ОДМ 218.3.098-2017 Методические рекомендации по испытанию уплотненных асфальтобетонных смесей прокатыванием нагруженного колеса по гамбургскому методу

ОДМ 218.3.098-2017 — это отраслевой дорожный методический документ, который содержит рекомендации по испытанию уплотненных асфальтобетонных смесей прокатыванием нагруженного колеса по гамбургскому методу. Документ имеет рекомендательный характер, введен впервые и разработан с учетом положений AASHTO T 324. Его применяют для оценки устойчивости асфальтобетонных покрытий к колееобразованию и воздействию воды.

Для чего нужен гамбургский метод

Методика предназначена для прогнозирования склонности покрытия к разрушению под действием пластических деформаций. Испытание помогает выявить проблемы, связанные со слабостью структуры минерального заполнителя, недостаточной вязкостью вяжущего или низкой водостойкостью асфальтобетона. Поскольку колесо нагружает образец в водной среде при регулируемой температуре, дополнительно можно оценить влияние воды на долговечность материала.

Что именно оценивает испытание

В ходе испытания измеряют глубину колеи и количество проходов нагруженного колеса по образцу до разрушения или до достижения заданного предела. На основе полученных данных оценивают устойчивость материала к накоплению остаточных деформаций и его влагостойкость. Документ вводит такие ключевые параметры, как уклон ползучести, уклон разрушения, точка начала разрушения и количество проходов до этой точки.

Какое оборудование требуется по ОДМ 218.3.098-2017

Для испытаний нужна специальная установка с электрическим приводом, в которой стальное колесо диаметром 203,2 мм и шириной 47 мм прокатывается по образцу с нагрузкой 705 ± 4,5 Н. Колесо должно совершать возвратно-поступательные движения по образцу с частотой 52 ± 2 прохода в минуту. На странице 7 документа показана типовая установка для испытаний по гамбургскому методу, а на странице 8 приведен пример системы установки цилиндрического образца и принцип действия линейного разминающего уплотнителя.

Кроме самой установки, документ требует водяную баню с регулированием температуры от 25 до 70 градусов, систему измерения глубины вдавливания, счетчик проходов колеса, монтажные поддоны для плитных и цилиндрических образцов, весы, печи, вращательный уплотнитель системы Superpave, установку Маршалла и вспомогательное лабораторное оборудование. Вся система должна обеспечивать точное измерение глубины колеи и стабильность температурных условий на протяжении испытания.

Какие образцы допускается испытывать

Методические рекомендации допускают работу с плитными и цилиндрическими образцами, изготовленными в лаборатории, полученными из смесей промышленного производства или отобранными из готового дорожного покрытия. Для одного испытания подготавливают либо один плитный образец, либо два цилиндрических. Для оценки одного материала рекомендуется проводить не менее двух испытаний.

Толщина образцов при испытании может составлять от 38 до 100 мм, при этом она должна быть как минимум в два раза больше номинального максимального размера заполнителя. После уплотнения образцы выдерживают не менее 24 часов при температуре 22 ± 3 градуса на ровной поверхности. Для выбуренных или вырубленных образцов из покрытия также предусмотрены требования к мокрому распилу и корректировке высоты перед установкой в форму.

Какие объемные характеристики учитывают

Перед испытанием определяют объемную плотность асфальтобетонных образцов, максимальную плотность смеси и содержание воздушных пустот. Для лабораторных образцов рекомендуется моделировать реальные условия устройства покрытия. В документе указано, что для плотных асфальтобетонных смесей ориентиром служит 7,0 ± 1,0 процента воздушных пустот, для щебеночно-мастичных смесей — 6 ± 1,0 процента, а для смесей с открытым гранулометрическим составом показатели принимают по установленным требованиям к конкретному типу материала.

Как проходит испытание по гамбургскому методу

После установки образцов в монтажный лоток и закрепления в испытательной машине задают температуру испытания, время отсрочки старта и максимально допустимую глубину колеи. Перед началом работы образцы выдерживают в водяной бане в течение 60 ± 5 минут, чтобы привести их к требуемым температурным условиям. Затем колесо опускают на образец, после чего начинается автоматическое или ручное испытание с непрерывной фиксацией глубины колеи и количества проходов.

В автоматическом режиме установка отключается через 20 000 проходов или при достижении заданного предела глубины колеи. В ручном режиме предусмотрены аналогичные принципы завершения испытания, а также отдельные требования к уровню воды, положению датчика и очистке оборудования после завершения работы. После каждого испытания рекомендуется проворачивать колеса, чтобы избежать неравномерного износа их поверхности.

Какие температуры испытаний рекомендуются

На странице 15 документа приведена таблица рекомендуемых температур испытания в зависимости от верхнего значения марки битумного вяжущего, определяемого по температурному диапазону эксплуатации. Для вяжущих класса PG 58 и ниже рекомендуется температура 45 градусов, для PG 64 — 50 градусов, для PG 70 и выше — 55 градусов. Это позволяет адаптировать испытание к реальным условиям работы конкретного асфальтобетона.

Какие критерии оценки качества рекомендует документ

В таблице на странице 15 приведены рекомендуемые минимальные значения контрольных параметров при проектировании и контроле качества асфальтобетонных смесей. Например, для вяжущих PG 58 и ниже требуется не менее 10 000 проходов при максимально допустимой глубине колеи 12,5 мм и не менее 10 000 проходов до точки начала разрушения. Для более жестких вяжущих, таких как PG 70 и выше, требования становятся выше, что отражает ожидания по большей устойчивости к колееобразованию и влаге.

Дополнительно на странице 18 приведены рекомендуемые параметры оценки водостойкости асфальтобетона в зависимости от количества приложений эквивалентной одноосной нагрузки. Если расчетное количество приложений не превышает 3 миллионов, рекомендуется не менее 10 000 проходов до точки начала разрушения. Если значение выше 3 миллионов, рекомендуется не менее 14 000 проходов.

Как обрабатывают результаты испытаний

По результатам испытаний строят график зависимости глубины колеи от количества проходов колеса. Именно этот график позволяет определить уклон ползучести, уклон разрушения, точку начала разрушения и количество проходов до этой точки. На странице 18 документа показан типовой график, на котором наглядно выделены область консолидации, наклонная ползучести, наклонная разрушения и момент перехода материала от накопления деформаций к интенсивному разрушению.

Если количество проходов до точки начала разрушения оказывается ниже требуемого значения, асфальтобетон считают недостаточно стойким к воздействию воды. Таким образом, гамбургский метод дает возможность одновременно оценить и устойчивость к колееобразованию, и влагостойкость дорожного материала.

Что должно быть в протоколе испытаний

По итогам испытаний оформляют протокол, в котором указывают наименование организации, дату и время испытания, тип асфальтобетонной смеси, марку битумного вяжущего, тип и количество присадок для повышения сцепления, способ производства смеси, метод уплотнения, температуру испытаний, содержание воздушных пустот в каждом образце, график испытания и все основные расчетные показатели. Такой протокол позволяет использовать результаты как при проектировании состава, так и при контроле качества готового покрытия.

Вывод

ОДМ 218.3.098-2017 — это важный методический документ для оценки устойчивости уплотненных асфальтобетонных смесей к колееобразованию и воздействию воды по гамбургскому методу. Он полезен для проектных, строительных, лабораторных и эксплуатирующих организаций, поскольку позволяет еще на стадии испытаний понять, насколько материал будет сопротивляться пластическим деформациям и влагоразрушению в реальных условиях эксплуатации.