civil engineering laboratory testing equipment
جهاز اختبار صلابة المواد
ملخص
يعد اختبار التآكل في لوس أنجلوس (لوس أنجلوس) (الشكل 1) طريقة اختبار شائعة تستخدم للإشارة إلى المتانة الكلية وخصائص الكشط. تعتبر خصائص التآكل التجميعي مهمة لأن الركام المكون في HMA يجب أن يقاوم التكسير والتدهور والتفكك من أجل إنتاج HMA عالي الجودة.
- يخضع اختبار التآكل القياسي L.A لعينة مجمعة خشن (يتم الاحتفاظ بها في المنخل رقم 12 (1.70 مم)) للتآكل والصدمات والطحن في أسطوانة فولاذية دوارة تحتوي على عدد محدد من الكرات الفولاذية.
بعد تعريض الأسطوانة الدوارة ، يتم طرح وزن الركام الذي يتم الاحتفاظ به على منخل رقم 12 (1.70 مم) من الوزن الأصلي للحصول على نسبة مئوية من إجمالي الوزن الكلي الذي تم تفتيته ومرره من خلال رقم. 12 (1.70 مم) منخل. لذلك ، تشير قيمة خسارة تآكل LA البالغة 40 إلى أن 40 ٪ من العينة الأصلية مرت عبر المنخل رقم 12 (1.70 مم).
اختبار التآكل القياسي في لوس أنجلوس هو:
- AASHTO T 96 أو ASTM C 131: مقاومة تدهور الركام الخشن صغير الحجم بسبب التآكل والتأثير في آلة لوس أنجلوس.
خلفية
تتعرض المجاميع للتآكل الشديد طوال حياتهم. بشكل عام ، يجب أن تكون صلبة وقاسية بما يكفي لمقاومة التكسير والتدهور والتفكك من أي أنشطة مرتبطة بما في ذلك التصنيع (الشكل 2) والتخزين (الشكل 3) والإنتاج (الشكل 4) والوضع (الشكل 5) والضغط (الشكل 6) ) (روبرتس وآخرون ، 1996 [1]). علاوة على ذلك ، يجب أن يكونوا قادرين على نقل الأحمال بشكل مناسب من سطح الرصيف إلى الطبقات الأساسية وفي النهاية طبقة التربة. هذه الخصائص مهمة بشكل خاص لـ HMA المفتوح أو المتدرج الفجوات ، والتي لا تستفيد من تأثير التوسيد للركام الناعم وحيث تتعرض الجسيمات الخشنة لضغوط تلامس عالية (Wu et al. ، 1998 [2]). قد يتسبب الركام الذي لا يقاوم بشكل كافٍ للتآكل والتلميع في حدوث عطل هيكلي سابق لأوانه و / أو فقدان مقاومة الانزلاق. علاوة على ذلك ، يمكن أن تنتج المقاومة الضعيفة للتآكل غبارًا زائدًا أثناء إنتاج HMA مما يؤدي إلى مشاكل بيئية محتملة بالإضافة إلى مشاكل التحكم في الخليط.
بسبب المشكلات السابقة ، يعد اختبار التنبؤ بالصلابة الكلية ومقاومة التآكل أمرًا ذا قيمة. اختبار التآكل LA هو الاختبار السائد في الولايات المتحدة ؛ يتم استخدامه من قبل 47 دولة (Wu et al.، 1998 [2]).
مفهوم الاختبار
يقيس اختبار الكشط L.A. أثناء تدوير الأسطوانة ، يتحلل الركام بسبب التآكل والتأثير مع جزيئات الركام الأخرى والكرات الفولاذية (تسمى “الشحنة”). بمجرد اكتمال الاختبار ، يتم التعبير عن الكتلة المحسوبة للركام التي انقسمت إلى أحجام أصغر كنسبة مئوية من إجمالي كتلة الركام. لذلك ، تشير القيم المنخفضة لفقد تآكل LA إلى أن الركام أقوى وأكثر مقاومة للتآكل.
كفاية الاختبار
اختبار LA Abrasion هو اختبار تجريبي ؛ لا يرتبط مباشرة بالأداء الميداني للتجمعات. لا تظهر الملاحظات الميدانية عمومًا علاقة جيدة بين قيم التآكل لوس أنجلوس والأداء الميداني. وو وآخرون. (1998 [2]) وجد أن فقدان التآكل LA غير قادر على التنبؤ بالأداء الميداني. على وجه التحديد ، قد لا يكون الاختبار مرضيًا لبعض أنواع الركام. تميل بعض الركام ، مثل الخبث وبعض الأحجار الجيرية ، إلى خسارة تآكل عالية في L.A ولكنها تؤدي بشكل كافٍ في هذا المجال. يبدو أن فقدان التآكل L.
اختبار Micro-Deval: بديل لتآكل .L.A
وو وآخرون. (1998 [2]) وجد أن جهاز Micro-Deval هو الاختبار الوحيد الشائع الاستخدام الذي يتمتع بقدرات تنبؤية كافية فيما يتعلق بالصلابة ومقاومة التآكل. يستخدم Micro-Deval أيضًا أسطوانة دوارة (الشكل 8) مع كريات فولاذية ولكن الأسطوانة أصغر بكثير مثل الكرات (الشكل 9). والنتيجة هي أن اختبار Micro-Deval يميل إلى تلميع (تنعيم) الجزيئات الكلية (الشكل 10) بينما يميل اختبار التآكل LA إلى كسرها. يُظهر الفيديو 1 اختبار Micro-Deval قيد التقدم.
اختبار Micro-Deval القياسي هو:
- AASHTO TP 58: مقاومة الركام الخشن للتآكل بسبب التآكل في جهاز Micro-Deval
وصف الاختبار
الوصف التالي هو ملخص موجز لاختبار التآكل LA. إنه ليس إجراءً كاملاً ولا ينبغي استخدامه لإجراء الاختبار. يمكن العثور على إجراء الاختبار الكامل في:
- AASHTO T 96 أو ASTM C 131: مقاومة تدهور الركام الخشن صغير الحجم بسبب التآكل والتأثير في آلة لوس أنجلوس
ملخص
يتم وضع عينة من الركام المحتجزة في المنخل رقم 12 (1.70 مم) داخل أسطوانة فولاذية دوارة تحتوي على عدد محدد من الكرات الفولاذية أو “الشحنة”. أثناء دوران الأسطوانة ، يلتقط الرف داخل الأسطوانة الركام والكرات الفولاذية. يحملها الرف حولها حتى تسقط على الجانب الآخر من الأسطوانة ، مما يعرض الركام للتأثير والسحق. بعد ذلك ، يتعرض الركام للتآكل والطحن حيث تستمر الأسطوانة في الدوران حتى يلتقط الرف المحتويات ، وتتكرر العملية. يتم تدوير الأسطوانة لعدد محدد من الثورات. بعد ذلك ، يُزال الركام من الأسطوانة ويُنخل في منخل رقم 12 (1.70 مم). يتم وزن الركام المحتفظ به على المنخل ويتم التعبير عن الفرق بين هذا الوزن والوزن الأصلي كنسبة مئوية ويتم تسجيله كقيمة فقدان التآكل .L.A يوضح الشكل 11 المعدات الرئيسية المستخدمة في اختبار التآكل .L.A
وقت الاختبار التقريبي
3 أيام من أخذ العينات الكلي إلى تحديد الوزن النهائي. فيما يلي تفصيل لوقت الاختبار:
الإجراء الأساسي
- الحصول على العينة الإجمالية المراد اختبارها ، وتقليل العينة إلى الحجم المناسب (الشكل 12).
- اغسل العينة والفرن حتى يجفوا إلى كتلة ثابتة عند 230 درجة فهرنهايت (110 درجة مئوية).
- بعد التجفيف ، نخل المادة إلى أجزاء ذات حجم فردي ، وأعد تجميعها في واحدة من أربعة تدرجات محددة تمثل تقريبًا التدرج الكلي كما تم استلامه. سجل كتلة العينة الإجمالية. يجب أن تكون كتلة العينة الإجمالية حوالي 5000 جم.
- ضع العينة والعدد المحدد من الكرات الفولاذية في الأسطوانة وقم بالتدوير لمدة 500 دورة بمعدل 30 إلى 33 لفة / دقيقة (فيديو 2). الشحنة المطلوبة تعتمد على التصنيف المستخدم.
قم بتفريغ المادة وغربل الركام فوق منخل أكثر خشونة من منخل 1.70 مم (رقم 12) (الشكل 13).
2- غربل المادة الدقيقة على منخل رقم 12 (1.70 مم).
3 اغسل الركام الخشن أكثر من المنخل رقم 12 (1.70 مم) وجففه بالفرن إلى كتلة ثابتة عند 230 درجة فهرنهايت (110 درجة مئوية). بعد التبريد ، حدد الكتلة.
نتائج
تم قياس المعلمات
نسبة فقدان التآكل .L.A بالوزن.
تحديد
ملاحظة 1 لا توجد مواصفات قياسية للتآكل .L.A لتصميم مزيج Super pave ؛ يتم تحديد المواصفات عادة من قبل الوكالات الحكومية أو المحلية. عادةً ما تحد مواصفات الولايات المتحدة من تآكل الركام الخشن لاستخدام HMA بحد أقصى يتراوح من 25 إلى 55 بالمائة ، مع استخدام معظم الولايات لمواصفات 40 أو 45 بالمائة (الشكل 14). تميل متطلبات الخرسانة الأسمنتية البورتلاندي إلى أن تكون متشابهة ، في حين أن متطلبات الخلطات المتخصصة مثل Stone Matrix Asphalt (SMA) تميل إلى أن تكون أقل ؛ تحدد AASHTO الحد الأقصى من فقدان تآكل LA بنسبة 30 بالمائة لـ SMA.
القيم النمطية
يتم عرض القيم النموذجية للتآكل .L.A في الجدول 2.