Сегодня мы продолжаем говорить о таком свойстве асфальтобетона как однородность.
Для большинства ключевых технологических свойств асфальтобетонных смесей (удобоукладываемости, уплотняемости, сегрегируемости) пока что нет нормированных методик измерения и оценки. А вот проверка материала на однородность предусмотрена ГОСТ 9128-2013 и связанными с ним стандартами. Это объясняется тем, что данную характеристику достаточно легко измерить и численно выразить.
В нормативных и методических документах предусмотрены такие методы оценки однородности:
- Визуальный осмотр
- По показателям средней плотности
- По коэффициенту вариации показателя предела прочности на сжатие при температуре 50°С (для горячих смесей)
- По коэффициенту вариации водонасыщения (для холодных смесей)
Далее – подробнее о каждом способе.
Визуальная оценка однородности
Этот метод используется в полевых условиях, когда нужно быстро определить, пригодна ли смесь к укладке, и при необходимости довести ее до приемлемого состояния – например, дополнительно перемешать.
Для этого из массы материала отбираются 2-3 случайные пробы и осматриваются на предмет наличия дефектов.
В однородной смеси не должно быть:
- Комков наполнителя
- Скоплений битума и минерального порошка
- Зерен наполнителя, не покрытых битумом
- Расслаивания битума (для щебеночно-мастичных асфальтобетонов)
Естественно, оценка однородности таким образом получается очень грубая. По сути, она всего лишь помогает забраковать очевидно некачественный материал. Но путем визуального осмотра невозможно оценить степень фракционной неоднородности, не говоря уже о температурной.
Для более точной оценки качества смесей и асфальтобетонных покрытий используются экспериментально-математические методы. О них мы и поговорим ниже.
Оценка однородности по средней плотности
Этот простой метод описывается в ОДМ 218.3.001-2006, разработанном ДорТрансНИИ.
Процедура выглядит таким образом:
1. Из готовой смеси случайным образом отбираются 3-4 пробы.
2. Из проб смеси формуются образцы. Для этого их помещают в гидравлический пресс и уплотняют под давлением 40 МПа в течение 5-10 с.
3. Образцы взвешивают на воздухе, затем в течение 30 минут выдерживают в воде при температуре 20°С, после чего взвешивают в воде и на воздухе.
4. Для каждой пробы вычисляют среднюю плотность по формуле:
5. Полученные показатели плотности сравнивают между собой. Смесь считается однородной, если расхождения не превышают 0,03 г/см3.
Этот метод базируется на том, что разные фракции наполнителя отличаются по пористости, и в случае фракционной неоднородности это скажется и на плотности смеси. Например, если в одну пробу попало больше песка, а в другую – больше щебня, то первый образец будет плотнее, чем второй.
Минус этого метода – очень небольшая выборка. Ведь есть вероятность, что все 3-4 пробы материала случайно окажутся одинаковыми по плотности, хотя сама смесь неоднородна. Поэтому в нормативных документах предпочтение отдается статистическим методам исследования.
Оценка однородности по коэффициенту вариации предела прочности при сжатии
Этот метод используется для исследования горячих асфальтобетонных смесей и готовых дорожных покрытий. Он подробно описан в п. 27 ГОСТ 12801-98.
Процедура осуществляется следующим образом:
1. Отбирается не менее 20 проб АБС или готового уплотненного покрытия (кернов). Из проб смеси формируются образцы в соответствии с требованиями ГОСТ 12801-98. Для этого они помещаются в гидравлический пресс и уплотняются под давлением 40 МПа в течение 5-10 с.
2. Для каждого образца замеряется показатель предела прочности при сжатии при температуре 50°С в соответствии с п. 15 ГОСТ 12801-98.
3. На основании полученных значений высчитывается среднеарифметический показатель прочности (X) по следующей формуле:
4. Определяется также среднеквадратическое отклонение показателя (Sn) по формуле:
5. На основании среднеарифметического значения и среднеквадратического отклонения рассчитывается коэффициент вариации (CV):
Коэффициент вариации показывает, насколько велик разброс значений прочности в исследуемой смеси. Чем он ближе к 0, тем более однородна смесь.
ГОСТ 9128-2013 устанавливает следующие требования к значению коэффициента вариации предела прочности при сжатии:
- Для смесей марки I – не более 0,16
- Для смесей марки II – не более 0,18
- Для смесей марки III – не более 0,20
Этот метод измерения однородности хорош своей практической ориентированностью. С одной стороны, он позволяет оценить равномерность распределения зерен разных фракций в смеси. С другой – он сразу показывает, насколько стабильно асфальт проявляет свои физико-химические свойства.
Оценка однородности по коэффициенту вариации водонасыщения
Этот метод применяется для оценки качества холодных смесей и покрытий из них. Процедура вычисления осуществляется по той же схеме, что и в предыдущем подразделе. Разница только в том, что вместо показателей прочности в формулах применяются значения водонасыщения, замеренные для каждого из образцов.
ГОСТ 9128-2013 устанавливает следующие требования к значению коэффициента вариации водонасыщения:
- Для смесей марки I и II – не более 0,15
- Для смесей марки III – не нормируется
Подведем общий итог.
Однородность – это такое состояние АБС, которое характеризуется равномерным распределением компонентов в ее составе. Это свойство напрямую влияет на качество готового покрытия. Укладка неоднородной смеси может привести к дефектам дорожного покрытия и снизить срок его службы. В ходе производства и транспортировки асфальта принимаются меры для поддержания его однородности и борьбы с сегрегацией. Это качество асфальта можно оценить визуально или измерить экспериментально с применением методов математической статистики.
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 #однородность асфальта #необнородность асфальта #однородность асфальтобетона #неоднородность асфальтобетона #полезные советы
