Čo je penetračná skúška bitúmenu?
Penetračná skúška (bitúmen)
Definícia
Penetračná skúška je laboratórna skúška, ktorá meria, ako hlboko štandardná ihla preniká do bitúmenu pri stanovenom zaťažení, čase a teplote.
ASTM D5/D5M upravuje skúšku pre polotuhé a tuhé bitúmenové materiály. Meria konzistenciu. Vyššia hodnota znamená mäkší materiál. AASHTO T 49 je tá istá skúška. Je identická s ASTM D5/D5M-13, okrem niekoľkých ustanovení.
Stránka asfaltový cement pokrýva spojivo a jeho tri systémy triedenia. Táto stránka pokrýva samotnú skúšku.
Štandardné podmienky
Skúška má tri podmienky: teplotu, zaťaženie ihly a čas. Štandard ich pevne stanovuje, aby boli výsledky porovnateľné.
| Podmienka | Obvyklá hodnota | Iné hodnoty |
|---|---|---|
| Teplota | 25 °C (77 °F) | 4 °C v údajoch o presnosti AASHTO T 49, 46 °C (115 °F) v protokole FHWA P22 |
| Zaťaženie ihly | 100 g (0,2 lb) | |
| Čas | 5 s |
Protokol FHWA P22 uvádza 25 °C, 100 g a 5 s ako svoju prvú sadu podmienok. Špecifikácia ministerstva dopravy štátu New York uvádza tú istú sadu v tabuľkách pre asfaltové cementy. Obe vychádzajú z AASHTO T 49.
Výsledok a jeho jednotka
Výsledkom je hĺbka ihly. Jedna penetračná jednotka je 0,1 mm. Hodnota 18 znamená, že ihla sa zanorila 1,8 mm. FAA píše jednotku ako dmm, napríklad 2 až 12 dmm.
P22 vyžaduje priemer najmenej troch penetrácií na tej istej vzorke. AASHTO T 49 uvádza odhady presnosti v tabuľke X pre skúšky pri 4 °C a 25 °C. Pokrývajú pôvodné spojivo aj zvyšok RTFO.
Penetračné triedy
Penetračná trieda je rozsah hodnôt penetrácie pri 25 °C. Špecifikácia stanovuje minimum a maximum. Trieda 18-60 ministerstva dopravy štátu New York vyžaduje penetráciu najmenej 18 a najviac 60. Tá istá tabuľka stanovuje aj ďalšie limity pre spojivo, napríklad bod vzplanutia, bod mäknutia, stratu pri zahrievaní a duktilitu. Trieda je iba jednou z viacerých požiadaviek.
ASTM D946 je špecifikácia pre asfaltový cement triedený podľa penetrácie. FAA ju uvádza v AC 150/5370-10H v zozname odkazov.
Čo FAA používa dnes
FAA AC 150/5370-10H v položke P-401 vyžaduje, aby asfaltové spojivo asfaltového povrchu zodpovedalo ASTM D6373, ktorá triedi spojivo podľa výkonu. Nepožaduje penetračnú triedu.
Obežník stále používa penetračnú skúšku na zvyšku materiálov tesniacej vrstvy:
- Položka P-608, tesniaca vrstva z asfaltovej emulzie. Zvyšok asfaltovej emulzie má penetráciu najviac 50 dmm (608-2.2).
- Položka P-608-R, tesniaca vrstva z rýchlo tuhnúceho materiálu. Zvyšok má penetráciu 2 až 12 dmm pri 77 °F (25 °C) (608-R-2.2).
Obe položky uvádzajú ako skúšku ASTM D5.
Iné penetračné skúšky
Názov „penetračná skúška“ patrí viacerým skúškam. FAA AC 150/5320-6G opisuje tri, ktoré skúšajú zeminu a vrstvy vozovky, nie spojivo:
- Kalifornský pomer únosnosti (CBR). Skúška meria silu, ktorá dá určitú penetráciu materiálu, a porovnáva ju so silou pre štandardný drvený vápenec. Pozri kalifornský pomer únosnosti .
- Dynamický kužeľový penetrometer. Tento nástroj meria rýchlosť prieniku kužeľa do zhutnených materiálov a podložných zemín. Pozri dynamický kužeľový penetrometer .
- Štandardná penetračná skúška. ASTM D1586 upravuje túto skúšku zeminy.
Čo skúška neukazuje
Skúška berie vzorku spojiva do laboratória. Dlhodobý program FHWA pre výkon vozoviek ju spúšťa na asfaltovom cemente, ktorý technici extrahujú z jadier vozovky a vzoriek. Hodnota opisuje spojivo pri jednej teplote. Neopisuje zmes, vozovku ani jej stav.
Prieskum povrchu zaznamenáva povrch. Odzrňovanie, zvetrávanie, odlupovanie spojiva od kameniva a vyplávanie súvisia so spojivom, ale prieskum nedáva hodnotu penetrácie. Trieda spojiva vychádza zo špecifikácie a z certifikátu zmesi. Služba TarmacView hodnotenie stavu vozovky zobrazuje povrch a spojivo netestuje.
Často kladené otázky
- Čo je penetračná skúška asfaltu?
- Penetračná skúška je laboratórna skúška, ktorá meria, ako hlboko štandardná ihla preniká do bitúmenu pri stanovenom zaťažení, čase a teplote. ASTM D5/D5M upravuje skúšku pre polotuhé a tuhé bitúmenové materiály. Vyššia hodnota znamená mäkší materiál.
- Aké sú štandardné podmienky penetračnej skúšky?
- Obvyklé podmienky sú 25 °C (77 °F), zaťaženie 100 g a čas 5 s. Protokol FHWA P22 a špecifikácia ministerstva dopravy štátu New York uvádzajú tieto hodnoty. Skúška môže použiť iné teploty. AASHTO T 49 uvádza presnosť pri 4 °C a pri 25 °C.
- Akú jednotku používa penetračná skúška?
- Výsledkom je hĺbka ihly v desatinách milimetra. Jedna penetračná jednotka je 0,1 mm. FAA v AC 150/5370-10H píše rovnakú jednotku ako dmm, napríklad maximum 50 dmm.
- Čo znamená vysoká alebo nízka penetračná hodnota?
- Vysoká hodnota znamená mäkšie spojivo a nízka tvrdšie. ASTM D5/D5M uvádza, že skúška meria konzistenciu a že vyššie hodnoty ukazujú mäkšiu konzistenciu. Hodnota je jeden bod pri jednej teplote. Nie je úplným opisom spojiva.
- Je penetračná skúška to isté ako penetračná skúška pôdy?
- Nie. Skúška bitúmenu tlačí ihlu do vzorky spojiva v laboratóriu. FAA AC 150/5320-6G používa penetráciu aj pri skúške CBR, pri dynamickom kužeľovom penetrometri a pri štandardnej penetračnej skúške podľa ASTM D1586. Tie skúšajú zeminu, kamenivo a podložie, nie spojivo.
- Používa FAA penetračnú skúšku pre letiskový asfalt?
- Nie pre spojivo horúceho asfaltového povrchu. Položka FAA P-401 v AC 150/5370-10H vyžaduje, aby asfaltové spojivo zodpovedalo výkonnostnej triede podľa ASTM D6373. FAA ešte používa ASTM D5 pri položkách tesniacej vrstvy. Položka P-608 stanovuje najviac 50 dmm pre zvyšok asfaltovej emulzie. Položka P-608-R stanovuje 2 až 12 dmm.
- Môže dronový prieskum merať penetráciu?
- Nie. Skúška potrebuje vzorku spojiva a laboratórium. Dronový prieskum vidí povrch. Môže ukázať poruchy ako odzrňovanie alebo vyplávanie, ktoré súvisia so spojivom, ale nedá hodnotu penetrácie.
Referencie
- 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 referenčný záznam. TarmacView poskytuje služby dronovej inšpekcie a nepredáva vybavenie ani materiály opísané v tomto slovníku.