KR200299305Y1 - Test holder for deformation strength of asphalt concrete - Google Patents
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Abstract
본 고안은 아스팔트 콘크리트의 변형강도 측정용 홀더에 관한 것으로서, 측정된 결과치와 소성변형과의 상관성을 크게 증진시켜 기존의 마샬시험기를 사용하여 측정된 결과로부터 소성변형치를 추정하는 것에 비하여 훨씬 더 접근된 소성변형치를 추정할 수 있는 아스팔트 콘크리트의 변형강도 측정용 홀더에 관한 것이다.The present invention relates to a holder for measuring the deformation strength of asphalt concrete, which greatly enhances the correlation between the measured result and the plastic deformation, and is much more approached than estimating the plastic deformation value from the results measured using a conventional Marshall tester. The present invention relates to a holder for measuring the deformation strength of asphalt concrete from which plastic deformation values can be estimated.
Description
본 고안은 아스팔트 콘크리트의 변형강도 측정용 홀더에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기존의 마샬시험기를 사용하여 측정된 결과로부터 소성변형치를 추정하는 것에 비하여 훨씬 더 근접한 소성변형치를 추정할 수 있도록 한 아스팔트 콘크리트의 변형강도 측정용 홀더에 관한 것이다.The present invention relates to a holder for measuring the deformation strength of asphalt concrete. More specifically, it is possible to estimate the plastic strain value closer to that of the plastic strain value than the estimation result of the conventional Marshall tester. It relates to a holder for measuring the strain strength of the.
일반적으로 아스팔트 포장에 있어 소성변형은 매우 중요한 문제점으로 인식되고 있으며, 소성변형이 심하게 발생하면 핸들조작이 어려워지고 강우시 패인 골에 빗물이 고여 차량의 안전운행을 크게 위협할 뿐만 아니라 겨울철에는 결빙으로 인한 교통사고의 위험을 크게 만든다.In general, plastic deformation is considered to be a very important problem in asphalt pavement. If plastic deformation occurs severely, steering wheels become difficult, rainwater accumulates in the valleys during rainfall and threatens the safe operation of vehicles. Increase the risk of traffic accidents.
그에 따라 소성변형의 방지대책은 전세계적으로 해결해야될 시급한 문제로 제기 되고 있으며, 이를 방지하기 위한 여러 가지 방법이 제시되고 있으며, 대부분은 재료개발에 집중되고 있다.Accordingly, measures to prevent plastic deformation have been raised as an urgent problem to be solved around the world, and various methods have been suggested to prevent them, and most of them are concentrated on material development.
개발된 아스팔트 포장재료 혼합물의 특성치를 측정하기 위한 방법으로 마샬시험방법이 널리 사용되고 있는데, 상기 마샬시험방법은 마샬시험기를 이용하여 혼합물의 안정도와 흐름 값을 측정하는 것이다.The Marshall test method is widely used as a method for measuring the characteristics of the developed asphalt pavement mixture. The Marshall test method is to measure the stability and flow value of the mixture using a Marshall tester.
마샬시험기는 개략적으로 도 1에서 보는 바와 같이 지지부(110)와; 공시체(200)가 세팅되는 홀더(140)와; 상기 홀더(140)를 지지부(110)와 유기적으로연결하는 프레임(130)과; 상기 홀더(140)에 세팅된 공시체(200)에 하중을 프레임(130)을 통해 가하면서 측정되는 하중에 따른 흐름 데이터를 얻고, 이를 토대로 마샬안정도와 흐름 값을 산출하는 콘트롤 박스(120)로 이루어진다.The Marshall tester is schematically shown in Figure 1 and the support 110; A holder 140 to which the specimen 200 is set; A frame (130) for organically connecting the holder (140) with the support (110); The control box 120 is configured to obtain flow data according to the load measured while applying a load to the specimen 200 set in the holder 140 through the frame 130, and calculate the Marshall stability and the flow value based thereon. .
이때, 공시체(200)는 도 2에서 보는 바와 같이 원통형의 몰드(150)내에 측정하고자 하는 아스팔트 포장재료 혼합물을 충진한 후 다짐을 실시하여 제조된다. 이렇게 제조된 공시체(200)는 그 측면이 홀더(140)의 상하부를 향하도록 세팅하게 된다.At this time, the specimen 200 is prepared by filling the asphalt pavement mixture to be measured in the cylindrical mold 150 as shown in Figure 2 and then compacted. The specimen 200 thus prepared is set such that its side faces the upper and lower portions of the holder 140.
세팅이 완료되면 도 1에 도시한 콘트롤 박스(120)의 조작에 의해 홀더(140)를 통해 공시체(200)로 하중이 전달되며, 이때 콘트롤 박스(120)는 하중과 흐름을 측정하고 이 값을 토대로 마샬안정도와 흐름 값을 산출하게 된다.When the setting is completed, the load is transmitted to the specimen 200 through the holder 140 by the operation of the control box 120 shown in FIG. 1, in which the control box 120 measures the load and the flow and measures this value. Marshall stability and flow value are calculated based on this.
그러나, 상기한 측정장치와 측정방법에 의해 얻어지는 안정도나 흐름은 공시체의 역학적 특성을 제대로 반영하지 못하고 있으며, 특히 소성변형과 상관성이 낮은 것으로 알려져 있다. 따라서 안정도나 흐름의 기준을 통과하는 배합으로 제조한 혼합물에서도 소성변형이 많이 발생하는 단점이 있다.However, the stability and flow obtained by the measuring device and the measuring method do not properly reflect the mechanical properties of the specimen, and are known to have low correlation with plastic deformation. Therefore, there is a disadvantage in that a lot of plastic deformation occurs even in a mixture prepared by passing the stability or flow standards.
이와 같이 측정된 결과와 소성변형과의 상관성이 낮은 가장 큰 이유는 공시체의 재하형식 및 다짐방법이 현장에서의 윤하중 재하형식 및 다짐방법과 다르다는 점에 있다. 즉, 공시체의 다짐은 공시체의 정방향으로 실시하고 하중은 공시체의 측면 방향으로 가함에 따라 현장에서의 골재배열 방향과 다르게 하중이 가해지게 되어 측정된 결과와 소성변형과의 상관성이 크게 떨어지는 문제점이 있다.The main reason for the low correlation between the measured results and the plastic deformation is that the loading and compaction methods of the specimens differ from the on-load loading and compaction methods in the field. That is, the compaction of the specimen is carried out in the forward direction of the specimen and the load is applied differently from the aggregate arrangement direction in the field as the load is applied in the lateral direction of the specimen, so that the correlation between the measured result and the plastic deformation is greatly reduced. .
특히, 마샬시험에서의 흐름은 하중에 의한 공시체 직경 축소량의 측정치이나실제 소성 변형에서의 침하 깊이는 지압 압밀과 전단에 의한 수직변형이다. 따라서 이 흐름 값 역시 소성변형과의 상관성이 크게 떨어지는 단점이 있다.In particular, the flow in the Marshall test is a measure of specimen diameter reduction due to load, but the settling depth in actual plastic deformation is vertical deformation due to acupressure consolidation and shear. Therefore, this flow value also has a disadvantage in that the correlation with plastic deformation is greatly reduced.
결국, 마샬시험기로 측정한 안정도와 흐름은 혼합물의 강도나 변형에 대한 저항성이라기보다는 다짐방향의 수직한 방향으로 혼합물이 와해되는 것에 대한 저항성을 나타내는 수치정도로 볼 수 있다.As a result, the stability and flow measured by the Marshall tester can be regarded as numerical values indicating the resistance to disintegration of the mixture in the direction perpendicular to the compaction direction, rather than the strength or resistance to the mixture.
이에 본 고안은 측정된 결과치와 소성변형과의 상관성을 크게 증진시켜 기존의 마샬시험기를 사용하여 측정된 결과로부터 소성변형치를 추정하는 것에 비하여 훨씬 더 접근된 소성변형치를 추정할 수 있는 아스팔트 콘크리트의 변형강도 측정용 홀더를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention greatly improves the correlation between measured results and plastic deformation, and it is possible to estimate the plastic deformation value from the results measured using the existing Marshall tester. The object is to provide a holder for strength measurement.
도 1은 마샬시험기를 개략적으로 나타낸 도면.1 is a schematic view showing a Marshall tester.
도 2는 공시체를 제조하여 마샬시험기의 세팅기에 장착하는 과정을 개략적으로 나타낸 도면.Figure 2 is a schematic diagram illustrating a process of manufacturing the specimen to be mounted on the setting machine of the Marshall tester.
도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 아스팔트 콘크리트의 변형강도 측정용 홀더의 분해사시도3 is an exploded perspective view of a holder for measuring the deformation strength of asphalt concrete according to an embodiment of the present invention
도 4는 도 3에 도시된 변형강도 측정용 홀더의 작용관계를 나타낸 도면.4 is a view showing the working relationship of the strain measuring holder shown in FIG.
도 5는 변형강도 산출을 위한 하중봉의 수치관계를 나타낸 도면.5 is a view showing the numerical relationship of the load rod for calculating the strain strength.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 하중봉10: load rod
20 : 가이드부재20: guide member
21 : 가이드관 22 : 고정핀21: guide tube 22: fixing pin
30 : 홀더부30 holder part
31 : 상판 32 : 하판31: top plate 32: bottom plate
33 : 연결핀 34 : 관통홀33: connecting pin 34: through hole
35 : 수납공간35: storage space
200 : 공시체200: specimen
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 외부로부터 가해지는 하중을 공시체로 전달하는 하중봉과; 상기 하중봉을 편심없이 수직으로 가이드관을 따라 안내하는 가이드부재; 및 내부에 공시체가 삽입되는 수납공간이 형성되고, 상기 가이드부재와 다수개의 고정핀에 의해 연결고정되며 중앙으로 상기 가이드관과 수직으로 연장된 관통홀을 갖는 상판과, 상기 상판과 연결핀에 의해 고정되어 공시체를 고정하는 하판을 구비하는 홀더부;를 포함함을 특징으로 하는 아스팔트 콘크리트의 변형강도 측정용 홀더를 제공한다.The present invention to achieve the above object is a load rod for transmitting the load applied from the outside to the specimen; A guide member for guiding the load rod along the guide tube vertically without eccentricity; And an accommodating space into which the specimen is inserted, the upper plate having a through hole extending and fixed to the center by the guide member and a plurality of fixing pins, and vertically connected to the guide tube, and the upper plate and the connecting pin. It provides a holder for measuring the deformation strength of asphalt concrete, characterized in that it comprises a; a holder portion having a lower plate fixed to fix the specimen.
이하 본 고안을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 하나, 도시된 도면은 본 고안의 이해를 돕기 위하여 제시된 것일 뿐, 본 고안이 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, but the illustrated drawings are only presented to assist in understanding the present invention, but the present invention is not limited thereto.
도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 아스팔트 콘크리트의 변형강도 측정용 홀더의 분해사시도이고, 도 4는 변형강도 측정용 홀더의 작용관계를 나타낸 단면도로서, 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 아스팔트 콘크리트 변형강도 측정용 홀더는 외부로부터 가해지는 하중을 공시체(200)로 전달하는 하중봉(10)과; 상기 하중봉(10)을 편심없이 수직으로 가이드관(21)을 따라 안내하는 가이드부재(20)와; 내부에 공시체(200)가 삽입되는 수납공간(35)이 형성되고, 상기 가이드부재(20)와 다수개의 고정핀(22)에 의해 연결고정되며 중앙으로 상기 가이드관(21)과 수직으로 연장된 관통홀(34)을 갖는 상판(31)과, 상기 상판(31)과 연결핀(33)에 의해 고정되어 공시체(200)를 고정하는 하판(32)을 구비하는 홀더부(30);를 포함한다. 미설명부호 40은 본 고안에 따른 변형강도 측정용 홀더를 지지하는 지지프레임이다.3 is an exploded perspective view of a holder for measuring the deformation strength of asphalt concrete according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view showing the working relationship of the holder for measuring the deformation strength, asphalt concrete according to the present invention as shown Deformation strength measuring holder includes a load rod 10 for transmitting a load applied from the outside to the specimen 200; A guide member 20 for guiding the load rods 10 along the guide tube 21 vertically without eccentricity; An accommodation space 35 into which the specimen 200 is inserted is formed therein, and is connected and fixed by the guide member 20 and the plurality of fixing pins 22 and vertically extended with the guide tube 21. And a holder part 30 having an upper plate 31 having a through hole 34 and a lower plate 32 fixed by the upper plate 31 and the connecting pin 33 to fix the specimen 200. do. Reference numeral 40 is a support frame for supporting a holder for measuring the deformation strength according to the present invention.
도시된 바와 같이 본 고안에서는 공시체(200)의 다짐방향과 재하방향을 일치시키도록 함으로서 소성변형과의 상관관계를 크게 높인데 주요 특성이 있다.As shown in the present invention, by making the compaction direction and the loading direction of the specimen 200 coincide, the correlation with the plastic deformation is greatly increased.
하중봉(10)은 외부로부터 가해지는 압력을 공시체(200)에 전달하여 변형시의 최대하중과 하중에 따른 수직변형치를 측정할 수 있도록 도와준다. 이때, 하중봉(10)을 이용하여 재하시 아스팔트 콘크리트 혼합물이 하중에 의해 눌려 들어가면서 하중봉(10) 하단의 각진 부분에 골재가 맞물려 깨지는 현상이 가끔 일어나므로 하중봉(10)의 모서리 부분을 R가공하여 골재와의 맞물림 현상을 줄일 수 있도록 하는 것이 바람직하다.The load rod 10 transmits the pressure applied from the outside to the specimen 200 to help measure the vertical strain according to the maximum load and the load during deformation. At this time, when the asphalt concrete mixture is pressed by the load at the time of using the load rod 10, aggregates are sometimes broken due to the angular portion of the bottom of the load rod 10, and thus the edge portion of the load rod 10 is R. It is desirable to make it possible to reduce the engagement phenomenon with the aggregate by processing.
이와 같이 하중봉(10)을 통해 공시체(200)로 외부의 압력을 전달하는 과정에서 하중이 편심 없이 수직으로 공시체(200)에 전달될 수 있도록 하기 위하여 가이드부재(20)가 형성되며, 하중봉(10)은 가이드부재(20)의 가이드관(21)을 따라 공시체(200)로 이동하게 된다.In this way, in the process of transmitting external pressure to the specimen 200 through the load rod 10, the guide member 20 is formed so that the load can be transmitted to the specimen 200 vertically without eccentricity, the load rod 10 is moved to the specimen 200 along the guide tube 21 of the guide member 20.
본 고안에서는 내부에 공시체(200)가 삽입되어 고정되는 수납공간(35)이 형성된 홀더부(30)를 포함하는데, 상기 홀더부(30)는 상판(31)과 하판(32)을 구비하며, 상판(31)과 하판(32)은 연결핀(33)에 의해 고정된다.In the present invention includes a holder portion 30 is formed with a receiving space 35 is inserted into the specimen 200 is fixed therein, the holder portion 30 is provided with an upper plate 31 and a lower plate 32, The upper plate 31 and the lower plate 32 are fixed by the connecting pin 33.
이때, 상판(31)은 가이드부재(20)와 다수개의 고정핀(22)에 의해 연결고정되며 중앙으로 가이드관(21)과 수직으로 연장된 관통홀(34)이 형성되는데, 하중봉(10)은 상기 관통홀(34)을 통과하여 공시체(200)의 표면에 하중을 가하게 된다.At this time, the upper plate 31 is connected and fixed by the guide member 20 and the plurality of fixing pins 22 and a through-hole 34 extending perpendicular to the guide tube 21 in the center is formed, the load rod 10 ) Passes through the through hole 34 to apply a load to the surface of the specimen 200.
하판(32)은 상판(31)과 연결핀(33)에 의해 연결되는데, 연결핀(33)은 공시체(200)의 삽입 및 삽탈이 자유롭도록 좌우측에 형성되는 것이 좋다. 그러나 필요에 따라서는 그 이상 형성할 수도 있다.The lower plate 32 is connected by the upper plate 31 and the connecting pin 33, the connecting pin 33 is preferably formed on the left and right sides so that insertion and insertion of the specimen 200 is free. However, if necessary, more can be formed.
상기 하판(32)에는 필요에 따라 공시체(200)가 안치되는 삽입홈(36)을 더 형성할 수 있으며, 삽입홈(36)을 형성함으로서 재하시 공시체(200)가 유동하는 것을 방지할 수 있다.If necessary, the lower plate 32 may further include an insertion groove 36 in which the specimen 200 is placed, and by forming the insertion groove 36, the specimen 200 may be prevented from flowing. .
이때, 공시체(200)는 통상적으로 알려진 마샬시험방법에서 적용하고 있는 공시체(200)의 제조방법에 의해 제조된 것을 사용하거나, 통상의 선회다짐기(Gyratory compactor)를 이용하여 공시체(200)를 제조하는 방법에 의해 제조된 것을 사용할 수 있다. 이러한 공시체(200)를 제조하는 방법은 시험과정에서선택적으로 진행될 수 있다.At this time, the specimen 200 is used by the manufacturing method of the specimen 200 that is commonly applied in the Marshall test method known in the art, or to prepare the specimen 200 using a conventional gyratory compactor (Gyratory compactor) What was manufactured by the method can be used. The method of manufacturing the specimen 200 may be selectively performed during the test.
시험하고자 하는 아스팔트 콘크리트 혼합물을 전술한 공시체(200) 제조방법에 의해 공시체(200)를 제조하고, 이를 본 고안에 따른 아스팔트 콘크리트의 변형강도 측정용 홀더의 상판(31)과 하판(32) 사이에 형성된 수납공간(35)에 삽입한 후 하중봉(10)을 사용하여 하중을 가할 경우 공시체(200)의 다짐방향과 재하방향이 일치하여 소성변형치와의 상관관계가 높게 된다. 따라서 측정된 결과치로부터 보다 근접한 소성변형치를 추정할 수 있다.The asphalt concrete mixture to be tested is prepared from the specimen 200 by the method described above, and the specimen 200 is prepared between the upper plate 31 and the lower plate 32 of the holder for measuring the deformation strength of the asphalt concrete according to the present invention. When the load is applied using the load rod 10 after the insertion into the formed storage space 35, the compaction direction and the loading direction of the specimen 200 correspond to the plastic deformation value. Therefore, plastic deformation values closer to each other can be estimated from the measured results.
도 3 및 도 4를 참조하여 본 고안에 따른 변형강도 측정용 홀더를 사용하여 아스팔트 콘크리트의 변형강도를 측정하는 방법을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Referring to Figures 3 and 4 to explain in more detail the method for measuring the deformation strength of asphalt concrete using the holder for deformation strength measurement according to the present invention.
본 고안에 따른 변형강도 측정용 홀더를 사용하여 변형강도를 측정하는 방법은 상판(31)과 하판(32) 사이에 형성된 수납공간(35)에 다짐방향과 재하방향이 일치하도록 공시체(200)를 세팅하는 단계와; 외부로부터 가해지는 압력을 하중봉(10)을 통해 가이드관(21)을 따라 수직으로 공시체(200)에 가하는 재하단계와; 하중을 가하면서 변형시의 최대하중과 하중에 따른 수직변형치를 측정하여 변형강도를 산출하는 단계를 포함한다.Method for measuring the deformation strength using the holder for deformation strength measurement according to the present invention is to prepare the specimen 200 to match the compaction direction and the loading direction in the storage space 35 formed between the upper plate 31 and the lower plate 32 Setting; A loading step of applying the pressure applied from the outside to the specimen 200 along the guide tube 21 vertically through the load rod 10; Calculating the strain strength by measuring the maximum load during deformation and the vertical strain value according to the load while applying the load.
상기에서 세팅 단계는 측정하고자 하는 아스팔트 콘크리트 혼합물을 통상의 방법을 적용하여 제조된 공시체(200)를 본 고안에 따른 홀더의 상판(31)과 하판(32) 사이에 형성된 수납공간(35)에 삽입하여 고정하는 단계이다. 이때, 기존의 마샬시험기에서는 공시체(200)의 다짐방향과 재하방향이 일치하지 않았으나, 본고안에서는 공시체(200)의 다짐방향과 재하방향이 일치되게 세팅된다.In the setting step above, the specimen 200 prepared by applying a conventional method to the asphalt concrete mixture to be measured is inserted into the storage space 35 formed between the upper plate 31 and the lower plate 32 of the holder according to the present invention. To fix it. In this case, in the existing Marshall tester, the compaction direction and the loading direction of the specimen 200 did not coincide with each other, but the compaction direction and the loading direction of the specimen 200 are set to be identical in this paper.
세팅이 완료되면 외부로부터 가해지는 압력을 하중봉(10)을 통해 가이드관(21)을 따라 수직으로 공시체(200)에 가하는 재하단계를 거치게 된다. 이때, 본 고안에 따른 변형강도 측정 홀더는 기존의 마샬시험기에 적용될 수 있으며, 단지 종래 사용되는 홀더 대신 본 고안에 따른 홀더를 사용하면 되므로 기존의 주변기기 등은 그대로 활성할 수 있게 된다. 특히 하중이나 속도는 기존의 마샬안정도나 간접인장강도 측정시와 같은 범위내에서 유동적으로 변화시킬 수 있다.When the setting is completed, the pressure applied from the outside is subjected to a loading step of vertically applying the specimen 200 along the guide tube 21 through the load rod 10. At this time, the strain strength measuring holder according to the present invention can be applied to the existing Marshall tester, and instead of the holder used in the prior art, the holder according to the present invention can be used as is the existing peripherals. In particular, the load or velocity can be changed flexibly within the same range as the existing Marshall stability or indirect tensile strength measurement.
상기 재하단계를 거치는 동안 하중봉(10)은 상판(31)의 관통홀(34)을 통과한 직후 공시체(200)의 표면에 하중을 전달하게 된다. 이때, 상기 하중봉(10)은 재하시 하중봉(10) 하단의 각진 부분에 골재가 맞물리는 현상이 발생하므로 봉 끝 부분을 R가공하여 골재와의 맞물림 현상을 줄일 수 있도록 하는 것이 바람직하다.During the loading step, the load rod 10 transfers the load to the surface of the specimen 200 immediately after passing through the through hole 34 of the upper plate 31. At this time, the load rod 10 is a phenomenon that the aggregate is engaged with the angular portion of the lower end of the load rod 10 at the time it is preferable to reduce the engagement phenomenon with the aggregate by processing the rod end R.
상기한 재하단계를 거치는 과정에서 변형시의 최대하중과 하중에 따른 수직변형치 등을 측정할 수 있으며, 이 측정된 결과를 토대로 변형강도를 산출하게 된다.In the course of the loading step, it is possible to measure the maximum strain during deformation and the vertical strain value according to the load, and the deformation strength is calculated based on the measured results.
이때, 상기 변형강도는 다음과 같은 과정을 거쳐 산출할 수 있다.In this case, the deformation strength may be calculated through the following process.
도 5에서 보는 바와 같이 직경이 D인 하중봉(10)의 양 하단에 반경 r만큼 R가공하고 공시체(200)의 바닥으로부터 y만큼 하중봉(10)이 눌려 들어간 경우를 고려하여 변형강도를 산출하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.As shown in FIG. 5, the deformation strength is calculated in consideration of a case in which R is processed at both lower ends of the rod 10 having a diameter D by the radius r, and the rod 10 is pressed by y from the bottom of the specimen 200. The process of doing this is as follows.
눌려 들어간 원의 직경은 H+2x가 되며, x는 하기 수학식 1에서와 같이 정리된다. 상기 x를 눌려 들어간 원의 직경에 대입한 후 2로 나누어주면 하기 수학식 2와 같이 반경을 구할 수 있다.The diameter of the circle pressed is H + 2x, x is summarized as in the following equation (1). Substituting the x into the diameter of the circle pressed in and dividing by 2, the radius can be obtained as shown in Equation 2 below.
상기 수학식 2의 반경을 토대로 눌려 들어간 원의 면적을 하기 수학식 3과 같이 산출할 수 있으며, 상기 면적으로 파괴시의 최대하중(Pmax)을 나누어준 다음 정리하면 하기 수학식 4와 같이 나타내어진다. 이때, 상기 수학식 4와 같이 면적으로 최대하중을 나누어준 값인 KD를 변형강도로 정의할 수 있다.The area of the circle pressed in based on the radius of Equation 2 can be calculated as Equation 3 below, divided by the maximum load (P max ) at the time of breakage, and summarized as Equation 4 below. Lose. In this case, K D , which is a value obtained by dividing the maximum load by the area as shown in Equation 4, may be defined as the deformation strength.
상기 수학식 4에서 KD는 변형강도를 나타내며, Pmax는 파괴시 최대하중을 나타내며, H는 D-2r이고, r은 하중봉(10) 하단 양끝단에 R가공시의 반경을 나타내며, y는 하중에 의한 수직변형치를 나타낸다.In Equation 4, K D represents the deformation strength, P max represents the maximum load at break, H is D-2r, r represents the radius of the R processing at both ends of the lower load rod 10, y Denotes the vertical strain due to the load.
상기 수학식 4에서 보는 바와 같이 r이 커지거나 하중봉(10)의 직경이 증가하는 경우 수직변형치인 y값이 증가되며, 결국 변형강도인 KD는 작아질 것이다. 따라서 측정되는 변형강도의 값은 하중봉(10)의 직경 D와 R가공시의 반경r에 큰 영향을 받는다.As shown in Equation 4, when r is increased or the diameter of the load rod 10 is increased, the y value, which is a vertical strain value, is increased, and eventually, the deformation strength K D is decreased. Therefore, the value of the strain strength to be measured is greatly influenced by the diameters r and R of the load rod 10 during machining.
이때, 공시체(200)의 직경에 비하여 하중봉(10)의 직경이 너무 크면 하중 재하시 문제점이 발생하게 되므로 결국 하중봉(10)의 직경은 공시체의 크기에 따라 변화될 수밖에 없다. 따라서 하중봉(10)의 직경 D는 공시체의 직경에 따라 종속적으로 변화된다.At this time, if the diameter of the load rod 10 is too large compared to the diameter of the specimen 200, a problem occurs under load, so the diameter of the load rod 10 is inevitably changed according to the size of the specimen. Therefore, the diameter D of the load rod 10 changes depending on the diameter of the specimen.
본 고안에 따르면 공시체의 직경을 S라 가정할 경우 하중봉의 직경 D와 하중봉 하단의 R가공부분의 반지름 r사이에 D/S가 0.2 내지 0.4이고, r/D가 0.15 내지 0.30인 관계가 성립될 때 측정된 결과와 아스팔트 콘크리트 소성변형치와의 상관관계가 높아짐을 확인할 수 있었으며, 이는 다음 실험예를 통하여 확인할 수 있다.According to the present invention, assuming that the diameter of the specimen is S, a relationship between D / S of 0.2 to 0.4 and r / D of 0.15 to 0.30 is established between the diameter D of the load rod and the radius r of the R processing portion at the bottom of the load rod. It was confirmed that the correlation between the measured result and the asphalt concrete plastic deformation value is high, which can be confirmed through the following experimental example.
이하 본 고안을 하기 실험예를 통하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following experimental examples.
<실험예 1>Experimental Example 1
하기 표 1에 나타낸 아스팔트 콘크리트 혼합물의 공시체를 시험온도 60℃에서 70kgf 하중하에 왕복 횟수 2,700cycle로 반복주행실험을 실시하고 얻어진 최종 침하 깊이(Rut depth: RD)와 동적안정도(Dynamic stability: DS)를 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The final settling depth (RD) and dynamic stability (DS) of the test specimens of the asphalt concrete mixture shown in Table 1 were carried out at a test temperature of 60 ° C. under a 70 kgf load at a round trip frequency of 2,700 cycles. The results are shown in Table 1 below.
<실험예 2>Experimental Example 2
마샬시험법에 의하여 아스팔트 콘크리트 혼합물의 공시체를 제조한 후 마샬시험기를 사용하여 마샬안정도를 측정하고, 이와는 별도로 상기 공시체를 본 고안에 따른 아스팔트 콘크리트의 변형강도 측정용 홀더를 사용하여 공시체의 직경이 10cm인 경우 하기 표2 및 표3과 같은 조건하에서, 공시체의 직경이 15cm인 경우 하기 표4 및 표 5와 같은 조건하에서 각각 Pmax, y, KD를 측정하고 그 결과를 나타내었다. 이때 공시체 제조에 사용된 아스팔트 콘크리트 혼합물은 표 1에 나타낸 타입과 같다.After preparing the specimen of the asphalt concrete mixture by the Marshall test method, the Marshall stability was measured by using a Marshall tester, and the specimen was separately measured using a holder for measuring the deformation strength of the asphalt concrete according to the present invention. In the case of the following Table 2 and Table 3, when the diameter of the specimen is 15cm P max , y, K D was measured under the conditions shown in Table 4 and Table 5 and the results are shown. At this time, the asphalt concrete mixture used for the specimen preparation is as shown in Table 1.
상기 표 2 내지 5에서 보는 바와 같이 r이 커지거나 하중봉(10)의 직경이 증가하는 경우 수직변형치인 y값이 증가되며, 결국 변형강도인 KD는 작아지는 것을 확인할 수 있다.As shown in Tables 2 to 5, when r is increased or the diameter of the load rod 10 is increased, the y value, which is a vertical deformation value, is increased, and thus the deformation strength K D may be decreased.
<실험예 3>Experimental Example 3
상기 실험예 1 및 실험예 2의 결과치를 기준으로 소성변형과의 상관성을 확인하고자 회귀분석을 수행하였다. 회귀분석에서는 침하깊이(Rut depth: RD)와 동적안정도(DS)를 종속변수(y)로 하고, 마샬안정도, Pmax, Pmax/y KD를 각각 독립변수(x)로 하여 선형(Linear), 곡선(Curvilinear), 대수(Logarithm), 지수(Exponential), x의 누승(Power) 모델 중 가장 상관성이 높은 최적모델을 선정하였다.Regression analysis was performed to confirm correlation with plastic deformation based on the results of Experimental Examples 1 and 2. In the regression analysis, the depth of settlement (RD) and dynamic stability (DS) are dependent variables (y), and the Marshall stability, P max , P max / y K D are independent variables (x), respectively. ), The most optimal model was chosen among the power models of curve, curve, logarithm, exponential, and x.
회귀분석에서는 x값의 변화가 y값에 얼마나 영향을 미치는 관계에 있는지를 판정한다. x가 증가함에 따라 y도 증가하면 상관계수(R)은 "+", 그 반대이면 "-"의 관계가 있고 이를 자승한 값인 결정계수(Coefficient of determination: R2)는 "+, -"에 관계없이 x의 변화에 y가 회귀분석에 의해 얻어지는 식과 완전 일치하는 관계이면 1.0, 전혀 상관관계가 없으면 0이 된다.The regression analysis determines how the change in the x value affects the y value. As y increases as x increases, the correlation coefficient (R) is related to "+" and vice versa, "Coefficient of determination (R 2 ), which is a squared value, to"+,-". Regardless, the change in x is 1.0 if y is a perfect match with the equation obtained by the regression analysis.
따라서 본 고안에서는 변형강도 KD가 증가함에 따라 소성변형 깊이 RD는 감소하고, 동적안정도 DS는 감소 관계에 있으며, 상기 4가지 모델중 가장 높은 결정계수가 얻어지는 모델을 선정하여 그 결정계수 값을 하기 표 6 내지 8에 나타내었다. 표 6의 실험은 표 2의 모든 공시체의 마샬안정도와 표 1의 RD와 DS를 사용하여 얻어진 결과이다.Therefore, in this design, the plastic deformation depth RD decreases and the dynamic stability DS decreases as the strain strength K D increases. Tables 6-8 are shown. The experiments in Table 6 are the results obtained using Marshall stability of all specimens in Table 2 and RD and DS in Table 1.
이때, 마샬안정도 및 흐름값에 대한 결정계수는 표 6에 나타내었으며, 본 고안에 따른 아스팔트 콘크리트의 변형강도 측정용 홀더를 사용하여 산출한 결정계수는 표 7과 표 8에 나타내었으며, 표 7은 RD에 대한 결정계수, 표 8은 DS에 대한 결정계수를 나타내었다.At this time, the crystal coefficients for the Marshall stability and flow values are shown in Table 6, and the crystal coefficients calculated using the holder for measuring the deformation strength of asphalt concrete according to the present invention are shown in Tables 7 and 8, and Table 7 Crystal coefficients for RD, Table 8 shows the crystal coefficients for DS.
상기 표 6에서 보는 바와 같이 마샬안정도는 RD 및 DS와의 상관관계가 매우 낮은 것을 알 수 있으며, 안정도를 흐름으로 나눈 수치에 대한 상관관계 값이 안정도의 상관관계 값보다 더 높게 나타났으나 0.26 정도로 여전히 매우 낮음을 알 수 있다, 그러나, 상기 표 7 및 표 8에서 보는 바와 같이 변형강도인 KD에 대한 상관계수 값이 r=0.5나 1.0인 경우 전체적으로 매우 높음을 알 수 있다.As shown in Table 6, the Marshall stability was found to have a very low correlation with RD and DS. The correlation value for the value divided by the flow by stability was higher than the correlation value of stability, but was still about 0.26. It can be seen that very low, however, as shown in Table 7 and Table 8, when the correlation coefficient value for the deformation strength K D is r = 0.5 or 1.0 it can be seen that the overall very high.
따라서, 본 고안에 따른 아스팔트 콘크리트 변형강도 측정용 홀더를 사용하여 측정된 변형강도의 소성변형과의 상관성이 기존의 마샬시험기를 사용하여 측정된 안정도의 소성변형과의 상관성보다 훨씬 높아 보다 정확한 소성변형치의 추정이 가능하게 된다.Therefore, the plastic deformation of the strain strength measured using the asphalt concrete strain strength measuring holder according to the present invention is much higher than the correlation with the plastic deformation of the stability measured using a conventional Marshall tester. Value can be estimated.
특히, 본 고안의 아스팔트 콘크리트 변형강도 측정용 홀더를 사용하여 측정하고자 하는 아스팔트 콘크리트의 변형강도를 측정하게 되면, 변형강도가 클수록소성변형에 강한 것이므로 이를 토대로 소성변형 저항성을 추정할 수 있게 된다.In particular, when the deformation strength of the asphalt concrete to be measured by using the holder for measuring the asphalt concrete strain strength of the present invention, the greater the deformation strength, the stronger the plastic deformation, and thus the plastic deformation resistance can be estimated based on this.
상기에서 설명한 바와 같이 본 고안은 측정된 변형강도 결과 값이 소성변형과의 상관성이 높아 기존의 마샬시험기를 사용하여 측정된 안정도의 결과 값에 비하여 보다 정확한 소성변형 저항성의 추정을 가능하게 하는 아스팔트 콘크리트의 변형강도 측정용 홀더를 제공하는 유용한 고안이다.As described above, the present invention has a high degree of correlation with the measured strain strength resulting from the plastic deformation. Asphalt concrete enables more accurate estimation of plastic deformation resistance than the result of stability measured using a conventional Marshall tester. It is a useful design to provide a holder for measuring the strain strength of the.
Claims (4)
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| KR2020020030033U KR200299305Y1 (en) | 2002-10-08 | 2002-10-08 | Test holder for deformation strength of asphalt concrete |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110196189A (en) * | 2019-07-04 | 2019-09-03 | 河北工程大学 | A kind of salt-is wet-heat effect under bituminous concrete mechanical property Acceleration study device and method |
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2002
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