Transcript Asfaltová pojiva

Projekt 1716/2011
Aktualizace a rozšíření výuky předmětu
experimentální analýza konstrukcí
F1 / a
Zkoušky asfaltových pojiv
 Mechanicko-fyzikální vlastnosti asfaltů jsou
nejčastějším ukazatelem jejich chování při
aplikaci v praxi. S rozvojem uplatnění asfaltů v
silničním stavitelství dochází i k rozvoji
zkušebních metod. Přitom je třeba vycházet z
možností praxe a snažit se aplikací běžných
zkušebních metod získat optimum.
Zkoušky asfaltových pojiv
Stanovení bodu měknutí metodou kroužek a kulička (°C)
Stanovení penetrace při 25°C (0,1mm)
Stanovení bodu lámavosti podle Fraasse (°C)
Výpočet penetračního indexu
Zkouška krátkodobého stárnutí (teplotní stálost) – TFOT,
RTFOT
Stanovení silové duktility
Stanovení skladovací stability
Stanovení přilnavosti asfaltu ke kamenivu
Zkouška penetrace jehlou
Penetrace jehlou ČSN EN 1426
Charakterizuje konzistenci asfaltu
Vzorek min. 150 g, tři jehly (definovány – maximální rozdíly jednotlivých měření)
Dle penetrace se provádí základní označení pojiv např. 50/70 (tj. fyzicky 5 až 7 mm)
Zkouška bodu měknutí
Stanovení bodu měknutí ČSN EN 1427, Horní hranice oboru plasticity, asfalt
přechází do tekutého stavu
ocelová kulička průměru 9,5 mm, položená na vrstvě asfaltu tloušťky 6,4 mm, zahřívan
předepsaným způsobem, pronikne vrstvou asfaltu a protáhne jí do hloubky 2,5 cm pod s
podní okraj prstenu
Zkouška bodu měknutí
Zkouška lámavosti dle Frasseho
Bod lámavosti
Dolní hranice oboru plasticity
- teplota vyjádřená ve stupních Celsia (°C), při
které se tenká vrstva asfaltového pojiva o
stanovené a rovnoměrné tloušťce za
definovaných podmínek zatížení zlomí
- vzorek o hmotnosti 410 ± 10 mg
- počáteční teploty minimálně o 15 °C vyšší,
než je očekávaný bod lámavosti
- Rychlost ochlazování je 1°C/min
Zkoušení asfaltových pojiv
Duktilita ČSN EN 13589
• teplota 5,0 ± 0,5°C
• konstantní rychlosti protahování 50
mm/min
• protažení 400 mm
• Bod přetržení je protažení, při kterém došlo
k přetržení zkušebního tělíska
• Deformační energie je energie v joulech
dodaná zkušebnímu tělísku při protažení
• Smluvní energie značí podíl deformační
energie a počátečního příčného průřezu
zkušebního tělíska
Zkoušení asfaltových pojiv stárnutí
 Krátkodobé
 Dlouhodobé
- metoda RTFOT
- metoda TFOT
- metoda RFT
- modifikovaná metoda
RTFOT
- tlaková nádoba PAV
- vysokotlaká metoda stárnutí
(HiPat)
- metoda stárnutí v rotačním
válci (RCAT)
- metoda dlouhodobého
stárnutí v rotační baňce
(LTRFT)
- trojnásobná metoda RTFOT
- simulována odolnost proti
tvrdnutí pojiva v průběhu
míchání, dopravy a
pokládce
- asfaltové směsi
- cca 7 až 10 let na vozovce
Zkoušení asfaltových pojiv
Krátkodobé stárnutí RTFOT ČSN EN 12607-1 Rolling Thin Film Oven
osm skleněných nádob , 50 g pojiva, 75 minut při teplotě
[2]
Zkoušení asfaltových pojiv
Krátkodobé stárnutí ČSN EN 12607-2 TFOT
tři misky , 50 g pojiva, 5 hodin při teplotě 163°C.
Zkoušení asfaltových pojiv
Krátkodobé stárnutí ČSN EN 12607-3 RFT
Princip metody RFT, neboli
stanovení odolnosti proti
stárnutí vlivem tepla a vzduchu,
je založen na tenké
pohybující se vrstvě vzorku
asfaltového pojiva, které se
ohřívá v olejové lázni.
Vzorek 100,0 g, 165 °C, 150
minut za konstantního přívodu
vzduchu uložena pod úhlem
45°
rychlostí20 otáček/min.
Zkoušení asfaltových pojiv
Dlouhodobé stárnutí PAV Pressure Aging Vessel
tlak 2,1 MPa při teplotě 100°C po dobu 20 hodin
[2]
Zkoušení asfaltových pojiv
Rotujícího válce (RCAT)
ČSN EN 15323
založena na stárnutí tenkého filmu asfaltového pojiva za
použití rotujícího válce, do kterého je přiváděn předehřívaný
vzduch
při teplotě 140°C po dobu 140 hodin
Odběr pojiva po 0 hod. – 17. hod. – 65 hod. 140 hod.
Vysokoteplotní vlastnosti
 uplatnění pro měření
funkčních vlastností
asfaltů, při teplotách
nad 100oC
 při vývoji nových
silničních materiálů
 cílem je návrh
elastického materiálu i
při vysokých teplotách
výroba
trvalé deformace únava
rotační
viskozimetr
dynamický
smykový reometr
nízkoteplotní
vlastnosti
průhybový
reometr
Teplota
Nízkoteplotní vlastnosti
 Posuzujeme:
 Tuhost (stiffness) materiálu na
uměle zestárnutém asfaltu
 “m hodnotu” = tečna ke křivce
zatížení
BBR
Nízkoteplotní vlastnosti
Proč je nutné u asfaltových materiálů znát
“m hodnotu“ ale i limitní tuhost S
Chceme, aby materiál lépe relaxoval, tzn.
cílem je měkký elastický asfalt nebo
takový, který se dokáže protáhnout bez
prasknutí
Popis, Průhybový reometr
měřič deformace
vzduchová ložiska
řídící jednotka
zatěžovací
jednotka
chladící
kapalin
a
asfaltový
trámeček
podpory
teploměr
Průhybový reometr
Vyhodnocení
Nízkoteplotní vlastnosti
 Posuzujeme:
Log tuhost
S(t)
8
15
30
60
120
240
Log doba zatížení, t (s)
Zkoušení asfaltových pojiv
Dynamický smykový reometr
Zkoušení asfaltových pojiv
Průhybový reometr