Zkoušení asfaltových pojiv

Prezentace na téma: "Zkoušení asfaltových pojiv"— Transkript prezentace:

1 Zkoušení asfaltových pojiv
Projekt 1716/2011 Aktualizace a rozšíření výuky předmětu experimentální analýza konstrukcí F1 / a

2 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.

3 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

4 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)

5 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, zahřívané předepsaným způsobem, pronikne vrstvou asfaltu a protáhne jí do hloubky 2,5 cm pod s podní okraj prstenu

6 Zkouška bodu měknutí

7 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

8 Zkoušení asfaltových pojiv
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 Duktilita ČSN EN 13589

9 Zkoušení asfaltových pojiv stárnutí
Dlouhodobé - tlaková nádoba PAV vysokotlaká metoda stárnutí (HiPat) metoda stárnutí v rotačním válci (RCAT) metoda dlouhodobého stárnutí v rotační baňce (LTRFT) trojnásobná metoda RTFOT cca 7 až 10 let na vozovce Krátkodobé - metoda RTFOT metoda TFOT metoda RFT modifikovaná metoda RTFOT simulována odolnost proti tvrdnutí pojiva v průběhu míchání, dopravy a pokládce asfaltové směsi

10 osm skleněných nádob , 50 g pojiva, 75 minut při teplotě 162°C.
Zkoušení asfaltových pojiv Krátkodobé stárnutí RTFOT ČSN EN Rolling Thin Film Oven osm skleněných nádob , 50 g pojiva, 75 minut při teplotě 162°C. [2]

11 tři misky , 50 g pojiva, 5 hodin při teplotě 163°C.
Zkoušení asfaltových pojiv Krátkodobé stárnutí ČSN EN TFOT tři misky , 50 g pojiva, 5 hodin při teplotě 163°C.

12 Zkoušení asfaltových pojiv
Krátkodobé stárnutí ČSN EN 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.

13 tlak 2,1 MPa při teplotě 100°C po dobu 20 hodin
Zkoušení asfaltových pojiv Dlouhodobé stárnutí PAV Pressure Aging Vessel tlak 2,1 MPa při teplotě 100°C po dobu 20 hodin [2]

14 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.

15 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

16 Teplota výroba trvalé deformace únava nízkoteplotní vlastnosti rotační
viskozimetr dynamický smykový reometr průhybový reometr Teplota

17 Nízkoteplotní vlastnosti
Posuzujeme: Tuhost (stiffness) materiálu na uměle zestárnutém asfaltu “m hodnotu” = tečna ke křivce zatížení BBR

18 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

19 Popis, Průhybový reometr
měřič deformace vzduchová ložiska řídící jednotka zatěžovací jednotka chladící kapalina asfaltový trámeček podpory teploměr

20 Průhybový reometr

21 Vyhodnocení Nízkoteplotní vlastnosti
Posuzujeme: Log tuhost S(t) Log doba zatížení, t (s)

22 Zkoušení asfaltových pojiv
Dynamický smykový reometr

23 Zkoušení asfaltových pojiv
Průhybový reometr