Приложение Б. Методика определения упругих свойств битумных вяжущих материалов с использованием динамического сдвигового реометра (DSR)

Приложение Б

Методика
определения упругих свойств битумных вяжущих материалов с использованием динамического сдвигового реометра (DSR)

Настоящая методика распространяется на битумные вяжущие, предназначенные в качестве вяжущего материала при строительстве и ремонте дорожных покрытий и оснований и позволяет определять их упругие свойства.

Б.1 Требования к средствам измерений, вспомогательным устройствам, материалам, реактивам

При выполнении испытаний применяют средства измерений, вспомогательные устройства и реактивы в соответствии с приложением А.

Б.2 Метод измерений

Сущность метода заключается в многократном циклическом воздействии на образец битумного вяжущего путем приложения и снятия сдвиговой нагрузки в течение определенного времени и измерении деформации и упругого восстановления образца в каждом цикле.

Б.3 Требования безопасности, охраны окружающей среды

Битумы согласно ГОСТ 12.1.007 относятся к 4-му классу опасности являются малоопасными веществами по степени воздействия на организм человека.

При работе с битумами используют одежду специальную защитную - по ГОСТ 12.4.131 или ГОСТ 12.4.132. Для защиты рук используют перчатки - по ГОСТ Р 12.4.246.

При выполнении измерений соблюдают правила по электробезопасности - по ГОСТ Р 12.1.019 и инструкции по эксплуатации оборудования.

Битумы согласно ГОСТ 12.1.044 относятся к трудногорючим жидкостям. Работы с применением битумов должны производиться с соблюдением требований пожарной безопасности - по ГОСТ 12.1.004.

Испытанный материал утилизируют в соответствии с рекомендациями завода изготовителя, указанными в стандарте организации на материал.

Б.4 Требования к условиям измерений

При выполнении измерений соблюдают условия для помещений, в которых испытываются образцы в соответствии с приложением А.

Б.5 Подготовка к выполнению измерений

Б.5.1 При подготовке к выполнению измерений проводят следующие работы:

- подготовка образцов;

- выбор температур испытаний

- подготовка к испытаниям.

Б.5.2 Подготовка образцов

Испытания проводят на битумном вяжущем материале, состаренном в соответствии с ГОСТ 33140.

Образцы для испытания подготавливают в соответствии с приложением А, с использованием плит диаметром 25 мм.

Примечание - Для достижения достаточной адгезии образца битумного вяжущего и плит измерительной системы, рекомендуется нагреть плиты измерительной системы до температуры 64 °C и выше до помещения образца в динамический сдвиговой реометр.

Б.5.3 Выбор температур испытаний

Выбор температур испытания необходимо производить в соответствии с п 8 настоящего методического документа.

Б.5.4 Подготовка к испытаниям

Произвести настройку оборудования в соответствии с рекомендациями изготовителя.

Б.6 Порядок выполнения измерения

Выбор температур испытания необходимо производить в соответствии с п 8 настоящего методического документа.

Испытание состоит из двух последовательных этапов (первого этапа и второго этапа).

На первом этапе на образце битумного вяжущего необходимо произвести 10 циклов. В каждом цикле необходимо сначала приложить в течение 1 секунды постоянную нагрузку 0,1кПа (фаза ползучести), которая должна достигаться в течение 0,03 сек после начала цикла, а затем снизить нагрузку до нуля и оставить образец без нагрузки в течение 9 секунд (фаза восстановления). В течение испытания нагрузку и деформацию необходимо фиксировать не реже чем через каждые 0,1 секунды во время действия приложенной нагрузки и не реже чем через каждые 0,45 сек, когда образец находится без нагрузки. Помимо этого необходимо фиксировать значения деформации образца в конце каждой фазы. Если оборудование не позволяет фиксировать значение деформации образца непосредственно в конце фазы, оно должно обеспечивать автоматическое определение данного значения с помощью экстраполяции, используя данные перед этим моментом. Данные, используемые при экстраполяции, должны включать в себя результат измерений, полученный не ранее, чем за 0,05 с до начала цикла ползучести и не ранее, чем за 0,30 сек до начала цикла восстановления. После завершения цикла необходимо сразу начинать следующий цикл.

На втором этапе к образцу битумного вяжущего необходимо приложить 10 циклов аналогично первому этапу используя вместо постоянной нагрузки 0,1 кПа, нагрузку 3,2 кПа.

Время испытания, состоящего из двух последовательных этапов, должно составлять 200 секунд.

Б.7 Обработка результатов испытаний

Для каждого из проведенных циклов, необходимо рассчитать по формуле Б.1 величину деформации () за время фазы ползучести.

,

(Б.1)

Где - значение деформации в момент начала цикла и фазы ползучести;

- величина деформации в конце фазы ползучести цикла.

Для каждого из проведенных циклов, необходимо рассчитать по формуле Б.2 величину деформации () за время всего цикла.

,

(Б.2)

Где - значение деформации в момент начала цикла и фазы ползучести;

- величина деформации в конце цикла и фазы восстановления.

Для каждого цикла необходимо рассчитать по формуле Б.3 упругое восстановление (E), в процентах:

,

(Б.3)

Где - деформация, рассчитанная по формуле Б.1;

- деформация, рассчитанная по формуле Б.2.

Далее необходимо рассчитать среднюю величину упругого восстановления () для циклов первого этапа и среднюю величину упругого восстановления () для циклов второго этапа.

Средняя величина упругого восстановления для первого этапа () рассчитывается как среднее арифметическое десяти значений упругого восстановления (Е), полученных для циклов первого этапа.

Средняя величина упругого восстановления для второго этапа () рассчитывается как среднее арифметическое десяти значений упругого восстановления (Е), полученных для циклов второго этапа.

Далее необходимо рассчитать по формуле Б.4 изменение величины упругого восстановления (R) между первым и вторым этапом, в процентах.

,

(Б.4)

Где - средняя величина упругого восстановления для первого этапа;

- средняя величина упругого восстановления для второго этапа.

Далее необходимо рассчитать относительную необратимую деформацию ( ) для каждого цикла первого этапа по формуле Б.5

,

(Б.5)

Где - величина деформации за время каждого цикла, рассчитанная по формуле 2;

- нагрузка, равная 0,1 кПа.

Далее необходимо рассчитать относительную необратимую деформацию () для каждого цикла второго этапа по формуле Б.6

,

(Б.6)

Где - величина деформации за время каждого цикла, рассчитанная по формуле 2;

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка. Имеется в виду "формула Б.2"

- нагрузка, равная 3,2 кПа.

Далее необходимо рассчитать среднюю величину относительной необратимой деформации () как среднее арифметическое 10 значений относительной необратимой деформации (), полученных для циклов первого этапа.

Далее необходимо рассчитать среднюю величину относительной необратимой деформации () как среднее арифметическое 10 значений относительной необратимой деформации (), полученных для циклов второго этапа.

Далее необходимо рассчитать по формуле Б.7 изменение величины относительной необратимой деформации (J) между первым и вторым этапом, в процентах.

,

(Б.7)

Где - средняя величина относительной необратимой деформации для циклов первого этапа;

- средняя величина относительной необратимой деформации для циклов второго этапа.

Б.8 Оформление результата испытания

Результат испытания оформляется в виде протокола, который должен содержать:

- идентификацию испытуемого образца;

- дату проведения испытания;

- название организации, проводившей испытание;

- ссылку на настоящую методику;

- ссылку на тип испытательного оборудования;

- температуру проведения испытаний с точностью до 0,1°С

- среднюю величину относительной необратимой деформации () в кПа-1,с точностью до 0,01 кПа-1;

- изменение величины относительной необратимой деформации (J) между первым и вторым этапом, в процентах, с точностью до 0,1%.

Б.9 Контроль точности результата испытания

Точность результата испытания обеспечивается:

- соблюдением требований настоящей методики;

- проведением периодической оценки метрологических характеристик средств измерений;

- проведением периодической аттестации оборудования.

Лицо, проводящее измерения, должно быть ознакомлено с требованиями настоящего стандарта.