ZAAWANSOWANE BADANIA LEPISZCZY wg SUPERPAVE

Badanie 1 – Pomiar lepkości

Wstęp teoretyczny

Lepkość to tarcie wewnętrzne występujące w wyniku istnienia sił kohezji między cząsteczkami przy przesuwaniu się jednej warstwy asfaltu względem drugiej. Tarcie między cząsteczkami wewnętrznymi powoduje powstawanie naprężeń ścinających.

Pomiar lepkości pozwala zapewnić optymalne warunki przy pompowaniu lepiszcza oraz określić temperatury wbudowywania i zagęszczania.

Zasada pomiaru lepkości polega na tym, że trzpień obracający się ze stałą prędkością zanurza się w ogrzanej, ciekłej próbce lepiszcza. Mierzony jest moment obrotowy trzpienia i na tej podstawie wyznaczana jest lepkość. Badanie wykonuje się na próbce 8-11g lepiszcza zmodyfikowanego lub niemodyfikowanego. Pomiar przeprowadzono w zakresie temperatur technologicznych w reometrze o współosiowych cylindrach.

Badanie

Próbka asfaltu 50/70 umieszczona między cylindrami poddawana była ścinaniu w następujących warunkach:

Temperatura [ °C]	Lepkość [Pa·s]
60	383,125
90	10,733
110	2,214

Wnioski:

Wraz ze wzrostem temperatury spada lepkość badanego asfaltu.

Badanie 2 – Zginanie belki [BBR]

Wstęp teoretyczny

W niskich temperaturach wskutek skurczu lepiszcze pęka. Powstają naprężenia większe niż wytrzymałość na rozciąganie materiału. Za pomocą reometru BBR mierzy się pełzanie lepiszcza pod stałym obciążeniem ( odkształcenie). Na podstawie uzyskanych wyników oblicza się sztywność S oraz zmianę sztywności m w niskich temperaturach.

Schemat badania w reometrze zginanej belki przedstawia poniższy rysunek.

Badanie 3 – Pomiar dynamicznego ścinania [DSR]

Wstęp teoretyczny

Dla materiałów lepko sprężystych wprowadzono pojęcie kompleksowego modułu sztywności.

Lepko sprężyste właściwości lepiszcza bada się pod obciążeniem sinusoidalnie zmiennym o stałej amplitudzie i określonej częstotliwości, które wywołuje odkształcenie również sinusoidalne o tej samej częstotliwości, lecz z inną amplitudą. Lepkość materiałów powoduje, że odkształcenie jest przesunięte w fazie o kąt delta w stosunku do przyłożonego naprężenia.

Oblicza się wartości które pozwalają ocenić odporność MMA na trwałe odkształcenia w temperaturach panujących w okresie letnim i odpornośc na spękania zmęczeniowe w średnich temperaturach. Schemat pomiaru przedstawiony jest poniżej.

Określa się wartość zespolonego modułu ścinania G*

$$G* = \ \frac{\tau}{\gamma}$$

oraz wartość kąta fazowego δ. Tg δ pozwala opisać parametry asfaltu :

δ = 0°	tg δ → 0	właściwości sprężyste
0° < δ < 90°	tg δ	właściwości lepko sprężyste
δ = 90°	tg δ → ∞	właściwości lepkie