Способ испытания упруговязких смесей

 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам испытания упруговязких смесей. Целью изобретения является приближение условий испытаний к реальным условиям использования битумных смесей. Два одинаковых образца испытывают вдавливанием в них двух видов индекторов: один в виде стрежня квадратного сечения, а второй - в виде пластинки шириной, равной ширине стержня. Вдавливание осуществляют на одинаковую глубину "h". Фиксируют усилие внедрения на эту глубину каждого индектора и определяют средние величины сопротивления внедрению, и стенки, и основания (днища) стержня. 3 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам испытания упруговязких, например, битумных смесей.

Известен способ определения прочности и деформативности образцов материалов, заключающийся в том, что образец устанавливают на основание и нагружают штампом [1] Недостатком известного способа является невозможность перенесения результатов на штампы с другими соотношениями размеров или на реальные сооружения. Обусловлено это тем, что невозможно разделить сопротивление нормальных и касательных поверхностей штампа при его погружении.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ определения прочности и деформативности образцов материалов [2] в котором материал загружают штампом конической формы. Недостатком данного способа также является отсутствие дифференцированного подхода к сопротивлению нормальных и касательных частей и проекций погружаемого штампа из-за невозможности взаимного соотношения результатов испытаний с различными размерами и формами штампов.

Целью изобретения является приближение условий испытания к реальным условиям использования битумных смесей.

На фиг. 1 изображен индентор в виде стержня; на фиг. 2 индентор в виде пластинки с заостренной гранью; на фиг. 3 приведено устройство для осуществления способа.

Способ осуществляется следующим образом.

Ванну 1 с образцом 2 устанавливают между плитами 3 и 4 пресса и через индентор 5 загружают постоянной величиной нагрузки. Глубину погружения определяют с помощью индикаторов 6. Один образец материала испытывают с использованием индентора-стержня с основанием 7 квадратного сечения "а х а" и боковыми стенками, другой образец испытывают с применением индентора в виде пластинки шириной "а". Диапазон нагрузок регламентируется состоянием смеси и предполагаемыми условиями работы ее в сооружении. При проведении испытаний одновременно фиксируется величина h и время погружения каждого индентора 5 на одинаковую величину h.

В результате испытаний получают зависимости погружений инденторов во времени для каждой пары образцов.

Средние величины сопротивления рассчитывают следующим образом.

Определяется мощность вдавливания на глубину h индентора в виде пластинки где α_w- коэффициент полноты эпюра; N_w нагрузка на индентор-пластинку, кН; h глубина погружения инденторов, см; t_w время погружения индентора-пластинки, с.

Определяется мощность вдавливания на ту же глубину индентора в виде стержня с боковыми стенками и основанием где α_b- коэффициент полноты эпюра основания; N_b нагрузка на днище индентора, кН; t_wb время погружения индентора в виде стержня, с.

Коэффициеты полноты эпюр α_w,α_b находятся экспериментально и равны между собой, поскольку графики зависимости погружения инденторов имеют одинаковый характер.

Нагрузка на основание определяется как разница нагрузок индентора в виде стержня и индентора в виде пластинки
N_b N_wb N_w
где N_wb нагрузка на индентор в виде стержня, кН.

Разница величины мощности вдавливания индентора в виде стержня и величины мощности вдавливания индентора в виде пластинки
M_wb M_w M_b
где M_в мощность вдавливания на глубину h основания, кН·см/с.

Определяется мощность вдавливания, на глубину h основания

где t_b время погружения основания, с.

Определяется время погружения основания

Средняя величина сопротивления основания, вдавливаемого на глубину h_y индентора в виде стержня

где А_b площадь основания индентора в виде стержня, см².

Средняя величина сопротивления стенок, вдавливаемого на глубину h индентора в виде стержня

где Q_w ширина стенки, см;
h глубина погружения индентора в виде пластинки, см;
N_w нагрузка на индентор в виде пластинки, кН.

Для контроля за правильностью определения искомых параметров может быть выделена средняя величина сопротивления индикатора
N - τ_w·A_w+ σ_b·A_b
где A_w площадь стенки индентора в виде пластинки, см².

Формула изобретения

Способ испытания упруговязких смесей, по которому в образец вдавливают индентор и регистрируют время и глубину его погружения, по которым судят о свойствах смеси, отличающийся тем, что, с целью приближения условий испытания к реальным условиям использования битумных смесей, используют индентор в виде стержня квадратного сечения, аналогичным образом испытывают второй образец, для вдавливания в который используют индентор в виде пластинки с заостренной гранью при ширине пластинки, равной ширине стержня, вдавливание в оба образца осуществляют на одинаковую глубину, фиксируют усилие внедрения на эту глубину каждого индентора и определяют средние величины сопротивления внедрению и стенки, и основания стержня, которые вычисляют по времени и глубине погружения инденторов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3