Гост на випробування асфальтобетонних зразків та кернів. Лабораторні випробування асфальтобетону. Етапи контролю при укладанні асфальтобетонних шарів

Для якості дорожніх робіт важливими є максимально точні результати перевірки асфальтобетону. Усі необхідні дані можуть бути отримані лише у лабораторних умовах. Незалежна експертиза дозволяє виявити можливі порушення, допущені працівниками на певному етапі будівництва. Аналіз асфальту в лабораторії проводиться за стандартами нормативної документаціїГОСТу, БНіП та СП. Випробування проходять готові зразки асфальту, а також такі компоненти дорожнього полотна, як пісок, щебінь та мінеральні складові. Фахівці вивчають механічні та Фізичні характеристикиматеріалів, їх здатність протистояти навантаженням та різним природним факторам.

Причини лабораторної перевірки асфальтобетону

Аналіз асфальту проводиться у таких випадках:

· під час ремонту здійснюється вирубка асфальту для вивчення зразка в лабораторії (як під час локального, так і при капітальному ремонті), та за результатами експертизи визначається ступінь деформації дорожнього об'єкта, а також подальші перспективи щодо його безпечного використання;

· Лабораторне вивчення асфальту нерідко призначається у випадках розбіжностей між замовником та підрядником: проведення глибокого дослідження вирубки дозволяє визначити наявність технологічних порушень, відхилень від нормативних стандартів та фактів заміщення матеріалів, зазначених у документації, на більш дешеві аналоги (дані результати можуть використовуватись у судовій практиці);

· Необхідність вибору складу асфальту потребує вивчення зразків асфальтобетону в лабораторії ще на початкових етапах будівництва (з урахуванням рекомендацій фахівців визначається якість, довговічність асфальту та його експлуатаційні властивості).

Всі параметри такого аналізу є нормованими, тому вирубка асфальту для лабораторії здійснюється в обов'язковому порядку. Не отворені після вирубки отвори вважаються порушенням, контрольованим такими дорожніми інстанціями, як Територіальне та Федеральне управління автомобільних доріг(При виявленні порушень слід звертатися до даних організації). Контроль якості включає аналіз наступних характеристик:

· Склад суміші (кількість піску, щебеню, бітуму та інших компонентів);

· Товщина та обсяг асфальтобетону (важлива характеристика, тому що якщо замість 10 см покласти 9 см бетону, то може вийти кілька мільйонів «економії»);

· Щільність покриття, яка безпосередньо впливає на довговічність асфальту (вона повинна бути не більшою і не меншою за встановлений стандарт).

Технологія укладання асфальту в Новосибірську також має на увазі використання спеціальних ультразвукових приладів для визначення товщини без вирубки, проте відповідно до вимог для експертизи вони не підходять.

Правила відбору проб

Зразки на аналіз асфальту лабораторія бере відповідно до ГОСТу 12801-98 та СНіП 3.06.03.85. На одному кілометрі покриття здійснюється відбір вирубок у кількості трьох штук. Проби беруться з гарячих асфальтобетонів через добу після ущільнення асфальту та з холодних – через 15 діб. Роботи з вирубки робляться на відстані 0.5 метра від краю покриття. За формою зразки можуть бути прямокутні чи циліндричні. Щоб розрахувати обсяг вирубки, слід визначити кількість та розмір зразків для повного циклу лабораторного аналізу з урахуванням товщини шару асфальтобетону.

Асфальт перед проведенням вирубки очищається від бруду. Для дво- або тришарового покриття вирубка здійснюється на всю ширину (зразок для аналізу в лабораторії не повинен мати тріщин). Потім проби маркуються, нумеруються, і наклеюється етикетка із зазначенням номера, місця відбору проб, об'єкта будівництва, проектних даних та самої будівельної організації. Проби також реєструються у лабораторному журналі для приймання проб. Час складання зразка на випробування фіксується в документі (акт відбору), куди також ставиться підпис приймаючої особи. Весь цикл випробувань займає приблизно від 2 до 5 днів.

Для проведення випробувань асфальту в компанії Дорожні технології застосовується стандартний набір обладнання хімічної лабораторії:

· Колби, крапельниці, склянки тощо;

· Гідравлічний або механічний прес, оснащений силовимірювачем;

· Спеціальні ваги (4 клас);

· Водяні та піщані лазні;

· Хімічний термометр;

· Вакуумна сушильна шафа або спеціальний прилад;

· Набір гранулометричних сит;

· Гідростатичні ваги;

· Насадка для екстрагування;

· Витратні матеріали- фільтрувальний папір, вата тощо.

Результати випробувань, які включала вирубка асфальту для лабораторії ДЕРЖСТАНДАРТ 12801-98, передаються до відділу. державного управлінняз приймання будівельних об'єктів чи капітального ремонту автошляхів. Під час здачі зразків до лабораторії подається акт з відбору проб, який має бути заповнений за встановленою формою та підписаний представниками підрядної організації та куратором з боку замовника.

Основні етапи досліджень

Випробування асфальтної дороги включають обов'язкові лабораторні дослідження, що складаються з кількох етапів:

1. На місце вирубки проб виїжджає мобільна група спеціалістів з усім необхідним обладнанням, після чого замовник обирає обсяг робіт: локальну перевірку чи комплексну експертизу;

2. Проводяться необхідні вимірювання і вивчається товщина шарів дорожніх покриттів (досвідчені фахівці виявляють ступінь деформації полотна вже при першому огляді асфальту);

3. Зразки вирубок доставляють до лабораторії, і після випробувань та аналізів результати звіряють з діючими стандартами якості та ГОСТ для контролю асфальтного покриття; також враховується нормативна документація щодо аналізу асфальту;

4. Результати досліджень у лабораторії пропонуються для вивчення замовнику, який таким чином може визначити стан асфальту, що надалі допоможе вирішити можливі труднощі з технічних та фінансових питань.

Експертиза доріг, площ, паркувань, вулиць може проводитись на будь-яких етапах будівництва.

Широке застосування асфальтобетону в будівельній промисловості Росії розгорнулося наприкінці дев'ятнадцятого століття. Завдяки високоміцній якості, асфальт використовується для укладання доріг та покриттів підлог у технічних приміщеннях. У випробування асфальтобетону щорічно вносяться поправки, що покращують якість виробленої суміші.

Асфальтобетон - це матеріал, що використовується у будівництві, до складу якого входять мінеральні добавки та органічний матеріал. Штучну суміш отримують шляхом змішування всіх компонентів під високим тискомта великою температурою.

Види та характеристики асфальтобетонного продукту

До складу дорожнього покриття входять:

• Щебінь або гравій;
• Гравій;
• Пісок;
• Мінеральний порошок;
• Бітум.

У 19-20 століттях замість бітуму застосовувався кам'яновугільний дьоготь, пізніше заборонений через небезпечні хімічні пари, що виділяються при нагріванні.

За щільністю дана суміш поділяється на:

1. Щільна структура;
2. Пориста структура;
3. Високощільна структура;
4. Висококориста структура.

Суміш для бетонування має крупно, дрібно зернистий або піщаний склад..

Температурний режим закочування поверхні поділяється на:

• Гарячу обробку;
• Холодна обробка.

Методи випробувань

Методи випробувань асфальтобетонного покриття згідно з ГОСТом, поділяються на види (залежить від щільності складової частини) та ґрунтуються на індивідуальній обробці бетонної суміші:

• Визначення густини за середнім показником;
• Визначення загальної масискладу;
• Процес підготовки до динамічного випробування полягає у відборі трьох зразків для тестування;
• Далі проводять випробування методом зважування та занурення зразків у воду;
• Остання стадія полягає у обробці отриманих результатів тесту.

Щільність асфальтобетонної суміші

Загальна щільність асфальтобетонного складу встановлюється двома способами:

Розрахунковим методом.

На підставі середніх показників від загальної маси мінеральної частини складу та інших речовин, що містяться в асфальтобетоні, розраховують загальну щільність за формулою:

\[ p^a=\frac(q_m+q_в)(\frac(q_m)(p^о)+\frac(q_в)(p^в)) \]

Середній показник двох зразків, з розбіжністю трохи більше 0,01 р. на куб. сантиметр вносять у результат тесту.

Пікнометричним методом.

У першому випадку оброблені проби занурюють у посудину з водою та змочувачем, заповненим на 1/3. Отриману суміш розмішують та поміщають у вакуумний прилад. Витримують при температурі 20 градусів Цельсія, доливають дистильовану воду і виймають через 30 хвилин. Щільність знаходять за такою формулою:

\[ p^a=\frac(g_0p^в)(g_0+g_1+g_2) \]

Розрахунок середньої щільності дорожнього покриття

Показник середньої щільності асфальтобетонного покриття враховується при знаходженні загальної густоти маси. Цей методдосліджує пори, що містяться в зразках речовини, отриманих в результаті лабораторних досліджень або безпосередньо вилучених з готового покриття:

• Частку подрібненої суміші, зануреної в колбу, вимірюють на технічних терезах;
• Отриманий результат фіксують записами у документі;
• Частини зразків опускають у посудину з водою і зважую через 30 хвилин;
• Підсумковий результат вноситься в документ, попередньо розрахований за такою формулою:

\[ p^a_m=\frac(g_0p^в)(g_1-g2) \]

Об'ємна маса мінеральної частини

Об'ємну масу мінеральної частини розраховують на основі середніх показників від загальної маси складу та з урахуванням пористості речовини. Результати отримують шляхом обчислень за такою формулою:

\[ p^0_m=\frac(p^a_mq_0)(q_0-q_в) \]

Щільність мінеральної частини

Загальну густину мінеральної частини обчислюють методом відбору окремих проб мінеральних речовин, попередньо протестованих(щебінь, мінеральний порошок) за правилами ДСТУ. Густоту складу розраховують за такою формулою:

\[ p^0=\frac(100)(\frac(q_1)(p^1)+\frac(q_2)(p^2)+…+\frac(q_n)(p^n)) \]

, без урахування пористості речовини.

Похибка обчислень становить не більше 0,01 г на см 3

Пористість мінеральної частини

Об'єм пористості мінерального складу асфальтобетону обчислюють на підставі положень за ГОСТом. У розрахунок беруть середній показник від загального обсягу мінеральної суміші, яка поділяється на загальну густину мінеральної частини зразків:

\[ V^0_(пор)=(1-\frac(p_m^0)(p^0))*100 \]

Похибка обчислень не більше 0,01 г на см 3

Водонасичення асфальтобетону визначають на зразках, раніше випробовуваних на загальний показник щільності складу.Відсотковий показник вмісту води у суміші розраховують наступним чином:

• Зразки занурюють у колбу з водою при температурі не менше 20 C0;
• Колбу відправляють у вакуумну шафу та витримують під тиском (від 30 хвилин до однієї години, залежно від типу зразків);
• Далі частини суміші зважують. Об'ємну частку водонасичення розраховують за такою формулою:
• Фіксують одержаний результат у документі.

Різниця в цифрах зважування першого та другого етапів відповідає кількості поглиненої води.Похибка обчислень становить 0,1%.

Пористість асфальтобетону

Даним методом визначають обсяг пір в асфальтобетонному покритті. Розраховують за формулою:

\[ V^0_(пор)=(1-\frac(p_m^a)(p^a))*100 \]

Склад тестують на підставі попередньо знайдених загальної та середньої щільності бетонного покриття.

Об'єм поглинання води дорожнього покриття тестується на готових зразках або створених у лабораторії, використаних для визначення середньої щільності:

• Готові елементи занурюють у воду та відстоюють близько півгодини у вакуумному апараті;
• Після виймають, притирають сухою тканиною і зважую на терезах;
• Формула для розрахунку така:

  \[ W=\frac(g_3-g_0)(g_1-g_2)*100 \]

• Похибка трохи більше 0,1%.

Набухання асфальтобетону

Набухання асфальтобетону визначають від загального середнього показника густини складу. Формула набухання асфальтобетону:

\[ H=\frac((g_1-g_4)-(g_2-g_3))(g_1-g_3)*100 \]

, де похибка обчислень становить трохи більше 0,1%. Результат ґрунтується на трьох показниках зважування (початкове, наступне, отримана різниця).

Межа міцності при стисканні ненасичених образів

Лабораторні випробування асфальтобетонупроводять для виявлення показників навантаження, внаслідок якого асфальтобетонний склад руйнується:

• Попередньо підготовлені зразки виймають із повітряної лазні;
• Потім підкладають прес і проводять випробування.
• Межу міцності зразка розраховують за такою формулою:
• Холодні зразки витримують дві години у повітряному середовищі

Розбіжність результатів тесту трьох зразків має перевищувати 10%.

Межа міцності асфальтобетону при стисканні водонасичених образів

Межу міцності при стиску водонасичених образів розраховують так само, як і ненасичені образи за формулою:

\[ R_(сж)=\frac(P)(F)*10^(-2) \]

Відмінності тестування в тому, що теплі зразки витримую у водяній бані не менше однієї години. Розбіжність результатів тесту трьох зразків має перевищувати 10 відсотків.

Коефіцієнта водостійкості

Коефіцієнт водостійкості асфальтобетону необхідний визначення впливу води на міцність суміші:

• Насичені зразки виймають із вакууму, перекладають у ємність із водою;
• Елементи складу залишають витримуватись на 15 діб;
• Після виймають та випробовують на міцність під пресом;
• Формула водостійкості наступна:

  \[ K_(ВД)=\frac(R_(ВД))(R_(20)) \]

Відбір проб

Проби асфальтобетону відбирають відповідно до статуту ГОСТу (п. 2.3):

1. Вирубують або висвердлюють невелику прямокутну форму (діаметр писаного зразка 50 мм з великими вкрапленнями 100 мм, з дрібними вкрапленнями 70 мм).
2. Для відбору проб не використовують залишки зразків з керна, що зазнав тестування. Виняток поширюється на переформовані висушені частини асфальтобетону.

Також зразки виготовляють трьома способами:

• Ущільнюють за допомогою преса під високим тиском із підігрівом форм (за методом Маршала);
• Ущільнюють за допомогою вібрувальної машини, в окремих формах.

Для виробництва сумішей у лабораторних умовах, дотримуються норми за температурою обробки

Випробування згідно з ГОСТ

Випробування згідно ДЕРЖСТАНДАРТ 12801-84 «Суміші асфальтобетонні та аеродромні, дьогтебетонні дорожні, асфальтобетон та дьогте бетон. Методи випробувань» затверджено 23.02.1984 року Державним комітетом Ради Міністрів СРСР у справах будівництва. Опубліковано в Росії в 1987 році і поширюється на:

Обладнання

Обладнання для випробування асфальтобетону, необхідне для лабораторних досліджень, перераховано нижче:

Документи

Для фіксування результатів лабораторних досліджень використовують протокол випробувань, до якого вносяться такі пункти:

• Назва марки тестованої категорії асфальтобетонної суміші;
• Найменування марки та вміст у відсотковому вигляді бітумних речовин у складі;
• Кількість використовуваних зразків та їх розміри;
• Назва машинного апарату, взятого для тестування зразків;
• умови лабораторних випробувань;
• Опис деформації зразків (тріщини, зміна обсягу);
• Одержані обчислення за формулами для випробувань;
• Ініціали особи, яка проводила тестування;
• Дата закінчення тестування.

Технічні характеристики, що перевіряються

Етап виробництва асфальтобетону поділяється на дві групи:

• Безперервне виробництво. Характеризується випускам великої кількості дорожнього покриття до 700 000 тонн на добу;

Циклічне виробництво. Характеризується випуском до 400000 тонн дорожнього покриття та мінливістю мінерального складу.

Від якості асфальтобетону залежить надійність, стійкість конструкцій та, що найважливіше – людське життя. Асфальт застосовують у дорожньому будівництві, укладанні підлоги промислових будівель, аеродромному покритті тощо. Якість асфальтової суміші, а також безпосереднє її використання – вирішальні фактори. Якість бетону залежить від цілого ряду факторів:

• кліматичні умови;
• конструкція дорожнього полотна;
• властивості матеріалів суміші;
• інтенсивність дорожнього рухуна конкретній частині дороги;
• чи проводиться контроль над поточним станом (чи проводиться рециклінг).

Перед використанням асфальтобетон повинен пройти деякі тести на стійкість, водостійкість, зносостійкість та інше. Подібний відбір проводить спеціалізована лабораторія, яка зможе у разі успішного проходження надати гарантії на матеріал.

Яким має бути якісний асфальт?

Перший етап створення асфальтобетону – приготування суміші. Від вірних пропорцій, особливої ​​рецептури, технологій приготування та укладання залежить якість матеріалу. Виробництвом сумішей займаються сертифіковані підприємства, на яких кожен етап приготування відстежується та фіксується. Наступний етап – укладання асфальту. Якщо компанія, яка проводить дорожні роботи, неправильно транспортувала матеріал (у невідповідній температурі), якість погіршується.

Якісний асфальт:

• мінімально пружинить;
• розмітка не стирається та легко наноситься;
• міцний та надійний;
• має водовідштовхувальні властивості;
• рівність;
• має акт якості та гарантії від виробника.

Методи оцінки якості бетону

Асфальтоаналізатор призначений для визначення вмісту бітуму в асфальтобетоні.

Сучасна оцінка якості бетону може проводитися поза лабораторними умовами (раніше такої можливості не було). Контроль за якістю здійснюють спеціальне переносні прилади – щільнометри. Техніка прямо на місці визначає рівень щільності покриття, рівень стійкості до навантажень та водонасичення.

Лабораторія все ще залишається потрібним способом перевірки якості. Тут можуть дати більш розгорнуту інформацію про всі можливі фактори та властивості. Випробування асфальтобетону триває кілька днів. Для проведення аналізів береться кілька спроб асфальту. Потім зразки піддаються впливам різного характеру, щоб перевірити якість та стійкість матеріалу.

Визначення складу

Перед укладанням дорожнього полотна склад проектують відповідно до норм експлуатації. Проектування допомагає заздалегідь визначити майбутні властивості бетону, змінювати їх відповідно до потрібними функціями. Насамперед, при перевірці складу, дивляться на співвідношення бітуму та мінеральних речовин. Їхнє співвідношення впливає на однорідність матеріалу і, відповідно, на якість. Зразки тестуються та перевіряються лабораторно.

Склад визначають в асфальтоаналізаторах (вони розроблені у Європі). Процес триває не більше години. Бетон поділяють на складові:

• кам'яна;
• мінеральна;
• бітум.

Бітум та тверді матеріали не руйнуються та піддаються подальшим дослідженням. Проводять випробування піску та кам'яних мас. Температура розпаду становить 80 °C.

Оцінка стійкості в колії

Установка для проведення випробувань на колії.

У кожній країні діють ГОСТи для регламентації стійкості бетонних розчинів до зрушень та руйнувань. Існує метод прогнозування (досить давно використовується у країнах Європи та Америки). Таким чином, можна оцінити колію, яка продавлена ​​колесом.

Пристрій для прогнозування — секторний ущільнювач. З його допомогою можна приготувати бетонну суміш, яка максимально схожа на ту, яку використовують для дорожнього покриття. Отримані зразки занурюють у установку ущільнювача. У ньому відбувається імітація механічних пошкоджень матеріалу. Після експерименту моделюються спеціальні графіки колеєтворення, які враховують:

• глибину западин;
• приблизні умови експлуатації;
• граничні терміни використання дорожнього полотна;
• якості та стійкість до деформації асфальтобетону.

Випробування в умовах негативних температур

Низькі температури змінюють в'язкісні характеристики асфальтобетону. По суті змінюються властивості асфальтової суміші. Склад стає більш крихким, не витримує динамічну напругу, стає менш стійким. З готової суміші роблять балку, яку поміщають у спеціальні кліматичні камери (перепади температур до -40 ° C).

Тести, що проводяться у кліматичних камерах:

• Температуру знижують приблизно -40°C. Зразки, поміщені в камеру, тягнуть до руйнування.
• Температуру поступово знижують, але жодних дій над балкою не провадиться. З'являється напруга в балці, його контролюють та вивчають. Після серій зниження температури балка руйнується остаточно.
• Балку починають навантажувати спеціальними матеріаламипотім різко знімають вантаж. Розраховують час напруги та розслаблення матеріалу.
• Виставляють постійну температуру, за якої матеріал розтягують з поступальною інтенсивністю. Вимірюють деформацію бетону, фіксують можливі параметри навантаження. В результаті отримуємо значення еластичності та в'язкості асфальту.

Подібні випробувальні системистрімко набирають популярності. Виробники розробляють більш нове та якісне обладнання, щоб завоювати ринок.

Компанія ТОВ «ДТМ» має великий досвід співпраці з провідними лабораторіями з досліджень асфальтобетону та мінеральних матеріалів. Серед тих з ким нам вдалося попрацювати є як заводські лабораторії, так і лабораторії провідних російських та білоруських дорожніх інститутів, таких як: РосдорНДІ, НДІМосбуд, МАДІ, БелДорНДІ та інші.
Звертаючись за дослідженнями до провідних фахівців замовник, як правило, має дві мети:

1) Впровадити для підприємства нову технологію, розпочати виробництво та укладання нового типу асфальтобетону, досліджувати його властивості та особливості.

2) Розібратися у причинах дефектів/збоїв, усунути їх.

3) Отримати підтвердження якісної продукції за підписом та печаткою авторитетного інституту.

5) Впровадити новий продуктна ринок та отримати підтвердження його ефективності за результатами випробувань
(ТОВ «ДТМ» вивело на дорожньо-будівельний ринок понад 10 нових продуктів).

Особливість нашої пропозиції полягає в тому, що ми вибірково підходимо до питання випробувань залежно від цілей, які ставить замовник.

Прогрес не стоїть на місці і багато європейських стандартів поступово входять до нормативні документиРФ. За останні роки набули широкого застосування технології ЩМА, ПБВ, РБВ, тонкошарове покриття. Також федеральні замовники (ФДА, ГК Автодор) при вивченні властивостей асфальтобетону та покриття, найчастіше, вимагають проходження «НЕ-ГОСТівських» методик, які є обов'язковими для тестування в Європі – в'язкість бітуму, колійність, напруга втоми, рівність покриття. Всі ці та інші методики поступово входять у наш побут.

Саме тому ми пропонуємо не лише стандартні «ГОСТівські» методики тестування, а й можливість пройти лабораторні випробування асфальтобетону за євростандартами для повноцінного різнобічного дослідження.

У нашому розпорядженні є досить рідкісне обладнання для випробувань:

- Асфальтовий аналізатор;

- Прилад для визначення колійності;

- прилад для визначення напруги втоми (fatigue test);

- віскозиметр Брукфільд для визначення в'язкості бітуму;

- Апаратура для аналізу PG-Grade;

Також у нас є стандартна апаратура для визначення:

- пенетрації (ГОСТ 11501-78); - температури розм'якшення КіШ (ГОСТ Р 11506-73);

- зчеплення бітуму з мармуром та піском (ГОСТ 11508-78);

- водонасичення, водостійкості, щільності, пористості, межі міцності при стиску R-50°C, 20°C, 0°C (ГОСТ 9128-2013); - проведення випробування ЩМА (ГОСТ 31015-2002);

- зернового складу а/б суміші випалюванням/екстрагуванням (ГОСТ 12801-98).

Говорячи про підготовку нормативної документації, у нас та наших партнерів є досвід підготовки, погодження наступної нормативної документації:

- розробка та формування внутрішньої нормативної документації: стандарту організації, технічних умовна нову продукціюта технологію, паспорт безпеки на матеріали;

— допомога на отримання сертифікатів відповідності, держреєстрації, пожежної безпеки, експертного висновку та інших необхідних сертифікатів на матеріали;

- узгодження СТО та ТУ у регіональних замовників, лабораторні та промислові підтвердження, отримання рекомендацій;

- Узгодження СТО на рівні федеральних замовників (ФДА, ГК Автодор);

- Ініціація розробки галузевої дорожньої методики, що випускається Росавтодором (ФДА).

Заявки та питання Ви можете надіслати нам по електронній поштіабо заповнивши .

Керн (у дорожньому будівництві) - зразок асфальтобетону, цементобетону або іншого матеріалу, що має циліндричну форму і видобувається з одного або декількох шарів дорожньої конструкції шляхом буріння. Відбір кернів здійснюється з метою контролю за якістю робіт з асфальтування, а також визначення фізико-механічних характеристик асфальтобетону (товщини асфальтованого шару, ступеня ущільнення тощо).
Альтернативним способом відбору проб у асфальтованому покритті є отримання вирубок. Вирубки, на відміну від кернів, мають не циліндричну, а паралелепіпедну або кубічну форму.

Ціль відбору кернів

На відміну від неруйнівних способів контролю, що здійснюються безпосередньо на місці проведення дорожніх робіт (наприклад, за допомогою радіометричного зондування), відбір кернів та їх подальший аналіз у лабораторії дозволяє отримувати істотно більший обсяг даних як за якістю робіт (якістю підґрунтовки перед асфальтуванням, якістю укладання та ущільнення асфальту), так і за характеристиками асфальтобетонного матеріалу. Таким чином, основною метою відбору кернів є оцінка та контроль якості дорожніх робіт та матеріалів при влаштуванні асфальтобетонних покриттів. Залежно від виду дорожніх робіт за допомогою відбору кернів вирішуються такі завдання:

• контроль якості укладеної асфальтобетонної суміші;
• контроль ступеня зчеплення між шарами;
• визначення товщини шарів покриття із асфальтобетону;
• визначення густини асфальтобетону;
• визначення водонасичення асфальтобетону;
• визначення межі міцності на стиск;
• аналіз зернового складу асфальтобетонної суміші

Необхідність у відборі кернів для проведення лабораторних досліджень найчастіше виникає у таких випадках:

• На початковому етапі будівництва дороги при підборі оптимального складу асфальтобетонної суміші для асфальтування різних шарів дорожньої основи та дорожнього покриття.
• Для оцінки ступеня руйнування існуючого дорожнього одягу та перспективи його безпечної експлуатації.
• При розбіжностях між замовником та підрядником. Лабораторне дослідження кернів дозволяє визначити відхилення від нормативів при будівництві, виявити порушення технології, виявити невідповідність між заявленими у кошторисі матеріалами та фактично використаними при асфальтуванні. Результати лабораторного аналізу кернів можуть бути використані у судовій практиці.

Технологія та загальні правила відбору кернів

Залежно від типу асфальтобетонної суміші керни відбираються так:

• в асфальтованих шарах з гарячих та теплих асфальтобетонних сумішей відбір кернів проводиться не раніше ніж через 1-3 доби після їх влаштування;
• у шарах з холодних асфальтобетонних сумішей – не раніше ніж через 15 діб після їх влаштування;
• у шарах з асфальтополімербетонних сумішей - не раніше ніж через 24 години після їх влаштування;
• у шарах із щебенево-мастичних сумішей - не раніше ніж через 24 години після їх влаштування.

Відбір керна здійснюється на відстані не менше 1 метра від краю покриття або осі дороги та не менше 0,2 м від шва. Відбір кернів виконують на всю товщину покриття з подальшим розподілом шарів у лабораторії. Відбір провадиться з розрахунку: 1 проба з кожних 3000 м2 або 3 проби з кожних 7000 м2 покриття. Відбір кернів з асфальтобетонних покриттів внутрішньоквартальних проїздів, тротуарів, пішохідних доріжок, майданчиків, зовнішніх сходів, пандусів та вимощення проводиться з розрахунку: не менше однієї проби з площі не більше 2000 м2. На ділянках, розташованих у безпосередній близькості від смуг сполучення, проби відбирають на смузі руху (не ближче ніж 1 метр від сполучення). Розміри та кількість кернів, що відбирають з одного місця, встановлюють виходячи з кількості зразків, які потрібні для випробувань. Діаметр кернів має бути не меншим:

• 50 мм – для проб з піщаного асфальтобетону;
• 70 мм - для проб із дрібнозернистого асфальтобетону;
• 100 мм - для проб із крупнозернистого асфальтобетону.

З тонкошарових покриттів керни відбирають разом із нижнім шаром і потім на верстаті для різання кернів відокремлюють нижній шар. При відборі кернів, тонкошарове покриття не повинно відокремлюватися від нижчого шару без докладання зусиль.
Якість асфальтогранулобетонного покриття (при відновленні асфальтобетонних покриттів та основ автомобільних доріг способами холодної регенерації) визначають по кернах діаметром 10 см, вибуреним з регенерованого шару через 7 діб після його влаштування. Керни відбирають у шаховому порядку по одному на кожні 1000 м регенерованого шару, включаючи недоущільнені ділянки.

Якість асфальтогранулобетонного покриття (при відновленні дорожніх покриттів способом гарячої регенерації) визначають за одним зразком-керном на кожні 500 м або трьома зразками-кернами на кожні 1000 м.
При влаштуванні дорожніх основ із чорнощебеневих та органомінеральних сумішей контроль робіт здійснюється шляхом відбору кернів через добу після влаштування шару. З кожних 7000 м2 відбирають 3 проби. Якість готового шару дорожньої основи із чорного щебеню та органомінеральних сумішей оцінюють за фізико-механічними показниками кернів, що відбираються через місяць після влаштування шару з розрахунку 2 проби на 1 км.

При влаштуванні дорожньої основи з асфальтобетонного грануляту (асфальтової крихти) якість укладеного шару оцінюють за результатами випробувань кернів, які відбирають через 14 діб після укладання шару в кількості не менше трьох на 1000 м. Відбір кернів здійснюється спеціальним обладнанням - ручним або причіпним кером. Послідовність операцій при відборі керна керновідбірником:

1. Керновідбірник підводять до наміченої ділянки покриття, закріплюють коронку та запускають двигун.
2. Коронку керновідбірника опускають на поверхню покриття та починають буріння. Для охолодження коронки та покриття, до місця буріння (під коронку) безперервно подають воду.
3. Поступово заглиблюють свердлову колонку в покриття.
4. Відведуть керновідбірник убік після закінчення буріння.
5. Виймають висвердлений керн із покриття спеціальними щипцями.

Після вилучення керна його маркують, пакують і становлять акт відбору проб. В акті відбору проб вказується:

• дата відбору проби;
• позначення та порядковий номер проби;
• вид асфальтобетону;
• тип асфальтобетону;
• марка асфальтобетону;
• підписи відповідального за відбір проби особи та особи з контрольованої сторони.

Упаковування та маркування відібраних проб асфальтобетонних сумішей здійснюють таким чином, щоб до проведення випробувань або при зберіганні забезпечити збереження властивостей матеріалу.
Після отримання керна може визначатися зчеплення між конструктивними шарами. Зчеплення вважають задовільним, якщо при вилученні проби з покриття вона зберігає монолітність і не поділяється на частини в місцях контактних поверхонь під час удару молотком масою 1 кг. Керн укладають на дорожнє покриття, так щоб вертикальна вісь керна була паралельна поверхні покриття. Удар молотком наноситься у місці контакту поверхонь конструктивних шарів. Товщину кожного шару проби та загальну товщину кожної проби вимірюють з точністю до 1 мм за допомогою штангенциркуля згідно з ДСТУ ГОСТ 166:2009 або металевої лінійки ДСТУ ГОСТ 427:2009.

Лабораторні випробування керну

Перед початком лабораторних випробувань нижня частина керна обов'язково відпилюється. Це необхідно для того, щоб видалити залишки бітуму на нижній поверхні зразка, нанесеної розливом бітуму (підгрунтуванням). Товщина відпилювання має становити 5–10 мм залежно від товщини та текстури нижньої частини вирубки.

Перед випробуванням керни висушують до постійної маси при температурі не більше 50 °С. Кожне подальше зважування проводять після висушування протягом не менше 1 години та охолодження при кімнатній температурі не менше 30 хвилин. Маса зразка визначається зважуванням на терезах.

В результаті лабораторних досліджень керна визначають:

• товщину ущільненого шару дорожнього покриття та/або дорожньої основи;
• середню густину асфальтобетону;
• міцність при розколі;
• ступінь зчеплення між шарами.

Після проведення основних випробувань керни можуть переформовуватись. Переформуванням керна називається його розігрівання на піщаній бані або термошафу, подальше подрібнення ложкою або шпателем і повторне створення зразка циліндричної форми.
Шляхом дослідження переформованих кернів визначаються такі показники:

• зерновий склад мінеральної частини суміші (методом випалювання в'яжучого);
• межа міцності при стисканні при температурі 20 ° С та 50 ° С;
• міцність на розтягнення (потрібна для прогнозування стійкості асфальтованого покриття до появи втомних та температурних тріщин);
• водостійкість;
• водонасичення;
• коефіцієнт ущільнення суміші (визначається як відношення середньої густини керна до середньої густини переформованого зразка).

Слід мати на увазі, що довірча ймовірність оцінки показників властивостей асфальтобетону, що визначаються за переформованими з керну зразками, значно нижчими, ніж за зразками, виготовленими із сумішей, у зв'язку з чим результати випробування переформованих зразків не можуть дати. об'єктивної оцінки, яка могла б служити ознакою бракувань. У зв'язку з цим кількість кернів, що відбираються з асфальтованого покриття, та кількість повторних випробувань, для кожного конкретного випадку слід розглядати окремо, при цьому для обґрунтування шлюбу слід залучати методи статистики.