Asfalt to mieszanka, która może mieć różne klasy, co jest uzależnione od jej twardości. Określa się ją w wyniku badania penetracji. Na czym polega ta próba? Czym jest penetrometr? Odpowiedzi na te i inne pytania znajdują się w niniejszym artykule.
Badanie twardości asfaltu metodą penetracji.
Twardość to niewątpliwie jedna z najważniejszych cech asfaltu, ponieważ to właśnie na jej podstawie określa się jego klasę. Próbki asfaltowe bada się wówczas metodą penetracji, która opiera się na wykorzystaniu penetrometru pozwalającego określić konsystencję mieszanki. Na czym polega ono w praktyce? Otóż, określana jest wówczas penetracja, czyli właściwość definiująca konsystencję asfaltu, która jest bezpośrednio powiązana z jego twardością. Wyraża się ją poprzez głębokość, na którą wnika w próbkę badanego asfaltu znormalizowana igła penetracyjna pod stałym obciążeniem 100 g, w czasie 5 sekund, w temperaturze 25°C. Co istotne, im niższy będzie uzyskany wynik, tym twardszy jest dany asfalt.
Jak przebiega badanie twardości asfaltu metodą penetracji? Otóż, jej przebieg będzie różnił się w zależności od rodzaju penetrometru oraz jego stopnia automatyzacji. W każdym przypadku jednak istotne jest odpowiednie przygotowanie do badania, które sprowadza się do napełnienia łaźni wodnej ze stali nierdzewnej i ustabilizowania temperatury. Następnie konieczne jest przygotowanie próbek zgodnie z obowiązującą normą PN-EN 1426 Asfalty i lepiszcza asfaltowe – Oznaczanie penetracji igłą oraz kolejne umieszczanie ich w formie pod trzpieniem penetrometru. Rezultat badania uzyskiwany jest natomiast poprzez stopniowe obniżanie trzpienia, aż do momentu, w którym jego igła zetknie się z powierzchnią badanej próbki.
Czym jest penetrometr?
Penetrometr to jak już wspomniano przyrząd służący do badania twardości asfaltu zgodnie z normą PN-EN 1426, a co za tym idzie umożliwiający określenie jego klasy. Obiektywność uzyskanego wyniku wymaga zatem zapewnienia standardowych warunków, co odnosi się do obciążenia, czasu oraz temperatury. Korzystając z penetrometru można ustalić poziom odporności zarówno nawierzchni, jak i mieszanek asfaltowych o charakterze mastyksowym. Istotne w tym przypadku jest jednak użycie trzpieni cylindrycznych, wykonanych w zgodzie z normą EN12697/20, a także ramy ulokowanej w punkcie zapewniającym jak największą stabilność. Warunkuje to bowiem uzyskanie miarodajnych wyników dla parametrów poszczególnych nawierzchni.
Jakie są rodzaje penetrometrów?
Jak już wspomniano przebieg badania twardości asfaltu metodą penetracji uzależniony jest w dużej mierze od rodzaju wykorzystywanego penetrometru. W praktyce bowiem wyróżnia się przyrządy przeznaczone do badania twardości mieszanek mineralno-asfaltowych oraz samego asfaltu (lepiszcza), a klasyfikacja ta uwzględnia zastosowanie urządzenia. Z punktu widzenia sposobu obsługi penetrometru wyróżnia się natomiast przyrządy ręczne, półautomatyczne oraz automatyczne. W przypadku tych pierwszych regulacja położenia trzpienia odbywa się przy użyciu koła, które w zależności od ilości obrotów, przemieszcza igłę do zetknięcia z badanym materiałem.
Penetrometry półautomatyczne oraz automatyczne zostały natomiast uproszczone, ponieważ w przypadku tych pierwszych sterowanie odbywa się przy użyciu joysticka, a w przypadku tych drugich odpowiada za nie system elektroniczny. Głębokość penetracji igły mierzona jest wówczas przez elektroniczny system pomiaru drogi. Poszczególne rodzaje penetrometrów różnią się także sposobem odczytu wyniku, ponieważ w przypadku przyrządów ręcznych jest on widoczny na czujniku zegarowym, a urządzenia automatyczne prezentują go na wyświetlaczu cyfrowym.
Podsumowując należy stwierdzić, że penetrometr to przyrząd pozwalający wykonać jedno z podstawowych badań na próbkach asfaltowych. W efekcie możliwe jest określenie twardości danej mieszanki, a co za tym idzie sklasyfikowanie asfaltu zgodnie z obowiązującymi normami.
