close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY7929

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 7929
(13) C1
(19)
(46) 2006.04.30
(12)
7
(51) G 01N 33/38
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ АСФАЛЬТОБЕТОНА
(21) Номер заявки: a 20020486
(22) 2002.06.05
(43) 2003.12.30
(71) Заявитель: Республиканское унитарное
предприятие "Белорусский дорожный
инженерно-технический центр" (BY)
(72) Авторы: Яромко Вячеслав Николаевич;
Жайлович Игорь Львович (BY)
(73) Патентообладатель: Республиканское
унитарное предприятие "Белорусский
дорожный инженерно-технический
центр" (BY)
(56) СТБ 1115-98. Смеси асфальтобетонные
дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Методы испытаний. - С. 15, 25-27.
SU 1393795 A1, 1988
SU 1416914 A1, 1988
SU 1478117 A1, 1989
SU 1497566 А1, 1989
SU 1815609 A1, 1993
RU 2065608 C1, 1996
RU 2095810 C1, 1997
RU 2106630 C1, 1998
BY 7929 C1 2006.04.30
(57)
Способ определения прочности асфальтобетона, включающий испытание цилиндрических образцов различной высоты путем нагружения их равномерным давлением с последующим разрушением и определение предела прочности при сжатии, отличающийся
тем, что нагружают образцы по боковой поверхности при ограниченной деформации по
одной из торцевых поверхностей, а прочность асфальтобетона Rэкв(МПа) определяют по
формуле:
Rэкв = Rтр + Rсц,
Зависимость предела прочности при сжатии от высоты образца при температуре испытания 50 °С
1 - состав №1
2 - состав №2
BY 7929 C1 2006.04.30
где Rтр(МПа) – параметр прочности, обусловленный внутренним трением асфальтобетона,
численно равный тангенсу угла наклона графика линейной зависимости предела прочности при сжатии R (МПа) от относительной высоты образца λ, описанной уравнением
R = Rтр⋅λ + Rсц;
Rсц(МПа) – параметр прочности, обусловленный сцеплением в асфальтобетоне, численно равный величине отрезка на оси координат R, отсекаемого графиком линейной зависимости R = Rтр⋅λ + Rсц.
Изобретение относится к испытаниям дорожно-строительных материалов, а именно к
определению прочности асфальтобетона.
Известен способ определения прочности асфальтобетона, включающий установку цилиндрического образца торцевой поверхностью на неподвижную часть испытательной
машины или пресса и передачу сжимающего усилия на другую торцевую поверхность с
деформацией образца по боковой поверхности [1].
Однако такой способ имеет ряд существенных недостатков и не отражает фактической
работы материала покрытий в условиях эксплуатации. Способ определяет только усилие
разрушения и не позволяет оценить величину внутреннего трения и сцепления асфальтобетона. Эти обстоятельства приводят к ошибкам при проектировании состава асфальтобетона и не обеспечивают требуемой прочности асфальтобетонных покрытий.
Задачей, решаемой заявляемым изобретением, является определение показателей
прочности, учитывающих внутреннее трение и сцепление асфальтобетона и позволяющих
испытывать образцы, взятые непосредственно из покрытия малой толщины, а также снижение энергетических, материальных и трудозатрат.
Поставленная задача решается таким образом, что в способе определения прочности
асфальтобетона, включающем испытание цилиндрических образцов различной высоты
путем нагружения их равномерным давлением по боковой поверхности при ограниченной
деформации по одной из торцевых поверхностей с последующим их разрушением, прочность асфальтобетона (Rэкв, МПа) определяют по формуле:
Rэкв=Rтр+Rсц,
где Rтр - параметр прочности, обусловленный внутренним трением асфальтобетона (МПа),
численно равный тангенсу угла наклона α линейной функции R = Rтр⋅α + Rсц, построенной
на основе данных испытаний в координатах "предел прочности при сжатии (R) - относительная высота образца (λ)"; Rсц - параметр прочности, обусловленный сцеплением в асфальтобетоне (МПа), численно равный величине отрезка, отсекаемого прямой на оси R.
Параметры (Rтр) и (Rсц) определяют известным способом графически (фигура) или
аналитически (методом наименьших квадратов) из зависимости, построенной на основе
данных испытаний в координатах "предел прочности при сжатии (R) - относительная высота образца (λ)". Rтр равно тангенсу угла наклона α аппроксимирующей прямой, проведенной на графике, Rсц - величине отрезка, отсекаемого прямой на оси R графика.
Способ осуществляется следующим образом. Из асфальтобетонной смеси изготавливают образцы требуемого диаметра и высоты и выдерживают их при определенной температуре и времени в соответствии с СТБ 1115-98 [1]. Затем образцы помещают в
термобаню при заданной температуре, например, 50 °С, после термостатирования в течение
60 мин образец устанавливают на основание и центрируют. Испытания проводят путем
нагружения равномерным внешним давлением по боковой поверхности образца со скоростью 3 мм/мин, например, с помощью устройства по [2]. Давление на образец осуществляется
системой гидроцилиндров, снабженной силоизмерителем (манометр), через сферические
скобы, внутренний диаметр которых совпадает с диаметром образцов. Показания силоизмерителя принимаются за разрушающую нагрузку.
2
BY 7929 C1 2006.04.30
Пример.
При испытании по предлагаемому способу изготовлено по три образца необходимой
высоты: 3; 3,5; 4; 4,5; 5; 5,5; 6; 6,5 см - и диаметром 10,0 см. Перед испытанием образцы
выдерживались в термобане при температуре 50 °С. После термостатирования образцы
нагружали равномерным внешним давлением. Скорость приложения нагрузки по боковой
поверхности образца 3 мм/мин.
Испытывались асфальтобетоны следующих составов:
состав № 1: щебень - 35 %; песок природный - 56 %; минеральный порошок - 9 %;
БНД 90/130-5 %;
состав № 2: щебень - 64 %; песок природный - 25 %; минеральный порошок - 11 %;
БНД 90/130-4 %.
Для каждого образца фиксируют разрушающую нагрузку и определяют предел прочности при сжатии (R) по формуле:
R = Pp/Sб,
(1)
где Рр - разрушающая нагрузка, кгс (кH);
Sб - площадь боковой поверхности, см2.
Площадь боковой поверхности определяют по формуле:
Sб = π⋅D⋅h,
(2)
где D - диаметр образца, см;
h - высота образца, см.
В таблице приведены результаты испытания асфальтобетонов.
Среднее значение предела прочности при сжатии (R) при 50 °С, МПа
Испытание по предлагаемому способу
№
состава
Высота образца (h), см
Испытание по
известному
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
способу [1]
Относительная высота образца (h/d)
0,3
0,35
0,4
0,45
0,5
0,55
0,6
0,65
1
0,546 0,669 0,854
1,02
1,182
1,33
1,51
1,72
1,84
2
0,888
1,12
1,381 1,554 2,023
2,26
2,5
2,86
1,43
Зависимость предела прочности при сжатии (R) от относительной высоты образца (λ)
описывается линейным уравнением:
R=Rтр⋅λ+Rсц,
(3)
где R - предел прочности при сжатии при 50 °С, МПа; Rтр - параметр прочности, обусловленный внутренним трением асфальтобетона, МПа; Rсц - параметр прочности, обусловленный сцеплением в асфальтобетоне, МПа; λ - h/d (h - высота образца, см; d - диаметр
образца, см).
Параметры (Rтр) и (Rсц) уравнения (3) определяют известным способом графически
или аналитически из зависимости, построенной на основе данных испытаний в координатах "предел прочности при сжатии (R) - относительная высота образца (h/d)". Rтр равно
тангенсу угла наклона α аппроксимирующей прямой, проведенной на графике, Rcц - величине отрезка, отсекаемого прямой на оси R графика.
На фигуре приведен график зависимости (3), построенный по данным таблицы, из которого видно, что чем больше прирост предела прочности при сжатии для одинакового
увеличения высоты образца, тем больше тангенс угла наклона этой зависимости, тем в
большей степени проявляются в асфальтобетоне силы внутреннего трения и сцепления.
3
BY 7929 C1 2006.04.30
Параметры (Rтр) и (Rсц) определены аналитически по известному методу наименьших
квадратов и равны:
для состава № 1 Rтр = 3,336 МПа, Rсц = -0,481 МПа;
для состава № 2 Rтр = 5,669 МПа, Rcц = -0,87 МПа.
По формуле Rэкв = Rтр + Rсц получены следующие значения прочности асфальтобетонов:
для состава № 1 Rэкв = 3,336 - 0,481 = 2,855 МПа;
для состава № 2 Rэкв = 5,669 - 0,87 = 4,799 МПа.
Различия в Rэкв испытанных составов наглядно представлены на графике. Полученные
характеристики величин внутреннего трения и сцепления асфальтобетона полностью подтверждаются прочностными показателями.
Образцы состава № 2 (содержание щебня 64 %) имеют каркасную структуру, что определяет большую величину внутреннего трения в материале по сравнению с бескаркасной структурой образцов состава № 1 (содержание щебня 35 %). Параметры прочности
Rэкв для состава № 2 в 1,66 раза больше, чем у состава № 1. Испытание по известному
методу дает противоположные результаты. Предел прочности при сжатии состава № 1 в
1,3 раза больше, чем у состава № 2 (таблица).
Таким образом, предлагаемый способ определения прочности асфальтобетона позволяет получать более полные и достоверные данные о работоспособности различных типов
асфальтобетонов, а также предотвращать ошибки при проектировании составов асфальтобетона, существенно снизить энергетические, материальные и трудозатраты, связанные с
приготовлением асфальтобетонной смеси, устройством покрытия и его эксплуатацией.
Источники информации:
1. СТБ 1115-98. Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон.
Методы испытаний. - С. 15, 25-27.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
86 Кб
Теги
by7929, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа