وظائف جهاز اختبار رابط الأسفلت

بودنغ الشوكولاتة والمطاط الصناعي ومعجون الأسنان والأسفلت ... للوهلة الأولى ، يبدو أن هذه العناصر تم اختيارها عشوائيًا.على الرغم من أنه قد لا يكون واضحًا ، إلا أن هذه المنتجات لها خاصية أساسية مشتركة - يمكن قياس الانسيابية ، أو التدفق والتشوه ، بأداة واحدة.

تحتوي المقالة على ثلاثة أجزاء:

1. قياس خصائص التدفق والتشوه

2. مراقبة الاتساق

3. تحديد الخصائص الريولوجية

1. قياس خصائص التدفق والتشوه

اختبار رابط الأسفلت يقيس خصائص التدفق والتشوه.يمكن أن يكون في شكل أي أداة يمكن أن تطبق إجهادًا محددًا (القوة المطلوبة لتوليد التدفق والتشوه) أو إجهاد (تشوه ناتج عن التدفق) ، ثم قياس الإجهاد الناتج أو الإجهاد.إذا كانت المراقبة الإلكترونية لمباراة الإجهاد والإجهاد أثناء المصارعة ، فإن الخصم ونظام المراقبة سيشكلان مقياس ريومتر تقريبي.لحسن الحظ ، توجد الآن طريقة أكثر دقة لقياس تدفق المواد وتشوهها.

2. مراقبة الاتساق

كان بعض المتبنين الأوائل لجهاز اختبار رابط الأسفلت علماء في صناعة المواد الغذائية.من خلال دراسة التغيرات في الخصائص الانسيابية من دفعة إنتاج إلى أخرى ، يمكن مراقبة تناسق الأطعمة مثل الكاتشب.تم تصميم جهاز اختبار رابط الأسفلت لقياس الاهتزاز والإجهاد والانفعال للمواد المختلفة بدقة تحت درجات حرارة مختلفة ، والقص المستقر والأحمال المتكررة ، ليصبح أداة علمية مفيدة في الصناعة.

3. تحديد الخصائص الريولوجية

بعد مراجعة مواصفات المعدات ، أدرك المطورون الحاجة إلى تحديد الخصائص الانسيابية عند درجات حرارة معتدلة.تكمن المشكلة في أن صلابة روابط الأسفلت عادة ما تكون عالية جدًا لدرجة أنه باستخدام نفس هندسة الألواح المتوازية واستخدام ألواح قطرها 25 مم في درجات حرارة عالية ، يجب زيادة قدرة عزم دوران جهاز اختبار رابط الأسفلت بشكل كبير.في ظل نفس الظروف ، فإن عزم الدوران المطلوب لتحديد صلابة رابط الأسفلت في درجات حرارة معتدلة قد يكون 100 إلى 1000 مرة من العزم المطلوب في درجات الحرارة العالية!

من أجل أن يكون جهاز اختبار رابط الأسفلت جهازًا ميسور التكلفة ومتوافقًا ، يجب على المصممين إما 'زيادة ' عزم الدوران أو إيجاد طرق لتقليل الطلب.نظرًا لأن المعامل المعقد المقاس G هو دالة للقوة الرابعة لنصف قطر العينة ، فإن التغييرات الصغيرة في حجم اللوحة المتوازية يمكن أن تقلل بشكل كبير من متطلبات عزم الدوران.من خلال تقليل حجم اللوحة إلى ثلث الحجم الأصلي (25 مم) ، يكون عزم الدوران المطلوب للوحة قطرها 8 مم أقل بحوالي 100 مرة من ذلك المطلوب للوحة قطرها 25 مم.

على الرغم من أنه يبدو أن مشكلة عزم الدوران قد تم حلها ، فقد وجد الفنيون أن استخدام لوحات أصغر في درجات حرارة معتدلة ينتج نتائج اختبار متغيرة أكثر من استخدام ألواح متوازية أكبر في درجات حرارة عالية.يرجع هذا التباين جزئيًا إلى زيادة الإنتاجية لعملية التقادم في جهاز اختبار رابط الأسفلت.باستخدام اثنين من إجراءات التقادم ، فرن الفيلم المتداول وحاوية الشيخوخة بالضغط ، في درجات حرارة متوسطة قبل الاختبار على روابط الأسفلت ، تزداد فرصة الخطأ.يخبرنا قانون مورفي بالكثير.التحدي الآخر مع زيادة التباين هو اختبار المتغيرات.لوحات أصغر تعني تشذيب أكثر أهمية.تزداد أخطاء التشذيب بسرعة.

المدى المقبول لاختبار رابط الأسفلت ذو درجة الحرارة المتوسطة من مختبرين مختلفين هو 40٪.هذا يعني أنه إذا قام المختبر باختبار مواد ربط الأسفلت وحصل على قيمة مواصفة قدرها 3700 كيلو باسكال عند 22 درجة مئوية ، فيمكن افتراض أن المادة تقع ضمن نطاق المواصفات ولها عمر خدمة طويل.إذا تم توفير نفس جهاز اختبار رابط الأسفلت للمستخدم واختباراته المعملية لعينة من رابط الأسفلت ، فيمكنه الحصول على قيمة مواصفات عند 22 درجة مئوية ، والتي تصل إلى 5500 كيلو باسكال ، ولا يزال قيد الاختبار.تكمن المشكلة في أنه في مواصفات رابطة الأسفلت المصنفة الأداء (PG) ، تفشل إحدى المواصفات بقيمة 5500 كيلو باسكال ، بينما يتم تمرير النتيجة الأخرى (3700 كيلو باسكال) بسهولة.

بمعنى آخر ، لنفترض أنك اشتريت سيارة وأن استهلاك الوقود المذكور أعلاه هو 30 ميلاً للغالون الواحد.بعد القيادة لفترة من الوقت ، ستجد أنه لا يبدو أنها تصل إلى 30 ميلاً للغالون الواحد ؛حوالي 20 ميلا للغالون الواحد.لذلك تذهب إلى الإنترنت وتقوم ببعض الأبحاث وتجد أن نتيجة اختبار رابط الأسفلت التي أبلغت عنها الشركة المصنعة هي 30 ميلاً للغالون الواحد ، ونتائج الاختبار التي أبلغ عنها مختبر مستقل هي 20 ميلاً للغالون الواحد.إذا كان متغير الاختبار يصل إلى 40٪ من قيمة جهاز اختبار رابط الأسفلت الوسيط ، فسيتم اعتبار هذين الاختبارين لاستهلاك الوقود لهما نفس الأهمية الإحصائية.