Способ испытания дорожно-строительных материалов

Авторы патента:

G01N33/42 - дорожно-строительных материалов (G01N 33/38 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2263309:

Открытое акционерное общество "Точприбор" (RU)

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения характеристик механических свойств дорожно-строительных материалов. Способ заключается в том, что образец деформируют, например, сжатием, растяжением, изгибом при постоянной скорости подвижного захвата/опоры, измеряют возникающую при этом в образце испытательную нагрузку и на основе принятых критериев определяют характеристики механических свойств материала при деформировании образца. При этом для исключения влияния податливости испытательной машины на результаты испытания дополнительно измеряют интервал времени между двумя реперными значениями испытательной нагрузки и устанавливают скорость подвижного захвата/опоры таким образом, чтобы этот интервал времени оставался постоянным от испытания к испытанию. Технический результат - повышение точности и воспроизводимости результатов испытаний. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения характеристик механических свойств (ХМС) дорожно-строительных материалов.

Известны способы испытания материалов путем приложения возрастающей во времени нагрузки (мягкое нагружение), на основе которых определяют ХМС, например, при испытании образцов из цемента на приборе с грузовым нагружением (см. Материалы и изделия для строительства дорог. М.: Транспорт, 1986, стр.108-109, рис.4.13).

Недостатками указанных способов являются: невозможность регистрации участков спада нагрузки в образце, низкая точность измерений и невозможность реализации испытаний при больших нагрузках, связанные с наличием инерционных масс.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ испытания дорожно-строительных материалов, заключающийся в том, что образец деформируют при постоянной скорости подвижного захвата (опоры), измеряют возникающую при этом в образце испытательную нагрузку и на основе принятых критериев определяют характеристики механических свойств материала. (См. ГОСТ 12301-98 "Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний". Разделы 15.2; 16.3.) При данном способе жесткого нагружения все указанные выше недостатки отсутствуют.

Недостатком известного способа является то, что действительная скорость, с которой деформируется образец, непосредственно влияющая на измеряемые ХМС, не совпадает со скоростью подвижного захвата (опоры) и всегда меньше ее за счет деформирования под нагрузкой частей испытательной машины.

Поэтому при испытании образцов на разнотипных машинах, имеющих различную податливость, или на одинаковых типах машин в различных зонах или с различными приспособлениями для установки образцов фактические скорости деформации образцов могут существенно отличаться друг от друга даже при одной и той же скорости подвижного захвата (опоры). При этом реальные условия испытаний различны и соответственно могут существенно расходиться результаты испытаний.

Цель изобретения - повышение точности и воспроизводимости результатов испытаний за счет исключения влияния податливости испытательной машины.

Указанная цель достигается тем, что способ испытания дорожно-строительных материалов, заключающийся в том, что образец деформируют при постоянной скорости подвижного захвата (опоры), измеряют возникающую в образце испытательную нагрузку и на основе принятых критериев определяют характеристики механических свойств материала, дополняют операцией, при которой измеряют интервал времени между двумя реперными значениями испытательной нагрузки, и выбирают скорость подвижного захвата (опоры) таким образом, чтобы этот интервал оставался постоянным.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается тем, что дополнительно измеряют интервал времени между двумя реперными значениями испытательной нагрузки, и выбирают скорость подвижного захвата (опоры) таким образом, чтобы этот интервал оставался постоянным.

На чертеже изображена схема реализации способа. Схема приведена для случая сжатия, но распространяется на любые виды деформирования образца (растяжение, изгиб и др.).

Образец 1 установлен на неподвижной нижней опоре (плите) 2, соединенной с датчиком силы 3. Подвижная верхняя опора 4 получает движение от привода (на чертеже не показан) с регулируемой скоростью V. Через блок связи (БС) 5 датчик силы 3 электрически связан с таймером (Т) 6 таким образом, что таймер включается и выключается при достижении определенного уровня сигнала датчика силы.

Испытание происходит следующим образом.

При включении привода опора 4 перемещается (Δl_и) принудительно деформирует образец 1, возбуждая в нем силу Р (испытательная нагрузка), которая воспринимается датчиком силы 3 и преобразуется в пропорциональный электрический сигнал блоком связи 5.

Таймер настраивают на включение в момент времени t_о при достижении сигнала, соответствующего нагрузке Р_о, и отключение в момент времени t_к при сигнале, соответствующем нагрузке Р_к. Таким образом измеряют интервал t_и=t_к-t_o. Выбор реперных (характерных) точек по нагрузке Р_о и Р_к определяется конкретной методикой испытаний. В качестве точки Р_о целесообразно принимать величину начальной (измерительной) нагрузки, а в качестве точки Р_к - величину нагрузки в пределах линейного участка диаграммы, а в некоторых случаях (например, близкой к линейной диаграммы) - усилие Р_р по критерию разрушения образца.

Приняв определенный интервал времени t_и за нормативный, его с заданной степенью точности сохраняют от испытания к испытанию, регулируя для этого скорость V подвижной опоры. Т.е. вместо нормирования скорости V подвижного захвата (опоры) нормируется интервал t_и, чем исключается влияние податливости испытательной машины на результаты испытаний.

Контроль интервала времени между однозначно определенными реперными значениями нагрузки на образце позволяет также исключить из рассмотрения заведомо ошибочные результаты, если, например, измеренный таким образом интервал времени недопустимо отличается от нормативного. Допустимая разница (допуск) интервалов времени определяется чувствительностью материала к скорости деформации.

Таким образом, за счет исключения влияния податливости испытательной машины на режим испытаний и его однозначной регламентации и контроля достигается повышение точности и воспроизводимости результатов испытаний.

Предлагаемый способ может использоваться как в качестве основного, так и в качестве дополнительного или вспомогательного, например, при арбитражных испытаниях на разнотипных машинах, когда результаты определения ХМС существенно между собой отличаются. Преимуществом этого способа является возможность его реализации при наличии любого типа таймера, например секундомера, путем его включения и выключения оператором.

Способ испытания дорожно-строительных материалов, заключающийся в том, что образец деформируют, например, сжатием, растяжением, изгибом при постоянной скорости подвижного захвата/опоры, измеряют возникающую при этом в образце испытательную нагрузку и на основе принятых критериев определяют характеристики механических свойств материала при деформировании образца, отличающийся тем, что для исключения влияния податливости испытательной машины на результаты испытания дополнительно измеряют интервал времени между двумя реперными значениями испытательной нагрузки и устанавливают скорость подвижного захвата/опоры таким образом, чтобы этот интервал времени оставался постоянным от испытания к испытанию.

Изобретение относится к контролю содержания битума в дорожных эмульсиях. .

Способ определения плотности диспергированных систем // 2215281

Изобретение относится к области испытаний и определения свойств материалов и может быть использовано в технологии строительных конгломератных материалов и изделий на их основе.

Способ определения степени загрязнения балластного слоя железнодорожного пути // 2169918

Изобретение относится к анализу материалов. .

Устройство для оперативного контроля уплотнения асфальтобетона в процессе его укатки // 2135979

Способ определения объемного коэффициента раздвижки зерен в бинарной смеси сыпучих материалов // 2029286

Изобретение относится к испытаниям и определению свойств материалов и может быть использовано в технологии абразивных изделий, огнеупоров, композиционных и строительных материалов, а также в других производствах, где существует необходимость оптимизации состава сыпучих смесей и регулирования плотности их упаковки.

Способ определения оптимальной влажности цементогрунта // 1779994

Устройство для испытания образцов конструкций аэродромных или дорожных покрытий на усталостную прочность // 1758553

Способ определения трещиностойкости строительных материалов // 1748064

Способ возведения насыпи // 1673968

Изобретение относится к строительству автомобильных и железных дорог на сжимаемых основаниях, например на болотах. .

Устройство для формовки асфальтобетонных образцов // 1665303

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к устройствам для их испытания. .

Способ испытания асфальтобетонных смесей на слеживаемость // 2402767

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения характеристик механических свойств дорожностроительных материалов

Установка для оценки усталости асфальтобетона при циклических динамических воздействиях // 2523057

Изобретение относится к области дорожного строительства, а именно к оборудованию для испытаний материалов, в частности асфальтобетона, на усталость при циклических динамических воздействиях, и может быть использовано в автодорожном хозяйстве, строительстве аэродромов, строительной индустрии. Установка содержит каркас, подъемный стол, выполненный с возможностью изменения высоты, узел позиционирования балки-образца, узел нагружения балки-образца, выполненный с возможностью приложения циклической динамической нагрузки и возможностью измерения перемещений и нагружающего усилия, содержащий шатунно-ползунный механизм. Узел позиционирования балки-образца содержит зажимные захваты, установленные по концам балки-образца параллельно поперечной оси симметрии каркаса и промежуточное упругое основание, выполненное в виде емкости, заполненной модельным грунтом с возможностью плотного контактирования с обращенной к нему плоскостью балки-образца. Нагружающий элемент узла нагружения балки-образца выполнен с возможностью его позиционирования в середине балки-образца. Технический результат: повышение достоверности оценки параметров прочностной усталости асфальтобетона при циклических динамических воздействиях, а также снижение материалоемкости конструкции. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ отбора проб для исследования загрязненного участка железнодорожного пути // 2534807

Изобретение относится к способу исследования загрязнений поверхности линейных сооружений и предназначено, в частности, для исследования загрязненной территории на поверхности железнодорожного пути. Способ отбора проб для исследования загрязненного участка железнодорожного пути включает определение максимально загрязненного участка на железнодорожном пути, определение количества отбираемых точечных проб, отбор точечных проб загрязненного участка и составление объединенной пробы. При отборе точечных проб загрязненного участка выбирают малую и большую ось полуэллипсов, причем малая ось определяет начало области локального загрязнения, а большая ось определяет ее протяженность. На данных осях определяют точки для отбора проб, для чего малую ось полуэллипсов делят на три равных отрезка, на границах которых определяют точки для отбора проб, а точки для отбора проб на большой оси полуэллипсов определяют по формуле А1=l·(n-1/2), м где l - половина длины малой оси полуэллипсов, м; n - номер полуэллипса, начиная от малой оси полуэллипса. Затем перпендикулярно малой оси полуэллипсов из концов центрального отрезка строят прямые линии и на пересечении этих линий с полуэллипсами определяют точки для отбора проб по формуле А3,4=(0,943·l)·n, м где l - половина длины малой оси полуэллипсов, м; n - номер полуэллипса, начиная от малой оси полуэллипса. Из половины крайних отрезков, разделяющих малую ось полуэллипсов, перпендикулярно строят прямые линии, на пересечении этих линий с полуэллипсами определяют точки для отбора проб по формуле А2,5=(0,745·l)·n, м где l - половина длины малой оси полуэллипсов, м; n - номер полуэллипса, начиная от малой оси полуэллипса. При этом количество отбираемых проб определяют согласно формуле N=a1+a2·р+а3·р, шт. где N - количество отбираемых проб по методу полуэллипсов; a1 - количество отборов на выбранной малой оси полуэллипса; a2 - количество отборов на полуэллипсе; а3 - количество отборов на большой оси полуэллипса; р - количество полуэллипсов. Технический результат заключается в получении достоверной информации о степени загрязненности участка железнодорожного пути, а также определении динамики изменения загрязненности участка железнодорожного пути на любой его протяженности. 3 пр., 4 табл., 4 ил.

Способ определения прочности сцепления на сдвиг слоя гидроизоляции мостового полотна // 2553693

Изобретение предназначено для определения прочности сцепления на сдвиг между слоями мостового полотна мостового сооружения и слоем его гидроизоляции. Изготавливают, по крайней мере, два опытных образца - модели мостового полотна мостового сооружения. Каждая из моделей состоит из основания, имитирующего плиту проезжей части мостового полотна, на верхней плоской поверхности которого размещают слой гидроизоляции из испытуемого материала и сверху на этот слой укладывают покрытие, имитирующее покрытие дорожной одежды мостового полотна. Материалы всех слоев моделей аналогичны материалам реального мостового полотна, а зоны контактов между слоями моделей выполнены в соответствии с требованиями, установленными для строительства мостовых сооружений. Затем каждую из моделей помещают между плитами пресса под разными заданными углами наклона слоя гидроизоляции к вертикальной плоскости и устанавливают параметры испытаний. Потом обжимают плитами пресса каждую из моделей. После сдвига слоев гидроизоляции для каждой из моделей по зафиксированным усилиям обжима пресса определяют нагрузки, перпендикулярные к слоям гидроизоляции соответствующих моделей и имитирующие величины давления на слой гидроизоляции от веса транспортных средств вместе с весом дорожного покрытия, а также соответствующие им величины прочности сцепления на сдвиг слоев гидроизоляции. После этого по выявленной зависимости полученных величин прочности сцепления на сдвиг слоев гидроизоляции от величин давления на него определяют величину прочности сцепления на сдвиг испытуемого слоя гидроизоляции мостового полотна для расчетной величины давления на слой гидроизоляции от веса транспортных средств вместе с весом дорожного покрытия. Способ позволяет повысить точность определения прочности сцепления.

Способ контроля параметров качества битум-полимерной композиции // 2568916

Изобретение относится к химической технологии, а именно к технологии производства битум-полимерных композиций, и может быть использовано для контроля и прогнозирования их параметров качества в процессе производства. Способ характеризуется тем, что в кондиционном и исследуемом образцах битум-полимерной композиции измеряют величины эффективной вязкости при температурах t=20°C, t=80°C и t=150°C и градиентах скорости сдвига Dr=5,56 с-1, Dr=11,1 с-1 и Dr=16,67 с-1, через τ=5,0 сек, τ=15,0 сек, τ=30,0 сек после начала ее приложения, и предварительно определяют доверительные интервалы относительных отклонений величин эффективной вязкости кондиционной битум-полимерной композиции и комплекс параметров качества, который соответствует технологической инструкции на данный кондиционный продукт, методика определения доверительных интервалов относительных отклонений эффективной вязкости Δηэф, определяемых методами экспертной оценки, сводится в общем виде к расчету относительного ее изменения на основании заданного соотношения с последующим формированием доверительного интервала ее отклонения для данных условий получения, причем значение Δηэф предварительно рассчитывают на основе полученных экспериментальных величин эффективной вязкости кондиционной битум-полимерной композиции, а контроль параметров качества исследуемой битум-полимерной композиции проводят, сравнивая значения полученных величин относительных изменений эффективной вязкости исследуемой битум-полимерной композиции Δηэф с соответствующими доверительными интервалами относительных отклонений величин эффективной вязкости кондиционной битум-полимерной композиции, полученных при одинаковых условиях исследований композиций, на основании результатов сравнения делают вывод о соответствии исследуемой битум-полимерной композиции свойствам кондиционной битум-полимерной композиции, а именно, если полученные значения относительного изменения величин эффективной вязкости Δηэф исследуемой битум-полимерной композиции дважды подряд входят в соответствующие различные доверительные интервалы ее относительного изменения для кондиционной битум-полимерной композиции при частично или полностью различных условиях получения исходных значений эффективной вязкости, используемых для расчета Δηэф и формирования интервалов ее доверительного отклонения для кондиционной битум-полимерной композиции, значит, испытуемая битум-полимерная композиция обладает комплексом физико-механических свойств, соответствующим технологической инструкции на данный продукт, и является кондиционной битум-полимерной композицией, если полученная величина изменения эффективной вязкости Δηэф исследуемой битум-полимерной композиции не входит в имеющийся интервал доверительного ее изменения для кондиционной битум-полимерной композиции, делают вывод о несоответствии исследуемой битум-полимерной композиции свойствам кондиционной битум-полимерной композиции по комплексу физико-механических свойств. Достигается повышение точности, надежности и оперативности, а также - упрощение контроля. 4 пр., 11 табл.

Устройство для испытания стыков полотнищ геомембраны на водопроницаемость // 2578417

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для изучения водопроницаемости геомембраны и стыков ее полотнищ. Устройство для испытания стыков полотнищ геомембраны на водопроницаемость включает емкость с герметично закрывающейся крышкой (2) и эластичной диафрагмой (4). Емкость снабжена герметично закрывающимся днищем (3) сферической формы, заполненным сыпучим водопроницаемым материалом (9), обладающим известной деформативностью, определяющей значения растягивающих напряжений в стыке элементов геомембраны (11, 12). Применение изобретения повышает достоверность результатов испытаний на водопроницаемость стыков геомембраны. 2 ил.

Способ определения устойчивости покрытий и устройство для его осуществления // 2647546

Изобретение относится к строительной области, включая дорожное строительство, а также к смежным областям и непосредственно касается методов и устройств, используемых для определения устойчивости покрытий, применяемых в условиях воздействия климатических перепадов температур и воздействия противогололедных материалов. Предлагаемый способ осуществляется при попеременном нагревании-охлаждении исследуемых образцов, достигаемом при подключении модулей Пельтье при следующих показателях процесса: при количестве циклов охлаждения-нагрева не менее 2, напряжении на модулях Пельтье 5-12 В, диапазоне температур минус 30°С до плюс 30°С. Способ определения проводят по следующей схеме: образцы погружают в емкость с водой или противогололедным реагентом и помещают туда температурный датчик, теплоизолируют емкость с образцами, устанавливают температуру теплоносителя на уровне минус 20°С - минус 30°С, затем при подключении модулей Пельтье устанавливают температурный рабочий диапазон, лежащий в пределах минус 30°С до плюс 30°С, по окончании заданного количества циклов отключают блок управления и сопоставляют испытуемые образцы с исходными визуально и по величине капиллярного влагонасыщения. Для испытаний могут быть использованы пластины из стекла, керамики, металла, формованные бетонные изделия, образцы (керны) асфальтобетона с нанесенным покрытием для испытаний. Устройство для осуществления данного способа содержит криостат с плоским дном, выполненный из нержавеющей стали, внутреннюю ванну для образцов, выполненную из меди и погруженную в открытую часть криостата, внешнюю ванну, покрытую слоем термопасты и выполненную из меди или нержавеющей стали, также погруженную в криостат, модули Пельтье, имеющие силиконовое или эпоксидное покрытие и равномерно распределенные по всему дну внешней ванны, на которые устанавливается внутренняя ванна для образцов, теплоизоляцию, установленную между стенками внутренней и внешней ванн, крышку с теплоизоляцией, установленной на верху ванн, термодатчик, вставленный в крышку с теплоизоляцией, блок питания с регулятором напряжения. Технический результат – повышение быстродействия процесса определения устойчивости покрытий и повышение точности получаемых результатов. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.