Способ испытания устойчивости асфальтобетона к атмосферным воздействиям

 

Изобретение относится к испытаниям материалов, в частности асфальтобетона и органоминеральных смесей. Сущность изобретения заключается в том, что в способе испытания устойчивости асфальтобетонов к атмосферным воздействиям асфальтобетонные образцы - балочки (4 4 16 см) помещают в аппарате искусственной погоды, уложенные в виде "пакета" и выдерживают заданное время. Пакет образцов должен содержать три слоя, а каждый слой содержит центральные и боковые образцы с числом центральных образцов в слое кратным трем. В "пакете" балочки группы а соответствуют верхнему слою асфальтобетонного покрытия, группы в - нижнему слою, а балочки группы с являются боковыми буферными для испытуемых. Количество балочек группы а и в назначено из необходимости испытания не менее трех образцов для определения физико-механических показателей асфальтобетона. По показателям балочек группы а судят об устойчивости к атмосферным воздействиям асфальтобетона, находящегося в верхнем слое покрытия, а по показателям балочек группы в определяют атмосферную устойчивость асфальтобетона в нижнем слое покрытия.

Изобретение относится к испытаниям материалов, в частности асфальтобетона и органоминеральных смесей.

Известно, что ускоренные испытания полимерных и других материалов на старение под воздействием атмосферных факторов проводят в везерометрах - аппаратах искусственной погоды [1]. При этом образцы материалов подвергаются воздействию ультрафиолетового облучения, температуры, воды и т.д.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ оценки старения асфальтобетона, заключающийся в том, что асфальтобетонные образцы (цилиндрические или балочки) выдерживают в аппарате искусственной погоды и по изменению свойств асфальтобетона: прочности на сжатие, растяжение, величины предельного относительного удлинения судят об устойчивости асфальтобетона к атмосферным воздействиям [2].

Однако в аппарате искусственной погоды асфальтобетонные образцы подвергаются атмосферному воздействию со всех сторон. В то время, как в условиях эксплуатации атмосферные факторы воздействуют непосредственно на верх покрытия. По глубине покрытия воздействие солнечной радиации, осадков, доступ кислорода воздуха уменьшается. По глубине покрытия изменяется и температурный режим: максимальные температуры наблюдаются в верхнем слое покрытия; в нижнем слое вследствие медленного охлаждения дольше сохраняется тепло. Это приводит к тому, что во время эксплуатации старение органического вяжущего и асфальтобетона верхнего слоя покрытия и нижнего протекают неодинаково как по скорости, так и по механизму процессов окисления. В верхнем слое асфальтобетона изменение свойств органического вяжущего происходит, главным образом, в результате реакций окисления - полиоксиконденсации, в нижнем слое значительные изменения могут быть вызваны тепловой полимеризацией.

Таким образом, изменение физико-механических и реологических свойств асфальтобетона под воздействием погодно-климатических факторов, т.е. устойчивость асфальтобетона к атмосферному воздействию в верхнем слое покрытия и в нижнем будет различна, что не моделируется известным способом испытаний.

Сущность изобретения заключается в том, что в предлагаемом способе испытания устойчивости асфальтобетонов к атмосферным воздействиям образцы в виде балочек размещают в аппарате искусственной погоды и выдерживают заданное время, отличающийся тем, что образцы размещают в виде пакета, содержащего по крайней мере три слоя, каждый слой содержит центральные и боковые образцы, а число центральных образцов в слое кратно трем.

Размеры балочек (4 х 4 х 16 см) определены в соответствии с инструкцией по проектированию дорожных одежд нежесткого типа ВСН 46-83. В пакете балочки группы а соответствуют центральному верхнему слою асфальтобетонного покрытия, группы в - нижнему слою, а балочки группы с являются боковыми буферными для испытуемых а и в. Количество балочек группы а и в - центральных назначено из необходимости испытания не менее трех образцов (или кратного трем) для определения физико-механических показателей асфальтобетона. По показателям балочек группы а судят об устойчивости к атмосферным воздействиям асфальтобетона, находящегося в верхнем слое покрытия, а по показателям балочек группы в определяют атмосферную устойчивость асфальтобетона в нижнем слое покрытия.

Предлагаемый способ испытаний устойчивости асфальтобетона к атмосферному воздействию реализован следующим образом. Сформированные асфальтобетонные балочки размером 4 х 4 х 16 см укладывают в виде "пакета" в три ряда по пять балочек, из которых балочки группы а и б являются испытуемыми. Собранный таким образом "пакет" помещают в аппарат искусственной погоды. После выдерживания в аппарате в течение определенного времени, например в течение 300 ч при следующем режиме испытаний: 10 мин - орошение водой, 50 мин - облучение и температуре + 70^оС, "пакет" разбирают и испытывают каждую из балочек групп а и в в отдельности, определяя модуль упругости асфальтобетона, прочность на сжатие и изгиб.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Как видно из таблицы, известный способ испытаний не отражает изменения свойств асфальтобетона в процессе старения по толщине покрытия. А предложенный способ является наиболее приближенным к условиям эксплуатации, что позволяет оценивать склонность асфальтобетона как к термоокислительному старению, так и к тепловой полимеризации.

По результатам испытаний прогнозируют срок службы асфальтобетона верхнего и нижнего слоев покрытия, оценивают защитные функции верхнего слоя, предохраняющего нижележащие слои от атмосферного воздействия.

Формула изобретения

СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ АСФАЛЬТОБЕТОНА К АТМОСФЕРНЫМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ, по которому образцы в виде балочек размещают в аппарате искуственной погоды и выдерживают заданное время, отличающийся тем, что образцы размещают в виде пакета, содержащего по крайней мере три слоя, каждый слой содержит центральные и боковые образцы, а число центральных образцов в слое кратно трем.

РИСУНКИ

Рисунок 1