Instrukcje laboratoryjne wykonywania ćwiczeń z przedmiotu:

„Nawierzchnie drogowe i technologia robót drogowych”

Studia stacjonarne I stopnia

Spis treści

MATERIAŁY KAMIENNE i KRUSZYWA

1. Oznaczenie gęstości, gęstości pozornej, porowatości i szczelności –

2. Oznaczenie nasiąkliwości: masowej i objętościowej – L1

3. Oznaczenie wytrzymałości na ściskanie – L1
4. Oznaczenie ścieralności na tarczy Boehmego – L1

5. Oznaczenie składu ziarnowego (P)
6. Badanie przyczepności do bitumu (P)

7. Oznaczenie wskaźnika kształtu (W)
8. Oznaczenie wskaźnika piaskowego (P)

9. Oznaczenie odporności na rozdrabnianie w bębnie Los Angeles (P)

II.

ASFALTY

Oznaczenie penetracji (W)

Oznaczenie temperatury mięknienia wg metody „Pierścienia i
Kuli” – L1

Oznaczenie temperatury łamliwości wg Frassa - L1

Oznaczenie ciągliwości w duktylometrze – L1

Oznaczenie nawrotu sprężystego asfaltów modyfikowanych (P)

III. MIESZANKI MINERALNO-BITUMICZNE

Projektowanie MMA – pokaz program MASA

Wykonanie próbek i badania cech fizycznych MMA – pokaz
+zdjęcia

Optymalizacja asfaltu (Badania stabilności i odkształcenia wg
Marshalla) (P)

Badania połączenia międzywarstwowego metodą Leutnera (P)

Badanie wytrzymałości na rozciąganie pośrednie (P)

Badania modułu sztywności sprężystej i modułu sztywności
pełzania – NAT (P)

Badanie zmęczenia metodą belki 4-punktowo zginanej (P)

Badanie koleinowania (P)

IV. NAWIERZCHNIE

Badanie nośności i zagęszczenia warstw podłoża i podbudowy z
zastosowaniem płyty dynamicznej (W)

Badanie nośności i zagęszczenia warstw podłoża i podbudowy z
zastosowaniem płyty VSS (P)

Badanie nośności nawierzchni przy użyciu ugięciomierza
Benkelmana (P)

Badanie odporności na poślizg metodą wahadła (W)

Uwaga: pochyłą czcionką wyszczególniono badania wykonywane w
Instytucie L1

Oznaczenia:
W - badanie wykonywane przez studentów pod opieką prowadzącego i

laborantów
P - pokaz badania prowadzony przez laborantów wraz z omówieniem

prowadzącego

BADANIA KRUSZYW

TERMINOLOGIA

Kruszywo ‐ ziarnisty materiał stosowany w budownictwie. Kruszywo

może być naturalne, sztuczne lub z recyklingu.
Kruszywo naturalne ‐ kruszywo ze złóż naturalnych pochodzenia

mineralnego, które poza obróbką mechaniczną nie zostało poddane
żadnej innej obróbce.

Uwaga: Do kruszyw naturalnych zalicza się wszystkie rodzaje kruszyw
wyprodukowanych z mineralnych surowców naturalnych występujących

w przyrodzie np.: żwir, piasek, żwir kruszony, kruszywo łamane ze skał,
kruszywo z nadziarna i otoczaków.

Kruszywo sztuczne ‐ kruszywo pochodzenia mineralnego, uzyskane w
wyniku procesu przemysłowego obejmującego termiczną lub inną

modyfikację.
Uwaga: Do kruszyw sztucznych zalicza się kruszywa np. z żużli

wielkopiecowych, stalowniczych i pomiedziowych.
Kruszywo z recyklingu ‐ kruszywo powstałe w wyniku przeróbki

nieorganicznego materiału zastosowanego uprzednio w budownictwie.
Wymiar kruszywa ‐ oznaczenie kruszywa poprzez określenie dolnego (d)

i górnego (D) wymiaru sita, wyrażone jako d/D.
Uwaga: Oznaczenie dopuszcza obecność pewnej ilości ziaren, które

pozostają na górnym sicie D (nadziarno) i pewnej ilości ziaren, które
przejdą przez dolne sito d (podziarno). Dolna granica (d) może być równa

0.
Kruszywo grube – oznaczenie kruszywa, o wymiarach ziaren D równych

45 mm lub mniejszych oraz d równych 2 mm lub większych.
Kruszywo drobne ‐ kruszywo o wymiarach ziaren D mniejszych lub

równych 2 mm, którego przeważająca część pozostaje na sicie 0,063 mm.
Uwaga: Kruszywo drobne może powstać w wyniku naturalnego

rozdrobnienia skały albo żwiru i/lub kruszenia skały albo żwiru, lub
przetworzenia kruszywa sztucznego.

Pyły ‐ kruszywo o wymiarach ziaren przechodzących przez sito 0,063
mm.

Wypełniacz ‐ kruszywo, którego większa część przechodzi przez sito
0,063 mm i które może być dodawane do materiałów budowlanych w

celu uzyskania pewnych właściwości.
Kruszywo o ciągłym uziarnieniu ‐ kruszywo będące mieszanką kruszyw

grubych i drobnych
Uwaga: Może być ono wytwarzane bez rozdzielania na grube i drobne

kruszywo lub przez połączenie kruszywa grubego i drobnego.
Uziarnienie ‐ skład ziarnowy kruszywa, wyrażony w procentach masy

przechodzącej przez określony zestaw sit.
Podziarno ‐ część kruszywa przechodząca przez dolne sito używane do

oznaczania wymiaru kruszywa.
Nadziarno ‐ część kruszywa pozostająca na górnym sicie używanym do

oznaczania wymiaru kruszywa.
Kategoria ‐ poziom właściwości kruszywa wyrażony jako przedział

wartości lub wartość graniczna.
Uwaga: Nie ma zależności pomiędzy kategoriami różnych właściwości.
Podstawowe normy klasyfikacyjne:

PN-EN 12620 – Kruszywa do betonu

PN-EN 13043 – Kruszywa do mieszanek bitumicznych i
powierzchniowych utrwaleń stosowanych na drogach, lotniskach i

innych powierzchniach przeznaczonych do ruchu,

PN-EN 13242 – Kruszywa do niezwiązanych i związanych

hydraulicznie materiałów stosowanych w obiektach budowlanych i
budownictwie drogowym

Krajowy dokument aplikacyjny normy PN-EN 13043:

WT Kruszywa MMA PU-2008 - Wymagania techniczne Kruszywa do
mieszanek mineralno-asfaltowych i powierzchniowych utrwaleń

stosowanych na drogach, lotniskach i innych powierzchniach
przeznaczonych do ruchu.

1.1.

Oznaczenie składu ziarnowego wg PN-EN 933-1

PRZEDMIOT INSTRUKCJI

Celem instrukcji jest określenie procentowej zawartości kruszywa
pozostającej na poszczególnych sitach. Dotyczy ona kruszyw naturalnych,

pochodzenia sztucznego, kruszyw lekkich o nominalnej wielkości ziaren do
63mm, z wyłączeniem wypełniaczy.
TERMINOLOGIA
Próbka analityczna – próbka użyta w całości w pojedynczym badaniu

Stała masa – masa próbki, która po kolejnym suszeniu, co najmniej
przez 1h, nie różni się więcej niż o 0,1% wyjściowej masy

– [kg] masa kruszywa pozostałego na poszczególnych sitach, gdzie

i = 1….n

– [kg] masa pyłów uzyskanych w wyniku przesiewania na sucho
(masa kruszywa pozostającego na denku)

– [kg] masa próbki analitycznej po wysuszeniu do stałej masy

– [kg] masa kruszywa po przemyciu i wysuszeniu do stałej masy

pozostającego na sicie 0,063
M

– [kg] masa frakcji do 0,063 mm uzyskana w wyniku przemycia

– [%mm] zawartość kruszywa na danym sicie

– [%mm] zawartość frakcji pyłowej w kruszywie (< 0,063)

PRZYRZĄDY I URZĄDZENIA

•

Sita badawcze o nominalnych wymiarach kwadratowych otworów:

w przypadku kruszywa drobnego D ≤ 2mm: 0,063mm, 0,125mm,
2,0mm

w przypadku kruszywa grubego D > 2 mm: 0,063, 1,0 mm, 2,0 mm,
4,0 mm, 5,6 mm, 8,0 mm, 11,2 mm, 16 mm, 22,4 mm,31,5 mm, 45

mm, 63 mm

w przypadku kruszywa o ciągłym uziarnieniu: jak dla kruszywa
drobnego w zakresie 0 – 2 mm oraz sita z zakresu kruszywa
grubego dostosowane do maksymalnego ziarna D

•

Waga o dokładności ±0,1% masy próbki analitycznej

•

Suszarka z wentylacją i termostatem umożliwiającym utrzymanie

temp. 110±5

•

Tace, szczotki, miski

•

Wstrząsarka (nieobowiązkowo)

Wybór sit w przypadku kruszywa grubego zależy od rzeczywistego

uziarnienia badanego materiału.

OPIS CZYNNOŚCI

Przygotowanie próbki analitycznej

W celu uzyskania próbki analitycznej należy zmniejszyć próbkę
laboratoryjną według instrukcji „Pobieranie próbek kruszywa” i

instrukcji „Zmniejszanie próbek laboratoryjnych”. W przypadku
suchego kruszywa drobnego z dużą zawartością pyłów przed

pomniejszaniem próbki należy ją zwilżyć.
Jeżeli gęstość objętościowa kruszywa zawiera się pomiędzy 2,00

kg/cm

a 3,00 kg/cm

to minimalną masę próbki analitycznej można

wyznaczyć wg tabeli 1.

Tabela 1. Minimalna masa próbki analitycznej kruszywa do analizy sitowej w

zależności od nominalnego maksymalnego wymiaru ziaren kruszywa

Nominalny wymiar ziaren kruszywa

D (maksimum)

[mm]

Masa próbki analitycznej

(minimum)

[kg]

2,6

0,6

≤ 4

0,2

W przypadku innych nominalnych wymiarów ziaren minimalna masa
próbki analitycznej może być interpolowana z mas podanych w

tablicy.
Zmniejszenie próbki powinno zapewnić uzyskanie masy próbki

analitycznej większej niż minimalna, lecz nie o dokładnie z góry
określonej wielkości.

Ze względu na wielkość próbki analitycznej, szczególnie dla kruszywa
o D > 16 mm, należy sprawdzić przed wykonaniem badania poniższą

zależność:

200

∗

Gdzie:
R

– [g] przewidywana zawartość frakcji (należy oszacować na

podstawie poprzednich przesiewów lub badań producenta
kruszywa)

A – [mm

] powierzchnia sita

D – [mm] wymiar wielkości otworu sita dla frakcji i

Jeżeli przewidywana masa poszczególnych frakcji jest większa od
obliczonej pojemności sita (powyższa zależność nie jest spełniona)

próbkę analityczną należy podzielić na mniejsze i po wykonaniu kilku
przesiewów mniejszej ilości kruszywa masy kruszywa pozostające w

kolejnych operacjach na poszczególnych sitach dodać.

Przemywanie

Umieścić próbkę analityczną w suszarce w temperaturze 110±5

C i

wysuszyć ją do suchej masy.

Wysuszoną do stałej masy i ostudzoną próbkę należy zważyć i zapisać

na druku roboczym(m

Próbkę należy umieścić w pojemniku i zalać wodą, tak aby była

całkowicie zanurzona,

Na sito 0,063mm (przeznaczone tylko do tego badania) nałożyć sito

ochronne (np.:1 mm lub 2 mm) i na tak złożone sita należy przelać
zawartość pojemnika,

Próbkę należy przemywać przy pomocy wężyka podłączonego do
kranu z bieżącą wodą skierowanego na górne sito. W trakcie

przemywania nie można dopuścić do wypływania wody ponad
obudowę sita, cały strumień wody musi przechodzić przez sita.

Przemywanie należy zakończyć gdy woda wypływająca przez sito
0,063 mm jest klarowna,

Kruszywo pozostałe na sicie ochronnym i sicie zasadniczym należy
przełożyć do miski, resztki pozostałe na ściankach sit należy

delikatnie spłukać strumieniem wody nad miską z przemytą próbką.
Po opadnięciu frakcji drobnych na dno naczynia należy delikatnie zlać

nadmiar wody,

Naczynie z przemytą próbką wstawić do suszarki z temperaturą pracy

105-110

C i wysuszyć do stałej masy,

Suchą próbkę zważyć z dokładnością jak w punkcie 4 i zapisać na

druku roboczym (m

Przesiewanie

Wsypać przemyty i wysuszony materiał (lub bezpośrednio suchą

próbkę) na górne sito zestawu sit ułożonych od największego do
najmniejszego na podstawce i przykryć pokrywą,

Cały zestaw sit zamocować na wstrząsarce i włączyć ją na 15 min. W
przypadku braku wstrząsarki należy zestaw sit wstrząsać ręcznie. Dla

upewnienia się czy cały materiał został przesiany należy zdejmować
sita, zaczynając od sita z największymi otworami, i wstrząsać ręcznie

każde sito nad denkiem lub kartką papieru w taki sposób, żeby ziarna
nie uciekały. Przesiewanie można uznać za zakończone gdy przez sito

nie przechodzi więcej niż 1,0% po 1 min wstrząsania, aby to
skontrolować należy:

•

Zważyć kruszywo, które zostało przesiane do denka lub na
kartkę papieru metodą jw.

•

Wsypać kruszywo na sito znajdujące się bezpośrednio
poniżej kontrolowanego

•

Obliczyć jaki procent stanowi kruszywo które przeszło przez
sito w stosunku do kruszywa pozostałego na sicie, jeśli jest

to więcej niż 1% należy kontynuować przesiewanie i
powtórzyć operację ważenia ziaren przechodzących

Po skontrolowaniu skuteczności przesiewu na wszystkich sitach
przesiane kruszywo z poszczególnych sitach należy osobno zważyć a

masy zapisać na druku roboczym jako wielkości: R

, R

…. R

gdzie R

jest zawsze masą kruszywa pozostałego na sicie o największych

oczkach w zestawie a R

…R

masami kruszywa na kolejnych

malejących sitach. Masę kruszywa pozostałego na denku (< 0,063)

należy oznaczyć jako P.

Obliczanie wyników
Zawartość poszczególnych frakcji (pozostałości na sitach) należy obliczać

na druku roboczym wg poniższego wzoru:

100

∗

[%mm]

Wynik należy podać z dokładnością do liczby całkowitej

Zawartość pyłów (< 0,063 mm) należy obliczyć na druku roboczym wg
poniższego wzoru:

100

)

(

∗

−

[%mm]

Wynik należy podać z dokładnością do pierwszego miejsca po przecinku

Sprawdzenie poprawności wykonania analizy
W celu sprawdzenia prawidłowości wykonania analizy należy obliczyć

ubytek kruszywa powstały podczas przesiewu wg poniższego wzoru:

100

)

(

−

[%] < 1%

Jeżeli powyższa zależność jest spełniona różnicę pomiędzy masą próbki
suchej po przemyciu a sumą mas kruszywa na poszczególnych sitach i

denku należy rozrzucić proporcjonalnie do wielkości tych mas. Natomiast
jeżeli różnica jest większa od dopuszczalnej badanie należy wykonać na

kolejnej próbce analitycznej a wynik próby niepoprawnej odrzucić.

Poniżej w tabeli 2 przedstawiono przykładową analizę sitowa kruszywa
żużlowego, a na rys. 1 wrysowano uzyskaną krzywą uziarnienia.

Tabela 1. Przykładowa analiza sitowa żużla wielkopiecowego

Sito # [mm]

Masa próbki [g]

Odsiew [%]

Przesiew [%]

31,5

100,0

444

8,2

91,8

766

14,3

77,5

543

10,1

67,4

12,8

422

7,8

59,6

9,6

314

5,8

53,8

278

5,2

48,6

6,3

270

5,0

43,6

383

7,1

36,5

418

7,8

28,7

0,85

460

8,5

20,2

0,42

396

7,3

12,9

0,3

161

3,0

9,9

0,18

200

3,7

6,2

0,15

1,6

4,6

0,075

121

2,2

2,4

p.p. 0,075

127

2,4

suma

5389,0

100,0

Rys. 1. Wykres krzywej uziarnienia żużla wielkopiecowego w odniesieniu

do krzywych granicznych dla mieszanki MCE

1.2.

Badania geometrycznych właściwości kruszyw – Część

4: Oznaczanie kształtu ziaren wg PN-EN 933-4

PRZEDMIOT INSTRUKCJI
Celem instrukcji jest określenie procentowego udziału w próbce kruszywa

grubego ziaren nieforemnych wydzielonych w wyniku pomiaru ziaren za
pomocą suwmiarki Schulza, wynik należy podawać zgodnie z odpowiednią

kategorią wg tabeli 3.

Tabela 3. Kategorie maksymalnych wartości wskaźnika kształtu

Wskaźnik kształtu

Kategoria SI

≤ 15

≤ 20

SI15

SI20

projektowana

granica górna

granica dolna

[

]

0,15

9,6

31,5

12,8

6,3

0,85

0,42

0,30

0,18

0,075

hodz

i pr

100

≤ 25
≤ 30

≤ 35
≤ 50

>50

SI25
SI30

SI35
SI50

SIDeklarowana

TERMINOLOGIA
Wymiar kruszywa

– oznaczenie kruszywa poprzez określenie dolnego

(d) i górnego (D) wymiaru sita Oznaczenie to dopuszcza obecność pewnej
ilości ziaren, które pozostają na górnym sicie (nadziarno) i pewnej ilości

ziaren, które mogą przejść przez dolne sito (podziarno)
Próbka analityczna – próbka użyta w całości w pojedynczym badaniu

Stała masa – masa próbki, która po kolejnych suszeniach co najmniej
przez 1h, nie różni się więcej niż o 0,1%

Frakcja o wymiarze d

– frakcja kruszywa, która przechodzi przez

większe z dwóch sit (D

), a pozostaje na mniejszym (d

)

Długość ziarna L

– największy wymiar ziarna,

Grubość ziarna E

– najmniejszy wymiar ziarna,

Ziarna nieforemne – są to ziarna, których stosunek wymiarów L/E jest
większy od 3

– [g] masa próbki analitycznej

SI – [%] wskaźnik kształtu

Dla kruszywa o uziarnieniu d/D gdzie D ≤ 2d:
M

– [g] masa dominującej frakcji

– [g] masa ziaren nieforemnych we frakcji jw.

Dla kruszywa o uziarnieniu d/D gdzie D > 2d:

– [g] masa pojedynczej frakcji „i” bez pomniejszania

M’

– [g] masa pojedynczej frakcji „i” po pomniejszeniu

– [g] masa ziaren nieforemnych w pojedynczej frakcji „i”

∑M

– [g] suma mas badanych frakcji

∑M

– [g] suma mas ziaren nieforemnych w badanych frakcjach

– [%] udział pojedynczej frakcji „i” w próbce analitycznej

– [%] wskaźnik kształtu pojedynczej frakcji „i”

PRZYRZĄDY I URZĄDZENIA


Waga o dokładności 0,1% masy próbki analitycznej



Suszarka z wentylacją i termostatem umożliwiającym utrzymanie

temp. 110±5



Przyrząd do pomiaru liniowego – suwmiarka Schulza



Sita badawcze: d = z zestawu: 4 mm; 5,6 mm; 8 mm; 11,2 mm; 16

mm; 22,4 mm; 31,5 mm; 45 mm; 63 mm



Drobny sprzęt laboratoryjny

OPIS CZYNNOŚCI

Przygotowanie próbki analitycznej i podział kruszywa na frakcje

Próbkę analityczną otrzymuje się pomniejszając próbkę
laboratoryjną zgodnie z EN 932-2 do masy nie mniejszej niż

wskazana w tabeli 4.

Tabela 4. Minimalna masa próbki analitycznej kruszywa do określania kształtu ziaren

w zależności od nominalnego maksymalnego wymiaru ziaren kruszywa

Maksymalny wymiar kruszywa D

[mm]

Masa próbki (minimalna)

[kg]

0,1

b) Pomniejszoną próbkę należy wysuszyć do stałej masy
c)

Przygotowaną w ten sposób próbkę zważyć a uzyskaną masę zapisać
jako M

d) Po zważeniu przesiewamy próbkę przez zestaw sit odpowiedni do

frakcji kruszywa

e) Uziarnienie kruszywa może być określone:

•

Przez producenta (d/D)

•

Na podstawie własnego badania odbiorcy

f) Ziarna mniejsze od (d) i większe od (D) należy odrzucić

Wykonanie badania

Kruszywo o uziarnieniu d/D gdzie D ≤ 2d
a) Po rozdzieleniu kruszywa na frakcje wybrać frakcję dominującą (o

największej masie)

Określić masę wybranej frakcji i zapisać na druku roboczym (M

)

Na wybranej próbce przeprowadzić badanie polegające na tym, że
dla każdego ziarna należy oceniamy długość L i grubość E. Przed

użyciem przyrządu liniowego można dokonać oceny wizualnej
kształtu ziaren i oddzielić ziarna, których stosunek L/E znacznie różni

się od 3 (dwa oddzielne zbiory: L/E<<3 i L/E>>3)

d) Badanie przyrządem liniowym polega na umieszczeniu ziarna

kruszywa najdłuższym wymiarem (L) pomiędzy ramionami A i B

przyrządu i zaciśnięciu ich. Następnie, bez zmiany położenia
ruchomej części, należy wyjąć ziarno i spróbować przesunąć je

najmniejszym wymiarem (E) pomiędzy ramionami C i D przyrządu.
Jeżeli ziarno przechodzi pomiędzy ramionami C i D należy je uznać za

nieforemne

Rys. 2. Widok suwmiarki Schulza

Połączyć ziarna wyselekcjonowane podczas oceny wizualnej o

proporcjach L/E>>3 z pomierzonymi ziarnami nieforemnymi (L/E>3) i
określić łączną masę ziaren nieforemnych we frakcji; zapisać na druku

roboczym (M

)

Kruszywo o uziarnieniu d/D gdzie D > 2d

Po rozsianiu próbki na poszczególne frakcje z zestawu sit opisanych w
punkcie 4 określić masę każdej frakcji (M

) i zapisać na druku

roboczym

Obliczyć, wyrażony w procentach, udział masy każdej frakcji w masie

próbki analitycznej (M

) jako V

100

∗

Jeżeli procentowa zawartość kruszywa dla danej frakcji jest mniejsza

niż 10% w stosunku do masy próbki analitycznej wówczas tę frakcję
należy pominąć w badaniu,

W przypadku dużej ilości ziaren każda frakcja może być
pomniejszona

zgodnie

normą

PN-EN 932-2, ale po redukcji powinno pozostać co najmniej 100
ziaren dla każdej frakcji,

Jeżeli pomniejszono poszczególne frakcje po tej operacji należy
ponownie zważyć wszystkie frakcje (pomniejszane i niepomniejszane)

w masy zapisać jako M’

Oznaczenie kształtu ziaren należy wykonać osobno dla każdej frakcji.

Badanie

wykonać

wg pkt. 5.2.1. c, d, e; zapisać masy ziaren nieforemnych w

poszczególnych frakcjach (M

) na druku roboczym

Obliczanie wyników
a)

Kruszywo o uziarnieniu d/D gdzie D ≤ 2d:

Wskaźnik kształtu (SI) należy obliczać wg wzoru:

100

∗

– [g] masa dominującej (badanej) frakcji

– [g] masa ziaren nieforemnych we frakcji jw.

Wynik podaje się zaokrąglając do liczby całkowitej

b) Kruszywo o uziarnieniu d/D gdzie D > 2d frakcje niepomniejszane:

Wskaźnik kształtu (SI) należy obliczać wg wzoru:

100

∗

∑M

– [g] suma mas badanych frakcji

∑M

– [g] suma mas ziaren nieforemnych w badanych frakcjach

Wynik podaje się zaokrąglając do liczby całkowitej

c) Kruszywo o uziarnieniu d/D gdzie D > 2d frakcje pomniejszane:

Wskaźnik kształtu (SI) należy obliczać wg wzoru:

100

)

(

∗

Wynik podaje się zaokrąglając do liczby całkowitej

– [%] udział pojedynczej frakcji „i” w próbce analitycznej

– [%] wskaźnik kształtu pojedynczej frakcji „i”

100

∗

1.3. Ocena zawartości drobnych cząstek. Badanie

wskaźnika piaskowego wg PN-EN 933-8

PRZEDMIOT INSTRUKCJI

Instrukcja została opracowana w celach dydaktycznych, na podstawie
normy PN-EN 933-8, z 2001 roku, pod tytułem: Badania geometrycznych

właściwości kruszyw. Ocena zawartości drobnych cząstek. Badanie
wskaźnika piaskowego. Celem instrukcji jest określenie metody

oznaczania wartości wskaźnika piaskowego SE

w kruszywach

naturalnych.

TERMINOLOGIA

Próbka laboratoryjna – Próbka przeznaczona do badania
laboratoryjnego.

Próbka analityczna – Próbka użyta w całości w pojedynczym badaniu.
Próbka do badania – Próbka użyta w pojedynczym oznaczeniu, jeżeli

metoda badania wymaga więcej niż jednego oznaczenia danej
właściwości.

Drobne cząstki – Frakcja kruszywa o wymiarze ziarn, które przechodzą
przez sito 0,063 mm.

Frakcja o wymiarze ziarn – Frakcja kruszywa przechodząca przez większe
z dwóch sit i pozostająca na mniejszym, dolną granicą może być zero.

ZASADA METODY I ZAKRES JEJ STOSOWANIA

Próbkę analityczną badanego materiału (piasku) i niewielką ilość
roztworu flokulacyjnego przenosi się do cylindra z podziałką i miesza w

celu usunięcia otoczek gliniastych z ziarn piasku. Następnie z użyciem
dodatkowej porcji roztworu flokulacyjnego piasek jest przemywany, w

wyniku czego drobne cząstki przechodzą do zawiesiny nad piaskiem. Po
20 min. oblicza się wartość wskaźnika piaskowego SE

jako wysokość

osadu, wyrażoną w procentach, całkowitej wysokości flokulacyjnego
materiału w cylindrze.

Norma przewiduje procedurę oznaczania wskaźnika piaskowego dla

frakcji 0/2 mm (SE

), oraz procedurę dla frakcji 0/4 mm (SE

Instrukcja dotyczy:

•

pobrania próbki,

•

wykonania badania,

•

opracowania wyników.

ODCZYNNIKI I APARATURA

Odczynniki
Procedura przewiduje sporządzenie dwóch rodzajów roztworów.

Pierwszy to roztwór stężony sporządzany z:

•

krystalicznego lub bezwodnego chlorku wapnia,

•

gliceryny,

•

roztworu formaldehydu,

•

wody destylowanej lub dejonizowanej.

Drugi rodzaj to roztwór do przemywania, przygotowany w wyniku

rozcieńczenia 125 ml stężonego roztworu do 5,0 l z użyciem wody
destylowanej lub dejonizowanej. Roztwór do przemywania

wykorzystywany jest bezpośrednio w trakcie prowadzenia badania.

Aparatura
Aparatura wykorzystywana w badaniu składa się z następujących

elementów:

•

Dwa cylindry z podziałką, szklane lub z przeźroczystego plastiku

(Rys. 3) z gumową zatyczką, o następujących wymiarach:



grubość ścianki około 3 mm,



średnica wewnętrzna 32,0 ± 0,5 mm,



wysokość 430,0 ± 0,25 mm

Cylindry powinny mieć wyraźnie oznaczone liniami dwa poziomy:



100,0 ± 0,25 mm od podstawy,



380,0 ± 0,25 mm od podstawy.

•

Zespół tłoka nurnikowego (Rys. 3) składający się z:



pręta o długości 440,0 mm



końcówki o średnicy 25,0 mm,



kołnierza o grubości 10,0 mm, odpowiedniego do

zastosowania z cylindrem, działającego jak prowadnica dla

pręta a jednocześnie jako wskaźnik głębokości zanurzenia
tłoka w cylindrze,



głowicy tłoka, przymocowanej do górnego końca pręta,

zapewniającej zespołowi tłoka bez kołnierza łączną masę

1,0 kg.

•

Sito badawcze, o boku oczka sita kwadratowego 2mm (przy

oznaczaniu SE

)

i 4 mm (przy oznaczaniu SE

•

Rurka do przemywania (Rys. 3), wykonana z sztywnej rurki z

niekorodującego metalu. Rurka do przemywania powinna być
wyposażona na górze w kranik. Dolny koniec rurki powinien mieć

kształt stożkowy z wykonanymi otworami.

•

Pojemnik na roztwór do przemywania. Pojemnik powinien być

połączony z rurką do przemywania przy pomocy gumowej lub
plastikowej rurki o długości około 1,50 m.

•

Wstrząsarka, umożliwiająca przeniesienie na cylinder ruchu

poziomego, prostoliniowego, okresowego i sinusoidalnego o

amplitudzie 200 ± 10 mm i częstotliwości 1/3 sekundy (Rys. 3).

•

Oraz pozostałego, drobnego sprzętu, takiego jak: termometr,

stoper, waga, pędzel do sit, łopatka, lejek, linijka.

Rys. 3. Zestaw urządzeń do badania wskaźnika piaskowego

OPIS CZYNNOŚCI

Przygotowanie próbki analitycznej

Norma przewiduje procedurę oznaczania wskaźnika piaskowego dla
frakcji 0/2 mm (SE

), oraz dla frakcji 0/4 mm (SE

). Procedury te są

praktycznie identyczne. Jedyna istotna różnica dotyczy maksymalnej
dopuszczalnej wilgotności badanego materiału w temperaturze 23 ± 3ºC.

Dla frakcji 0/2 mm jest to 2 %, natomiast dla frakcji 0/4 mm jest to 8 %.

Próbki analityczne oraz próbki do badania powinny zostać wydzielone
zgodnie z normą EN 932-2. Masa każdej próbki do badania w gramach

powinna wnosić:

100

)

100

(

120

Gdzie w jest zawartością wilgoci w piasku (procent w stosunku do suchej

masy).

Wykonanie badania
Norma przewiduje wykonanie badania w dwóch cylindrach. Jednak w

celach dydaktycznych możliwe jest przeprowadzenie badania w jednym
cylindrze. W celu wykonania oznaczenia należy przeprowadzić

następujące kroki:

•

Wypełnienie cylindrów z podziałką.

Do każdego cylindra z podziałką przelać syfonem roztwór do

przemywania do wysokości dolnego znaku na cylindrze. Następnie,
stosując lejek przenieść badaną próbkę do każdego cylindra z podziałką,

trzymając go w pozycji pionowej. Popukać w dno cylindra kilka razy
dłonią, aby uwolnić pęcherzyki powietrza i poprawić zwilżenie badanej

próbki. Pozostawić każdy cylinder na 10 ± 1 min, aby namoczyć próbkę.

•

Wstrząsanie cylindrów

Pod koniec dziesięciominutowego okresu uszczelnić cylinder za pomocą
gumowej zatyczki i umocować go we wstrząsarce. Wstrząsać cylinder

przez 30 ± 1 s, a następnie przenieść go na stół w pozycji pionowej.
Cylinder powinien zostać poddany 90 ± 3 cyklom wstrząsania. W

przypadku wykonywania oznaczenia na dwóch cylindrach powtórzyć
powyższą procedurę wstrząsania z drugim cylindrem.

•

Przemywanie

Usunąć gumową zatyczkę z cylindra, opłukać ją nad cylindrem za pomocą

roztworu do przemywania, zapewniając wprowadzenie całego materiału
do cylindra. Umieścić rurkę do przemywania w cylindrze, przepłukując

uprzednio jego ścianki roztworem do przemywania, a następnie
przepchnąć rurkę w dół, przez osad, do dna cylindra. Trzymać cylinder w

pozycji pionowej, pozwalając aby roztwór do przemywania mieszał
zawartość, pobudzając do unoszenia się składniki ilaste i drobne cząstki.

Następnie, poddając cylinder powolnemu ruchowi obrotowemu, wolno i
równo podnosić rurkę do przemywania. Gdy płyn zacznie zbliżać się do

poziomu górnego znaku podziałki, podnosić rurkę do przemywania i
regulować przepływ tak, aby utrzymać poziom płynu na poziomie

górnego znaku aż do momentu całkowitego wycofania rurki i
zatrzymania przepływu. Rozpocząć mierzenie czasu osiadania

natychmiast po wycofaniu rurki do przemywania. Powtórzyć procedurę
płukania z drugim cylindrem.

•

Pomiary

Pozostawić każdy cylinder do sedymentacji na 20 min, bez zakłóceń i

wibracji. Pod koniec tego okresu zmierzyć, za pomocą przymiaru
liniowego, wysokość h

górnego poziomu osadu sedymentacyjnego w

odniesieniu do podstawy cylindra (Rys. 4). Następnie ostrożnie opuścić
zespół tłoka nurnikowego w cylindrze, aż jego koniec spocznie na

osadzie. Umieścić kołnierz na górnej części cylindra a następnie
zablokować go na pręcie tłoka nurnikowego. Określić wysokość osadu h

mierząc odległość między dolną powierzchnią głowicy nurnika a górną
powierzchnią kołnierza, stosując przymiar liniowy. Zapisać wysokości h

z zaokrągleniem do jednego milimetra.

Rysunek 4. Pomiar wysokości h

i h

OBLICZENIE WYNIKÓW

Obliczyć wskaźnik (h

) × 100 dla każdego cylindra z dokładnością do

jednego miejsca po przecinku. Jeżeli dwie wartości różnią się więcej niż o
4, badanie powinno zostać powtórzone. Obliczyć wartość wskaźnika

piaskowego SE

jako średnią wskaźników (h

) × 100 otrzymanych z

każdego cylindra i zapisać z zaokrągleniem do liczby całkowitej.

SPRAWOZDANIE Z BADANIA

Sprawozdanie z badania powinno zawierać następujące informacje:

•

powołanie na normę PN-EN 933-8, pod tytułem: Badania

geometrycznych właściwości kruszyw. Ocena zawartości

drobnych cząstek. Badanie wskaźnika piaskowego,

•

identyfikację laboratorium,

•

datę otrzymania i badania próbki,

•

identyfikację próbki, z podaniem opisu badanego materiału i

masy próbki,

•

wyniki pomiarów h

i h

, dla każdej próbki,

•

wyniki wskaźników (h

) × 100 otrzymanych z każdego cylindra,

•

wartość wskaźnika piaskowego SE

, z zaokrągleniem do liczby

całkowitej,

•

protokół pobrania próbki, jeśli jest dostępny.

Wyniki badania powinny zostać przedstawione w formie arkusza

wyników badania. W badaniach przeprowadzonych w celach
dydaktycznych, w sprawozdaniu należy również podać interpretację

uzyskanego wyniku.

1.4.

Badania mechanicznych i fizycznych właściwości

kruszyw. Metody oznaczania odporności na
rozdrabianie wg PN‐EN 1097‐2

PRZEDMIOT INSTRUKCJI

Celem instrukcji jest określenie odporności na rozdrabnianie kruszywa
grubego, ścieranego w bębnie kulowym Los Angeles

które należy

przeprowadzać wg PN‐EN 1097‐2, rozdział 5, a wynik podawać zgodnie z
odpowiednią kategorią wg tabeli 5.

TERMINOLOGIA

Współczynnik Los Angeles (LA) – część masy próbki analitycznej, wyrażona
w procentach, która po zakończeniu badania przeszła przez sito 1,6 mm.

Tabela 5. Kategorie maksymalnych wartości wskaźnika Los Angeles

Wskaźnik Los Angeles

Kategoria LA

≤ 15
≤ 20

≤ 25
≤ 30

≤ 40
≤ 50

> 50

Deklarowana

PRZYRZĄDY I URZĄDZENIA

−

sita badawcze:

#1,6; 10; 11,2; 12,5; 14 mm

−

waga o dokładności do 0,1 % masy próbki analitycznej

−

suszarka z wentylacja i termostatem utrzymującym temperaturę

(110±5)

−

bęben Los Angeles - prędkość od 31 do 33 obr/min, ściany ze stali

konstrukcyjnej o grubości 12 mm, otwór o szerokości 150±3 mm,

półka umieszczona miedzy 380-820 mm od krawędzi otworu,
szerokość półki 90±2 mm, grubość półki 25±1 mm

−

kule stalowe: 8-12 szt; masa od 400 do 445 g średnica od 45 do

59 mm; masa załadowanych kul zależna od badanej frakcji

uziarnienia

OPIS CZYNNOŚCI

Przygotowanie próbki analitycznej
Badanie wykonuje się dla frakcji 10/14 mm, masa próbki 5000 g,

Wykonanie badania

Kruszywo umieszcza się w raz z 11 kulami w bębnie Los Angeles i poddaje

ścieraniu w wyniku obrotów 500 bębna. Bęben obraca się z prędkością
31 – 33 obr/min. Po 500 obrotach bęben jest zatrzymywany, kruszywo

wraz z kulami należy wysypać z bębna i odsiać przez sito referencyjne o
średnicy 1,6 mm z jednoczesnym przemywaniem wodą. Następnie

kruszywo pozostałe na sicie 1,6 mm należy umieścić w suszarce z
wentylacją i termostatem i suszyć w temperaturze 110±5

C do uzyskania

stałej masy, a następnie zważyć.

Alternatywne badanie kruszyw o wąskich przedziałach uziarnienia, masa
próbki 5000

g, liczba obrotów 500, liczba kul 8-12 szt.

Obliczanie wyników
Wynikiem badania jest ścieralność całkowita (LA) obliczana wg wzoru:

100

∗

−

– [g] masa próbki kruszywa przed badaniem

– [g] masa próbki kruszywa pozostającego na sicie 1,6 mm po

badaniu.
Wynik podajemy z dokładnością do liczby całkowitej, badanie
wykonuje się na jednej próbce.

Przykładowe kategorie odporności na rozdrabnianie kruszyw

naturalnych i sztucznych do mieszanek mineralno‐asfaltowych i
powierzchniowych utrwaleń podano w tabeli 6

Tabela 6: Podział kruszyw (naturalnych i sztucznych) do mieszanek mineralno‐

asfaltowych i powierzchniowych utrwaleń w zależności od odporności na

rozdrabnianie metodą wg normy PN‐EN 1097‐2, rozdział 5, (Los Angeles)

Grupa
kruszywa

Pochodzenie
kruszywa

Gęstość ziaren
wg PN‐EN
1097‐6, rozdz.
7, 8 lub 9, Mg/
m

Odporność kruszywa na
rozdrabnianie wg normy PN‐
EN 1097‐2, rozdział 5;
kategoria co najmniej

Grupa A

Dioryt
Gabro
Andezyt
Mikrodioryt
Bazalt
Melafir
Diabaz

2,70 ‐ 3,00
2,70 ‐ 3,00
2,50 – 2,85
2,50 – 2,85
2,85 – 3,05
2,85 – 3,05
2,75 – 2,95

Grupa B

Granit
Granodioryt
Sjenit
Wapień
Dolomit
Szarogłaz

2,60 – 2,80
2,60 – 2,80
2,60 – 2,80
2,65 – 2,85
2,65 – 2,85
2,60 – 2,75

Kwarcyt
Gnejs

Amfibolit
Serpentynit
Żwir kruszony

Żużel stalowniczy

2,60 – 2,75
2,65 – 3,10

2,65 – 3,10
2,65 – 3,10
2,60 – 2,75

3,20 – 3,80

Grupa C

Żwir

Żużel hutniczy
nieżelazny
Żużel

wielkopiecowy

2, 55 – 2,75

3,40 – 4,00

2,10 – 2,80

1.5.

Ocena przyczepności asfaltu do kruszywa PN-B-
06714/22

PRZEDMIOT INSTRUKCJI
Niniejsza instrukcja została opracowana w celach dydaktycznych, na
podstawie normy PN-B-06714/22, z 1984 roku, która do niedawna
obowiązywała w Polsce w zakresie badania przyczepności asfaltu do
kruszywa oraz podręcznika pt Technologia materiałów i nawierzchni
drogowych, autorstwa: M. Kalabińskiej, J. Piłata i P. Radziszewskiego.
Aktualnie obowiązująca norma to EN-12697-11. Celem instrukcji jest
określenie metody oznaczania przyczepności asfaltu do kruszywa.

TERMINOLOGIA
Przyczepność (adhezja) asfaltu do kruszywa definiowana jest jako
zdolność związania się lepiszcza z powierzchnią materiału.

ZASADA METODY I ZAKRES JEJ STOSOWANIA
Metoda badania przyczepności wg PN-B-06714/22:1984 polega na
oddziaływaniu wrzącej wody na otoczone asfaltem kruszywo o
odpowiedniej frakcji, w wyniku czego następuje częściowe odmycie
asfaltu. Miarą przyczepności jest udział w procentach nie odmytej z
asfaltu, widocznej, powierzchni próbki kruszywa.

Norma przewiduje procedurę oznaczania przyczepności na jednej z
trzech frakcji (sita kwadratowe): 4/6,3 (lub 5/8 mm – sita okrągłe),
6,3/10, i 10/12,5 mm.

Instrukcja dotyczy:

•

przygotowania próbek laboratoryjnych,

•

wykonania badania,

•

opracowania wyników.

APARATURA I MATERIAŁY
Aparatura
Aparatura wykorzystywana w badaniu składa się z następujących
elementów:

•

suszarka laboratoryjna,

•

sita kontrolne o wymiarach boku oczka kwadratowego: 4,0, 6,3,

10,0, 12,5 mm, w zależności od wybranej do badania frakcji
materiału,

•

zlewka szklana,

•

parownice porcelanowe,

•

bibuła odsączająca,

•

szczypce stalowe,

Materiały
Należy pobrać taką ilość kruszywa, aby po odsianiu uzyskać próbki:

•

dla frakcji 4/6,3 – około 100 g,

•

dla frakcji 6,3/10 – około 150 g,

•

dla frakcji 10/12,5 – około 300 g,

Kruszywo należy przemyć a następnie osuszyć w suszarce w
temperaturze około 105-110 ºC. Po osuszeniu i ostudzeniu należy pobrać
dwie próbki do równoległych oznaczeń, odważając masy próbek wg
poniższej tabeli. W tabeli podano również masę asfaltu który należy użyć

w badaniu, w zależności od wybranej frakcji kruszywa. Do badania
wykorzystywany jest asfalt drogowy D50/70.

Tabela 7. Masy składników próbki do badania przyczepności

Masy składników próbki w zależności od wybranej frakcji kruszywa:

Frakcja kruszywa

Masa kruszywa [g]

Masa asfaltu [g]

4/6,3

0,8

6,3/10

1,8

10/12,5

100

2,7

OPIS CZYNNOŚCI
Przygotowanie próbek
Próbki kruszywa należy ogrzewać w suszarce przez jedną godzinę w
temperaturze 150ºC. Asfalt należy ogrzać do temperatury 150ºC w czasie
5 – 10 minut.
Wykonanie badania
Do wyjętej z suszarki próbki asfaltu należy dodać próbkę kruszywa i
starannie wymieszać, aż do całkowitego i równomiernego pokrycia
lepiszczem wszystkich ziaren kruszywa. Przygotowaną w ten sposób
próbkę analityczną należy umieścić w pustej zlewce i pozostawić przez
dwie godziny w temperaturze pokojowej. Następnie do zlewki należy
dolać wodę destylowaną w ilości zależnej od wybranej do badania frakcji
kruszywa:

•

dla frakcji 4/6,3 mm: 50 g wody,

•

dla frakcji 6,3/10 mm: 80 g wody,

•

dla frakcji 10/12,5 mm: 130 g wody,

Zlewkę należy ustawić na płytce i ogrzać do temperatury wrzenia, co
powinno nastąpić po 10±1 minutach. W chwili zagotowania należy
uruchomić stoper i utrzymywać próbkę w stanie wrzenia przez 3 minuty.
W czasie gotowania należy zbierać bibułą asfalt, który wypłyną na
powierzchnię. Po zakończeniu gotowania zlać gorącą wodę a następnie

opróżnić zlewkę nad bibułą do sączenia, odwracając zlewkę do góry
dnem. Próbka, spadając na bibułę, nie powinna się rozpaść na
pojedyncze ziarna.

USTALENIE WYNIKU OZNACZENIA
Przyczepność asfaltu ocenia się wizualnie, określając w procentach nie
odmytą, widoczną powierzchnię próbki kruszywa. Dopuszczalna różnica
między wynikami dwóch równoległych oznaczeń nie powinna być
większa niż 10%. W przypadku większej różnicy w wartościach wyników,
badanie należy powtórzyć. Jako wynik końcowy oznaczenia należy
przyjąć średnią arytmetyczną dwóch równoległych oznaczeń.

SPRAWOZDANIE Z BADANIA
Sprawozdanie z badania powinno zawierać następujące informacje:

•

powołanie na odpowiednią normę

•

identyfikację próbki, z podaniem opisu badanego materiału i

masy składników próbki,

•

wyniki poszczególnych oznaczeń,

•

wynik końcowy oznaczenia.

W badaniach przeprowadzonych w celach dydaktycznych, w
sprawozdaniu należy również podać interpretację uzyskanego wyniku.

BADANIA LEPISZCZY ASFALTOWYCH

TERMINOLOGIA
Asfalty drogowe niemodyfikowane
Najczęściej stosowane w mieszankach: 20/30, 35/50, 50/70, 70/100

Asfalty specjalne

Asfalty kolorowe (na bazie żywic, np.”Kameleon”)
Asfalty wielorodzajowe (multigrade) 35/50, 50/70, 60/80

Asfalty drogowe twarde 10/20 i 15/25. (projekt normy EN 13924)

Asfalty drogowe modyfikowane polimerami (PMB):
PMB 25/55-60, PMB 25/55-65, PMB 45/80-55, PMB 45/80-60, PMB

65/105-60, PMB 65/105-70

Asfalty drogowe modyfikowane dodatkami innymi niż polimery:
włóknami, asfaltenami, solami

Emulsje asfaltowe kationowe (C) :

ZM – do złączania warstw: C60 (B, BP) (3,4,5), ZM
RC – do remontów cząstkowych: C(65, 60), (B, BP), 4 RC

PU – powierzchniowych utrwaleń: C(69,65) (B, BP),(3,4) PU
CWZ – do cienkich warstw układanych na zimno: C (65,60) BP (5,6)CWZ

ME - do mieszanek mineralno-emulsyjnych: C (65,60) B (5,6,7) ME
R - do mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych: C 60 B 5R

Oznaczenia:

B: asfalt niemodyfikowany
BP: asfalt modyfikowany polimerem,

69-60: zawartość asfaltu w emulsji,
3-7 klasa indeksu rozpadu.

Indeks rozpadu: IR=100m/E [g/100 g emulsji] (im wyższa klasa indeksu –
im wyższy indeks rozpadu, tym rozpad emulsji jest wolniejszy)

Asfalty upłynnione („cut back fluxed bitumens”)

AUN – do napraw cząstkowych nawierzchni
AUG – do stabilizacji gruntów

Podstawowe normy klasyfikacyjne:

PN-EN 12591: Asfalty i produkty asfaltowe, Wymagania dla asfaltów
drogowych.

PN-EN 14023: Asfalty i lepiszcza asfaltowe. Zasady specyfikacji dla
asfaltów modyfikowanych polimerami.

PN-EN 13808: Asfalty i lepiszcza asfaltowe. Zasady klasyfikacji
kationowych emulsji asfaltowych

Projekt normy: prEN 15322: Asfalty upłynnione

2.1. Oznaczenie penetracji wg PN-EN 1426

PRZEDMIOT INSTRUKCJI
Celem instrukcji jest pomiar penetracji asfaltów w zakresie 0 – 200. W

przypadku kontroli asfaltu o penetracji powyżej 200 należy stosować
warunki badania określone w normie PN-EN 1426.

TERMINOLOGIA

Penetracja – głębokość, na jaką zanurza się w badanym asfalcie
znormalizowana igła penetracyjna o masie 100 g w temperaturze 25°C, w

ciągu 5 s. Jednostką penetracji (dawniej stopień penetracji) jest liczba
niemianowana odpowiadająca zagłębieniu 0,1 mm igły penetracyjnej.

Próbka laboratoryjna – próbka do oznaczeń laboratoryjnych
Próbka do badań (próbka analityczna) - próbka otrzymana przez podział

lub przez odpowiednie przygotowanie próbki laboratoryjnej do
poszczególnych oznaczeń

PRZYRZĄDY I URZĄDZENIA



Penetrometr spełniający wymagania PN-EN 1426, w którym
sworzeń łatwo odłącza się od aparatury a jego waga bez igły

wynosi (47,50 ± 0,05) g lub z igłą (50,00 ± 0,05) g, wyposażony
także w obciążnik sworznia o masie (50,00 ± 0,05) g; wszystkie

elementy stanowiące łącznie obciążenie w badaniu muszą łatwo
się demontować w celu prowadzenia stałej kontroli tego

obciążenia



Igła penetracyjna z atestem producenta na zgodność z PN-EN

1426



Naczynko penetracyjne szklane lub metalowe z płaskim dnem o

zalecanej głębokości całkowitej 35 mm, średnicy wewnętrznej
mieszczącej się w granicach 55 – 70 mm



Łaźnia wodna o objętości co najmniej 10 l z perforowaną półką
umieszczoną nie mniej niż 50 mm od dna naczynia i nie mniej

niż 100 mm od poziomu cieczy w łaźni, z dokładnością
utrzymującą żądaną temperaturę ±0,1°C; należy uważać, żeby

woda w łaźni nie była zanieczyszczona żadnymi substancjami
oleistymi, ropopochodnymi ani detergentami, co mogłoby skazić

wynik badania; zaleca się stosowanie wody destylowanej lub
odjonizowanej



Mała łaźnia wodna (jeżeli badania nie wykonuje się w dużej
łaźni) o objętości co najmniej 350 ml, wystarczająco głębokie

aby zapewnić całkowite przykrycie wodą naczynka
penetracyjnego; dno łaźni powinno jej zapewnić stabilne

pozycję na podstawce penetrometru.



Stoper o dokładności nie mniejszej niż 0,1s



Termometry o dokładności do 0,1 °C

OPIS CZYNNOŚCI

Przygotowanie próbki analitycznej

a) Próbkę analityczna przygotować wg instrukcji

b) Naczynko używane do penetracji asfaltu należy przed użyciem

ogrzać w tej samej temperaturze co asfalt; naczynko musi być

suche i czyste tj. wolne od kurzu, zatłuszczeń i rdzy

c) Po osiągnięciu określonej temperatury i całkowitym stopieniu

próbki laboratoryjnej, asfalt należy przelać do naczynka
penetracyjnego do poziomu ok. 5 mm poniżej krawędzi naczynka

d) Po napełnieniu naczynka należy go nakryć luźno (np. zlewką

odpowiednich rozmiarów)

e) Tak przygotowaną próbkę analityczną pozostawić do ochłodzenia

w temperaturze pokojowej przez czas 60 – 90 min.

f) Nie należy poddawać badaniu próbek dłużej schładzanych
g)

Umieścić naczynko penetracyjne w tzw. małej łaźni wodnej a

następnie wstawić ją do dużej łaźni w temperaturze 25

C na taki

sam czas w jakim próbka była chłodzona

Warunki badania

Dla procedury badania penetracji asfaltu w granicach 0 – 200
opisanej niniejszą instrukcją ustalone są poniższe warunki badania:

•

Całkowite obciążenie – 100 g

•

Temperatura badania

– 25 °C

•

Czas pomiaru

– 5 s

Przygotowanie przyrządów i warunków badania

a) Jeden raz dziennie, przed przystąpieniem do pierwszego badania w

danym dniu należy:

•

sprawdzić wagę elementów obciążających penetrometru (łącznie

lub każdego osobno i zsumować)

•

sprawdzić czas badania (w laboratorium należy posiadać jedno

naczynko z dowolnym asfaltem, które podstawia się pod
penetrometr i przeprowadza badanie próbne włączając

równolegle z penetrometrem stoper; pomierzony czas trwania
penetracji nie może się różnić więcej niż 0,1 s od nominalnych 5 s)

b) w przypadku negatywnego wyniku któregokolwiek parametru

opisanego w punkcie a) badanie kontrolowanym sprzętem nie może

być wykonane;

c) Oczyścić igłę do penetracji rozpuszczalnikiem do asfaltu, wytrzeć i

zamontować w penetrometrze

d) Wyjąć małą łaźnię wraz z próbką asfaltu i umieścić ją na podstawce

badawczej penetrometru

e) Sprawdzić stabilność ustawienia naczynka z asfaltem na dnie małej

łaźni

f) Zmierzyć temperaturę wody w małej łaźni – wymagane (25 ± 0,1)°C

g) Sprawdzić poziom wody – woda musi całkowicie przykrywać

naczynko z próbką

Wykonanie badania
a) Powoli opuścić igłę, za pomocą śrub regulujących, do momentu aż

koniec igły dotknie jej odbitego w obrazu na powierzchni próbki.
Istotne jest dobre oświetlenie powierzchni próbki

b) Sprawdzić czy na tarczy penetrometru jest pozycja zerowa i nacisnąć

przycisk zwalniający sworzeń na 5s

c) Odczytać wynik penetracji i zapisać na druku roboczym
d) Wykonać minimum trzy pomiary na próbce za pomocą trzech

oddzielnych igieł, w punktach oddalonych co najmniej 10 mm od
krawędzi naczynka i co najmniej 10 mm wzajemnie od siebie.

e) Badanie należy wykonać w jak najkrótszym czasie
f) Maksymalne dopuszczalne różnice pomiędzy wynikami:

Penetracja

do 49

od 50 do 149

Od 150 do

200

Maksymalna różnica

pomiędzy największym i

najmniejszym wynikiem

g) Jeżeli zostały przekroczone maksymalne różnice, wynik należy

odrzucić i powtórzyć badanie na innej próbce analitycznej, aż do
uzyskania trzech ważnych pomiarów

h) Po zakończeniu badania wyczyścić igły za pomocą rozpuszczalnika i

umieścić w pojemniku do jej przechowywania.

Obliczanie wyników

Za wynik penetracji należy przyjąć średnią arytmetyczną trzech (lub
więcej) wyników prawidłowo przeprowadzonych pomiarów

wyrażoną w dziesiętnych milimetra i zaokrągloną do najbliższej liczby
całkowitej (zgodnie z zasadami zaokrąglania liczb tj. w przypadku

zaokrąglania liczby „5” należy to zrobić do parzystej np. 34,5 = 34;
33,5 = 34)

2.1. Oznaczenie temperatury mięknienia wg PN-EN 1427

PRZEDMIOT INSTRUKCJI
Celem instrukcji jest przedstawienie oznaczenia temperatury mięknienia

asfaltów metodą Pierścień i Kula.
TERMINOLOGIA

Temperatura mięknienia – temperatura , w której asfalt w
znormalizowanych warunkach badania osiąga określoną konsystencję

Próbka laboratoryjna – próbka do oznaczeń laboratoryjnych

Próbka do badań ( próbka analityczna ) – próbka otrzymana przez
podział lub przez odpowiednie przygotowanie próbki laboratoryjnej do

poszczególnych oznaczeń

PRZYRZĄDY, URZĄDZENIA I MATERIAŁY


Aparat Pierścień i Kula, ręczny, półautomatyczny lub automatyczny

zawierający wszystkie elementy opisane w normie PN-EN 1427



Dwa pierścienie o wymiarach opisanych w normie jw.



Płytka do przygotowywania próbek badawczych w pierścieniach o

wymiarach opisanych w normie jw.



Szklana, żaroodporna zlewka o średnicy wewnętrznej nie mniejszej

niż 85 mm i głębokości nie mniej niż 120 mm



Termometr szklany pałeczkowy o parametrach opisanych w

załączniku A do normy jw.



Mieszadło łopatkowe lub magnetyczne opisane w normie jw.



Świeżo przegotowana woda destylowana lub odjonizowana



Gliceryna o gęstości 1250±10 kg/m

w temperaturze 20

C, czystości

99%

OPIS CZYNNOŚCI

Przygotowanie próbki analitycznej

a) Pobrać próbkę laboratoryjną wg EN 58 i przygotować próbkę do

badań zgodnie z instrukcją IZKP-L10

Ogrzać dwa pierścienie do temperatury w przybliżeniu o 90

wyższej od przewidywanej temp. mięknienia asfaltu i umieścić je na
nieogrzanej płytce do nalewania, pokrytej mieszaniną talku

mineralnego i gliceryny; w przypadku badania asfaltu
modyfikowanego przygotować cztery pierścienie

c) Rozgrzany asfalt wlać z niewielkim nadmiarem do każdego z

pierścieni i pozostawić do wystygnięcia w temperaturze otoczenia,

co najmniej na 30 min.; od czasu wykonania próbek analitycznych do
całkowitego zakończenia badania nie może minąć więcej niż 4 h

d) Po ostygnięciu próbek, ściąć nadmiar asfaltu rozgrzanym, czystym

nożem, tak aby każda próbka wypełniała pierścień do jego górnej

krawędzi

Wykonanie badania

a) Umieścić w metalowym stelażu pierścienie z asfaltem na których

umieścić prowadnice dla kulek, termometr i mieszadło

b) Wstawić stelaż do zlewki i zalać go wodą, tak aby powierzchnia wody

znajdowała się 50 mm ponad górną krawędzią pierścieni; kulki także

należy umieścić w zlewce jednakże nie mogą być położone na
powierzchni asfaltu

Schłodzić zlewkę do 5

C ±1

C umieszczając ją w wodzie z lodem lub w

zamrażarce

Ustalić i utrzymywać w zlewce temp. 5

C ±1

C przez 15 min

e) Używając pęsety umieścić kulki w prowadnicach
f)

Podgrzewać od spodu wodę w łaźni (palnikiem gazowym lub płytą
grzejną w przypadku aparatu automatycznego), tak aby temperatura

podnosiła się równomiernie z szybkością 5

C/min. Maksymalne

dopuszczalne odchylenie w okresie 1 min, po pierwszych 3 min

wykonywania badania, może wynosić ±0,5

W momencie gdy kulka (każda z osobna) otoczona asfaltem dotknie

dolnej płytki należy zanotować temperaturę wskazaną przez
termometr (w przypadku aparatu automatycznego temperatura

zostanie zarejestrowana)

W przypadku gdy różnica pomiędzy dwoma odczytami temperatur

przekracza 1

C, badanie należy powtórzyć na nowej próbce

analitycznej.

Obliczanie wyników

Jako wynik należy podać średnią z dwóch odczytów temperatury z
dokładnością do 0,2

2.2. Oznaczenie temperatury łamliwości metodą Fraassa

wg PN-EN 12593

PRZEDMIOT INSTRUKCJI
Temperatura łamliwości, zwana również temperaturą Fraassa,

charakteryzuje zachowanie się asfaltów w niskiej temperaturze, co jest
szczególnie ważne dla asfaltów twardych, skłonnych do pękania w

okresie zimowym.

TERMINOLOGIA

Temperatura łamliwości asfaltów jest to najwyższa temperatura, w
której warstwa asfaltu nałożona na płytkę stalową oziębianą ze stałą

prędkością pęka lub zarysowuje się po jej wygięciu.

PRZYRZĄDY I URZĄDZENIA

•

aparat Fraassa (rys. 5),

•

blok metalowy z rurką ochronną i otworem na termometr,

zapewniający utrzymanie żądanej temperatury z dokładnością do
+ 1°C,

•

płuczka do osuszania powietrza, wypełniona do 1/3 objętości

perełkami szklanymi i stężonym kwasem siarkowym, stosowana

w przypadku używania eteru dwuetylowego do oziębiania,

•

płyta metalowa 160x80x3 mm, stosowana do podkładania pod

stalowe płytki przy rozprowadzaniu stopionego asfaltu.

Rys. 5. Aparat Fraassa do oznaczania temperatury łamliwości asfaltu
a- schemat aparatu, b- schemat badania

1-przyrząd do wyginania płytek,

2-probówka szklana,
3-naczynie Dewara,

4-rurka doprowadzająca,
5-rurka odprowadzająca,

6-termometr szklany rtęciowy,
7-korek gumowy probówki,

8-korek gumowy naczynia Dewara

OPIS CZYNNOŚCI
Przygotowanie próbek

Asfalt topi się, miesza i przesącza przez sito podobnie jak przy badaniu
penetracji Trzy metalowe płytki przemywa się benzyną lub benzenem,

dokładnie osusza i waży z dokładnością do 0,01 g. Na powierzchnię płytki
nanosi się 0,4+0,01 g asfaltu o gęstości poniżej 1,03 cm

w temperaturze

25°C, oznaczonej piknometrem wg PN-66/C-04004, a w przypadku
gęstości powyżej 1,03 g/cm

- 0,4 + 0,01 cm

. Następnie na bloku

metalowym ogrzanym do temperatury 80-:-120

C powyżej temperatury

mięknienia ustawia się poziomo płytę metalową, na której dopiero

umieszcza się płytki stalowe z naniesionym asfaltem, po czym asfalt
rozprowadza się równomiernie na płytkach.

Płytki szybko ogrzewa się palnikiem długości płomienia 5-:-10 mm, w
celu usunięcia pęcherzyków powietrza do otrzymania gładkiej

powierzchni asfaltu. Czas czynności topienia asfaltu i rozprowadzania go
na płytki nie powinien przekroczyć 10 min. Następnie płytki stalowe

zdejmuje się z metalowej płyty i kładzie się je na poziomo ustawionym
trójnogu w temperaturze 20 ± 3°C co najmniej na 30 min, ale nie dłużej

niż 4 h. Płytki powinny być zabezpieczone w tym czasie przed pyłem.
Przygotowanie aparatu

W celu ustalenia wymaganego początkowego wygięcia płytki stalowej
pokręca się korbą aparatu do wyginania płytek w przeciwnym kierunku

do wskazówek zegara do wyczucia oporu. Do uchwytu aparatu zakłada
się płytkę stalową i przez obrót korbą powoduje się jej wygięcie tak, aby

odstęp między wgłębieniami wyniósł 40 ± 0,1 mm i to położenie
przyjmuje się jako początkowe wygięcie płytki.

Równocześnie napełnia się cieczą oziębiającą przestrzeń między
naczyniem Dewara a probówką do wysokości 100 mm. W przypadku

stasowania do oziębienia eteru dwu etylowego w warunkach łaźni
powietrznej, płuczkę do osuszania powietrza łączy się wężem gumowym

również z rurką szklaną 5. Otwór w korku 9 zamyka się korkiem
gumowym. Do probówki 2 wprowadza się chlorek wapnia lub żel

krzemionkowy w ilości koniecznej do usunięcia pary wodnej mogącej
utrudniać obserwacje.

Oznaczenie

Urządzenie do wyginania płytki stalowej 1 wraz z nałożoną płytką
umieszcza się w probówce. Termometr ustawia się tak, aby dolny koniec

zbiornika rtęci znajdował się na wysokości połowy stalowej płytki.
Następnie wprowadza się porcjami stały dwutlenek węgla do naczynia

Dewara w przypadku stosowania jako cieczy oziębiającej alkoholu
etylowego lub izooktanu. W przypadku stosowania do oziębienia eteru

dwuetylowego przepuszcza się przez eter powietrze osuszone w płuczce.
Szybkość oziębiania powinna wynosić 1°C/min.

Początkowa temperatura cieczy oziębiającej powinna wynosić co
najmniej 10°C powyżej przewidywanej temperatury łamliwości. Gdy

termometr wykaże tę temperaturę przeprowadza się próbę zginania
płytki stalowej co l min przy każdym spadku temperatury o 1°C,

obracając korbą jednostajnie z prędkością kątową jednego obrotu na
12,5 s od wyczucia oporu, po czym natychmiast z tą samą prędkością

obraca się w przeciwnym kierunku. przy każdej próbie zginania
obserwuje się powierzchnię próbki w świetle odbitym. Temperaturę,

przy której utworzy się pierwsza rysa lub pęknięcie asfaltu, należy przyjąć
za temperaturę łamliwości. Przy maksymalnym wygięciu płytki odległość

między wgłębieniami powinna wynosić 36,5 ± 1 mm.

Obliczanie wyników
Wyniki oblicza się jako średnią arytmetyczną co najmniej trzech

pomiarów, nie różniących się między sobą przy powtarzalności więcej niż
o 3°C, przy odtwarzalności więcej niż o 6°C.

2.3. Oznaczenie nawrotu sprężystego asfaltów

modyfikowanych wg EN 13398

PRZEDMIOT INSTRUKCJI

Przedmiotem instrukcji jest określenie zdolności asfaltów
modyfikowanych poddanych rozciąganiu do powrotu do pierwotnego

stanu.

TERMINOLOGIA
Nawrót sprężysty asfaltów określa w % zdolność do powrotu do

pierwotnych wymiarów próbki asfaltu umieszczonej w normowej
foremce, rozciągniętej do 200 mm, po czasie 30 minut, badanej w

temperaturze 25°C.

PRZYRZĄDY I URZĄDZENIA

•

duktylometr (Rys. 6),

•

dwie foremki z mosiądzu (Rys. 7).

Rysunek 6. Duktylometr. Widok z góry

Rysunek 7. Foremka z mosiądzu do oznaczania nawrotu sprężystego

Wymagania dla duktylometru:

•

Wymiary umożliwiające rozciągnięcie próbki do min. 200 mm,

•

Możliwość rozciągania równocześnie 2 próbek,

•

Odległość między próbkami oraz między próbką a ścianami

duktylometru powinna wynosić minimum 10 mm

•

Termostat i izolacja powinny umożliwić osiągnięcie temperatury

badania 25±0,5 °C, przy cyrkulacji wody podczas badania ok. 1,5

l/min.

•

Prędkość rozciągania 50±2 mm/min,

•

Dokładność liniału 1 mm

Próbka asfaltu powinna być pobrana zgodnie z PN-EN 58 i
przygotowana do badania wg PN-EN 12594.

OPIS CZYNNOŚCI

Badanie przebiega następująco:

•

Termostatowanie próbek w łaźni duktylometru 30±5 min,

odcięcie nadmiaru asfaltu z próbki i pozostawienie w łaźni na
kolejne 90±5 min,

•

Czas od napełnienia form do rozpoczęcia testu 150±10 min,

•

Temperatura badania 25°C

•

Rozciągnąć próbkę do 200 mm i zatrzymać duktylometr,

•

W ciągu 10 s od osiągnięcia zakładanego wydłużenia przeciąć

próbkę nożycami w środku jej długości,

•

Po 30 min od przecięcia zmierzyć odległość od końców dwóch

części próbki,

W przypadku, gdy końcówki próbki zawijają się, dozwolone jest delikatne

przesuwanie ich pod wodą, aby znalazły się we właściwym położeniu.

Obliczenie Nawrotu sprężystego R

dokonuje się wg wzoru:

100

⋅

– pierwotne wydłużenie próbki po rozciągnięciu = 200 mm,

d – odległość między końcami nitek przeciętej próbki [mm]

Obliczanie wyników
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną co najmniej dwóch

pomiarów, nie różniących się między sobą więcej niż 5% wartości
bezwzględnej. Jeżeli wyniki różnią się więcej niż 5% należy wykonać

badanie dodatkowej próbki. Po jej wykonaniu należy porównać dwa
najmniej różniące się wyniki. Jeżeli dalej różnią się więcej niż 5% wartości

bezwzględnej wówczas należy wykonać badanie dwóch nowych próbek,
uznając dotychczasowe badania za błędne.

Według EN 13398 powtarzalność wyników określa się za dobrą, jeśli
dopuszczalna różnica większa od 4% wystąpi tylko w 1 na 20

przypadków, a przy odtwarzalności 7% w 1 na 20 przypadków.

3. MIESZANKI MINERALNO-ASFALTOWE (MMA)

TERMINOLOGIA
mieszanka mineralno‐asfaltowa: mieszanka kruszyw i lepiszcza
asfaltowego

typ mieszanki mineralno‐asfaltowej: określenie mieszanki mineralno‐
asfaltowej wyróżniające tę mieszankę spośród zbioru wszystkich

mieszanek mineralno‐asfaltowych, wyróżnienie to może wynikać ze
względu na metodę wyboru krzywej uziarnienia kruszywa (ciągłe,

nieciągłe) lub zawartości wolnych przestrzeni, lub proporcji składników,
lub technologii wytwarzania i wbudowania; w niniejszym dokumencie

wyróżnia się następujące typy mieszanek mineralno‐asfaltowych: beton
asfaltowy, beton asfaltowy do bardzo cienkich warstw (mieszanka

BBTM), mieszanka SMA, asfalt lany, asfalt porowaty
wymiar mieszanki mineralno‐asfaltowej: określenie mieszanki

mineralno‐asfaltowej wyróżniające tę mieszankę ze zbioru mieszanek
tego samego typu ze względu na największy wymiar kruszywa, np.

wymiar 8 lub 11 itd.
beton asfaltowy (AC): mieszanka mineralno‐asfaltowa, w której

mieszanka kruszywa o uziarnieniu ciągłym lub nieciągłym tworzy
wzajemnie klinującą się strukturę

beton asfaltowy do bardzo cienkich warstw (mieszanka BBTM):
mieszanka mineralno‐asfaltowa do warstw ścieralnych o grubości od 20

do 30 mm, w której mieszanka mineralna ma nieciągłe uziarnienie i
tworzy połączenia ziarno do ziarna, co zapewnia uzyskanie otwartej

tekstury; uziarnienie może być zaprojektowane według jednej z krzywych
granicznych, zwanymi modelami uziarnienia A, lub B, lub C

mieszanka SMA: mieszanka mineralno‐asfaltowa o nieciągłym
uziarnieniu, składająca się z grubego łamanego szkieletu kruszywowego

związanego zaprawą mastyksową
asfalt lany (MA): mieszanka mineralno‐asfaltowa o bardzo małej

zawartości wolnych przestrzeni z lepiszczem asfaltowym, w której
objętość wypełniacza i lepiszcza przewyższa objętość wolnych przestrzeni

w mieszance mineralnej
asfalt porowaty (PA): mieszanka mineralno‐asfaltowa przygotowana, tak

aby uzyskać bardzo dużą zawartość połączonych wolnych przestrzeni,
które umożliwiają przepływ wody i powietrza w celu zapewnienia

właściwości drenażowych i zmniejszających hałas
destrukt asfaltowy (RA): mieszanka mineralno‐asfaltowa, która jest

uzyskiwana w wyniku frezowania warstw asfaltowych, w wyniku
rozkruszenia płyt wyciętych z nawierzchni asfaltowej, brył uzyskiwanych

z płyt oraz z mieszanki mineralno‐asfaltowej odrzuconej lub będącej
nadwyżką produkcji

granulat asfaltowy: destrukt asfaltowy o odpowiednich parametrach
przygotowany do użycia jako materiał składowy w produkcji mieszanek

mineralno‐asfaltowych w technologii na gorąco

Podstawowe normy klasyfikacyjne:

PN‐EN 13108‐1 Mieszanki mineralno‐asfaltowe ‐‐ Wymagania ‐‐ Część 1:

Beton asfaltowy
PN‐EN 13108‐2 Mieszanki mineralno‐asfaltowe ‐‐ Wymagania ‐‐ Część 2:

Beton asfaltowy do bardzo cienkich warstw
PN‐EN 13108‐5 Mieszanki mineralno‐asfaltowe ‐‐ Wymagania ‐‐ Część 5:

Mieszanka SMA
PN‐EN 13108‐6 Mieszanki mineralno‐asfaltowe ‐‐ Wymagania ‐‐ Część 6:

Asfalt lany
PN‐EN 13108‐7 Mieszanki mineralno‐asfaltowe ‐‐ Wymagania ‐‐ Część 7:

Asfalt porowaty
Krajowy dokument aplikacyjny dotyczący nawierzchni asfaltowych:

WT Nawierzchnie Asfaltowe DiL – 2008. Wymagania Techniczne.
Nawierzchnie Asfaltowe Drogowe i Lotniskowe

c.1. Projektowanie MMA

Projektowanie mieszanki mineralno-asfaltowej polega na:

−

doborze składników mieszanki z jednoczesnym sprawdzeniem ich

przydatności (na podstawie norm i wytycznych),

−

zaprojektowaniu składu mieszanki mineralnej (metoda krzywych

granicznych),

−

doborze optymalnej ilości asfaltu (np. metodą Marshalla),

−

określeniu jej właściwości w badaniu laboratoryjnym i próbie
technologicznej na odcinku doświadczalnym i porównaniu

wyników z założeniami projektowymi.

Optymalizacja ilości asfaltu wg metody Marshalla
W ramach badania Marshalla wyznacza się następujące parametry:
–

Stabilność [kN]

–

Odkształcenie [mm]

–

Gęstość strukturalną mma [g/cm

]

–

Zawartość wolnych przestrzeni w mma [%]

–

Wypełnienie asfaltem wolnych przestrzeni w mm [%]

–

Sztywność wg Marshalla [kN/mm]

Przygotowanie próbek laboratoryjnych przez ubijanie

PRZYRZĄDY I URZĄDZENIA


Ubijak z drewnianą podstawą lub ubijak ze stalowym kowadłem o

parametrach podanych w odnośnej normie



Forma do zagęszczania o wewnętrznej średnicy 101,6±0,1mm



Waga o dokładności ±0,1g



Suszarka z termostatem

OPIS CZYNNOŚCI

Przygotowanie próbek do badań

Próbka powinna być walcem o średnicy (101,6±0,1) mm i wysokości
(63,5±2,5) mm; maksymalny wymiar kruszywa nie powinien

przekroczyć 22,4 mm

Próbkę można wykonać z mieszanki wymieszanej laboratoryjnie lub

próbki pobranej z produkcji

Na jedną próbkę o wysokości 63,5±2,5mm należy odważyć ok. 1250 g

mieszanki. Masa mieszanki przeznaczonej na próbkę zmienia się w
zależności od maksymalnej gęstości objętościowej mieszanki. Ilość

mieszanki potrzebnej do uzyskania próbki o odpowiedniej wysokości
należy ustalić doświadczalnie lub obliczyć, jeżeli jest znana

oczekiwana wielkość gęstości objętościowej MMA

Próbki powinny być przygotowane z tej samej partii materiału,

wszystkie o równej masie

Wykonanie próbek
a)

Odważyć odpowiednią ilość mieszanki i umieścić ją w miskach w

suszarce w temperaturze nie wyższej niż 130

C na czas nie dłuższy niż

3 h

Po wstępnym rozgrzaniu, mieszankę należy szybko rozgrzać do
temperatury zagęszczania. Temperaturę zagęszczania dla danej

mieszanki zależy od zastosowanego w mieszance asfaltu i należy ją
przyjąć wg tabeli 8 i pomniejszyć o 10°C

c) W przypadku gdy temperatura mieszanki jest większa od

temperatury zagęszczania, należy umieścić ją w suszarce

nastawionej na temperaturę zagęszczania na czas potrzebny do
uzyskania żądanej temperatury

d) Przed zagęszczeniem pierwszej próbki z partii należy stopę młota

uderzającego i kompletną formę

umieścić w suszarce w temperaturze zagęszczania na 10 min.

e) Zsypać porcjami rozgrzaną mieszankę do formy do zagęszczania,

rozprowadzając nożem lub szpachelką. Zwrócić uwagę aby nie
nastąpiło rozsegregowanie mieszanki. Po wypełnieniu wyrównać

powierzchnię mieszanki nożem lub szpachelką

f) Wstawić formę z próbką do ubijaka i rozpocząć zagęszczanie. Ilość

uderzeń młota ubijaka zależy od rodzaju badań mieszanki. Wsypanie
próbki do formy i zagęszczenie powinno trwać nie dłużej niż 4 min.

g) Po ubiciu jednej strony próbki należy odwrócić formę z próbką i

ponownie zagęścić taką samą ilością uderzeń

Wyjąć próbkę z ubijaka i schłodzić na powietrzu lub przy pomocy
wentylatora do 40

C a następnie wyjąć z formy przy pomocy lewarka

Po wyjęciu umieścić próbkę na płaskiej powierzchni i ochładzać do
temperatury pomiędzy 18

C i 28

Tabela 8. Temperatury zagęszczania MMA w zależności od rodzaju asfaltu

Asfalty drogowe

Temperatura zagęszczania [

20/30

180

30/45

175

50/70

150

70/100

145

160/220

135

Asfalty modyfikowane

10/40-65

175

25/55-55

150

45/80-50

150

120/200-40

135

40/100-65

150

Oznaczenie gęstości strukturalnej

Gęstość strukturalna jest to iloraz zagęszczonej masy mieszanki mma do
jej objętości z porami wewnątrz ziarn i przestrzeniami

międzyziarnowymi. Wzór jest następujący:

[g/cm

]

gdzie:

– gęstość strukturalna

– masa próbki zważona z dokładnością do 1 g.

V – objętość

próbki wraz z porami wewnątrz ziaren i przestrzeniami

międzyziarnowymi.

Oznaczenie gęstości objętościowej mma

Oznaczenie gęstości objętościowej polega na obliczeniu ilorazu masy
mma do jej objętości z porami wewnątrz ziaren bez przestrzeni

międzyziarnowych.
Gęstość objętościową wyznaczamy ze wzoru:

obj

100

[g/cm

]

gdzie:
P, G, W, A – procentowa masowa zawartość odpowiednio piasku, grysu,

wypełniacza i asfaltu w mieszance mineralno-

asfaltowej

P, G, W, A – gęstości objętościowe poszczególnych składników mma

Zawartość wolnej przestrzeni w zagęszczonej mieszance mineralno-

asfaltowej

Zawartość wolnej przestrzeni w zagęszczonej mieszance mineralno –
asfaltowej to iloraz objętości przestrzeni niewypełnionej przez lepiszcze

oraz kruszywo i objętości składników mineralnych otoczonych lepiszczem
i wyznaczana ze wzoru:

100

obj

−

[%]

Zawartość wolnej przestrzeni w mieszance mineralnej

obj

VMA

∗

[%]

B - zawartość asfaltu w próbce (wagowo)

- gęstość asfaltu

Wypełnienie asfaltem wolnych przestrzeni w mieszance mineralnej

100

VMA

VFB

[%]

– zawartość objętościowa asfaltu w mieszance mineralno-asfaltowej

Przykładowe wykresy do optymalizacji ilości asfaltu wg Marshalla podano

na rysunkach 8-12.

Rys. 8. Wykres stabilności próbek MMA wg Marshalla

Rys. 9. Wykres odkształcenia próbek MMA wg Marshalla

Rys. 10 . Wykres gęstości strukturalnej próbek MMA wgMarshalla

Rys.11. Wykres zawartości wolnych przestrzeni w próbkach MMA wg

Marshalla

Rys. 12. Wykres wypełnienia wolnych przestrzeni w mieszance

mineralnej przez asfalt w próbkach MMA wg Marshalla

Zestawienie wyników badań Marshalla podano w tabeli 9, a optymalne

zawartości asfaltu dla poszczególnych cech MMA w tabeli 10.

Tabela 9.

Zestawienie wyników badań Marshalla

Parametry

Zawartość asfaltu [%]

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

Stabilność [kN]

9,5

11,5

14,7

12,2

9,0

Odkształcenie [mm]

2,6

2,8

3,5

4,5

5,2

Gęstość strukturalna [g/cm

]

2,483 2,526 2,528 2,518 2,501

Wypełnienie wolnej przestrzeni w mm [%] 55,2

64,9

70,2

74,1

77,5

Zawartość wolnej przestrzeni w mma [%]

11,3

8,4

5,2

4,1

4,0

Wskaźnik sztywności Marshalla [kN/mm]

3,7

2,9

4,1

2,7

1,7

Tabela 10. Optymalne zawartości asfaltu wyznaczone dla poszczególnych

cech MMA

Cecha

Optymalna zawartość asfaltu

Stabilność [kN]

4,5 – 5,2 %

Odkształcenie [mm]

3,5 – 5,0 %

Gęstość strukturalna [g/cm

]

4,2 %

Wypełnienie wolnej przestrzeni [%]

3,5 – 5,1 %

Zawartość wolnej przestrzeni [%]

3,9 – 4,7 %

Przedział optymalny

4,5 – 4,7 %

3.2. Badania połączenia międzywarstwowego metodą

Leutnera wg instrukcji IBDiM

PRZEDMIOT INSTRUKCJI
Umowną miarą współpracy warstwy asfaltowej z powierzchnią podłoża

jest maksymalna wartość siły ścinającej w połączeniu
międzywarstwowym, w temperaturze nominalnej + 20 °C, oraz

odpowiadające temu maksymalne przesunięcie ścinanej warstwy

(przesunięcie szczęki w aparacie do ścinania). Badanie połączenia
międzywarstwowego może być wykonane na rdzeniach wyciętych z

nawierzchni oraz na próbkach wykonanych w laboratorium. Badanie
przeprowadza się na próbkach o średnicy nominalnej 100 lub 150 mm, w

zależności od średnicy otworu w aparacie do ścinania próbek.
TERMINOLOGIA

Wytrzymałość na ścinanie - maksymalna siła ścinająca podzielona przez

powierzchnię ścinanego przekroju próbki; powierzchnia

mierzona przed badaniem.

PRZYRZĄDY I URZĄDZENIA

•

Wiertnica z osprzętem i koronką o średnicy wewnętrznej 100 mm

lub 150 mm ± 2 mm.

•

Ubijak oraz formy do wykonywania próbek laboratoryjnych

Marshalla o średnicy wewnętrznej 101,6 mm ± 0,1 mm.

•

Urządzenie do ścinania próbek (aparat Leutnera).

•

Prasa (z urządzeniem rejestrującym) do ściskania próbek, w
urządzeniu do ścinania próbek, o prędkości przesuwu tłoka pod

obciążeniem 50 mm/min ± 3mm/min. Z reguły w badaniu stosuje
się prasę do oznaczania stabilności próbek Marshalla.

•

Komora klimatyzacyjna do termostatowania próbek w powietrzu o
temperaturze + 20 °C ± 1 °C.

•

Termometr od 0 do ± 100 °C z podziałką co 1 °C.

OPIS CZYNNOŚCI
Wycinanie rdzenia z nawierzchni

Rdzenie (co najmniej 2 o średnicy 150 mm ± 2mm lub co najmniej 3 o
średnicy 100 mm ± 2 mm) do badania połączenia międzywarstwowego

powinny być wycięte z nawierzchni w miejscu odpowiednio oznaczonym,
np. numerem, przed jej oddaniem do użytkowania. Wiertnicę należy tak

ustawić i umocować, aby po uruchomieniu silnika nie drgała ani nie
przesuwała się, a oś wycinanego rdzenia była skierowana prostopadle do

wycinanej powierzchni. Płaszcz rury oraz koronka powinny być w dobrym
stanie technicznym. Jakiekolwiek uszkodzenia lub zniekształcenia są

niedopuszczalne. Doprowadzana woda do nacięcia wewnętrznego
nawierzchni powinna wypływać nacięciem zewnętrznym wraz ze

szlamem (rys. 18). Wycinanie rdzenia należy zakończyć po przecięciu
wszystkich zwartych warstw nawierzchni. Rdzeń należy wyjąć z otworu

odpowiednim do tego chwytakiem, położyć do skrzynki i zabezpieczyć
przed wstrząsami, niską i wysoką temperaturą.

Próbki laboratoryjne
Próbki laboratoryjne do badań połączenia międzywarstwowego powinny

być wykonane z co najmniej dwóch warstw o grubości nie mniejszej niż
25 mm każda.

Przygotowanie próbek do badań

Przygotowanie próbki obejmuje:

•

sprawdzenie próbki, czy nie została uszkodzona; uszkodzonej nie

bada się,

•

pomiar skosu połączenia warstw (rys. 19); próbki ze skosem

powyżej 5 mm nie bada się,

•

pomiar dwóch wzajemnie prostopadłych średnic próbki z

dokładnością do 0,1 mm; dopuszczalna odchyłka ± 2 mm,

•

obliczenie średniego wyniku pomiaru średnicy (D) w cm.

•

obliczenie powierzchni ścinania według równania:

⋅

•

termostatowanie próbki ułożonej poziomo co najmniej 12 godzin
w powietrzu o temperaturze + 20 ± 1 °C.

Badanie przeprowadza się na co najmniej dwóch próbkach o średnicy
nominalnej 150 mm oraz na co najmniej trzech próbkach o średnicy

nominalnej 100 mm. Zaleca się pogrupować próbki o jednakowej
średnicy; ułatwia to sprawne wykonanie badań.
Przygotowanie aparatury do badań
Prasa powinna być wzorcowana i sprawdzana, a kontrola prędkości

przesuwu tłoka pod obciążeniem powinna być wykonana zgodnie z
instrukcją obsługi prasy.

Aparat do ścinania próbek (pokazany na Rys. 13), przed ustawieniem w
prasie, należy sprawdzić, czy naciskana dłonią górna szczęka swobodnie

porusza się.
Przygotowanie komory klimatyzacyjnej do badań polega na sprawdzeniu

rozkładu w przestrzeni oraz zmienności w czasie temperatury oraz czy
wskazania termostatu i termometru wewnątrz komory są zgodne

(dopuszczalna odchyłka ± 1 °C).

element dolny

z wykrojem

próbka

element

górny

z wykrojem

mocowanie

próbki

V = 50 mm/min

210

prowadnica

48,5

1,5

element dolny

z wykrojem

próbka

element

górny

z wykrojem

mocowanie

próbki

V = 50 mm/min

210

prowadnica

48,5

1,5

Rys. 13. Schemat aparatu do ścinania połączenia między warstwami
(wymiary w mm, do próbek o średnicy 100 mm)

a) – widok z boku
b) – widok z przodu

Wykonanie pomiaru
Próbkę po termostatowaniu umieszcza się w aparacie w taki sposób, aby

całkowicie przylegała do powierzchni szczęk, a płaszczyzny połączenia
sąsiednich warstw i ścinania szczęk tworzyły jedną pionową płaszczyznę.

Płaszczyzna ścinania w połączeniu o „długości” do 5 mm powinna być w
środku połączenia. Następnie zaciska się uchwyt i uruchamia prasę.

Ścinanie próbki wielowarstwowej rozpoczyna się od warstwy ścieralnej.
Badanie próbki powinno być zakończone przed upływem 10 minut.

Wynik pomiaru
Wynik pomiaru odczytuje się z wykresu w sposób pokazany na Rys. 14.

max

Rys. 14. Interpretacja wyniku pomiaru siły ścinającej – odkształcenie:

max

- siła ścinająca, rozwarstwiająca połączenie, [N]

- przesunięcie ścinające, [mm]

Odporność połączenia międzywarstwowego na ścinanie, wyrażoną jako

wytrzymałość na ścinanie (

), oblicza się z równania:

[

]

MPa

max

Średni wynik pomiaru siły ścinającej (2 lub 3 próbki) podaje się w

zaokrągleniu do 10 N. Średni wynik obliczenia wytrzymałości na ścinanie
(2 lub 3 próbki) podaje się w zaokrągleniu do 0,1 MPa.

3.3. Badanie odporności MMA na wodę wg PN-EN 12697-12

PRZEDMIOT INSTRUKCJI
Wśród czynników, które w sposób niekorzystny oddziałują na
nawierzchnie drogowe jest woda i mróz. Oddziaływanie tych czynników

w największym stopniu przyczynia się do odmywania asfaltu z kruszywa,
utraty kohezji i sztywności cienkiej warstwy asfaltu, utraty adhezji asfaltu

do kruszywa oraz pękania nasyconych wodą ziarn kruszywa.
Do oceny odporności MMA na działanie wody wykorzystuje się badania,

które pozwalają na określenie pogorszenia niektórych właściwości
mechanicznych (np. wytrzymałość) po nasyceniu wodą. Badanie

wrażliwości próbek na wodę przeprowadza się zgodnie z PN-EN 12697-
12:2003.

TERMINOLOGIA
Wytrzymałość na rozciąganie pośrednie (ITS) - maksymalne obliczone

naprężenie rozciągające, zadane obciążonej średnicowo próbki
cylindrycznej do pęknięcia w odpowiedniej temperaturze i prędkości

przemieszczania się obciążenia zgodnie z normą PN-EN 12697-23.
Wskaźnik wytrzymałości na rozciąganie pośrednie (ITSR) - wyrażony

procentowo, obliczony jako stosunek wytrzymałości na rozciąganie
pośrednie próbki mokrej (kondycjonowanej) do próbki w stanie suchym

PRZYRZĄDY I URZĄDZENIA

•

aparatura próżniowa z oprzyrządowaniem do nasączania próbek
wodą,

•

łaźnia wodna z kontrolą termostatyczną w której można uzyskać
stałą temperaturę kondycjonowania (40 ± 1°C) oraz (15 ± 1°C),

•

komora termostatyczna do kondycjonowania próbek suchych
utrzymującą temperaturę (15 ± 1°C),

•

waga laboratoryjna i hydrostatyczna,

•

suwmiarka,

•

prasa typu Marshalla do przeprowadzenia rozciągania
pośredniego, zadająca obciążenie badawcze z przyrostem

50±2mm/min,

•

głowica testowej do badania wytrzymałości na rozciąganie

pośrednie z utwardzonej stali.

OPIS CZYNNOŚCI
Zasada badania

Przygotowane wcześniej próbki należy podzielić na dwie części. Pierwsza
część będzie przechowywana na sucho w temperaturze pokojowej, a

druga kondycjonowana w wodzie przez 70 godziny w podwyższonej
temperaturze (40°C), a następnie poddano 1 cyklowi zamrażania.

Po kondycjonowaniu próbki zostają poddane badaniu rozciągania
pośredniego, poprzez umieszczenie w ściskającej aparaturze badawczej

(prasa Marshalla) pomiędzy szczękami obciążającymi i obciążenie ich
średnicowo wzdłuż osi walca ze stałą prędkością przemieszczenia, aż do

pęknięcia.

Następnie należy obliczyć wyrażony procentowo stosunek wytrzymałości
próbek kondycjonowanych w wodzie do próbek w stanie suchym.

Przygotowanie próbek
Do przeprowadzenia badań należy wykonać próbki w ubijaku Marshalla

zagęszczane 2x25 uderzeń.
Kondycjonowanie próbek

Suche próbki powinny być przechowywane w temperaturze pokojowej
(20 ± 5°C), na płaskiej powierzchni.

Mokre próbki należy umieścić w pojemniku z wodą o temperaturze (20 ±
5°C), na perforowanej półce. Pojemnik z próbkami należy włożyć do

komory próżniowej i uruchomić aparaturę próżniową. W ciągu 10 min
ciśnienie należy podnieść do wartości (6,7 ± 0,3)kPa i utrzymywać przez

30 min., a po upływie tego czasu obniżyć do ciśnienia otoczenia również
w ciągu 10 min.

Następnie należy określić wymiarów próbek w celu zweryfikowania czy
nie zwiększyły one swojej objętości o więcej niż 2%. Jeśli warunek jest

spełniony, to próbki te należy umieścić w łaźni wodnej o temperaturze
(40 ± 1)°C na 70h.

Przeprowadzenie badania

Przed badaniem próbki należy kondycjonować w temperaturze badania
równej 15°C. Suche próbki należy umieścić w komorze termostatycznej.

Kondycjonowanie próbek powinno trwać 2h.
Po wyjęciu mokrych próbek z wody i ich osuszeniu należy określić

wytrzymałość na rozciąganie pośrednie w prasie Marshalla. Maksymalna
siła powodująca zniszczenie próbek jest automatycznie zarejestrowana w

urządzeniu, a następnie przesłana do komputera. Dla każdej próbki
należy przyporządkować jeden z rodzajów zniszczenia:

•

„wyraźne pękniecie przy rozciąganiu” – próbka wyraźnie pęknięta
wzdłuż średnicy z wyjątkiem małych trójkątnych obszarów w

pobliżu szczęk,

•

„deformacja” – próbka bez wyraźnie widocznej linii pęknięcia,

•

„kombinacja” – próbka z ograniczona linia pęknięcia i większe
obszary zdeformowane w pobliżu szczęk.

Rys. 15. Rodzaje zniszczeń próbek w badaniu rozciągania pośredniego

Obliczenia wyników badań
Dla wszystkich próbek (suchych i nasączonych wodą) należy wykonać

obliczenia wytrzymałości na rozciąganie pośrednie ITS według
poniższego równania:

ITS

gdzie:

ITS - wytrzymałość na rozciąganie pośrednie, kPa, zaokrąglona do
trzech cyfr

znaczących,

P - szczytowa wartość obciążenia, kN, zaokrąglona do trzech cyfr
znaczących,

D - średnica próbki, mm, do jednego miejsca dziesiętnego,
L - długość próbki, mm, do jednego miejsca dziesiętnego.

Następnie należy obliczyć wskaźnik wytrzymałości na rozciąganie

pośrednie ITSR według poniższego wzoru:

ITS

ITSR

100

gdzie:

ITSR

wskaźnik wytrzymałości próbki na rozciąganie pośrednie,

wyrażony w (%),

ITS

średnia wytrzymałość wyznaczona dla grupy próbek

mokrych, zaokrąglona do trzeciej cyfry znaczącej,

wyrażona w (kPa),

ITS

średnia wytrzymałość wyznaczona dla grupy próbek

suchych, zaokrąglona do trzeciej cyfry znaczącej,
wyrażona w (kPa).

3.4. Badanie modułu sztywności sprężystej MMA wg PN-EN

126097-26

PRZEDMIOT INSTRUKCJI
Procedura dotyczy wyznaczenia modułu szty

wności sprężystej MMA wg

PN-EN 126097-26 (załącznik C), metodą pośredniego rozciągania na
próbkach cylindrycznych (IT-CY). Badanie przeprowadza się w urządzeniu

NAT (Nottingham Asphalt Tester) wykonując test ITSM.
Moduł sztywności MMA zależy od wielu czynników takich jak:

•

zawartość lepiszcza asfaltowego,

•

twardość lepiszcza,

•

stopnia zagęszczenia MMA.

TERMINOLOGIA

Moduł sztywności asfaltu lub mieszanki mineralno-asfaltowej jest

terminem używanym jako zastępczy wobec bezwzględnej wartości
modułu zespolonego (norm of complex modulus) lub modułu sztywności

sprężystej (resilient modulus of elasticity — USA lub elastic stiffness
modulus —Wielka Brytania). Jest to stosunek naprężenia do odkształcenia.

W zależności od sposobu obciążenia (przy małych obciążeniach) można
określić niżej określone rodzaje modułów.

Moduł sprężystości wzdłużnej (moduł Younga) w rozciąganiu i
ściskaniu obliczany ze wzoru:

E = δ / ε

Gdzie:

E- moduł sprężystości wzdłużnej, Pa,
Δ- naprężenia normalne, Pa,

ε - odkształcenie sprężyste względne

Moduł sprężystości poprzecznej (postaciowej, moduł Kirchhoffa) w
ścinaniu i skręcaniu:

G= τ/ γ

gdzie:

G — moduł sprężystości poprzecznej, Pa,
τ — naprężenie styczne, Pa,

γ — odkształcenie postaciowe sprężyste względne.

Pomiędzy modułem sprężystości poprzecznej (Kirchhoffa) a modułem

sprężystości wzdłużnej (Younga) istnieje zależność podana wzorem:

G= E / [2(1+ν)]

Gdzie: ν- współczynnik Poissona

Moduł sprężystości objętościowej (moduł Helmholtza) w sprężaniu

wszechstronnym (ciśnieniu):

gdzie: ΔV/V — względna zmiana objętości.

Pomiędzy modułem sprężystości objętościowej (Helmholtza) a

modułem sprężystości wzdłużnej (Younga) istnieje zależność wg wzoru:

Moduł zespolony jest to stosunek naprężenia do odkształcenia ciała

lepkosprężystego pod obciążeniem sinusoidalnym zmiennym w czasie t,
gdzie przyłożonemu naprężeniu σ*sin(ωt) odpowiada odkształcenie

ε*sin(ω* (t-Ø)) przesunięte o kąt fazowy φ w stosunku do naprężenia.

Zespolony moduł sprężystości podłużnej E* materiałów

lepkosprężystych określany jest przy cyklicznie zmiennych
naprężeniach:

σ = σ

* e

iωt

gdzie:

— amplituda naprężenia,

ω — prędkość kątowa zmian naprężenia,

t — czas,
i — jednostka urojona,

którym odpowiada przesunięty w fazie o kąt Ø przebieg
odkształceń próbki

określony związkiem:

gdzie:
ε

– amplituda odkształcenia

Moduł został zdefiniowany jako:

gdzie:
E

– część rzeczywista modułu zespolonego,

– część urojona modułu zespolonego.

Zasada badania
Metoda ta jest odpowiednie do badania próbek cylindrycznych

przygotowanych w laboratorium lub wyciętych z nawierzchni W czasie
wykonywania testu ITSM próbka jest ustawiona w taki sposób, aby

przykładane do niej obciążenie ściskające działało wzdłuż pionowej
średnicy, z jednoczesnym pomiarem poziomych odkształceń

pojawiających się w próbce (rys. 16).
Moduł sztywności jest funkcją przyłożonego obciążenia, poziomego

odkształcenia, wymiarów próbki oraz współczynnika Poissona przyjętego
na poziomie 0,35 dla temperatur zbliżonych do +20°C.

Rys.16. Zasada pomiaru metodą rozciągania pośredniego

Aparatura
Badanie zostało wykonane w urządzeniu badawczym NAT z komorą

termostatyczną oraz wyposażonym w następujące oprzyrządowanie
przedstawione na rys. 17.

Rys.17. Oprzyrządowanie urządzenia NAT do badania modułu sztywności

Urządzenie do testu ITSM było wyposażone w system obciążający

połączony w taki sposób, aby siła mogła być przyłożona wzdłuż pionowej
średnicy próbki poprzez szczęki obciążające. Przykładana siła zapewniała

normowe powtarzalne pulsy z czasem odpoczynku. Kształt obciążenia
generowanego przez urządzenie był taki jak na Rys. 18.

Rys. 18. Kształt pulsu siły, ukazujący czas przyrostu i pik siły

Czas przyrostu siły wynosi 124 ± 0,1 ms, przyłożona siła jest mierzona za
pomocą czujnika o dokładności 2 %. Czas powtórzenia pulsu wynosi 0,2s.

System mierzący deformacje, umożliwiające monitorowanie czasowej
poziomej deformacji średnicy próbki podczas przyłożenia impulsu siły,

mierzy je z dokładnością 1μm w zakresie ± 50 μm.
Do aparatury badawczej jest podłączony komputer, za pomocą którego

wyniki są rejestrowane.

Przygotowanie próbek
Do przeprowadzenia badania należy przygotować próbki cylindryczne

wykonane w ubijaku Marshalla lub odwiercone z konstrukcji nawierzchni
o średnicach 100 lub 150 mm. Próbki należy pomierzone i zważyć w

powietrzu oraz w wodzie celem określenia ich parametrów fizycznych.
Następnie na każdej z próbek należy zaznaczyć na płaskiej powierzchni

farbą niezmywalną dwie średnice próbki pod wzajemnym położeniem
pod kątem (90 ± 10)°.

Próbki powinny być przechowywane w temperaturze nie przekraczającej
25°C na płaskiej powierzchni przez okres nie dłuższy niż 4 dni do

momentu przeprowadzenia badania.

Kondycjonowanie próbek

Przed wykonaniem badania próbki należy umieścić w komorze
termostatycznej aparatu NAT w temperaturze badania na okres min. 4h..

Norma dopuszcza następujące wartości temperatur przeprowadzania
badania +2°C, +10°C, +20°C.

Zamocowanie próbki w aparaturze badawczej

Przed przystąpieniem do mocowania próbki należy dokładnie przetrzeć
do czysta szczęki obciążające.

Mocowanie próbki zostało przeprowadzone zgodnie z instrukcją obsługi

aparatu NAT w następującej kolejności:

•

podniesienie jarzma do położenia górnego przy pomocy dźwigni

krzywek,

•

rozluźnienie nakrętek i przesunięcie prętów poprzecznych na

koniec prętów nagwintowanych,

•

włożenie próbki w jarzmo tak, aby leżała na dolnej szczęce oraz

by jedna średnica znajdowała się w pozycji pionowej (druga
poziomej),

•

obniżenie prętów poprzecznych, tak aby dotykały próbki,

•

po upewnieniu się, że pręty są równoległe dokręcono śruby M6.

Kolejną czynnością jest umieszczenie ramy z czujnikami na próbce.
Zakładając ramę z czujnikami należało uważać, aby położenie jej boków

było równoległe do boków próbki oraz by odległość ramy od obu stron
próbki była jednakowa. Po ustawieniu ramy należy z wyczuciem dokręcić

4 śruby.
Kolejno należy przystąpić do ustawienia czujników. W tym celu czujnik

przemieszczeń LVDT umieszczamy w regulatorach znajdujących się na
dwóch końcach ramy. Czujnik nie może dotykać próbki i nie może być

zbyt mocno do niej dociśnięty.
Ostatnią czynnością przed przystąpieniem do badania jest nałożenie belki

poprzecznej na górną część próbki oraz opuszczenie jarzma przy pomocy
dźwigni krzywek – ruchem w górę.

Przeprowadzenie badania

Badanie przeprowadza się na 2 próbkach dla każdego materiału. Po
uruchomieniu programu należy jeszcze ustawić czujniki przemieszczeń za

pomocą specjalnych śrub regulujących. Po wykonaniu testu należy
próbkę obrócić o kąt 90° i zamocować zgodnie z procedurą opisaną

powyżej a następnie wykonać ponowny test. W wyniku otrzymujemy po
2 testy na każdą badaną próbkę.

Pojedynczy test polega na zadaniu próbce 5 impulsów siły o takiej
wartości, aby deformacje poziome próbki wynosiły 5 mikronów.

Generowanie impulsów odbywa się automatycznie.
Podczas badania urządzenie rejestruje wyniki i przekazuje je do pamięci

komputera, gdzie są zapisywane. Jeżeli średnia wartość modułu
sztywności z badania dla drugiej średnicy będzie w przedziale +10 %

do –20 % od średniej wartości zapisanej dla pierwszego badania, średnia
wartość z dwóch badań powinna być obliczona i zapisana jako moduł

sztywności próbki.
Moduł sztywności sprężystej oblicza się wg wzoru:

)

(

)

(

w którym:
S

to zmierzony moduł sztywności, wyrażony w (MPa);

to wartość piku siły przyłożonej pionowo, wyrażona w (N);

to amplituda poziomej deformacji uzyskana podczas cyklu siły,

wyrażona w (mm);

to średnia grubość próbki, wyrażona w (mm);

ν to współczynnik Poissona

3.5. Badanie odporności na zmęczenie mieszanki mineralno-
asfaltowej wg PN-EN 126097-24

PRZEDMIOT INSTRUKCJI
Procedura dotyczy wyznaczenia odporności na zmęczenie

MMA wg

PN-

EN 126097-24 (załącznik D), metodą belki czteropunktowo zginanej

4PB‐PR. Widok urządzenia przedstawiono na rysunku nr 19.

TERMINOLOGIA
Kryterium konwencjonalnego zniszczenia - moment, w którym

zespolony moduł sztywności zmniejsza się do połowy swojej
wartości początkowej. Liczba cykli obciążenia, po której to

następuje, oznacza się jako N.

Trwałość zmęczeniowa N - liczba cykli obciążeń próbki, odpowiadająca

konwencjonalnemu kryterium zniszczenia w wybranych
warunkach badania (temperatura, częstotliwość i tryb obciążenia,

np. poziom stałego ugięcia lub poziom stałej siły lub każdy inny
sposób stałego obciążenia).

Szkoda zmęczeniowa - względne zmniejszenie modułu sztywności

wskutek sumowania uszkodzenia wywoływanego kolejnymi

obciążeniami (odkształceniami) próbki w stosunku do wartości
początkowej modułu, wyrażone w %. Za moment zniszczenia

uważa się, gdy moduł osiąga 50% wartości początkowej –
maksymalna szkoda zmęczeniowa wynosi zatem 50%.

Metody wyznaczenie parametru ε

Badanie należy wykonywać zgodnie z normą PN-EN 12697-24 metodą
belki 4-punktowo zginanej w warunkach określonych w niniejszych

zaleceniach. W celu ułatwienia przeprowadzenia badania i określenia
odporności na zmęczenie opisano tu zalecane metody określenia

odporności na zmęczenie, a zwłaszcza wyznaczenia parametru ε

Rys. 19. Schemat badania zmęczenia MMA metodą belki

czteropunktowo zginanej

1 Wałek łożyska
2 Zacisk podpory
3 Zewnętrzny czujnik przemieszczenia
4 Nakrętka ze sprężyną
5 Próbka
6 Zaciski obciążające
7 Siłownik hydrauliczny z czujnikiem siły i wewnętrznym czujnikiem

przemieszczenia
8 Zacisk

OPIS CZYNNOŚCI
Metoda pełna

Do wyznaczenia parametru ε

tą metodą konieczne jest przeprowadzenie

badań zmęczeniowych na większej liczbie próbek przy różnych

poziomach odkształcenia.
Wyniki należy przedstawić w postaci wykresu charakterystyki

zmęczeniowej opisanej równaniem:

ε⋅

w którym:
N

trwałość zmęczeniowa,

odkształcenie,

A, b

współczynniki materiałowe obliczone metodą regresji liniowej.

Graficzną definicję parametru

przedstawiono na rysunku 20.

Rys. 20. Ilustracja charakterystyki zmęczeniowej mieszanki mineralno-

asfaltowej i sposób wyznaczenia parametru ε

Wartość

można obliczyć z równania:

1000000

log

Metoda skrócona

W metodzie skróconej sprawdza się, czy trwałość zmęczeniowa w
badaniu jest większa od 1 mln cykli obciążenia, przy założeniu

odkształcenia odpowiadającego granicznemu odkształceniu według
wymagań.
Ocenę według tej metody można przeprowadzić na dwa sposoby:

•

do zakończenia badania, czyli osiągnięcia 50% obniżenia wartości

modułu sztywności w stosunku do wartości początkowej - jeżeli
średni wynik trwałości zmęczeniowej jest większy od 1 mln cykli

uważa się, że wymaganie zostało spełnione

•

do 1 mln cykli obciążenia - wynikiem badania jest szkoda

zmęczeniowa wyrażona następującym równaniem:

100

−

, %

w którym:

moduł sztywności w n-tym cyklu obciążenia, MPa,

liczba cykli obciążenia (n = 1 000 000),

początkowy moduł sztywności, MPa.

Uważa się, że wymaganie trwałości zmęczeniowej jest spełnione, jeśli

średnia szkoda zmęczeniowa nie przekracza 50 %.

Uwagi ogólne

W przypadku stosowania metody pełnej, jako wynik badania należy
podać wartość

, natomiast w przypadku metody skróconej należy

podać średnią trwałość zmęczeniową lub średnią szkodę zmęczeniową.
Liczba próbek w metodzie pełnej wg PN-EN 12697-24 wynosi 18 próbek.

W proponowanej metodzie skróconej IBDiM liczba próbek wynosi
minimum 4. W przypadku niejednorodnych wyników, np. z powodu

niejednorodności próbek lub niedoskonałości sprzętu, liczbę tę należy
zwiększyć.

III.6.

Badanie koleinowania MMA wg PN-EN 126097-22

PRZEDMIOT INSTRUKCJI

Badanie dotyczy oceny odporności na deformacje trwale warstwy asfaltowej
nawierzchni pod działaniem obciążenia ruchem kołowym na podstawie
laboratoryjnego badania koleinowania w małym koleinomierzu wg PN-EN

126097-22 ,

procedura B – badanie w powietrzu.

TERMINOLOGIA

głębokość koleiny - redukcja grubości próbki badawczej spowodowana
powtarzalnymi przejściami obciążonego koła, mm

cykl obciążenia - dwa przejścia (tam i z powrotem) obciążonego koła

Rys. 21. Schemat pracy koleinomierza małego

1 – przegub

2 – rama stalowa
3 – ramię obciążenia

4 - obciążnik
5 – koło (Ø200mm)

6 – próbka poruszająca się ruchem posuwisto-zwrotnym.

Koleinomierz mały został opracowany i wprowadzony do badań oceny
koleinowania w Wielkiej Brytanii. Pomiar koleinowania w małym

koleinomierzu wykonuje się na próbkach o nienaruszonej strukturze,
wyciętych z warstwy lub pakietu warstw nawierzchni. Zalecane próbki

które można badać w koleinomierzu małym to:

•

próbki o średnicy 200 ± 5mm wycinane z płyt

prostopadłościennych lub z nawierzchni,

•

próbki prostopadłościenne o wymiarach 305 x 305 x (wysokość

może się różnić). Próbki należy trzymać w formie tak aby górna
powierzchnia była na równi z górna krawędzią formy.

Podatność materiałów na deformacje trwałe jest oceniana na podstawie

koleiny powstałej na skutek powtarzalnych przejść obciążonego koła w
stałej temperaturze.

PRZYRZĄDY I URZĄDZENIA

Badanie przeprowadza się w urządzeniu do koleinowania, które składa
się z obciążonego koła, obracającego się na próbce przytwierdzonej do

stołu.

Stół pod kołem porusza się tam i z powrotem, a urządzenie zapewnia
monitorowanie tempa wzrostu rozwoju koleiny na powierzchni próbki.

Urządzenie posiada następującą charakterystykę:

•

Oponę bezbieżnikową o zewnętrznej średnicy 200mm i szerokości

50mm, przymocowaną do koła. Grubość opony wykonanej z
pełnej gumy wynosiła 20 mm,

•

Obciążenie koła zgodnie z warunkami normowymi równe (700 ±
10)N, mierzone na górze próbki i skierowane w kierunku

prostopadłym do płaszczyzny stołu do próbek,

•

Stół do próbek, który zapewnia umocowanie próbki prostokątnej

w taki sposób by nie miała możliwości poruszenia się,

•

Aparat do koleinowania umożliwiał próbce badawczej wraz ze

swoim wózkiem poruszanie się do przodu i do tyłu pod
obciążonym kołem w ustalonej płaszczyźnie poziomej.

Zamocowanie próbki zapewniało tworzenie się śladu opony w
normowych granicach tj. nie więcej niż 5 mm od teoretycznego

środka próbki. Całkowity dystans poruszającego się koła wynosił
(230 ± 10)mm, a częstotliwość jego cykli wynosiła 26,5 na 1 min,

•

Czujnik do pomiaru pionowej pozycji obciążonego koła zapewniał
pomiar w zakresie większym od 20 mm i dokładności rzędu 0,2

mm,

•

Komora termostatyczne z wymuszonym obiegiem powietrza

zapewniała jednolitą temperaturę próbki i otoczenia z
dokładnością do 1°C.

OPIS CZYNNOŚCI

Przygotowanie próbek
Do wykonania tego badania należy przygotować minimum 2 próbki wg

jednej recepty.
Próbki o wymiarach 305 x 305 x 50mm wykonuje się w roller

compactorze.
Próbki po wykonaniu i wyjęciu z formy mierzy się w czterech punktach

(na środku każdego boku kwadratu) z czego zostaje obliczona średnia
wysokość próbki badawczej. Wiek próbek do badania powinien wynosić

minimum 2 dni.

Przeprowadzenia badań

Przed przystąpieniem do badania należy doprowadzić badane próbki
oraz wnętrze aparatury badawczej do temperatury 60°C. Czas

nagrzewania koleinomierza, a także wymagany czas termostatowania
próbki minimum 4h Po termostatowaniu próbkę umieszcza się razem z

formą na ruchomym stole i mocuje ją. Następnie uruchomia się program
do badania koleinowania, w którym należy wprowadzić następujące

dane:

•

wysokość próbki,

•

ilość cykli równą 10 000.

Kolejno po przyłożeniu koła ustawia się czujnik do pomiaru pionowej

pozycji obciążonego koła.
Po zamknięciu komory urządzenia i ustaleniu temperatury uruchomia się

program badawczy. Program rejestruje podczas wykonywania badania
pionowe przemieszczenia koła, jako średnia wartość profilu próbki na

długości ± 52mm dookoła środka strefy obciążonej w środkowym
punkcie trawersu, mierzona w 27 równo oddalonych punktach.

Badanie należy wykonywać bez zatrzymywania, aż do zadania 10 000
cykli obciążenia (20 000 przejazdów koła) lub osiągnięcia 20 mm

głębokości koleiny.
Badanie jednej próbki trwało około 6 godzin i 20 minut.

Rys. 21. Próbka umieszczona w koleinomierzu małym przed badaniem

koleinowania.

Wyniki badań

Wynikiem badania jest proporcjonalna głębokość koleiny w PRD

AIR

wyrażona w [%] i nachylenie wykresu koleinowania WTS

AIR

w [mm/1000

cykli]

4. BADANIA WARSTW NAWIERZCHNI I PODŁOŻA

4.1.

Badanie modułu odkształcenia przez obciążenie płytą „VSS” wg

PN-S-02205, (załącznik B)

PRZEDMIOT INSTRUKCJI
Przedmiotem instrukcji jest wykonanie badań pierwotnego modułu

odkształcenia E

oraz wtórnego modułu odkształcenia E

, oznaczanego

odpowiednio przy pierwszym i powtórnym obciążeniu dla zagęszczonej

warstwy gruntu lub kruszywa. Badanie polega na pomiarze odkształceń
pionowych badanej warstwy podłoża wywołanych naciskiem statycznym

płyty stalowej o średnicy D=300mm wg PN – S – 02205:1998 „ Drogi
samochodowe. Roboty ziemne. Wymagania i badania. Załącznik B”.

TERMINOLOGIA

– pierwotny moduł odkształcenia

– wtórny moduł odkształcenia

– wskaźnik odkształcenia

PRZYRZĄDY I URZĄDZENIA

•

płyta stalowa o średnicy 300mm z trzema prętami do

zainstalowania uchwytów czujników zegarowych oraz górnym
pierścieniem usztywniającym,

•

dźwignik o średnicy tłoka 50mm,

•

pompa olejowa z manometrem o skali z podziałką elementarną

0,05 MPa,

•

przegub sferyczny łączący tłok dźwignika z płytą górną,

•

trzy czujniki zegarowe o zakresie pomiarowym do 10mm z
podziałką elementarną 0,01mm,

•

przedłużacz rurowy do wstawienia pomiędzy dźwignik a górną
płytę,

•

statyw stanowiący poziom odniesienia pomiarów odkształcenia,

•

przeciwwaga o masie większej niż wywierana siła.

OPIS CZYNNOŚCI

Przebieg badania. Badanie należy rozpocząć od prawidłowego
zainstalowania aparatury pomiarowej. Sposób ustawienia aparatu VSS

oraz jego budowę przedstawiono na Rys. 22.

Rys. 22. Badanie aparatem VSS

Płyta powinna być ustawiona na wyrównanej powierzchni
zastabilizowanego gruntu i lekko dociśnięta przez kilkakrotny obrót.

Jeżeli powierzchnia jest nierówna można ją wyrównać cienką warstwą
suchego piasku. Statyw stanowiący poziom odniesienia powinien być tak

ustawiony, by jego punkty podparcia znajdowały się w jak największej
odległości od płyty stalowej i od kół pojazdu użytego jak przeciwwagi,

którą przeważnie stanowi załadowany samochód samowyładowczy lub
spychacz. Po zamontowaniu dźwignika oraz przedłużacza rurowego oraz

czujników zegarowych można przystąpić do wprowadzenia obciążenia.

Oznaczenie pierwotnego modułu odkształcenia. Wstępnie ustawia się
obciążenie 0,02 MPa, a następnie ustawiamy czujniki w pozycji 0,00mm.

Zwiększamy ciśnienie do 0,05 MPa. Następnie powolnym ruchem pompy
utrzymujemy obciążenie, jednocześnie notując w odstępach

dwuminutowych wskazania czujników. Jeżeli między kolejnymi
wskazaniami jest mniejsza od 0,05mm to zwiększamy obciążenie o

kolejne 0,05 MPa. Przy każdym odczycie notujemy w formularzu czas
odczytu, wskazanie manometru oraz wskazania czujników. Graniczne

obciążenia to 0,25 MPa dla badania gruntu podłoża lub nasypu lub 0,35
MPa dla badania ulepszonego podłoża. Koniec badania następuje w

chwili uzyskania granicznego obciążenia, a odkształcenie w przeciągu 2
minut zmieniło się o nie więcej niż 0,05mm. Odciążenie należy

przeprowadzić stopniowo po 0,1 MPa do 0,00 MPa z równoczesnym
zapisywaniem kolejnych wskazań czujników co 2 min. Przed ostatnim

odczytem należy odczekać 5 min.
Badanie wtórnego modułu odkształcenia E

należy przeprowadzić po

całkowitym odciążeniu warstwy po pierwszym badaniu. Badanie to
przebiega wg dokładnie takiego samego schematu jak badanie modułu

Obliczanie wyników
Moduł odkształcenia jest określany jako iloczyn stosunku przyrostu

obciążenia jednostkowego do przyrostu odkształcenia badanej warstwy
podłoża w ustalonym zakresie obciążeń jednostkowych, pomnożonych

przez 0,75 średnicy płyty obciążającej. Wyznacza się go ze wzoru:

E=¾(Δp/Δs)*D

gdzie:
Δp – różnica nacisków [MPa]

Δs – przyrost osiadań odpowiadający tej różnicy nacisków [mm],
D – średnica płyty [mm]

Dodatkowo na podstawie tego badania określa się wskaźnik
odkształcenia I

, który definiowany jest jako stosunek wtórnego modułu

odkształcenia E

do modułu pierwotnego E

4.2.

Badanie modułów odkształcenia płytą dynamiczną.

PRZEDMIOT INSTRUKCJI

Przedmiotem instrukcji jest wykonanie badań dynamicznego modułu
odkształcenia lekką płytą dynamiczną. Płyta obciążana dynamicznie jest

przeznaczona do badania nośności warstw podłoża, nasypów i
podbudów. Jest ona alternatywą lub stanowi uzupełnienie badań

modułów płytą VS, przy czym jest zdecydowanie łatwiejsza w użyciu od
aparatu VSS, nie wymaga długotrwałego montażu oraz stosowania

przeciwwagi. Dzięki temu stanowi ona niejednokrotnie jedyną możliwość
przeprowadzenia badań modułów odkształcenia gotowych warstw

nośnych. Efektem badania jest ustalenie dynamicznego modułu
odkształcenia E

[MN/m

]. Ze względu na krótki czas wykonania całego

badania liczba pomiarów może być liczna. Aktualnie dostępne na rynku
przyrządy pozwalają na badanie warstw, w której znajdują się ziarna do

63mm.

TERMINOLOGIA
E

– dynamiczny moduł odkształcenia

PRZYRZĄDY I URZĄDZENIA

Płyta dynamiczna składa się z ruchomego ciężarka osadzonego na
prowadnicy oraz okrągłej płyty obciążeniowej o średnicy 300mm i masie

15 kg wykonanej ze stali St52 ocynkowanej. Spadający ciężarek o masie
10 kg wywołuje maksymalne obciążenie udarowe o wartości 7,07 kN.

Jeżeli warstwa ma znaczną nośność możliwe jest zastosowanie ciężarka o
masie 15 kg w komplecie z płytą o średnicy 15cm. Wszystkie pomiary

mogą być zapisywane na elektronicznej karcie pamięci, którą można z
zastosowaniem odpowiedniego czytnika połączyć z komputerem

stacjonarnym lub drukowane w małej drukarce wbudowanej do
urządzenia po wykonaniu każdej próby. Opadający wzdłuż prowadnicy

ciężarek wywołuje udarowe obciążenie warstwy. Przyspieszenie płyty
mierzone jest wbudowanym w nią czujnikiem przemieszczeń. Wartość z

czujnika jest przesyłana do elektronicznego rejestratora i wyświetlana na
ekranie w postaci cyfrowej.

Rys. 23. Płyta dynamiczna

OPIS CZYNNOŚCI

Badanie przebiega w następujących etapach:

•

Umieszczenie prowadnicy centralnie nad płytą na kulce

centrującej.

•

Podniesienie ciężarka i zablokowanie go w mechanizmie

spustowym.

•

Wykonanie 3 wstępnych uderzeń bez pomiaru odkształceń.

•

Wykonanie 3 zasadniczych uderzeń z pomiarem osiadania w mm.

•

Komputer oblicza średnią z trzech kolejnych pomiarów oraz

wyświetla moduł odkształcenia dynamicznego.

Ponieważ badanie płytą dynamiczną nie ma jeszcze polskiej instrukcji,

opierane jest na niemieckich przepisach technicznych TP BF-StB part B
8.3. Podstawowym więc warunkiem stosowania płyty obciążanej

dynamicznie jest ustalenie korelacji modułu dynamicznego E

do modułu

otrzymanego w badaniu statycznym VSS.

Obliczanie wyników
Ponieważ do tej pory nie została wydana polska instrukcja dotycząca

płyty dynamicznej, współczynnik korelacji pomiędzy dynamicznym
modułem odkształcenia E

, a wtórnym modułem odkształcenia E

mierzonym za pomocą płyty obciążanej statycznie oraz wskaźnikiem
zagęszczenia

przyjęto orientacyjnie wg przepisów niemieckich,

szczegóły podano w tablicach 11 i 12.

Tablica 11. Korelacje E

i E

Wymóg ZTVE –StB 76, E

, [MPa]

Propozycja nowych wartości granicznych E

[MPa]

180

150

120
100

80
60

45
20

55
45

40
30

25
15

Tablica 12. Ocena wartości wskaźnika zagęszczenia I

gruntów

niespoistych na podstawie wartości E

i E

Rodzaj gruntu EWG

DIN 18196

Wskaźnik

zagęszczenia

Statyczny moduł

wtórnego

odkształcenia E

[MPa]

Dynamiczny moduł

odkształcenia podłoża

[MPa]*

GW, GI

≥1,03
≥1,00
≥0,98
≥0,97

≥120
≥100

≥80
≥70

≥60
≥50
≥40
≥35

GE, SE, SW, SI

≥1,00
≥0,98
≥0,97

≥80
≥70
≥60

≥40
≥35
≥32

Grunt mieszany

oraz

drobnoziarnisty

≥1,00
≥0,97
≥0,95

≥45
≥30
≥20

≥25
≥15
≥10

* - wartości orientacyjne, mogą być ustalane jako wskaźniki do

stwierdzenia osiągniętego zagęszczenia zgodnie z ZTVE-StB 94, rozdział
14.2.5.

Objaśnienia:
G- żwiry i pospółki

S- piaski
W- grunt dobrze uziarniony

E- grunt słabo uziarniony
I – jak „E” i brak pewnych frakcji

4.3.

Badanie nośności nawierzchni przy użyciu ugięciomierza

Benkelmana wg BN-70/8931-06

Pomiar nośności nawierzchni można dokonać przy pomocy ugięciomierza
belkowego Benkelmana lub ugięciomierza dynamicznego typu FWD.

Kryteria wyboru metody projektowania wzmocnienia podano w tablicy
13.

Tablica 13. Wybór metody projektowania wzmocnienia w zależności od

kategorii ruchu i typu konstrukcji nawierzchni

Kategoria

ruchu

Typ konstrukcji nawierzchni

Podatna

Półsztywna

KR1 i KR2

Metoda ugięć

lub

metoda mechanistyczna

Metoda ugięć i metoda

mechanistyczna

Lub metoda mechanistyczna

KR3 i KR4

Metoda ugięć i metoda mechanistyczna

KR5 i KR6

Metoda mechanistyczna na podstawie badań ugięciomierzem

dynamicznym FWD i badań materiałowych, laboratoryjnych

Pomiar ugięć jest najważniejszym badaniem służącym do projektowania

wzmocnienia nawierzchni drogowych. Pozwala ono na określenie
pozostałej trwałości konstrukcji drogowej, która jest przewidziana do

modernizacji. Na tej podstawie oraz w oparciu o prognozowaną wielkość
ruchu drogowego określa się wielkość (grubość) wzmocnienia oraz

technologię jego wykonania.
Charakterystyka ugięciomierza belkowego:

•

lekka, sztywna i zwarta konstrukcja aluminiowo-stalowa - 9,8kg,

•

wózek z kółkami ułatwiający przemieszczanie urządzenia,

•

konstrukcja umożliwiająca złożenie do pozycji transportowej

•

(całkowita długość 170cm),

•

łożyskowane podparcie belki pomiarowej,

•

przystosowanie do systemu elektronicznej rejestracji oraz do

standardowego czujnika

•

zegarowego,

Rys. 24. Ugięciomierz Benkelmana

Charakterystyka urządzenia pomiarowego:

•

dane pomiarowe rejestrowane są w pamięci urządzenia (ponad
800 punktów pomiarowych),

•

do importowania i analizy danych (obliczenia, wydruki raportu
pomiarowego i wykresów) służy program który pracuje w systemie

Windows 95/98 i nowszych,

•

duży zakres pomiarowy zastosowanego czujnika (100mm), oraz

automatyczne zerowanie systemu pomiarowego powoduje, że
czujnik nie wymaga ustawiania pozycji przed każdym pomiarem,

•

urządzenie wyposażone jest w czytelny wyświetlacz umożliwiający
bieżący podgląd takich parametrów jak: aktualna wartość

odkształcenia nawierzchni, faza badania (obciążenie lub
odciążenie), odległość od punktu początkowego pomiarów, stan

baterii,

•

ilość wolnego miejsca w pamięci urządzenia,

•

urządzenie posiada rozdzielczość 20 000 działek, co daje przy
100mm czujniku dokładność 5 mikrometrów,

•

kalibracja rejestratora prowadzona jest wraz z mechaniczną częścią
ugięciomierza co znacznie zwiększa dokładność całego systemu,

•

urządzenie posiada trzy pamiętane wartości kalibracyjne: kalibracja
związana z czujnikiem, kalibracja związana z ugięciomierzem

(wskazania rejestratora są rzeczywistym ugięciem, nie jest
wymagane przeliczanie wskazań), wartość zdefiniowana przez

użytkownika (można ją uzyskać za pomocą wzorca dowolnej znanej
wielkości),

•

urządzenie odporne jest na warunki występujące podczas tego
typu pomiarów (pył, temperatury od -10°C do 40°C, wilgoć),

•

możliwość wydruku danych pomiarowych w terenie bez użycia
komputera.

Rys. 25. Urządzenie pomiarowe zamontowane na belce Benkelmana

Pomiary ugięć sprężystych nawierzchni należy wykonywać w śladzie
prawego koła, na każdym pasie ruchu badanego odcinka drogi, nie

rzadziej niż co 25 m. Do obciążania nawierzchni stosuje się
samochód ciężarowy o obciążeniu 50 kN na każde bliźniacze koło

tylnej osi pojedynczej (równomierne rozłożenie obciążenia na tylną
pojedynczą oś 100 kN). Samochód należy ustawić równolegle do osi

jezdni tak, aby koło bliźniacze znajdowało się w punkcie pomiaru.
Ugięciomierz ustawia się równolegle do osi jezdni tak, aby jego

macka znajdowała się w środku między oponami bliźniaczego koła,
dokładnie pod tylną osią samochodu. Następnie należy odnotować

pierwszy odczyt na czujniku. Po dokonaniu odczytu samochód
powinien bezzwłocznie odjechać poza zasięg oddziaływania ciężaru

koła na punkt pomiarowy (co najmniej 6 m). Po ustabilizowaniu
czujnika dokonuje się drugiego odczytu po odciążeniu.

Metoda ugięć

Projektując wzmocnienie nawierzchni metodą ugięć kierujemy się
następującą procedurą postępowania:

•

pomiar ugięć sprężystych,

•

podział drogi ze wzmacnianą nawierzchnią na odcinki jednorodne,

•

określenie ugięcia miarodajnego,

•

wyznaczenie ugięcia obliczeniowego,

•

ustalenie ruchu całkowitego w okresie obliczeniowym,

•

określenie grubości zastępczej nakładki wzmacniającej,

•

dobranie rzeczywistej grubości nakładki wzmacniającej.

Podział drogi na odcinki jednorodne

Pod pojęciem odcinka jednorodnego rozumie się wybraną część

wzmacnianej drogi jednorodną pod względem konstrukcji nawierzchni,
natężenia ruchu i wielkości ugięć sprężystych. Podział drogi na odcinki

jednorodne może być oparty między innymi na obliczeniach

statystycznych oraz na metodzie sum skumulowanych. Obliczenie sum
skumulowanych odbywa się w sposób następujący :

= x

– x

= x

– x + S

= x

– x + S

i-1

gdzie:

— wartość ugięcia sprężystego w pikiecie i,

x — średnie ugięcie sprężyste dla odcinka obliczeniowego,

— suma skumulowana w pikiecie i.

Określenie miarodajnego ugięcia sprężystego

Ugięciem miarodajnym dla danego odcinka jednorodnego nazywamy górną

granicę przedział zmienności ugięć sprężystych na tym odcinku przy
przyjętym poziomie ufności P = 1 – α. Przyjęto poziom ufności P = 0,98

(tak jak w metodzie ugięć według Instytutu Asfaltowego), co daje t

= 2.

Przyjęty poziom ufności 0,98 oznacza, że prawdopodobieństwo

wystąpienia ugięć większych od ugięcia miarodajnego wynosi 2%.
Miarodajne ugięcie sprężyste oblicza się ze wzoru:

= U

śred

+ t

gdzie:

– miarodajne ugięcie sprężyste, mm,

śred

– średnie ugięcie sprężyste dla odcinka jednorodnego

– z tablic rozkładu t-Studenta przy poziomie istotności α

– odchylenie standardowe ugięć sprężystych dla danego odcinka

jednorodnego

Określenie ugięcia obliczeniowego

Ugięciem obliczeniowym dla danego odcinka jednorodnego U

nazywamy ugięcie sprężyste nawierzchni przyjęte do projektowania
grubości nakładki na danym odcinku jednorodnym.

Po podzieleniu drogi przeznaczonej do wzmocnienia na odcinki
jednorodne i po policzeniu ugięć dla danych odcinków jednorodnych U

następnie musimy obliczyć ugięcie obliczeniowe z następującego wzoru:

obl

= U

* f

gdzie:
U

obl

– ugięcie obliczeniowe [mm]

– współczynnik temperaturowy,

– współczynnik sezonowości,

– współczynnik podbudowy.

Wszystkie współczynniki występujące we wzorze na ugięcie obliczeniowe
są współczynnikami korygującymi.

Pierwszy współczynnik f

to współczynnik korygujący pomiary ugięć

sprężystych wykonanych w różnych temperaturach warstw asfaltowych i

koryguje je do wartości odpowiadającej średniej temperaturze warstw
asfaltowych w okresie wiosennym. W czasie pomiaru ugięć, należy

wyznaczyć temperaturę warstw asfaltowych zgodnie z Załącznikiem C
Katalogu Wzmocnień i Remontów Nawierzchni. Za temperaturę

miarodajną przyjęto +20

Współczynnik temperaturowy oblicza się ze wzoru:

= 1 + 0,02(20 – T)

gdzie:

T – temperatura warstw asfaltowych podczas badania [

Drugi współczynnik f

to współczynnik korygujący pomiary ugięć

sprężystych wykonanych o innej porze roku niż wiosna. Gdy pomiary

wykonuje się w porze wiosennej współczynnik sezonowości jest równy
jeden. W przypadku wykonywania pomiarów ugięć sprężystych o innej

porze roku należy ten współczynnik przyjąć większy od jeden. Obecnie
nie ma określonych formuł na podstawie których można by było

wyznaczyć współczynnik sezonowości, należy go wyznaczać na podstawie
doświadczeń własnych (co jest dość dużym utrudnieniem).

= 1 – pomiar w okresie wiosennym

> 1 – pomiar poza okresem krytycznym

Trzeci współczynnik f

to współczynnik korygujący ugięcia sprężyste

wykonane na nawierzchniach półsztywnych z podbudowami związanymi

spoiwami hydraulicznymi.
Przy takim samym obciążeniu ruchem nawierzchnie półsztywne wykazują

się mniejszymi dopuszczalnymi ugięciami od nawierzchni podatnych,
natomiast nawierzchnia podatna ma większą trwałość zmęczeniową niż

nawierzchnia półsztywna, wykazująca takie same ugięcie sprężyste.
Praca nawierzchni półsztywnych odbywa się dwu fazowo, czyli do

wystąpienia spękań zmęczeniowych i po wystąpieniu spękań
zmęczeniowych pod działaniem ruchu. W nawierzchniach półsztywnych

w początkowym okresie eksploatacji występują małe ugięcia sprężyste i
w tym okresie należy przyjmować wartości współczynnika f

z przedziału

1,0-1,4. Większą wartość zaleca się przyjmować dla nawierzchni z
podbudowami sztywniejszymi. Po wystąpieniu spękań zmęczeniowych

pod działaniem ruchu w pracy nawierzchni występuje wzrost ugięć do
poziomu wartości charakterystycznych dla nawierzchni podatnych i

wtedy dla współczynnika f

należy przyjmować wartość 1,0 [1].

= 1 → nawierzchnia podatna

= 1,0 – 1,4 → nawierzchnia półsztywna

Tak jak z współczynnikiem sezonowości, nie ma również typowych

rozwiązań funkcjonalnych i praktycznych do ścisłego uwzględniania
wpływu podbudowy na projektowanie wzmocnienia. Żeby dobrze

oszacować współczynnik podbudowy potrzebna jest znajomość
wzmacnianej konstrukcji nawierzchni i ocena stanu podbudowy

związanej spoiwem hydraulicznym. W tym celu należy wykonać odwierty
w istniejącej nawierzchni.

Ustalenie ruchu całkowitego w okresie obliczeniowym

Prognozowane obciążenie drogi przez określoną liczbę różnych pojazdów
ciężkich (samochody ciężarowe i autobusy), przelicza się na ruch

całkowity, który określa sumaryczną równoważną liczbę osi 100kN
przypadającą na jeden pas ruchu w obliczeniowym okresie eksploatacji

nawierzchni. W Polsce przyjmuje się dwudziestoletni obliczeniowy okres
eksploatacji nawierzchni asfaltowych.

Tabela 14. Projektowane okresy eksploatacji nawierzchni drogowych

Klasa drogi,

elementy drogi

Konstrukcje podatne i
półsztywne

Konstrukcje z betonu
cementowego

nowe lub

przebudowane remontowane

nowe lub

przebudowane remontowane

A, S, GP, G i Z

20 lat

10 lat

30 lat

20 lat

L i D

20 lat

10 lat

20 lat

10 lat

Pasy ruchu i zatoki w
rejonie przystanku

autobusowego,
miejsca przeznaczone
do postoju pojazdów,
ruchu pieszych i
rowerów

20 lat

10 lat

20 lat

10 lat

Sposoby obliczania ruchu całkowitego
a) Okres obliczeniowy (przy dowolnym przebiegu wzrostu ruchu)
należy podzielić na

n kilkuletnich okresów, dla których jest możliwość określenia

średniego dobowego ruchu

w przekroju drogi. Liczenie ruchu całkowitego może być wtedy

dokonane według

wzoru:

całk

= 365 * f

∑SDR

100i

gdzie:

całk

– ruch całkowity w osiach obliczeniowych 100 kN w okresie

obliczeniowym

(20lat) na obliczeniowy pas ruchu,

– współczynnik obliczeniowego pasa ruchu,

SDR

100i

– średni dobowy ruch w i-tym okresie, w osiach

obliczeniowych 100 kN w

przekroju drogi,

– liczba lat w i-tym okresie.

b) Jeżeli znany jest średni dobowy ruch w środku okresu

obliczeniowego wyrażony liczbą

osi obliczeniowych to ruch całkowity w tym przypadku oblicza się ze

wzoru:

całk

= 365f

SDR

100śred

obl

gdzie :
N

całk

- ruch całkowity w osiach obliczeniowych 100kN w okresie

obliczeniowym na

obliczeniowy pas ruchu

- współczynnik obliczeniowego pasa ruchu

SDR

100śred

- średni dobowy ruch w środku okresu obliczeniowego

wyrażony liczbą osi standardowych 100kN

obl

- długość okresu obliczeniowego (20 lat)

c) Jeżeli znany jest względny wzrost ruchu w każdym kolejnym roku

eksploatacji

projektowanej drogi i znany jest Średni Dobowy Ruch wyrażony

liczbą osi

obliczeniowych 100kN na początku eksploatacji wzmacnianej

nawierzchni to ruch

całkowity w okresie obliczeniowym oblicza się ze wzoru:

całk

= 365f

SDR

100

gdzie:

całk

- ruch całkowity w osiach obliczeniowych 100 kN w okresie

obliczeniowym na obliczeniowy pas ruchu,

- współczynnik obliczeniowego pasa ruchu,

SDR

100

- średni dobowy ruch w roku oddania drogi do eksploatacji

wyrażony liczbą osi standardowych 100kN

- współczynnik akumulacji ruchu wyrażony wzorem

C = [(1 + p)

tobl

– 1] / p

obl

- długość okresu obliczeniowego (20 lat)

- względny przyrost ruchu w jednym roku [1].

Określenie grubości zastępczej nakładki wzmacniającej

Grubość zastępcza nakładki wzmocnienia to grubość w przeliczeniu na
tłuczeń standardowy. Wymaganą grubość nakładki wzmocnienia określa

się na podstawie nomogramu przedstawionego na rys 25, mając
następujące dane:

- ugięcie obliczeniowe U

obl

[mm],

- całkowity ruch w okresie obliczeniowym N

całk

wyrażony liczbą osi

standardowych 100kN na pas ruchu

Na podstawie tego monogramu, wymaganą grubość nakładki należy

określić z dokładnością
do 1 cm.

Określenie rzeczywistej projektowanej grubości nakładki

wzmacniającej
Nakładkę wzmacniającą można wykonać jako nowe warstwy asfaltowe

położone
bezpośrednio na istniejącą nawierzchnię, lub jako warstwy asfaltowe

ułożone na warstwie
pośredniej spoczywającej na istniejącej nawierzchni. Jeżeli grubość

nakładki określona z monogramu nie jest zbyt duża, to powinno się ją
wykonać z warstw bitumicznych, a jeżeli grubość tej nakładki jest duża to

na istniejącej nawierzchni należy wbudować warstwę pośrednią, a na tej
warstwie pośredniej powinny być wykonane przynajmniej dwie warstwy

asfaltowe.

Rys. 25. Nomogram do wyznaczania wymaganej grubości

zastępczej wzmocnienia.
Należy określić wymaganą grubość zastępczą wzmocnienia z

dokładnością do 1 cm.
Projektowaną grubość nakładki wzmacniającej należy tak dobrać, aby

zastępcza grubość warstw nakładki (w przeliczeniu na tłuczeń

standardowy) H

zast.proj.

była większa lub równa grubości wymaganej

określonej z monogramu H

zast.wym.

zast.proj.

≥ H

zast.wym.

zast.proj.

= a

+ a

+ ... + a

gdzie:
h

, h

, ... h

– projektowana grubość poszczególnych warstw

wzmocnienia,
a

, a

, ... a

– współczynniki materiałowe poszczególnych warstw

wzmocnienia
W projektowaniu wzmocnienia nawierzchni dróg o kategorii ruchu KR3 i

KR4 wymaga się określenia modułów sztywności mieszanek mineralno-
asfaltowych na podstawie badań laboratoryjnych i wyznaczania

współczynników materiałowych ze wzoru:

= (E

/400)

0,333

gdzie:

– moduł sztywności i-tej warstwy.

W projektowaniu wzmocnienia dróg o obciążeniu KR1 i KR2

przyjmujemy współczynniki materiałowe według tabeli 15.

Tabela 15. Współczynniki materiałowe nawierzchniowych warstw

wzmacniających

Materiał

Współczynnik
materiałowy a

Beton asfaltowy

2,0

SMA

2,0

MNU

1,0

Kruszywo łamane stabilizowane mechanicznie

1,0

Tłuczeń klinowany

1,0

Chudy beton

1,50 - 1,55

Kruszywo stabilizowane cementem o R

= 5 MPa

1,35 - 1,45

Kruszywo stabilizowane mechanicznie i ulepszone cementem

1,35 - 1,45

Jeżeli projektujemy grube nakładki, które wymagają stosowania

oprócz warstw związanych lepiszczem asfaltowym również innych
warstw wzmacniających (kruszywo łamane, chudy beton, tłuczeń

klinowany) rzeczywista grubość warstw asfaltowych nakładki nie może
być mniejsza od wartości minimalnej określonej w zależności od kategorii

ruchu

Tabela 16. Minimalna sumaryczna grubość warstw asfaltowych

wzmocnienia układanych na warstwach pośrednich niezwiązanych

asfaltem

Kategoria ruchu

Sumaryczna minimalna grubość warstw
asfaltowych nakładki wzmocnienia, cm

KR 1

KR 2

KR 3

KR 4 - KR 6

Projektując wzmocnienie nawierzchni metodą ugięć musimy wiedzieć że
opiera się ona na następujących założeniach:

•

nawierzchnie mają tym mniejszą trwałość zmęczeniową im większe
ugięcia sprężyste wykazują

•

trwałość nawierzchni asfaltowej zależy od maksymalnego ugięcia
sprężystego nawierzchni

•

dla określonego obciążenia ruchem istnieje ugięcie sprężyste o
wartości zapewniającej trwałość nawierzchni w okresie

obliczeniowym

•

jeżeli wartość ugięcia sprężystego istniejącej nawierzchni jest

większa od wartości dopuszczalnej należy projektować warstwę
wzmacniającą z materiału i o takiej grubości, aby zmniejszyć ugięcie

do wartości dopuszczalnej

4.4. Ocena odporności na poślizg. Badanie wskaźnika

szorstkości przy pomocy wahadła angielskiego (TRRL)

PRZEDMIOT INSTRUKCJI

Pomiar wskaźnika szorstkości nawierzchni stosowany jest do oceny
odporności na poślizg powierzchni, na których odbywa się ruch drogowy.

Powierzchnie te to:
a.

Niepolerowane powierzchnie płyt kamiennych

brukowych i kostek brukowych kamiennych,

Powierzchnie betonowych płyt brukowych,

betonowych kostek brukowych i krawężników betonowych.

Powierzchnie drogowych nawierzchni asfaltowych i z

betonów cementowych.

Niniejsza instrukcja została opracowana na podstawie załączników do
norm PN-EN, dotyczących elementów kamiennych i betonowych do

zewnętrznych nawierzchni drogowych, tj. dla przykładu: PN-EN 1341
Płyty z kamienia naturalnego do zewnętrznych nawierzchni drogowych i

PN-EN 1339 Betonowe płyty brukowe. Procedury badań cech
powierzchniowych nawierzchni asfaltowych i z betonów cementowych

są dopiero w opracowaniu Europejskiego Komitetu Normalizacyjnego.

ZASADA METODY I ZAKRES JEJ STOSOWANIA
Pomiar wartości odporności na poślizg USRV (Unpolished Skid Resistance

Value) (wskaźnika szorstkości) wykonuje się na próbkach za pomocą
wahadłowego przyrządu do badania tarcia, w celu określenia

przeciwpoślizgowych właściwości powierzchni próbki do badania.
Przytoczone wyżej normy podają procedurę badania próbek tylko w

warunkach laboratoryjnych. W świetle dotychczasowej praktyki badanie
to można wykonywać także w warunkach polowych, na istniejących

nawierzchniach, po odpowiedniej adaptacji procedur laboratoryjnych.
Wahadłowy przyrząd do badania tarcia wyposażony jest w sprężynujący

ślizgacz wykonany ze znormalizowanej gumy, przymocowany do końca
wahadła. W celu dokonania oceny przeciwpoślizgowych właściwości

próbki, podczas ruchu wahadła określa się siłę tarcia pomiędzy
ślizgaczem a powierzchnią badanej próbki, przez odczyt wychylenia

wahadła na kalibrowanej skali.
PRZYRZĄDY

•

Wahadłowy przyrząd do badania tarcia - wskaźnika odporności na

poślizg USRV,

•

Woda pitna o temperaturze (20±2)

C, w pojemniku, do zwilżania

powierzchni badanych próbek i ślizgacza.

Ad Wahadło do badania tarcia

Widok wahadłowego przyrządu do badania tarcia przedstawia Rys. 26.
Wahadłowy przyrząd do badania tarcia zawiera m.in. następujące

elementy:
a.

Gumowy ślizgacz naprężany sprężyną.

Śruby regulacyjne umożliwiające ustawienie kolumny nośnej
przyrządu w pionie,

Mechanizm podnoszenia i opuszczania osi zawieszenia ramienia
wahadła, tak aby umożliwić :


Swobodne wahanie się ślizgacza bez dotykania powierzchni



Mechanizm do zatrzymania i zwolnienia ramienia wahadła, aby

spadało z pozycji poziomej

Wskazówkę nominalnej długości 300 mm, zamocowaną w osi

zawieszenia

Regulacje tarcia w mechanizmie wskazówki, dla ustawienia odczytu

zerowego przy swobodnym wahnięciu ramienia,

Kołową skalę C, wykalibrowaną na długość ślizgu 126 mm po

płaskiej powierzchni, wyskalowaną od 0 do 100, w odstępach co 5
jednostek,

Kołową skalę F wykalibrowaną na długość ślizgu 76 mm po płaskiej
powierzchni, wyskalowaną od 0 do 1, w odstępach co 0.05.

Wymiary i własności (m.in. elastyczność i twardość) ślizgacza powinny
być zgodne z normą EN 1341:2991 (E).

OPIS CZYNNOŚCI

Pobieranie próbek
Zbiór reprezentatywny składa się z co najmniej sześciu próbek do

badania w przypadku materiału kamiennego, lub 5 płyt w przypadku
betonowych płyt brukowych.

Każda próbka do badania powinna mieć wymiary umożliwiające badanie
powierzchni 136 mm x 86 mm, reprezentatywnej dla całej płyty.

Powierzchnię należy badać z użyciem ślizgacza, o szerokości 76 mm i
nominalnej długości ślizgu 126 mm, z odczytem na dużej skali C.

Jeżeli to nie jest możliwe, można wybrać do badania mniejszą
powierzchnię, 42 mmx86 mm i badać z użyciem ślizgacza szerokości 31.8

mmi nominalnej długości ślizgu 76 mm, z odczytem na małej skali F.
Jeżeli wymiary powierzchni próbki do badania są mniejsze niż 42 mmx86

mm to badanie należy wykonać na większych próbkach z tego samego
materiału, procesu produkcyjnego oraz z takim samym wykończeniem

powierzchni i powinno to być zanotowane w sprawozdaniu.

Wykonanie badania
Przyrząd do badania tarcia oraz ślizgacz przechowywać w temperaturze

pokojowej (20±2)°

C przez co najmniej 30 min, przed rozpoczęciem

badania.

Bezpośrednio przed badaniem, za pomocą przyrządu do badania tarcia,
zanurzyć próbkę w wodzie o temperaturze (20±2)

C na co najmniej 30

min.
Wybrać ślizgacz i skalę pomiarową odpowiednio do wielkości próbki.

Umieścić przyrząd do badania tarcia na stabilnej poziomem powierzchni i
wyregulować śruba poziomującą tak, aby kolumna nośna wahadła była w

pionie. Następnie podnieść oś zawieszenia wahadła tak, aby ramie
wahało się swobodnie i wyregulować tarcie w mechanizmie wskazówki w

taki sposób, aby w momencie, gdy ramię wahadła i wskazówka są
zwolnione z pozycji poziomej po stronie prawej, wskazówka przeszła do

pozycji zero na skali.
Nie należy stosować ślizgacza, który nie spełnia wymagań normy EN

1341:2001.
Ustawić sztywno próbkę do badania dłuższym bokiem w kierunku drogi

wahadła i centralnie w stosunku do gumowego ślizgacza i do osi
zawieszenia wahadła. Upewnić się, czy droga ślizgacza jest równoległa do

podłużnej osi próbki.
Wyregulować wysokość ramienia wahadła tak, aby gumowy ślizgacz,

przesuwając się po próbce, stykał się z nią cala swoja powierzchnią i na
określonej długości ślizgu. Zmoczyć obficie wodą powierzchnie próbki i

gumowego ślizgacza, zwracając uwagę, aby nie zmienić ustalonej pozycji
ślizgacza. Zwolnić wahadło i wskazówkę z pozycji poziomej, chwycić

ramię wahadła w jego powrotnym wahnięciu. Zapisać pozycję wskazówki
na skali. Wykonać te czynność pięć razy, ustawiając za każdym razem

wskazówkę w położeniu początkowym i zapisać średnią z trzech
ostatnich odczytów. Obrócić próbkę o 180

C i powtórzyć badanie.

Przyrząd powinien być kalibrowany co najmniej raz na rok.

Obliczanie wyników

Jeżeli podczas badania jest stosowany szeroki ślizgacz o długości ślizgu
126 mm, wartość odporności na poślizg USRV (Unpolished Slip

Resistance Value) oblicza się dla każdej próbki jako średnią z dwóch
uprzednio zapisanych wartości średnich, wyznaczonych w dwu

przeciwnych kierunkach dokładnością do 1 jednostki na skali C.
Odporność na poślizg jest średnią wartością wahadłowego wskaźnika

odporności na poślizg uzyskaną z odczytów na pięciu badanych
próbkach.

Jeżeli podczas badania jest stosowany wąski ślizgacz o długości ślizgu 76
mm, należy obliczyć wartość wahadłowego wskaźnika odporności na

poślizg dla każdej próbki jako średnią z dwóch uprzednio zapisanych
wartości średnich, wyznaczonych w dwóch przeciwnych kierunkach z

dokładnością do 00a jednostki na skali F, pomnożoną przez 100.
Odporność na poślizg USRV jest średnią wartością wahadłowego

wskaźnika odporności na poślizg, uzyskaną z odczytów na pięciu
badanych próbkach, pomnożoną przez 1.2 (współczynnik korygujący).

Procedury nienormatywne:

•

Jeżeli pomiar wykonywany jest w temperaturze innej

niż (20±2)

C, należy zastosować korektę odczytu wg nomogramu

podanego na Rys.27.

•

Wartość odczytu może służyć do orientacyjnego

określenia wskaźnika tarcia, badanego przyczepką badawczą, przy
zastosowaniu opony „slick” i prędkości pomiarowej 60 km/h, przy

całkowicie zablokowanym kole. Zależność tą, sformułowaną przez
doc.J.Zawadzkiego (IBDiM, 1976), przedstawia Rys. 28.

SPRAWOZDANIE Z BADAŃ

Sprawozdanie z badań powinno zawierać następujące informacje:

a) nazwę i adres laboratorium badawczego oraz miejsce, w którym

wykonano badania, jeśli jest inne niż laboratorium,

b) numer, tytuł i datę wydania niniejszej normy,

c) opis elementów lub próbek badanych zgodnie z dana normą,
d) cechy identyfikacyjne sprawozdania (np. numer seryjny) i każdej

strony oraz całkowitą liczbę stron sprawozdania,

e) nazwę i adres klienta,

f) datę przyjęcia elementów lub próbek do badań i datę wykonania

badania,

g) identyfikację metody badawczej lub opis metody bądź procedury,
h) opis procedury pobierania próbek, tam gdzie to istotne,

i) wszystkie różnice i zmiany w stosunku do zastosowanej metody

badawczej oraz wszystkie inne informacje istotne dla określonego

badania,

j) identyfikację każdej zastosowanej nieznormalizowanej metody

badań lub procedury

k) opis próbki zawierający następujące dane:

•

rodzaj materiału,

•

nazwę i adres dostawczy,

•

kierunek uwarstwienia lub cechy anizotropii.

l) Liczbę i wymiary próbek do badania, oraz:

•

Średnią wartość odczytu wskazówki wahadła dla każdej

próbki,

•

Średnią USRV próbki,

•

Rodzaj ślizgacza (76 lub 31.8 mm szerokości),

•

Opis faktury powierzchni.

Oświadczenie dotyczące niepewności pomiarów

Podpis i tytuł lub równoznaczne wskazanie osoby

odpowiedzialnej za sprawozdanie z badania i data wydania,

Oświadczenie, że wyniki badań odnoszą się wyłącznie do

badanych elementów lub próbek,

Oświadczenie, że sprawozdanie nie może być powielane inaczej,

niż tylko w całości i za pisemna zgodą laboratorium badawczego.

SPRAWOZDANIE Z BADAŃ POLOWYCH (FORMULARZ

NIENORMATYWNY) (w załączeniu)

Rys.26. Wahadło angielskie TRRL do badania tarcia (wskaźnika

odporności na poślizg)

Rys.27. Korekta odczytu ze względu na temperaturę

y = 0,0002x

- 0,0097x + 0,2102

= 0,9996

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

100

Ws kazanie wahadła

łc

Rys.28. Orientacyjna korelacja pomiędzy wskazaniem wahadła (wskaźnik

USRV) a wskaźnikiem tarcia μ

Document Outline

Instrukcje laboratoryjne wykonywania ćwiczeń z przedmiotu: „Nawierzchnie drogowe i technologia robót drogowych”
I. MATERIAŁY KAMIENNE i KRUSZYWA
II. ASFALTY
III. MIESZANKI MINERALNO-BITUMICZNE
IV. NAWIERZCHNIE
1. Badanie nośności i zagęszczenia warstw podłoża i podbudowy z zastosowaniem płyty dynamicznej (W)
2. Badanie nośności i zagęszczenia warstw podłoża i podbudowy z zastosowaniem płyty VSS (P)
Stabilność [kN]
- Odkształcenie [mm]
Stabilność [kN]
- Przedział optymalny
- 3.2. Badania połączenia międzywarstwowego metodą Leutnera wg instrukcji IBDiM
TERMINOLOGIA
Metody wyznaczenie parametru ε6

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
2 Instrukcja do laboratorium układy sekwencyjne
038 Rutery Wstęp teoretyczny, praktyczne aspekty konfiguracji, instrukcja do laboratorium
Instrukcja do laboratorium ARPA 2 cz
Optoelementy-instrukcja do laboratorium, Lotnictwo, Elektro
Z03 prost spice, Instrukcja do laboratorium zasilania trakcji elektrycznej
Instrukcja do laboratorium
instrukcja 06, sem 3, Podstawy elektrotechniki i elektroniki, Laboratoria, instrukcje do cwiczen 201
Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego PDH
instrukcja 09, sem 3, Podstawy elektrotechniki i elektroniki, Laboratoria, instrukcje do cwiczen 201
instrukcje do sprawozdań, cw8 przerzutniki, Laboratorium
instrukcje do cwiczen laboratoryjnych 2011, WSZOP INŻ BHP, V Semestr, TOKSYKOLOGIA
instrukcje do sprawozdań, cw5 bramki logiczne, Laboratorium
Oczyszczanie wody instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych
LABORKA, instrukcje do cwiczen laboratoryjnych PCAE AiR
instrukcja 01, sem 3, Podstawy elektrotechniki i elektroniki, Laboratoria, instrukcje do cwiczen 201
instrukcja 03, sem 3, Podstawy elektrotechniki i elektroniki, Laboratoria, instrukcje do cwiczen 201
instrukcja 04, sem 3, Podstawy elektrotechniki i elektroniki, Laboratoria, instrukcje do cwiczen 201

więcej podobnych podstron

Instrukcje do laboratoriów(1)

Document Outline