Badania mieszanek mineralno-asfaltowych
Budowa nawierzchni drogowych powinna opierać się przede wszystkim o wysokiej jakości materiały, gdyż to od nich zależeć będzie trwałość i bezpieczeństwo stworzonej drogi. Mieszanki mineralno-asfaltowe (MMA) są więc poddawane wielu badaniom, których celem jest sprawdzenie czy mieszanka spełnia wszelkie parametry jakościowe oraz wymagania techniczne.
Mieszanka mineralno-asfaltowa (MMA) − mieszanina złożona głównie z kruszyw i lepiszcza, z której wykonuje się nawierzchnie bitumiczne. Skład mieszanek mineralno-asfaltowych:
- mieszanka kruszyw – 90-97% masy
- lepiszcza (np. asfalt) – 3-10% masy
- dodatki środki adhezyjne, stabilizatory, guma itp.
W zależności od składu i dodatków końcowa mieszanka różni się parametrami fizycznymi i mechanicznymi, takimi jak np. zawartość wolnych przestrzeni czy odporność na deformacje.
Wyroby budowlane zgodne z prawem
Mieszanki mineralno-asfaltowe są wyrobami budowlanymi, które muszą zostać wprowadzone do obrotu zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) NR 305/2011 z dnia 9 marca 2011 r. ustanawiające zharmonizowane warunki wprowadzania do obrotu wyrobów budowlanych (CPR). Tak jak w przypadku innych wyrobów budowlanych, mieszanki mineralno-asfaltowe dzielą się na określone typy ustalane na podstawie badań typu. Dla mieszanek mineralno-asfaltowych ustanowiono zharmonizowane specyfikacje techniczne tzw. normy zharmonizowane.
Typ mieszanki mineralno-asfaltowej – jest to określenie mieszanki mineralno-asfaltowej ze względu na: krzywą uziarnienia kruszywa (ciągłą lub nieciągłą), zawartość wolnych przestrzeni, proporcje składników lub technologię wytwarzania i wbudowania. Rozróżnia się następujące typy mieszanek mineralno-asfaltowych:
beton asfaltowy (AC) – jest to mieszanka mineralno- asfaltowa, w której kruszywo o uziarnieniu ciągłym tworzy strukturę wzajemnie klinującą się.
beton asfaltowy o wysokim module sztywności (AC WMS) – jest to beton asfaltowy o wysokim module sztywności.
beton asfaltowy do bardzo cienkich warstw (BBTM) – jest to mieszanka mineralno-asfaltowa do warstw ścieralnych o grubości od 20 do 30 mm, w której kruszywo ma nieciągłe uziarnienie i tworzy połączenia ziarno do ziarna, co zapewnia uzyskanie otwartej tekstury.
mastyks grysowy (SMA) – jest to mieszanka mineralno-asfaltowa składająca się z grubego łamanego kruszywa o nieciągłym uziarnieniu, związanego zaprawą mastyksową.
asfalt lany (MA) – jest to mieszanka mineralno- asfaltowa o bardzo małej zawartości wolnych przestrzeni, w której objętość wypełniacza i lepiszcza jest większa niż objętość wolnych przestrzeni w kruszywie.
asfalt porowaty (PA) – jest to mieszanka mineralno- asfaltowa o bardzo dużej zawartość połączonych wolnych przestrzeni, które umożliwiają przepływ wody i powietrza, co zapewnia właściwości drenażowe i zmniejszające hałas.
Oferta badań MMA
Badania mieszanek mineralno-asfaltowych można podzielić na trzy etapy:
- określenie typu mieszanki na podstawie Badań Typu zgodnie z normą PN-EN 13108-20;
- badania bieżące i ocena wyprodukowanej na wytwórni mas bitumicznych (WMB) mieszanki w ramach procedur Zakładowej Kontroli Produkcji (ZKP) wg PN-EN 13108-21;
- badania parametrów gotowej nawierzchni (np. badania odbiorowe nawierzchni) wykonanej z wyprodukowanej mieszanki.
Zlecając badania ważne jest również aby korzystać z pomocy kompetentnych laboratoriów badawczych, tj. akredytowanych laboratoriów drogowych – sprawdź zakres naszej akredytacji.
Projekt mieszanki mineralno-asfaltowej
- Norma PN-EN 12697-35 Mieszanie laboratoryjne
Projekt mieszanki mineralno-asfaltowej tworzymy zgodnie z określoną normą zharmonizowaną oraz Wytycznymi Technicznymi WT-2.
Oznaczenie gęstości
- Norma: PN-EN 12697-5
Oznaczenie gęstości mieszanki mineralno-asfaltowej bazuje na obliczeniu ilorazu masy próbki i jej objętości. Objętość próbki ustalana jest z pomocą piknometru.
Oznaczenie gęstości objętościowej
- Norma: PN-EN 12697-6
Próbki do oznaczenia gęstości objętościowej mogą być pobrane z gotowej nawierzchni (zgodnie z PN-EN 12697-27) lub przygotowane w aparacie Marshalla (wg PN-EN 12697-30)
- Metoda A dla próbki w stanie suchym
- Metoda B dla próbki w stanie nasyconym, powierzchniowo suchym
- Metoda C w stanie uszczelnienia powierzchniowego
- Metoda D na podstawie wymiarów geometrycznych
Oznaczenie zawartości wolnej przestrzeni
- Norma: PN-EN 12697-8
Jedną z podstawowych cech fizycznych mieszanek mineralno-asfaltowych jest gęstość, która z kolei służy do określenia wolnej przestrzeni w zagęszczonej mieszance. Znajomość jej wartości jest pomocna w kontroli dozowanych kruszyw na wytwórni oraz w trakcie oceny, czy zostały zmienione rodzaj i pochodzenie kruszywa.
Spływność lepiszcza ( SMA)
- Norma: PN-EN 12697-18 (metoda Shellenberga)
Stosowanie zbyt gorącego lepiszcza do produkcji może mieć szereg negatywnych skutków, szczególnie w przypadku produkcji mieszanki SMA lub asfaltu porowatego PA, w których wzrasta ryzyko spływania lepiszcza. W takiej sytuacji należy zastosować zwiększoną zawartość stabilizatora (np. włókien celulozowych) oraz sprawdzić spływność lepiszcza metodą Schellenberga dla wyższych temperatur produkcji.
Oznaczenie zawartości lepiszcza rozpuszczalnego oraz uziarnienia (ekstrakcja)
- Normy: PN-EN 12697-1, PN-EN 12697-2
Sprawdzenie zgodności wyprodukowanej mieszanki z Badaniem Typu lub w oparciu o wytyczne Zakładowej Kontroli Produkcji wg PN-EN 13108-21
Oznaczenie odporności na działanie wody i mrozu (ITSR)
- Instrukcja badawcza- załącznik 1 do WT-2 2014
- Norma: PN-EN 12697-12
- Norma: PN-EN 12697-23
Wrażliwości próbek MMA na działanie wody i mrozu określa się jako wskaźnik ITSR (Indirect Tensile Strengrt Ratio), czyli stosunek wytrzymałości na rozciąganie pośrednie próbek kondycjonowanych w wodzie o temperaturze 40°C poddanych następnie cyklowi zamrażania i ponownym kondycjonowaniu w temperaturze 25°C (zestaw mokry) do wytrzymałości próbek porównawczych (zestaw suchy).
Badania odporności na koleinowanie (mały aparat)
- Norma: PN-EN 12697-22 (procedura B w powietrzu)
Próbka mieszanki mineralno-asfaltowej przygotowana przez zagęszczenie urządzeniem wałującym (wg PN-EN 12697-33) poddawana jest powtarzalnym przejściom koła koleinomierza w ustalonej temperaturze przez co w próbce powstaje koleina o określonej głębokości.
Oznaczenie stabilności i odkształcenia wg Marshalla
- Norma: PN-EN 12697-34
Próbki cylindryczne przygotowane w aparacie Marshalla (wg PN-EN 12697-30) są poddawane oznaczeniom stabilności i odkształcenia w maszynie wytrzymałościowej wyposażonej w odpowiednią głowicę testową.
Badania odbiorowe nawierzchni
Oznaczenie grubości próbki wyciętej z nawierzchni
- Norma: PN-EN 12697-36
Pomiar grubości warstw (pomiar niszczący) próbek nawierzchni asfaltowych pobranych zgodnie z PN-EN 12697-27. Jedno z podstawowych badań odbiorowych nawierzchni.
Oznaczanie wskaźnika zagęszczenia warstwy asfaltowej
- Norma: PN-EN 13108-20 zał. C
Wskaźnik zagęszczenia warstwy asfaltowej to iloraz gęstości objętościowej próbki pobranej przez wycięcie z nawierzchni i gęstości objętościowej referencyjnej (próbki przygotowanej w aparacie Marshalla z tej samej mieszanki, z jakiej wykonana została nawierzchnia). Najczęstsze badanie odbiorowe nawierzchni.
Zawartość wolnej przestrzeni w warstwie
- Norma: PN-EN 12697-8
Procent pustek powietrznych w próbce w odniesieniu do jej całkowitej objętości. Parametr wyliczany na podstawie gęstości i gęstości objętościowej próbki. Najczęstszy parametr odbiorowy nawierzchni.
Badanie sczepności międzywarstwowej próbek odwierconych z nawierzchni metodą Leutnera
- Instrukcja GDDKiA i Politechniki Gdańskiej
Badanie bezpośredniego ścinania próbki w płaszczyźnie granicy poszczególnych warstw nawierzchni wykonywane w aparacie ścinającym z nasadkami szczękowymi, który jest umieszczony w maszynie wytrzymałościowej. Istotne badanie odbiorowe nawierzchni.
