DopravnÃƒÂ stavby - Fakulta stavebnÃƒÂ - VysokÃƒÂ© uÃ„ÂenÃƒÂ technickÃƒÂ© v BrnÃ„Â›

More documents

Recommendations

Info

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 123DOSAVADNÍ POZNATKY ÚNAVOVÝCH ZKOUŠEKU SMĚSÍ RECYKLACE ZA STUDENAPRESENT EXPERIENCE WITH FATIGUE TESTINGOF COLD RECYCLING MIXESJan Valentin, Petr MondscheinCold recycling represents in case of asphalt pavements and important trend which hasbeen notably developed especially during the last decade. The quality of these techniquesis in present assessed in particular by the mechanic and physical properties. On theexperimental research level however basic and repeated laboratory measurements ofstiffness modulus and at the same time of fatigue behavior (including the calculation offatigue characteristics) has been performed as well. Presented paper summarizes so fargained knowledge in the field of fatigue testing by application of repeated indirect tensiletest.Úvod k problematiceV posledních letech byla v rámci experimentálních sledování funkčních vlastností u směsírecyklace za studena na Fakultě stavební ČVUT pozornost věnována především modulu tuhosti.Další významnou zkouškou z hlediska užitného chování je provedení cyklického zatěžování snásledným výpočtem únavových charakteristik. Stanovením těchto parametrů lze u směsi usuzovatna její náchylnost ke vzniku únavových trhlin a na celkovou trvanlivost směsi z hlediska jejídegradace. Tato zkouška dosud nebyla pro tento typ směsí v ČR aplikována a tudíž jeproblematické nalézt vhodné srovnání, což dokládají závěry zjištěné u dále uvedených směsí.Únavové chování směsí studené recyklace obecně dosud bylo dle poznatků ze zahraničníchzdrojů prováděno jen ve velmi omezené míře. Důvodem jsou především nejednoznačné výsledkypramenící dle dosavadních závěrů zejména z nestejnorodosti tohoto typu směsí, jež vedou kvariabilitě dosahovaných výsledků. V posledních letech probíhala experimentální ověřeníúnavových charakteristik např. na Slovensku s využitím zkušebních těles komolého klínu [1, 2].Únavové zkoušky umožňují posuzovat míru náchylnosti materiálu k degradaci a obecně je zexperimentálního hlediska lze rozdělit na několik zkušebních postupů, přičemž dle v současnostiplatné harmonizované evropské normy EN 12697-24 pro zkoušení asfaltových směsí je přípustnámetoda druhá a třetí:- únavová zkouška opakovaným namáhání příčným tahem na Marshallových tělesechprováděná v zařízení NAT,- únavová zkouška opakovaného namáhání při konstantním napětí nebo při stálé deformaciprováděná na zkušebních tělesech tvaru komolého klínu (trapezoidu),- únavová zkouška prováděná s využitím metody vícebodového trámečku na univerzálnímtesteru nebo v přístroji NAT.Ing. Jan Valentin, katedra silničních staveb, <strong>Fakulta</strong> stavební ČVUT v Praze, Thákurova 7, 166 29 Praha 6Ing. Petr Mondschein, Ph.D., katedra silničních staveb, <strong>Fakulta</strong> stavební ČVUT v Praze, Thákurova 7, 166 29 Praha 6
12412th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech RepublicPoužitý princip únavové zkouškySložitý vztah mezi napětím a deformací asfaltových směsí, jeho značná závislost na velikostinapětí, frekvenci zatěžování a délce zatěžovacích přestávek, je příčinou proč únavová životnost vevelké míře závisí na způsobu provádění únavové zkoušky. S ohledem k dřívějším zkušenostem sparametry únavových charakteristik stanovených při různých teplotách experimentálně zkouškouopakovaného namáhání v příčném tahu byla pro směsi studené recyklace upřednostněna tatozkouška. V zařízení NAT lze únavovou zkoušku provádět principem dynamické zkoušky v příčnémtahu při působení opakovaného konstantního namáhání. U této metody působí na zkušební tělesostálá tlaková síla, která vyvolává ve vzorku tahové napětí, což je ze strany některých odbornýchzávěrů kritizováno, a proto dochází k nahrazení této metody metodou zjišťování únavovýchcharakteristik na vícebodovém trámečku. S ohledem k charakteru směsi studené recyklace, která máv případě metody vícebodového trámečku značně problematickou a neověřenou výrobu zkušebníchtěles, se dosud jeví použití této metody jako složitější. Již v minulosti nicméně experimentální ipraktická porovnání v případě asfaltových směsí ukázala, že i v případě provádění únavové zkouškyvyvoláním příčného tahu při působení opakovaného napětí jsou materiály seřazeny ve stejnémpořadí jako u zbývajících, mnohdy složitějších způsobů únavových zkoušek.Podstata zkoušky spočívá v opakovaném přenášení tlakového zatížení v rovině svisléhoprůřezu vzorku, které vyvolává opakované tahové namáhání v příčném směru, kolmo ke směrupůsobení zatížení. Zkouškou dochází k simulaci tahového namáhání vyvozené v konstrukčníchvrstvách vozovky pohyblivým zatížením. Zkouška se provádí na Marshallových válcových tělesechpři různých úrovních napětí v rozsahu 10 až 600 kPa. Z poznatků dosud provedených zkoušek narůzných souborech směsí plyne, že pro směsi recyklace za studena lze tento rozsah omezit nainterval 10 až 400 kPa. Počet zatěžovacích pulsů by měl být maximálně 10.000. Porušení seprojevuje vznikem trhliny ve svislém směru průřezu vzorku, což u křehčích materiálů, mezi kterélze dle získaných poznatků počítat i směsi recyklace za studena, zpravidla vede k úplnémurozlomení zkušebních těles. Svislou deformaci vzorku měří snímače LVDT s rozsahem do 10 mm.Výsledkem únavové zkoušky je průběh svislé deformace vzorku až do jeho porušení vzávislosti na počtu zatěžovacích cyklů. Získané hodnoty se standardně vyhodnocují ve Wöhlerovědiagramu, který udává závislost mezi působením zatížení (horizontálním namáháním) a životností(počtem zatěžovacích cyklů). K vytvoření Wöhlerova diagramu je zapotřebí provádět zkouškualespoň při třech různých úrovních napětí. S ohledem k charakteru směsí studené recyklace se vtomto případě doporučuje provedení zkoušky alespoň při čtyřech různých úrovních napětí. Diagramlze též znázornit jako závislost mezi poměrným přetvořením (ε) a počtem zatěžovacích cyklů. Nazákladě Wöhlerova diagramu je následně možné určit a vypočítat únavové charakteristiky a, B a ε 6 .Únavové zkoušky se při využití zařízení NAT zpravidla provádějí při teplotách 10°C až 40°C,přičemž dle stávajících přípustných podmínek uvedených v EN 12697-24, se požaduje sledováníúnavových vlastností především při nižších teplotách (10°C). U dosud provedených měření bylanicméně zvolena teplota 15°C a 27°C. S ohledem ke skutečnosti, že tento zkušební postupstanovení únavových charakteristik u směsí studené recyklace v ČR nebyl zatím aplikován, lzetento částečný nesoulad považovat za druhořadý. Navíc lze u směsí s využitím hydraulického pojivapředpokládat, že jejich teplotní citlivost je v porovnání s klasickou asfaltovou směsí mnohemmenší. U kvalitnějších směsí navíc první generace tohoto přístroje instalovaného na Fakultěstavební ČVUT dosud umožňovala provést zkoušku při nižších teplotách s obtížemi. Zdrojnamáhání zkušebního zařízení NAT neumožňoval vyvolat požadovanou úroveň budícího napětí,(resp. vyvozeného přetvoření), aby došlo k unavení asfaltové směsi. Z těchto důvodů bylo již vminulosti provedeno srovnávací měření, které prokázalo relativně zanedbatelný vliv teploty navýsledky únavových zkoušek při vyhodnocení ve Wöhlerově diagramu (log ε versus log N). Tytozávěry byly získány z měření prováděných v minulosti na vzorcích komolého klínu ve smyslu ČSN73 6160. Srovnávací měření proběhlo na směsi ABS I. Pět vzorků bylo odzkoušeno při teplotě40°C, tři vzorky při teplotě 15°C.
Page 2 and 3:
Faculty of Civil EngineeringBrno Un
Page 4 and 5:
12th International Scientific Confe
Page 6 and 7:
Page 8 and 9:
Page 10 and 11:
Page 12 and 13:
Page 14 and 15:
Page 16 and 17:
Page 18 and 19:
Page 20 and 21:
Page 22 and 23:
Page 24 and 25:
Page 26 and 27:
Page 28 and 29:
Page 30 and 31:
Page 32 and 33:
Page 34 and 35:
Page 36 and 37:
Page 38 and 39:
Page 40 and 41:
Page 42 and 43:
Page 44 and 45:
Page 46 and 47:
Page 48 and 49:
Page 50 and 51:
Page 52 and 53:
Page 54 and 55:
Page 56 and 57:
Page 58 and 59:
Page 60 and 61:
Page 62 and 63:
Page 64 and 65:
Page 66 and 67:
Page 68 and 69:
Page 70 and 71:
Page 72 and 73:
Page 74 and 75: 12th International Scientific Confe
Page 132: 12th International Scientific Confe
show all

DopravnÃƒÂ­ stavby - Fakulta stavebnÃƒÂ­ - VysokÃƒÂ© uÃ„ÂenÃƒÂ­ technickÃƒÂ© v BrnÃ„Â›

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?

DopravnÃƒÂ stavby - Fakulta stavebnÃƒÂ - VysokÃƒÂ© uÃ„ÂenÃƒÂ technickÃƒÂ© v BrnÃ„Â›