Установка ABCD

          Низкотемпературное термическое растрескивание – это один из основных путей порчи асфальтового дорожного покрытия. Низкотемпературное растрескивание приводит к миллионным тратам на ремонт дорог. Для снижения износа дорожных покрытий из-за термического растрескивания необходимо правильно классифицировать битумные вяжущие для использования в различных климатических условиях. Тем не менее, при использовании спецификаций AASHTO M-320 довольно трудно надлежащим образом классифицировать связующие по потенциалу растрескивания при низкой температуре. Данные спецификации не позволяют провести надежные измерения прочности битумных связующих  при низкой температуре.

Приближенные к полевым условиям испытания на установке ABCD устраняют необходимость измерения жесткости и сопротивления материала. Также испытание ABCD не нуждается в громоздких вычислениях и предположениях, использованных в упомянутом стандарте AASHTO, включая коэффициенты термического расширения и функцию сдвига температуры со временем. В ходе испытания ABCD образец связующего располагается снаружи кольца ABCD, диаметром два дюйма, обладающего практически нулевым термическим сжатием. Образец помещается в камеру охлаждения с постоянно опускающейся температурой. С понижением температуры образец связующего ограничивает и сжимает кольцо ABCD. Установленные внутри кольца датчики записывают напряжение и температуру. При растрескивании образца связующего напряжение резко спадает. В этот момент происходит фиксация температуры – температуры растрескивания при анализе ABCD. Классификация по температуре растрескивания намного ближе к результатам реальных полевых испытаний, чем все методики AASHTO, существовавшие до момента создания установки ABCD.

ПРЕИМУЩЕСТВА УСТАНОВКИ ABCD:

•    Простота конструкции: в отличие от других установок, устройство ABCD не содержит механической системы нагружения, нуждающейся в регулярной калибровке и обслуживании.

•    Отсутствие жидкого азота и жидкостной бани

•    Простая методика испытания: Влияние оператора минимально, что уменьшает число ошибок, связанных с обращением с образцами.

•    Отсутствие юстировки: При испытании ABCD образец связующего заливается прямо на кольцо ABCD и его не трогают до конца анализа.

•    Надежность анализа: Испытания в Центре North Central Superpave, Университете Висконсин-Мэдисон и в компании EZ Asphalt показали, что различия в подготовке образцов к анализу не оказывают значительного влияния на результат анализа.

•    Одновременное испытание нескольких образцов: Число одновременно анализируемых образцов в одной установке может составлять от 4 до 8. Существуют и расширенные установки, позволяющие анализировать до 16 и более образцов одновременно.

ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ПОЛИМЕРА

Полевые исследования показали, что модификация асфальтовых дорожных покрытий полимерами приводит к большей устойчивости к низкотемпературному растрескиванию. А при исследованиях по методике AASHTO M320 было установлено обратное. Анализ ABCD  свободен от этого недостатка и показывает ожидаемое понижение температуры растрескивания.

 

 

 

 

 

 

Влияние концентрации SBS на потенциал крекинга при низких температурах

КОРРЕЛЯЦИЯ СПОЛЕВЫМИ ДОРОЖНЫМИ ИСПЫТАНИЯМИ

Результаты испытания ABCD намного лучше коррелируют с результатами полевых испытаний по отношению к низкотемпературному растрескиванию, чем результаты AASHTO M 320.

 

 

 

 

Коэффициент определения (R2) критической температуры в зависимости от индекса растрескивания испытательных покрытий с использованием ABCD и стандартных методов AASHTO.

ГРАФИК ВРЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ

График реального времени отражает состояние всех четырех образцов в камере охлаждения ABCD. Температура постоянно уменьшается. Напряжение битумного связующего практически постоянно в первые 90 минут, а затем он начинает сжиматься (напряжение падает) и растрескивается (напряжение растет). Температура растрескивания записывается в момент скачка напряжения.

 

 

 

 

АНАЛИЗ ДАННЫХ

После испытания данные анализируются и представляются в виде графика зависимости напряжения от температуры и краткой таблицы в формате Excel. В таблице показаны температуры растрескивания, перепад напряжения и скорость охлаждения.