Асфальтбетон

Барлық гидравликалық  престердің жұмыс принципі келесідей: престің бір балкасы бетті  қысады, ал екінші балка қысым әсерінен бетті белгілі бір пішінге  келтіру үшін сығу жұмытарын орындайды.  Гидравликалық престердің негізгі  сипаттамалары: гидравликалық престің  габаритті өлшемдері, өңделетін  материал қалыңдығы, материалға преспен  әсер ету тереңдігі.

Гидравликалық жалғағыш пресс арқылы сынау жүргізбес  бұрын поршеннің бойдақ жүрісінің  жылдамдығы 3 мм/мин болатынына көз  жеткізу қажет.

Прессте қозғалыс кезінде беріктілікті анықтайтын күш  өлшегіш құрылғының кез келген бір  түрі болу керек. Сынау жүргізілетін пресс жылына 1 реттен кем емес метрологиялық  тексерістен өтуі қажет.

Пресс төмендегі  пункттер бойынша жұмыс істейді:

Преспен жұмыс  істеуді бастамас бұрын келесі дайындық процестерін өткізу қажет: берілетін  жүктеменің көлемін анықтау және күш өлшеуіш диапазонының ауыстырғыш тартпасын қажетті жағдайға келтіру  керек. 

Тірек плиталарының арасындағы кеңістікті бақылау қажет (60 мм- ден кем емес).

 «Пуск»  кнопкасын басу арқылы насос  құрылғысын іске қосу.

Жылдамдық реттеуішінің вентилін ақырын ашу арқылы пресс  плунжерін бойдақ жүрісте тексеру.

Үлгінің массасын таразыда өлшеу арқылы анықтап аламыз. Өлшеу нақты болу үшін 1- 3 аралығында үлгілер аламыз.

Престің жұмыстық қалпына көз жеткізген соң, жылдамдық  реттеуішінің вентилін жабамыз. Үлгіні орнатамыз. Винт көмегімен жоғарғы  плита мен үлгі арасындағы кеңістік 5- 10мм болғанша бұрамыз.

Үлгінің қирағанын  күтеміз. Үлгі қирағаннан соң вентильді  ашамыз. Күш өлшеуіш шкаласынан сандық мәндер аламыз.

Сынақ аяқталған  соң алынған нәтижелер бойынша  протокол толтырылады.

Жабындының  құрылысы барысында оның кедір- бұдырлығын ПКШ- 4 ине тәрізді құрылғының көмегімен жасайды. Құрылғыны жабынды үстіне орнатады. Құрылғының инелері жабындыда шығыңқы жерлер қалдырады. Автомобиль жолдарының қауіпсіздігін қамтамасыз етудің негізгі шарттары, ол жабындының берілген кедір- бұдырлығын сақтау болып табылады. Кедір- бұдырлықты шығыңқы жерлердің өлшемдері, олардың арақашықтығы және өткір шығыңқы жерлердің саны арқылы анықтайды. Қолданылған тас материалдарына байланысты келесідей сипаттамаларға ие. Өте ұсақ кедір- бұдырлы – олар үлкендігі 5мм- ге дейін болатын тасты материалдардан жасалады; ұсақ кедір- бұдырлы – өлшемдері 10-15мм- ге дейінгі қиыршықтаспен бірге; орташа кедір- бұдырлы – өлшемі 20мм- ге дейінгі қиыршықтас қосылып жасалады. Ұсақ кедір- бұдырлы жамылғыларда ұстасу өте жоғары дәрежеде болады, сондықтан олар жолдың өте қауіпті аумақтарына төселеді. Бұл жағдайда шығыңқы жерлерді орташа биіктігі 3,5мм- ден кем емес және олардың арақашықтығы 12мм- ден көп.

Сынау жабдығы ретінде ПКРС-2 автомобиль қондырғысын қолданған дұрыс.

2- сурет. Жұмыстық жағдайдағы ПКРС-2 жылжымалы жол лабораториясы

Ол  автомобильден, тегістік датчигі және ұстасу коэффициентімен жабдықталған бірдөңгелекті тіркемелі аспаптан, сонымен қатар, жабындыны ылғалдандыру жүйесінен, басқару және тіркеу жүйелерінен  тұрады.

Тіркемелі аспаптың негізгі параметрлері және қондырғы туралы қысқаша сипаттама:

Дөңгелек  өлшемдері ГОСТ 20993 бойынша, 6,00-13 ; 6,15-13 ; 6,40-13 және 6,45-13 дюймдер

Дөңгелектерге түсірілетін жүктеме, 3 ± 0,03 (300 ± 3 кгс) кН;

Дөңгелектердің  максималды статистикалық теңсіздігі, 50 ± 5 г/см;

Жабындыны ылғалдандыру нормасы, 1 ± 0 , 2 л/м²;

Қозғалыс  жылдамдығы, 60км/сағ;

Өлшеудің  жалпы қателігі, ± 4%;

Ұстасу  коэффициенті шамасын өлшеу шегі - 0,1-1,0.

Сынаққа дайындық.

Қондырғы  ГОСТ 24555 стандартына сәйкес протокол және аттестатпен рәсімделетін аттестациядан  өтуі керек.

Жаңа  дөңгелек 60- 80км/сағ жылдамдықпен 300 км- ден кем емес қашықтықта жүріп  жаттықтырылуы қажет, содан соң  дөңгелектер теңгеріледі. Дайындалған  дөңгелектерді автомобиль қондырғысын  ұзаққа (100км- ден ұзақ) тасымалдағанда қолдануға тыйым салынады.

Сынақты басатамас бұрын қондырғы 60км/сағ  жылдамдықпен 5км- ден кем емес қашықтықты жүріп өтуі қажет.

Сынақ жүргізу барысында ауа температурасын өлшеп отыру қажет.

Сынақ жүргізу.

Қолданыстағы  көшелер мен жолдарда сынақ жүргізуді  автокөліктің сол жақ сынақ дөңгелегінің жолақ үстімен қозғалысы арқылы жүргізеді, ал қайта жөнделген көшелер  мен жолдардағы сынақ жүргізуді  қозғалыс жолағының бүкіл енінде жасайды.

Сынақ жүргізу 0 ° С- тан төмен емес температурада  жүргізіледі.

Сынақ жүргізу барысында сынақ дөңгелегінің қозғалыс жылдамдығы бастапқы берілген 5км/сағ жылдамдықтан ауытқымауы қажет.

Сыналатын әрбір жолдың 1км- ден кем емес бөлігінде 5- тен кем емес сынақ  жүргізу қажет.

Әрбір сынақ ұзақтығы 3-4 с құрайды.

Сынақ барысында жабындыны ылғалдандыруды сынақ дөңгелегінің тежелуінен 0,5с  бұрын бастап, тежелу аяқталған соң  аяқтау қажет. Ылғалдандыру жолағының  ені сынақ дөңгелегінің екі еселік енінен кем болмауы қажет.

Сынақ нәтижесінің  өңделуі.

Ұстасу  коэффициентінің шамасын [ 1 ] сәйкес есептеу қажет.

Ұстасу  коэффициентінің алынған нәтижелерін 1- кестеге сәйкес түзету жүргізу  қажет.

Кесте- 1. Ұстасу коэффициентіне арналған температура  шамасының түзетілуі

Ауа температурасы, ° C	0	+5	+10	+15	+20	+25	+30	+35	+40
Түзету  шамасы	-0,06	-0,04	-0,03	-0,02	0	+0,01	+0,02	+0,02	+0,02

 

Сынақ нәтижесін әрбір жол бөлігі үшін жеке протокол түрінде рәсімдеу қажет.

Сынақ протоколдарында келесі мәліметтер болуы қажет: сынақ аймағының  орны және белгілері (көше мен жол  атауы, сынақ аймағының ұзындығы, қозғалыс жолағы, бойлық еңістік шамасы);

Жабынды типі, қозғалыстың орта тәуліктік  интенсивтілігі және қозғалыс жолағындағы  сынақ жүргізілген транспорт  ағынының құрамы;

Сынақ кезіндегі ауа- райы жағдайы;

1 және 2 талаптарына сәйкес алынған  ұстасу коэффициентінің шамасы.

Дайын жабындының кедір- бұдырлығын автомобиль дөңгелегінің жабындымен жанасуы арқылы тексереді. Ол үшін жылжымалы ПКРС- 2 зертханасын  қолданады. Оның тежеуіш жолын немесе зертхананың ылғалды жабынды  арқылы барынша тежелген дөңгелектерінің  сырғу режимін оның кідіруін анықтайды. ПКРС- 2 зертханасы болмаған жағдайда дөңгелектер  жанасуын автомобильдің тежелуі  арқылы анықтайды. Жолдарды сынау үшін көбінесе «Волга» жеңіл автокөлігі қолданылады. Жабындыны тазартады  және жуады. Сынау аумағында өзге адамдар және транспорт болмауы  қажет. автокөлік тжеуіші реттелген  болуы тиіс, өйткені автокөлік  тежелгенде оның дөңгелектері бір мезгілде тежелуі қажет. Қоспаның температурасын термометр көмегімен бақылап  отырады. Алынған температураны  белгіленген температурамен салыстырады. Белгіленген температурадан төмен  болса, жабынды бетін тегістеу, сырғыту  санын арттырады. Барлық жұмыс аяқталғаннан соң дайын асфальтбетон жабындысының стандарт талаптарына сай екенін анықтау үшін үлгі алынады. Асфальтбетон жабындысынан үлгі өлшемі 20*20см болатын  шаршы ретінде кесіп алады. Үлгі алуда жабындының жоғарғы қабатын  төменгі қабатынан мұқият бөліп  алады. Бұл жағдайда жоғарғы және төменгі қабаттардың арасындағы беріктілік бағаланады. Егер жоғарғы қабат қалыңдығы 3см- ден төмен болса, онда кесіліп алынатын үлгі  төменгі қабатымен қоса алынады. Үлгі ыстық және жылы қоспалардан төселгеннен соң 10 тәуліктен кейін, ал суық қоспалардан 30 тәуліктен соң алынады.

2.2 Өлшеу, сынау және бақылауды  орындау әдістемесі

Асфальтбетонды  және асфальтбетон қоспаларын сынау  жұмыстары ГОСТ 12801- 84 стандартының талаптарына сәйкес жүргізілуі керек.

Асфальтбетонды  сынауға арналған әдістер өте  көп. Мұндай сынақтарды жүргізетін мамандар асфальтбетон жабындысының ұзақ қызмет жасауын және оның эксплуатациялық  қасиеттерін бағалауға тиімді болып  келетін әдісті таңдауы қажет.

Асфальтбетон  сынауына арналған заманауи құралдың жұмысы автоматтандырылған, яғни, қозғалмалы бөліктің материалға жылдам жақындауы  және асқан жылдамдықпен жұмыстық режимге өтуі. Құрал сынау нәтижесінің математикалық өңдеуін жүргізіп, оны дисплей арқылы көрсетіп отырады.

Pavement Quality Indicator экспресс- бақылауға арналған прибор – асфальтбетонды төсеу және пайдалану кезіндегі тығыздықты бақылауға арналған прибор болып табылады. Бір рет өлшем жүргізуі 3 секундқа созылады. Шкала бойынша дәлдігі 2%, ал шектелген диапазонда 0,5%.

3- сурет. Pavement Quality Indicator экспресс- бақылауға арналған прибор

Прибор  ерекшеліктері:

радиоактивті  сәуле көзі жоқ, яғни, қандай да бір  арнайы ұйымдарда рұқсат алудың немесе тіркелудің қажеті жоқ;

салмағы өте аз және қолдану жеңілдігі;

ток көзіне қосылмай 12 сағат жұмыс істейді;

метрикалық  немесе британдық өлшеу жүйелерінде  өлшеу:кг куб. метр немесе фунт куб;

99 отчетқа дейін (есеп) есінде сақтау  мүмкіндігі;

Мәліметтерді  компьютерге беру мүмкіндігі. 

Жұмыс істеу принципі:

Pavement Quality Indicator приборында материал тығыздығын  өлшеудің новаторлық әдісі қолданылады.  Оның бергіш құрылғысы (передатчик) материал арқылы өтетін электромагниттік  толқындар шығарады, содан соң  ол қабылдағыш бөлігі арқылы  кері қайтарылады. Прибордың электрондық  сұлбасы қабылданған сигналды  асфальтбетон тығыздығына айналдырып, оны дисплейде көрсетіп тұрады.

Асфальтбетонды аққыштыққа сынауды келесі экспресс- әдіспен жүргізуге болады. Кірпіш тәріздес үлгінің бастапқы жүктеме салдарынан қирауын күтпей- ақ, қажетті аққыштық жылдамдығын алған соң үлгіні алу қажет. Серпінді- эластикалық деформация ретардациясы аяқталған соң, үлгіге қайта жүктеме түсіріледі. Бұл жүктеме мөлшері алдыңғысынан жоғары болады. Жүктеме түсірілген соң келтірілген құбылыс үлгі қирағанша қайталанады.

Кірпіш тәріздес үлгілер 40×40×160 мм өлшеммен болат қалыптарда жасалады. Кірпіш тәріздес үлгілердің өлшемдері, сынау температуралары, үлгілерді жүктеу режимдері мен сұлбалары тең немесе бірдей болуы мүмкін. Үлгіні жүктеудің қарапайым сұлбасы төменде көрсетілген^[4].

4- сурет.  Кірпіш тәріздес үлгінің қарапайым  сұлбасы

Асфальтбетон  қасиеттерінің келесі көрсеткіштері  жалпы қабылданған болып табылады: майыстыру кезіндегі созылуға беріктілік, майыстыру кезіндегі созылудың  максимал деформациясы, майыстыру кезіндегі  серпінділік модулі. Олар келесі қатынастар бойынша анықталады:

Мұндағы, R_и- үлгінің майыстыру кезіндегі беріктілігі, МПа;

Р- үлгінің  қирау кезіндегі максимал жүктеме, Н;

l, b, h- сәйкесінше тіректердің арақашықтығы, ені және кірпіш тәріздес үлгінің биіктігі, мм.

- кірпіш тәріздес үлгінің төменгі  жағындағы созылудың салыстырмалы  деформациясы;

f- үлгінің ортасындағы майысу, мм.

Е- асфальтбетонның  серпінділік модулі, МПа;

f_y- кірпіш тәріздес үлгінің ортасындағы серпінді майысу,мм.

Тұтқырлықты келесі формуламен анықтайды:

K – өлшемділік  коэффициенті;

Р- кірпіш тәріздес үлгінің ортасына түсірілетін тұрақты  жүктеме, Н;

f*- кірпіш тәріздес үлгінің ортасындағы майысудың жылдамдығы, мм/с.

Кірпіш тәріздес үлгіні келесі жүктеме режимдерінде сынайды:

Үлгінің қирауға  дейінгі тұрақты деформация жылдамдығы (мысалы, 50 мм/мин);

Тұрақты әсер ететін жүктеме салдарынан аққыштық (статикалық крип- тест);

Циклдық жүктеме  әсерінен аққыштық (динамикалық крип- тест);

Кірпіш тәріздес асфальтбетон үлгісін сынамас бұрын  тіректердегі пластикалық деформация және бастапқы қалдық деформацияларды  жүктемені үлгіге аз ғана уақытқа  түсіру арқылы таңдау қажет. Сол жүктемені  үлгіге қайта қою барысында қозғалыс индикаторының тілшесі  ешқандай қателіктің жоқ екенін көрсетіп, бастапқы қалыпқа келуі тиіс.

Асфальтбетонның беріктілігі  мен серпінділігін стандартты цилиндр  үлгілерді сығу арқылы анықтайды.

Үлгілерді сынаққа  дайындау. ГОСТ 12801 стандартына сәйкес дайындалған асфальтбетонның үш үлгісін сынауға дейін бөлмелік температурада, 12 сағаттан кем емес уақыт бойы ұстайды. Сынауға дейін  үлгілерді 0°С температурадағы салқын суда ұстайды. Үлгіні ұстау мерзімі  өлшемі h=d-50,5 мм үлгілер үшін  – 1 сағат, ал өлшемі h=d-71,4 мм үлгілер үшін – 1,5 сағатқа созылады. Салқын судан  шығарылған цилиндрлік үлгіні пресстің төменгі бөлігінің ортасына орналастырады, содан соң электрқозғалтқышты қосып, үлгіні қиратады. Үлгіні салқын судан  алғаннан бастап, оның қирауына дейінгі  бүкіл сынақ мерзімі 2 минуттан аспауға  тиіс. Үлгіні жүктеу кезінде оның диаметрінің деформациясын өлшеуге арналған сағат типті индикаторлы(бөлу құны 0,01мм) арнайы құрал тұрады: винттердің 3 көмегімен үлгінің 1 жартысына бекітілетін рамкадан 2 тұрады. Ал рамкаға винт 4 көмегімен индикатор 5 бекітілген. Индикатор үлгімен тығыз байланысқан, сондықтан үлгіге жүктеме түсірілген кезде оның диаметр бойынша созылу деформациясын көрсетеді.

Сынақтан  бұрын үлгілерді 0°С температурадағы  салқын су қоспасында термостаттайды. Содан соң үлгіге индикаторы 5 бар  рамка 2 бекітіледі. Бұл жағдайда индикатордың өлшеу аяғы үлгінің шеткі бөлігімен қатынаста болуы қажет.

 

5- сурет. Стандартты асфальтбетон үлгісін сынау сұлбасы: 
1 – асфальтобетон үлгісі; 2 – индикаторды үлгіге бекітетін рамка; 3 - бекіткіш винттар; 4 – рамкадағы индикаторды бекітетін винт; 5 – сағат типті индикатор.

Рамкалы және индикаторлы үлгіні сынаушы машинаның  плитасына орналастырады және жүктеуді деформациялаудың тұрақты стандартты жылдамдығымен 3 мм/мин жүргізеді. Жүктеу кезінде индикатордың тілшесін бақылап  отырады: тілше 2 бөліктен өткен кезде, күш өлшегіш арқылы P_D мәнін анықтайды; Р_р  қиратушы күштің максимал мәнін жазу арқылы, үлгі қирағанға дейін жүктеуді үзбейді.