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

оценке качества асфальтобетона на стадии проектирования со­ става.

Качество асфальтобетона, уложенного в покрытие, определя­ ют по результатам испытания вырубок или кернов, взятых из по­ крытия. Образцы из покрытия испытывают в две стадии: на пер­ вой стадии испытывают образцы с ненарушенной структурой, оп­ ределяя плотность асфальтобетонной смеси, объемную массу асфальтобетона, водонасыщение, набухание в водонасыщенном состоянии, состав асфальтобетонной смеси (экстрагированием);, на второй стадии испытывают переформованные образцы, приго­ товленные из взятой пробы по стандартной методике, и опреде­ ляют среднюю плотность асфальтобетона, водонасыщение, набу­ хание, предел прочности при сжатии при 20 и 50°С, предел проч­ ности при сжатии в водонасыщенном состоянии при 20°С, коэф­ фициент водоустойчивости после насыщения водой в вакууме.

Испытание образцов с ненарушенной структурой и перефор­ мованных образцов является обязательным, так как результаты этих испытаний позволяют сделать заключение об уплотненно­ сти асфальтобетонной смеси и эффективности принятого метода ее уплотнения.

При подготовке проб для испытания образцы вырубки (или керны) из асфальтобетонного покрытия необходимо тщательно очистить от загрязнений и составить описание внешних призна­ ков в такой последовательности: место отбора пробы, дата отбо­ ра пробы, способ и особые условия взятия пробы, назначение пробы (контроль качества асфальтобетона или контроль каче­ ства устройства покрытия), толщина верхнего слоя покрытия в см, однородность распределения составляющих материалов и степень сцепления с нижним слоем. Затем следует разделить вы­ рубки или керны по слоям. Керны испытать в целом виде, а от вырубки отделить три образца с ненарушенной структурой мас­ сой по 20Q—400 г каждый, форма которых должна быть близка к кубу или параллелепипеду с размером сторон 5—10 см.

Оставшуются часть вырубки или два-три керна разогреть на песчаной бане или в термостате, разрушить до несвязного со­ стояния и приготовить переформованные образцы.

По показателям объемной массы и водонасыщения образцов с ненарушенной структурой, взятых непосредственно из до­ рожного покрытия, определяют качество уплотнения. Эти харак­ теристики определяют аналогично определению этих же показа­ телей для образцов, приготовленных в стандартных условиях (с. 213—216). Плотность асфальтобетонной смеси определяют с помощью концентрата ОП-7 по методике, изложенной на с. 214.

Стандартные образцы из пробы, взятой из асфальтобетонного

после отделения трех образцов ненарушенной структуры смесь В’

термостате или на песчаной бане до температуры, соответству­ ющей типу данной смеси (согласно табл. 63).

2.Приготовить стандартные образцы по методике, соответ­ ствующей типу данной смеси (с. 209—213).

3.Испытать переформованные образцы по обычной методике (с. 213—219).

4.Оценить степень уплотнения покрытия из горячего или теплого асфальтобетона по коэффициенту уплотнения, который

должен составлять не менее 0,97.

Ум

Ку

Уоб

где Ку — коэффициент уплотнения; ум— объемная масса («переформо­ ванных образцов из вырубки или кернов в г/см3; уоб — объемная масса пе­ реформованных из вырубки или кернов образцов, приготовленных и уплот­ ненных но стандартной методике, в г/см3.

Коэффициент уплотнения покрытия из холодных асфальтобе­ тонных смесей определяют по формуле

где WM— водонасыщение керна или вырубки, взятых из покрытия, в % по объему; W0б — водонасыщение переформованных образцов в % по объему.

Результаты испытаний записать в таблицу по следующей форме.

Состав асфальтобетонной смеси или асфальтобетона, взято­ го из покрытия. Знание состава асфальтобетонной смеси являет­ ся необходимым условием контроля качества приготовления ас­

228

фальтобетонных смесей на заводе и устройства асфальтобетон­ ного покрытия дороги. Результаты этого испытания позволяют проверить соответствие состава приготовленного и уложенного в покрытие асфальтобетона расчетному составу асфальтобетонной смеси для данного дорожного покрытия. Кроме того, исследова­ ния свойств извлеченного из асфальтобетона (дегтебетона) орга­ нического вяжущего материала позволяют полнее изучить сте­ пень изменения его под влиянием атмосферных факторов, а так­ же времени и условий эксплуатации дорожной конструкции.

Определение состава асфальтобетонной смеси, которое на­ чинают с определения содержания вяжущего, можно произво­ дить несколькими способами.

Содержание вяжущего материала в смеси определяют на при­ боре Сокслета (рис. 93), который состоит из круглодонной кол­

бы 1, цилиндрическаго сосуда 2 с сифонной трубкой 3 и трубкой 4 для прохода паров растворителя в водяной лабораторный хо­

лодильник 5. Средняя часть цилиндра служит для размещения в ней патрона из фильтровальной бумаги, наполненнаго испытуе­ мой асфальтобетонной смесью. В колбу 1 заливают какой-либо растворитель [хлороформ, спиргохлораформ (20% спирта и 80% хлороформа), спиртобензол (20% спирта и 80% бензола), че­ тыреххлористый углерод, сероуглерод, трихлорэтилен и др.]. По­ рядок испытания следующий.

1. Изготовить из 'трех слоев фильтровальной бумаги патрон диаметром, соответствующим внутреннему диаметру цилиндри­

ческой части прибора. Высота патрона должна на 1—2 мм пре­ вышать уровень сифона. Положить в патрон небольшой кусок ваты и взвесить с точностью до 0,01 г.

2.Наполнить патрон асфальтобетонной (или дегтебетонной) смесью, не содержащей крупных частиц, закрыть патрон ватой и снова взвесить с той же точностью. При наличии в смеси частиц каменных материалов размером более 15 мм отобрать их из сме­ си и отдельно промыть растворителем в фарфоровой чашке.

3.Поместить патрон со смесью в цилиндрическую часть при­ бора, укрепить обратный холодильник, налить в колбу (на 2/з ее объема) органический растворитель, присоединить ее к нижней

части цилиндра и включить подачу охлаждающей холодильник воды.

4. Установить прибор на песчаной бане и начать разогрев круглодонной колбы с растворителем. При нагреве в холодиль­ нике конденсируются пары растворителя, конденсат непрерыв­ но стекает на смесь, помещенную в патрон, растворяя вяжущее. Когда уровень конденсирующегося растворителя достигнет верхнего уровня колена сифона, растворитель сливается в колбу. Затем процесс наполнения цилиндрической части прибора по­ вторяется.

22»

Рис. 94. Прибор А. И. Лысихиной для извлечения битума или дегтя из смеси

Рис. 95. Приборы для опреде­ ления состава асфальтобетон­ ной смеси ускоренным мето­ дом

5. Прекратить подогрев после полного извлечения вяжущего материала, о чем свидетельствует отсутствие заметной окраски сливающегося по сифону экстракта.

6. Осторожно слить вытяжку битума из колбы прибора в дру­ гую, предварительно взвешенную колбу и промывать осадок в первой колбе новым количеством растворителя до тех пор, пока он не посветлеет. Растворитель, полученный при промыве от­ дельно в фарфоровой чашке, прибавить к экстракту из патрона.

7. Содержимое колбы прибора (минеральные зерна, прошед­ шие сквозь патрон) перенести в предварительно взвешенную фарфоровую чашку и осторожно выпарить растворитель при температуре его кипения. Взвесить фарфоровую чашку и вычис­ лить количество мелкой минеральной части, прошедшей сквозь патрон. Полученную массу следует прибавить к массе патрона с минеральной частью.

23О

8.Отогнать растворитель из второй колбы при помощи холо­ дильника Либиха при температуре кипения данного раствори­ теля.

9.Остаток в колбе высушить до постоянной массы в термо­ стате при температуре 50—60°С или в вакуум-термостате при

температуре 30—40°С.

10. Вычислить содержание битума в % массы минеральной части асфальтобетонной смеси с точностью до 0,1% по фор­

мулам:

а) при дозировке битума, включенного в 100%-ный состав смеси:

Количество дегтя в дегтебетонной смеси определяют после предварительного определения количества свободного углерода (с. 172), поскольку последний не растворяется в применяемых органических растворителях.

11. Вычислить содержание дегтя в смеси по формуле

Д і С

Д =■ Д1+ (100— С) ’

где Д — содержание дегтя в дегтебетонной смеси с поправкой на содер­ жание свободного углерода в % массы дегтебетона; Д \ — количество дегтя,

Р\-Р2

перешедшего в экстракт, в % массы дегтебетонной смеси, равное —-----д— X

( Р з— Р 4 )

-Д00; С — содержание свободного углерода в дегте в %.

Содержание органического вяжущего определить как среднее арифметическое из результатов трех параллельных определений, если расхождение между ними не превышает 0,2%.

Гранулометрический состав минеральной части асфальтобе­ тонной (дегтебетонной) смеси после экстрагирования вяжущего

вприборе Сокслета следует определять в таком порядке.

1.К минеральному материалу, оставшемуся в патроне и вы­ сушенному до постоянной массы, добавить мелкую минеральную часть, прошедшую сквозь патрон, а также зерна размером круп­

нее 15 мм. Взвесить весь минеральный материал с точностью до 0,1 г, поместить в фарфоровую чашку, носик которой смазан

231