Способ комбинированного формования асфальтобетонных образцов

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ КОМБИНИРОВАННОГО ФОРМОВАНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ОБРАЗЦОВ(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Белорусский дорожный научно-исследовательский институт БелдорНИИ(72) Авторы Яромко Вячеслав Николаевич Жайлович Игорь Львович Кривошей Андрей Федорович(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Белорусский дорожный научно-исследовательский институт БелдорНИИ(57) Способ комбинированного формования асфальтобетонных образцов, включающий вибрирование мелкозернистой многощебенистой асфальтобетонной смеси при вертикальной нагрузке на смесь и доуплотнение ее на прессе, отличающийся тем, что вибрирование смеси осуществляют в течение 1 мин, а доуплотняют асфальтобетонную смесь под давлением 33,75-35 МПа в течение 2 мин.(56) СТБ 1115-98. Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Методы испытаний. - Мн, 1998. - С. 11-12.737833, 1980.667892, 1979.95105615 1, 1997.2018827 1, 1994. Изобретение относится к испытаниям дорожно-строительных материалов, а именно к комбинированному формованию образцов из мелкозернистых многощебенистых асфальтобетонных смесей. Известен комбинированный метод формования образцов из мелкозернистых многощебенистых асфальтобетонных смесей, включающий вибрирование асфальтобетонной смеси в форме в течение 3 мин с вертикальной нагрузкой, которая передается грузом через верхний вкладыш формы. По окончании вибрации форму с образцом доуплотняют на прессе и выдерживают при этом давлении 3 мин 1. Однако произведенные замеры уровня шума,создаваемого виброплощадкой и конструкцией приспособления для уплотнения образцов,установленной на ней, показали, что эта величина может достигать 110 Дцб. Известно, что при уровне шума выше 120 Дцб начинается болевой порог. Задачей, решаемой заявляемым изобретением, является сокращение времени формования, улучшение санитарных условий выполнения работ и экономия энергетических ресурсов. 5476 1 Поставленная задача решается таким образом, что в способе комбинированного формования образцов, включающем вибрирование мелкозернистой многощебенистой асфальтобетонной смеси с вертикальной нагрузкой на смесь, передаваемой через верхний вкладыш формы, и доуплотнением на прессе, вибрирование смеси осуществляет в течение 1 мин, а доуплотнение - под давлением (33,75-35) МПа и выдерживают при этом давлении в течение 2 мин. Способ осуществляется следующим образом. Формы, нагретые до требуемой по СТБ 1115-98 температуры 60-100 С, наполняют асфальтобетонной смесью, устанавливают на виброплощадку, плотно укрепляют на ней специальным известным приспособлением(конструкция приспособления для укрепления зависит от типа виброплощадки). Нижний вкладыш должен выступать из формы на 2-2,5 см. Асфальтобетонную смесь в форме вибрируют в течение 1 мин при частоте (2900100) колебаний в минуту, амплитуде (0,50,05) мм и вертикальной нагрузке на смесь 0,03 МПа (0,3 кгс/см 2), которая передается на смесь грузом через верхний вкладыш формы. По окончании вибрации форму с образцом снимают с виброплощадки, устанавливают на плиту пресса для доуплотнения под давлением (33,75-35) МПа и выдерживают при этом давлении 2 мин. Затем нагрузку снимают и образец извлекают из формы известным выжимным приспособлением. Предлагаемый способ основан на экспериментально установленной закономерности формирования структуры асфальтобетона, когда за 1 мин виброуплотнения и доуплотнения на прессе под давлением (33,75-35) МПа в течение 2 мин показатели физикомеханических свойств образцов, сформованных по предлагаемому способу, соответствуют образцам, уплотненным по СТБ 1115-98. В табл. 1 приведены результаты определения физико-механических показателей асфальтобетонов, приготовленных по СТБ 1115-98 и предлагаемому способу, имеющие следующий состав минеральной части (состав 1 щебень - 42 песок дробленый - 47 минеральный порошок - 11 состав 2 щебень - 64 песок природный - 25 минеральный порошок - 11 состав 3 щебень 35 песок природный - 56 минеральный порошок - 9 ). Из таблицы видно, что для образцов, доуплотненных на прессе под давлением (33,7535) Мпа, отличие результатов не превышает 15 , допустимых для результатов параллельных испытаний согласно СТБ 1115-98. Сравнение результатов испытаний по определению предела прочности при растяжении, при температуре 0 и индекса трещиностойкости для образцов, доуплотненных на прессе под давлением (33,75-35) Мпа, и образцов, сформованных по прототипу, представлены в табл. 2. Из таблицы видно, что показатели прочности при растяжении и индекс трещиностойкости у асфальтобетонных образцов всех трех составов, сформованных по заявляемому способу и по СТБ 1115-98, практически совпадают. Процент расхождения предела прочности при растяжении для состава 1,2 и 3 составляет соответственно 0,26 , 7,4 , 2 , что также не превышает 15 , допустимых для результатов параллельных испытаний согласно СТБ 1115-98. Из всего вышеизложенного следует, что предлагаемый способ ускоренного формования образцов позволяет получить показатели физико-механических свойств асфальтобетонных образцов, с учетом возможного статистического разброса результатов испытаний,близкие по своим значениям к свойствам образцов, уплотненных согласно СТБ 1115-98. Снижение времени виброуплотнения менее 1 мин приводит к увеличению разброса результатов параллельных испытаний. Результаты испытаний представлены в табл. 3. 5476 1 Таблица 1 Физико-механические свойства асфальтобетона ДоуплотВремя Время нение на Средняя Модуль освибропресОстаточ- Водона- Предел прочпрессе плотность таточной уплосованая порис- сыще- ности при сжапод давасфальтодеформации нения,ния,тость,ние, тии, при 50 С,лением,бетона,при 50 С,мин мин 0,Таблица 2 ДоуплотВремя Время Предел прочности при растянение на вибропрес- жении, при температуре 0 С, Индекс трещиностойкости,прессе 0, кгс/см 2 уплотсовапод давнения,ния,Состав Состав Состав Состав Состав Состав лением,мин мин 1 2 3 1 2 3 МПа 3 20 3 30,7 24,84 28,63 1,13 0,96 1,19 1 33,75 2 30,58 24,68 28,04 1,13 1,1 1,16 5476 1 Таблица 3 Состав 3 Отношение Предел размаха прочрезультатов ности параллельных при испытаний к сжатии,их среднему при арифметиче 50 С,скому значекгс/см 2 нию,20,53 19,96 11,04 22,27 Состав 1 Состав 2 Отношение Отношение Предел Предел размаха размаха Время прочпрочрезультатов результатов виброНомер ности параллельных ности параллельных уплотпри при испытаний к испытаний к образца сжатии,сжатии,нения,их среднему их среднему при при с. арифметичеарифметиче 50 С,50 С,скому значескому значекгс/см 2 кгс/см 2 нию,нию,1 10,90 11,86 180 2 12,35 12,34 12,5 6,4 3 11,50 11,58 среднее 11,58 11,93 20,92 значение 1 10,82 12,11 20,53 60 2 12,30 13,24 21,79 13,6 14,2 10,7 3 10,76 11,50 19,58 среднее 11,29 12,28 20,63 значение 1 11,28 12,36 17,07 45 2 10,49 10,85 18,21 26,2 25,5 15,7 3 13,58 9,64 19,97 среднее 11,78 10,65 18,42 значение 1 13,40 12,05 15,75 30 2 10,35 13,25 20,97 41,1 39,1 33,1 3 8,92 8,80 16,06 среднее 10,89 11,37 17,59 значение Из табл. 3 видно, что уменьшение времени виброуплотнения до 30 и 45 с приводит к значительному увеличению размаха параллельных испытаний для всех составов. Это объясняется тем, что у отдельных образцов, за такой промежуток времени, не успевает произойти распределение мелких зерен минерального материала в межзерновом пространстве более крупного заполнителя. Неодинаковость протекания этого процесса у каждого конкретного образца связана с возможными различиями по количеству и размерам как крупного, так и мелкого заполнителя. При виброуплотнении образцов в течение 60 с размах результатов параллельных испытаний составляет не более 15 от среднего арифметического значения результатов испытаний, что удовлетворяет требованиям СТБ 1115-98. В то же время для времени виброуплотнения 30 с эта величина, для различных составов, колеблется от 33 до 41 , а для времени виброуплотнения 45 с соответственно 15,7-26 . Таким образом, из всего вышеизложенного следует, что уменьшение времени виброуплотнения менее 60 с приведет к снижению точности полученных результатов испытаний. Предлагаемый способ позволяет вдвое сократить общее время формования асфальтобетонных образцов, втрое сократить время виброуплотнения, что значительно улучшает санитарные условия выполнения работ, и наконец общее сокращение времени формования позволяет экономить значительные энергетические ресурсы. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.