Čo sú vzduchové dutiny v asfaltových zmesiach?
Vzduchové dutiny (Va) sú vzduchové póry v zhutnenej asfaltovej zmesi, vyjadrené ako percento celkového objemu zmesi.
Čo sú vzduchové dutiny
Horúca asfaltová zmes má tri zložky: vzduchové dutiny, minerálne kamenivo a spojivo. Percento vzduchových dutín je objem dutín vydelený celkovým objemom zmesi, vynásobený 100. Laboratórium ho zistí z dvoch špecifických hmotností: Gmb pre zhutnenú zmes a Gmm pre voľnú zmes bez dutín. Vzorec je Va = 100 × (Gmm − Gmb) / Gmm. Hodnota má význam len so zhutňovacím úsilím, pri ktorom bola zistená, napríklad pri vzorke Marshall s 75 údermi alebo pri zmesi Superpave pri Ndesign.
Návrhové hodnoty
Návrh zmesi stanovuje cieľ pre vzduchové dutiny a zároveň musí spĺňať minimum pre medzery v minerálnom kamenive (VMA). Zvyšný objem vyplní spojivo. FHWA uvádza príklad: 14 % VMA a 4 % vzduchových dutín nechávajú 10 % objemu pre spojivo.
| Špecifikácia | Vzduchové dutiny pri návrhu zmesi | Medzné hodnoty pri prijatí |
|---|---|---|
| Superpave pre cesty (FHWA) | 4 % pri Ndesign | v zdroji neuvedené |
| FAA položka P-401 | 3,5 % | 2,0 % až 5,0 % |
| FAA položka P-403 | 3,5 % | priemer dávky 2 % až 5 % |
| FAA položka P-404, odolná voči palivu | 2,5 ±0,2 % | 1,5 % až 3,5 % |
Hodnoty FAA pochádzajú z AC 150/5370-10H. Medzné hodnoty pre P-401 a P-404 platia pre metódu prijatia podľa percenta v medziach. P-403 prijme alebo zamietne dávku podľa jej priemeru.
Nízke a vysoké vzduchové dutiny
Nízky obsah vzduchových dutín môže spôsobiť vyplávanie. Smernica FAA AC 150/5380-6C uvádza, že spojivo v horúcom počasí vyplní dutiny zmesi a potom sa rozťahuje na povrch. Rozsiahle vyplávanie môže výrazne znížiť protišmykovú odolnosť.
Vysoký obsah vzduchových dutín má opačné riziko. Vzájomne prepojené dutiny umožňujú vniknutie vody do zmesi a odzrňovanie sa stáva závažným problémom nad približne 8 % vzduchových dutín. Odzrňovanie môže ukazovať, že spojivo zostarlo a stvrdlo, a môže byť zdrojom cudzích predmetov (FOD). Praktické pravidlo od Lindena a ďalších (1989) hovorí, že každé 1 % vzduchových dutín nad 7 % stojí približne 10 % životnosti vozovky.
Vzduchové dutiny a kontrola
Vyššie uvedené skúšky špecifikácií používajú vzorky z výrobne a jadrové vzorky z hotovej vozovky. Vizuálny prieskum vzduchové dutiny nemeria. Zaznamenáva poruchy, ako sú vyplávanie a odzrňovanie, a smernice o údržbe ich spájajú so stavom zmesi.
Často kladené otázky
- Aký je návrhový obsah vzduchových dutín v letiskovom asfalte?
- V špecifikácii FAA pre horúcu asfaltovú zmes (položka P-401) je kritériom návrhu zmesi 3,5 % vzduchových dutín. Položka P-403 tiež používa 3,5 %. Zmes odolná voči palivu v položke P-404 používa 2,5 ±0,2 %. Superpave návrh zmesi pre cesty používa 4 % pri návrhovom počte gyrácií (Ndesign).
- Ako laboratóriá merajú vzduchové dutiny?
- Laboratórium zistí objemovú špecifickú hmotnosť (Gmb) zhutnenej vzorky alebo jadrovej vzorky. Zistí tiež maximálnu špecifickú hmotnosť (Gmm) voľnej zmesi. Potom vypočíta Va = 100 × (Gmm − Gmb) / Gmm. FAA uvádza ASTM D3203 ako skúšobnú metódu pre percento vzduchových dutín. Pre objemovú špecifickú hmotnosť uvádza ASTM D2726 a pre maximálnu špecifickú hmotnosť ASTM D2041.
- Čo spôsobuje nízky obsah vzduchových dutín?
- Môže spôsobiť vyplávanie (bleeding). FAA v smernici AC 150/5380-6C uvádza, že príliš veľa spojiva v zmesi, nízky obsah vzduchových dutín alebo obe spôsobujú vyplávanie. Spojivo v horúcom počasí vyplní dutiny a potom sa rozťahuje na povrch. Rozsiahle vyplávanie môže výrazne znížiť protišmykovú odolnosť.
Referencie
- coree-ctre-volumetrics
- HMA Volumetrics Revisited: A New Paradigm (B. J. Coree) Center for Transportation Research and Education, Iowa State University
- fhwa-hif-11-031
- Superpave Mix Design and Gyratory Compaction Levels (TechBrief FHWA-HIF-11-031) FHWA
- faa-ac-150-5370-10h
- AC 150/5370-10H, Standard Specifications for Construction of Airports (21 Dec 2018) FAA
- faa-ac-150-5380-6c
- AC 150/5380-6C, Guidelines and Procedures for Maintenance of Airport Pavements (10 Oct 2014) FAA
- faa-paver-asphalt
- PAVER Distress Identification Manual for Asphalt Surfaced Airfields (US Army ERDC-CERL, June 2009) US Army ERDC-CERL
- pavement-interactive-compaction
- Compaction Importance Pavement Interactive
Toto je referenčný záznam. TarmacView poskytuje služby dronovej inšpekcie a nepredáva vybavenie ani materiály opísané v tomto slovníku.
