Экспертиза асфальта лаборатория: Экспертиза асфальта – проверка асфальтового покрытия в Москве

Сделать заказ

рассчитать стоимость работ

Дорожная экспертиза асфальта решает следующие задачи:

• выявляет соответствие качества дорожного полотна проектной документации во время укладки и после нее
• помогает предотвратить или выявить нарушения технологических процессов и обеспечить долговечность покрытия.

ЭКСПЕРТИЗА КАЧЕСТВА АСФАЛЬТОБЕТОНА

На основе установленных норм, проводим два вида контроля:

• Входной. Проверка материалов, компонентов, оборудования и документов, приходящих на площадку.
• Операционный. Обнаружение отклонений в процессе проведения работ по укладке асфальта или после их завершения, выявление дефектов и составление списка мер по их предупреждению и устранению.

Данные всех контролирующих работ фиксируются в специальных протоколах и журналах.

ВЫБУРИВАНИЕ ОБРАЗЦОВ АСФАЛЬТА

Экспертиза качества асфальта происходит при помощи предварительного взятия проб дорожного покрытия. Их отбор происходит с использованием специальной установки, позволяющей получить керны диаметром от 5 до 10 см. Кроме того возможно взятие образцов при помощи швонарезчика.

Сроки отбора проб дорожного покрытия после укладки смесей:

• 1-2 дня — теплые и горячие.
• 15 дней — холодные.
• 1 день — щебеночно-мастичные и асфальтополимербетонные составы.

Экспертиза покрытия позволяет выявить:

• толщину;
• поры, трещины и иных дефекты;
• степень сцепления слоев;
• показатели уплотнения и насыщения влагой.

После получения образца прежде всего необходимо изучить асфальт на наличие видимых дефектов, поры и трещин. Для того чтобы определить соответствие заявленному классу дорожного полотна, проводятся комплексные испытания по ГОСТ.

ЭКСПЕРТИЗА АСФАЛЬТОБЕТОНА В ЦЕНТРЕ «ЛСК»

«ЛСК» — исследовательская лаборатория в Санкт-Петербурге, выполняющая работы по контролю качества асфальтобетона.

Почему обращаются к нам?

• у нас есть нужные лицензии и разрешения;
• протоколы наших специалистов соответствуют требованиям государственных контролирующих органов;
• у нас есть необходимое оборудование;
• предоставляем подробное обоснование результатов исследований;
• работаем максимально быстро и в любое время.

Цена экспертизы качества асфальта рассчитывается после оформления заявки через сайт или по телефону. Чтобы узнать стоимость вашей задачи просто позвоните нам +7(812)903-79-71

HMA Performance Tests — Pavement Interactive

Эксплуатационные испытания используются для соотнесения дизайна лабораторной смеси с фактическими эксплуатационными характеристиками. В методах расчета смесей Hveem (стабилометр) и Marshall (стабильность и расход) используются только один или два основных теста производительности. Superpave предназначен для использования более качественного и более фундаментального теста производительности. Однако тестирование производительности — это единственная область Superpave, которую еще предстоит реализовать. Тесты производительности, обсуждаемые в этом разделе, используются различными исследователями и организациями для дополнения существующих тестов Hveem и Marshall и вместо теста производительности Superpave, пока он не будет завершен. В этом разделе основное внимание уделяется лабораторным испытаниям; полевые испытания на месте обсуждаются в разделе «Оценка дорожного покрытия».

Как и в случае определения характеристик битумного вяжущего, при тестировании характеристик HMA задача состоит в том, чтобы разработать физические тесты, которые могут удовлетворительно охарактеризовать ключевые рабочие параметры HMA и то, как эти параметры меняются в течение всего срока службы дорожного покрытия. Эти ключевые параметры:

• Сопротивление деформации (колейность) . Ключевой параметр производительности, который может во многом зависеть от дизайна микса HMA.Поэтому большая часть усилий по тестированию производительности сосредоточена на прогнозировании сопротивления деформации.
• Усталостная долговечность . Ключевой параметр производительности, который больше зависит от конструкции конструкции и опоры земляного полотна, чем от конструкции смеси. Те свойства HMA, которые могут влиять на растрескивание, в значительной степени проверяются в ходе физических испытаний битумного вяжущего Superpave. Поэтому разработке тестов на усталостную долговечность, как правило, уделяется меньше внимания.
• Предел прочности .Прочность на растяжение может быть связана с растрескиванием HMA, особенно при низких температурах. Те свойства HMA, которые могут влиять на низкотемпературное растрескивание, в значительной степени проверяются в физических испытаниях битумного вяжущего Superpave. Поэтому, как правило, меньше внимания уделяется разработке тестов на прочность при растяжении.
• Жесткость . Взаимосвязь напряжения и деформации HMA, характеризующаяся модулем упругости или упругости, является важной характеристикой. Хотя модуль упругости различных типов смесей HMA довольно хорошо определен, тесты могут определить, как модуль упругости и упругости изменяется в зависимости от температуры.Кроме того, многие испытания на сопротивление деформации также могут определять модуль упругости или упругости.
• Влаговосприимчивость . Некоторые комбинации заполнителя и асфальтового вяжущего могут быть подвержены повреждению от влаги. Для оценки чувствительности смеси HMA к влаге можно использовать несколько тестов на сопротивление деформации и прочность на разрыв.

Остаточная деформация (колейность)

Продолжается исследование того, какой тип испытаний может наиболее точно предсказать деформацию покрытия (колейность) HMA. Используемые в настоящее время методы можно в общих чертах разделить на следующие категории:

• Испытания на статическую ползучесть .Приложите к образцу статическую нагрузку и измерьте, как он восстанавливается после снятия нагрузки. Хотя в этих испытаниях измеряется остаточная деформация образца, результаты испытаний обычно не коррелируют с фактическими измерениями колеи на дорожном покрытии в процессе эксплуатации.
• Повторные испытания под нагрузкой . Приложите повторяющуюся нагрузку с постоянной частотой к испытательному образцу много раз (часто более 1000) и измерьте восстанавливаемую деформацию и остаточную деформацию образца. Результаты испытаний коррелируют с измерениями колеи на дорожном покрытии во время эксплуатации лучше, чем результаты испытаний на статическую ползучесть.
• Испытания динамического модуля . Приложите повторяющуюся нагрузку с различной частотой к испытательному образцу в течение относительно короткого периода времени и измерьте восстанавливаемую деформацию и остаточную деформацию образца. Некоторые тесты динамического модуля также позволяют измерить отставание между пиковым приложенным напряжением и пиковым результирующим напряжением, что дает представление о вязких свойствах материала. Результаты испытаний достаточно хорошо коррелируют с измерениями колеи на дорожном покрытии в процессе эксплуатации, но испытание является довольно сложным и трудным для проведения.
• Эмпирические испытания . Традиционные тесты дизайна смеси Хвима и Маршалла. Результаты испытаний могут хорошо коррелировать с измерениями колеи на дорожном покрытии в процессе эксплуатации, но эти испытания не измеряют какие-либо основные параметры материала.
• Симуляционные тесты . Лабораторные устройства слежения за колесами. Результаты испытаний могут хорошо коррелировать с измерениями колеи на дорожном покрытии в процессе эксплуатации, но эти испытания не измеряют какие-либо фундаментальные параметры материала.

Каждое испытание использовалось для успешного прогнозирования характеристик остаточной деформации HMA, однако каждое испытание имеет ограничения, связанные со сложностью оборудования, стоимостью, временем, изменчивостью и отношением к основным параметрам материала.

Испытания на статическую ползучесть

Испытание на статическую ползучесть (см. Рисунок 1) проводится путем приложения статической нагрузки к образцу HMA и последующего измерения остаточной деформации образца после разгрузки (см. Рисунок 2). Эта наблюдаемая остаточная деформация затем коррелирует с потенциалом образования колеи. Большая остаточная деформация коррелирует с более высоким потенциалом образования колейности.

Испытания на ползучесть широко использовались в прошлом из-за их относительной простоты и доступности оборудования.Однако результаты испытаний на статическую ползучесть плохо коррелируют с фактическим образованием колейности в процессе эксплуатации (Brown et al., 2001 ^[1] ).

Рисунок 2. График испытания на статическую ползучесть

Испытание на статическую ползучесть без ограничений
Наиболее популярное испытание на статическую ползучесть, испытание на статическую ползучесть без ограничений (также известное как простое испытание на ползучесть или испытание на одноосную ползучесть), является недорогим и относительно простым. Испытание состоит из статического осевого напряжения 100 кПа (14.5 фунтов на квадратный дюйм), прикладываемого к образцу в течение 1 часа при температуре 40 ° C (104 ° F). Приложенное давление обычно не может превышать 206,9 кПа (30 фунтов на квадратный дюйм), а температура испытания обычно не может превышать 40 ° C (104 ° F), в противном случае образец может выйти из строя преждевременно (Brown et al. , 2001 ^[1] ). Фактические покрытия обычно подвергаются давлению в шинах до 828 кПа (120 фунтов на кв. Дюйм) и температурам, превышающим 60 ° C (140 ° F). Таким образом, неограниченный тест не позволяет точно имитировать полевые условия (Brown et al., 2001 ^[1] ).

Испытание на ограниченную статическую ползучесть
Испытание на ограниченную статическую ползучесть (также известное как испытание на трехосную ползучесть) аналогично испытанию на неограниченную статическую ползучесть в процедуре, но использует ограничивающее давление около 138 кПа (20 фунтов на кв. Дюйм), что позволяет использовать условия испытаний для более точного соответствия полевым условиям. Исследования показывают, что испытание на статическую ограниченную ползучесть лучше предсказывает характеристики месторождения, чем испытание на статическую неограниченную ползучесть (Roberts et al., 1996 ^[2] ).

Испытание на диаметральную статическую ползучесть
При испытании на диаметральную статическую ползучесть используется типичный образец для испытаний HMA, но с поворотом его на бок так, что он нагружается в диаметральной плоскости.

Некоторые стандартные испытания на статическую ползучесть:

• AASHTO TP 9: Определение ползучести и прочности горячего асфальта (HMA) с помощью устройства для испытания на непрямое растяжение

Повторные испытания под нагрузкой

При испытании с повторяющейся нагрузкой к цилиндрическому образцу для испытаний применяется повторяющаяся нагрузка фиксированной величины и продолжительности цикла (см. Рисунок 3).Модуль упругости образца можно рассчитать, используя его горизонтальную деформацию и предполагаемый коэффициент Пуассона. Кумулятивная остаточная деформация как функция количества циклов нагрузки регистрируется и может быть соотнесена с потенциалом колейности. Испытания можно проводить при разных температурах и различных нагрузках. Нагрузка изменяется коротким импульсом, за которым следует период отдыха. Повторные испытания под нагрузкой по своей концепции аналогичны испытанию на модуль трехосной упругости для неограниченных грунтов и заполнителей.

Повторные испытания под нагрузкой лучше коррелируют с реальной колейностью в процессе эксплуатации, чем испытания на статическую ползучесть (Brown et al., 2001, ^[1] ).

Рисунок 3. Схема повторных нагрузочных испытаний

Чаще всего результаты испытаний с повторяющейся нагрузкой сообщаются с использованием кривой совокупной осевой деформации, подобной той, которая показана на рисунке 4.Число потока (FN) — это количество циклов нагрузки, при котором начинается третичный поток. Третичный поток можно отличить от вторичного по явному отклонению от линейной зависимости между накопленной деформацией и количеством циклов во вторичной зоне. Предполагается, что в третичном потоке объем образца остается постоянным. Число потока (FN) может коррелировать с потенциалом колейности.

Рис. 4. График результатов повторных нагрузочных испытаний

Неограниченное испытание с повторяющейся нагрузкой
Неограниченное повторное испытание под нагрузкой сравнительно проще выполнить, чем неограниченное испытание, поскольку оно не требует какого-либо ограничивающего давления или связанного оборудования.Однако, как и при испытании на неограниченную ползучесть, допустимые испытательные нагрузки значительно меньше, чем при испытании на дорожном покрытии.

Испытание на ограниченную повторяющуюся нагрузку
Испытание на ограниченную повторяющуюся нагрузку более сложное, чем на неограниченное испытание из-за необходимого ограничивающего давления, но, как и в случае испытания на ограниченную ползучесть, ограничивающее давление позволяет применять испытательные нагрузки, которые более точно отражают нагрузки, испытываемые насыпные тротуары.

Испытание диаметральной повторяющейся нагрузкой
В испытании диаметральной повторяющейся нагрузкой используется типичный образец для испытаний HMA, но с поворотом его на бок так, что он нагружается в диаметральной плоскости.Контроль диаметра имеет два критических недостатка, которые препятствуют его способности определять характеристики остаточной деформации (Brown et al., 2001 ^[1] ):

1. Напряженное состояние неоднородно и сильно зависит от формы образца. При высокой температуре или нагрузке остаточная деформация вызывает изменения формы образца, которые существенно влияют как на состояние напряжения, так и на результаты испытаний.
2. Во время испытания единственное относительно однородное состояние напряжения — это растяжение по вертикальному диаметру образца.Все остальные напряженные состояния явно неоднородны.

Испытание на повторяющуюся нагрузку на сдвиг
Тестер на сдвиг Superpave (SST), разработанный для Superpave, может выполнять испытание на многократную нагрузку на сдвиг. В этом испытании, известном как испытание на повторный сдвиг при постоянной высоте (RSCH), применяется повторяющееся гаверсинусное напряжение (смещение перевернутого косинуса на половину его амплитуды — непрерывная гаверсинусная волна будет выглядеть как синусоидальная волна, отрицательный пик которой равен нулю) напряжения сдвига для осевой нагруженный образец и регистрирует осевую деформацию и деформацию сдвига, а также осевую и поперечную нагрузку.Было показано, что данные RSCH обладают высокой вариабельностью (Brown et al., 2001, ^[1] ).

Вот некоторые стандартные тесты с повторяющейся нагрузкой:

• AASHTO TP 7: Определение характеристик остаточной деформации и усталостного растрескивания горячей асфальтовой смеси (HMA) с помощью прибора для испытания на сдвиг Superpave (SST) — процедура F
• AASHTO TP 31: Определение модуля упругости битумных смесей косвенным растяжением
• ASTM D 4123: Испытание на непрямое растяжение модуля упругости битумных смесей

Испытания динамического модуля упругости

Испытания на динамический модуль упругости применяют повторяющуюся осевую циклическую нагрузку фиксированной величины и продолжительности цикла к испытательному образцу (см. Рисунок 1).Образцы для испытаний можно испытывать при разных температурах и трех разных частотах нагружения (обычно 1, 4 и 16 Гц). Прилагаемая нагрузка варьируется и обычно применяется в виде гаверсинусоидальной волны (инвертированный косинус смещен на половину своей амплитуды — непрерывная гаверсинусная волна будет выглядеть как синусоидальная волна, отрицательный пик которой равен нулю). На рисунке 5 представлена ​​схема типичного испытания динамического модуля упругости.

Рис. 5. Схема испытания динамического модуля упругости

Испытания на динамический модуль упругости отличаются от испытаний с повторяющейся нагрузкой циклами нагружения и частотой.В то время как при повторных нагрузочных испытаниях одна и та же нагрузка применяется несколько тысяч раз с одной и той же частотой, при испытаниях динамического модуля нагрузка применяется в диапазоне частот (обычно 1, 4 и 16 Гц) в течение 30–45 секунд (Brown et al., 2001 ^{[ 1]} ). Испытание динамического модуля упругости выполнить сложнее, чем испытание с повторяющейся нагрузкой, поскольку необходима гораздо более точная система измерения деформации.

Испытание динамического модуля измеряет зависимость напряжения от деформации образца при непрерывной синусоидальной нагрузке.Для линейных (отношение напряжения к деформации не зависит от приложенного напряжения нагрузки) вязкоупругих материалов это соотношение определяется комплексным числом, называемым «комплексным модулем упругости» (E *) (Witczak et al., 2002 ^[3] ), как показано в уравнении ниже:

Абсолютное значение комплексного модуля | E * | определяется как динамический модуль и рассчитывается следующим образом (Witczak et al. , 2002 ^[3] ):

Испытание динамического модуля упругости может быть полезным, потому что оно может также измерять фазовый угол (φ) образца, который представляет собой задержку между пиковым напряжением и пиковым восстанавливаемым напряжением. Комплексный модуль, E *, на самом деле является суммой двух компонентов: (1) компонента накопления или модуля упругости и (2) модуля потерь или модуля вязкости. Это индикатор вязких свойств оцениваемого материала.

Испытание на неограниченный динамический модуль
Испытание на неограниченный динамический модуль упругости выполняется путем приложения осевой поперечной нагрузки к цилиндрическому образцу для испытаний. Хотя рекомендуемый размер образца для испытания составляет 100 мм (4 дюйма) в диаметре и 200 мм (8 дюймов) в высоту, возможно, удастся с успехом использовать образцы меньшей высоты (Brown et al., 2001 ^[1] ). Испытания на неограниченный динамический модуль не позволяют определить фазовый угол (φ).

Испытание на ограниченный динамический модуль
Испытание на ограниченный динамический модуль упругости в основном представляет собой неограниченное испытание с приложенным боковым ограничивающим давлением. Испытания на ограниченный динамический модуль упругости позволяют определить фазовый угол (φ). Хотя рекомендуемый размер образца для испытания динамического модуля составляет 100 мм (4 дюйма) в диаметре и 200 мм (8 дюймов) в высоту, возможно, удастся успешно использовать образцы меньшей высоты (Brown et al., 2001 ^[1] ). На рисунках 6 и 7 показан прототип простого теста производительности (SPT) Superpave. SPT проведет тест производительности для метода расчета смеси Superpave.

Испытание динамического модуля упругости при сдвиге
Испытание динамического модуля упругости при сдвиге известно как испытание с качанием частоты при постоянной высоте (FSCH).Уравнения динамического модуля сдвига аналогичны описанным выше, хотя традиционно термин E * заменяется на G * для обозначения динамического модуля сдвига, а s _o и _o заменяются на t ₀ и g ₀ для обозначения напряжение сдвига и осевая деформация соответственно. Динамический модуль сдвига может быть определен двумя разными испытательными приборами:

1. Тестер на сдвиг Superpave (SST) . Тест SST FSCH — это тест на постоянную деформацию (в отличие от теста на постоянную нагрузку).Образцы для испытаний имеют диаметр 150 мм (6 дюймов) и высоту 50 мм (2 дюйма) (см. Рисунок 8). Для проведения теста образец HMA по существу приклеивается к двум пластинам (см. Рисунки с 9 по 11), а затем вставляется в SST. Горизонтальная деформация применяется в диапазоне частот (от 10 до 0,1 Гц) с использованием модели нагружения гаверсинус, в то время как высота образца поддерживается постоянной, сжимая или растягивая его по вертикали по мере необходимости. SST производит постоянную деформацию около 100 микроштаммов (Witczak et al., 2002 ^[3] ). SST довольно дорогостоящий и требует для работы высококвалифицированного оператора, что делает его непрактичным для использования в полевых условиях и требует дальнейшего развития.
2. Полевой тестер сдвига (FST) . Тест FST FSCH — это тест на постоянную нагрузку (в отличие от теста на постоянную деформацию). FST является производным от SST и должен быть менее дорогим и простым в использовании. Например, вместо сжатия или вытягивания образца для поддержания постоянной высоты, как у SST, FST поддерживает постоянную высоту образца с помощью жестких прокладок, прикрепленных к концам образца.Далее FST срезает образец в диаметральной плоскости.

Стандартные комплексные испытания модуля упругости:

• Неограниченный динамический модуль .ASTM D 3497: Динамический модуль асфальтобетонных смесей
• Динамический модуль сдвига . AASHTO TP 7: Определение характеристик остаточной деформации и усталостного растрескивания горячей асфальтовой смеси (HMA) с помощью устройства для испытания на простой сдвиг (SST), процедура E — Испытание на колебание частоты при постоянной высоте.

Эмпирические испытания

Стабилометр и когезиометр Hveem, а также испытания стабильности и потока по Маршаллу — это эмпирические тесты, используемые для количественной оценки способности HMA к остаточной деформации.Они обсуждаются в разделах о дизайне миксов.

Имитационные испытания — лабораторные устройства слежения за колесами

Лабораторные устройства слежения за колесами (см. Видео 1) измеряют колейность путем многократного прокручивания небольшого нагруженного колесного устройства по подготовленному образцу HMA. Колейность испытуемого образца затем коррелирует с реальной колеей на дорожном покрытии в процессе эксплуатации. Лабораторные устройства слежения за колесами также могут использоваться для прогнозирования чувствительности к влаге и зачистки путем сравнения результатов сухих и влажных испытаний. Некоторые из этих устройств являются относительно новыми, а некоторые использовались более 15 лет, например, Центральная лаборатория мостов и домов (LCPC). ) колесный трекер — также известный как French Rutting Tester (FRT).Кули и др. (2000 ^[4] ) проверил американские тестеры нагруженных колес и обнаружил:

• Результаты, полученные с помощью устройств слежения за колесами, достаточно хорошо коррелируют с фактическими полевыми характеристиками, если учитывать рабочую нагрузку и условия окружающей среды в этом месте.
• Устройства слежения за колесами могут разумно различать классы вязкости.
• Устройства слежения за колесами, если они правильно соотнесены с трафиком конкретного сайта и условиями окружающей среды, могут позволить агентству пользователя выбрать критерий «годен / не годен» или «годен / не годен».Способность устройств слежения за колесами адекватно прогнозировать величину колейности для конкретного покрытия в настоящее время не определена.
• Устройство, способное проводить тесты слежения за колесами как в воздухе, так и в погруженном состоянии, предложит агентству-пользователю наибольшие возможности для оценки своих материалов.

Другими словами, устройства слежения за колесами могут иметь колейность и другие измерения, но индивидуальный пользователь должен быть осторожен при создании лабораторных условий (например,g., нагрузка, количество проходов колеса, температура), которые обеспечивают последовательную и точную корреляцию с полевыми характеристиками.

Видео 1: Анализатор асфальтового покрытия — Устройство слежения за колесами

Усталостная долговечность

HMA важны, потому что одним из основных видов разрушения покрытия HMA является усталостное растрескивание, называемое усталостным растрескиванием. Следовательно, точное прогнозирование усталостных свойств HMA будет полезно для прогнозирования общего срока службы покрытия.

Испытание на изгиб

Одним из типичных способов оценки усталостных свойств HMA на месте является испытание на изгиб (см. Рисунки 12 и 13).Испытание на изгиб определяет усталостную долговечность небольшого образца балки из HMA (длина 380 мм, толщина 50 мм, ширина 63 мм) путем многократного изгиба при изгибе до разрушения (см. Рисунок 14). Образец балки распиливается либо из лабораторного, либо из уплотненного ТМС в полевых условиях. Результаты обычно наносятся на график, чтобы показать количество циклов до отказа в зависимости от приложенного напряжения или деформации.

Рисунок 14.Схема испытания на изгиб (щелкните изображение, чтобы анимировать)

Стандартный тест на усталость:

• AASHTO TP 8: Определение усталостной долговечности уплотненного горячего асфальта (HMA), подвергнутого многократному изгибу на изгиб

Прочность на разрыв

Прочность на растяжение HMA важна, потому что это хороший индикатор потенциала растрескивания. Высокая деформация растяжения при разрушении указывает на то, что конкретный HMA может выдерживать более высокие деформации перед разрушением, что означает, что он с большей вероятностью противостоит растрескиванию, чем HMA с низкой деформацией растяжения при разрушении.Кроме того, измерение прочности на разрыв до и после водоподготовки может дать некоторое представление о чувствительности к влаге. Если водостойкость при растяжении относительно высока по сравнению с прочностью на разрыв в сухом состоянии, то можно считать, что HMA имеет достаточную влагостойкость. Для измерения прочности на разрыв HMA обычно используются два теста:

• Испытание на непрямое растяжение
• Испытание на термическое растрескивание

Испытание на непрямое растяжение

При непрямом испытании на растяжение используется то же испытательное устройство, что и при испытании на повторную диаметральную нагрузку, и применяется постоянная скорость вертикальной деформации до разрушения. Он очень похож на испытание на растяжение при раскалывании, используемое для PCC.

Стандартное непрямое испытание на растяжение является частью следующего испытания:

• AASHTO TP 9: Определение ползучести и прочности горячего асфальта (HMA) с помощью устройства для испытания на непрямое растяжение

Испытание на термическое растрескивание

Испытание на термическое растрескивание определяет предел прочности на разрыв и температуру при разрушении образца HMA путем измерения растягивающей нагрузки в образце, который охлаждается с постоянной скоростью, но не допускает сжатия.Испытание прекращается, когда образец не выдерживает трещин.

Стандартный тест на термическое растрескивание:

• AASHTO TP 10: Метод определения предела прочности на растяжение ограниченного термическим напряжением образца

Испытания на жесткость

Испытания на жесткость используются для определения модуля упругости или упругости HMA. Хотя эти значения довольно хорошо определены для многих различных типов смесей, эти тесты по-прежнему используются для проверки значений, определения значений в ходе судебно-медицинской экспертизы или определения значений для новых смесей или при различных температурах.Для определения модуля упругости также можно использовать множество повторных нагрузочных испытаний.

Особо следует отметить, что температура оказывает сильное влияние на жесткость HMA. В таблице 1 показаны некоторые типичные значения модуля упругости HMA при различных температурах. На рисунке 15 показано, что модуль упругости HMA изменяется примерно в 100 раз при изменении температуры 56 ° C (100 ° F) для «типичных» смесей HMA с плотной фракцией. Это может повлиять на рабочие параметры HMA, такие как колейность и толкание. Это одна из причин, почему система сортировки вяжущего Superpave PG учитывает ожидаемые рабочие температуры при выборе асфальтового вяжущего.

Таблица 1: Типичные значения модуля упругости для материалов дорожного покрытия HMA

Материал	Модуль упругости (MR)
	МПа	фунтов на кв. Дюйм
HMA при 0 ° C (32 ° F)	14 000	2 000 000
HMA при 21 ° C (70 ° F)	3,500	500 000
HMA при 49 ° C (120 ° F)	150	20 000

Влаговосприимчивость

Для оценки чувствительности HMA к влаге использовались многочисленные тесты; однако ни один тест на сегодняшний день не получил широкого признания (Roberts et al., 1996 ^[2] ). Фактически, практически любой тест производительности, который можно провести на влажном или погруженном образце, можно использовать для оценки влияния влаги на HMA путем сравнения результатов теста влажного и сухого образца. Superpave рекомендует модифицированный тест Лоттмана как наиболее подходящий в настоящее время тест, поэтому этот тест будет описан ниже.

Модифицированный тест Лоттмана в основном сравнивает результаты непрямого испытания на растяжение сухого образца и образца, подвергшегося воздействию воды / замораживания / оттаивания. Образец воды подвергается вакуумному насыщению, необязательному циклу замораживания, затем замораживанию и циклу теплой воды перед испытанием на непрямую прочность на разрыв (AASHTO, 2000a, ^[5] ). Результаты испытаний представлены как коэффициент прочности на разрыв:

Обычно минимальный TSR равен 0.70 рекомендуется для этого метода, который следует применять к пробам , произведенным в полевых условиях, а не к пробам, полученным в лаборатории (Roberts et al., 1996). Для лабораторных образцов , изготовленных в соответствии с AASHTO TP 4 (Метод подготовки и определения плотности образцов горячего асфальта (HMA) с помощью вращательного уплотнителя Superpave), AASHTO MP 2 (Технические условия для расчета объемной смеси Superpave) указывает минимальный TSR 0,80.

В дополнение к модифицированному тесту Лоттмана, некоторые государственные учреждения используют Гамбургское устройство слежения за колесами (HWTD) для проверки чувствительности к влаге, поскольку тест можно проводить в теплой водяной бане.

Стандартный модифицированный тест Лоттмана:

• AASHTO T 283: Устойчивость уплотненной битумной смеси к повреждениям, вызванным влагой

Лаборатории по испытанию асфальта и услуги по проектированию дорожного покрытия

AET предоставляет комплексные услуги по испытанию асфальта, включая составление отчетов и проектирование асфальтового покрытия для строительства проезжей части или автостоянок. Мы используем нашу собственную лабораторию и опытную команду, специализирующуюся на этой основной специальности. Наша команда по проектированию асфальта работает с нашими специалистами в области охраны окружающей среды, геотехники, испытаний строительных материалов, петрографии и дорожных покрытий — со специалистами в области химии и испытаний цемента / бетона и неразрушающего контроля. Вы получите комплексный, продуманный подход к своему проекту.

Помимо базовых тестов для экстракции, градации и дизайнов смесей Гиратори и Маршалла, AET также предлагает знания и инструменты для проведения более сложных и точных испытаний, включая, помимо прочего:

• Дизайн смеси для холодной переработки на месте
• Дисковые компактные испытания на растяжение (DCT)
• Испытания с помощью дефлектора падающего груза (FWD)
• Дизайн вспененной асфальтовой смеси
• Радиолокационный анализатор грунта
• Испытание колеи на колесах в Гамбурге
• Низкий Температурное растрескивание (AASHTO T322 / ASTM 6931)
• Испытание модуля упругости / испытание динамического модуля (SPT)
• Испытание R-Value и CBR
• Испытание на полукруглый изгиб (SCB)
• Стабилизированная смесь для восстановления на полную глубину
• SuperPave Mix Design
• Испытание на предел прочности при растяжении (TSR)

AET помогает предоставлять подробные отчеты и консультации, повышая эффективность и сокращая затраты на проектирование и строительство дорог, железных дорог, мостов и взлетно-посадочных полос в аэропортах, а также обслуживая различные энергетические, промышленные, коммерческие и государственные рынки. .Мы балансируем между нашим акцентом на качестве и практическими потребностями клиента, чтобы сохранить его сроки и бюджеты.

Свяжитесь с нами для получения полного спектра услуг по тестированию и помощи при проектировании или для оперативного наблюдения на месте и устранения неполадок в существующих проектах.

ASTM International
Департамент транспорта сертифицирован (Миннесота, Северная Дакота, SD, Висконсин)
Миннесотская ассоциация технологов по укладке асфальта
Миннесотская ассоциация асфальтоукладчиков

Проверка и проверка асфальта | Элемент

Новые технологии, повышенная ответственность за строительство и пересмотренные строительные стандарты сделали тестирование и инспекцию качественного асфальта неотъемлемой частью успешного завершения сегодняшних строительных проектов.

Element Materials Technology решает эту проблему, предлагая полный комплекс услуг по проектированию и испытаниям асфальта, выполняемый высококвалифицированными инженерами по испытанию асфальта и подкрепленный документацией, необходимой для обеспечения качественного производства и монтажа асфальта.

Возможности тестирования асфальта и битума

Группа услуг по тестированию асфальта Element оценивает асфальтовые вяжущие, асфальтовые смеси и другие производные асфальта, предназначенные для использования в строительной отрасли.Эта группа поддерживает высокий уровень квалификации благодаря техническому опыту, сертификации и аккредитации лабораторий (A2LA и AASHTO).

• Асфальтовые вяжущие (масла): Мы проводим широкий спектр физических испытаний в рамках оценки третьей стороной, контроля качества / контроля качества или спецификации материалов. Эти тесты включают в себя такие вещи, как точки размягчения, тесты вязкости и другие физические тесты.
• Оценка эксплуатационных качеств: Element полностью аккредитована AASHTO для проверки и определения эксплуатационных характеристик асфальтового вяжущего.
• Асфальтовые эмульсии и асфальтовые эмульсии: Мы регулярно тестируем асфальтовые эмульсии и асфальтовые эмульсии для проверки их соответствия спецификациям.
• Горячий асфальт: Инженеры Element проектируют и оценивают горячий асфальт с использованием процедур Superpave, Marshall (P-401) и Texas Gyratory (TxDOT).
• Агрегатные испытания: Поскольку большинство дорожных покрытий на 95% состоит из заполнителей, Element проводит испытания этих материалов. В дополнение к стандартным тестам мы специализируемся на таких труднодоступных процедурах, как польские ценности, прочность и тест на истирание в Лос-Анджелесе.
• Асфальтовые полевые услуги: Мы предоставляем персонал и оборудование для оценки производства и укладки асфальтового покрытия. Это может быть мобильная лаборатория, или мы можем просто предоставить персонал для проверки и оказания помощи в размещении. Эта услуга играет важную роль в процессе контроля качества.

Оборудование для испытаний асфальта — Gilson Co.

Gilson соответствует стандартам испытаний ASTM и AASHTO для расчета смесей Marshall и Superpave, вяжущего и качества дорожного покрытия.

Асфальтобетон, или просто асфальт, является наиболее широко используемым строительным материалом для мощения дорог. Требования к проезжей части из-за увеличения интенсивности движения и осевых нагрузок высоки и постоянно растут. Современное асфальтовое покрытие должно выдерживать колейность, перепады температур, циклы высоких нагрузок, гидравлическое давление воды и многое другое. Испытания на содержание воздушных пустот, плотность, прочность на сдвиг, жесткость и сопротивление усталости подтверждают, что материалы для дорожного покрытия подходят для этой задачи.

Подробнее …

Асфальтовые смеси разработаны с учетом особых требований по сопротивлению нагрузкам и условиям окружающей среды, обеспечивая оптимальные характеристики и долговечность дорожного покрытия.Приемлемый дизайн смеси устанавливает объемы материала, которые используются при производстве количества асфальта, необходимого для работ по укладке дорожного покрытия.

Пробные смеси асфальтового вяжущего с известными пропорциями мелких и крупных заполнителей оцениваются с использованием оборудования для испытаний асфальта для определения качества различных смесей.

Соблюдаются методы обеспечения и контроля качества, поэтому во время строительства размещается единообразный продукт. Постоянные лабораторные и полевые испытания гарантируют, что производство и характеристики асфальтового материала соответствуют ожиданиям.

• Оборудование для проектирования асфальтобетонных смесей соответствует требованиям ASTM и AASHTO по отбору проб, смешиванию, уплотнению и испытанию на прочность. Дизайн смеси начинается с выбора и дозирования заполнителей, асфальтобитума и добавок. Методы расчета

  Marshall, Superpave или удельного веса используются для создания смесей, подходящих для нагрузок на дорожное покрытие и условий окружающей среды. Смеси, разработанные в лаборатории, проверяются на долговечность, способность избегать растрескивания и образования колеи, температурные характеристики и другие свойства. Тест Райса используется для измерения удельного веса асфальта.

  Gilson Quartermaster Asphalt Sample Divider производит точные репрезентативные образцы для испытаний. Нагрузочные рамы Marshall и гирационные катки Superpave проверяют свойства асфальта на прочность, текучесть и уплотнение. Гамбургские трекеры с нагруженными колесами предсказывают устойчивость к колейности из-за высоких нагрузок на ось. Печи для определения содержания асфальта и экстракторы измеряют содержание битумного вяжущего в смесях.

• Тестирование битумного вяжущего определяет свойства вяжущего, которые влияют на характеристики горячей асфальтовой смеси.Тестирование связующего определяет вязкость, эффекты старения, пластичность, сопротивление проникновению и температуру размягчения.

  Печи для прокатки тонких пленок, сосуды для старения под давлением и печи для вакуумной дегазации определяют эффекты краткосрочного и длительного старения. Вискозиметры, ротационные вискозиметры и реометры динамического сдвига измеряют вязкость связующего. Тестеры пластичности, пенетрометры и реометры изгиба балки оценивают прочность на сдвиг, пластичность и текучесть образцов связующего. Испытания кольцом и шариком устанавливают точку размягчения связующего.

• Тестирование качества дорожного покрытия гарантирует, что асфальт в дорожном покрытии имеет те же свойства, что и утвержденный лабораторный состав смеси. Эти испытания проводятся в полевых условиях во время строительства или после установки тротуарного покрытия.

  Тепловизионные системы FLIR® отслеживают температурные профили во время укладки, чтобы гарантировать, что температуры подходят для уплотнения. Машины для колонкового бурения и алмазные коронки отбирают асфальт на месте для определения плотности, толщины и других свойств. Асфальтовые пермеаметры характеризуют движение воды по дорожному покрытию.Балочные устройства Бенкельмана предоставляют данные об прогибе и плотности готовой поверхности дорожного покрытия.

26 — Лабораторные испытания асфальтовой смеси — Модификации битума и его применения (дороги, кровля,…)

[МУЗЫКА] Уважаемый участник, привет. Рад снова встретиться с вами на этой новой технической сессии. Я из IFSTAR, уже представил видео по обработке поверхностей. В этом видео я представлю самый распространенный тест, применяемый к асфальтовой смеси и выполненный в лаборатории.В этом видео представлены основные лабораторные испытания состава горячего асфальта. Этот тест допускает изменение различного поведения в стандартных условиях с контурами в зависимости от напряжений грунта, позволяя либо оптимизировать состав во время исследования состава, либо проверять и оценивать часто [НЕВНЯТНО] до ухудшения. Представленные тесты являются европейскими тестами, в частности теми, которые используются во Франции. В США методы сопоставимы, но тесты несколько отличаются, особенно для поведения, связанного с термостатическим воздействием.Французский метод приготовления асфальтобетонных смесей в лаборатории разрабатывался более 30 лет, чтобы соответствовать методу проектирования дорожной болезни и подтверждать свойства на рабочих площадках. Этот тест позволил охарактеризовать поведение, измерить механические характеристики и аберрацию сопротивлений нагрузкам на дорожное покрытие. Существуют как имитационные испытания, такие как сопротивление смыванию водой и сопротивление гниению под действием потока асфальтобетонных смесей, так и более фундаментальные испытания.Для измерения внутренних свойств, таких как комплексное [НЕВНЯТИЕ] или [НЕИЗБЕЖНО] сопротивление асфальтовых смесей. Прежде чем изучать поведение материала на месте, необходимо убедиться, что его можно правильно применить на рабочем месте. Испытание гирационного уплотнителя сочетает в себе вертикальное сжатие домкратом одинарного действия и вращение с углом наклона 1 градус во Франции и 1,25 градуса в США. Ось цилиндра заданного размера при заводской температуре смеси. Эти эффекты имитируют необходимость сдвига зерен асфальтобетонных смесей во время уплотнения.Есть соответствие с процентом недействительной верификации на рабочем месте. Процент пустот на рабочей площадке равный процент пустот теоретического уплотнителя для вертикального уплотнения для числа оборотов, равного болезненности, выраженного в миллиметрах. Например, человек делает 40-миллиметровую пустоту на другом рабочем месте, содержание пустоты близко к таковому в лаборатории после 40 оборотов. Оценивается пригодность для уплотнения. Состав корректируется, чтобы привести его в соответствие со стандартом продукта.Это центральный тест исследований состава асфальтобетонной смеси, поведение которого проверяется. Чувствительность к очистке водой включает сравнение сопротивлений сжатию партии деталей, обычно от пяти до шести, погруженных и пропитанных водой при заданной температуре, обычно 18 градусов, но также и 14 градусах. ВНИМАНИЕ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! При хранении кусочков фодитамина в воздухе продолжительность обычно семь дней, но также и четыре дня. Чем выше коэффициент, тем лучше сопротивление зачистке.Соотношение 80% часто считается хорошим результатом. Образцы для испытаний изготавливаются в лаборатории путем двойного статического уплотнения с размерами, адаптированными к максимальному размеру. Их также можно вызвать на место работы. Устойчивость к записи ящиком. И есть общая нагрузка и при самой высокой температуре это имитируется вашим хорошо написанным тестом. В котором участвовали мониторинг деформации производимого прохождением колеса на блюде хранится на пресс-форме [неразборчиво] измерение.И в зависимости от болезни слой пять или десять сантиметров. Температура в пластине поддерживается постоянной на уровне 60 градусов плюс-минус 2 градуса. Колея при измерении количества шагов 3000, 10 000 и 30 000 циклов в соответствии со спецификацией. Деформация выражена в колее. Мера деформации сравнивается с толщиной плиты и обычно составляет пороговое значение 7,5 и 20, чтобы найти европейские спецификации классов характеристик асфальтобетона. Вязкоупругое поведение асфальтовой смеси определяется природой асфальта.Жесткость [НЕИЗБЕЖНО] зависит от температуры и скорости загрузки. Эти два параметра необходимо контролировать, чтобы измерить сложность [НЕИЗБЕЖНО] асфальтовой смеси. В его состав входят эластичный горшок и вязкий горшок. Это несоответствие, называемое фазовым углом, между механическим напряжением и сопротивлением деформации асфальтовой смеси. Напоминаем, что это понятие было представлено вам во время панегирика, названного характеристическим тестом асфальта в предыдущем видео. Испытания модели проводятся в области небольшой деформации.50 микроинформаций, чтобы избежать усталости изображения. Испытательные образцы трапециевидной формы и стандартных размеров подвергаются испытанию на двухточечный изгиб, закладывая их в основание и подвергая синусоидальному изгибу вверху с различной частотой от 1 до 30. И температура генерируется при минус десяти и 40 градусах. Могут применяться и другие типы механических напряжений, такие как трех- или четырехточечный изгиб стержней, тяговое усилие сжатия или сдвиг цилиндров. Таким образом, результаты модуля могут быть выражены в различных формах. Расчетный модуль упругости дорожного покрытия, например, составляет 15 градусов и десять герц. Основные кривые, черные кривые, плоскость Коула-Коула. Усталостное сопротивление характеризует повреждение при большой деформации, вызванной механическими разрушающими трещинами в материалах. Чем больше напряжение, тем меньше сопротивление времени. Имитирует изгиб при каждом проходе оси. Принцип испытания такой же, как и при испытании модуля упругости. Двухточечный изгиб трапециевидного испытательного образца, но для одной единственной температуры, десяти градусов, и одной единственной частоты, 25 герц, в соответствии с тремя высокими метками информации, примерно от 80 до 140 и с шестью повторениями на уровень.Линия усталости определяется двойной линейной регрессией и вычисляется критерий усталостного размера эпсилон-6. Это деформация, приводящая к поломке за миллион циклов. [НЕРАЗБОРЧИВО] или [НЕВНЯТНО] поведение, которое увеличивает продолжительность ходьбы на курсах для [НЕВНЯТНО] уровня стрессов или уменьшает болезнь на эквивалентную продолжительность. Обратите внимание на [НЕВНЯТНО] ваше испытание, например, на устойчивость к термическим трещинам с помощью [НЕВНЯТНО] испытание на усадку или испытание на [НЕВНЯТНО] ограничивающую прочность, которое может быть проведено в рамках, указанных в стойках рецептуры.Обе асфальтовые смеси стандартизированы для этих различных испытаний. Исследование состава включает в себя проведение этих различных тестов в лаборатории для подтверждения состава асфальтовой смеси. Чистая доля и отсыпка составляющих его агрегатов и счетчик асфальта. Большое спасибо за внимание и до встречи в следующем разделе.

Обзор испытательного центра | FHWA

Обзор
Последние достижения и вклад
Лабораторное оборудование
Нагрузочные характеристики ALF
План участка
Испытательное оборудование
Публикации

Обзор

Лабораторное назначение В Центре испытаний дорожного покрытия (PTF) используются быстрые испытания дорожного покрытия полномасштабных конструкций для оценки долговечности как новых, так и существующих материалов дорожного покрытия. Недавние испытания способствовали разработке и проверке новых спецификаций, конструкций и процедур испытаний для жестких и гибких дорожных покрытий. Прошлые и потенциальные будущие применения включают оценку влияния различных конфигураций шин или нагрузок на характеристики покрытия.

Описание лаборатории

Средство имитирует движение грузовиков с контролируемой температурой загрузки и дорожного покрытия. Всего за несколько месяцев погрузочные машины предприятия могут применять нагрузки на колеса, сопоставимые с многолетней эксплуатацией, и собирать соответствующие данные о повреждении дорожного покрытия и эксплуатационных характеристиках.Две машины позволяют одновременно испытывать две полосы движения при одинаковой температуре и влажности окружающей среды или при одинаковом возрасте покрытия.

Возможности лаборатории

Основная задача PTF Lab — полномасштабные испытания конструкций дорожного покрытия. Всего имеется 12 дорожек для тестирования. Каждая полномасштабная испытательная полоса имеет размер 50 на 4 метра (165 на 13 футов) и может быть дополнительно разделена на 4 субплощадки, в общей сложности 48 испытательных площадок на территории объекта.

Для испытания материалов имеется дополнительная испытательная яма с тремя ячейками.Испытательная яма содержит реактивную раму для испытания нагрузочной плиты. Все клетки закрыты; это позволяет контролировать уровень грунтовых вод с дополнительной гибкостью при испытании несвязанных материалов для конструкций дорожного покрытия и других геотехнических приложений.

Лабораторные услуги

Услуги направлены на исследования и исследования в Исследовательском центре шоссе Тернер-Фэрбанк (TFHRC) или в сотрудничестве с другими правительственными лабораториями, агентствами, исследовательскими учреждениями или ассоциациями с целью углубления знаний в области проектирования дорожных покрытий и эксплуатационные качества дорожных материалов и конструкций.

---

Последние достижения и вклад

Текущие полномасштабные проекты

УСТОЙЧИВОСТЬ: Восстановленное асфальтовое покрытие

Расширенное использование переработанного асфальта в инфраструктуре гибких дорожных покрытий: разработка и внедрение системы надлежащего использования асфальта и оценка его использования Смеси

Цель : Ключевая цель проекта состоит в количественной оценке стойкости к растрескиванию смесей из переработанного асфальта (RAP) с учетом использования низкотемпературного производства с теплой асфальтовой смесью (WMA) и рекомендации любых ограничений для комбинирования две технологии.

Подход : Постройте и загрузите 10 испытательных покрытий с различным количеством RAP, различными технологиями WMA и различными температурами производства в Центре испытаний покрытий. Относительное ранжирование усталостного растрескивания, а также вспомогательная лабораторная характеристика будут определять и давать рекомендации.

Статус : Одиннадцать участков были построены с использованием десяти различных смесей. Успешно протестированы восемь сайтов. Два объекта еще предстоит завершить весной 2017 года.

Описание
Текущий полномасштабный эксперимент был проведен FHWA в 2013 году. Он содержит 10 различных тестовых дорожек с различным содержанием переработанного материала. Целью является оценка характеристик усталостного растрескивания устойчивых асфальтовых материалов и конструкций смесей, чтобы установить реалистичные границы для смесей с высоким содержанием RAP и регенерированной битумной черепицы (RAS) с использованием технологий WMA, основанных на процентном замещении вяжущего и изменениях его содержания. Все полосы состоят из 100 мм (4 дюймов) асфальтобетона (различных смесей) и более 560 мм (22 дюймов) несвязанного основания из заполнителя поверх существующего земляного полотна.Линия геотекстиля отделяет основание от земляного полотна. База одинакова по всей площади испытательной площадки с твердым покрытием. Единственная переменная в текущем эксперименте — это асфальтобетонная смесь.

Экспериментальный план смеси, представленный в таблице 1, включает два вяжущих из первичного асфальта (PG 64-22 и PG 58-28), четыре уровня соотношения переработанного вяжущего (RBR) (0, 20 и 40 процентов от RAP и 20 процентов. из РАН) и две производственные температуры (300–320 ° F для горячего асфальта (HMA) и 240–270 ° F для WMA).Двумя технологиями WMA были вспенивание водой и добавка химического связующего. Связующее PG64-22 является классом производительности по умолчанию (PG) для среднеатлантического местоположения проекта, а первичное связующее PG58-28 было выбрано для компенсации добавления RAS и высокого RAP. Слой асфальта для каждой полосы ALF был построен двумя лифтами, номинальная толщина которых составляла 2 дюйма, и за уплотнением следили с помощью датчика ядерной плотности.

901 64–22

Таблица 1. План эксперимента.

ALF Lane	Процент RBR		Virgin Binder PG	Производственная Температура (° F)	WMA Процесс
	RAP	RAS				7 1
7
64–22	300–320	—
2	40	—	58–28	240–270	Вода
— 20110	300–320	—
4	20	—	64–22	240–270	Химическая промышленность
5	40 901 22	300–320	—
6	20	—	64–22	300–320	—
7	—	7 58–28	300–320	—
8	40	—	58–28	300–320	—
9	— 901 –22	240–270	Вода
11	40	—	58–28	240–270	Химические вещества

Перед укладкой асфальта в дорожных покрытиях AL Агрегатная основа (GAB) должна была быть восстановлена ​​после того, как слой асфальта в предыдущем эксперименте был размолот и удален. Примерно верхние 8 дюймов GAB были очищены автогрейдером, при необходимости добавлены воды для достижения оптимального содержания влаги и уплотнены с помощью вибрационного катка с гладким барабаном. Уплотнение контролировали с помощью измерителя ядерной плотности, испытанного по крайней мере в шести различных местах на каждой полосе ALF, чтобы соответствовать или превышать 95 процентов модифицированной сухой плотности по Проктору. Основываясь на исторической рытье траншей, земляное полотно предположительно не было нарушено прошлыми экспериментами и, следовательно, не восстановлено.

МАТЕРИАЛЫ: Плотность асфальтобетона и несвязанный материал Геосинтетическое армирование

Исследование уплотнения асфальтобетона и его влияния на характеристики дорожного покрытия, построенного с геосинтетическим армированием и без него

Неотъемлемая характеристика конструкции : строительства тротуаров. Уплотнение асфальтобетонных (АБ) смесей является важным компонентом в процессе достижения оптимальных характеристик. Цель этого исследования — изучить различные уровни уплотнения переменного тока и то, как оно влияет на характеристики дорожного покрытия. Полевые эксперименты по растрескиванию и колейности будут проводиться на трех дорожках, построенных на трех разных уровнях плотности переменного тока. Кроме того, половина проезжей части будет застроена с геосинтетическим армированием основания. Эта дополнительная переменная даст представление о характеристиках дорожного покрытия, когда несвязанный базовый слой подвергается геосинтетическому армированию.

Подход : построить три полосы с одной смесью переменного тока трех разных плотностей.Одна половина каждой дорожки будет иметь геосинтетическую мембрану, установленную в средней точке базового слоя. Другой половинки не будет. Каждая полоса будет загружена на установке ускоренной погрузки (ALF). Растрескивание и колейность будут контролироваться в двух отдельных испытаниях на нагрузку с контролируемой температурой.

Статус : Строительство завершено в начале осени 2016 года. Загрузка начнется весной 2017 года.

Описание
Текущий полномасштабный эксперимент был построен FHWA в 2016 году.Он содержит четыре разных испытательных полосы с одинаковой структурой дорожного покрытия и материалами, варьирующими только степень уплотнения слоя асфальтобетона. Цель состоит в том, чтобы оценить влияние различных уровней уплотнения, полученных во время строительства (плотность поля), на характеристики колейности и растрескивания. Все полосы состоят из 100 мм (4 дюймов) асфальтобетона (одна и та же смесь) и более 560 мм (22 дюймов) несвязанного основания из заполнителя поверх существующего земляного полотна. Усиление геосинтетического основания было установлено в 150 мм (6 дюймов) от верха основного слоя внутри измельченного основания из заполнителя.План эксперимента включает две независимые переменные: плотность поля асфальтобетонного слоя и наличие или отсутствие геосинтетического армирования.

Перед укладкой асфальта на испытательных полосах ALF необходимо было восстановить основу из гранулированного заполнителя (GAB) после того, как слой асфальта в предыдущем эксперименте был размолот и удален. Приблизительно были удалены верхние 12 дюймов GAB. Оставшийся материал измельчали ​​с помощью автогрейдера, при необходимости добавляли воду для достижения оптимального содержания влаги и уплотняли с помощью гладкого барабанного вибрационного катка.Было уложено и уплотнено шесть дюймов новой основы из измельченного заполнителя. Армирование геосинтетического основания установлено на половине площади каждой полосы. Базовый слой был завершен укладкой и уплотнением нового измельченного заполнителя на последних 6 дюймах. Уплотнение контролировали с помощью измерителя ядерной плотности, испытанного по крайней мере в шести различных местах на каждой полосе ALF, чтобы соответствовать или превышать 95 процентов модифицированной сухой плотности по Проктору. Наконец, асфальтобетон был уложен и утрамбован до разной плотности.

---

Лабораторное оборудование:

• Двенадцать полос для полномасштабных испытаний дорожного покрытия.
• Две машины ускоренной загрузки (ALF).
• Дефлектометр падающего груза (FWD).
• Портативный сейсмический анализатор покрытия (PSPA), используемый для неразрушающего контроля покрытия.
• Легкий дефлектометр (LWD)
• Полуавтоматический лазерный прибор для измерения профиля поверхности для измерения поперечного и продольного профилей поверхности дорожного покрытия.
• Пенетрометр с динамическим конусом.
• Инструменты, датчики и оборудование, которое:
  • Измеряет реакцию покрытия, связанную с нагрузкой (напряжение, деформация и деформацию), а также влияние окружающей среды (температура и влажность).
  • Включает современную многоканальную систему сбора данных для сбора данных срабатывания приборов и температуры покрытия.
  • Может записывать данные о температуре в реальном времени для нагрузки с контролируемой температурой.
• Система измерения деформации слоя для контроля вертикальной деформации сжатия и колейности в каждом слое дорожного покрытия.
• Компьютерные рабочие станции и программное обеспечение для выполнения расширенного анализа дорожного покрытия и моделирования материалов, а также механического проектирования.
• Реляционные базы данных, разработанные для предоставления клиентам разнообразных данных из экспериментов по тестированию дорожного покрытия, особенно данных о характеристиках и характеристиках дорожного покрытия.

---

ALF Погрузочные характеристики

ALF — это передвижное линейное полномасштабное устройство ускоренной загрузки, которое прикладывает нагрузку от колеса качения на испытательную длину 13,7 м (45 футов) любого испытательного покрытия.На рис. 1 показаны две машины ALF в PTF Федерального управления шоссейных дорог (FHWA). Первая ALF была доставлена ​​в ПТФ в 1986 году, а вторая была приобретена в 1993 году.

Рис. 1. Две машины ALF компании FHWA загружают тротуары на площадке ПТФ.

ALF моделируют движение в условиях контролируемой нагрузки и температуры дорожного покрытия. Инфракрасная система обогрева и термопары в тротуарах обеспечивают необходимую температуру покрытия. Рама ALF имеет длину 29 метров (95 футов) и ширину полосы движения (3.6 м или 12 футов). Каждая машина способна выполнять в среднем 35 000 проходов колес в неделю при нагрузке на полуось от 33 кН (7 500 фунтов силы) до 84 кН (19 000 фунтов силы). Электродвигатель обеспечивает однонаправленную загрузку с постоянной программируемой скоростью до 18 км / ч (11 миль / ч).

Лучистые обогреватели используются для поддержания контроля температуры окружающей среды; Такие высокие температуры, как 74 ° C (165 ° F), могут быть созданы для ускорения образования колей на асфальте осенью, весной и зимой.

В настоящее время обе машины оснащены супер-синглами (425 / 65R22.5 широкая база) покрышки. Предыдущие исследования показали, что широкая базовая шина типа 425 вызывает больше повреждений, чем обычные сдвоенные шины. Это позволяет сэкономить время при ускоренной загрузке. Кроме того, простота использования одного колеса дает некоторые преимущества при механистическом анализе дорожного покрытия. Типичный след шины показан на рисунке 2 для нагрузки на колесо 71 кН (16 000 фунтов силы) и давления в шине 827 кПа (120 фунтов силы / дюйм2). Боковое смещение колеса в поперечном положении ALF программируется. Доступны три таблицы стандартных отклонений: нулевой дрейф, 50 мм (1.74 дюйма) и 133 мм (5,25 дюйма) стандартное отклонение. Рисунок 3 иллюстрирует загрузочную тележку с точки зрения тротуара.

Рис. 2. Схема отпечатка шины 425. Масштабированный контур шести протекторов
шины, отпечатанных в виде вертикальных полос с наложенными сверху кругами, иллюстрирующий относительный размер
рассчитанной равномерно нагруженной круглой области
и эффективный размер кругового контакта на основе площади отпечатка.

Рис. 3. Погрузочная тележка ALF с точки зрения тротуара.

---

План участка

Площадки для испытаний дорожного покрытия и приборы

На предприятии имеется 12 полос для испытаний дорожного покрытия, каждая шириной 4 м (13 футов). Площадь мощеного покрытия составляет 48 на 50 м (156 на 165 футов). Каждая полоса содержит четыре зоны тестирования, обозначенные как площадки, показанные синим цветом на рисунке 4. Каждая площадка имеет эффективную зону загрузки 13,7 на 1 м (45 футов на 40 дюймов).

Рисунок 4. Общий вид участков испытаний дорожного покрытия.

Эффективная зона загрузки включает отклонение шины (если используется в эксперименте) и исключает переходную зону, используемую для опускания и подъема шины.Эффективная зона нагружения — это также зона, в которой растрескивание и все эксплуатационные характеристики принимаются во время фазы нагружения эксперимента. В каждой полосе есть три участка, предназначенные для отбора проб материалов для лабораторных исследований. Подробный вид одной типичной полосы движения представлен на рисунке 5.

Рисунок 5. Типовая схема расположения полосы движения.

Данные о характеристиках дорожного покрытия обычно собираются при целевом количестве проходов нагрузки, определенном планом эксперимента. Обычно они включают в себя поперечный профиль, растрескивание и колейность в качестве измерений повреждений.Кроме того, для оценки жесткости на месте выполняется структурный неразрушающий контроль с использованием LWD и PSPA.

Все измерения записываются в базу данных. Растрескивание регистрируется вручную путем составления карты трещин. Эти карты позже оцифровываются для анализа и документирования. Колейность измеряется с помощью лазерного профилографа (только полная колея), а также с помощью штанги и рычага. Алюминиевые обзорные плиты устанавливаются на верхнюю часть агрегатного основания при строительстве.Перед испытанием к алюминиевым пластинам прикрепляют эталонные стержни, чтобы измерить остаточную деформацию наверху основания во время нагрузки ALF. На рисунке 6 показана эта система измерения деформации слоя. Возвышение верхней части каждого опорного стержня будет записано с шатуном и уровнем. Многослойные дефлектометры (MDD) также могут быть установлены для измерения многослойной деформации. Термопары обычно устанавливают сразу за пределами эффективной зоны тестирования. Они обеспечивают показания температуры, которые запускают контроллеры нагревателей, чтобы поддерживать температуру поверхностного слоя (обычно средней толщины) на постоянном заданном значении.Это особенно важно при испытании асфальтобетона. На рисунке 7 показана типичная схема для измерения производительности.

Рис. 6. Узел измерения деформации слоя.

Рис. 7. Расположение обзорной пластины и термопары для типичного испытательного полигона (без учета масштаба).

В дополнение к измерениям трещин и деформаций / смещений, могут быть установлены встроенные датчики для мониторинга развития деформаций и напряжений в конструкции дорожного покрытия.Эти устройства могут быть установлены в любом месте конструкции и подключены к системе сбора данных для периодического мониторинга.

---

Испытательное оборудование

Дефлектометр падающего груза

Дефлектометр падающего груза (FWD) способен генерировать переходную импульсную нагрузку длительностью 25–30 миллисекунд при любом желаемом (пиковом) уровне нагрузки от 680 и 12 250 кгс (1500 и 27000 фунтов). На рисунке 8 показана система FWD во время тестирования на ALF.Отклонения, вызванные динамической нагрузкой, определяются с использованием данных геофона, которые измеряют скорость импульса нагрузки при его прохождении через слоистую среду. Сигнал скорости интегрируется для определения прогибов, возникающих во время нагрузки в различных местах. Эти прогибы используются в сочетании с приложенной нагрузкой для расчета жесткости слоистой конструкции на месте. Этот процесс называется обратным расчетом.

Рис. 8. Испытательная система FWD, работающая поверх восстановленной агрегатной базы ALF.

Рис. 9. Крупный план нагружающей пластины испытательной системы FWD.

Рис. 10. Крупный план наземных геофонов на испытательной системе FWD.

Портативный сейсмический анализатор покрытия (PSPA)

PSPA использует методы распространения волн для измерения основных свойств материалов. Волны, вызванные вибрациями, измеряются датчиками и используются для определения модуля верхнего слоя. PSPA также может использоваться для определения толщины верхнего слоя при определенных условиях и дефектов, таких как пустоты, трещины и зоны разрушения, с помощью эхосигнала от удара.PSPA работает с портативным компьютером, подключенным кабелем к переносному блоку преобразователя. В сенсорном блоке установлены два акселерометра и источник высокой частоты, как показано на рисунке 11. Сбор и предварительная обработка данных в одной точке занимает менее 15 секунд. Определение характеристик материалов с помощью PSPA может проводиться на связанных слоях дорожного покрытия (например, асфальте и бетоне) и материалах почвенного типа (например, заполнителях).

Рис. 11. Портативный сейсмический анализатор покрытия.

Легкий дефлектометр (LWD)

Легкий дефлектометр (LWD) — это портативная версия FWD. LWD можно использовать для испытания тонких асфальтовых покрытий, переработанных материалов, связанных вспененным битумом, а также для непосредственного испытания несвязанного основания и земляного полотна. Выходные данные LWD можно использовать для расчета прочности нескольких слоев дорожного покрытия и выполнения тестов контроля качества / обеспечения качества (QC / QA) качества уплотнения.

Рисунок 12.Легкий дефлектометр.

Динамический конический пенетрометр (DCP)

Динамический конический пенетрометр (DCP) — это прибор, который можно использовать для быстрого измерения прочности на месте существующих гибких покрытий, построенных из несвязанных материалов. Измерения можно проводить на глубине 800 мм (31,5 дюйма) или до максимальной глубины 1500 мм (59 дюймов), добавив удлинительный стержень. Более того, если слои дорожного покрытия имеют разную прочность, границы между ними могут быть идентифицированы, а толщина каждого слоя определена с помощью аналитической или ручной интерпретации данных.В DCP используется 8-килограммовый молот, падающий на высоту 575 мм (22,6 дюйма), который вбивает 20-миллиметровый (3/4 дюйма) стержень с конусом 60 градусов в слой дорожного покрытия. На рисунке 13 показан DCP и его основные части.

Рис. 13. Конусный динамический пенетрометр.

Лазерный прибор для профилирования поверхности

Лазерный прибор для профилирования поверхности используется для измерения поперечного профиля поверхности. Лазерное устройство установлено на тележке, которая перемещается поверх системы отсчета, как показано на рисунке 14.Это облегчает вычисление расстояния от системы отсчета до верхней части поверхности дорожного покрытия. Измерения проводятся в полуавтоматическом режиме; тележка тянется вручную, и расстояния регистрируются автоматически. Поперечный профиль указывает на деформацию поверхности, используемую для отслеживания остаточной деформации, как показано на рисунке 15. Это устройство также может использоваться для измерения продольного профиля для определения общей шероховатости испытанного покрытия.

Рисунок 14.Лазерный профиль поверхности и крупные планы.

Рис. 15. Пример поперечного профиля поверхности после 100 000 проходов нагрузки.

Метеостанция Аппарат

В лаборатории PTF есть местная метеостанция. Это небольшое устройство, как показано на рисунке 16. Станция работает от солнечной энергии и способна измерять несколько данных, связанных с погодой.

Рисунок 16. Блок метеостанции ПТФ.

Контрольно-измерительные приборы

Для измерения реакции дорожного покрытия, связанной с нагрузкой (напряжение, деформация и деформация), доступны различные инструменты и датчики.Датчики и термопары измеряют условия окружающей среды (температуру и влажность), в том числе многоканальную систему сбора данных для сбора данных о реакции приборов на дорожном покрытии, электронного контроля температуры и сбора данных для отображения и регистрации температуры дорожного покрытия в различных местах в режиме реального времени.

Вычислительная поддержка

На предприятии есть несколько компьютерных рабочих станций и программ для выполнения расширенного анализа дорожного покрытия и моделирования материалов, а также механического проектирования и реляционных баз данных, разработанных для предоставления клиентам разнообразных данных, полученных в результате экспериментов по испытаниям дорожного покрытия, особенно данные о характеристиках и характеристиках дорожного покрытия.

---

Публикации

1. Ли, X., и Гибсон, Н. (2016). Сравнение лабораторных характеристик усталости с полномасштабным растрескиванием дорожного покрытия для вторичного и теплого асфальта. Отчет об исследованиях в области транспорта: журнал Совета по исследованиям в области транспорта , Vol. 2576. С. 100–108.
2. Мбарки Р., Кутай М. Э., Гибсон Н. и Аббас А. Р. (2012). Сравнение усталостных характеристик горизонтальных стержней из асфальтового покрытия разной глубины и лабораторных образцов. Дорожные материалы и конструкция дорожных покрытий 13 , № 3, стр. 422–432.
3. Ли, X., Гибсон, Н., Ци, X., Кларк, Т., и МакГи, К. (2012). Лабораторная и полномасштабная оценка перекрытия Superpave с номинальным максимальным размером заполнителя 4,75 мм. Отчет об исследованиях в области транспорта: журнал Совета по исследованиям в области транспорта , Vol. 2293. С. 29–38.
4. Гибсон, Н., Ци, X., Шеной, А., Аль-Хатиб, Г., Кутай, М., Андриеску, А., Стюарт, К., Ючефф, Дж. И Харман, Т. (2011 г. ). Полномасштабные ускоренные испытания производительности для суперположения и структурной валидации: исследование объединенного фонда транспортных средств TPF-5 (019) и SPR-2 (174) Испытания ускоренных дорожных покрытий для асфальтовых покрытий, модифицированных резиновой крошкой. Федеральное управление шоссейных дорог , отчет № FHWA-HRT-11-045, Маклин, Вирджиния.
5. Кутай М.Е., Гибсон Н.Х., Ючефф Дж. (2008). Анализ на усталость на основе обычных и вязкоупругих сплошных повреждений (VECD) асфальтовых покрытий, модифицированных полимерами. Журнал Ассоциации технологов асфальтобетонных покрытий (AAPT) , Vol. 77. С. 395–434.
6. Ким, Ю. Р., Гуддати, М. Н., Андервуд, Б. С., Юн, Т. Ю., Субраманиан, В., и Савадатти, С. (2009). Разработка модели многоосного вязкоупругопластического сплошного разрушения асфальтобетонных смесей. Федеральное управление шоссейных дорог . Отчет № FHWA-HRT-08-073, Маклин, Вирджиния.
7. Аль-Хатиб, Г., Н. Гибсон и Х. Ки (2007). Механистический анализ тротуаров устройства ускоренной погрузки FHWA: Первичная реакция. Отчет об исследованиях в области транспорта: журнал Совета по исследованиям в области транспорта , Vol. 1990, с. 150–161.
8. Ци, X., Митчелл, Т., Гибсон, Н., и Харман, Т. (2006). Отклики от дорожного покрытия в результате полномасштабных ускоренных испытаний производительности для суперпроцесса и структурной проверки. Механика и характеристики дорожного покрытия , стр. 75–86.
9. Стюарт, К. Д., Могавер, В. С., и Ромеро, П. (2002). Валидация параметра усталостного растрескивания битумного вяжущего с суперположением с использованием устройства ускоренной погрузки. Федеральное управление шоссейных дорог . Отчет № FHWA-RD-01-093, Маклин, Вирджиния.

Испытание строительных материалов Асфальт — NICET

Что такое тест?

Экзамен будет проводиться на компьютере в контролируемом центре тестирования, управляемом компанией, проводящей тестирование.Эти экзамены обычно являются закрытой книгой; любое исключение из этой политики будет указано в тестовой информации для этой программы. План содержания программы послужит руководством к тому, что будет охвачено тестом.

Каждый сеанс тестирования начинается с учебного пособия, позволяющего вам привыкнуть к процессу. Во время теста вы будете видеть по одному вопросу за раз, но можете перемещаться вперед или назад, чтобы просмотреть или просмотреть другие вопросы. Может быть графическое или текстовое поле, которое можно просмотреть, нажав кнопку. Правильные ответы обычно выбираются путем установки флажков рядом с ответами. В некоторых вопросах вам может быть представлено изображение и предложено щелкнуть по той части изображения, которая правильно отвечает на вопрос. Вопросы могут иметь более одного правильного ответа, но в таких случаях вам будет сказано, сколько ответов выбрать. Вы получите свою оценку по завершении сеанса тестирования.

Испытания строительных материалов — асфальт
Экзамен I уровня	110 вопросов, 170 мин.
Экзамен II уровня	165 вопросов, 365 мин. * (с перерывом 30 мин.)
Экзамен III уровня	138 вопросов, 335 мин. *
Экзамен IV уровня	88 предметов; 245 мин.

ПРИМЕЧАНИЕ.