Instrukcje laboratoryjne wykonywania ćwiczeń z przedmiotu:
 Nawierzchnie drogowe i technologia robót drogowych
Studia stacjonarne I stopnia
Spis treści
I. MATERIAA
Y KAMIENNE i KRUSZYWA
1. Oznaczenie gęstości, gęstości pozornej, porowatości i szczelności 
L1
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 wskaz
nika kształtu (W)
8. Oznaczenie wskaz
nika piaskowego (P)
9. Oznaczenie odporności na rozdrabnianie w bębnie Los Angeles (P)
II. ASFALTY
1. Oznaczenie penetracji (W)
2. Oznaczenie temperatury mięknienia wg metody  Pierścienia i
Kuli  L1
3. Oznaczenie temperatury łamliwości wg Frassa - L1
4. Oznaczenie ciągliwości w duktylometrze  L1
5. Oznaczenie nawrotu sprężystego asfaltów modyfikowanych (P)
III. MIESZANKI MINERALNO-BITUMICZNE
1. Projektowanie MMA  pokaz program MASA
2. Wykonanie próbek i badania cech fizycznych MMA  pokaz
+zdjęcia
3. Optymalizacja asfaltu (Badania stabilności i odkształcenia wg
Marshalla) (P)
4. Badania połączenia międzywarstwowego metodą Leutnera (P)
5. Badanie wytrzymałości na rozciąganie pośrednie (P)
6. Badania modułu sztywności sprężystej i modułu sztywności
pełzania  NAT (P)
7. Badanie zmęczenia metodą belki 4-punktowo zginanej (P)
8. Badanie koleinowania (P)
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)
3. Badanie nośności nawierzchni przy użyciu ugięciomierza
Benkelmana (P)
4. 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
1. 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:
a) PN-EN 12620  Kruszywa do betonu
b) PN-EN 13043  Kruszywa do mieszanek bitumicznych i
powierzchniowych utrwaleń stosowanych na drogach, lotniskach i
innych powierzchniach przeznaczonych do ruchu,
c) 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
Ri  [kg] masa kruszywa pozostałego na poszczególnych sitach, gdzie
i = 1& .n
P  [kg] masa pyłów uzyskanych w wyniku przesiewania na sucho
(masa kruszywa pozostającego na denku)
M  [kg] masa próbki analitycznej po wysuszeniu do stałej masy
1
M2  [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
3
Zi  [%mm] zawartość kruszywa na danym sicie
f  [%mm] zawartość frakcji pyłowej w kruszywie (< 0,063)
PRZYRZ
DY I URZ
DZENIA
" Sita badawcze o nominalnych wymiarach kwadratowych otworów:
o w przypadku kruszywa drobnego D d" 2mm: 0,063mm, 0,125mm,
2,0mm
o 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
o 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 ą0,1% masy próbki analitycznej
" Suszarka z wentylacją i termostatem umożliwiającym utrzymanie
temp. 110ą5 0C
" 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/cm3 a 3,00 kg/cm3 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 Masa próbki analitycznej
D (maksimum) (minimum)
[mm] [kg]
63 40
32 10
16 2,6
8 0,6
d" 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:
A " d
Rp i <
200
Gdzie:
Rpi  [g] przewidywana zawartość frakcji (należy oszacować na
podstawie poprzednich przesiewów lub badań producenta
kruszywa)
A  [mm2] 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
a) Umieścić próbkę analityczną w suszarce w temperaturze 110ą50C i
wysuszyć ją do suchej masy.
b) Wysuszoną do stałej masy i ostudzoną próbkę należy zważyć i zapisać
na druku roboczym(m1)
c) Próbkę należy umieścić w pojemniku i zalać wodą, tak aby była
całkowicie zanurzona,
d) 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,
e) 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,
f) 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,
g) Naczynie z przemytą próbką wstawić do suszarki z temperaturą pracy
105-1100C i wysuszyć do stałej masy,
h) Suchą próbkę zważyć z dokładnością jak w punkcie 4 i zapisać na
druku roboczym (m2),
Przesiewanie
a) Wsypać przemyty i wysuszony materiał (lub bezpośrednio suchą
próbkę) na górne sito zestawu sit ułożonych od największego do
najmniejszego na podstawce i przykryć pokrywą,
b) 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
c) Po skontrolowaniu skuteczności przesiewu na wszystkich sitach
przesiane kruszywo z poszczególnych sitach należy osobno zważyć a
masy zapisać na druku roboczym jako wielkości: R1, R2& . Rn gdzie R1
jest zawsze masą kruszywa pozostałego na sicie o największych
oczkach w zestawie a R2& Rn 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:
Ri
Zi = " 100
[%mm]
M1
Wynik należy podać z dokładnością do liczby całkowitej
Zawartość pyłów (< 0,063 mm) należy obliczyć na druku roboczym wg
poniższego wzoru:
(M1 - M ) + P
2
f = " 100
[%mm]
M1
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:
M - (Ł Ri + P)
2
*100
[%] < 1%
M
2
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
25 444 8,2 91,8
20 766 14,3 77,5
16 543 10,1 67,4
12,8 422 7,8 59,6
9,6 314 5,8 53,8
8 278 5,2 48,6
6,3 270 5,0 43,6
4 383 7,1 36,5
2 418 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 86 1,6 4,6
0,075 121 2,2 2,4
p.p. 0,075 127 2,4
suma 5389,0 100,0
100
0
90
10
80
20
70
30
60
40
50
50
40
60
30
70
20
80
10
90
0 100
0,075 0,18 0,30 0,42 0,85 2 4 6,3 89,6
12,81620 31,5 63
0,15 25
granica dolna granica górna projektowana
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 wskaz
nika kształtu
Wskaz
nik kształtu Kategoria SI
d" 15 SI15
d" 20 SI20
Przechodzi przez sito %
Pozostaje na sicie [%]
d" 25 SI25
d" 30 SI30
d" 35 SI35
d" 50 SI50
>50 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 di/Di  frakcja kruszywa, która przechodzi przez
większe z dwóch sit (Di), a pozostaje na mniejszym (di )
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
Mo  [g] masa próbki analitycznej
SI  [%] wskaz
nik kształtu
Dla kruszywa o uziarnieniu d/D gdzie D d" 2d:
M1  [g] masa dominującej frakcji
M2  [g] masa ziaren nieforemnych we frakcji jw.
Dla kruszywa o uziarnieniu d/D gdzie D > 2d:
M1i  [g] masa pojedynczej frakcji  i bez pomniejszania
M 1i  [g] masa pojedynczej frakcji  i po pomniejszeniu
M2i  [g] masa ziaren nieforemnych w pojedynczej frakcji  i
"M1i  [g] suma mas badanych frakcji
"M2i  [g] suma mas ziaren nieforemnych w badanych frakcjach
Vi  [%] udział pojedynczej frakcji  i w próbce analitycznej
SI  [%] wskaz
nik kształtu pojedynczej frakcji  i
i
PRZYRZ
DY I URZ
DZENIA
ż� Waga o dokładności 0,1% masy próbki analitycznej
ż� Suszarka z wentylacją i termostatem umożliwiającym utrzymanie
temp. 110ą5 0C
ż� Przyrząd do pomiaru liniowego  suwmiarka Schulza
ż� 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
ż� Drobny sprzęt laboratoryjny
OPIS CZYNNOŚCI
Przygotowanie próbki analitycznej i podział kruszywa na frakcje
a) 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 Masa próbki (minimalna)
[mm] [kg]
32 6
16 1
8 0,1
b) Pomniejszoną próbkę należy wysuszyć do stałej masy
c) Przygotowaną w ten sposób próbkę zważyć a uzyskaną masę zapisać
jako Mo
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 d" 2d
a) Po rozdzieleniu kruszywa na frakcje wybrać frakcję dominującą (o
największej masie)
b) Określić masę wybranej frakcji i zapisać na druku roboczym (M1)
c) 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
e) 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 (M2)
Kruszywo o uziarnieniu d/D gdzie D > 2d
a) Po rozsianiu próbki na poszczególne frakcje z zestawu sit opisanych w
punkcie 4 określić masę każdej frakcji (M1i) i zapisać na druku
roboczym
b) Obliczyć, wyrażony w procentach, udział masy każdej frakcji w masie
próbki analitycznej (Mo) jako Vi:
M
i
Vi = " 100%
M
0
c) Jeżeli procentowa zawartość kruszywa dla danej frakcji jest mniejsza
niż 10% w stosunku do masy próbki analitycznej wówczas tę frakcję
należy pominąć w badaniu,
d) W przypadku dużej ilości ziaren każda frakcja może być
pomniejszona zgodnie z normą
PN-EN 932-2, ale po redukcji powinno pozostać co najmniej 100
ziaren dla każdej frakcji,
e) Jeżeli pomniejszono poszczególne frakcje po tej operacji należy
ponownie zważyć wszystkie frakcje (pomniejszane i niepomniejszane)
w masy zapisać jako M 1i
f) 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 (M2i) na druku roboczym
Obliczanie wyników
a) Kruszywo o uziarnieniu d/D gdzie D d" 2d:
Wskaz
nik kształtu (SI) należy obliczać wg wzoru:
M
2
SI = " 100
M1
M1  [g] masa dominującej (badanej) frakcji
M2  [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:
Wskaz
nik kształtu (SI) należy obliczać wg wzoru:
Ł M
2i
SI = " 100
Ł M1i
"M1i  [g] suma mas badanych frakcji
"M2i  [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:
Wskaz
nik kształtu (SI) należy obliczać wg wzoru:
Ł (Vi " SIi )
SI = " 100
Ł Vi
Wynik podaje się zaokrąglając do liczby całkowitej
Vi  [%] udział pojedynczej frakcji  i w próbce analitycznej
SIi  [%] wskaz
nik kształtu pojedynczej frakcji  i
M
2i
SIi = " 100
M '1i
1.3. Ocena zawartości drobnych cząstek. Badanie
wskaz
nika 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
wskaz
nika piaskowego. Celem instrukcji jest określenie metody
oznaczania wartości wskaz
nika piaskowego SEi 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 wskaz
nika piaskowego SEi jako wysokość
osadu, wyrażoną w procentach, całkowitej wysokości flokulacyjnego
materiału w cylindrze.
Norma przewiduje procedurę oznaczania wskaz
nika piaskowego dla
frakcji 0/2 mm (SE2), oraz procedurę dla frakcji 0/4 mm (SE4).
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 przez
roczystego plastiku
(Rys. 3) z gumową zatyczką, o następujących wymiarach:
ż� grubość ścianki około 3 mm,
ż� średnica wewnętrzna 32,0 ą 0,5 mm,
ż� wysokość 430,0 ą 0,25 mm
Cylindry powinny mieć wyraz
nie oznaczone liniami dwa poziomy:
ż� 100,0 ą 0,25 mm od podstawy,
ż� 380,0 ą 0,25 mm od podstawy.
" Zespół tłoka nurnikowego (Rys. 3) składający się z:
ż� pręta o długości 440,0 mm
ż� końcówki o średnicy 25,0 mm,
ż� kołnierza o grubości 10,0 mm, odpowiedniego do
zastosowania z cylindrem, działającego jak prowadnica dla
pręta a jednocześnie jako wskaz
nik głębokości zanurzenia
tłoka w cylindrze,
ż� 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 SE2)
i 4 mm (przy oznaczaniu SE4).
" 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 ą 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 wskaz
nika piaskowego
OPIS CZYNNOŚCI
Przygotowanie próbki analitycznej
Norma przewiduje procedurę oznaczania wskaz
nika piaskowego dla
frakcji 0/2 mm (SE2), oraz dla frakcji 0/4 mm (SE4). Procedury te są
praktycznie identyczne. Jedyna istotna różnica dotyczy maksymalnej
dopuszczalnej wilgotności badanego materiału w temperaturze 23 ą 3�C.
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:
120(100 + w)
m =
100
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 ą 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 ą 1 s, a następnie przenieść go na stół w pozycji pionowej.
Cylinder powinien zostać poddany 90 ą 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 h1 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 h2
mierząc odległość między dolną powierzchnią głowicy nurnika a górną
powierzchnią kołnierza, stosując przymiar liniowy. Zapisać wysokości h1 i
h2 z zaokrągleniem do jednego milimetra.
Rysunek 4. Pomiar wysokości h1 i h2
OBLICZENIE WYNIKÓW
Obliczyć wskaz
nik (h2/h1) � 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 wskaz
nika
piaskowego SEi jako średnią wskaz
ników (h2/h1) � 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 wskaz
nika piaskowego,
" identyfikację laboratorium,
" datę otrzymania i badania próbki,
" identyfikację próbki, z podaniem opisu badanego materiału i
masy próbki,
" wyniki pomiarów h1 i h2, dla każdej próbki,
" wyniki wskaz
ników (h2/h1) � 100 otrzymanych z każdego cylindra,
" wartość wskaz
nika piaskowego SEi, 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 wskaz
nika Los Angeles
Wskaz
nik Los Angeles Kategoria LA
d" 15 LA15
d" 20 LA20
d" 25 LA25
d" 30 LA30
d" 40 LA
40
d" 50 LA50
> 50 LA Deklarowana
PRZYRZ
DY I URZ
DZENIA
- 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
(110ą5)oC
- bęben Los Angeles - prędkość od 31 do 33 obr/min, ściany ze stali
konstrukcyjnej o grubości 12 mm, otwór o szerokości 150ą3 mm,
półka umieszczona miedzy 380-820 mm od krawędzi otworu,
szerokość półki 90ą2 mm, grubość półki 25ą1 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 110ą5oC 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:
M1 - M
2
LA = " 100
M1
M1  [g] masa próbki kruszywa przed badaniem
M2  [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 Pochodzenie Gęstość ziaren Odporność kruszywa na
kruszywa kruszywa wg PN EN rozdrabnianie wg normy PN
1097 6, rozdz. EN 1097 2, rozdział 5;
7, 8 lub 9, Mg/ kategoria co najmniej
m3
Grupa A Dioryt 2,70  3,00 LA25
Gabro 2,70  3,00
Andezyt 2,50  2,85
Mikrodioryt 2,50  2,85
Bazalt 2,85  3,05
Melafir 2,85  3,05
Diabaz 2,75  2,95
Grupa B Granit 2,60  2,80 LA30
Granodioryt 2,60  2,80
Sjenit 2,60  2,80
Wapień 2,65  2,85
Dolomit 2,65  2,85
Szarogłaz 2,60  2,75
Kwarcyt 2,60  2,75
Gnejs 2,65  3,10
Amfibolit 2,65  3,10
Serpentynit 2,65  3,10
Żwir kruszony 2,60  2,75
Żużel stalowniczy 3,20  3,80
Grupa C Żwir 2, 55  2,75 LA40
Żużel hutniczy 3,40  4,00
nieżelazny
Żużel 2,10  2,80
wielkopiecowy
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 MATERIAA
Y
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 �C. 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 30 0,8
6,3/10 50 1,8
10/12,5 100 2,7
OPIS CZYNNOŚCI
Przygotowanie próbek
Próbki kruszywa należy ogrzewać w suszarce przez jedną godzinę w
temperaturze 150�C. Asfalt należy ogrzać do temperatury 150�C 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 10ą1 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.
2. 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:
a) PN-EN 12591: Asfalty i produkty asfaltowe, Wymagania dla asfaltów
drogowych.
b) PN-EN 14023: Asfalty i lepiszcza asfaltowe. Zasady specyfikacji dla
asfaltów modyfikowanych polimerami.
c) PN-EN 13808: Asfalty i lepiszcza asfaltowe. Zasady klasyfikacji
kationowych emulsji asfaltowych
d) 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
PRZYRZ
DY I URZ
DZENIA
ż� Penetrometr spełniający wymagania PN-EN 1426, w którym
sworzeń łatwo odłącza się od aparatury a jego waga bez igły
wynosi (47,50 ą 0,05) g lub z igłą (50,00 ą 0,05) g, wyposażony
także w obciążnik sworznia o masie (50,00 ą 0,05) g; wszystkie
elementy stanowiące łącznie obciążenie w badaniu muszą łatwo
się demontować w celu prowadzenia stałej kontroli tego
obciążenia
ż� Igła penetracyjna z atestem producenta na zgodność z PN-EN
1426
ż� Naczynko penetracyjne szklane lub metalowe z płaskim dnem o
zalecanej głębokości całkowitej 35 mm, średnicy wewnętrznej
mieszczącej się w granicach 55  70 mm
ż� A
az
nia 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 łaz
ni, z dokładnością
utrzymującą żądaną temperaturę ą0,1�C; należy uważać, żeby
woda w łaz
ni nie była zanieczyszczona żadnymi substancjami
oleistymi, ropopochodnymi ani detergentami, co mogłoby skazić
wynik badania; zaleca się stosowanie wody destylowanej lub
odjonizowanej
ż� Mała łaz
nia wodna (jeżeli badania nie wykonuje się w dużej
łaz
ni) o objętości co najmniej 350 ml, wystarczająco głębokie
aby zapewnić całkowite przykrycie wodą naczynka
penetracyjnego; dno łaz
ni powinno jej zapewnić stabilne
pozycję na podstawce penetrometru.
ż� Stoper o dokładności nie mniejszej niż 0,1s
ż� 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 luz
no (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 łaz
ni wodnej a
następnie wstawić ją do dużej łaz
ni w temperaturze 250C 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 łaz
nię wraz z próbką asfaltu i umieścić ją na podstawce
badawczej penetrometru
e) Sprawdzić stabilność ustawienia naczynka z asfaltem na dnie małej
łaz
ni
f) Zmierzyć temperaturę wody w małej łaz
ni  wymagane (25 ą 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:
Od 150 do
Penetracja do 49 od 50 do 149
200
Maksymalna różnica
pomiędzy największym i 2 4 6
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
PRZYRZ
DY, URZ
DZENIA I MATERIAA
Y
ż� Aparat Pierścień i Kula, ręczny, półautomatyczny lub automatyczny
zawierający wszystkie elementy opisane w normie PN-EN 1427
ż� Dwa pierścienie o wymiarach opisanych w normie jw.
ż� Płytka do przygotowywania próbek badawczych w pierścieniach o
wymiarach opisanych w normie jw.
ż� Szklana, żaroodporna zlewka o średnicy wewnętrznej nie mniejszej
niż 85 mm i głębokości nie mniej niż 120 mm
ż� Termometr szklany pałeczkowy o parametrach opisanych w
załączniku A do normy jw.
ż� Mieszadło łopatkowe lub magnetyczne opisane w normie jw.
ż� Świeżo przegotowana woda destylowana lub odjonizowana
ż� Gliceryna o gęstości 1250ą10 kg/m3 w temperaturze 20OC, czystości
99%
OPIS CZYNNOŚCI
Przygotowanie próbki analitycznej
a) Pobrać próbkę laboratoryjną wg EN 58 i przygotować próbkę do
badań zgodnie z instrukcją IZKP-L10
b) Ogrzać dwa pierścienie do temperatury w przybliżeniu o 90OC
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
c) Schłodzić zlewkę do 50C ą10C umieszczając ją w wodzie z lodem lub w
zamrażarce
d) Ustalić i utrzymywać w zlewce temp. 50C ą10C przez 15 min
e) Używając pęsety umieścić kulki w prowadnicach
f) Podgrzewać od spodu wodę w łaz
ni (palnikiem gazowym lub płytą
grzejną w przypadku aparatu automatycznego), tak aby temperatura
podnosiła się równomiernie z szybkością 5 0C/min. Maksymalne
dopuszczalne odchylenie w okresie 1 min, po pierwszych 3 min
wykonywania badania, może wynosić ą0,50C
g) 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)
h) W przypadku gdy różnica pomiędzy dwoma odczytami temperatur
przekracza 10C, badanie należy powtórzyć na nowej próbce
analitycznej.
Obliczanie wyników
Jako wynik należy podać średnią z dwóch odczytów temperatury z
dokładnością do 0,20C.
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.
PRZYRZ
DY I URZ
DZENIA
" 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 cm3 w temperaturze
25�C, oznaczonej piknometrem wg PN-66/C-04004, a w przypadku
gęstości powyżej 1,03 g/cm3 - 0,4 + 0,01 cm3. Następnie na bloku
metalowym ogrzanym do temperatury 80-:-120oC 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 ą 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 ą 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 łaz
ni
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 ą 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.
PRZYRZ
DY I URZ
DZENIA
" 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 25ą0,5 �C, przy cyrkulacji wody podczas badania ok. 1,5
l/min.
" Prędkość rozciągania 50ą2 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 łaz
ni duktylometru 30ą5 min,
odcięcie nadmiaru asfaltu z próbki i pozostawienie w łaz
ni na
kolejne 90ą5 min,
" Czas od napełnienia form do rozpoczęcia testu 150ą10 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 RE dokonuje się wg wzoru:
d
RE = �" 100%
L0
Lo  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/cm3]
 Zawartość wolnych przestrzeni w mma [%]
 Wypełnienie asfaltem wolnych przestrzeni w mm [%]
 Sztywność wg Marshalla [kN/mm]
Przygotowanie próbek laboratoryjnych przez ubijanie
PRZYRZ
DY I URZ
DZENIA
ż� Ubijak z drewnianą podstawą lub ubijak ze stalowym kowadłem o
parametrach podanych w odnośnej normie
ż� Forma do zagęszczania o wewnętrznej średnicy 101,6ą0,1mm
ż� Waga o dokładności ą0,1g
ż� Suszarka z termostatem
OPIS CZYNNOŚCI
Przygotowanie próbek do badań
a) Próbka powinna być walcem o średnicy (101,6ą0,1) mm i wysokości
(63,5ą2,5) mm; maksymalny wymiar kruszywa nie powinien
przekroczyć 22,4 mm
b) Próbkę można wykonać z mieszanki wymieszanej laboratoryjnie lub
próbki pobranej z produkcji
c) Na jedną próbkę o wysokości 63,5ą2,5mm 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
d) 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 1300C na czas nie dłuższy niż
3 h
b) 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
h) Wyjąć próbkę z ubijaka i schłodzić na powietrzu lub przy pomocy
wentylatora do 400C a następnie wyjąć z formy przy pomocy lewarka
i) Po wyjęciu umieścić próbkę na płaskiej powierzchni i ochładzać do
temperatury pomiędzy 180C i 280C
Tabela 8. Temperatury zagęszczania MMA w zależności od rodzaju asfaltu
Asfalty drogowe Temperatura zagęszczania [OC]
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:
m
� = [g/cm3]
ST
V
gdzie:
�
ST
 gęstość strukturalna
m
 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:
100
� =
obj
P G W A
[g/cm3]
+ + +
� � � �
P G W A
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:
� - �
obj ST
VV = *100
[%]
�
obj
Zawartość wolnej przestrzeni w mieszance mineralnej
�
obj
VMA = VV + B "
[%]
�
B
B - zawartość asfaltu w próbce (wagowo)
- gęstość asfaltu
�
B
Wypełnienie asfaltem wolnych przestrzeni w mieszance mineralnej
V
B
VFB = *100 [%]
VMA
VB  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
Zawartość asfaltu [%]
Parametry
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/cm3] 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
Wskaz
nik 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/cm3]
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.
PRZYRZ
DY I URZ
DZENIA
" Wiertnica z osprzętem i koronką o średnicy wewnętrznej 100 mm
lub 150 mm ą 2 mm.
" Ubijak oraz formy do wykonywania próbek laboratoryjnych
Marshalla o średnicy wewnętrznej 101,6 mm ą 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 ą 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 ą 1 �C.
" Termometr od 0 do ą 100 �C z podziałką co 1 �C.
OPIS CZYNNOŚCI
Wycinanie rdzenia z nawierzchni
Rdzenie (co najmniej 2 o średnicy 150 mm ą 2mm lub co najmniej 3 o
średnicy 100 mm ą 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 ą 2 mm,
" obliczenie średniego wyniku pomiaru średnicy (D) w cm.
" obliczenie powierzchni ścinania według równania:
1
A = Ą �" D2
4
" termostatowanie próbki ułożonej poziomo co najmniej 12 godzin
w powietrzu o temperaturze + 20 ą 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 ą 1 �C).
35 48,5
35 48,5
V = 50 mm/min
V = 50 mm/min
1,5
1,5
F prowadnica F
F prowadnica F
mocowanie
mocowanie
element
element
próbki
próbki
górny
górny
z wykrojem
z wykrojem
próbka
próbka
element dolny
element dolny
z wykrojem
z wykrojem
85 210
85 210
a) b)
a) b)
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.
210
210
Fmax
Fmax
S
S
Rys. 14. Interpretacja wyniku pomiaru siły ścinającej  odkształcenie:
Fmax - siła ścinająca, rozwarstwiająca połączenie, [N]
S - przesunięcie ścinające, [mm]
Odporność połączenia międzywarstwowego na ścinanie, wyrażoną jako
wytrzymałość na ścinanie (� ), oblicza się z równania:
Fmax
� = [MPa]
A
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.
Wskaz
nik wytrzymałości na rozciąganie pośrednie (ITSR) - wyrażony
procentowo, obliczony jako stosunek wytrzymałości na rozciąganie
pośrednie próbki mokrej (kondycjonowanej) do próbki w stanie suchym
PRZYRZ
DY I URZ
DZENIA
" aparatura próżniowa z oprzyrządowaniem do nasączania próbek
wodą,
" łaz
nia wodna z kontrolą termostatyczną w której można uzyskać
stałą temperaturę kondycjonowania (40 ą 1�C) oraz (15 ą 1�C),
" komora termostatyczna do kondycjonowania próbek suchych
utrzymującą temperaturę (15 ą 1�C),
" waga laboratoryjna i hydrostatyczna,
" suwmiarka,
" prasa typu Marshalla do przeprowadzenia rozciągania
pośredniego, zadająca obciążenie badawcze z przyrostem
50ą2mm/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 ą 5�C), na płaskiej powierzchni.
Mokre próbki należy umieścić w pojemniku z wodą o temperaturze (20 ą
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 ą 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 łaz
ni wodnej o temperaturze
(40 ą 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:
"  wyraz
ne pękniecie przy rozciąganiu  próbka wyraz
nie pęknięta
wzdłuż średnicy z wyjątkiem małych trójkątnych obszarów w
pobliżu szczęk,
"  deformacja  próbka bez wyraz
nie 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:
2P
ITS = *106
Ą DL
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 wskaz
nik wytrzymałości na rozciąganie
pośrednie ITSR według poniższego wzoru:
ITSw
ITSR = 100 �
ITSd
gdzie:
ITSR wskaz
nik wytrzymałości próbki na rozciąganie pośrednie,
wyrażony w (%),
ITSw średnia wytrzymałość wyznaczona dla grupy próbek
mokrych, zaokrąglona do trzeciej cyfry znaczącej,
wyrażona w (kPa),
ITSd 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 sztywności 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 = � / �
Gdzie:
E- moduł sprężystości wzdłużnej, Pa,
"- naprężenia normalne, Pa,
� - odkształcenie sprężyste względne
Moduł sprężystości poprzecznej (postaciowej, moduł Kirchhoffa) w
ścinaniu i skręcaniu:
G= �/ ł
gdzie:
G  moduł sprężystości poprzecznej, Pa,
�  naprężenie styczne, Pa,
ł  odkształcenie postaciowe sprężyste względne.
Pomiędzy modułem sprężystości poprzecznej (Kirchhoffa) a modułem
sprężystości wzdłużnej (Younga) istnieje zależność podana wzorem:
G= E / [2(1+�)]
Gdzie: �- współczynnik Poissona
Moduł sprężystości objętościowej (moduł Helmholtza) w sprężaniu
wszechstronnym (ciśnieniu):
gdzie: "V/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 �*sin(�t) odpowiada odkształcenie
�*sin(�* (t-�)) przesunięte o kąt fazowy Ć w stosunku do naprężenia.
Zespolony moduł sprężystości podłużnej E* materiałów
lepkosprężystych określany jest przy cyklicznie zmiennych
naprężeniach:
� = �a * e i�t
gdzie:
�a  amplituda naprężenia,
�  prędkość kątowa zmian naprężenia,
t  czas,
i  jednostka urojona,
którym odpowiada przesunięty w fazie o kąt � przebieg
odkształceń próbki
określony związkiem:
gdzie:
�a  amplituda odkształcenia
Moduł został zdefiniowany jako:
gdzie:
E1  część rzeczywista modułu zespolonego,
E2  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 ą 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 1źm w zakresie ą 50 źm.
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 ą 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 dz
wigni
krzywek,
" rozluz
nienie 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
dz
wigni 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:
F � (� + 0,27)
Sm =
(z � h)
w którym:
Sm to zmierzony moduł sztywności, wyrażony w (MPa);
F to wartość piku siły przyłożonej pionowo, wyrażona w (N);
z to amplituda poziomej deformacji uzyskana podczas cyklu siły,
wyrażona w (mm);
h to średnia grubość próbki, wyrażona w (mm);
� 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 �6
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 � 6.
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 �6 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:
b
N = A �" �
w którym:
N trwałość zmęczeniowa,
� odkształcenie,
A, b współczynniki materiałowe obliczone metodą regresji liniowej.
Graficzną definicję parametru � przedstawiono na rysunku 20.
6
N
N
106
�
�
6
Rys. 20. Ilustracja charakterystyki zmęczeniowej mieszanki mineralno-
asfaltowej i sposób wyznaczenia parametru �6
Wartość � można obliczyć z równania:
6
1000000
log
A
b
� = 10
6
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:
En
D = 100 - � 100
, %
E0
w którym:
En moduł sztywności w n-tym cyklu obciążenia, MPa,
n liczba cykli obciążenia (n = 1 000 000),
E początkowy moduł sztywności, MPa.
0
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
6
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 (�200mm)
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 ą 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.
PRZYRZ
DY I URZ
DZENIA
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 ą
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 płaszczyz
nie 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 ą 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 ą 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 PRDAIR
wyrażona w [%] i nachylenie wykresu koleinowania WTSAIR w [mm/1000
cykli]
4. BADANIA WARSTW NAWIERZCHNI I PODA
OŻA
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 E1 oraz wtórnego modułu odkształcenia E2, 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
E1  pierwotny moduł odkształcenia
E2  wtórny moduł odkształcenia
I0  wskaz
nik odkształcenia
PRZYRZ
DY I URZ
DZENIA
" płyta stalowa o średnicy 300mm z trzema prętami do
zainstalowania uchwytów czujników zegarowych oraz górnym
pierścieniem usztywniającym,
" dz
wignik o średnicy tłoka 50mm,
" pompa olejowa z manometrem o skali z podziałką elementarną
0,05 MPa,
" przegub sferyczny łączący tłok dz
wignika z płytą górną,
" trzy czujniki zegarowe o zakresie pomiarowym do 10mm z
podziałką elementarną 0,01mm,
" przedłużacz rurowy do wstawienia pomiędzy dz
wignik 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 dz
wignika 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 E2 należy przeprowadzić po
całkowitym odciążeniu warstwy po pierwszym badaniu. Badanie to
przebiega wg dokładnie takiego samego schematu jak badanie modułu
E1.
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=�("p/"s)*D
gdzie:
"p  różnica nacisków [MPa]
"s  przyrost osiadań odpowiadający tej różnicy nacisków [mm],
D  średnica płyty [mm]
Dodatkowo na podstawie tego badania określa się wskaz
nik
odkształcenia Io, który definiowany jest jako stosunek wtórnego modułu
odkształcenia E2 do modułu pierwotnego E1.
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 Evd [MN/m2]. 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
Evd  dynamiczny moduł odkształcenia
PRZYRZ
DY I URZ
DZENIA
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 Evd do modułu
E2 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 Evd, a wtórnym modułem odkształcenia E2
mierzonym za pomocą płyty obciążanej statycznie oraz wskaz
nikiem
zagęszczenia Is przyjęto orientacyjnie wg przepisów niemieckich,
szczegóły podano w tablicach 11 i 12.
Tablica 11. Korelacje Evd i E2
Wymóg ZTVE  StB 76, E2, [MPa] Propozycja nowych wartości granicznych EVd,
[MPa]
180 80
150 70
120 55
100 45
80 40
60 30
45 25
20 15
Tablica 12. Ocena wartości wskaz
nika zagęszczenia Is gruntów
niespoistych na podstawie wartości Evd i E2
Rodzaj gruntu EWG Wskaz
nik Statyczny moduł Dynamiczny moduł
DIN 18196 zagęszczenia wtórnego odkształcenia podłoża
Is odkształcenia E2 Evd [MPa]*
[MPa]
GW, GI e"1,03 e"120 e"60
e"1,00 e"100 e"50
e"0,98 e"80 e"40
e"0,97 e"70 e"35
GE, SE, SW, SI e"1,00 e"80 e"40
e"0,98 e"70 e"35
e"0,97 e"60 e"32
Grunt mieszany e"1,00 e"45 e"25
oraz e"0,97 e"30 e"15
drobnoziarnisty e"0,95 e"20 e"10
* - wartości orientacyjne, mogą być ustalane jako wskaz
niki 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 Typ konstrukcji nawierzchni
ruchu
Podatna Półsztywna
KR1 i KR2 Metoda ugięć Metoda ugięć i metoda
lub mechanistyczna
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 bliz
niacze koło
tylnej osi pojedynczej (równomierne rozłożenie obciążenia na tylną
pojedynczą oś 100 kN). Samochód należy ustawić równolegle do osi
jezdni tak, aby koło bliz
niacze znajdowało się w punkcie pomiaru.
Ugięciomierz ustawia się równolegle do osi jezdni tak, aby jego
macka znajdowała się w środku między oponami bliz
niaczego 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 :
S1 = x1  x
S2 = x2  x + S1
Si = xi  x + Si-1
gdzie:
xi  wartość ugięcia sprężystego w pikiecie i,
x  średnie ugięcie sprężyste dla odcinka obliczeniowego,
Si  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  ą. Przyjęto poziom ufności P = 0,98
(tak jak w metodzie ugięć według Instytutu Asfaltowego), co daje tą = 2.
Przyjęty poziom ufności 0,98 oznacza, że prawdopodobieństwo
wystąpienia ugięć większych od ugięcia miarodajnego wynosi 2%.
Miarodajne ugięcie sprężyste oblicza się ze wzoru:
Um = Uśred + tąSU
gdzie:
Um  miarodajne ugięcie sprężyste, mm,
Uśred  średnie ugięcie sprężyste dla odcinka jednorodnego
tą  z tablic rozkładu t-Studenta przy poziomie istotności ą
SU  odchylenie standardowe ugięć sprężystych dla danego odcinka
jednorodnego
Określenie ugięcia obliczeniowego
Ugięciem obliczeniowym dla danego odcinka jednorodnego Um
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 Um
następnie musimy obliczyć ugięcie obliczeniowe z następującego wzoru:
Uobl = Um* fT * fS * fP
gdzie:
Uobl  ugięcie obliczeniowe [mm]
fT  współczynnik temperaturowy,
fS  współczynnik sezonowości,
fP  współczynnik podbudowy.
Wszystkie współczynniki występujące we wzorze na ugięcie obliczeniowe
są współczynnikami korygującymi.
Pierwszy współczynnik fT 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 +200C.
Współczynnik temperaturowy oblicza się ze wzoru:
fT = 1 + 0,02(20  T)
gdzie:
T  temperatura warstw asfaltowych podczas badania [0C]
Drugi współczynnik fS 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).
fS = 1  pomiar w okresie wiosennym
fS > 1  pomiar poza okresem krytycznym
Trzeci współczynnik fP 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 fP 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 fP należy przyjmować wartość 1,0 [1].
fP = 1 nawierzchnia podatna
fp = 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
Konstrukcje podatne i Konstrukcje z betonu
półsztywne cementowego
Klasa drogi,
elementy drogi
nowe lub nowe lub
remontowane remontowane
przebudowane przebudowane
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 20 lat 10 lat 20 lat 10 lat
do postoju pojazdów,
ruchu pieszych i
rowerów
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:
Ncałk = 365 * f1"SDR100iti
gdzie:
Ncałk  ruch całkowity w osiach obliczeniowych 100 kN w okresie
obliczeniowym
(20lat) na obliczeniowy pas ruchu,
fi  współczynnik obliczeniowego pasa ruchu,
SDR100i  średni dobowy ruch w i-tym okresie, w osiach
obliczeniowych 100 kN w
przekroju drogi,
ti  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:
Ncałk = 365f1SDR100średtobl
gdzie :
Ncałk - ruch całkowity w osiach obliczeniowych 100kN w okresie
obliczeniowym na obliczeniowy pas ruchu
fi - współczynnik obliczeniowego pasa ruchu
SDR100śred - średni dobowy ruch w środku okresu obliczeniowego
wyrażony liczbą osi standardowych 100kN
tobl - 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:
Ncałk = 365f1SDR100C
gdzie:
Ncałk - ruch całkowity w osiach obliczeniowych 100 kN w okresie
obliczeniowym na obliczeniowy pas ruchu,
f1 - współczynnik obliczeniowego pasa ruchu,
SDR100 - średni dobowy ruch w roku oddania drogi do eksploatacji
wyrażony liczbą osi standardowych 100kN
C - współczynnik akumulacji ruchu wyrażony wzorem
C = [(1 + p)tobl  1] / p
tobl - długość okresu obliczeniowego (20 lat)
p - 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 Uobl [mm],
- całkowity ruch w okresie obliczeniowym Ncałk 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) Hzast.proj. była większa lub równa grubości wymaganej
określonej z monogramu Hzast.wym.
Hzast.proj. e" Hzast.wym.
Hzast.proj. = a1h1 + a2h2 + ... + anhn
gdzie:
h1, h2, ... hn  projektowana grubość poszczególnych warstw
wzmocnienia,
a1, a2, ... an  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:
ai = (Ei/400)0,333
gdzie:
Ei  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
Współczynnik
Materiał
materiałowy ai
2,0
Beton asfaltowy
2,0
SMA
1,0
MNU
1,0
Kruszywo łamane stabilizowane mechanicznie
1,0
Tłuczeń klinowany
1,50 - 1,55
Chudy beton
1,35 - 1,45
Kruszywo stabilizowane cementem o Rm = 5 MPa
1,35 - 1,45
Kruszywo stabilizowane mechanicznie i ulepszone cementem
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
Sumaryczna minimalna grubość warstw
Kategoria ruchu
asfaltowych nakładki wzmocnienia, cm
KR 1 8
KR 2 12
KR 3 16
KR 4 - KR 6 20
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 wskaz
nika
szorstkości przy pomocy wahadła angielskiego (TRRL)
PRZEDMIOT INSTRUKCJI
Pomiar wskaz
nika 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,
b. Powierzchnie betonowych płyt brukowych,
betonowych kostek brukowych i krawężników betonowych.
c. 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) (wskaz
nika 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.
PRZYRZ
DY
" Wahadłowy przyrząd do badania tarcia - wskaz
nika odporności na
poślizg USRV,
" Woda pitna o temperaturze (20ą2)0 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.
b. Śruby regulacyjne umożliwiające ustawienie kolumny nośnej
przyrządu w pionie,
c. Mechanizm podnoszenia i opuszczania osi zawieszenia ramienia
wahadła, tak aby umożliwić :
ż� Swobodne wahanie się ślizgacza bez dotykania powierzchni
ż� Mechanizm do zatrzymania i zwolnienia ramienia wahadła, aby
spadało z pozycji poziomej
d. Wskazówkę nominalnej długości 300 mm, zamocowaną w osi
zawieszenia
e. Regulacje tarcia w mechanizmie wskazówki, dla ustawienia odczytu
zerowego przy swobodnym wahnięciu ramienia,
f. Kołową skalę C, wykalibrowaną na długość ślizgu 126 mm po
płaskiej powierzchni, wyskalowaną od 0 do 100, w odstępach co 5
jednostek,
g. 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 (20ą2)� C przez co najmniej 30 min, przed rozpoczęciem
badania.
Bezpośrednio przed badaniem, za pomocą przyrządu do badania tarcia,
zanurzyć próbkę w wodzie o temperaturze (20ą2)0 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 1800 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 wskaz
nika
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 wskaz
nika 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
wskaz
nika 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 (20ą2)0 C, należy zastosować korektę odczytu wg nomogramu
podanego na Rys.27.
" Wartość odczytu może służyć do orientacyjnego
określenia wskaz
nika 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 BADAC

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 bądz
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.
m) Oświadczenie dotyczące niepewności pomiarów
n) Podpis i tytuł lub równoznaczne wskazanie osoby
odpowiedzialnej za sprawozdanie z badania i data wydania,
o) Oświadczenie, że wyniki badań odnoszą się wyłącznie do
badanych elementów lub próbek,
p) Oświadczenie, że sprawozdanie nie może być powielane inaczej,
niż tylko w całości i za pisemna zgodą laboratorium badawczego.
SPRAWOZDANIE Z BADAC
POLOWYCH (FORMULARZ
NIENORMATYWNY) (w załączeniu)
 Rys.26. Wahadło angielskie TRRL do badania tarcia (wskaz
nika
odporności na poślizg)
Rys.27. Korekta odczytu ze względu na temperaturę
2
0,8
y = 0,0002x - 0,0097x + 0,2102
2
0,7 R = 0,9996
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0 20 40 60 80 100
Ws kazanie wahadła
Rys.28. Orientacyjna korelacja pomiędzy wskazaniem wahadła (wskaz
nik
USRV) a wskaz
nikiem tarcia ź
Ws półc zynnik tarc ia