Návrh asfaltové směsi dle ČSN 73 6160:2008 Ing. Petr Hýzl, Ph.D. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební Ústav pozemních komunikací
1. dubna 2008
Postup návrhu
► Návrh čáry zrnitosti kameniva ► Stanovení teoretického optimální množství pojiva ► Stanovení návrhového množství pojiva a odvození optima
2
ČSN 73 6160 Zkoušení asfaltových směsí
Návrh čáry zrnitosti kameniva Návrh čáry zrnitosti
Ručně
Pomocí výpočtového programu
Výsledná čára zrnitosti musí ležet uvnitř předepsaného oboru zrnitosti (ČSN 13 108)
3
ČSN 73 6160 Zkoušení asfaltových směsí
Stanovení teoretického optimální množství pojiva Teoretické optimální množství pojiva
AC
AKO Výpočet podle součinitele sytosti
4
SM
A, P
A, B
BT
M
Empiricky Výpočet podle konstant
ČSN 73 6160 Zkoušení asfaltových směsí
Stanovení teoretického optimální množství pojiva Výpočet podle součinitele sytosti ε = 0,01.(0,174 G + 0,40 g + 2,30 S + 15,33 s + 140 f) …..měrný povrch v m2/kg kde G g S s f
podíl kameniva v % hmotnosti, které zadrží síto 8; podíl kameniva v % hmotnosti, které propadne sítem 8 a zadrží síto 4; podíl kameniva v % hmotnosti, které propadne sítem 4 a zadrží síto 0,25; podíl kameniva v % hmotnosti, které propadne sítem 0,25 a zadrží 0,063; podíl kameniva v % hmotnosti, které propadne sítem 0,063.
Teoretické množství pojiva
p = n×5 ε ×
5
2,650 , …..v kg asfaltu/100 kg kameniva ρa
ČSN 73 6160 Zkoušení asfaltových směsí
Stanovení návrhového množství pojiva a odvození optima Namíchání 3 sad odstupňovaných:
p × 100 p * = 100 + p
-u D ≤ 11 mm o 0,3% až 0,4% -u D ≥16 mm o o 0,4% až 0,5%
Maximální obj. hmotnost
Objemová hmotnost zhut.směsi 2400
2550
2372
2370
2517 2493
2500
2358
2360 2350
2450 3,2
6
2534
2385
2380
kg.m-3
kg.m-3
2390
3,7
4,2 %
4,7
5,2
3,2
3,7
4,2 %
ČSN 73 6160 Zkoušení asfaltových směsí
4,7
5,2
Stanovení návrhového množství pojiva a odvození optima Namíchání 3 sad odstupňovaných: -u D ≤ 11 mm o 0,3% až 0,4%
Maximální obj. hmotnost
Objemová hmotnost zhut.směsi 2400
2550
2372
2370
2517 2493
2500
2358
2360 2350
2450 3,2
7
2534
2385
2380
kg.m-3
kg.m-3
2390
3,7
4,2 %
4,7
5,2
3,2
3,7
4,2 %
ČSN 73 6160 Zkoušení asfaltových směsí
4,7
5,2
Objemová hmotnost (zhutněné asfaltové směsi) ρbssd Objemová hmotnost zhut.směsi 2400
kg.m-3
2390
2385
2380
2372
„hmotnost při dané zkušební teplotě, připadající na jednotku objemu zkušebního tělesa včetně mezer“
2370
ρ bssd =
2358
2360 2350 3,2
m1 m2 m3 ρw
8
3,7
4,2 %
4,7
5,2
m1 × ρw m3 − m 2
hmotnost suchého tělesa v g; hmotnost tělesa ve vodě v g; hmotnost tělesa nasyceného vodou a na povrchově osušeného v g; hustota vody
ČSN 73 6160 Zkoušení asfaltových směsí
Maximální objemová hmotnost ρmV Maximální obj. hmotnost 2550
„hmotnost při dané zkušební teplotě, připadající na jednotku objemu asfaltové směsi bez mezer“
2534
kg.m-3
2517 2493
2500
2450 3,2
3,7
m1 m2 m3 Vp ρw 9
4,2 %
4,7
5,2
ρ mv =
m 2 − m1 1 000 × Vp − (m 3 − m 2 ) ρ w
hmotnost pyknometru a nástavce v g; hmotnost pyknometru, nástavce a zkušebního vzorku v g; hmotnost pyknometru, nástavce, zkušebního vzorku a vody v g; objem pyknometru ke značce nástavce; hustota vody
ČSN 73 6160 Zkoušení asfaltových směsí
Mezerovitost směsi kameniva VMA
„objem mezer mezi zrny kameniva zhutněné asfaltové směsi, který zahrnuje mezery vyplněné vzduchem a objem asfaltového pojiva ve zkušebním tělese, vyjádřený jako procento celkového objemu zkušebního tělesa“
VMA = Vm + B × ρ bssd / ρ B
Vm mezerovitost zkušebního tělesa; B obsah pojiva ve zkušebním tělese v %; ρbssd objemová hmotnost zkušebního tělesa v kg/m3; ρB objemová hmotnost pojiva
10
ČSN 73 6160 Zkoušení asfaltových směsí
Mezerovitost asfaltové směsi
„objem mezer ve zkušebním tělese asfaltové směsi vyjádřený v % celkového objemu zkušebního tělesa“ Vm =
ρ mV − ρ bssd × 100 ρ mV
ρmV maximální objemová hmotnost směsi; ρbssd objemová hmotnost zkušebního tělesa 11
ČSN 73 6160 Zkoušení asfaltových směsí
Stupeň vyplnění mezer asfaltem
„procentuálně vyjádřený objem asfaltového pojiva ve zhutněné asfaltové směsi k mezerovitosti směsi kameniva“
VFB = ((B ×ρ bssd / ρ B ) / VMA) × 100 B obsah pojiva ve zkušebním tělese; ρbssd objemová hmotnost zkušebního tělesa; ρB objemová hmotnost pojiva; VMA mezerovitost směsi kameniva
Stanovení návrhového množství pojiva a odvození optima (AC)
Z požadovaných mezních hodnot těchto parametrů pro danou směs v příslušné národní příloze výrobkové normy se jejich promítnutím na graf závislosti parametru na obsahu pojiva vymezí dva subintervaly, jejichž překrytím se stanoví interval návrhového množství pojiva. 12
ČSN 73 6160 Zkoušení asfaltových směsí
Stanovení návrhového množství pojiva a odvození optima
4,1 až 4,8%
3,9 až 4,6% 4,1 až 4,6%
13
ČSN 73 6160 Zkoušení asfaltových směsí
…interval návrhového množství pojiva
Stanovení návrhového množství pojiva a odvození optima Z intervalu návrhového množství pojiva se vybere (případně stanoví interpolací) jedna hodnota množství pojiva. S touto hodnotou množství pojiva se provedou další vybrané zkoušky podle příslušných národních příloh a to: • u AC zkouška pojíždění kolem a ITSR, • u BBTM ITSR, • u SMA zkouška pojíždění kolem a stékavost pojiva, • u PA propustnost, ITSR, úbytek hmoty a stékavost pojiva. (Popřípadě funkční zkoušky podle NA k ČSN EN 13108-1 Funkční přístup)
Výsledné optimum pojiva 14
ČSN 73 6160 Zkoušení asfaltových směsí
ČSN EN 12 697 – 22 Asfaltové směsi – Zkušební metody pro asfaltové směsi za horka – Část 22: Zkouška pojíždění kolem
Maximální přírůstek hloubky koleje WTSAIR (mm/10000 cyklů) Maximální poměrná hloubka koleje PRDAIR (%) 15
ČSN 73 6160 Zkoušení asfaltových směsí
ČSN EN 12 697 – 12 Asfaltové směsi – Zkušební metody pro asfaltové směsi za horka – Část 12: Stanovení odolnosti zkušebního tělesa vůči vodě
ITSw
16
ČSN 73 6160 Zkoušení asfaltových směsí
ITSD
ČSN EN 12 697 – 12 Asfaltové směsi – Zkušební metody pro asfaltové směsi za horka – Část 12: Stanovení odolnosti zkušebního tělesa vůči vodě
ITSw
ITSD
ITSR (%)
17
ČSN 73 6160 Zkoušení asfaltových směsí
Děkuji za pozornost
1. dubna 2008, Luhačovice
