение деформативных свойств асфальта
Деформация асфальта – это сложный процесс, который можно описать с разных сторон. Можно определить максимальную нагрузку, которую материал может выдержать при изгибании, а можно зафиксировать, как сильно асфальтобетон растягивается под давлением и как быстро это происходит. Список можно продолжать. Поэтому деформативность описывается не одним, а рядом взаимосвязанных показателей.
К ним относятся:
- Предел прочности на растяжение при изгибе
- Прогиб и предельная относительная деформация
- Модуль деформации
- Модуль упругости Юнга
Эти характеристики не нормируются в актуальном ГОСТ 9128-2013 на асфальтобетон. Но они могут учитываться при проектировании дорожных покрытий под конкретные задачи.
В частности, найти такие рекомендации можно в следующих документах:
Давайте подробнее поговорим о том, как определяются эти свойства.
Предел прочности на растяжение при изгибе
Предел прочности на растяжение при изгибе показывает, какую силу нужно приложить, чтобы сломать асфальт при изгибании. Процедура определения описана в ГОСТ 12801-98. Этот показатель также используют для описания прочности материала – наряду с пределами прочности на сжатие и растяжение при расколе.
Для проведения испытания используются образцы асфальтобетона в виде параллелепипеда.
Процедура выглядит таким образом:
- На нижнюю плиту пресса устанавливают две опоры, а сверху на них кладут образец так, чтобы опоры были на равном расстоянии от его краев.
- Сверху на образец – ровно посередине – кладут металлический стержень диаметром 10 мм.
- Опускают верхнюю плиту пресса и начинают нагружать образец. Благодаря стержню давление локализуется в середине призмы – следовательно, асфальт прогибается.
- Фиксируют нагрузку, при которой образец начинает разрушаться, а также величину прогиба.
- Предел прочности на растяжение при изгибе Rизг находят по формуле:
Полученные данные используются для расчета последующих показателей.
Прогиб и предельная относительная деформация
Под прогибом понимают величину вертикального отклонения образца от его первоначального положения.
Относительная деформация показывает, как сильно изменилась форма образца под приложенной нагрузкой.
Предельную относительную деформацию εпр вычисляют по формуле:
Модуль деформации
Эта характеристика показывает зависимость деформации асфальта от величины прилагаемой нагрузки. Она может рассчитываться в любой момент испытания.
Модуль деформации E определяется так:
Модуль упругости Юнга
Упругая деформация – это такое изменение формы объекта, которое исчезает, когда с него снимают нагрузку. На бытовом уровне ее демонстрирует, например, резиновый мячик, который после сжимания легко возвращается в прежнее состояние. Она отличается от остаточной деформации, которая остается даже после снятия нагрузки. Именно ее вы наблюдаете, когда сжимаете в руке комок глины, земли или другого похожего материала.
Модуль упругости Eупр характеризует способность материала сопротивляться развитию деформаций при упругой работе – то есть при условии, что упругая деформация не переходит в остаточную. Его определяют при испытании образцов асфальтобетона на сжатие или растяжение по оси.
Показатель вычисляется по формуле:
Чем больше значение модуля упругости, тем больше силы нужно приложить для того, чтобы деформировать образец.
Теперь вы имеете представление о том, как можно описать деформативные свойства асфальтобетона. В следующем разделе мы посмотрим, как разные виды покрытий различаются по этому критерию.
Значения модуля упругости для разных видов асфальта
Все характеристики, которые мы рассмотрели выше, могут быть важны при исследовании асфальтобетонов и их свойств. Но в практике дорожного строительства чаще всего используется последний показатель – модуль упругости.
Так, в ОДН 218.046-01 «Проектирование нежестких дорожных одежд» приводятся расчетные – то есть предполагаемые – значения этого модуля для разных видов покрытий. Они используются при проектировании будущих работ.
Например, для укладки покрытия в регионе с долгими и холодными зимами лучше взять асфальт с модулем упругости пониже – то есть более деформативный. Он менее подвержен растрескиванию при низких температурах. А для жаркого юга хорошо подойдет жесткий материал, который не будет плавиться в знойную погоду.
В документе устанавливаются такие значения для горячих смесей:
Для холодного асфальта на жидких битумах цифры такие:
- Для типа Бх – 2600 МПа
- Для типа Вх – 2200 МПа
- Для типа Гх – 1800 МПа
- Для типа Дх – 1500 МПа
Важно отметить, что эти расчетные значения приводятся для кратковременных статических нагрузок. Также они не учитывают нагрев покрытия, от которого повышается его пластичность. Реальные цифры для дорожного покрытия в ходе его эксплуатации могут быть на порядок ниже.
Полную версию данной статьи вы найдете на нашей странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.
#асфальт #асфальтобетон #асфальтовое покрытие #асфальтобетонное покрытие #асфальтированное покрытие #деформативность #деформативность асфальта #деформативные свойства асфальта #полезные советы #строительные советы