Co je penetrační zkouška bitumenu?
Penetrační zkouška (bitumen)
Definice
Penetrační zkouška je laboratorní zkouška, která měří, jak hluboko se standardní jehla zanoří do bitumenu při dané zátěži, čase a teplotě.
ASTM D5/D5M zkoušku upravuje pro polotuhé a tuhé bitumenové materiály. Měří konzistenci. Vyšší hodnota znamená měkčí materiál. AASHTO T 49 je stejná zkouška. Je totožná s ASTM D5/D5M-13, až na několik ustanovení.
Stránka asfaltový cement popisuje pojivo a jeho tři třídicí systémy. Tato stránka popisuje samotnou zkoušku.
Standardní podmínky
Zkouška má tři podmínky: teplotu, zátěž na jehlu a čas. Norma je pevně stanovuje, aby byly výsledky srovnatelné.
| Podmínka | Obvyklá hodnota | Jiné hodnoty |
|---|---|---|
| Teplota | 25 °C (77 °F) | 4 °C v datech přesnosti AASHTO T 49, 46 °C (115 °F) v protokolu FHWA P22 |
| Zátěž na jehlu | 100 g (0,2 lb) | |
| Čas | 5 s |
Zkušební protokol FHWA P22 uvádí 25 °C, 100 g a 5 s jako svou první sadu podmínek. Specifikace NYSDOT uvádí stejnou sadu ve svých tabulkách pro asfaltový cement. Obě vycházejí z AASHTO T 49.
Výsledek a jeho jednotka
Výsledkem je hloubka jehly. Jedna penetrační jednotka je 0,1 mm. Hodnota 18 znamená, že jehla klesla o 1,8 mm. FAA píše jednotku jako dmm, například 2 až 12 dmm.
Protokol P22 žádá průměr z alespoň tří penetrací na stejném vzorku. AASHTO T 49 uvádí odhady přesnosti v tabulce X pro zkoušky při 4 °C a 25 °C. Týkají se původního pojiva i zbytku po zkoušce RTFO.
Penetrační třídy
Penetrační třída je rozsah penetračních hodnot při 25 °C. Specifikace uvádí minimum a maximum. Třída NYSDOT 18-60 vyžaduje penetraci nejméně 18 a nejvýše 60. Stejná tabulka stanovuje i jiné limity pojiva, například bod vzplanutí, bod měknutí, ztrátu zahřátím a tažnost. Třída je jen jeden z několika požadavků.
ASTM D946 je specifikace pro asfaltový cement dělený podle penetrace. FAA AC 150/5370-10H ji uvádí ve svých odkazech.
Co FAA používá dnes
FAA AC 150/5370-10H, položka P-401, požaduje, aby asfaltové pojivo asfaltové směsi povrchu odpovídalo ASTM D6373, který pojivo třídí podle výkonu. Penetrační třídu nevyžaduje.
Předpis stále používá penetrační zkoušku u zbytku nátěrových materiálů:
- Položka P-608, nátěr z emulzního asfaltu. Zbytek asfaltové emulze má penetraci nejvýše 50 dmm (608-2.2).
- Položka P-608-R, nátěr z rychle tuhnoucího asfaltu. Zbytek má penetraci 2 až 12 dmm při 77 °F (25 °C) (608-R-2.2).
Oba řádky uvádějí jako zkoušku ASTM D5.
Jiné penetrační zkoušky
Název “penetrační zkouška” patří několika zkouškám. FAA AC 150/5320-6G popisuje tři, které zkoušejí zeminu a vrstvy vozovky, a ne pojivo:
- Kalifornský poměr únosnosti (CBR). Tato zkouška měří sílu, která dá materiálu určitou penetraci, a srovnává ji se silou pro standardní drcený vápenec. Viz kalifornský poměr únosnosti .
- Dynamický kuželový penetrometr. Tento nástroj měří rychlost penetrace kužele do zhutněných materiálů a podložních zemin. Viz dynamický kuželový penetrometr .
- Standardní penetrační zkouška. Tuto zeminovou zkoušku upravuje ASTM D1586.
Co zkouška neukáže
Zkouška vyžaduje vzorek pojiva odvezený do laboratoře. Program FHWA LTPP (dlouhodobé sledování chování vozovek) ji provádí na asfaltovém cementu, který technici vytáhnou z jádrových vzorků vozovky. Hodnota popisuje pojivo při jedné teplotě. Nepopisuje směs, vozovku ani její stav.
Průzkum vozovky zaznamenává povrch. Odbourávání, zvětrávání, odlupování a prokrvácení souvisejí s pojivem, ale průzkum penetrační hodnotu neposkytne. Třídu pojiva udává specifikace a certifikát pro směs. Hodnocení stavu vozovky od TarmacView snímá povrch a pojivo netestuje.
Často kladené otázky
- Co je penetrační zkouška asfaltu?
- Penetrační zkouška je laboratorní zkouška, která měří, jak hluboko se standardní jehla zanoří do bitumenu při dané zátěži, čase a teplotě. ASTM D5/D5M upravuje zkoušku pro polotuhé a tuhé bitumenové materiály. Vyšší hodnota znamená měkčí materiál.
- Jaké jsou standardní podmínky penetrační zkoušky?
- Obvyklé podmínky jsou 25 °C (77 °F), zátěž 100 g a čas 5 s. Zkušební protokol FHWA P22 i specifikace NYSDOT tyto hodnoty uvádějí. Zkouška může používat jiné teploty. AASHTO T 49 uvádí přesnost při 4 °C a při 25 °C.
- Jakou jednotku používá penetrační zkouška?
- Výsledkem je hloubka jehly v desetinách milimetru. Jedna penetrační jednotka je 0,1 mm. FAA AC 150/5370-10H píše stejnou jednotku jako dmm, například maximum 50 dmm.
- Co znamená vysoká nebo nízká penetrační hodnota?
- Vysoká hodnota znamená měkčí pojivo a nízká tvrdší. ASTM D5/D5M uvádí, že zkouška měří konzistenci a že vyšší hodnoty znamenají měkčí konzistenci. Hodnota je jeden bod při jedné teplotě. Není úplným popisem pojiva.
- Je penetrační zkouška totéž co penetrační zkouška zeminy?
- Ne. Zkouška bitumenu zatlačí jehlu do vzorku pojiva v laboratoři. FAA AC 150/5320-6G používá penetraci také u zkoušky CBR, u dynamického kuželového penetrometru a u standardní penetrační zkoušky podle ASTM D1586. Ty zkoušejí zeminu, kamenivo a podloží, ne pojivo.
- Používá FAA penetrační zkoušku pro letištní asfalt?
- Ne u pojiva horkého asfaltového povrchu. FAA AC 150/5370-10H, položka P-401, požaduje asfaltové pojivo podle výkonnostní třídy ASTM D6373. FAA stále používá ASTM D5 u položek nátěrů. Položka P-608 stanovuje maximum 50 dmm u zbytku emulze. Položka P-608-R stanovuje 2 až 12 dmm.
- Může dronový průzkum změřit penetraci?
- Ne. Zkouška potřebuje vzorek pojiva a laboratoř. Dronový průzkum vidí povrch. Dokáže ukázat poruchy jako odbourávání nebo prokrvácení, které souvisejí s pojivem, ale penetrační hodnotu nedá.
Reference
- astm-d5-20-store
- ASTM D5/D5M-20, Standard Test Method for Penetration of Bituminous Materials ASTM International
- aashto-t49
- AASHTO T 49-15 (2019), Standard Method of Test for Penetration of Bituminous Materials AASHTO
- nysdot-section-700
- Standard Specifications of 4 May 2006, Section 702, Bituminous Materials New York State Department of Transportation
- faa-ac-150-5370-10h
- AC 150/5370-10H, Standard Specifications for Construction of Airports FAA
- pavement-interactive-penetration
- Penetration Grading Pavement Interactive, Pavement Tools Consortium (state DOTs, FHWA, University of Washington)
- faa-ac-150-5380-6c
- AC 150/5380-6C, Guidelines and Procedures for Maintenance of Airport Pavements FAA
- faa-ac-150-5320-6g
- AC 150/5320-6G, Airport Pavement Design and Evaluation FAA
Toto je referenční položka. TarmacView poskytuje služby inspekce drony a neprodává zařízení ani materiály popsané v tomto slovníku.