Отбор проб асфальтобетона для испытаний. Как проверить прочность асфальтобетона и качество его укладки

Асфальтобетон – современный искусственный стройматериал, который изготавливается из асфальтобетонной смеси, минерального наполнителя (песок либо щебень) и битума. Он отличается повышенной прочностью, надежностью, устойчивостью к механическим повреждениям и атмосферным явлениям. По этим причинам его часто используют для обустройства автомобильных дорог, аэродромов, автостоянок, площадок на промышленных предприятиях, городских площадей. Но, чтобы асфальтобетон отвечал всем перечисленным свойствам, он должен изготовляться по технологическому регламенту и соответствовать требованиям действующего стандарта.
Самостоятельно отличить качественный материал от бракованного попросту невозможно. Поэтому во время строительства подобных объектов необходимо провести испытание образцов асфальтобетона. Только подобная проверка позволяет убедиться, что данный материал будет обладать необходимой прочностью и прослужит на протяжении многих лет.
Для проведения подобной проверки необходимо выполнить вырубку асфальта для лаборатории. Вырезанные образцы называются керны. Осуществляется вырубка через 2 дня после укладки горячего состава и через 15-30 дней после укладки холодных смесей. Ниши, которые образовались на месте вырубки образцов, заполняются холодной смесью, что позволяет безопасно эксплуатировать данный участок.

Что такое керн

Керн - это вырезанный из дорожного полотна образец. Отбор проб асфальтобетона для испытаний выполняется путём бурения, а сам образец имеет форму цилиндра. Извлекается он из одного слоя или всей толщи дорожной одежды.
Отбор кернов выполняется, чтобы провести проверку асфальтобетонной смеси, определить ее основные характеристики, а также оценить качество работ по ее укладке.
Альтернативой отбора образца-керна является вырубка асфальтобетонного покрытия. Если сравнивать данный метод с вырезкой керна, то вырубленные образцы имеют форму параллелепипеда или куба, а не цилиндра.

Для чего нужны керны

Если сравнивать с неразрушающими способами проверки асфальтобетонного покрытия, которые проводятся на месте, то отборка и испытание кернов асфальтобетона позволяет получить полную информацию о стройматериале и качестве проведенных строительных работ.
В зависимости от того, какой вид работ выполняется, отбор и анализ кернов позволяет решить ряд задач:
· проверить качество использованного асфальтобетона;
· определить максимальную прочность при сжатии;
· оценить прочность и качество сцепления между отдельными слоями;
· определить плотность и водонасыщение материала;
· определить толщину как всего покрытия, так и всех слоев по отдельности;
· проанализировать состав исходного материала.
Отборка и испытание кернов асфальтобетона необходимы в различных ситуациях. Самыми распространенными из них являются:
· на первых этапах укладки дорог, когда необходимо подобрать наиболее подходящий состав смеси для каждого слоя будущего покрытия;
· когда возникают разногласия между строительной компанией и заказчиком. Полная проверка образца позволяет выявить, есть ли какие отклонения от норм при изготовлении смеси, нарушена ли технология укладки. При необходимости результаты анализов можно использовать в суде;
· оценить, насколько разрушено дорожное полотно, можно ли его восстановить и насколько его эксплуатация будет безопасна.

Как правильно выполнять отбор керна: основные правила и требования

В зависимости от того, какая смесь используется при укладке дороги, керн отбирается несколькими способами:
· если укладка покрытия осуществляется при помощи горячекатаных материалов, то отбор кернов необходимо осуществлять в первые 3 дня после их укладки;
· если используются холодные смеси, то отбор керна нужно делать только через 2 недели после укладки дорожного полотна;
· если для укладки и обустройства покрытия используются асфальтополимерные смеси либо щебень с мастикой, то отбор керна необходимо выполнять спустя сутки после их укладки.
Отбор керна необходимо выполнять в 100 сантиметрах от края дороги и в 20 сантиметрах от шва. Отбор образца выполняется на полную толщину дорожной одежды, после чего слои отделяются один от одного, но только в лаборатории.
Производить отбор образцов из дорожного покрытия необходимо, исходя из определенных правил:
· 1 проба на 3 тысячи квадратных метров или 3 пробы на 7 тысяч квадратных метров покрытия;
· на участках, которые расположены достаточно близко с полосами сопряжения, отбор осуществляется с полос движения;
· если отобрать керны нужно на дорожках для пешеходов, площадках, уличных лестницах, т.е. на участках с меньшей нагрузкой, то необходимо брать 1 пробу на 2 тысячи квадратных метров площадки.
Диаметр и количество кернов, которое нужно отобрать из одного участка, устанавливается, исходя из того, сколько нужно образцов для проведения качественной и полной проверки материала.
Отобранные образцы должны иметь следующие диаметры:
· 7 сантиметров, если использовалась мелкозернистая смесь;
· 10 сантиметров для крупнозернистых смесей;
· 5 сантиметров, если использовалась песчаная смесь.
Отбор кернов из покрытий небольшой толщины осуществляется с нижним слоем, после чего на специальном станке его отсоединяют. Важно отметить, что самостоятельно либо без определенного усилия нижний слой не должен отделяться, иначе материал считается низкокачественным.
Качество асфальта при восстановлении дорожной одежды определяется по кернам с диаметром 100 миллиметров, которые выбурены из восстановленного слоя через 7 дней после его укладки. Отбор керна асфальтобетона для лаборатории нужно выполнять в шахматном порядке. При этом отдельный образец вырезается на 1000 метров восстановленного покрытия, включая те участки, где смесь полностью не уплотнена.
Если асфальт восстанавливается при помощи горячих смесей, то отбор образцов осуществляется по следующим правилам:
· 1 образец на 500 метров дорожного покрытия;
· 3 керна на 1000 метров полотна.
Если дорожное полотно изготовлено из смесей, укреплённых органическими веществами или черным щебнем, то отбор образцов осуществляется не раньше, чем через день после укладки материала. Сам же отбор осуществляется по следующему правилу: 3 керна с площади не менее 7 тысяч квадратных метров.
Качество полотна из этих материалов оценивается по механическим показателям образцов, которые отобраны через 30 дней после укладки полотна. Отбор образцов нужно выполнять из расчета 2 пробы на 1000 метров дорожной одежды.
Если в качестве материала используется асфальтобетонный гранулят (крошка), то отбирать образцы необходимо спустя 14 дней после его укладки в количестве 3 образцов на 1 километр полотна.
Вырезать образцы нужно специальным инструментом – керноотборником, а сам процесс осуществляется по следующей схеме:
· нужно подвести керноотборник к выбранному участку;
· коронка закрепляется на поверхности полотна, запускается двигатель, после чего начинается бурение;
· чтобы коронка не перегревалась, к ней подают воду, которая и охлаждает ее во время рабочего процесса;
· коронка входит в глубь дорожного покрытия;
· после окончания работ инструмент нужно убрать;
· образец извлекается из покрытия при помощи специальных щипцов.
После того, как образец покрытия извлечен, его необходимо маркировать, упаковать и составить акт отбора проб. В нем нужно указать следующие данные:
· номер и описание образца;
· вид и тип материала: из какого асфальтобетона изготовлен данный образец;
· марка смеси;
· ставится подпись лица, которое несет ответственность за отбор проб.
Упаковка отобранного асфальтобетона осуществляется так, чтобы до начала испытаний материал полностью сохранился. После того, как он будет извлечен из упаковки, можно определить качество сцепления между отдельными слоями. Показатель сцепления можно считать приемлемым или достаточным, если образец-керн сохранил свою целостность и его нельзя разделить на отдельные слои при ударе молотком весом 1000 грамм.
Чтобы проверить прочность керна, его укладывают на дорогу так, чтобы он лежал параллельно дорожной одежде. Удар наносить нужно в то место, где слои соединены между собой. Толщину образца, а также высоту всех слоев по отдельности необходимо измерять с точностью до миллиметра. Замеры проводятся при помощи штангенциркуля. Также можно использовать металлическую линейку.

Если асфальт восстанавливается при помощи горячих смесей, то отбор образцов осуществляется по следующим правилам:
· 1 образец на 500 метров дорожного покрытия;
· 3 керна на 1000 метров полотна.
Если дорожное полотно изготовлено из смесей, укреплённых органическими веществами или черным щебнем, то отбор образцов осуществляется не раньше, чем через день после укладки материала. Сам же отбор осуществляется по следующему правилу: 3 керна с площади не менее 7 тысяч квадратных метров.
Качество полотна из этих материалов оценивается по механическим показателям образцов, которые отобраны через 30 дней после укладки полотна. Отбор образцов нужно выполнять из расчета 2 пробы на 1000 метров дорожной одежды.
Если в качестве материала используется асфальтобетонный гранулят (крошка), то отбирать образцы необходимо спустя 14 дней после его укладки в количестве 3 образцов на 1 километр полотна.
Вырезать образцы нужно специальным инструментом – керноотборником, а сам процесс осуществляется по следующей схеме:
· нужно подвести керноотборник к выбранному участку;
· коронка закрепляется на поверхности полотна, запускается двигатель, после чего начинается бурение;
· чтобы коронка не перегревалась, к ней подают воду, которая и охлаждает ее во время рабочего процесса;
· коронка входит вглубь дорожного покрытия;
· после окончания работ инструмент нужно убрать;
· образец извлекается из покрытия при помощи специальных щипцов.
После того, как образец покрытия извлечен, его необходимо маркировать, упаковать и составить акт отбора проб. В нем нужно указать следующие данные:
· номер и описание образца;
· вид и тип материала: из какого асфальтобетона изготовлен данный образец;
· марка смеси;
· ставится подпись лица, которое несет ответственность за отбор проб.
Упаковка отобранного асфальтобетона осуществляется так, чтобы до начала испытаний материал полностью сохранился. После того, как он будет извлечен из упаковки, можно определить качество сцепления между отдельными слоями. Показатель сцепления можно считать приемлемым или достаточным, если образец-керн сохранил свою целостность и его нельзя разделить на отдельные слои при ударе молотком весом 1000 грамм.
Чтобы проверить прочность керна, его укладывают на дорогу так, чтобы он лежал параллельно дорожной одежде. Удар наносить нужно в то место, где слои соединены между собой. Толщину образца, а также высоту всех слоев по отдельности необходимо измерять с точностью до миллиметра. Замеры проводятся при помощи штангенциркуля. Также можно использовать металлическую линейку.

Испытания и проверка керна в лаборатории

Прежде чем проводить испытания, нижний слой образца нужно удалить. Это необходимо, чтобы полностью удалить битум, который наносился для подгрунтовки асфальтобетонного покрытия. Толщина отпиленного слоя обычно варьируется в диапазоне 5-10 миллиметров и зависит от общей толщины и текстуры отобранного образца.
Кроме того, перед проведением испытаний керн нужно высушить при температуре, которая не превышает 50 градусов Цельсия. Высушивание осуществляется 60 минут, после чего он охлаждается на протяжении получаса. После охлаждения проводится взвешивание керна-образца на специальных высокоточных лабораторных весах.
Во время лабораторных проверок определяют следующие характеристики:
· прочность материалов при расколе;
· толщина основания дорожной одежды;
· плотность всех используемых материалов;
· уровень и качество сцепления между отдельными слоями.
После того, как проведены основные испытания, керн переформовывается.
Переформование образца – это его разогрев в термическом шкафу (также можно использовать и песчаную баню). После того, как образец нагрет до определенной температуры, его измельчают при помощи строительного шпателя и снова создают керн в форме цилиндра.
Переформование позволяет определить ряд основных показателей:
· полный состав смеси;
· предел прочности покрытия. Данное исследование проводится при помощи специального лабораторного пресса;
· истинную и среднюю плотность основного материала;
· водостойкость образца, а также его водонасыщение;
· устойчивость к растяжениям. Данный показатель нужен, чтобы спрогнозировать устойчивость асфальтобетонного материала к температуре или трещин, которые появились из-за усталости полотна;
· коэффициент уплотнения.
После того, как все данные получены, они заносятся в протокол испытаний кернов из асфальтобетонного покрытия.
Важно отметить, что свойства переформованного асфальтобетона будут ниже, чем у исходного образца, поэтому результаты проверок переформированных образцов не дадут полной и достоверной оценки и на полученные данные нельзя опираться на все 100% и использовать их при определении брака.
По этой причине количество проверок самих образцов, которые отбираются из готового покрытия, для отдельно взятого случая нужно рассматривать в индивидуальном порядке. Но, чтобы обосновать наличие брака, можно использовать статистические методы проверки.
Оценивать состав асфальтобетона по результатам лабораторной проверки кернов не совсем правильно. И на это есть несколько причин. Во время перевозки и укладки смеси наблюдается небольшое изменение физического состояния щебня, из-за чего в уложенном слое он распределяется неоднородно. Чтобы получить более достоверные данные, которые позволят полностью оценить состав исходного материала, необходимо отобрать несколько образцов.
Также стоит учитывать, что при утрамбовке щебень начинает раздрабливаться, что также влияет на целостность и износостойкость дорожной одежды. И наконец, когда осуществляется отбор образцов при помощи керноотборника, в местах среза щебень начинает измельчаться, поэтому количество и плотность щебня в каждом керне может отличаться от его общего количества в исходной смеси.

Испытания бетона в лаборатории Санкт-Петербурга

Вакансии

Строительная лаборатория ООО "Бюро "Строительные исследования" занимается испытаниями конструкций и материалов в Санкт-Петербурге и Москве

Основная специализация лаборатории:

Бесплатно вызвать лаборанта на объект или задать вопрос эксперту можно:

1. Заполнив форму на нашем сайте

2. По телефонам:

+7(812)386-11-75 - главный офис в Санкт-Петербурге

+7(965)006-94-59 (WhatsApp, Telegramm) - отдел по работе с клиентами Санкт-Петербург и Москва

3. Написать нам на почту

Подписывайтесь на наши социальные сети и YouTube канал, там много интересной информации и лайфхаков.

Задайте вопрос по этой статье, заполнив форму (телефон не обязателен)