CC BY
70
УДК 625.7
ВИПРОБУВАННЯ АСФАЛЬТОБЕТОНУ НА СТТЙКТСТЬ ДО НАКОПИЧЕННЯ ЗАЛИШКОВИХ ДЕФОРМАЦ1Й
В.В. Мозговий, професор, д.т.н., О.М. Куцман, асшрант, Б.Ю. Ольховий, студент, О.С. Кир1енко, студент, НТУ, м. КиУв
Анотаця. Запропоновано методику випробування асфальтобетону на теплостойкость, яка базуеться на Гамбурзькому метод! з певними вдосконаленнями о полягае у випробуванм на кол1еутворення зразка асфальтобетону при р1зних тдвищених температурах в результато цикл1чного прикладання р1зного навантаження через жорстке металеве колесо.
Ключовi слова: асфальтобетон, теплосттюсть, пластично деформацИ, колойность.
Вступ
Автомобшьш дороги з недостатньою теплостшюстю асфальтобетонного покриття схильш до колieутворення пiд дieю сонячних промешв. 1з загальноприйнятими методами випробувань, такими як площинний зрiз, тривiсний стиск, зсув при крупнш та ш. таку властивiсть врахувати неможливо, оскшьки всi вони базуються на доведены зразка до руйнування. Тому щ методи не дають можливостi спостертати за процесами накопичення залишкових деформацш.
У цiй роботi запропонована методика випробування асфальтобетону на
теплостшюсть. Вона базуеться на Гамбурзькому методi з певними змiнами i полягае у випробуваннi на колiеутворення зразка асфальтобетону при рiзних тдвищених температурах в результат циклiчного прикладання рiзного
навантаження через жорстке металеве колесо. Тобто при випробуванш визначаеться глибина коли в зразку при рiзних температурах i навантаженнях як основна складова параметра опору накопичення деформаци пiд дiею
повторювальних навантажень.
Методика проведення випробування
За розробленою методикою випробування кiлькiсть циклiв мае бути такою, щоб зразок не вступав в фазу руйнування, тому що в реальних умовах роботи асфальтобетонне покриття працюе на накопичення пластичних деформацш. Саме таким умовам вщповщае 4000 проходiв жорсткого колеса.
Зразки виготовляються на модернiзованому секторному прес конструкци Радовського-Щербакова, що вщтворюе умови ущiльнення асфальтобетону середшм та важким котками.
Секторний прес складаеться iз шафи 1, у якш по напрямних 2 рухаеться вiзок 3 з встановленою на ньому металевою формою 4, що дозволяе створювати зразки з розмiрами в планi 230^160 i товщиною 100 мм. Вiзок приводиться в рух двигуном-редуктором з маховиком за допомогою тяги 14. Ущiльнення сумiшi в металевiй формi здiйснюеться сектором 8, шаршрно прикрiпленим у його центрi до балки 5. Протилежний кшець балки шарнiрно з’еднаний з кронштейном 6, укршленим у шафь Пiдйом i опускання важеля з сектором здшснюеться за допомогою рiзьбовоl гайки 7, яка перемiщуеться гвинтовою передачею 16. На балцi встановлений рухомий вантаж 10, вага якого розрахована за умови забезпечення необхвдного питомого тиску на контакт мiж сектором 8 i поверхнею сумiшi
при 11 ущшьненш, що вiдповiдае тиску ампттуд^ перемiщення вiзка iз сумшшю,
дорожнiх коткiв. Частота проходiв сектору що дорiвнюе довжинi зразка.
становить 30 цикшв за хвилину при
10 9 11
Рис. 1. Схема секторного пресу для виготовлення зразюв асфальтобетону: 1 - шафа; 2 -напрямнi; 3 - вiзок; 4 - форма; 5 - балка; 6 - кронштейн; 7 - гайка; 8 - сектор; 9 - вiзок; 10 - рухомий вантаж; 11 - гвинтова передача навантаження; 12 - двигун-редуктор; 13 -маховик; 14 - тяга; 15 - клиио-иасова передача; 16 - гвинтова передача балки; 17 - муфта
3
Рис. 2. Схема пристрою для проведення випробування асфальтобетону на стшюсть до накопичення залишкових деформацш: 1 - металеве колесо; 2 - металева форма; 3 - датчик деформацш
Технолопя приготування зразюв полягае у такому. В залежносп вщ температури приготування спочатку на^ваеться металева форма в сушильнш шафь Потм у нагр^у металеву форму завантажують асфальтобетонну сумш у необхщнш кшькосп за потрiбноl температури, яку рiвномiрно розподiляють по довжинi i
ретельно ущiльнюють. Ущiльнення проводять до одержання коефiцiента ущшьнення не менше 0,98.
Пiсля закiнчення ущшьнення форма з асфальтобетоном охолоджуеться до температури нижче за +60°С, розбираеться i виймаеться зразок, який тдлягае
ви^обуванню на колшшсть не pанiше, шж встановлюють спецiальний
чеpез до6у шсля пpиготyвання. Його навантажyвальний пpистpiй y вигляд1
pозташовyють на pyxомiй платфоpмi жоpсткого, вузького колеса та ^ис^й для
сектоpного пpеса, на якому додатково вимipювання глибини колiï.
Tаблиця 1 Tеxнlчнl дан! методy щоведення випpобyвання на колlеyтвоpення
Показники (умови) Tеxнiчнi дан!
Матер1ал випробовуючого колеса Сталь
Розм1ри колеса:
дщметр 203,5 мм (±1 мм)
ширина 47,0 мм (±0,02 мм)
Розм1ри асфальтобетонного зразка у плаш 228 (±2 мм)*158(±2 мм)
Товщина зразка до 100 мм
Навантаження на колесо 600 Н (±10 Н);
700 Н (±10 Н);
800 Н (±10 Н)
Цикли навантаження за хвилину 30 (±2)
Кшьшсть цикл1в, при яких зшмаеться в1дл1к 0; 500; 1000; 2000; З000;4000
деформацИ
Температура випробування 40 °С (±1 °С); 50 °С (±1 °С); 60 °С (±1 °С)
Випробування асфальтобетонних зразкiв на стiйкiсть до накопичення залишкових деформацш виконують на секторному преш, переобладнаному таким чином, що замють сектора 8 (рис. 1) встановлюють жорстке металеве колесо та пристрш для
вимiрювання глибини коли (рис. 2).
Техшчш данi методу проведення
випробування на колiеутворення наведено в табл. 1.
Перед початком випробувань форму разом з асфальтобетонним зразком помiщають у сушильну шафу з вiдповiдною для
випробування температурою пов^ря всерединi (зпдно з табл. 1) i витримують у нiй протягом
3 год.
Температуру пов^ря у шафi секторного преса також встановлюють вiдповiдною для випробування зпдно з табл. 1. Пюля на^вання у сушильнiй шаф^ зразок разом з формою встановлюють на вiзок 3 секторного преса (рис. 1).
На поверхню зразка за допомогою гвинтово! передачi балки 7 встановлюеться металеве колесо (рис. 2) i зшмаеться з датчика деформаци 3 початковий вiдлiк на поверхш зразка. За допомогою гвинтово! передачi навантаження 11 встановлюеться необхщне для випробування навантаження 12 та вiдразу вмикаеться двигун-редуктор, що приводить в зворотно-поступальний рух
в1зок 1з закpiпленою на ньому фоpмою з асфальтобетонним зpазком.
Tаким чином здшснюеться цикл1чне навантаження зpазка асфальтобетон металевим колесом пpи заданиx навантаженш та темпеpатypi. П1сля
виконання встановленоï к1лькост1 пpоxодiв N сектоpний ^ес зупиняють i вздовж тpаектоpiï навантаження асфальтобетонного зpазка, вимipюеться глибина коли w та встановлюеться ïï сеpедне значення w. На основ1 такиx вимipювань бyдyеться гpафiк функци w=f(N).
На основ1 отpиманиx pезyльтатiв визначають ште^альний показник ст1йкост1 до накопичення залишковиx дефоpмацiй
асфальтобетону як суму площ п1д гpафiчними залежностями w,=f(N)
i= 1 j= 1 Nk
Sw = ее т Wi,j ( N)dN, (1)
k n 0
де N = 4000 цикл1в; i - поpядковий номеp piвня навантаження; j - поpядковий номеp piвня темпеpатypи випpобyвання.
Пpи вибоpi асфальтобетону за показником стшкост до накопичення залишковж
дефоpмацiй, сл1д в1ддавати пеpевагy тому складу, що мае найменше значення Sw.
Бисновок
Результати, що отpиманi п1д час
випробування, дадуть можливють бiльш достовiрно вибирати при проектуванш склад асфальтобетону шдвищено! стiйкостi до накопичення залишкових деформацш.
Рецензент: В.О. Золотарьов, професор, д.т.н., ХНАДУ.
Стаття надiйшла до редакцп 15 грудня 2007 р.
