Файл: Волков, М. И. Методы испытания строительных материалов учеб. пособие.pdf

шины должен определять разрушающую нагрузку с точностью до 50 кПа для образцов с пределом прочности меньше 1,5 МПа и до 0,1 МПа для образцов с пределом прочности более \,ЪМПа.

При определении прочности асфальтобетона следует иметь -в виду ее зависимость от скорости деформирования, которая зада­

ется скоростью подъема нижней плиты с испытательной машины. Чтобы результаты, полученные в различных лабораториях, мог­ ли быть сопоставлены, установлена стандартная скорость подачи поршня, равная 3+0,5 ммімин. Скорость холостого хода поршня проверяют с помощью индикатора часового типа с ценой деления 0,01 мм. Держатель индикатора прочно закрепляют на непод­ вижные части испытательной машины, а ножку индикатора уста­ навливают на ее подвижную плиту. Включив основной электро­ мотор, проверяют скорость подъема поршня. Если она отклоня­ ется от заданной, то регулируют подачу масла или частоту вра­ щения электродвигателя, добиваясь заданной скорости подъема поршня.

Скорость подъема поршня можно регулировать с помощью приспособле­ ния (рис. 86), предложенного инж. Б. Я- Рабиновичем. Соосно со стрелкой индикатора на кронштейне устанавливают прозрачный плексигласовый диск, соединенный с электромоторам и вращающийся с частотой 3 об/мин. Син­ хронность движения радиальной черты на плексигласовом диске и стрелки ин­ дикатора свидетельствует о скорости подъема поршня, равной 3 MM/JA U H .

Контролировать скорость подъема поршня при помощи такого приспособле­ ния можно после испытания каждого образца.

Испытание образцов на прочность при сжатии следует вести

втаком порядке.

1.Цилиндрический образец, приготовленный при стандарт­

1ч в водяную баню при температуре 50±1°С, 20±1°С или 0±1°С.

2.По истечении времени выдерживания образцы вынуть из бани, обтереть чистой тряпкой и поместить на нижнюю плиту пресса, предварительно положив под образец и на него плотный

картон.

3. Нагрузить образец со скоростью деформирования '3 ммімин. Отсчитать по манометру или динамометру максималь­

где Р — максимальная разрушающая нагрузка в Я; F — первоначальная площадь поперечного сечения образца в см2.

5. За показатель прочности асфальтобетона принимают сред­ неарифметическое из результатов трех параллельных определе­ ний, если расхождение между ними не превышает 10%.

217

Рис. 86. Приспо­ собление для кон­ троля скорости подъема поршня

Коэффициент водоустойчивости асфальтобетона после 2,5 ч выдерживания в воде, включая 1,5 ч вакуумирования, представ­ ляет собой отношение показателя прочности после водонасыщения к показателю прочности сухого образца асфальтобетона. Ко­ эффициент водоустойчивости Кв вычисляют с точностью до 0,01 по формуле

где Rв — предел прочности асфальтобетона при сжатии после водонасыщения в вакууме при температуре 20+ГС в Па\ Ri0 — предел прочности при сжатии сухих образцов асфальтобетона при 20+ГС в Па.

Водоустойчивость асфальтобетонных образцов при длитель­ ном водонасыщении характеризуется физико-механическими свойствами образцов, выдержанных в воде в течение 15 суток с предварительным насыщением их водой в вакууме. Определение рекомендуется вести в такой последовательности.

218

1. Насыщенные водой в вакуум-приборе образцы перенести в другой сосуд с водой и выдержать их в течение 15 суток. Темпе­ ратуру воды поддерживать в пределах 20±2°С.

2. По истечении 15 суток извлечь образцы из воды, вытереть их влажной тряпкой, взвесить на воздухе и в воде и вычислить величину набухания (Hg) в % первоначального объема образца с точностью до 0,1 % по формуле

3. Взвешенные на воздухе и в воде образцы поместить снова на 10—15 мин в воду с температурой 20±1°С, а затем испытать на сжатие.

4. Вычислить коэффициент водоустойчивости после длитель­ ного водонасыщения по формуле

где Rвд — предел прочности асфальтобетона на сжатие после насыщения

тельную машину типа машины Маршалла мощностью 2 г или машину с ме­ ханическим приводом мощностью не менее 5 г с приспособлением для испы­ тания по Маіршаллу (рис. 87). Порядок испытания следующий.

1. Предназначенные для испытания образцы и разрушающее устройство выдержать в водяной бане в течение 1 ч при температуре 60±2°С.

2.В разрушающее устройство 1 вставить полый металлический цилиндр, наружный диаметр которого полностью соответствует диаметру образца.

3.Плиту 2 испытательного пресса с нижней частью испытательного уст­ ройства поднять, чтобы металлический цилиндр пришел в соприкосновение с верхней головкой устройства. Ножку индикатора 3 установить на выступ верхней головки разрушающего устройства, а стрелку индикатора поставить на нуль.

4.Опустить плиту на 5— 10 мм и вместо металлического цилиндра в раз­ рушающее устройство вставить извлеченный из водяной бани образец. Вклю­ чить мотор испытательной машины и разрушить образец при скорости дви­

6.За показатель условной пластичности принимают величину критической деформации, фиксируемой по индикатору в момент разрушения образца. Ус­ ловную пластичность выразить в 7ю мм.

7.Показатель условной жесткости А вычислить по формулс-

. 10 Я

219

где Р — разрушающая нагрузка (устойчивость) в Я; I— предельная де­ формация (условная пластичность) в Ѵю мм.

8. Устойчивость, условную пластичность и показатель жесткости вычис­ лить как среднее арифметическое из результатов трех параллельных испыта­ ний образцов, расхождение между которыми не должно превышать 10%.

Рис. 87. Прибор для испытания асфальто­ бетона по Маршаллу

Рис. 88. Камера трехосного сжатия

1— прокладка; 2 — образец; 3 — верхний вкла­ дыш; 4 — резиновая мембрана

Внутреннее трение и сцепление при трехосном сжатии опре­ деляют сопротивление асфальтобетона сдвигу, которое характе­ ризует способность асфальтового покрытия противостоять обра­ зованию пластических деформаций в виде волн и наплывов под действием проходящего транспорта. Сопротивление сдвигу мо­ жет быть выражено следующим уравнением:

т = Р tg ф+ С,

где т — сопротивление сдвига в Па; р — нормальное давление в Яа; ср —

угол внутреннего трения в град; С — сцепление в Па.

220

Показатели внутреннего трения и сцепления можно опреде­ лять различными методами: расчетом на основании известных значений сопротивления сжатию и растяжению, эксперименталь­ но — путем испытания асфальтобетона на сдвиг (одно-, двухпло­ скостной или кручение) при различном вертикальном давле­ нии, испытанием в условиях трехосного сжатия.

Для определения внутреннего трения и сцепления при трехос­ ном сжатии используют камеру (рис. 88), рабочей частью кото­ рой является цилиндр высотой 285 мм и диаметром 90 мм. Кон­ струкция цилиндра позволяет монтировать на нем манометр для измерения бокового давления и два крана для заполнения при­ бора водой. Резиновая мембрана соответствующих размеров на­ девается на цилиндр и крепится с помощью верхней и нижней крышек. Испытуемый образец асфальтобетона высотой 140 мм и диаметром 71,4 мм размещается внутри мембраны. Давление на образец передается посредством текстолитовых прокладок и ме­ таллических пуансонов. Последовательность испытания такова.

1.Собрать камеру, для чего надеть мембрану, предваритель­ но покрытую тальком, закрепить нижнюю крышку и ввести ниж­ ний пуансон.

2.Отсосать находящийся между мембраной и стенками ци­ линдра воздух, поместить в камеру асфальтобетонный образец, надеть и закрепить специальными болтами верхнюю крышку.

3.К верхнему и нижнему крану подвести резиновые шланги.

Шланг, крепящийся к верхнему крану, должен состоять из двух частей, соединенных между собой стеклянной трубкой — визи­ ром.

4. К шлангу нижнего крана подвести воду и удалить из про­ странства между мембраной и цилиндром воздух. Для этого на­ клонить камеру так, чтобы отводящий верхний кран находился в крайней верхней точке. Слегка покачивая камеру, следить за интенсивностью удаления пузырьков воздуха. Непрерывность струи воды в стеклянном визире свидетельствует об отсутствии воздуха в рабочей зоне камеры.

5. Перекрыть верхний кран камеры, поднять давление до

S0 кПа и быстро перекрыть нижний кран. Отсоединить шланги, поместить камеру в термостат, выполненный в виде бака, и вы­ держать камеру при необходимой температуре (20 или 50±1°С)

втечение 2—2,5 ч.

6.Установить камеру в створе с рабочими цилиндрами меха­ нического пресса. Между верхним вкладышем и верхним цилинд­ ром пресса установить динамометр для регистрации передавае­

мого образцу давления.

7. Нагрузить образец последовательно ступенями через

2 кН. После каждого нагружения образец выдержать при дан­ ной нагрузке в течение времени, необходимого для стабилизации скорости вертикальной деформации. Стабилизация считается до-

221