Низкотемпературное термическое растрескивание – это один из основных путей порчи асфальтового дорожного покрытия. Низкотемпературное растрескивание приводит к миллионным тратам на ремонт дорог. Для снижения износа дорожных покрытий из-за термического растрескивания необходимо правильно классифицировать битумные вяжущие для использования в различных климатических условиях. Тем не менее, при использовании спецификаций AASHTO M-320 довольно трудно надлежащим образом классифицировать связующие по потенциалу растрескивания при низкой температуре. Данные спецификации не позволяют провести надежные измерения прочности битумных связующих при низкой температуре.
Приближенные к полевым условиям испытания на установке ABCD
устраняют необходимость измерения жесткости и сопротивления материала. Также
испытание ABCD не нуждается в громоздких вычислениях и предположениях,
использованных в упомянутом стандарте AASHTO, включая коэффициенты термического
расширения и функцию сдвига температуры со временем. В ходе испытания ABCD
образец связующего располагается снаружи кольца ABCD, диаметром два дюйма,
обладающего практически нулевым термическим сжатием. Образец помещается в
камеру охлаждения с постоянно опускающейся температурой. С понижением
температуры образец связующего ограничивает и сжимает кольцо ABCD.
Установленные внутри кольца датчики записывают напряжение и температуру. При
растрескивании образца связующего напряжение резко спадает. В этот момент
происходит фиксация температуры – температуры растрескивания при анализе ABCD.
Классификация по температуре растрескивания намного ближе к результатам
реальных полевых испытаний, чем все методики AASHTO, существовавшие до момента
создания установки ABCD.
ПРЕИМУЩЕСТВА УСТАНОВКИ ABCD:
• Простота конструкции: в отличие от других установок, устройство ABCD не содержит механической системы нагружения, нуждающейся в регулярной калибровке и обслуживании.
• Отсутствие жидкого азота и жидкостной бани
• Простая методика испытания: Влияние оператора минимально, что уменьшает число ошибок, связанных с обращением с образцами.
• Отсутствие юстировки: При испытании ABCD образец связующего заливается прямо на кольцо ABCD и его не трогают до конца анализа.
• Надежность анализа: Испытания в Центре North Central Superpave, Университете Висконсин-Мэдисон и в компании EZ Asphalt показали, что различия в подготовке образцов к анализу не оказывают значительного влияния на результат анализа.
• Одновременное испытание нескольких образцов: Число одновременно анализируемых образцов в одной установке может составлять от 4 до 8. Существуют и расширенные установки, позволяющие анализировать до 16 и более образцов одновременно.
ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ПОЛИМЕРА
Полевые исследования показали, что модификация асфальтовых дорожных покрытий полимерами приводит к большей устойчивости к низкотемпературному растрескиванию. А при исследованиях по методике AASHTO M320 было установлено обратное. Анализ ABCD свободен от этого недостатка и показывает ожидаемое понижение температуры растрескивания.
Влияние концентрации SBS на потенциал крекинга при низких температурах
КОРРЕЛЯЦИЯ СПОЛЕВЫМИ ДОРОЖНЫМИ ИСПЫТАНИЯМИ
Результаты испытания ABCD намного лучше коррелируют с результатами полевых испытаний по отношению к низкотемпературному растрескиванию, чем результаты AASHTO M 320.
Коэффициент определения (R2) критической температуры в зависимости от индекса растрескивания испытательных покрытий с использованием ABCD и стандартных методов AASHTO.
ГРАФИК ВРЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ
График реального времени отражает состояние всех четырех образцов в камере охлаждения ABCD. Температура постоянно уменьшается. Напряжение битумного связующего практически постоянно в первые 90 минут, а затем он начинает сжиматься (напряжение падает) и растрескивается (напряжение растет). Температура растрескивания записывается в момент скачка напряжения.
АНАЛИЗ ДАННЫХ
После испытания данные анализируются и представляются в виде графика
зависимости напряжения от температуры и краткой таблицы в формате Excel. В
таблице показаны температуры растрескивания, перепад напряжения и скорость
охлаждения.
Таблица. Технические характеристики
Кольца ABCD |
|
Число колец ABCD: |
4 (доступны системы на 8 колец) |
Число силиконовых форм для образцов: |
4 |
Датчики на кольцах: |
терморезистор и двуосный тензодатчик |
Сбор данных |
|
АЦП: |
8 каналов (по два на каждое кольцо) |
ПО: |
Программа созданная в среде LabView под ПК с ОС Windows. Программа позволяет
просматривать данные в виде таблиц и графиков, а также переносить данные в
Microsoft Excel. |
Шкаф охлаждения *: |
|
|
Одна полка, вмещающая 4 кольца ABCD |
Внутренний объем: |
34 литра |
Внешние размеры (Ш х Г х В): |
107 х 63,5 х 71 см |
Масса: |
около 100 кг |
Электропитание: |
115 В, 60 Гц, 20 A |
Нагрузка: |
около 175 Вт |
Отвод тепла: |
1,6 кВт (во время охлаждения) |
Диапазон температур: |
-73 °C .. +190 °C |
Стабильность температуры: |
0.5 °C от -50 °C до +190 °C, |
|
±1 °C ниже -50 °C (после стабилизации) |
|
* для заказчиков в РФ предлагаются другие камеры |
ПК |
|
Тип: |
Моноблок, ноутбук, стационарный ПК |
Память: |
RAM от 2 Гб. Жесткий диск: от 150 Гб |
Размер экрана: |
не менее 15" |
ПО: |
ОС Windows, Microsoft Excel |
Принадлежности: |
Кейс для 4 колец, 4 форм, 4 столиков, |