Метод определения показателя усталостной прочности полимерасфальтобетона

Что такое  полимерасфальтобетон и  полимерасфальтобетонная смесь

Согласно ГОСТ 9128-2013  «Смеси асфальтобетонные, полимерасфальтобетонные, асфальтобетон, полимерасфальтобетон для автомобильных дорог и аэродромов. Технические условия».

3 . 4 полимерасфальтобетонная смесь: Рационально подобранная смесь минеральных материалов (щебня, песка и минерального порошка), взятых в регламентированных настоящим стандартом соотношениях, с ПБВ и перемешанных в нагретом состоянии.
3.5 полимерасфальтобетон: Уплотненная полимерасфальтобетонная смесь.

Метод определения показателя усталостной прочности полимерасфальтобетона

Усталостная прочность - это способность материала (свойство) выдерживать циклические нагрузки без разрушения. Эта способность особенно актуально для асфальтобетонов, так как на него, при эксплуатации дорог, воздействуют многократно повторяющиеся нагрузки как от автотранспорта, так и сезонные температурные и атмосферные перепады. Данный метод описан и регламентирукется ГОСТ 9128-2013. Ниже приведена выдержка из данного документа.

7.2.3.1 Сущность метода
Сущность метода определения показателя усталостной прочности полимерасфальтобетона заключается в определении числа циклов нагружений образца до его разрушения при заданном напряжении.
7.2.3.2 Оборудование, используемое при испытании:
- механический или гидравлический пресс по ГОСТ 28840 с нагрузкой от 50 до 100 кН (5-10 тс) с силоизмерителями, обеспечивающими погрешность не более 2% измеряемой нагрузки;
- термометр химический ртутный стеклянный ценой деления 1°С по ГОСТ 400;
- сосуд для термостатироваиня образцов (водяная баня) объемом (3-8) л (в зависимости от числа образцов);
- секундомер.
7.2.3.3 Подготовка к испытанию
Для испытания готовят шесть образцов полимерасфальтобетона в соответствии с ГОСТ 12801 (раздел 6.1). Затем для трех образцов определяют предел прочности при сжатии при (50±2)°С в соответствии с ГОСТ 12801 (раздел 15).

Перед испытанием на усталостную прочность образцы термостатируют при температуре (50±2)°С, выдерживая в течение 1 ч в воде. Уровень воды в сосуде термостатирования (водяной бане) должен быть на 2,0-3,0 см выше верхней части образца. Проводят испытание всех трех образцов с интервалом 3-5 мин (второй образец ставят термостатироваться через 3-5 мин после первого, а третий - через 3-5 мин после второго).
7.2.3.4 Проведение испытания
Показатель усталостной прочности образцов определяют на прессах с механическим приводом при скорости движения плиты (3,0±0,5) мм/мин.
При использовании гидравлических прессов эту скорость перед проведением испытания следует установить при холостом ходе поршня.
Образец, извлеченный из сосуда для термостатирования, устанавливают в центре нижней плиты пресса, затем опускают верхнюю плиту и останавливают ее выше уровня поверхности образца на 1,5-2,0 мм. Это может быть достигнуто также соответствующим подъемом нижней плиты пресса. После этого включают электродвигатель пресса и задают нагрузку, равную 50% значения предела прочности при сжатии при 50°С. Время нагружения - 1 мин. Через 1 мин нагрузку снимают, а образец помещают в водяную баню температурой (50±2)°С. Через 5 мин образец опять ставят на пресс и нагружают при той же нагрузке, и так далее до полного разрушения образца.
Число циклов, которое выдерживает образец до разрушения, представляет собой показатель усталостной прочности полимерасфальтобетона.
7.2.3.5 Обработка результатов
За результат определения принимают округленное до целого числа среднее арифметическое значение испытаний трех параллельных образцов. Расхождение между ними не должно превышать 10%.
7.2.3.6 Сходимость
Два результата испытания, полученные одним исполнителем, признают достоверными (с 95%-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает значения 10% среднего арифметического.
7.2.3.7 Воспроизводимость
Два результата испытаний, полученные в двух разных лабораториях, признают достоверными (с 95%-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает значения 20% среднего арифметического.
7.2.4 Щебень из горных пород, щебень из металлургических шлаков испытывают по ГОСТ 8269.0 и ГОСТ 3344 соответственно.
7.2.5 Природный песок и песок из отсевов дробления горных пород испытывают по ГОСТ 8735.
7.2.6 Минеральные порошки испытывают по ГОСТ 16557. Содержание активных определяют по
ГОСТ 22688, потери при прокаливании определяют по ГОСТ 11022.
7.2.7 ПБВ испытывают по ГОСТ 11501, ГОСТ 11505, ГОСТ 11506, ГОСТ 11507, ГОСТ 11508, ГОСТ 18180, ГОСТ 4333 и по действующим нормативным документам*.

Метод определения усталостной прочности высокоплотного асфальтобетона указан в ОДМ 218.3.026–2012  «Рекомендации по применению высокоплотных асфальтобетонов на основе полимерно-битумных вяжущих для покрытия автомобильных дорог в различных климатических условиях Российской Федерации».

Е.4 Определение показателя усталостной прочности высокоплотного асфальтобетона

Е.4.1 Метод определения Сущность метода определения показателя усталостной прочности высокоплотного асфальтобетона заключается в определении количества циклов нагружений образца до его разрушения при заданном напряжении.

Е.4.2 Применяемое оборудование и средства измерения

Пресс механический или гидравлический по ГОСТ 28840–90 с нагрузкой от 50 до 100 кН (5–10 тс) с силоизмерителями, обеспечивающими погрешность не более 2% измеряемой нагрузки.

Сосуд для термостатирования образцов (водяная баня) вместимостью 3–8 л (в зависимости от количества образцов). Т

ермометр химический ртутный стеклянный с ценой деления 1оС по ГОСТ 400–80.

Секундомер.

Е.4.3 Подготовка образцов высокоплотного асфальтобетона к проведению испытаний

Для проведения испытаний готовят шесть образцов высокоплотного асфальтобетона в соответствии с подразделом 6.1 ГОСТ 12801–98. Затем для трех образцов определяют предел прочности при сжатии при температуре (50 ± 2)оС согласно разделу 15 ГОСТ 12801–98. Перед испытанием на усталостную прочность образцы термостатируют при температуре (50 ± 2) °С, выдерживая в воде в течение 1 ч. Уровень воды в сосуде термостатирования (водяной бане) должен быть на (2,5 ± 0,5) см выше верхней части образца. Проводят испытание всех трех образцов с интервалом от 3 до 5 мин (второй образец ставят термостатироваться через (4 ± 1) мин после первого, а третий – через (4 ± 1) мин после второго).

Е.4.4 Проведение испытаний

Показатель усталостной прочности образцов определяют на прессе с механическим приводом при скорости движения плиты (3,0 ± 0,5) мм/мин. При использовании гидравлического пресса эту скорость перед проведением испытаний следует установить при холостом ходе поршня. Образец, извлеченный из сосуда для термостатирования, устанавливают в центр нижней плиты пресса, затем опускают верхнюю плиту и останавливают ее выше уровня поверхности образца на (1,75 – 0,25) мм. Это может быть достигнуто также соответствующим подъемом нижней плиты пресса. Затем включают электродвигатель пресса и задают напряжение, равное 50% от значения предела прочности при сжатии при температуре 50°C. Время нагружения 1 мин. Через 1 мин нагрузку снимают, образец помещают в водяную баню с температурой (50±2)оС. Через 5 мин образец опять ставят на пресс и нагружают при той же нагрузке, и так далее до полного разрушения образца. Число циклов, которое выдерживает образец до разрушения, представляет собой показатель усталостной прочности высокоплотного асфальтобетона.

Е.4.5 Обработка результатов испытаний

За результат испытаний принимают округленное до целого числа среднее арифметическое значение испытаний трех параллельных образцов. Расхождение между ними не должно превышать 10%.

Е.4.6 Сходимость результатов испытаний

Два результата испытаний, полученные одним исполнителем, признаются достоверными (с 95%-й доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает 10% от среднего арифметического.

Е.4.7 Воспроизводимость результатов испытаний

Два результата испытаний, полученные в двух разных лабораториях, признаются достоверными (с 95%-й доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает 20% от среднего арифметического.

 

 Высокоплотный асфальтобетон — это асфальтобетон с остаточной пористостью от 1,0% до 2,5%, с содержанием щебня от 50% до 70%.

Помимо этого, высокплотный асфальтобетон должен соответствовать другим показателя, указанным в ГОСТ 9128-2013  «Смеси асфальтобетонные, полимерасфальтобетонные, асфальтобетон, полимерасфальтобетон для автомобильных дорог и аэродромов. Технические условия»