Téma III: Zkušenosti s používáním evropských norem „Zkušebnictví“ Petr Mondschein Přehled příspěvků VLIV RŮZNÝCH FAKTORŮ NA ZKOUŠENÍ ASFALTOVÝCH SMĚSÍ V TRIAXIÁLNÍM PŘÍSTROJI Ing.
Download ReportTranscript Téma III: Zkušenosti s používáním evropských norem „Zkušebnictví“ Petr Mondschein Přehled příspěvků VLIV RŮZNÝCH FAKTORŮ NA ZKOUŠENÍ ASFALTOVÝCH SMĚSÍ V TRIAXIÁLNÍM PŘÍSTROJI Ing.
Téma III: Zkušenosti s používáním evropských norem „Zkušebnictví“ Petr Mondschein 1 Přehled příspěvků VLIV RŮZNÝCH FAKTORŮ NA ZKOUŠENÍ ASFALTOVÝCH SMĚSÍ V TRIAXIÁLNÍM PŘÍSTROJI Ing. Petr Zdřálek, Ing. Petr Hýzl, Ph.D. UMOŽŇUJE CYKLICKÁ TLAKOVÁ SKÚŠKA ROZLÍŠIŤ ODOLNOSŤ ASFALTOVÝCH ZMESÍ PROTI TRVALÝM DEFORMÁCIÁM? Ing. Tomáš Bežilla, doc. Dr. Ing. Jozef Komačka, Ing. Eva Remišová, Ph.D. STANOVENÍ MODULU TUHOSTI ASFALTOVÝCH SMĚSÍ 2-BODO-VOU A 4-BODOVOU ZKOUŠKOU ZA OHYBU DLE ČSN EN 12697-26 Dr. Ing. Michal Varaus, Ing. Petr Hýzl, Ph.D., Doc. Ing. Ota Vacín, Ph.D. 2 Přehled příspěvků KVALITA ASFALTOVÝCH POJIV HODNOCENÁ POMOCÍ REOLOGICKÝCH PARAMETRŮ NA DSR A BBR Ing. Radek Černý, Ing. Michal Zbuzek ZKOUŠKA KOHEZE KYVADLEM VIALIT BLEIER Johann, Dipl.Ing. Dr., BIRNGRUBER Kurt, Dipl. HTL - Ing., RIEDERER Peter, Ing., WEIRAUCH Kurt VLIV HUTNICÍ ENERGIE NA ODOLNOST ASFALTOVÉ SMĚSI VŮČI ÚČINKŮM VODY Ing. Petr Mondschein, Ph.D., Ing. Eva Márová VLIV KAMENIVA A ASFALTOVÉHO POJIVA NA VLASTNOSTI ASFALTOVÉ SMĚSI Z POHLEDU ZKOUŠKY TYPU Ing. Petr Mondschein, Ph.D. 3 Přehled dotčených norem Zkušební normy ČSN EN 12697-12: Stanovení odolnosti zkušebního tělesa vůči účinkům vody ČSN EN 12697-25: Cyklická zkouška v tlaku ČSN EN 12697-26: Tuhost ČSN EN 13 588: Stanovení koheze asfaltových pojiv zkouškou kyvadlem ČSN EN 14770: Stanovení komplexního modulu ve smyku a fázového úhlu – Dynamický smykový reometr ČSN EN 14771: Stanovení modulu tuhosti za ohybu pomocí průhybového trámečkového reometru Výrobkové a technologické normy ČSN EN 13108 -1 Asfaltový beton ČSN EN 12591: Specifikace pro silniční asfalty ČSN EN 13808: Systém specifikace kationaktivních asfaltových emulzí ČSN EN 13108-20: Zkoušky typu ČSN EN 13108-21: Řízení výroby u výrobce 4 Empirické zkoušky X Funkční zkoušky Stanovení bodu měknutí. Marshallův lis 5 DSR Zařízení pro cyklickou zkoušku v tlaku Odolnost asfaltových směsí proti tvorbě trvalých deformací Malé kolo Velké „francouzské“ kolo Triaxiální přístroj 6 Triaxiální přístroj Stejnoměrný komorový tlak σC Jednoosý cyklický tlak σA (t) 7 Triaxiální přístroj – hodnocení trvalých deformací 8 Triaxiální přístroj – sledované vlivy na deformaci Charakter zatížení Vliv velikosti axiálních tlaků Vliv velikosti bočních tlaků Vliv výšky tělesa 9 Triaxiální přístroj – vliv typu zatížení na deformaci 10 Triaxiální přístroj – vliv aplikovaných tlaků 11 Triaxiální přístroj – vliv výšky tělesa 12 Triaxiální přístroj – vliv frekvence zatěžování 13 Triaxiální přístroj – aplikace Stanovení odolnosti asfaltových směsí proti tvorbě trvalých deformací AC 11 Vlastnost Penetrace v mm.10-1 Bod měknutí v °C Obsah pojiva 50/70 PmB 65/105-65 66 68 46,6 76,2 4,2 % - 4,6 % - 5,2 % Obrusná vrstva 2 x 75 úderů Ložná vrstva 2 x 50 úderů 14 Triaxiální přístroj - aplikace Příklad průměrných křivek dotvarování 15 Triaxiální přístroj - aplikace Rychlost dotvarování pro obrusnou vrstvu 16 Triaxiální přístroj - aplikace Rychlost dotvarování pro ložnou vrstvu 17 Moduly tuhosti Množství pojiva v% Vrstva Obrusná Ložní Pojivo 4,2 4,6 5,2 50/70 2,94 5,38 3,56 PmB 65/105-65 1,50 3,08 1,69 50/70 5,40 4,65 5,99 PmB 65/105-65 Rychlost dotvarování fc 18 2,63 2,60 2,32 Okrajové podmínky zkoušky Teplota Σc σA 50°C 150 MPa 300 MPa 40°C 50 MPa 200 MPa Moduly tuhosti 2 bodová zkouška na komolém klínu (2PB-TR) 2 bodová zkouška na trámečku (2PB-PR) 3 bodová zkouška na trámečku (3PB-PR) 4 bodová zkouška na trámečku (4PB-PR) zkouška jednoosým tahem a tlakem na válcovém zkušebním tělese (DTC-CY) zkouška v přímém tahu na válcovém zkušebním tělese (DT-CY) nebo trámečku (DT-PR) zkouška v příčném tahu na válcovém zkušebním tělese (IT-CY) 19 Moduly tuhosti Způsob zatěžování Teplota Frekvence zatěžování 2PB-TR 15 °C 10 Hz 2PB-PR 15 °C 10 Hz 3PB-PR 15 °C 10 Hz 4PB-PR 20 °C 8 Hz DTC-CY 15 °C 10 Hz DT-CY nebo DT-PR 15 °C 0,02 s 20 Dvoubodová zkouška 2PB-TR (VUT v Brně) 15°C frekvence zatěžování 10 Hz (5, 15, 20 a 25 Hz) Zařízení pro měření modulů tuhosti 2-bodovou zkouškou dle ČSN EN 12697-26 21 Dvoubodová zkouška 2PB-TR (VUT v Brně) 20°C frekvence zatěžování 8 Hz (5, 10, 20 a 30 Hz) Zařízení pro měření modulů tuhosti 4-bodovou zkouškou dle ČSN EN 12697-26 22 Moduly tuhosti – srovnání metod Stanovení modulů tuhosti oběma metodami na směsích ACO 11 S, PmB 45/80-50, 5.6 % obsahu pojiva ACL 16 +, 50/70, 5.2 % obsahu pojiva ACP 22 +, 50/70, 4.3 % obsahu pojiva 23 Moduly tuhosti vyhodnocení Hodnoty naměřených modulů tuhosti pro 2-bodovou a 4-bodovou zkoušku 24 Moduly tuhosti vyhodnocení: ACO Výsledky měření modulu tuhosti pro směs ACO 11 S při teplotě 15°C 25 Moduly tuhosti vyhodnocení: ACL Výsledky měření modulu tuhosti pro směs ACL 16 + při teplotě 15°C 26 Moduly tuhosti vyhodnocení: ACP Výsledky měření modulu tuhosti pro směs ACP 22 + při teplotě 15°C 27 Funkční zkoušení asfaltových pojiv Schéma funkčního zkoušení asfaltových pojiv 28 Dynamický smykový reometr Dynamický smykový reometr a zkušební vzorek 29 Dynamický smykový reometr Dynamická smyková tuhost: ≥ 1 kPa (původní asfalt) ≥ 2,2 kPa (RTFOT) 30 BBR - průhybový reometr Ohybová tuhost 300 MPa 31 Sklon křivky dotvarování 0,3 BBR - průhybový reometr Ohybová tuhost 300 MPa 32 Sklon křivky dotvarování 0,3 Vyhodnocení DSR x KK Závislost horní kritické teploty na bodu měknutí 33 Vyhodnocení „kritické teploty“ x penetrace Závislost kritické teploty tvorby únavových trhlin na penetraci 34 Vyhodnocení BBR x KK Závislost modulu tuhosti S při -16 °C na bodu měknutí 35 Vyhodnocení BBR x KK Závislost m-hodnoty při -16 °C na bodu měknutí 36 Vyhodnocení BBR x penetrace Závislost m-hodnoty při -16 °C na penetraci 37 Zkouška koheze kyvadlem „KOHEZE“ ve smyslu zkušební normy: energie na jednotku plochy potřebná k úplnému oddělení krychle od podstavy, jejichž předem spojené povrchy zůstaly zcela pokryty pojivem Vialit Cohesion Pendulum, měřící přístroj vyvinutý a vyrobený firmou Österreichische Vialit GmbH s ochranným krytem, záchytným zařízením kyvadla a digitálním ukazatelem úhlu 38 Zkouška koheze kyvadlem Zkušební zařízení 39 Zkouška koheze kyvadlem Závislost mezi kohezí a zkušební teplotou 40 Kruhové zkoušky – metoda Vialit Rok 2004 Organizítor Irsko 3 emulze Koheze: 7 účastníků (1 z ČR) Rok 2008 Organizátor Rakousko 8 emulze Koheze: 20 laboratoří (1 z ČR) 41 Výsledky kruhových zkoušek – metoda Vialit (2004) 42 Výsledky kruhových zkoušek – metoda Vialit (2008) 43 Výsledky kruhových zkoušek – metoda Vialit (2008) Porovnání teplotního průběhu koheze kyvadlem polymerem modifikovaného pojiva s pojivem nemodifikovaným 44 Odolnost asfaltové směsi vůči účinkům vody Volba teploty Ve zkušební normě ČSN EN 12697-12 doporučená teplota pro zkoušku 5°C – 25°C V normě pro zkoušky typu předepsaná teplota 15°C Koheze: 7 účastníků (1 z ČR) Změna hutnící energie 2x25 úderů 2x35 úderů Změna hutnící energie i v dalších metodách přípravy zkušebních těles 45 Odolnost asfaltové směsi vůči účinkům vody 46 Odolnost asfaltové směsi vůči účinkům vody 2x25 úderů ITSR v % 2x35 úderů ITSR v % ACL 22 + (1) 67,5 81,8 ACL 22 + (2) 71,6 86,3 SMA 11 94,8 85,6 Asfaltová směs Zkušební teplota 15°C 47 Odolnost asfaltové směsi vůči účinkům vody 2 x 25 úderů 2 x 35 úderů Zkušební teplota ITSW MPa ITSD MPa ITSR % ITSW MPa ITSD MPa ITSR % 5°C 4 210 4 040 104 4 650 4 280 109 15°C 1 630 2 280 72 2 350 2 730 86 25°C 1 510 1 590 95 1 840 1 940 95 Asfaltový beton ACL 22 + (2) 48 Odolnost asfaltové směsi vůči účinkům vody – interpretace výsledků Pevnosti v příčném tahu „mokrých“ těles směsi ACL 22 + (1) 49 Odolnost asfaltové směsi vůči účinkům vody – interpretace výsledků Odolnost zkušebního tělesa vůči účinkům vody s vyznačenými požadavky pro směs typu ACL 22 S a ACL 22 + 50 Vliv složení směsi na vybrané vlastnosti asfaltových směsí Procentuelní zastoupení frakcí kameniva 51 Vliv složení směsi na vybrané vlastnosti asfaltových směsí 52 Závěry kapitoly III bloku Zkušenosti s evropskými normami zkušebními a výrobkovými Zavádění funkčních zkoušek do požadavků na výrobky Vybavenost pro funkční zkoušení asfaltových pojiv Vybavenost pro funkční zkoušky asfaltových směsí 53 Děkuji Vám za pozornost