Phương pháp thử nghiệm cơ bản cho bê tông nhựa

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Vấn đề chất lượng mặt đường ở nước ta đang vô cùng gay gắt. Vì vậy, việc thực hiện nghiệm thu bê tông cốt thép chất lượng và đúng quy trình là điều vô cùng quan trọng khi nhận công việc của dịch vụ xây dựng. Và dựa trên kết quả của các công việc này, cần có quyết định về việc đưa vào vận hành các công trình hạ tầng giao thông đường bộ. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ nói về các tính năng và quy tắc (GOST) của thử nghiệm bê tông nhựa.

Khái niệm cơ bản

Để kiểm tra sự tuân thủ của mặt đường với các tiêu chuẩn đã được chấp nhận, cần phải tạo ra các mẫu đặc biệt, hình dạng và kích thước hình học của chúng được quy định nghiêm ngặt. Điều này sẽ tránh xảy ra sai sót khi đo. Trong trường hợp này, vật liệu phải chịu áp lực đáng kể để nén chặt. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, các thử nghiệm bê tông nhựa được thực hiện trên vật liệu mà không có áp lực đông cứng. Rốt cuộc, các tính chất cơ lý của hỗn hợp được thiết lậptrong tất cả các điều kiện của nó, và nếu vật liệu không đáp ứng tiêu chuẩn, thì lớp phủ hoàn thiện sẽ không thể mang lại độ bám chắc chắn cho lốp xe hoặc di chuyển an toàn trong các điều kiện thời tiết khác nhau.

Trong một số trường hợp, cần phải sử dụng các mẫu không phải được chế tạo đặc biệt, mà là các lõi được cắt từ mặt đường thật. Thử nghiệm bê tông nhựa trong trường hợp này sẽ cho phép khắc phục sự khác biệt giữa các đặc tính của các yêu cầu đã tuyên bố và thiết lập.

Một số tính năng của sản xuất hỗn hợp mẫu

Thử nghiệm bê tông nhựa chỉ nên được thực hiện trên các mẫu được làm chính xác. Hỗn hợp được sản xuất bằng cách sử dụng máy khuấy điện được trang bị các bộ phận gia nhiệt để duy trì nhiệt độ quy trình cần thiết.

Trước khi cho vào máy trộn, tất cả các thành phần phải được làm khô và nung đến nhiệt độ nhất định. Tùy thuộc vào loại hỗn hợp, nguyên liệu có thể được nung nóng từ 80 đến 170 độ C.

Chất kết dính được trộn với khoáng chất trước khi đưa vào thiết bị. Công việc này được thực hiện thủ công bởi người điều hành nhà máy. Đơn giản là không thể trộn đều hỗn hợp bằng tay, do đó, sau khi trộn bằng thìa, chất tạo thành được nạp vào một máy trộn đặc biệt trong phòng thí nghiệm. Thời gian cần thiết để trộn đều tất cả các thành phần của hỗn hợp có thể thay đổi đáng kể tùy thuộc vào chất kết dính và các thành phần được sử dụng (từ ba đến sáu phút).

Kiểm tra thành phầnmẫu vỉa hè

Thử nghiệm này cho phép bạn xác định khá chính xác tỷ lệ phần trăm khoáng chất và chất kết dính trong các mẫu (mẫu) bề mặt đường.

Hàm lượng khoáng chất được xác định bằng cách sử dụng cái gọi là phương pháp chiết xuất.

Để thực hiện công việc, bạn sẽ cần một chiếc cân điện tử chính xác, một vòi chiết đặc biệt, lò nướng, tủ lạnh, chén sứ, dung môi và một lượng bông gòn vừa đủ.

Để chuẩn bị cho thử nghiệm này, các mẫu phải được làm khô rất kỹ. Để làm được điều này, chúng được xoắn thành ba lớp, tốt nhất là bốn lớp giấy lọc và đặt trong tủ sấy trong một thời gian nhất định.

Một bình thủy tinh chứa đầy dung môi được đun nóng đến nhiệt độ sôi của chất bên trong. Vì dung môi dễ cháy nên phải tiến hành đun nóng trong bể cát để đảm bảo an toàn. Khi dung môi nóng được áp dụng vào mẫu, nó sẽ chiết xuất và loại bỏ chất kết dính khỏi bê tông nhựa. Quy trình được lặp lại cho đến khi dung môi ngừng đổi màu. Nó vẫn chỉ để cân các khoáng chất và tính thành phần khối lượng của chúng.

Phương pháp cân thủy tĩnh

Phương pháp kiểm tra lớp phủ này là một trong những phương pháp phổ biến nhất do dễ thực hiện, chi phí thấp và trình diễn. Theo GOST, thử nghiệm bê tông nhựa bằng cách cân thủy tĩnh có thể được thực hiện trên cả lõi được cắt từ lớp phủ thực và được chế tạo đặc biệt trong phòng thí nghiệmđiều kiện mẫu.

Nghiên cứu được thực hiện để xác định khối lượng riêng của bê tông nhựa, có tính đến các lỗ rỗng trên toàn bộ mẫu. Thực tế là số lượng và kích thước của chúng không thể được xác định chính xác và nhanh chóng bằng bất kỳ phương pháp chẩn đoán nào. Nhưng mật độ là một trong những chỉ số quan trọng nhất được quy định bởi GOST và các tiêu chuẩn ngành.

Phải khoan các lỗ mỏng trên tất cả các mẫu vật. Sau đó, một sợi chỉ được luồn qua các lỗ này và được cân trong không khí. Độ chính xác của các chỉ số cân nặng đến ba chữ số thập phân, do đó nên sử dụng các loại cân điện tử hiện đại, có độ chính xác cao. Sau đó, các mẫu được cân trong nước. Tuy nhiên, trước khi làm thủ thuật, cần phải giữ chúng trong chất lỏng trong 30 phút để chúng được bão hòa với nước. Hơn nữa, quá trình có thể tiến hành theo hai tình huống: cân các mẫu đã ngâm tẩm trong không khí hoặc trong nước. Tùy thuộc vào công nghệ được áp dụng, kỹ thuật tính toán sẽ khác nhau.

Phương pháp này đã được biết đến từ rất lâu, nhưng vẫn được các phòng thí nghiệm hàng đầu trên thế giới sử dụng tích cực.

Tính toán mật độ khoáng gia cố trong thành phần lớp phủ

Khi thử nghiệm bê tông nhựa, phòng thí nghiệm nhất thiết phải thực hiện đồng bộ các biện pháp để xác định khối lượng riêng của các khoáng chất trong hỗn hợp. Kỹ thuật này mang tính chất tính toán, tuy nhiên, mặc dù thiếu dữ liệu thí nghiệm, nhưng nó đóng một vai trò rất quan trọng trong việc đánh giá chất lượng của các loại mặt đường và tính nhất quán.

Tính toán dựa trêndữ liệu tham khảo về tỷ trọng và các đặc tính khác của từng khoáng chất tạo nên hỗn hợp. Khi chọn các chỉ số tỷ trọng của các thành phần riêng lẻ của hỗn hợp, người ta phải được hướng dẫn riêng bởi các tiêu chuẩn của tiểu bang trong lĩnh vực này (GOST). Nếu bạn lấy dữ liệu từ các nguồn khác, điều này sẽ dẫn đến một kết luận sai lầm và đưa ra quyết định sai lầm đối với những người quản lý và điều hành công việc xây dựng hoặc nghiên cứu. Tất nhiên, phần khối lượng của các thành phần cũng sẽ được tính đến.

Mật độ có thể được xác định bằng tính toán không?

Thử nghiệm bê tông nhựa trong phòng thí nghiệm đòi hỏi thiết bị đắt tiền. Và không phải tổ chức nào cũng có đủ khả năng mua những thiết bị như vậy. Do đó, trong một số trường hợp cho phép xác định giá trị của một số đại lượng bằng phương pháp tính toán. Phương pháp này có thể không cung cấp độ chính xác đến một vài chữ số thập phân, nhưng nó vẫn cho phép bạn xác định mức độ chất lượng vùng phủ sóng.

Vì vậy, để xác định tổng khối lượng riêng của nhựa đường, bạn có thể sử dụng công thức đơn giản nhất. Điều quan trọng là phải biết mật độ của chất kết dính, cũng như tỷ lệ và thành phần của chất trám khe khoáng.

Phương pháp đo tốc độ để xác định khối lượng riêng của nhựa đường. Bản chất của nó là gì?

Phương pháp này khá áp dụng, vì nó được quy định bởi GOST. Phương pháp thí nghiệm bê tông nhựa yêu cầu mài các mẫu (lõi) của lớp phủ đến một kích thước nhất định. Hơn nữa, với sự hỗ trợ của cân điện tử có độ chính xác cao, cần lấy hai mẫu có trọng lượng 100 g. Sai số trong trường hợp này không nênvượt quá một phần trăm gam.

Hỗn hợp thu được được cho vào bình thủy tinh với các đặc điểm đã biết (khối lượng, trọng lượng, thể tích, v.v.). Bình được đổ đầy nước khoảng một phần ba. Hỗn hợp thu được phải được trộn kỹ bằng cách lắc đều tay, sau đó thực hiện một loạt các thao tác.

Tại sao và kiểm tra độ sưng được thực hiện như thế nào?

Việc kiểm tra độ trương nở của các mẫu bê tông nhựa như vậy cũng là bắt buộc. Nếu chỉ tiêu này vượt quá thì không chỉ ảnh hưởng đến tuổi thọ của hạ tầng giao thông mà còn có nguy cơ đe dọa đến tính mạng và sức khỏe của con người.

Nguyên tắc dựa trên việc so sánh hình học của vật liệu trước và sau khi bão hòa độ ẩm. Để thực hiện những thí nghiệm như vậy, cần phải có tủ sấy.

Chỉ số được tính bằng một công thức đơn giản.

Cùng một mẫu được cân luân phiên trước tiên trong không khí và sau đó trong nước. Sau đó, mẫu ở trong chất lỏng một thời gian và bão hòa. Sau một vài giờ, mẫu được cân lại trong không khí và nước. Dữ liệu đã nhận được thay thế vào công thức.

Kiểm tra mặt đường về khả năng chống thấm nước

Thử nghiệm này được thực hiện trên các mẫu sau khi tiếp xúc với nước rất lâu. Chính xác hơn, thử nghiệm này so sánh đặc tính độ bền của mẫu khô với đặc điểm của lõi đã ngâm trong nước ít nhất 15 ngày.

Để kiểm tra, bạn sẽ cần chân khôngmáy sấy, nhiệt kế phòng thí nghiệm thủy ngân và máy ép thủy lực mạnh mẽ.

Làm thế nào để xác định khả năng hút nước của vật liệu?

Quy trình thí nghiệm bê tông nhựa không đạt yêu cầu kết quả thí nghiệm để xác định khả năng thấm nước của mặt đường. Đây là một chỉ số rất quan trọng. Lượng chất lỏng được hấp thụ phụ thuộc đáng kể không chỉ vào bản thân vật liệu mà còn phụ thuộc vào điều kiện bão hòa (chủ yếu là nhiệt độ và áp suất).

Phương pháp thử này yêu cầu cân có độ chính xác cao, lò nướng chân không, nhiệt kế thủy ngân và bình thủy tinh có đủ thể tích trong phòng thí nghiệm.

Nguyên tắc dựa trên việc xác định sự thay đổi khối lượng của mẫu trước và sau khi bão hòa. Biết được khối lượng riêng của nước, cũng như khối lượng của một mẫu khô, rất dễ dàng và đơn giản để xác định chỉ số này.

Phương pháp thử cường độ nén cho bê tông nhựa

Chỉ số kháng nén là một trong những chỉ số quan trọng nhất. Nó có tính đến giá trị của nó là các chế độ vận hành của đường, tải trọng tối đa trên trục của phương tiện, v.v. được đặt.

Bản chất của thử nghiệm là mẫu được nén trên một máy ép mạnh cho đến khi quá trình phá hủy bắt đầu xảy ra.

Mẫu mặt đường đã chuẩn bị sẵn được đặt lên đĩa ép. Tấm trên được đưa lên bề mặt của mẫu ở khoảng cách 1-2 mm. Chỉ sau các bước này, bạn mới có thể bậtdẫn động thủy lực. Các tấm kim loại hấp thụ nhiệt tốt, có thể ảnh hưởng đến độ tinh khiết của thí nghiệm. Để giảm thiểu sai số, nên làm nóng các tấm ép đến nhiệt độ quy định. Tuy nhiên, khả năng này không phải lúc nào cũng có. Bạn có thể đặt một mảnh giấy trên bếp. Biện pháp này cũng sẽ giảm thiểu sự mất nhiệt của bê tông nhựa.

Công việc chuẩn bị để kiểm tra áp suất

Trước hết, bạn cần chuẩn bị mẫu. Tùy thuộc vào mục tiêu, chúng có thể là cả lõi từ mặt đường đã hoàn thiện và vật liệu chế tạo trong phòng thí nghiệm để nghiên cứu.

Trước khi tiến hành thử nghiệm nén trực tiếp, cần giữ mẫu ở nhiệt độ nhất định (50, 20 hoặc 0 độ C). Thời gian tiếp xúc có thể thay đổi. Vì vậy, nó đủ để chịu các mẫu phủ lạnh trong một giờ. Lớp phủ nóng (chúng ta đang nói về công nghệ sản xuất) phải được giữ trong thiết bị gia nhiệt ít nhất hai giờ. Nếu cần giữ mẫu ở nhiệt độ không, thì chúng được đặt trong nước đá.

Thiết bị và dụng cụ cần thiết để kiểm tra khả năng chịu tải nén

Trong kho vũ khí cần có một máy ép thủy lực mạnh (khoảng 100 kN) với khả năng điều chỉnh lực theo từng bước nhỏ.

Vì việc thử nghiệm bê tông nhựa đúc phải được thực hiện trong các điều kiện nhiệt độ khác nhau, nên cần có thủy ngânnhiệt kế. Thủy ngân thuộc nhóm các chất độc hại. Do đó, sự sẵn có của các thiết bị này đòi hỏi phải có giấy phép, đào tạo và đào tạo lại nhân viên phòng thí nghiệm về các quy tắc vận hành và bảo trì các thiết bị thủy ngân cho các mục đích khác nhau.

Trong quá trình kiểm tra, bạn cũng sẽ cần các thùng chứa ổn nhiệt đặc biệt có thể tích ít nhất là tám lít.