Испытание на проникновение мастичного асфальтобетона является важным лабораторным методом, используемым для оценки деформационного поведения и структурной устойчивости мастичного асфальта при заданных температурных и нагрузочных условиях. Оно широко применяется при оценке эксплуатационных характеристик водонепроницаемых дорожных покрытий и материалов для устройства покрытий стальных мостовых настилов. Путём измерения глубины проникновения (вдавливания) во времени данный метод предоставляет ключевые данные для анализа высокотемпературной устойчивости, консистенции и долговечности мастичных асфальтобетонных смесей, обеспечивая надёжный контроль качества в инженерных приложениях.

1. Цель и сфера применения

Этот метод используется для определения значения пенетрации и приращения пенетрации асфальтобетонных смесей с целью оценки высокотемпературной стабильности мастичных асфальтобетонных смесей.

2. Оборудование и материалы

2.1 Форма: прямоугольная стальная форма с внутренней длиной стороны 70,7 мм ± 0,5 мм, состоящая из опорной плиты, четырёх рам и крепёжных элементов, которые могут быть собраны в единое целое.

2.2 Оборудование для испытания на проникновение:

2.2.1 Грузы

Масса груза составляет примерно 490,5 Н. Он прикладывается вертикально к образцу через шток для пенетрации. Общая масса груза, штока для пенетрации и нагружающей платформы составляет 515,0 Н ± 9,8 Н.

2.2.2 Шток для пенетрации

Шток для пенетрации изготавливается из стали. Совместная масса штока для пенетрации и нагружающей платформы составляет примерно 24,5 Н. Нижний конец представляет собой цилиндр с плоским торцом высотой не менее 20 мм и диаметром 25,2 мм ± 0,1 мм. Боковая поверхность и нижняя поверхность цилиндра с плоским торцом должны быть гладкими и ровными.

Для обеспечения минимального трения при испытании используются два шарикоподшипника. За исключением шарикоподшипников, все компоненты должны обеспечивать минимальный зазор не менее 1 мм относительно штока для пенетрации.

2.2.3 Индикатор часового типа

Должен использоваться индикатор часового типа или цифровой индикатор с разрешением 0,01 мм. Деформация прибора не должна превышать 0,01 мм при приложении или снятии нагрузки. В качестве альтернативы также может использоваться датчик перемещения.

2.2.4 Водяная баня

Водяная баня должна поддерживать контролируемые температуры 50 ± 1 °C, 55 ± 1 °C и 60 ± 1 °C во время испытания. Контроль температуры осуществляется с помощью внешней термостатической водяной бани с объёмом примерно 7,5 л.

2.3 Электрический сушильный шкаф с принудительной циркуляцией воздуха

Электрический сушильный шкаф с принудительной циркуляцией воздуха должен обеспечивать поддержание постоянной температуры 250 ± 10 °C и соответствовать требованиям, указанным в пункте 2.1 T0602.

2.4 Термометры

Необходимо использовать два термометра:

Один с диапазоном измерения 0–100 °C и делением на 1 °C;

Один с диапазоном измерения 0–300 °C и делением на 2 °C.

2.5 Таймер

Должны использоваться секундомер или электронный таймер с минимальным делением 0,1 с и максимально допустимой погрешностью ±0,10 с/ч.

2.6 Калибровочный блок

Твёрдость резинового блока определяется в соответствии с GB/T 39693.2 «Резина вулканизированная или термопластичная — Определение твёрдости — Часть 2: международная твёрдость резины (10 IRHD–100 IRHD)», GB/T 39693.5 «Портативный метод определения международной твёрдости резины — твёрдость по вдавливанию» или GB/T 531.2 «Резина вулканизированная или термопластичная — Определение твёрдости по вдавливанию — Часть 2: портативный метод IRHD». При температуре 23 °C твёрдость должна составлять 58 IRHD ± 5 IRHD.

2.7 Прочее

Скребок (шириной примерно 30 мм) и смесительное оборудование.

3. Калибровка пенетрационного тестера

3.1 Для нового оборудования или после каждых 6 месяцев эксплуатации необходимо проводить калибровку.

3.2 Вместо образца асфальтобетонной смеси для испытаний следует использовать калибровочный блок. Нагрузка должна составлять 515,0 Н ± 9,8 Н в течение 5 минут, после чего измеряется глубина проникновения. Испытание следует проводить 10 раз подряд. Коэффициент вариации 10 измеренных значений не должен превышать 5%.

4. Методы и этапы

4.1 Подготовка образцов

4.1.1 Подготовьте образцы мастичной асфальтобетонной смеси в помещении в соответствии с методом T0740 или получите горячие образцы мастичной асфальтобетонной смеси путем отбора проб на месте.

4.1.2 Соберите формы и предварительно нагрейте их в печи до 100–150 °C. Перед заливкой образца нанесите тонкий слой разделительного состава внутрь формы и поместите ее на ровную платформу.

4.1.3 Вылейте смешанный образец в предварительно нагретую форму, убедившись, что все четыре угла полностью заполнены. Для повышения плотности образца вручную уплотните смесь по краям формы вертикально; не утрамбовывайте центр образца. Подрежьте поверхность так, чтобы центр был немного выше. После охлаждения в течение приблизительно 15 минут выровняйте поверхность с помощью нагретого скребка.

4.1.4 Храните образцы при комнатной температуре 23 ± 5 °C не менее 48 часов. Максимальный срок хранения не должен превышать 7 дней.

4.2 Снять нижнюю пластину формы с образцом. Установить образец так, чтобы его нижняя поверхность была обращена вверх и служила испытательной поверхностью, затем поместить его в водяную баню, поддерживаемую при температуре испытания, на 60 минут. Температура испытания устанавливается в соответствии с требованиями на уровне 50 ± 1 °C, 55 ± 1 °C или 60 ± 1 °C.

4.3 Отрегулировать прибор для испытания на проникновение таким образом, чтобы шток для пенетрации был совмещён с центром поверхности образца. Опустить шток вертикально до соприкосновения с поверхностью образца.

4.4 Опустите проникающий стержень и одновременно запустите таймер. Приложите начальную нагрузку 24,5 Н (собственный вес проникающего стержня и нагрузочной платформы). Через 10 минут запишите показания индикатора часового типа как значение нулевой деформации.

4.5 Аккуратно поместите груз весом 490,5 Н на нагрузочную платформу, избегая ударов, и перезапустите таймер. Запишите показания индикатора часового типа через 1 мин, 2 мин, 3 мин, 5 мин, 10 мин, 20 мин, 30 мин и 60 мин.

4.6 Каждая группа испытаний должна включать не менее трех параллельных образцов для тестирования.

5. Обработка данных

5.1 Разница между показаниями индикатора часового типа через 30 минут и нулевой деформацией регистрируется как глубина проникновения образца. Разница между показаниями индикатора часового типа через 60 минут и показаниями индикатора часового типа через 30 минут регистрируется как приращение глубины проникновения образца.

5.2 В качестве результата испытаний для глубины проникновения и приращения глубины проникновения принимается среднее арифметическое трех измеренных значений с точностью до 0,1 мм.

6. Допустимая ошибка

Допустимая относительная погрешность для испытаний на повторяемость пенетрации мастичной асфальтобетонной смеси должна составлять 28% от среднего значения. Допустимая относительная погрешность для испытаний на воспроизводимость должна составлять 55% от среднего значения.

7. Отчет

7.1 Название проверяемого образца и применимый стандарт.

7.2 Дата получения образца и его описание.

7.3 Дата испытания, наименование, модель и серийный номер прибора/оборудования.

7.4 Температура испытания, время размещения образца, значение измерения проникновения и его среднее значение, значение измерения приращения проникновения и его среднее значение.

7.5 Прочие вопросы, требующие пояснения.

Примечание: В процессе составления нашего документа могут быть допущены некоторые ошибки. Данная информация приведена только для справки. Мы рекомендуем приобрести подлинный эталонный образец для испытаний.