Способ испытания асфальтобетонных смесей на слеживаемость

Авторы патента:

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

Владельцы патента RU 2402767:

Открытое акционерное общество "Точприбор" (RU)

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения характеристик механических свойств дорожностроительных материалов. Техническим результатом изобретения является повышение точности и воспроизводимости результатов испытаний, а также создание возможностей для автоматизации процесса. Для этого цилиндрический образец деформируют внедрением конусного наконечника в сквозное цилиндрическое отверстие меньшего диаметра до разрушения образца. При этом регистрируют диаграмму внедрения наконечника в координатах «нагрузка-перемещение». Из диаграммы определяют показатель слеживаемости как энергию, затраченную на разрушение образца. 1 ил.

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

Известны способы определения слеживаемости холодных асфальтобетонных смесей, заключающиеся в том, что образец формируют в нагретой цилиндрической форме под нагрузкой и через определенное время визуально оценивают целостность извлеченного из формы образца (см. ГОСТ 12801-98 «Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний», п.6.1.5). Эти способы не дают количественных показателей для оценки слеживаемости и могут применяться только для предварительной отбраковки образцов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ испытания асфальтобетонных смесей на слеживаемость, заключающийся в том, что цилиндрический образец деформируют путем внедрения конусного наконечника в сквозное цилиндрическое отверстие меньшего диаметра, расположенное в центре образца по его оси, до разрушения или внедрения наконечника на всю высоту образца и на основе принятых критериев определяют показатель слеживаемости (см. Материалы и изделия для строительства дорог./ Под ред. проф. Н.В.Горелышева. М.: Транспорт. 1986. 288 с. Стр.185-186). При данном способе указанные выше недостатки устраняются. Недостатком известного способа является низкая точность, обусловленная влиянием субъективных факторов на результат. Слеживаемость здесь оценивается условным показателем - количеством ударов падающего груза по наконечнику, необходимым для полного разрушения образца (см. ГОСТ 12801-98, п.25.4). При этом критерий окончания испытаний "до полного разрушения" объективно не определен, а сам показатель - количество ударов - допускает принципиальную возможность завышения результата вследствие того, что разрушение образца может произойти в самом начале последнего удара, который тем не менее будет засчитан полностью.

Само испытание является трудоемким, требует постоянного участия лаборанта и не может быть автоматизировано из-за отсутствия четкого объективного критерия его окончания (визуальная оценка разрушения).

Цель изобретения - повышение точности и воспроизводимости результатов испытаний, а также создание возможностей для автоматизации процесса за счет исключения субъективных факторов.

Указанная цель достигается тем, что способ испытания асфальтобетонных смесей на слеживаемость, заключающийся в том, что цилиндрический образец деформируют путем внедрения конусного наконечника в сквозное цилиндрическое отверстие меньшего диаметра, расположенное в центре образца по его оси, до разрушения или внедрения наконечника на всю высоту образца, и на основе принятых критериев определяют показатель слеживаемости, дополняют операциями, при которых измеряют нагрузку на образец и перемещение наконечника, в качестве критерия окончания испытания принимают спад нагрузки, а за показатель слеживаемости принимают работу (энергию) разрушения образца, разрушающую нагрузку или глубину внедрения наконечника.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается тем, что дополнительно измеряют нагрузку на образец и перемещение наконечника, в качестве критерия окончания испытания принимают спад нагрузки, а за показатель слеживаемости принимают работу (энергию) разрушения образца, разрушающую нагрузку или глубину внедрения наконечника.

На чертеже изображена схема осуществления способа. Она может быть реализована на любой машине (прессе) для испытания асфальтобетонных материалов или другом аналогичном испытательном оборудовании.

Испытываемый образец 1 установлен на неподвижной опоре (плите) 2 пресса, соединенной с датчиком силы 3. С подвижной опорой 4 соединен конусный наконечник 5, который получает движение от привода пресса (не показан) со скоростью V. На станине 6 пресса или на опоре 2 (для исключения влияния податливости пресса на измерения) установлен датчик перемещения 7 наконечника, измерительный стержень которого взаимодействует с опорой 4. Блок связи 8 служит для преобразования и передачи сигналов с датчиков.

Испытание происходит следующим образом. При включении привода пресса опора 4 перемещается, и наконечник (индентор) 5 внедряется в центральное отверстие меньшего диаметра d₀ образца 1, за счет разности диаметров принудительно деформируя его и возбуждая силу Р (испытательная нагрузка), которая воспринимается датчиком силы 3 и преобразуется в пропорциональный электрический сигнал, передаваемый блоком связи 8 на показывающий прибор или принтер. Аналогично от датчика 7 происходит передача сигнала, пропорционального перемещению (внедрению) l наконечника 5.

Для иллюстрации на чертеже показана примерная диаграмма внедрения наконечника в координатах Р-l.

В момент достижения разрушающей нагрузки Р_р ее величина падает, что служит объективным критерием разрушения образца. Учитываемая величина падения может задаваться. Нагрузке Р_р соответствует величина внедрения наконечника l_p. Заштрихованная площадь диаграммы соответствует работе (энергии), затраченной на разрушение образца, и равна:

По своему физическому смыслу эта величина может быть принята в качестве объективного показателя слеживаемости.

Для повышения воспроизводимости результатов интегрирование может производиться не от 0, а начиная с конечного l₀, соответствующего выбранной начальной измерительной нагрузке Р₀.

Если диаграмма близка к линейной, то можно принять:

В общем случае измерение работы (интегрирование) может осуществляться с помощью программно-аппаратного устройства, реализуемого, например, с помощью компьютера (не показан).

Испытание можно также проводить до заданной глубины внедрения l₃ наконечника, в частности, на всю высоту образца h (l₃=h), для чего используется датчик перемещения, или до заданной величины нагрузки Р₃, например, Р₃=Р_р.

Возможность корреляции между показателями слеживаемости, определяемыми предлагаемым и известным способом-аналогом, приближенно можно оценить следующим образом.

По известному методу при разрушении образца с помощью груза массой m, падающего с высоты H, и числе ударов n работа разрушения

А_И=nmgH

где g - ускорение силы тяжести.

При предлагаемом методе работа разрушения, определяемая площадью диаграммы Р-l, равна А_П. Из равенства работ А_П=А_И найдем:

А_И=nmgH

При принятых стандартных значениях (см. ГОСТ 12801-98, п.25.1):

m=0,5 кг; h=0,2 м имеем:

А_П=n·1 Дж

т.е. работа (энергия) разрушения А_П по предлагаемому методу, выраженная в Дж (Нм), численно равна числу ударов n до разрушения по известному методу.

Наличие связи между показателями слеживаемости позволяет использовать полученные ранее данные испытаний и нормы при одновременном накоплении новой статистики. При этом предлагаемый способ может применяться как в качестве основного, так и в качестве дополнительного или вспомогательного, с использованием уже имеющегося в лабораториях парка испытательных машин (прессов).

Способ испытания асфальтобетонных смесей на слеживаемость, заключающийся в том, что цилиндрический образец деформируют путем внедрения конусного наконечника в сквозное цилиндрическое отверстие меньшего диаметра, расположенное в центре образца по его оси, до разрушения или внедрения наконечника на всю высоту образца, и на основе принятых критериев определяют показатель слеживаемости, отличающийся тем, что для повышения воспроизводимости результатов дополнительно регистрируют диаграмму внедрения наконечника в координатах «нагрузка-перемещение» и из диаграммы определяют показатель слеживаемости асфальтобетона как энергию, затраченную на разрушение образца.

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

Способ контроля состава эмульсии // 2215760

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. .

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.