Меню Рубрики

Установки для отбора кернов асфальтобетонного покрытия

Испытание асфальтобетона и отбор кернов

Асфальтобетон — это современный строительный материал искусственного происхождения, производимый путём уплотнения асфальтобетонной смеси, минерального наполнителя (щебень, песок) и битума. В Российской Федерации нюансы оценки качества асфальтобетона и асфальтобетонной смеси обозначены в государственных стандартах. Поскольку самостоятельно отличить хороший материал от брака зачастую не является возможным, при реализации любых крупных строительных проектов рекомендуется заказывать лабораторное испытание асфальтобетона и асфальтобетонных смесей в экспертных компаниях.

Общие сведения о керне

Керн (в дорожном строительстве) — образец асфальтобетона, цементобетона или другого материала, имеющий цилиндрическую форму и извлекаемый из одного или нескольких слоев дорожной конструкции путем бурения. Отбор кернов осуществляется с целью контроля качества работ по асфальтированию, а также определения физико-механических характеристик асфальтобетона (толщины асфальтированного слоя, степени уплотнения и т.д.).
Альтернативным способом отбора проб в асфальтированном покрытии является получение вырубок. Вырубки, в отличие от кернов, имеют не цилиндрическую, а параллелепипедную или кубическую форму.

Цель отбора кернов

В отличие от неразрушающих способов контроля, осуществляемых непосредственно на месте проведения дорожных работ (например, с помощью радиометрического зондирования), отбор кернов и их последующий анализ в лаборатории позволяет получать существенно больший объем данных как по качеству работ (качеству подгрунтовки перед асфальтированием, качеству укладки и уплотнения асфальта), так и по характеристикам самого асфальтобетонного материала. Таким образом, основной целью отбора кернов является оценка и контроль качества дорожных работ и материалов при устройстве асфальтобетонных покрытий. В зависимости от вида дорожных работ с помощью отбора кернов решаются следующие задачи:

  • контроль качества уложенной асфальтобетонной смеси;
  • контроль степени сцепления между слоями;
  • определение толщины слоев покрытия из асфальтобетона;
  • определение плотности асфальтобетона;
  • определения водонасыщения асфальтобетона;
  • определение предела прочности на сжатие;
  • анализ зернового состава асфальтобетонной смеси.

Необходимость в отборе кернов для проведения лабораторных исследований чаще всего возникает в следующих случаях:

  • На начальном этапе строительства дороги при подборе оптимального состава асфальтобетонной смеси для асфальтирования различных слоев дорожного основания и дорожного покрытия.
  • Для оценки степени разрушения существующей дорожной одежды и перспективы его безопасной эксплуатации.
  • При разногласиях между заказчиком и подрядчиком. Лабораторное исследование кернов позволяет определить отклонение от нормативов при строительстве, выявить нарушение технологии, обнаружить несоответствие между заявленными в смете материалами и фактически использованными при асфальтировании. Результаты лабораторного анализа кернов могут быть использованы в судебной практике.

Технология и общие правила отбора кернов

В зависимости от типа асфальтобетонной смеси керны отбираются следующим образом:

  • в асфальтированных слоях из горячих и теплых асфальтобетонных смесей отбор кернов производится не ранее чем через 1-3 суток после их устройства;
  • в слоях из холодных асфальтобетонных смесей — не ранее чем через 15 суток после их устройства;
  • в слоях из асфальтополимербетонных смесей — не ранее чем через 24 часа после их устройства;
  • в слоях из щебеночно-мастичных смесей — не ранее чем через 24 часа после их устройства.

Отбор керна осуществляется на расстоянии не менее 1 метра от края покрытия или оси дороги и не менее 0,2 м от шва. Отбор кернов выполняют на всю толщину покрытия с дальнейшим разделением слоев в лаборатории. Отбор производится из расчета: 1 проба с каждых 3000 м2 или 3 пробы с каждых 7000 м2 покрытия. Отбор кернов из асфальтобетонных покрытий внутриквартальных проездов, тротуаров, пешеходных дорожек, площадок, наружных лестниц, пандусов и отмосток производится из расчета: не менее одной пробы с площади не более 2000 м2. На участках, расположенных в непосредственной близости от полос сопряжения, пробы отбирают на полосе движения (не ближе 1 метра от сопряжения). Размеры и количество кернов, которые отбирают с одного места, устанавливают исходя из количества образцов, которые требуются для испытаний. Диаметр кернов должен быть не менее:

  • 50 мм — для проб из песчаного асфальтобетона;
  • 70 мм — для проб из мелкозернистого асфальтобетона;
  • 100 мм — для проб из крупнозернистого асфальтобетона.

Из тонкослойных покрытий керны отбирают вместе с нижним слоем и затем на станке для резки кернов отделяют нижний слой. При отборе кернов, тонкослойное покрытие не должно отделяться от нижележащего слоя без приложения усилий.
Качество асфальтогранулобетонного покрытия (при восстановлении асфальтобетонных покрытий и оснований автомобильных дорог способами холодной регенерации) определяют по кернам диаметром 10 см, выбуренным из регенерированного слоя через 7 суток после его устройства. Керны отбирают в шахматном порядке по одному на каждые 1000 м регенерированного слоя, включая недоуплотненные участки.

Читайте также:  Установка mass storage device что это

Качество асфальтогранулобетонного покрытия (при восстановлении дорожных покрытий способом горячей регенерации) определяют по одному образцу-керну на каждые 500 м или трем образцам-кернам на каждые 1000 м.
При устройстве дорожных оснований из чернощебеночных и органоминеральных смесей контроль работ осуществляется путем отбора кернов через сутки после устройства слоя. С каждых 7000 м2 отбирают 3 пробы. Качество готового слоя дорожного основания из черного щебня и органоминеральных смесей оценивают по физико-механическим показателям кернов, отбираемых через месяц после устройства слоя из расчета 2 пробы на 1 км.

При устройстве дорожного основания из асфальтобетонного гранулята (асфальтовой крошки) качество уложенного слоя оценивают по результатам испытаний кернов, которые отбирают через 14 суток после укладки слоя в количестве не менее трех на 1000 м. Отбор кернов осуществляется специальным оборудованием — ручным или прицепным керноотборником. Последовательность операций при отборе керна керноотборником следующая:

  1. Керноотборник подводят к намеченному участку покрытия, закрепляют коронку и запускают двигатель.
  2. Коронку керноотборника опускают на поверхность покрытия и начинают бурение. Для охлаждения коронки и покрытия, к месту бурения (под коронку) непрерывно подают воду.
  3. Постепенно заглубляют буровую колонку в покрытие.
  4. Отведят керноотборник в сторону после окончания бурения.
  5. Извлекают высверленный керн из покрытия специальными щипцами.

После извлечения керна его маркируют, упаковывают и составляют акт отбора проб. В акте отбора проб указывается:

  • дата отбора пробы;
  • обозначение и порядковый номер пробы;
  • вид асфальтобетона;
  • тип асфальтобетона;
  • марка асфальтобетона;
  • подписи ответственного за отбор пробы лица и лица с контролируемой стороны.

Упаковку и маркировку отобранных проб асфальтобетонных смесей осуществляют таким образом, чтобы до проведения испытаний или при хранении обеспечить сохранность свойств материала.
После извлечения керна может определяться сцепление между конструктивными слоями. Сцепление считают удовлетворительным, если при извлечении пробы из покрытия она сохраняет монолитность и не разделяется на части в местах контактных поверхностей при ударе молотком массой 1 кг. Керн укладывают на дорожное покрытие, так чтобы вертикальная ось керна была параллельна поверхности покрытия. Удар молотком наносится в месте контакта поверхностей конструктивных слоев. Толщину каждого слоя пробы и общую толщину каждой пробы измеряют с точностью до 1 мм с помощью штангенциркуля согласно ДСТУ ГОСТ 166:2009 или металлической линейки по ДСТУ ГОСТ 427:2009.

Лабораторные испытания керна

Перед началом лабораторных испытаний нижняя часть керна обязательно отпиливается. Это необходимо для того, чтобы удалить остатки битума на нижней поверхности образца, нанесенной розливом битума («подгрунтовкой»). Толщина отпиливания должна составлять 5–10 мм в зависимости от толщины и текстуры нижней части вырубки.

Также перед испытанием керны высушивают до постоянной массы при температуре не более 50 °С. Каждое последующее взвешивание проводят после высушивания в течение не менее 1 часа и охлаждения при комнатной температуре не менее 30 минут. Масса образца определяется взвешиванием на весах.

В результате лабораторных исследований керна определяют:

  • толщину уплотненного слоя дорожного покрытия и/или дорожного основания;
  • среднюю плотность асфальтобетона;
  • прочность при расколе;
  • степень сцепления между слоями.

После проведения основных испытаний керны могут переформовываться. Переформованием керна называется его разогревание на песчаной бане или в термошкафу, последующее измельчение ложкой или шпателем и повторное создание образца цилиндрической формы.
Путем исследования переформованных кернов определяются следующие показатели:

  • зерновой состава минеральной части смеси (методом выжигания вяжущего);
  • предел прочности при сжатии при температуре 20 °С и 50 °С;
  • прочность на растяжение (требуется для прогнозирования устойчивости асфальтированного покрытия к появлению усталостных и температурных трещин);
  • водостойкость;
  • водонасыщение;
  • коэффициент уплотнения смеси (определяется как отношение средней плотности керна к средней плотности переформованного образца).

Следует иметь в виду, что доверительная вероятность оценки показателей свойств асфальтобетона определяемых по переформованным из керна образцам значительно ниже, чем по образцам, изготовленным из смесей, в связи с чем результаты испытания переформованных образцов не могут дать объективной оценки, которая могла бы служить браковочным признаком. В связи с этим, количество кернов, отбираемых из асфальтированного покрытия, и количество повторных испытаний, для каждого конкретного случая следует рассматривать отдельно, при этом для обоснования брака следует привлекать методы статистики.

Читайте также:  Установка здт на классику гидроручник

Касаемо оценки зернового состава минеральной части асфальтобетонных смесей по результатам испытания кернов, то результаты его нельзя считать достаточно достоверными по ряду причин. Во-первых, при транспортировке смеси, а также при ее укладке наблюдается сегрегация щебня, а отсюда и определенная неоднородность распределения его в уложенном слое. Для получения достоверных данных, позволяющих с высокой степенью вероятности оценить состав уложенной асфальтобетонной смеси, необходимо отобрать образцы из покрытия в количестве, необходимом для статистической оценки.

Во-вторых, при уплотнении покрытия щебень может дробиться. И в-третьих, при отборе образцов керноотборником происходит измельчение щебня в зоне опиленных граней. В зависимости от ряда причин, таких как тип смеси, размер кернов и т. п., содержание щебня в кернах может быть до 20 % ниже, чем содержание щебня в самой асфальтобетонной смеси, которая применялась при асфальтировании.

Заказать исследования

Позвоните прямо сейчас по телефонам +7 (495) 589-88-42, +7 (926) 401-77-22, оформите заказ, и мы недорого произведем испытание щебня и гравия по требуемым параметрам. Также для связи с нами можно воспользоваться:

сделать заказ
  • услугой «Заказать звонок»
  • онлайн формой на сайте
  • электронной почтой: info@skslab.ru

Если у вас остались вопросы относительно сотрудничества с лабораторией «СтройКонтрольСтандарт», наши специалисты предоставят все необходимые профильные консультации.

источник

Отбор кернов асфальтобетона

для проведения лабораторных испытаний регламентируется и осуществляется на основании следующих нормативов —

СНиП 306.03.85 и ГОСТ 12801–9.8.

В процессе строительства/ремонта дорожного полотна появляется постоянная необходимость проведения контроля состояния покрытия — качества асфальтобетона по показателям проб, полученных в 3-ёх точках на площади укладки равной 7000 м2.

Керны/вырубки следует отбирать в слоях из горячих/теплых смесей через 1-3 суток после окончания проведения работ по уплотнению покрытия, а из холодного — через 15-30 суток.

перед отбором проб участок асфальтобетонного покрытия, на котором предполагается выполнять работы, должен быть очищен от пыли. Отобранный образец керна/вырубки должен иметь цельный вид и форму, сетка трещин должна отсутствовать.

Если покрытие имеет более одного слоя, то отбор пробы осуществляется на всю толщину, вплоть до верхних слоев основания.

Для отбора кернов выбирают участок на расстоянии не менее полуметра от кромки покрытия или оси дорожного полотна размером не более 0,5*0,5м.

Отбор производят в виде квадратной вырубки с помощью швонарезчика, или цилиндрических кернов керноотборником.

Размеры вырубки и количество кернов с одной точки устанавливают по max. размеру зерен щебня и необходимому для испытаний количеству образцов.

Масса вырубки/кернов должна быть не менее 1 кг-для песчаных смесей, 2 кг-мелкозернистых, 6 кг — для крупнозернистых.

Диаметр кернов должен быть не менее 50 мм — для проб из песчаного асфальтобетона; 70 мм — для мелкозернистого;

100 мм — для крупнозернистого.

Полученные образцы маркируют, присваивая номера, заполняют акт отбора кернов в котором указывают объект строительства/ремонта, наименование подрядчика, выполнявшего работы, указывают номер пикета, на котором проводился отбор.

По окончании отбора, образовавшиеся лунки в асфальтобетонном покрытии заполняются на всю глубину холодным асфальтом (специально приготовленным составом смеси из битума, каменного мтериала и растворителя). Заполнение происходит с некоторым запасом, с тем расчетом, чтобы поверх лунки образовался небольшой выступ высотой до 10 мм (запас). После этого достаточно уплотнить ногой, выступающий над лункой валик, а остальное доуплотнение произойдет с течением времени естественным образом под колесами автомобилей.

Многослойные керны разделяют в лаборатории и регистрируют в специальном журнале испытаний, в акте отбора фиксируется время их сдачи. Полный цикл испытаний проб проводится в течение трёх календарных дней.

источник

Керноотборник: особенности и нюансы отбора проб асфальтобетона

Физико-химические характеристики любого асфальтобетонного покрытия в лабораторных условиях легче всего определять посредством отобранных образцов цилиндрической формы, которые называются керны. Отбор данных образцов осуществляется при помощи специальной портативной бурильной установки, а именно керноотборника. В сегодняшнем материале мы рассмотрим основные разновидности, принцип работы и конструкцию устройства.

Виды и принцип работы

Сверлильные модели, оснащенные электрическим приводом, не получили большого распространения с целью отбора кернов, в связи с этим далее мы будем говорить только про бензиновые керноотборники. Привод таких машин может использовать в работе вал отбора мощности с другого устройства. Среди подобных моделей изделия от компании Kenney Geotechnical. Кроме этого, привод может быть и собственным, как в немецких моделях Golz КВ-200 с кольцевым сверлением, где применяется 3 кВт двигатель внутреннего сгорания.

Читайте также:  Установка лодочного мотора на резиновую лодку

Любой бензиновый керноотборник работает по следующему принципу. Сверлильная головка приводится в движение посредством двигателя сквозь муфту сцепления. Обсадная штанга с пробоотборником вводится в отверстие в процессе погружения в толщу асфальтобетонного покрытия. Правильность направления может поддерживаться как визуально, например, в моделях Rekon RBC-200, или при помощи роликовых направляющих, как в керноотборниках КВ-200.

В состав некоторых установок входит бак. Из него, в процессе вращения подается вода в кольцевой зазор между штангой и внешним корпусом сквозь муфту на образующей корпуса. Благодаря этому снижается усилие, необходимое для сверления, и механический износ вращающегося механизма. На нужной глубине специальные щипцы извлекают керн из корпуса, не трогая обсадную колонку. Это дает возможность продолжить углубление для отбора проб на разной глубине.

При помощи дополнительных секций с резьбовой муфтой можно увеличить длину внутренней штанги в процессе работы.

В конце обсадная колонна просто извлекается.

Конструкция керноотборника

Устройство керноотборника (см. рисунок ниже) предлагает следующие компоненты:

  • Буровую коронку диаметром 60-125 миллиметров;
  • Приводную муфту;
  • Наружную трубу;
  • Направляющую резьбовую втулку;
  • Внешнюю сменную трубу длиною 650-1500 миллиметров;
  • Корпус подъемника;
  • Стопорное кольцо;
  • Кольцо стабилизатора;
  • Рифленый сердечник.

Материал буровой коронки, выполняющей отверстие в асфальтобетонном покрытии с целью отбора пробы, напрямую влияет на максимальную износостойкость бензинового керноотборника в целом! Так чаще всего применяются алмазные наконечники, которые разделяются на 3 вида:

  • Пропитанные алмазные сердечники, предназначенные для особо твердых покрытий;
  • Поликристаллические стабильные термические сердечники, применяемые для сверления покрытий годичной давности;
  • Компактные алмазные поликристаллические PDC-сердечники для относительно «свежих» покрытий.

Стальные коронки выполняются с использованием инструментальных высококремнистых марок стали с повышенным содержанием марганца. К примеру, асфальтобетонные керноотборники не редко оснащаются дополнительно запасными сердечниками, изготовленными из быстрорежущей стали Р6М5 либо Р9.

Вне зависимости от глубины погружения керн необходимо сохранять целым! С этой целью в керноотборниках применяются специальные внутренние трубки особой конструкции, что наглядно видно на рисунке.

Наибольшей эффективностью обладает конструкция, оснащенная проволочным сердечником, демонстрирующая наибольшую долговечность при вращении внутренней трубки со скоростью до 1000 мин -1 . При создании устройства конструкция катушки с сердечником проектируется таким образом, чтобы подшипниковый узел с внутренним сердечником могли запросто проходить сквозь бурильную колонку, останавливаться в нужной точке для бурения и отбора керна с последующим извлечением посредством проводной линии. Адаптерное кольцо с крупной резьбой позволяет закреплять каждую дополнительную секцию.

Проволочный сердечник дает возможность запросто достать керн с пробой, поменять его на новый, в случае необходимости, и быстро восстановить работы.

Основные модели

Выбирать бензиновый керноотборник следует исходя из состояния покрытия, откуда необходимо отобрать пробы, и стоимости модели. После этого определяется глубина и диаметр сверления. При значительной глубине сверления, а также при необходимости отбора большого количества проб, выбирать следует агрегат, оснащенный баком для воды немалой емкости.

Так, к примеру, керноотборник Golz КВ-200 комплектуется баком емкостью 10 литров, что выгодно выделяет его на фоне идентичного по остальным характеристикам турецкого UTAS0101 с куда меньшим баком. В последнем случае для работы дополнительно понадобится внешняя емкость для воды!

Беря во внимание разные физические свойства различных покрытий, среди которых состав подстилающих слоев, сплошность, плотность и т.п., большей популярностью пользуются устройства, позволяющие корректировать скорость сверления.

На комфорте работы сказывается также и метод подачи бурильной головки. Например, в английской модели Rekon RBC-200 все выполняется вручную посредством воротка. Благодаря этому установка отличается своей компактностью, но ее функционал ограничивается малой глубиной погружения с отбором кернов небольших размеров!

Важно подчеркнуть, что лишь модели КП-151 предусматривают механизированное извлечение керна, в других случаях для кернов различного диаметра приходится дополнительно докупать набор щипцов.

Стоимость современного бензинового керноотборника составляет до:

  • 130 тысяч рублей за версию UTAS0101;
  • 140 тысяч за модель Rekon RBC-200;
  • 380 тысяч рублей за Golz КВ-200.

источник