Az Aszfalt Üregek Kitöltöttsége (VFA) az ásványi anyag halmazában lévő üregek (VMA) azon százalékos aránya, amely aszfaltkötőanyaggal van kitöltve, nem pedig levegővel. A VFA kritikus térfogati paraméter a Superpave és Marshall eljárásokban, amely jelzi a kötőanyag-film vastagságát, a keverék tartósságát, valamint az ellenállást mind a széteséssel (ha túl alacsony), mind a felületi kivérzéssel (ha túl magas) szemben. Tartalmazza a VFA számítását, előírási tartományait az AASHTO M 323 szerint, kapcsolatát a burkolati hibákkal, amelyek szemrevételezéskor megfigyelhetők, valamint minőség-ellenőrzési alkalmazásait.
Az Aszfalt Üregek Kitöltöttsége (VFA) egy származtatott térfogati paraméter az aszfaltkeverék-tervezésben, amely kifejezi a szemcseközi üregtérfogat százalékos arányát az adalékanyag szemcsék között — az úgynevezett Ásványi Anyag Halmazában Lévő Üregeket (VMA) —, amelyet effektív aszfaltkötőanyag tölt ki, nem pedig levegő. A VFA a Superpave keveréktervezési rendszer négy elsődleges térfogati kritériumának egyike a léghézagok (Va) , az Ásványi Anyag Halmazában Lévő Üregek (VMA) és a por-kötőanyag arány mellett. Szintén szabványos paraméter a Marshall keveréktervezési módszerben, ahol néha aszfalt-üreg aránynak nevezik.
A VFA alapvetően tartóssági mutató, mivel tükrözi a kötőanyag relatív térfogatát, amely az adalékanyag szemcsék bevonására rendelkezésre áll a tömörített keveréken belül. A kötőanyag-bevonat megvédi az adalékanyagot a nedvesség behatolásától, tapadást biztosít a szemcsék között, és ellenáll a levegő beszivárgása által okozott oxidatív öregedésnek. A megfelelő VFA-val rendelkező keverék elég vastag kötőanyag-filmekkel rendelkezik e védő funkciók fenntartásához a burkolat élettartama során. Az alacsony VFA-val rendelkező keverék vékony kötőanyag-filmekkel bír, amelyek gyorsan öregszenek és elveszítik tapadási tulajdonságaikat, ami széteséshez (raveling) vezet — az adalékanyag szemcsék fokozatos leválásához a burkolat felületéről. A túlzottan magas VFA-val rendelkező keverékben nem marad elegendő léghézag a VMA-n belül, ami azt a kockázatot hordozza, hogy a forgalom alatti további tömörödés a kötőanyagot a burkolat felületére préseli, ezt a hibát felületi kivérzésnek (bleeding) vagy kifolyásnak (flushing) nevezik.
A VFA paraméter szorosan kapcsolódik a VMA-hoz és a léghézagokhoz egy egyszerű matematikai összefüggés révén. A szabványos tervezési 4,0%-os léghézag-tartalomnál (amely a Superpave és Marshall tervek célértéke is) a VFA értékét kizárólag a VMA határozza meg. Például egy 14,0%-os VMA 4,0%-os léghézaggal 71,4%-os VFA-t eredményez. Egy 15,0%-os VMA ugyanazzal a 4,0%-os léghézaggal 73,3%-os VFA-t ad. Ez szemlélteti, miért kell a VMA-követelményeknek megfelelőnek lenniük — az elégtelen VMA túl magasra emeli a VFA-t a tervezési léghézagok mellett, ami felületi kivérzés kockázatát hordozza, míg a túlzott VMA túl alacsonyra csökkentheti a VFA-t, ami tartóssági problémákat okoz.
A VFA-követelményeket az AASHTO M 323 (Szabványos előírás a Superpave térfogati keveréktervezéshez) határozza meg, és forgalmi szintenként változik, millió Egyenértékű Egytengelyű Terhelésben (ESAL) kifejezve. A szabványos VFA tartomány alacsony forgalmú burkolatoknál (kevesebb mint 0,3 millió ESAL) 70-80% , míg nagy forgalmú burkolatoknál (3 millió ESAL és afelett) a tartomány 65-75% -ra szűkül. Ez a szűkítés azt a követelményt tükrözi, hogy nagyobb forgalmi szinteknél több léghézag-térre van szükség a VMA-n belül az ismétlődő nagy terhelések alatt bekövetkező további tömörödés befogadásához anélkül, hogy felületi kivérzés lépne fel.
A VFA matematikailag az effektív kötőanyag-térfogat és a tömörített keverékben lévő teljes szemcseközi üregtérfogat aránya, százalékban kifejezve. A VFA megértéséhez szükség van a tömörített aszfalt háromkomponensű térfogati modelljének megértésére: adalékanyag, aszfaltkötőanyag és levegő. Ebben a modellben az adalékanyag szemcsék egy vázszerkezetet alkotnak közöttük lévő terekkel; ezek a terek képezik a VMA-t. A VMA-n belül bizonyos teret az effektív aszfaltkötőanyag foglalja el (a teljes kötőanyag azon része, amely nem szívódik fel az adalékanyag pórusaiba), a fennmaradó tér pedig a léghézagokat alkotja.
A VFA meghatározó egyenlete:
VFA (%) = (VMA - Va) / VMA × 100
Ahol:
Ez az egyenlet a kötőanyag térfogatával is kifejezhető:
VFA (%) = Vbe / (Va + Vbe) × 100
Ahol:
A VFA, VMA és léghézagok közötti kapcsolat alapvetően kölcsönös függőségen alapul. Az egyenletből világos, hogy bármely adott VMA-érték esetén a VFA nő, ahogy a léghézagok csökkennek, és csökken, ahogy a léghézagok nőnek. Ez a kapcsolat az oka annak, hogy a VFA-t származtatott paraméterként írják le — értékét két egymástól függetlenül mért térfogati tulajdonság határozza meg.
A VMA a tömörített adalékanyag-szerkezeten belül rendelkezésre álló teljes üregtérfogatot jelenti. Ennek a térnek magába kell foglalnia mind az aszfaltkötőanyagot, mind a léghézagokat. Az AASHTO M 323 a VMA-t a tömörített burkolati keverék adalékanyag szemcséi közötti szemcseközi üregtérfogatként definiálja, amely magában foglalja a léghézagokat és az effektív kötőanyag-tartalmat, a próbatest teljes térfogatának százalékában kifejezve. A minimális VMA-követelmények 11%-tól (37,5 mm NMAS) 16%-ig (4,75 mm NMAS) terjednek. Ezek a minimumok biztosítják, hogy elegendő tér álljon rendelkezésre az adalékanyag-szerkezeten belül a tartóssághoz szükséges megfelelő aszfaltkötőanyag-térfogat befogadására, miközben a cél léghézag-tartalom is fenntartható.
A léghézagok (Va) a bevont adalékanyag szemcsék közötti kis levegőzárványokat jelentik. A cél léghézag-tartalom a Superpave keveréktervezésben 4,0% az Ndesign értéknél, egyes hatóságok 3-5%-os tartományt írnak elő az átvételhez. A Marshall módszerben a cél léghézagok 3-5% között mozognak a forgalmi szinttől és a felületi vagy alapréteg alkalmazástól függően. A léghézagok elengedhetetlenek ahhoz, hogy helyet biztosítsanak a kötőanyag számára a forgalom alatti további tömörödés során, és megakadályozzák a felületi kivérzést.
A VFA, VMA és léghézagok kölcsönös függősége azt jelenti, hogy ha e három paraméter közül bármelyik kettő ismert, a harmadik kiszámítható. Ez az összefüggés a térfogati tervezési folyamat alapja. A keveréktervezés során a tervező a kötőanyag-tartalmat használja elsődleges változóként, míg az eredményül kapott VMA, léghézagok és VFA a sűrűségmérésekből kerül kiszámításra. A tervezési kötőanyag-tartalomnál (ahol a léghézagok = 4,0%) a VMA-nak és a VFA-nak is meg kell felelnie a saját követelményeinek.
A Colorado Aszfaltburkolati Szövetség térfogati paraméterekről szóló műszaki dokumentuma a következő gyakorlati magyarázatot adja: a VFA a VMA-hoz és a léghézagokhoz (Pa) kapcsolódik, ahogy az egyenletből is látható. Az alacsony VFA a magas léghézagok következménye lehet, a magas VFA pedig az alacsony léghézagoké. Ez az összefüggés erősíti a megfelelő VMA elérésének fontosságát — ha a VMA túl alacsony, a tervezőnek korlátozott mozgástere van a kötőanyag-tartalommal való manipulációra, mielőtt vagy meghaladná a maximális léghézagokat, vagy a minimális VFA alá kerülne.
A VFA kiszámításához három alapvető laboratóriumi mérés szükséges a tömörített aszfaltkeveréken: a tömörített keverék térfogatsűrűsége (Gmb) , a lazakeverék elméleti maximális térfogatsűrűsége (Gmm) , valamint a kombinált adalékanyag térfogatsűrűsége (Gsb) . Ezeket a méréseket szabványos AASHTO vizsgálati eljárásokkal végzik.
1. lépés: Léghézagok (Va) számítása
A léghézag-tartalom kiszámítása a térfogatsűrűségből (Gmb) és az elméleti maximális térfogatsűrűségből (Gmm) történik:
Va (%) = 100 × [1 - (Gmb / Gmm)]
Az elméleti maximális térfogatsűrűséget (Gmm) az AASHTO T 209 szabvány szerint határozzák meg (Melegaszfalt-keverék elméleti maximális térfogatsűrűsége és sűrűsége), amelyet általában Rice-próbának neveznek. Ebben a vizsgálatban a lazakeverék-mintát vákuum-piknométerbe helyezik, és a levegőt eltávolítják, hogy az üregeket vízzel töltsék meg. A Gmm a keverék térfogatsűrűségét jelenti nulla léghézag mellett — az elérhető maximális sűrűséget.
A tömörített próbatest térfogatsűrűségét (Gmb) az AASHTO T 166 szabvány szerint határozzák meg (Tömörített melegaszfalt-keverék térfogatsűrűsége telített felületszáraz próbatestekkel). A tömörített próbatestet szárazon lemérik, majd vízbe merítik, hogy térfogatát vízkiszorítással meghatározzák, és a térfogatsűrűséget a tömeg és a térfogat arányaként számítják ki.
2. lépés: Ásványi anyag halmazában lévő üregek (VMA) számítása
A VMA kiszámítása a következő képlettel történik:
VMA (%) = 100 - (Gmb × Ps / Gsb)
Ahol:
Az adalékanyag térfogatsűrűsége (Gsb) figyelembe veszi a víz számára átjárható üregeket az adalékanyag szemcséken belül. Ez azért fontos, mert a felvett aszfaltkötőanyag ezeket az átjárható üregeket foglalja el, és nem járul hozzá a szemcsék felületét bevonó effektív kötőanyaghoz. A magasabb Gsb (kevésbé abszorbens adalékanyag) azt jelenti, hogy a teljes kötőanyag-tartalom nagyobb része áll rendelkezésre effektív kötőanyagként.
3. lépés: Aszfalt Üregek Kitöltöttségének (VFA) számítása
A Va és VMA meghatározása után a VFA kiszámítása:
VFA (%) = (VMA - Va) / VMA × 100
A Washington Állami Közlekedési Hatóság (WSDOT) Anyagvizsgálati Kézikönyve (TM 13) a következő számítási formátumot adja a VFA-hoz:
VFA = 100 × (VMA - Va) / VMA
Ahol a VFA-t 1 tizedesjegy pontossággal adják meg.
Numerikus példa:
Vegyünk egy Superpave keveréktervet a következő értékekkel az optimális kötőanyag-tartalomnál:
1. lépés: Va = 100 × [1 - (2,380 / 2,479)] = 100 × (1 - 0,960) = 4,0%
2. lépés: VMA = 100 - (2,380 × 94,8 / 2,650) = 100 - (225,6 / 2,650) = 100 - 85,1 = 14,9%
3. lépés: VFA = (14,9 - 4,0) / 14,9 × 100 = 10,9 / 14,9 × 100 = 73,2%
73,2%-kal ez a VFA a jellemző 65-78%-os előírási tartományba esik a 0,3-30 millió ESAL közötti forgalmi szintek esetén.
VFA számítás effektív kötőanyag-tartalomból:
A VFA közvetlenül is kiszámítható az effektív kötőanyag-térfogatból:
VFA (%) = Vbe / (Va + Vbe) × 100
Ahol a Vbe (effektív kötőanyag-tartalom térfogat szerint) kiszámítása:
Vbe = (Gmb × Pbe) / Gb
Ahol:
Az effektív kötőanyag-tartalom (Pbe) figyelembe veszi a kötőanyag adalékanyag pórusaiba való felszívódását:
Pbe = Pb - (Pba / 100) × Ps
Ahol:
A felvett aszfalt-tartalmat (Pba) az adalékanyag fajsúlyaiból határozzák meg:
Pba = 100 × [(Gse - Gsb) / (Gse × Gsb)] × Gb
Ahol Gse az adalékanyag effektív fajsúlya, amelyet a Gmm-ből és a kötőanyag-tartalomból számítanak:
Gse = (100 - Pb) / [(100 / Gmm) - (Pb / Gb)]
Ez a részletesebb számítás akkor szükséges, amikor azt értékelik, hogy a kötőanyag-tartalom elegendő-e a megfelelő filmvastagság biztosításához az adalékanyag szemcséken. Az effektív kötőanyag-tartalom az a kötőanyag, amely ténylegesen rendelkezésre áll a tapadó film kialakításához — az adalékanyag pórusaiba felszívódott kötőanyag nem járul hozzá sem a filmvastagsághoz, sem a VFA-hoz.
Az AASHTO M 323 (Szabványos előírás a Superpave térfogati keveréktervezéshez) szerint a VFA-követelmények a tervezési forgalmi szint függvényében vannak meghatározva, millió Egyenértékű Egytengelyű Terhelésben (ESAL) kifejezve egy 20 éves tervezési időszakra vonatkoztatva. Az előírás felismeri, hogy a magasabb forgalmi szintek szigorúbb VFA-szabályozást igényelnek mind a felületi kivérzés, mind a tartóssági problémák megelőzése érdekében.
| 20 éves tervezési forgalom (millió ESAL) | VFA tartomány (százalék) |
|---|---|
| Kevesebb mint 0,3 | 70 - 80 |
| 0,3 - 3 | 65 - 78 |
| 3 - 10 | 65 - 75 |
| 10 - 30 | 65 - 75 |
| 30 vagy nagyobb | 65 - 75 |
9,5 mm névleges maximális adalékanyag-méretű (NMAS) keverékek esetén ≥3 millió ESAL tervezési forgalomnál az AASHTO M 323 szűkebb, 73-76%-os VFA tartományt ír elő. Ez a szigorúbb tartomány tükrözi a finomabb keverékek nagyobb érzékenységét a kötőanyag-tartalom változásaira, valamint a 9,5 mm NMAS adalékanyagok nagyobb fajlagos felületét, amely pontosabb kötőanyag-térfogat-szabályozást igényel.
Az AASHTO M 323 VFA tartományait kiterjedt helyszíni tapasztalatok és a Strategic Highway Research Program (SHRP) során végzett laboratóriumi kutatások, valamint az azt követő validációs tanulmányok alapján fejlesztették ki. Az Országos Közlekedési Kutatási Program (NCHRP) 573. jelentése (A gyrációs szintek ellenőrzése az Ndesign táblázatban) kiterjedt terepi validációs adatokat szolgáltatott, amelyek alátámasztják ezeket a VFA-követelményeket, bizonyítva, hogy a meghatározott VFA tartományoknak megfelelő keverékek általában jól teljesítenek valós forgalmi körülmények között.
A VFA-követelmények változásai az idő múlásával: Az 1990-es években publikált eredeti Superpave előírás eltérő VFA tartományokat tartalmazott a jelenlegi AASHTO M 323-hoz képest. Az eredeti előírás a 3 és 10 millió ESAL közötti forgalmi szintekre 65-78% volt, de ezt a későbbi kiadásokban 65-75% -ra módosították, a teljesítményadatok alapján, amelyek azt mutatták, hogy a tartomány felső vége egyes helyszíneken felületi kivérzéssel és nyomvályúsodással járt. Az AASHTO R 35 és AASHTO M 323 legutóbbi felülvizsgálatai tovább finomították a VFA-követelményeket, egyes hatóságok a helyi tapasztalatok alapján módosított tartományokat alkalmaznak. A NECEPT (Északkeleti Kiválósági Központ a Burkolattechnológiában) Superpave képzési programja dokumentálja, hogy a felülvizsgált VFA tartományok beépítésre kerültek a legfrissebb AASHTO szabványfrissítésekbe.
A VFA tartomány a Marshall keveréktervezési módszerben is módosul a különböző keveréktípusok esetén. Az Aszfalt Intézet MS-2 (Aszfaltbeton keveréktervezési módszerei) a következő Marshall VFA kritériumokat adja:
| Forgalmi szint | VFA tartomány (%) |
|---|---|
| Könnyű forgalom (felületi réteg) | 70 - 80 |
| Közepes forgalom | 65 - 78 |
| Nehéz forgalom | 65 - 75 |
Megjegyzendő, hogy ezek a tartományok lényegében megegyeznek a Superpave tartományokkal, ami az aszfalttechnológusok közös megértését tükrözi a megfelelő kötőanyag-kitöltési szintről a különböző forgalmi körülmények között, függetlenül az alkalmazott tervezési módszertől.
A VFA előírást a teljes térfogati tervezési kritériumrendszer összefüggésében kell értelmezni. A tervezési kötőanyag-tartalomnál, ahol a léghézagok 4,0%, a VFA-t a VMA értéke határozza meg. Az összefüggés a következőképpen fejezhető ki:
Ez bemutatja, hogy a VFA-követelmények korlátozzák az adott forgalmi szinthez használható minimális VMA-t. Nagy forgalmú burkolatok esetén, ahol VFA ≤ 75% szükséges, a VMA-nak legalább 16,0%-nak kell lennie, ha a VFA-nak ≥ 65%-nak is kell lennie. A 9,5 mm NMAS minimális VMA-ja azonban 15,0%, ami 4,0%-os léghézagok mellett VFA = 73,3%-ot ad — ami az elfogadható tartományon belül van. A 37,5 mm NMAS esetén, 11,0%-os minimális VMA-val, a VFA 4,0%-os léghézagok mellett 63,6%, ami minden forgalmi szint 65%-os VFA minimuma alatt van, ami azt jelenti, hogy a 37,5 mm NMAS keverékeknek meg kell haladniuk a minimális VMA-t a VFA-követelmények teljesítéséhez.
Az AASHTO M 323 9. megjegyzése fontos útmutatást ad: Ha a becsült tervezési forgalom 3 és 10 millió ESAL között van, és a keverék 9,5 mm NMAS-val készül, a hatóságok 73-76%-os VFA tartományt alkalmazhatnak. Ez a megjegyzés felismeri a finomgradált 9,5 mm-es keverékekkel kapcsolatos kihívásokat a VMA és VFA követelmények egyidejű teljesítése során magasabb forgalmi szintek esetén.
Amikor a VFA az előírt minimum alatt van (jellemzően 65%), a keverék nem tartalmaz elegendő aszfaltkötőanyagot az adalékanyag-szerkezeten belüli üregtér megfelelő kitöltéséhez. Ennek következménye, hogy a kötőanyag-film vastagsága az adalékanyag szemcséken csökken, és a kötőanyag-filmek elég vékonyakká válnak ahhoz, hogy veszélyeztessék a burkolat tartósságát és integritását.
Kötőanyag-film vastagsága: A kötőanyag-film vastagsága az adalékanyag szemcséket körülvevő aszfaltbevonat átlagos vastagsága. Kiszámítása az effektív kötőanyag-térfogat és a keverékben lévő adalékanyag teljes felületének hányadosa. Bár a VFA nem közvetlen mértéke a filmvastagságnak, erős korreláció van a két paraméter között — az alacsony VFA következetesen vékony kötőanyag-filmeknek felel meg. Kandhal és Chakraborty, valamint Sengoz és Agar kutatásai megállapították, hogy a minimális filmvastagság 8-10 mikron szükséges a megfelelő tartóssághoz, vastagabb filmekkel (9-10 mikron) ajánlott a szélsőséges környezeti feltételeknek kitett keverékek esetén.
Oxidatív öregedés: A vékony kötőanyag-filmek érzékenyebbek az oxidatív öregedésre, mivel a levegőből származó oxigén könnyebben át tudja hatolni a teljes filmvastagságot. Az oxidációs folyamat hatására az aszfaltkötőanyag idővel keményebbé és ridegebbé válik. Az oxidáció sebessége fordítottan arányos a filmvastagsággal — a vékony filmek sokkal gyorsabban öregszenek, mint a vastagok. A Strategic Highway Research Program (SHRP) kötőanyag-öregedéssel kapcsolatos kutatása kimutatta, hogy az öregedési sebesség jelentősen megnő, amikor a filmvastagság 6-8 mikron alá csökken. Az öregedési folyamat felgyorsul magas burkolati hőmérsékleten és napos éghajlaton, erős UV-sugárzás mellett. Ahogy a kötőanyag oxidálódik és rideggé válik, a burkolat elveszti rugalmasságát a forgalmi terhelések alatt, ami fáradási repedésekhez és blokk-repedésekhez vezet.
Szétesés (Raveling): Az alacsony VFA-val kapcsolatos leglátványosabb hiba a szétesés — az adalékanyag szemcsék fokozatos leválása a burkolat felületéről. A szétesés akkor kezdődik, amikor a vékony kötőanyag-filmek elvesztik tapadóképességüket az adalékanyag szemcsékhez, akár oxidatív ridegedés, akár nedvességkárosodás miatt. Az egyes adalékanyag szemcsék a forgalom hatására kilazulnak, kis mélyedéseket hagyva a felületen. Ahogy több szemcse vész el, a felületi textúra durvává és nyitottá válik, felgyorsítva a további adalékanyag-vesztést. Súlyos esetekben a szétesés odáig fajulhat, hogy a felületi textúra mélyen kráteressé válik, és a laza adalékanyag idegen tárgyakból származó törmelék (FOD) veszélyt jelent a repülőgép-műveletekre a repülőtéri burkolatokon.
A Colorado Aszfaltburkolati Szövetség műszaki dokumentuma kifejezetten elmagyarázza ezt a mechanizmust: “Ha a VFA túl alacsony, nincs elegendő aszfalt a tartósság biztosításához, és ahhoz, hogy a forgalom hatására túltömörödjön és felületi kivérzés lépjen fel.” Ez tömören összefoglalja a VFA-követelmény kétoldalú természetét — elég magasnak kell lennie a tartóssághoz szükséges kötőanyag-filmvastagság biztosításához, de nem olyan magasnak, hogy felületi kivérzés kockázatát hordozza.
Nedvességkárosodási kockázat: Az alacsony VFA keverékek érzékenyebbek a nedvességkárosodásra (leválás/stripping) . A vékony kötőanyag-filmek kisebb bevonati fedettséget biztosítanak az adalékanyag szemcséken, így nagyobb adalékanyag-felület marad vízbeszivárgásnak kitéve. A víz behatolhat a kötőanyag-adalékanyag határfelületbe, és elmozdíthatja a kötőanyagot, ami a kötőanyag leválását okozza az adalékanyagról. A vékony filmek és a nedvességkárosodás kombinációja jelentősen felgyorsíthatja a burkolat romlását, különösen a gyakori csapadékkal vagy fagyási-olvadási ciklusokkal jellemezhető éghajlaton.
Alacsony VFA a burkolatvizsgálatban: A vizuális burkolatállapot-felmérések során az alacsony VFA mutatói a következők:
Ezek a hibák megfigyelhetők a rutinszerű Burkolatállapot Index (PCI) felmérések során, amelyeket az ASTM D5340 (Szabványos vizsgálati módszer repülőtéri burkolatok állapotindex felméréséhez) és az ASTM D6433 (Szabványos eljárás utak és parkolók burkolatállapot index felméréséhez) szerint végeznek. A szétesés vizsgálata a súlyossági szinteken (az alacsonytól — a finom adalékanyag kezdeti vesztése — a magasig — a durva adalékanyag vesztése jelentős felületi mélyedéseket okozva) közvetett bizonyítékot szolgáltat arra, hogy a helyszíni VFA az optimális szint alatt lehet.
Amikor a VFA meghaladja az előírt maximumot (jellemzően 78-80%), a keverékben nem marad elegendő léghézag a VMA-n belül az aszfaltkötőanyag befogadására. Ez az állapot egy túlzottan kötőanyag-gazdag burkolatot hoz létre, amely több különböző hiba mechanizmus lehetőségét hordozza, veszélyeztetve mind a szerkezeti teljesítményt, mind a funkcionális biztonságot.
Felületi kivérzés (Bleeding/Flushing): A magas VFA-hoz kapcsolódó elsődleges hiba a felületi kivérzés, más néven kifolyás vagy zsíros foltok. A felületi kivérzés akkor következik be, amikor a burkolat léghézagai majdnem vagy teljesen megtelnek aszfaltkötőanyaggal, és a forgalom alatti további tömörödés a felesleges kötőanyagot a burkolat felületére préseli. A kötőanyag fényes, ragadós filmként halmozódik fel a felületen, amely idővel egyre sötétebbé és vastagabbá válik, ahogy egyre több kötőanyag préselődik ki a keverékből az ismétlődő forgalmi terhelés hatására. Más burkolati hibáktól eltérően a felületi kivérzés nem visszafordítható hideg időben vagy alacsony terhelésű időszakokban — amint a kötőanyag a felületre préselődött, ott is marad és tovább halmozódik.
Súrlódáscsökkenés: A felületi kivérzés sima, polírozott felületet hoz létre, jelentősen csökkentett csúszásellenállással és felületi súrlódással. A felesleges kötőanyag kitölti a burkolatfelület makrotextúráját, megszüntetve azt a felületi textúrát, amely a gumiabroncs-burkolat súrlódást biztosítja. Repülőtéri futópályákon a súrlódás csökkenése nedves körülmények között jelentősen megnövelheti a repülőgép leszállási távolságát és veszélyeztetheti az irányíthatóságot keresztirányú szélben történő leszállások során. Az FAA 150/5320-12C számú Tanácsadó Körlevele (Csúszásálló repülőtéri burkolati felületek mérése, építése és karbantartása) foglalkozik az alacsony súrlódású burkolati felületek veszélyeivel, hangsúlyozva a megfelelő makrotextúra fenntartásának fontosságát a repülőgépek fékteljesítménye szempontjából. Az ICAO Repülőtér-tervezési Kézikönyv (Doc 9157, 3. rész) hasonlóképpen tárgyalja a csökkentett súrlódás biztonsági vonatkozásait futópálya-felületeken.
Aquaplaning kockázat: A felületi kivérzés jelentősen növeli az aquaplaning kockázatát — azt az állapotot, amikor egy vízréteg épül fel a repülőgép gumiabroncsa és a burkolati felület között, ami miatt a gumiabroncs elveszti az érintkezést a burkolattal. Az FAA az aquaplaninget kritikus biztonsági kockázatként azonosítja repülőtéri futópályákon, különösen heves esőzések során, amikor az állóvíz nem tud elvezetődni a sima, kötőanyaggal telített felületről. A Kaliforniai Teherbírási Arány (CBR) burkolattervezési módszer foglalkozik a vízelvezetési követelményekkel, de a felületi kivérzés közvetlenül aláássa a felületi vízelvezetési funkciót azáltal, hogy kitölti a textúrát, amely a víz távozási útvonalait biztosítja.
Nyomvályúsodás (Maradandó alakváltozás): A magas VFA keverékek érzékenyek a nyomvályúsodásra — a maradandó alakváltozás felhalmozódására a keréknyomokban ismétlődő forgalmi terhelés hatására. Amikor a léghézagok körülbelül 2-3% alá csökkennek, a keverékben nincs elegendő üregtér a kötőanyag és az adalékanyag laterális elmozdulásának befogadására terhelés alatt. A felesleges kötőanyag kenőanyagként viselkedik az adalékanyag-szerkezetben, lehetővé téve az adalékanyag szemcsék egymáson való elcsúszását és további tömörödését. Ahogy a keverék tömörödik, a felület szintje csökken a keréknyomokban, hosszanti mélyedéseket (nyomvályúkat) hozva létre, amelyek veszélyeztethetik a burkolat használhatóságát. Az AASHTO R 35 azon követelménye, hogy a léghézagok Nmax értéknél ≥ 2,0% legyenek, kifejezetten ennek az állapotnak a megelőzésére irányul — ha a laboratóriumi sűrűség Nmax értéknél megközelíti az elméleti maximális sűrűség 98%-át (az a pont, ahol a VFA megközelítené a 100%-ot), a keverék túl tömöríthetőnek minősül a helyszíni használatra.
Lágy keverék viselkedése: A magas VFA keverékek gyakran lágy keverék viselkedést mutatnak az építés során — nehéz tömöríteni őket, mert a kötőanyag kenőanyagként viselkedik, és a réteg tolódhat vagy mozoghat a henger alatt ahelyett, hogy megfelelően tömörödne. A keverék nem biztos, hogy megfelel a Superpave gyrációs tömörítő Ninitial követelményének, amely előírja, hogy 8 gyrációnál (közepes forgalom esetén) a sűrűség ≤ 89,0% legyen az elméleti maximális sűrűséghez képest. Azok a keverékek, amelyek Ninitial esetén túl gyorsan tömörödnek, valószínűleg lágyak lesznek a helyszínen és instabilok a forgalom alatt.
A magas VFA burkolatvizsgálati mutatói:
A vizuális állapotfelmérések során a magas VFA mutatói a következők:
Az Ohio Közlekedési Hatóság (ODOT) Burkolatállapot Osztályozási Rendszere (A függelék — Hibák a rugalmas burkolatokban) a felületi kivérzést súlyossági szintekbe sorolja: Alacsony (vékony aszfaltfilm a felületen, enyhe elszíneződést okozva) és Magas (vastag film, amely jelentős területet fed le, fényes, tükröződő felülettel, amely tapadós lehet). Az ODOT rendszer megjegyzi, hogy a felületi kivérzést a keverék túlzott bitumenes kötőanyag-tartalma és/vagy alacsony léghézag-tartalma okozza — közvetlenül összekapcsolva a hibát a magas VFA állapottal.
A VFA és a kötőanyag-film vastagsága közötti kapcsolat alapvető fontosságú annak megértéséhez, hogy a VFA miért olyan kritikus keveréktervezési paraméter. Míg a VFA a kötőanyaggal kitöltött üregtér százalékos arányát méri, addig a kötőanyag-film vastagsága az adalékanyag szemcsék körüli aszfaltbevonat tényleges vastagságát méri. Ez a két paraméter korrelált, de nem azonos — a VFA a teljes keverék térfogati tulajdonsága, míg a filmvastagság az adalékanyag szemcsék felületi tulajdonsága.
A kötőanyag-film vastagságának számítása:
Az átlagos kötőanyag-film vastagság (TF) kiszámítása:
TF (mikron) = (Vbe × 1000) / (SA × Ws)
Ahol:
Az adalékanyag fajlagos felületét (SA) a gradációból becsülik a Hveem felületi tényezők segítségével:
| Szitaméret | Felületi tényező (m²/kg) |
|---|---|
| 4,75 mm (Nr. 4) | 0,41 |
| 2,36 mm (Nr. 8) | 0,82 |
| 1,18 mm (Nr. 16) | 1,64 |
| 600 µm (Nr. 30) | 2,87 |
| 300 µm (Nr. 50) | 6,14 |
| 150 µm (Nr. 100) | 12,29 |
| 75 µm (Nr. 200) | 32,77 |
A 75 µm (Nr. 200) szitán áthulló adalékanyagra további felületi tényezőket alkalmaznak az áthullási százalék alapján (jellemzően 41-55 m²/kg százalékos áthullásonként).
Kapcsolat a VFA és a filmvastagság között:
A kutatások következetesen kimutatták, hogy a VFA és a filmvastagság korrelált, de nem egyenértékű. Egy magas VFA-val rendelkező keverékben még mindig lehetnek vékony kötőanyag-filmek, ha az adalékanyag fajlagos felülete nagyon magas (például finomgradált keverékekben magas finomrész-tartalommal). Ezzel szemben egy mérsékelt VFA-val rendelkező keverékben vastag kötőanyag-filmek lehetnek, ha az adalékanyag durva, alacsony fajlagos felülettel. Ez a különbség azért fontos, mert a filmvastagság a tartósság alapvetőbb mutatója, de a VFA-t könnyebb kiszámítani és ellenőrizni a rutinszerű keveréktervezésben és minőség-ellenőrzésben.
Kandhal és Chakraborty kiterjedt kutatásokat végzett a VMA, filmvastagság és öregedési jellemzők közötti kapcsolatról, megállapítva, hogy:
Ezek a megállapítások összhangban vannak az AASHTO M 323 VFA-követelményeivel, amelyek gyakorlatilag a filmvastagságot egy olyan tartományban korlátozzák, amely megfelelő tartósságot biztosít túlzott felületi kivérzés kockázata nélkül. Egy tipikus sűrűgradált Superpave keverék esetén 4%-os léghézagokkal és 13-15%-os VMA-val a megfelelő filmvastagság jellemzően 8-12 mikron között mozog, ami összhangban van a kutatási irodalom által ajánlott tartománnyal.
Az ODOT kutatási jelentése a VMA-ról és filmvastagságról (számos műszaki kiadványban idézve) megjegyezte, hogy a VFA-követelmény egyes esetekben akár 3,76%-os aszfalt-tartalommal is lehetővé tenné a burkolatépítést, amit a megfelelő helyszíni teljesítményhez túl alacsonynak tartottak. Ez az aggodalom oda vezetett, hogy a filmvastagságot további tervezési kritériumként javasolták figyelembe venni ott, ahol a tartósság elsődleges szempont, például a magas gumiabroncs-nyomásnak és sugárhajtómű-gázsugárzásnak kitett repülőtéri burkolatok esetében.
A repülőtéri aszfaltkeverékek, amelyeket az FAA P-401 előírás (Üzemben Kevert Bitumenes Burkolatok, AC 150/5370-10H) szerint terveznek, a VFA-t kulcsfontosságú térfogati tervezési paraméterként alkalmazzák. Az FAA felismeri, hogy a repülőtéri burkolatok eltérő terhelési körülmények között működnek, mint a közutak, beleértve a nagyobb terheléseket, magasabb gumiabroncs-nyomásokat és szélesebb hőmérséklet-tartományokat, és a VFA-követelmények ennek megfelelően vannak testreszabva.
FAA P-401 VFA-követelmények: Az FAA P-401 előírás megköveteli, hogy a repülőtéri burkolatok keveréktervei megfeleljenek az AASHTO M 323 követelményeivel általában összhangban lévő VFA tartományoknak. P-401 1. gradáció (19,0 mm NMAS, nehéz terhelésű burkolatokhoz) esetén a jellemző VFA tartomány 65-78% . 2. gradáció (12,5 mm NMAS) és 3. gradáció (9,5 mm NMAS) esetén a VFA tartományok a repülőtér specifikus forgalmi szintje alapján kerülnek beállításra.
Az FAA megkülönbözteti a keveréktervezési módszereket a P-401-ben:
Osztályléptetés (Grade Bumping) repülőtéri kötőanyagokhoz: Az FAA osztályléptetést ír elő a PG kötőanyagokra repülőtéri alkalmazásokban, figyelembe véve a repülőgépek magasabb gumiabroncs-nyomását (100-300 psi a repülőgépeknél, szemben a 100-130 psi-vel a teherautó-abroncsoknál). Az osztályléptetés a kötőanyagot magasabb magas-hőmérsékleti osztályba helyezheti, ami megváltoztatja a kötőanyag merevségét és módosítja az optimális VFA tartományt. A merevebb kötőanyagok (magasabb PG osztályok) magasabb VFA-értékeket tolerálhatnak anélkül, hogy felületi kivérzés lépne fel, mivel jobban ellenállnak a folyásnak terhelés alatt. Az FAA előírások azonban a szabványos VFA tartományokat tartják fenn az alkalmazott kötőanyag osztálytól függetlenül, ami azt jelenti, hogy a VFA tervezési célt a kiválasztott kötőanyag osztállyal kell elérni.
Teljesítményvizsgálati követelmények: Az FAA ma már teljesítményvizsgálati követelményeket is tartalmaz a repülőtéri keveréktervekhez, az Aszfaltburkolat Elemző (APA) használatával az AASHTO T 340 vagy a Hamburgi Keréknyomkövető Teszt szerint az AASHTO T 324 alapján. Ezek a teljesítményvizsgálatok közvetlen igazolást nyújtanak arról, hogy a keverék (a specifikus VFA-jával) ellenáll a nyomvályúsodásnak szimulált repülőgép-terhelés alatt. Az FAA előírás maximum 10 mm-es nyomvályú-mélységet követel meg 4000 áthaladásnál az APA-ban, 250 psi tömlőnyomáson és 64 °C-on. Azok a keverékek, amelyek megfelelnek a VFA előírásnak, de nem teljesítik az APA nyomvályú-tesztet, újra kell tervezni, ami azt jelzi, hogy a VFA önmagában nem elegendő a teljesítmény biztosításához.
Repülőtéri burkolatok tartóssági szempontjai: A repülőtéri burkolatok egyedi környezeti és üzemeltetési feltételeknek vannak kitéve, amelyek befolyásolják a VFA és a teljesítmény közötti kapcsolatot:
A Yellowstone Repülőtér Aszfalt Tanulmánya és más repülőtéri burkolati kutatások kimutatták, hogy a 65% alatti VFA-értékekkel rendelkező repülőtéri keverékek 3-5 éven belül idő előtti szétesést és adalékanyag-vesztést mutattak, különösen a futópálya leszállási zónáiban, ahol a repülőgépek fékezése és a sugárhajtómű-gázsugárzás koncentrálódik. Ezzel szemben a 78% feletti VFA-értékekkel rendelkező repülőtéri keverékek a keréknyomok területén 2-3 éven belül felületi kivérzést mutattak, ami felületkezelést tett szükségessé a súrlódás helyreállításához.
Az FAA Repülőtéri Burkolattechnológiai Program (AAPTP) 06-03 projektje a HMA repülőtéri burkolatok teljesítményalapú előírásairól a keverék térfogati paramétereit (beleértve a VFA-t) kulcsfontosságú Átvételi Minőségi Jellemzőkként (AQCs) azonosította, amelyeket az építés során mérni kell, és össze kell kapcsolni a burkolat teljesítmény-előrejelzéseivel. Az AAPTP jelentés azt javasolta, hogy a VFA-t mérjék az építési átvétel részeként, és a mért VFA-t használják prediktív modellekben a burkolat teljesítményének becslésére a tervezett élettartam alatt. Ez egy elmozdulást jelent a VFA kizárólag tervezési paraméterként való használatától a konstrukciós minőség-ellenőrző eszközként való alkalmazásáig.
A VFA és a burkolati felületi hibák közötti kapcsolat kritikus hidat képez a keveréktervezési paraméterek és a helyszíni állapotfelmérés között. A burkolatvizsgálók és mérnökök a felületi hibák megfigyeléseiből következtethetnek arra, hogy a helyszíni VFA hozzájárulhat-e a burkolat idő előtti romlásához, még akkor is, ha az eredeti keverékterv dokumentáció nem áll rendelkezésre.
Az alacsony VFA-hoz kapcsolódó hibamintázatok:
Ha a VFA az előírt minimum alatt van, a következő hibamintázatok általában megfigyelhetők az ASTM D5340 (Repülőterek) és ASTM D6433 (Utak) szerint végzett Burkolatállapot Index (PCI) felmérések során:
| Hiba típusa | Súlyosság | Megfigyelhető jellemzők | Valószínű VFA hozzájárulás |
|---|---|---|---|
| Szétesés (Raveling) | Alacsonytól Magasig | Finom, majd durva adalékanyag vesztése | Vékony kötőanyag-filmek nem képesek megtartani a szemcséket |
| Időjárási hatások (Weathering) | Alacsonytól Magasig | Felületi elszíneződés, kötőanyag-vesztés | Oxidatív öregedés vékony filmekből |
| Blokk-repedés (Block Cracking) | Alacsonytól Magasig | >1 láb²-es téglalap alakú repedések | Rideg kötőanyag a gyors oxidációból |
| Hézagrepedés (Joint Cracking) | Alacsonytól Közepesig | Repedések hossz-/keresztirányú hézagoknál | Merev, öregedett kötőanyag alacsony VFA zónákban |
| Foltozás (Patching) | Változó | A foltozott területek szélei széteshetnek | Elégtelen kötőanyag a folt széleinél |
Az alacsony VFA-val kapcsolatos hibák előrehaladása jellemzően a következő sorrendet követi: kezdeti időjárási hatások és felületi elszíneződés (1-2. év), ezt követi a finom adalékanyag-vesztés és megnövekedett felületi textúra (2-3. év), ami durva adalékanyag-széteséshez és kráterképződéshez vezet (3-5. év), végül repedéshez és szerkezeti romláshoz (5+ év). Az előrehaladás üteme az éghajlattól, a forgalmi szinttől és a tényleges VFA-hiánytól függ.
A magas VFA-hoz kapcsolódó hibamintázatok:
Ha a VFA meghaladja az előírt maximumot, a következő hibamintázatok figyelhetők meg:
| Hiba típusa | Súlyosság | Megfigyelhető jellemzők | Valószínű VFA hozzájárulás |
|---|---|---|---|
| Felületi kivérzés (Bleeding) | Alacsonytól Magasig | Fényes fekete felület, textúravesztés | Túlzott kötőanyag a felületre préselve |
| Nyomvályúsodás (Rutting) | Alacsonytól Magasig | Hosszanti mélyedések a keréknyomokban | Tömörödés és laterális folyás |
| Felületi tolódás (Shoving) | Alacsonytól Magasig | Keresztirányú elmozdulás kereszteződéseknél | Instabilitás a túlzott kötőanyagtól |
| Hullámosodás (Corrugation) | Alacsonytól Közepesig | Keresztirányú hullámok szabályos időközönként | Alacsony stabilitás a magas kötőanyag-tartalomtól |
| Polírozott adalékanyag (Polished Aggregate) | Alacsonytól Magasig | Sima, lekerekített adalékanyag a felületen | Vékony kötőanyag-film + kopás |
A magas VFA-val kapcsolatos hibák előrehaladása jellemzően a következő: kezdeti felületi kivérzési foltok a keréknyomokban (1-2. év), ezt követi kiterjedtebb felületi kivérzés a teljes keréknyom-szélességben (2-3. év), nyomvályúsodás kialakulása a keverék forgalom alatti tömörödésével (3-5. év), végül felületi tolódás vagy hullámosodás a nagy nyírófeszültségű területeken (5+ év). Repülőtéri futópályákon a felületi kivérzés jellemzően a leszállási zónában (ahol a repülőgép először érintkezik a burkolattal) és a fordulóterületeken a futópálya végein a legsúlyosabb.
Kvantitatív vizsgálati módszerek:
A vizuális megfigyelésen túl számos kvantitatív módszer segíthet a vizsgálóknak annak felmérésében, hogy VFA-val kapcsolatos problémák vannak-e jelen a burkolatban:
Áteresztőképesség-vizsgálat: A helyszíni áteresztőképesség-vizsgálat az ASTM D3637 (korábban ASTM PS 129) szerint méri a víz áramlási sebességét a burkolaton keresztül. Az alacsony VFA keverékek (vékony kötőanyag-filmekkel) általában magasabb áteresztőképességgel rendelkeznek, lehetővé téve a víz és a levegő behatolását a burkolati szerkezetbe. A magas VFA keverékek (felületi kivérzéssel) általában nagyon alacsony áteresztőképességgel, de rossz felületi vízelvezetéssel rendelkeznek. A 100 × 10⁻⁵ cm/s feletti áteresztőképességi értékek általában az elégtelen kötőanyag-tartalmú és valószínűleg alacsony VFA-val rendelkező keverékek jelzői.
Makrotextúra mérése: Homokfolt-teszt az ASTM E965 (Burkolati makrotextúra-mélység mérése térfogati technikával) szerint méri a burkolatfelület átlagos textúramélységét (MTD). A magas VFA-ból származó felületi kivérzés az MTD-t 0,5 mm alá csökkenti, ami polírozott, alacsony súrlódású felületet jelez. Az FAA és az ICAO minimális makrotextúra-mélységet ír elő új futópálya-felületekre (jellemzően ≥0,8 mm MTD), és az e küszöbérték alatti értékek elégtelen felületi textúrára utalnak, amelyet potenciálisan magas VFA okozhat.
Súrlódásvizsgálat: Folyamatos súrlódásmérés olyan eszközökkel, mint a Mu-Méter (az ASTM E670 szerint) vagy a Folyamatos Súrlódásmérő Berendezés (CFME) közvetlen mérést biztosít a felületi súrlódásról. A magas VFA-ból származó felületi kivérzés csökkenti a súrlódási értékeket, különösen magasabb csúszási sebességeknél. Az FAA 150/5320-12C számú Tanácsadó Körlevele súrlódási szint besorolásokat és útmutatást ad arról, hogy mikor van szükség felületkezelésre. A 0,50 alatti súrlódási szám 40 mph (65 km/h) sebességnél nedves felületen általában kivizsgálást indokol, és ha az ok a magas VFA-ból eredő kötőanyag-kivérzés, felületkezelésre van szükség.
Sűrűségvizsgálat: A helyszíni sűrűségmérések nukleáris vagy nem nukleáris sűrűségmérőkkel, vagy magmintavétel az AASHTO T 166 szerint közvetlen mérést biztosítanak a helyszíni léghézagokról. Ha a mért léghézagok 2-3% alatt vannak, a megfelelő VFA valószínűleg 85% feletti, ami magas VFA állapotot jelez, még akkor is, ha a laboratóriumi keverékterv dokumentáció elfogadható értékeket mutat. Ezzel szemben, ha a léghézagok meghaladják a 8-10%-ot, a VFA valószínűleg 55-60% alatti, ami alacsony VFA állapotot jelez.
A VFA alapvető paraméter a Minőség-ellenőrzési (QC) és Minőségbiztosítási (QA) programokban az aszfaltgyártás során. Bár a gyártás során ellenőrzött elsődleges térfogati paraméter jellemzően a léghézagok az Ndesign értéknél, a VFA kritikus ellenőrzésként szolgál annak igazolására, hogy a keverék nem tért el a jóváhagyott tervtől olyan módon, amely befolyásolhatná a tartósságot vagy a felületi kivérzéssel szembeni ellenállást.
Gyártás közbeni monitorozás: A gyártás során a QC laboratórium rendszeres időközönként (jellemzően 1-2 vizsgálat 500-1000 tonnánként) mintákat vizsgál az üzemben előállított keverékből. A vizsgált paraméterek a következők:
Ezekből a mért paraméterekből a VFA-t kiszámítják és összehasonlítják a Keverékösszetételi Terv (JMF) célértékével. A legtöbb hatóság ±2-től ±3 százalékpontig terjedő tűrést ír elő a JMF cél VFA-tól az egyes vizsgálati eredmények esetében. 4-5 egymást követő vizsgálati eredmény átlagának jellemzően ±1,5-től ±2 százalékpontig kell lennie a célértékhez képest.
Átvételi vizsgálat: Sok hatóság a Százalékos Határértékeken Belüli (PWL) módszertant használja az AASHTO R 9 szerint az átvételhez. A PWL keretében az előírás Felső Előírási Határt (USL) és Alsó Előírási Határt (LSL) határoz meg a VFA-ra a jóváhagyott JMF alapján. A vállalkozó vizsgálati eredményeit statisztikailag értékelik annak meghatározására, hogy a tétel hány százaléka esik az előírási határokon belülre. A VFA-ra vonatkozó tipikus PWL követelmények minimum 70-80% PWL-t írnak elő a teljes kifizetéshez, csökkentett kifizetési tényezőkkel (büntetésekkel) az alacsonyabb PWL értékek esetén.
Gyakori VFA-val kapcsolatos QC problémák:
| Probléma | Lehetséges ok | Javító intézkedés |
|---|---|---|
| VFA túl magas (maximum felett) | Túlzott kötőanyag-tartalom | Kötőanyag-adagolás csökkentése |
| VFA túl magas | Léghézagok túl alacsonyak | Tömörítési hőmérséklet, gradáció ellenőrzése |
| VFA túl magas | VMA túl alacsony | Adalékanyag-gradáció beállítása, VMA növelése |
| VFA túl alacsony (minimum alatt) | Elégtelen kötőanyag-tartalom | Kötőanyag-adagolás növelése |
| VFA túl alacsony | Léghézagok túl magasak | Tömörítés vagy gradáció javítása |
| VFA túl alacsony | VMA túl magas | Adalékanyag-gradáció beállítása |
Statisztikai folyamatellenőrzés: A QC laboratóriumok ellenőrző diagramokat vezetnek a VFA-ra és más térfogati paraméterekre a tendenciák felismerésére, mielőtt azok az előíráson kívüli gyártást eredményeznének. Az ellenőrző diagramok jellemzően az egyes vizsgálati értékeket, a mozgóátlagot és az előírási határokat mutatják. Ha a VFA-értékek akár a felső, akár az alsó előírási határ felé tartanak, az üzemi gyártási paraméterek (kötőanyag-adagolás, adalékanyag-adagolási arányok, keverési hőmérséklet) módosíthatók még azelőtt, hogy az értékek meghaladnák az előírási határokat.
Ellenőrző vizsgálat: A megrendelő hatósága (vagy független vizsgálólaboratóriuma) ellenőrző vizsgálatokat végez a vállalkozó QC mintáival azonos időben és helyen vett külön mintákon. F-próbákat és t-próbákat használnak a vállalkozó és a hatóság vizsgálati eredményeinek varianciájának és átlagának összehasonlítására. Ha az F-próba és t-próba eredményei azt mutatják, hogy a két adathalmaz statisztikailag egyenértékű, a vállalkozó eredményeit elfogadják a kifizetési számításokhoz. Ha a vizsgálatok jelentős eltérést jeleznek, feloldó vizsgálatra van szükség, amely jellemzően egy harmadik független laboratórium bevonásával történik.
A Colorado Aszfaltburkolati Szövetség megjegyzi, hogy a legtöbb DOT előírás 70-80%-os VFA tartományt követel meg a tervezési fázisban, de ez a követelmény a keverékre a tervezési fázisban vonatkozik, és jellemzően nem gyártási követelmény. Ez a megkülönböztetés azért fontos, mert a VFA egy tervellenőrzési paraméter, amely megerősíti, hogy a terv térfogatilag elfogadható, de a gyártás során a hangsúly a léghézagokra és a kötőanyag-tartalomra, mint elsődleges átvételi paraméterekre helyeződik. Ha azonban a léghézagok vagy a VMA eltérnek a JMF célértéktől, a VFA számítás ellenőrzést biztosít arra vonatkozóan, hogy az eltérés nem hozott létre tartóssági vagy felületi kivérzési kockázatot.
Az FAA P-401 előírás a repülőtéri burkolatokra a VFA-t kötelező paraméterként tartalmazza a keverékterv benyújtási csomagjában. A vállalkozónak teljes keverékterv-jelentést kell benyújtania, amely igazolja az összes térfogati kritériumnak való megfelelést, beleértve a VFA-t is. A gyártás során az FAA előírja, hogy a vállalkozó QC programja tartalmazza a VFA-t monitorozási paraméterként, és az FAA független biztosítási vizsgálati programja VFA-ellenőrzést is tartalmaz. A P-401 előírás kimondja: “A keverék térfogati tulajdonságainak, beleértve a léghézagokat, a VMA-t és a VFA-t, a jóváhagyott JMF-ben meghatározott határértékeken belül kell lenniük.”
Gyakorlati útmutató QC személyzet számára:
A VFA monitorozásáért felelős QC személyzetnek az alábbi irányelveket kell követnie:
A VFA minőség-ellenőrzési folyamat alapvető fontosságú annak biztosításában, hogy a projektre szállított aszfaltkeverék rendelkezzen a kielégítő burkolati teljesítményhez szükséges tartóssággal, stabilitással és felületi jellemzőkkel a tervezett élettartam alatt. A VFA megfelelő figyelemmel kísérése a gyártás során segít megelőzni mind az idő előtti szétesést (alacsony VFA-ból), mind a felületi kivérzést/kifolyást (magas VFA-ból), amelyek mindegyike költségesen javítható és veszélyes a burkolat használói számára.
Csapatunk professzionális burkolatállapot-felmérést biztosít, beleértve a térfogati elemzés ellenőrzését, a VFA-értékelést és az aszfaltkeverék-tervezés minőség-ellenőrzését repülőtéri és közúti projektekhez.
Az ásványi adalékanyag közötti hézagok (VMA) a tömörített melegaszfalt-keverékben az adalékanyag szemcsék közötti szemcseközi hézagtérfogat, amely magában fogla...
A légüregek (Va) az apró levegőrések a tömörített aszfaltkeverék aggregátumszemcséi között, a teljes keveréktérfogat százalékában kifejezve. A tervezési légüreg...
Az aszfaltfoltozás magában foglalja a ráöntéses, a félpermanens, a permetinjektálásos és a teljes mélységű javítási módszereket helyi burkolathibák esetén. A fo...
