Способ определения параметров уплотняемости дорожных асфальтобетонных смесей

СОЮЗ СОВЕТСНИХ ае а 5 9/26,ф В 33/42 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Московский ордена Трудового Красного Знамени автомобильно-дорожный институт и Ордена Трудового Красного Знамени институт физической химии АН СССР(53) 691.620.1.625,06/07(088.8) (56) 1. Волков М.И. и др. Дорожностроительные материалы. М., "Транспорт", 1965, с. 374, р.190, 191.2. Инструкция по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий в г.Москве/ВСН 175-82, М., 1982.(54)(57) 1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ УПЛОТНЯЕМОСТИ ДОРОЖНЫХ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ, включающий размещение индентора в асфальтобетонной смеси, уплотнение смеси, извлечение индентора из смеси и определение усилия, необходимого для его извлечения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повыщения точности, применяют цилиндрический индентор с рифленой боковой поверхностью, а извлечение индентора осуществляют с постоянной скоростью.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, скорость извлечения индентора составляет от 1 до50 мм/мин.1105538образцов из асфальтобетонных смесейпо стандартной методике, либо на по"верхность слоя основания дорожнойодежды. При этом положение индентора строго фиксируется таким образом,чтобы верхнее его основание находилосьвыше уровня испытуемой смеси. Произе- водят укладку горячей асфальтобетонной смеси и, в зависимости от целей10 эксперимента, ее стадийное или оконэ- чательное уплотнение, затем осуществляют извлечение индентора из горячейуплотненной смеси с постоянной скоростью. Так, например, в лабораторииэто возможно выполнить при помощиверхнего зажима испытательной разрывной машины, используемой для определения прочности на разрыв гидроизоляционных и кровельных материалов,2 О При этом усилие, требующееся для из-.влечения индентора, определяют прийомощи силоизмерительного устройстваразрывной машины при установившемсядвижении индентора, При испытании в25 полевых условиях могут быть использованы приспособления, аналогичныепо принципу действия, но иного конструктивного исполнения.По полученным результатам испытаЗ ний с достаточной точностью определяют параметры уплотняемости асфальтобетонных и битумоминеральных смесей.Предельное напряжение сдвига (илипластическая прочность) равна 1Изобретение относится к области дорожного строительства, а именно к контролю технологии укладки и уплотнения асфальтобетонных и битумоминеральных смесей при устройстве покрытий автомобильных дорог.Известен способ определения степе ни уплотняемости асфальтобетонных см сей, включающий определение числа нагружений на образец из испытуемой смеси, требуемого для получения обра ца с заданной объемной массой 1 .К недостаткам данного способа от" носятся невозможность определения всего комплекса строительно-техничес ких свойств материала (механической прочности и др.), значительная про" должительность испытаний (24 ч), невозможность его распространения на долевые условия испытаний.Наиболее близким к изобретению яв ляется способ определения параметров уплотняемости дорожных асфальтобетон ных смесей, включающий размещение ин дентора в асфальтобетонной смеси, ее уплотнение, извлечение индентора из смеси и определение усилия, необходи мого для его извлечения 23Недостаток способа состоит в том, что применение индентора в виде усеченного конуса и способ его извлечения не обеспечивают необходимой точности измерения. Это обусловлено воз никновением неравномерного поля напр жений по направлению действия силы и неравномерной динамической нагрузкой35 на извлекаемый индентрр.Цель изобретения - повышение точности. Поставленная цель достигается тем,4 О что согласно способу определения параметров уплотняемости дорожных асфальтобетонных смесей, включающему размещение индентора в асфальтобетон" ной смеси, уплотнение смеси,извлече ние индеитора из смеси и определение усилия, необходимого для его извлечения, применяют цилиндрический индентор с рифленой боковой поверхностью, а извлечение индентора осуществляют с 50 постоянной скоростью.При этом скорость извлечения индентора составляет от 1 до 50 мм/мин.Способ реализуется следующим образом. 55Цилиндрический индентор с рифленной боковой поверхностью устанавливают либо в форму для приготовления где Р, - предельное напряжение сдвига, Н/м;г - усилие, требующееся для извлечения индентора с постоянной скоростью, Н;56 - боковая поверхность цилиндра, м;Й - радиус основания цилиндра,м,Н - высота цилиндра (или высотачасти цилиндра, заглубленнаяв испытуемую асфальтобетоннуюсмесь), м.Средняя сила сцепления в контакте между частицами смеси равна где Г - средняя сила сцепления между частицами в контакте, Н;Заказ 5560/21 Тираж 519 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 д" - характерный размер частиц васфальтобетонной смеси, му - плотность минеральной частиасфальтобетонной смеси,Н/м ,5э - плотность асфальтобетоннойсмеси, Н/м,у и ъ; - объемная масса асфальтоРбетонной смеси в неуплотненном (рыхлом) состоянии и до" 10стигнутая при заданном режи.ме или способе уплотнениясоответственно, Н/м .Среднее число контактов междучастицами в испытуемой уплотненной 15асфальтобетонной смеси равно24, Эзэ Б,Мо 1- Ча 1 -2ее4где Чп - пористость испытуемойпор 20асфальтобетонной смесипосле уплотнения в за".данном режиме.Использование рифленного цилиндрапозволяет получить равномерное поле25напряжений сдвига в направлении действия силы, определение которой позволяет рассчитать параметры уплотняемости асфальтобетонных смесей. Искомые параметры могут быть определенынезависимо от способа их предварительного уплотнения. При испытаниипо данному способу не возникает разрыва сплошности исследуемой уплотненной смеси, что обеспечивает высокуюточность, достоверность и воспроизво димость получаемых результатбв.Поскольку асфальтобетонные и битумоминеральные смеси обладают реологическими свойствами, то их оценку необходимо производить в установившемся режиме течения, т.е. при постоянной скорости деформирования. Индентор извлекается с постоянной скорос 38 4тью в диапазоне от 1 до 50 мм/мин.Извлечение цилиндрического индентораиз смеси со скоростями меньше1 мм/мин увеличивает продолжительность опыта и создает сложности притермостатировании испытуемой смеси,т.е. при поддержании постоянной тем"пературы смеси во время эксперимента.При скоростях испытания выше 50 мм/минбыстротечность опыта не дает возмож",ности достоверно зафиксировать его результаты, что увеличивает разброс показаний.Получаемые параметры уплотняемости асфальтобетонных и битумоминеральных смесей позволяют описать процессйструктурообразования смеси, произвести выбор укладочного оборудования, ве-,совых параметров и технологическихсвойств уплотняющих машин и режимовуплотнения в широком диапазоне технологических температур и вместе с темна их основе определить рациональныетехнологические режимы укладки и уплотнения асфальтобетонных слоев дорожных одежд применительно к виду и ти"пу смеси. В итоге появляется возможность реализовать получение слоевасфальтобетониых покрытий и оснований с проектными свойствами, направленно регулировать процессы структурообразования материала на стадии технологических операций укладки и уплотнения и осуществлять контроль качест"ва выполнения дорожных работ при выполнении указанных технологическихопераций,Как показали испытания, точностьопределения параметров уплотняемостипо данному способу в сравнении с прототипом вьппе в 3-5 раз. Значительновыше информативность результатов, аполучаемые параметры уплотняемостиимеют четкий физический смысл.