УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОНА НА СДВИГОУСТОЙЧИВОСТЬ

Полезная модель относится к испытаниям дорожно-строительных материалов, а именно к устройствам для испытания асфальтобетона на сдвигоустойчивость.
Известен сдвиговой прибор /1/, состоящий из формы, в которую помещают образец асфальтобетона, упорного кольца, нагрузочного штампа и насадки, которая служит для центровки нагрузочного штампа на испытуемом образце.
Недостатком определения сдвигоустойчивости с применением данного прибора является следующее: перед испытанием, заранее приготовленные цилиндрические образцы прессованием, выдерживают при температуре (50+/-2) град.С в термошкафу в течение 2-х часов, кроме того, в термошкафу при этой же температуре следует выдержать: испытательную форму, нагрузочный штамп и упорное кольцо. Предел прочности при сдвиге асфальтобетонных образцов определяют на прессах с механическим или гидравлическим приводом по ГОСТ 28840-90. Пресс должен быть снабжен силоизмерителем любого типа, позволяющим определять прочность при сдвиге. Предел прочности образцов вычисляется по формуле. Сдвигоустойчивость асфальтобетона, оценивающаяся по коэффициенту угла внутреннего трения и сцепления, которые определяют методом максимальных нагрузок, соответствующих предельным деформациям стандартных цилиндрических образцов при двух напряженно-деформированных состояниях: одноосном сжатии и при сжатии по схеме маршала, не отвечает условиям работы асфальтобетонного покрытия в реальных условиях.
По количеству общих признаков и достигаемому результату к заявляемому техническому решению наиболее близко устройство для испытания асфальтобетона на сдвигоустойчивость (2), содержащее станину с опорами, раму, установленную в последних с возможностью качания, ведущий вал с приводом его вращения, ведомый вал с нагружающим роликом, связанный с рамой, узел нагружения ролика в виде тормоза, закрепленного на раме и соединенного с ведомым валом, узел прижима ролика к образцу, выполненный из жесткого материала и измерительную аппаратуру.
Недостатком данного устройства является то, что оно позволяет проводить испытания на сдвигоустойчивость только стандартные цилиндрические образцы асфальтобетона, используемые для испытания на сжатие, которые предварительно изготавливают в прессформах на прессе. Испытания проводят при вращении образца с одновременным качение ролика по образцу.
Задачей полезной модели является обеспечение применения для испытания на сдвигоустойчивость асфальтобетона с приближением условий испытаний к условиям эксплуатации материала дорожных покрытий, повышение точности измерения, сокращения времени испытания без использования дополнительного оборудования.
Эта задача решается тем, что устройство для испытания асфальтобетона на сдвигоустойчивость, содержащее узел прижима ролика к образцу и измерительную аппаратуру, представляет собой герметичный корпус-ванну, смонтированный на прямоугольной раме с верхней откидной крышкой с прозрачными окнами, правый и левый узлы воздействия на асфальтобетонные образцы, которые шарнирно через подшипниковые узлы закреплены на подвижных каретках, соединенных с мотором-редуктором и расположенных на жестко закрепленных внутри ванны направляющих штангах, причем каждый узел воздействия включает в себя рычаг крепления с обрезиненным колесом и грузом, а водонагреватель с электрическим регулятором температуры, циркуляционный насос, трубопроводная арматура закреплены под корпусом-ванной на прямоугольной раме. Асфальтобетонную смесь равномерно распределяют в форме на вибростоле. Данная форма асфальтобетонного образца в отличие от цилиндрических, наиболее приближена к реальным условиям. Поскольку все кинематические узлы и формы с асфальтобетоном располагаются в корпусе-ванны, которая посредством циркуляционного насоса и водонагревателя наполняется водной средой для создания температурного режима испытания, нет необходимости в нагревательных устройствах для предварительного нагрева образцов и оборудования. Наличие двух узлов воздействия на образцы асфальтобетона дают возможность проведения параллельных испытаний, что уточняет результат испытания. Сбор данных
испытания осуществляет электронный блок через датчики, расположенные в узлах воздействия.
На фиг.1 дана кинематическая схема устройства для испытания асфальтобетона на сдвигоустойчивость; на фиг.2 - кинематическая схема узла воздействия; 3 - блок-схема взаимосвязи узлов устройства.
Устройство для испытания асфальтобетона на сдвигоустойчивость содержит корпус-ванну, смонтированный на прямоугольной раме 1, предназначенные для размещения двух узлов воздействия направляющие штанги 2, подвижные каретки 3, кривошипно-шатунный механизм привода кареток 4, ступицы привода 5, мотор-редуктор 6, рычаг крепления колеса 7, обрезиненное колесо 8, груз 9, разборная форма для асфальтобетонного образца 10, индуктивный датчик измерения деформации 11, трубопроводная арматура 12, датчик-счетчик количества проходов 13, температурный датчик 14, водонагреватель 15, циркуляционный насос 16, частотный преобразователь 17, электронный блок обработки и индикации информации 18.
Узел воздействия (фиг.2) включает в себя каретку 3, рычаг крепления колеса 7, колесо 8, груз 9, индуктивный датчик измерения деформации 11.
Устройство работает следующим образом.
Формы 10 с образцами устанавливают в корпус-ванну 1 и жестко закрепляют в определенном фиксированном месте. На образцы опускают узлы воздействия 19, 20 на которые установлены индуктивные датчики измерения деформации 11 для считывания информации, соединенные с электронным блоком обработки и индикации информации 18. Корпус-ванна 1 заполняется водой до фиксированного уровня 15-20 мм над поверхностью образцов, включают водонагреватель 15 с установленным режимом, циркуляционный насос 16. По достижении заданной температуры и прогрева образцов в течение 1-1.5 час. приводят в действие узлы воздействия 19, 20 на образцы с заданным циклом, который устанавливают частотным преобразователем 17. Сбор данных
испытаний осуществляет электронный блок 18 через индуктивные датчики измерения деформации 11. Электронный блок 18 осуществляет пуск установки в действие, фиксацию температуры испытания образцов, снятие через определенное число циклов деформаций образцов и отключение установки после завершения работы.
Использованные источники
1. Методические рекомендации по оценке сдвигоустойчивости асфальтобетона», распоряжение Министерства транспорта РФ, 4 февраля 2002 г. № ИС-42-р
2. Патент России №2086950, МПК G01N 3/24. Устройство для испытания асфальтобетона на сдвигоустойчивость / Бонченко Г.А., Горова Н.Э., Абакумова Р.Н. - №94025115/28; опубл. 1997.08.10. (прототип).