تعیین حداکثر وزن مخصوص مخلوطهای آسفالتی

تعیین حداکثر وزن مخصوص مخلوطهای آسفالتی

zip

16 f 2017

تعیین حداکثر وزن مخصوص مخلوطهای آسفالتی

آسفالت، بطور کلی مخلوطی است از مصالح سنگی با دانه بندی پیوسته و یک ماده چسباننده که معمولا قیر است. آسفالت با توجه به کاربرد آن به صورت‌های گوناکون ساخته می‌شود. آشناترین نوع آسفالت همان آسفالت گرم یا بتن آسفالتی گرم است. مصالح سنگی معمولا بیش از ۹۰ درصد مخلوط آسفالت را تشکیل می‌دهند از اینرو مصالح سنگی تاثیر بسزایی در کیفیت آسفالت حاصله دارد.

تعیین حداکثر وزن مخصوص مخلوطهای آسفالتی

1- هدف: این روش آزمایش شامل تعیین حداکثر وزن مخصوص تئوری و دانسیته مخلوطهای آسفالتی متراکم نشده در دمای 25 درجه سانتیگراد می باشد.

2- اصطلاحات و تعاریف:

عبارت وزن مخصوص و دانسیته که در این استاندارد نام برده شده است مطابق با اصطلاحات استاندارد ASTM E12  می باشد.

2-1- دانسیته: جرم یک متر مکعب مواد در دمای 25 درجه سانتیگراد در سیستم واحد SI می باشد.

2- فشار باقیمانده: فشاردر ظرف خلاء وقتی که خلاء اعمال می شود.

3- وزن مخصوص: نسبت جرم معینی از ماده در دمای 25 درجه سانتیگراد به جرم آب هم حجم آن در همان دما می باشد.

3- خلاصه روش آزمایش:

یک نمونه مخلوط آسفالتی خشک شده در گرمخانه که وزن شده، در شرایط سست در ظرف خلاء قرار داده می شود. آب کافی با دمای 4±25 درجه سانتیگراد اضافه می شود تا نمونه را کاملاً غرقاب کند.

خلاء به مدت 5 الی 15 دقیقه اعمال شده و به تدریج کاهش می یابد تا فشار باقی مانده در ظرف خلاء به 30 میلیمتر جیوه یا کمتر برسد. در پایان دوره خلاء ،  خلاء به تدریج قطع می شود. حجم نمونه مخلوط آسفالتی با غوطه ور کردن ظرف خلاء حاوی نمونه در حمام آب و وزن کردن و یا با پر کردن  کامل ظرف خلاء با آب و وزن کردن در هوا بدست         می آید . از جرم حجم اندازه گیری شده، وزن مخصوص یا دانسیته در دمای 25 درجه سانتیگراد محاسبه می شود. در صورتی که دمای انجام آزمایش با دمای 25 درجه سانتیگراد اختلاف داشته باشد باید تصحیح اعمال شود.

4- اهمیت و مواد کاربرد :

حداکثر وزن مخصوص ها تئوری و دانسیته های مخلوطهای آسفالتی خواصی ذاتی هستند که مقادیر آنها تحت تاثیر ترکیب مخلوط نظیر نوع و مقدار مصالح سنگی و مواد قیری قراردارند. این پارامتر برای محاسبه درصد فضای خالی در مخلوطهای آسفالتی متراکم شده استفاده می شود و مقادیر موردنظر برای متراکم نمودن مخلوطهای روسازی و در محاسبه مقدار قیر جذب شده توسط منافذ داخلی غیر پیوسته ذرات مصالح سنگی، در مخلوط آسفالتی لازم می باشد.

5- وسایل :

5-1 ظرف خلاء:

شش ظرف مختلف خلاء که اندازه ظرف خلاء به حداقل اندازه لازم نمونه بستگی دارد. نمونه کم را در ظرف بزرگ استفاده نکنید.

5-2 ظروف خلاء برای توزین در هوا و آب که شامل دو نوع A  و B می باشد.

5-3 ظروف خلاء برای وزن نمودن فقط در هوا که شامل انواع C و D و E و F می باشد.

5-4 ترازو: با ظرفیت و دقت کافی به طوریکه بتواند وزن مخصوص نمونه های مخلوط آسفالتی متراکم نشده را با حداقل چهار رقم معنی دار محاسبه کرده بدین معنی که حداقل سه رقم بعد از اعشار باشد. برای روش کاسه (نوع A ) ترازو باید به وسیله مناسبی جهت تعلیق مجهز بوده به طوریکه بتوان وقتی نمونه از مرکز صفحه ترازو معلق می باشد، آن را وزن کرد.

5-5 پمپ خلاء یا هواکش آبی: قادر به مکش هوا از داخل ظرف خلاء بوده تا فشار باقی مانده 30 میلی متر جیوه گردد.

5-6 فشارسنج فشار باقی مانده: مستقیما به ظرف خلاء وصل می شود و توانایی اندازه گیری فشار باقی مانده زیر 30 میلی متر جیوه را دارد.

5-7 فشارسنج یا گیج خلاء: که برای اندازه گیری خلاء اعمالی منبع خلاء مناسب می باشد. عدد این فشار سنج لازم است که با عدد قرائت شده فشار باقی مانده از روی فشار سنجی که مستقیما به ظرف خلاء متصل شده کنترل شود.

5-8 دماسنج ها: دماسنج های شیشه ای با مایع کالیبره شده و با محدوده تقسیمات مناسب و حداکثر خلای 5/0 درجه سانتیگراد یا هر وسیله حرارت سنجی مناسب دیگر با دقت و حساسیت معادل باید استفاده شوند. دماسنجها باید مشخصات لازم در استاندارد ASTM E1  را دارا باشند.

5-9 حمام آب: برای ظروف A یا B حمام آبی که بتواند دما را بین 20 الی 30 درجه سانتیگراد ثابت نگهدارد لازم است.

5-10شیرجریان: متصل به مجموعه خلاء که برای سهولت تنظیم خلاء اعمالی به ظرف خلاء استفاده می شود.

5-11 دستکش های حفاظتی: وقتی لوازم شیشه ای تحت خلاء جابجا می شوند، استفاده می شود.

6- نمونه گیری:

نمونه را بر اساس روش های آزمایش ASTM:D979 بدست آورید:

اندازه نمونه باید مطابق با مشخصات زیر باشد. در مورد نمونه های بزرگتر از ظرفیت ظرف ممکن است بخشی از آنها در هر مرتبه آزمایش شوند.

آزمایش تعیین حداکثر وزن مخصوص مخلوطهای آسفالتی

7- روش آزمایش:

7-1 ذرات نمونه انتخابی مخلوط آسفالت را با دست بنحوی که شکسته نشوند از هم جدا کنید . به طوریکه ذرات جدا شده بخش مصلاح سنگی ریز بزرگتر از  اینچ (3/6 میلیمتر) نباشد. اگر نمونه مخلوط آسفالتی به اندازه کافی نرم نباشد که بتوان آنها را با دست جدا کرد، آن را در یک ظرف پهن قرار داده و در گرمخانه گرم کرده تا بتوان آن را به روشی که گفته شد از هم جدا کرد.

7-2 غیر از مخلوطهای آسفالتی که در آزمایشگاه با مصالح سنگی خشک شده در گرمخانه آماده شده اند، نمونه ها باید در گرمخانه با دمای 5±105 درجه سانتیگراد تا رسیدن به جرم ثابت خشک شوند. خشک کردن و هرگونه گرم کردن لازم برای جدا کردن ذرات باید به عنوان عملیات واحدی ترکیب شوند تا تأثیرات گرم کردن مجدد به حداقل برسد.

7-3 نمونه را تا دمای اتاق خنک کرده در یک ظرف قیر اندود قرار داده و وزن کنید. جرم خالص نمونه را A بنامید. آب کافی با دمای تقریبی 25 درجه سانتیگراد اضافه کنید تا کاملا نمونه را بپوشاند.

7-4 هوای محبوس شده را از داخل نمونه با عملا خلائی که به تدریج افزوده می شود تا فشار باقیمانده به کمتر از 30 میلی متر جیوه یا کمتر برسد، خارج کنید. این فشاررا بمدت 5 الی 15 دقیقه نگهدارید. ظرف و محتویات آن را در طی مدت خلاء با وسیله مکانیکی یا دستی به طور پیوسته در فواصل زمانی حدود هر دو دقیقه یک بار بشدت تکان دهید. ظروف شیشه ای باید روی یک سطح قابل ارتجاع نظیر سطح لاستیکی یا پلاستیکی نه روی سطح سخت تکان داده شوند تا از ضربه شدید تحت خلاء اجتناب شود.

7-5 در پایان مدت خلاء ، خلاء را به آرامی کاهش دهید و یکی از مراحل زیر را انجام دهید.

7-5-1 توزین در آب: ظرف و محتویات آن را در حمام آب معلق کنید و جرم غوطه ور را پس از 1±10 دقیقه تعیین کنید. دمای حمام آب را اندازه بگیرید و اگر با 1±25 درجه سانتیگراد فرق داشت جرم را برای دمای 25 درجه سانتیگراد تصحیح کنید. جرم نمونه در آب 25 درجه سانتیگراد را C بنامید.

7-5-2 توزین در هوا: فلاسک نوع C یا هر یک از پیکنومترهای نوع D,E,F را با آب پر کرده و دمای آب را در 1±25 درجه سانتیگراد تنظیم کنید. جرم ظرف با محتویات آن را پس از پرشدن کامل بعد از مدت زمان 1±10 دقیقه بدست آورده و این جرم را E بنامید.

8-3 حداکثر دانسیته تئوری در 25 درجه سانتیگراد: حداکثر دانسیته تئوری متناظر در 25 درجه سانتیگراد را به روش زیر محاسبه کنید:

در سیستم SI :

 کیلوگرم/مترمکعب 1/997 * حداکثر وزن مخصوص تئوری= حداکثر دانسیته تئوری در 25 درجه سانتیگراد

در این روابط:

وزن مخصوص آب در 25 درجه سانتیگراد در سیستم SI برابر 1/997 در سیستم اینچ – پوند 245/62
می باشد.

اثر تصحیح دما در حجم اندازه گیری شده در دمای 20 درجه سانتیگراد برای جرم مشخص مخلوط آسفالتی سست به منظور بدست آوردن حداکثر وزن مخصوص تئوری در دمای 25 درجه سانتیگراد:

آزمایش تعیین حداکثر وزن مخصوص مخلوطهای آسفالتی