Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 1

Контроль плотности дорожных оснований

из крупнозернистых материалов способом лунок

Общие сведения

К ачество песчано-гравийных и щебеночных слоев дорожной одежды можно контролировать по достигнутой плотности материала в слое. Способ лунок заключается в замещении объема вынутого из лунки крупноскелетного материала сухим мелким однородным песком (рисунок 1).

Рисунок 1 – Схема расположения воронки на контролируемом слое: 1 – выровненная поверхность испытуемого материала; 2 – двойная воронка; 3 – мерный цилиндр с песком; 4 – неровные стенки лунки; 5 – сухой мелкий однородный песок

Приборы и оборудование

Двойная воронка объемом 3000 см³, мерные цилиндры объемом от 0,1 до 1 л, сухой чистый песок фракций 0,5–1 мм или 1–2 мм в количестве 3 л, чашка объемом до 3 л, весы, разновесы.

Методика выполнения работы

1. На зачищенной и выровненной поверхности дорожного испытываемого слоя роют лунку размерами 20х20хh см. Извлеченный материал собирают в металлическую посуду известной массы и взвешивают:

а) во влажном состоянии, получая массу g_в;

б) в сухом состоянии после просушивания, получая массу g_с.

Определяют естественную влажность материала слоя по формуле

(1)

2. Над лункой устанавливают двойную воронку и наполняют ее до шейки песком из мерного цилиндра, учитывая объем засыпаемого песка V₁. Рассчитывают объем лунки по формуле

(2)

где V₂ – известный объем воронки, см³.

3. Определяют плотность материала слоя в плотном состоянии:

а) при полевой влажности

(3)

б) в сухом виде

(4)

4. Рассчитывают коэффициент относительного уплотнения испытуемого слоя по формуле

(5)

где _max – эталонная плотность конструктивного слоя (устроенного из испытываемого материала), надежно работающего в конструкции существующих дорожных одежд.

Контрольные вопросы

1. Можно ли представленную методику использовать для определения плотности грунтов земляного полотна?

2. Можно ли при проведении испытаний обойтись без двойной воронки?

3. Чем можно заменить песок, и как при этом изменится методика измерений?

4. С чем сравнивают полученную по результатам испытаний плотность материала?

5. Может ли коэффициент уплотнения гравийных и щебеночных материалов быть больше единицы?

6. Какие факторы снижают точность проводимых испытаний?

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 2

Определение средней плотности асфальтобетона в покрытии радиационным методом Общие сведения

Радиационный метод – наиболее перспективный и высокоточный способ контроля плотности асфальтобетонных покрытий и оснований как в процессе строительства, так и готовых. Преимущества данного метода заключаются в том, что при его использовании не требуется нарушения конструкции дорожной одежды для взятия образцов и затрачивается меньше времени и труда на проведение измерений. Кроме этого, данный метод позволяет оценить плотность материала не в отдельной точке, а в значительном объеме.

Для измерения плотности асфальтобетона можно использовать радиоизотопный поверхностный плотномер РПП-2 (рисунок 1) или влагомер-плотномер РВПП-1, обеспечивающие точность определения с погрешностью не более 2 %.

П ринцип действия указанных приборов основан на изменении интенсивности гамма-излучения при прохождении его через вещество и замедлении быстрых нейтронов при взаимодействии их с химически связанным водородом в битуме.

Рисунок 1 – Схема прибора РПП-2: 1 – радиоизотопный преобразователь РИП-3; 2 – источник гамма-излучения; 3 – вольфрамовый защитный экран; 4 – траектория движения частиц; 5 – детектор; 6 – счетчик импульсов СИП-1М; 7 – соединительный кабель

В приборе РВПП-1 внутри преобразователя кроме канала гамма-излучения находится канал нейтронного излучения, поэтому влагомер-плотномер также позволяет определить массовую долю битума в асфальтобетонном слое.

Радиоизотопные приборы поставляются заводом-изготовителем с градуировочными графиками, используя которые, можно определить плотность асфальтобетона в диапазоне от 1 до 2,5 г/см³. Под градуировкой понимают установление зависимости между скоростью счета гамма-квантов и плотностью асфальтобетона.

Градуировочные графики строят по методу наименьших квадратов с оценкой дисперсии и корреляционного отношения (рисунок 2). Например, зависимость относительной скорости счета рассеянных гамма-квантов от плотности асфальтобетона является линейной.

Рисунок 2 – Градуировочный график для определения плотности асфальтобетона: N_р/N_н – относительная скорость счета – отношение количества импульсов в рабочем положении источника излучения N_р к количеству импульсов в нейтральном положении при контрольном измерении N_н