منابع درس آزمایشگاه بتن مقدماتی و پیشرفته :

مقدمه
جهت تعیین پارامترهای مهم آسفالت ساخته شده از جمله دانه بندی مصالح ، درصد قیر ، نوع قیر به کار رفته در آسفالت و غیره می توان از آزمایش های تجزیه آسفالت استفاده نمود. تفکیک قیر و مصالح سنگی از یکدیگر در مخلوط آسفالت را تجزیه آسفالت می گویند. بنابراین آزمایش تجزیه آسفالت ، ابزار مناسبی برای کنترل کار پیمانکاران خواهد بود و می تواند صدق کار آنان را به محک بگذارد.
برای انجام این آزمایش، ابتدا نیازمند نمونه برداری از آسفالت می باشیم. بسته به آسفالت که کوبیده شده باشد یا خیر، نمونه گیری متفاوت خواهد بود. نمونه گیری باید بر پایه علوم آماری صورت پذیرد تا نمونه گرفته شده بتواند به درستی بیانگر کیفیت کل آسفالت باشد. اگر آسفالت هنوز کوبیده نشده باشد و تولید زیاد باشد، از هر سیصد تن یک نمونه اخذ می شود ؛ که این نمونه ها به صورت کاملا اتفاقی از کامیون حامل آسفالت گرفته می شود. در صورتی که آسفالت کوبیده شده باشد معمولا به ازای هر سیصد تن یک نمونه کافی است که با دستگاه مغزه گیری به طور تصادفی بدست خواهند آمد.

شرح این آزمایش را می توان در استاندارد زیر جستجو نمود:
ASTM Methods:D 2172

هدف آزمایش
هدف از آزمایش تجزیه آسفالت ، تفکیک قیر و مصالح سنگدانه ای جهت تعیین پارامترهای مختلف قیر و سنگدانه از جمله نوع قیر، دانه بندی مصالح، درصد قیر و غیره می باشد.

وسایل آزمایش
• دستگاه سانتریفوژ
• دستگاه مغزه گیری
• ترازوی دقیق
• حلال
• کاردک
• سینی
• فیلتر
• گرمکن
• تایمر

روش انجام آزمایش
ابتدا با توجه به علم آمار، از آسفالت مورد نظر توسط دستگاه مغزه گیر نمونه تهیه می نماییم. سپس نمونه را در سینی قرار داده و در اون با دمای 110±0.5 درجه سانتیگراد می گذاریم تا نمونه از هم باز شود. پس از بیرون آوردن نمونه مقدار 300 گرم از آن را به روش چارک توزین می کنیم. دقت شود که نمونه باید پس از خارج کردن از گرمکن، سرد شود تا در هنگام افزودن نفت که به عنوان حلال در آزمایشگاه استفاده می شود، کلوخه نگردد.
ابتدا پیاله دستگاه سانتریفوژ را از دستگاه خارج کرده و آن را وزن می نماییم و وزن آن را یادداشت می کنیم.

اکنون مقدار 300 گرم آسفالت را در داخل ظرف می ریزیم. سپس به مقداری نفت در پیاله خواهیم ریخت که سطح آسفالت درون آن کاملا با نفت پوشیده شود. از جمله حلال هایی که برای این آزمایش متداول است می توان بنزین ، تترا کلرواتیلن و نفت را نام برد. نکته حائز اهمیت آن است که باید دقت شود از بنزین تنها در دستگاه های کاملا روبسته استفاده شود تا از خطر آفرینی آن جلوگیری شود.

حال حدود 10 دقیقه با کاردک مخلوط آسفالت و نفت را هم می زنیم تا به عمل حل شدن قیر و باز شدن آسفالت کمک نماییم. در این مرحله باید دقت شود که مخلوط آسفالت و یا نفت از پیاله خارج نشود.

پیاله را در جایگاه خود قرار داده و بر روی آن فیلتر را می گذاریم و سپس درپوش را نهاده و گیره های نگهدارنده را محکم می نماییم. هنگام استفاده از دستگاه سانتریفوژ باید دقت نمایید که سرعت را به یکباره به مقدار حداکثر نرسانید، بلکه این کار باید به آرامی صورت پذیرد. هنگامی دستگاه را روشن می نماییم ، می توان خروج مخلوط نفت و قیر را از نازل دستگاه مشاهده نمود. غلظت این مخلوط ابتدا زیاد بوده و رفته رفته از تیرگی رنگ آن و قیر موجود در آن کاسته می شود.

جهت خارج نمودن کامل قیر، باید چند بار به دستگاه نفت افزود و این کار را باید تا زمانی که مطمئن شویم دیگر قیری در نمونه باقی نمانده است، ادامه دهیم. برای دریافت این مطلب باید به غلظت و رنگ حلال خروجی از نازل توجه نمود.
یادتان باشد که فیلر نمونه هم به سبب اندازه بسیار کوچک همراه قیر و نفت از نازل خارج می شود و خطایی در محاسبات به وجود خواهد آمد. پس از آنکه از خروج کامل قیر اطمینان حاصل شد، پیاله را از دستگاه جدا نموده و فیلتر را در درون آن تکه تکه می کنیم و آن را آتش می زنیم تا باقیمانده قیر نیز بسوزد و سپس مورد توزین قرار می دهیم.

وزن پیاله را به همراه مصالح سنگی یادداشت نموده و با توجه به فرمول زیر، درصد قیر را بدست می آوریم.

که درآن:
ρ_s: درصد قیر نسبت به آسفالت
A: وزن کل نمونه
D: وزن مصالح بدون قیر
C: وزن پیاله به همراه مخلوط آسفالت
B: وزن پیاله خالی

مقدمه
فضای خالی در یک نمونه متراکم شده به حباب های هوای درون نمونه اطلاق می شود که به صورت درصد حجمی نسبت به حجم نمونه کوبیده شده بیان می گردد. حد مجاز فضای خالی با توجه به نوع آسفالت 3 تا 8 درصد و میزان بهینه آن برابر 5 درصد می باشد. میزان فضای خالی آسفالت از جمله پارامترهای بسیار مهم در طرح آسفالت می باشد زیرا در نظر نگرفتن این پارامتر می تواند عمر مفید راه و عملکرد آن را به شدت تحت تاثیر بگذارد. در صورتی که درصد فضای خالی آسفالت کمتر از یک درصد باشد، سبب بیرون زدن قیر از آسفالت می شود و در صورتی که بیش از حد مجاز باشد، استحکام و مقاومت آسفالت را کاهش می دهد و راه نفوذ آب به داخل آسفالت را فراهم نموده که سبب فروپاشی بافت مستحکم آسفالت خواهد شد.
برای قشر رویه حداقل 3 درصد فضای خالی می تواند حالت انعطاف پذیر آسفالت را حفظ نموده و از بروز پدیده قیر زدگی جلوگیری نماید. از جمله عواملی که در میزان فضای خالی آسفالت موثرند، عبارت است از دانه بندی مصالح سنگی، درصد قیر آسفالت و کوبیدگی قشر آسفالت؛ که این عوامل برای حصول به میزان درصد فضای خالی مناسب توسط آیین نامه ها کنترل می شود زیرا حدود مجاز دانه بندی کاملا مشخص بوده و حداقل و حداکثرکوبیدگی نسبی آسفالت نیز تعیین شده و نیز درصد قیر مناسب به کمک آزمایش مارشال با رعایت درصد فضای خالی تعیین می شود.
هرچه عمل غلتک زنی و تراکم بیشتر باشد، درصد فضای خالی آسفالت کاهش می یابد که حداقل کوبیدگی نسبی مطابق آیین نامه برابر 97% نسبت به تراکم ماکزیمومی است که در آزمایشگاه بدست می آید اما از آنجا که شرایط آزمایشگاه و عمل با یکدیگر تطابق ندارند، درصد فضای خالی آسفالت همواره بیشتر از آن است که پیش بینی می شود؛ بنابراین برای رسیدن به 3% فضای خالی در قشر رویه آسفالت لازم است حداقل کوبیدگی نسبی را به 98 تا 99% افزایش داد.

هدف آزمایش
هدف از این آزمایش، تعیین درصد فضای خالی آسفالت، درصد فضای خالی مصالح سنگی و در نهایت تعیین درصد قیر بهینه با کمک نتایج آزمایش مارشال می باشد.

وسایل آزمایش
• گرمکن
• دو عدد کاردک
• سینی
• ارلن 2 لیتری
• دستگاه تخلیه هوا
• ترازوی دقیق
• آب مقطر

روش انجام آزمایش
ابتدا نمونه ها را داخل سینی گذاشته، سپس درون به مدت 10 دقیقه گرمکن قرار می دهیم تا خوب باز شوند. ارلن را تمیز نموده و وزن می نماییم. ارلن را به اندازه ای از آب پر می نماییم که بعد از زدن چند ضربه با کف دست به دهانه آن، دیگر آبی از آن خارج نشود. بار دیگر بدنه بیرونی آن را خشک نموده و مورد توزین قرار می دهیم.
حال یک نمونه را از گرمکن خارج نموده و اجازه می دهیم سرد شود. سپس به روش چارک کردن مقدار 120 گرم مخلوط آسفالت را جدا نموده و درون ارلن خشک و تمیز می ریزیم. مقداری آب در ارلن می ریزیم به طوری که حدود 2 سانتی متر از سطح مخلوط آسفالت بالاتر بیاید. سر ارلن را با درپوش به خوبی می بندیم و ارلن را به دستگاه تخلیه هوا متصل می نماییم تا هوای درون منافذ مخلوط آسفالت خارج شود. برای تسریع این عمل، هر چند دقیقه یکبار ارلن را تکان می دهیم. عملیات مکش هوا تا زمان خروج کامل حباب های هوا از میان خلل و فرج مخلوط آسفالت ادامه می یابد.

پس از خروج کامل هوا، ارلن را از دستگاه جدا نموده و آن را تا زیر لوله نازل از آب پر می نماییم و مورد توزین قرار می دهیم. این مراحل را برای سایر نمونه ها انجام می دهیم و نتایج را در جدولی یادداشت می نماییم.
درصد فضای خالی آسفالت و مصالح سنگی مطابق فرمول های زیر بدست خواهد آمد:

A: وزن نمونه آسفالتی در هوا
D: وزن ارلن محتوی آب تا خط نشانه و نمونه بدون هوا
C: وزن ارلن پر از آب
Gmm: وزن مخصوص ماکزیموم آسفالت
Pgm: نسبت وزن مخصوص هایی محاسباتی آسفالت
Gmb: وزن مخصوص واقعی آسفالت که از آزمایش مارشال بدست آمده است
Vv: درصد حجمی فضای خالی آسفالت
Gsb: وزن مخصوص قیر واقعی
P3,P2,P1: درصد مصالح سنگی درشت دانه، ریزدانه و فیلر
G3,G2,G1: وزن مخصوص مصالح سنگی درشت دانه، ریزدانه و فیلر
V.M.A: درصد فضای خالی مصالح سنگی
ρ_s: درصد قیر آسفالت
با توجه به نتایج این آزمایش و آزمایش مارشال منحنی های مربوطه رسم می گردد و با توجه به این منحنی ها، درصد قیر بهینه بدست خواهد آمد که عبارت است از درصد قیری که آسفالت تهیه شده بر مبنای آن داراس بهترین مشخصات باشد؛ یعنی وزن مخصوص و مقاومت فشاری آن به ماکزیموم نزدیک و درصد حجمی فضای خالی آسفالت نیز در حدود استاندارد باشد.

مقدمه
روش های مختلفی برای طرح آسفالت وجود دارد که یکی از این روش ها، روش مارشال می باشد. در هر طرح آسفالت باید معیارهایی تعیین و مشخص گردد که بر اساس آنها آسفالت ساخته می شود. این معیارها عبارتند از:
وزن مخصوص واقعی آسفالت متراکم شده
درصد حجمی فضای خالی آسفالت متراکم شده
مقاومت فشاری آسفالت متراکم شده
تغییر شکل نسبی آسفالت متراکم شده
درصد حجمی فضای خالی مصالح سنگی در آسفالت متراکم شده
برای تعیین معیارهای فوق لازم است بر روی نمونه های ساخته شده به روش مارشال، آزمایش هایی صورت پذیرد. در این آزمایش ما قصد داریم وزن مخصوص واقعی آسفالت، مقاومت فشاری و تغییر شکل نسبی نمونه ها را تعیین نماییم. در طرح آسفالت به روش مارشال وزن مخصوص واقعی آسفالت مورد استفاده قرار می گیرد که طبق تعریف عبارت است از نسبت وزن آسفالت مورد آزمایش در هوا به حجم واقعی آن. منظور از حجم واقعی آسفالت نیز حجم نمونه به همان صورتی که ملاحظه می شود که شامل فضاهای خالی قابل نفوذ و غیر قابل نفوذ است، می باشد. وزن مخصوص واقعی آسفالت با توجه به شکل و حالت ظاهری آن به سه روش زیر تعیین می شود:
روش اندود نمودن با موم یا پارافین
روش معمولی
روش محاسبه ای
مشروح آزمایش تعیین وزن مخصوص واقعی آسفالت در استانداردهای زیر آمده است:
ASTM Methods: D 1188
AASHTO Methods: T 166
توجه داشته باشید که استانداردهای ذکر شده برای روش تعیین وزن مخصوص واقعی به روش اندود نمودن با پارافین می باشد و روش معمولی گرچه در آزمایشگاه ها بسیار متداول است، ولی هنوز به صورت استاندارد در نیامده است.

مقاومت فشاری یا تاب فشاری مارشال عبارت است از حداکثر باری که نمونه تحت آزمایش مارشال بدون اینکه شکستگی در آن ایجاد شود، تحمل می نماید. این مقاومت به تنهایی معیار پایداری محسوب نمی شود بلکه باید جهت تعیین این معیار، دو پارامتر مقاومت فشاری مارشال و روانی با هم بررسی شوند. تغییر شکل نسبی آسفالت یا همان روانی به میزان وارفتگی یا به عبارت دیگر تغییر شکل آسفالت تحت بار وارده اطلاق می شود. هر چه تغییر شکل نسبی بیشتر باشد، میزان وارفتگی آسفالت تحت تاثیر بار بیشتر خواهد بود. تعریف دیگری که می توان از روانی ارائه داد عبارت است از میزان فشردگی نمونه قبل از شکستن که در جهت عمود بر آن می باشد.

هدف آزمایش
هدف از این آزمایش، تعیین وزن مخصوص واقعی آسفالت، مقاومت فشاری مارشال، تغییر شکل نسبی آسفالت و نیز رسم نمودارهای این سه پارامتر نسبت به درصد قیر و در نهایت تعیین درصد قیر بهینه برای طرح مخلوط آسفالت می باشد.

وسایل آزمایش
• جک هیدرولیکی
• دماسنج
• حمام آب گرم
• دستگاه مارشال
• ترازوی دقیق

روش انجام آزمایش
تعیین وزن مخصوص واقعی آسفالت:
بعد از گذشت تقریبا دو ساعت، نمونه ها را به کمک جک هیدرولیکی از قالب ها خارج می نماییم. سپس تک تک نمونه ها را در هوا مورد توزین قرار می دهیم و مقادیر بدست آمده را یادداشت می نماییم (Wa). یادآوری می نماییم که روش کار ما برای تعیین وزن مخصوص واقعی آسفالت، روش معمولی می باشد.سپس وزن همه نمونه ها را در آب بدست می آوریم (Ww). مطابق فرمول زیر وزن مخصوص واقعی نمونه ها (Gmb) بدست خواهد آمد.

تعیین مقاومت فشاری و روانی:
نمونه ها را پس از خارج کردن از قالب و انجام آزمایش تعیین وزن مخصوص واقعی، به مدت 30 الی 40 دقیقه در حمام آب گرم با دمای 60±1 قرار می دهیم.در طول این مدت لازم است با دماسنج پیوسته دمای حمام آب را کنترل نماییم تا در محدوده مورد نظر باشد. علت انتخاب این شرایط برای نمونه ها آن است که بتوان حتی الامکان بدترین شرایطی را که ممکن استدر عمل آسفالت ایجاد شود، را فراهم نمود.
قبل از آنکه نمونه را در بین دو فک دستگاه قرار دهیم، لازم است فک ها را مانند نمونه ها گرم نماییم و سپس روغن کاری کنیم. سپس نمونه رادر داخل فک ها قرار می دهیم و گیج ها را صفر می نماییم. حال می توان دستگاه را روشن کرده و بارگذاری را شروع نماییم. چون دستگاه خودکار است، زمانی که نمونه دچار شکستگی شد، می توان به راحتی از روی مانیتور مقادیر مقاومت و وارفتگی را قرائت نمود. هنگامی نمونه دچار شکست می شود، درجه بارگذاری افزایش مقاومتی را نشان نمی دهد و ثابت می ماند؛ دقیقا در همین لحظه است که باید مقدار وارفتگی قرائت شود. در این مرحله باربرداری نموده و نمونه را از بین فک ها خارج می نماییم و مطابق فرمول زیر مقاومت مارشال را بدست می آوریم.
آسفالت مقاومت نیروی=مقاومت گیج درجه قرائت×تصحیح ضریب
علت اعمال ضریب تصحیح آن است که نمونه ها برای آنکه قابل مقایسه با یکدیگر باشند لازم است از شرایط یکسانی برخوردار باشند اما از آنجا که حجم نمونه ها یکسان نمی باشد و غالبا ضخامت نمونه ها نیز از 4 اینچ کمتر می باشد، بنابراین تصحیح نمونه ها بر حسب ضخامت و حجم ضرورت می یابد.
میزان وارفتگی یا روانی نیز مستقیما از گیج روانی بر حسب یک دهم میلیمتر بدست می آید.

مقدمه
یکی از انواع آسفالت ، بتن آسفالتی نام دارد كه با استفاده از مصالح شكسته با دانه بندي پيوسته و قير خالص با درجه نفوذ بين 60 الي 100 تهیه می شود. جهت تولید بتن آسفالتی و طرح آسفالت روشهای گوناگونی وجود دارد که در این میان سه روش زیر که متداولترند را می توان برشمرد:
• روش مارشال
• روش هابر فيلد
• روش ويم ( ژيراتوري )
هر سه روش فوق عملا نتايجي رضايت بخش داشته اند ولي آنچه در ايران بيشتر شناخته شده و كاربردي تر به نظر مي آيد روش مارشال است. روش هابر فیلد بیشتر در طرح بتن های آسفالتی با دانه بندی نسبتا ریز مانند شیت آسفالت که در آن مصالح 100 در صد از الک نمره 4 رد می شوند کاربرد دارد. در روش ویم عمل کوبیدن نمونه های آسفالت همراه با مالش انجام می گیرد و اندازه بزرگترین دانه های آسفالت همچون روش مارشال یک اینچ می باشد. روش مارشال نیز نخستین بار توسط مهندسی به نام بروس مارشال ارائه گردید و بعد ها نیز تغییرات زیادی در آن ایجاد شد تا اینکه به صورت کنونی تبدیل شد. این روش به طور مفصل در استاندارد ASTM D1559 شرح داده شده است.
آزمایش مارشال بر روی نمونه های استوانه ای به قطر 4 اینچ ( 10 سانتی متر ) و ارتفاع 2.5 اینچ ( 6.25 سانتی متر ) انجام می شود. عمل تراکم نمونه آسفالت ساخته شده با چکش 10 پوندی (4.5 کیلوگرمی ) و ازتفاع سقوط چکش 45 سانتی متری صورت می پذیرد. تعداد ضربات نیز بسته به میزان ترافیک طرح مسیر مورد نظر ف متفاوت می باشد.

هدف آزمایش:
هدف از انجام آزمايش عبارت است از: پيدا كردن رابطه بين تراكم و درصد قير ، به دست آوردن رابطه بين وزن مخصوص و درصد قير و همچنين رابطه بين درصد قير و فضاي خالي ، مقاومت فشاري و رسم منحني هاي مربوطه.

وسایل آزمایش:
• چکش مارشال
• قالب های مارشال (مولد)
• مخلوط کن
• قیر مذاب
• دماسنج
• ترازو و وزنه های مختلف
• 2 عدد کاردک
• روغن
• دستکش نسوز

روش انجام آزمایش:
نمونه هایی قبلا دانه بندی نمودیم را در آون ریخته و به مدت 24 ساعت در گرمچال قرار می دهیم به طوری دمای آن به حدود 170-160 درجه سانتیگراد برسد و رطوبت سنگدانه ها گرفته شود. لازم به یادآوری است که نمونه های دانه بندی شده ما همگی دارای وزن 1200 گرم و دانه بندی کاملا یکسان می باشند؛ علت این امر آن است که ما بتوانیم تاثیر این دو عامل را در آزمایش حذف نماییم. تعداد این نمونه ها باید 21 عدد باشد که 3 عدد از آنها به عنوان ذخیره تهیه می شوند و در صورتی که حین ساخت نمونه آسفالت خطایی صورت گرفت ، مورد استفاده قرار می گیرند. بنابراین باید 18 نمونه آسفالتی ساخته شود.
این 18 نمونه به 6 گروه 3 تایی تقسیم خواهند شد که هر گروه دارای درصد قیر یکسانی است. مقادیر درصد قیری که به سنگدانه افزوده خواهد شد به قرار زیر است:
4.0 ، 4.5 ، 5.0، 5.5 ، 6.0 ، 6.5
جهت شروع فرایند آزمایش ، ابتدا یک عدد قالب را با تمام ضمایمش در گرمچال قرار می دهیم تا با سنگدانه ها هم دما شود و همزمان یک آون را از گرمچال بیرون آورده و درون ظرف مخلوط کن می ریزیم و ظرف روی ترازویی قرار می دهیم که هم وزن در کفه مقابل ترازو ، وزنه وجود دارد. از فرمول زیر درصد وزنی قیر لازم را محاسبه می نماییم:

به یاد داشته باشید که رابطه بالا را برای هر گروه مساوی با درصد قیر مربوط به آن گروه قرار خواهیم داد. در کفه ای که وزنه ها قرار دارند 50 گرم وزنه اضافه می کنیم و سپس قیر مذاب را به آرامی در ظرف مخلوط کن می ریزیم . این کار را تا زمانی ادامه می دهیم که نشانه دو کفه روبروی هم بایستند و وزن دو کفه برابر شود. در اینجا یادآور می شویم که نباید دمای قیر بیش از 137 درجه سانتیگراد باشد زیرا در دمای بالای 137 درجه مشخصات قیر تغییر خواهد کرد. بنابراین سعی نمایید دمای قیر در حدود 137-130 درجه سانتیگراد باشد.

به وسیله کاردک ها سنگدانه ها را با قیر ریخته شده مخلوط می کنیم و سپس برای مخلوط شدن کامل در دستگاه مخلوط کن قرار می دهیم . برای آنکه در حین مخلوط شدن ، دمای مخلوط کاهش نیابد باید گرمکن مخصوص را زیر کاسه مخلوط کن قرار دهیم. مدت 5 دقیقه عمل مخلوط کردن را ادامه می دهیم اما باید توجه نمود که زمان مناسب برای قطع نمودن عمل همزدن توسط خود فرد آزمایشگر تعیین می شود؛ بدین صورت که باید تمامی سنگدانه ها به قیر آغشته شده باشند و سنگدانه ای خشک و به اصطلاح سفید نمانده باشد. احیانا پس از پایان میکس سنگدانه های سفید مشاهده شد ، با کاردک آنها را مخلوط می کنیم تا کیفیت مطلوب ما حاصل شود.
حال قالب را از گرمچال بیرون می آوریم و ابتدا به اندازه 3-2 سانتی متر مصالح ریزدانه را به وسیله کاردک ها در قالب می ریزیم و سپس سایر مصالح به طور یکنواخت به داخل قالب افزوده می شود. توجه داشته باشید که ما قبلا قالب را به روغن آغشته کرده بودیم ؛ این عمل سبب می شود که نمونه در پایان راحت تر از قالب بیرون بیاید و به بدنه قالب نچسبد. قالب مارشال از 3 قسمت تشکیل شده است که عبارتند از:
• استوانه اصلی ( قالب )
• سری قالب
• کفی قالب
قالب و سری قالب به صورت نری و مادگی می باشند که به راحتی بر روی یکدیگر قرار می گیرند. یادتان باشد که هنگامی که قالب ها و آون ها را از داخل گرمچال بیرون می آورید ، حتما از دستکش نسوز استفاده کنید زیرا آنها به شدت داغ می باشند!
پس ریختن تمام مخلوط به داخل قالب، با کاردک آنها را در داخل قالب اندکی مخلوط نموده تا از یکنواختی آن اطمینان حاصل کنیم. این کارها باید در زمان اندکی انجام شود تا از افت چشمگیر دما جلوگیری شود.

حال نمونه را زیر چکش تراکم مارشال قرار می دهیم. سطح چکش را قبلا به روغن آغشته کردیم. دستگاه های تراکم مختلفی در بازار موجود می باشد که ساده ترین آن چکش دستی است. امروزه بیشتر آزمایشگاه ها مجهز به چکش مارشال دیجیتالی می باشند. اگر از چکش های دیجیتالی استفاده می کنید، تعداد ضربه را روی 75 ضربه تنظیم نمایید. در صورت استفاده از چکش های دستی باید نمونه 75 بار با فاصله زمانی یکسان کوبیده شود. پس از کوبیدن 75 ضربه، قالب را بیرون آورده و برمی گردانیم تا از سمت دیگر آن ار زیر چکش قرار دهیم. این سمت نمونه را نیز با 75 ضربه می کوبیم.

حال با گچ روی نمونه میزان درصد قیر افزوده شده به آن را می نویسیم و در محلی امن قرار می دهیم تا در دمای محیط سرد شوند. در مورد تعداد ضربات باید این نکته را متذکر شویم که این تعداد بسته به نوع ترافیک طرح مسیر می تواند مقادیر 35 ، 50 و 75 ضربه به هر طرف نمونه را اختیار نماید.
این مراحل را برای سایر نمونه ها انجام می دهیم و البته باید توجه داشته باشیم که میزان درصد قیر هر گروه را به درستی بیافزاییم.
مقادیر وزنی برای سایر درصد قیرها در ذیل آورده شده است:

مقدمه
مقاومت داخلی مایعات را که مانع حرکت و جریان آنها می شود ، ویسکوزیته یا گرانروی و یا کندروانی می نامند. این کندروانی برای مایعات برحسب پوآز سنجیده می شود که همان پاسکال- ثانیه (Pa×s) می باشد. از آنجایی که قیرهایی که در دمای 25 درجه سانتیگراد دارای درجه نفوذ یکسانی هستند ، ممکن است سختی متفاوتی در دماهای بالاتر داشته باشند، ضرورت ایجاد می کند که آزمایشی انجام شود تا این تفاوت ها را به نمایش بکشد.
کندروانی قیر کمیتی است که خواص قیر را در درجه حرارت های بالا که معمولا درجه حرارت هایی است که در عمل مخلوط های قیری ساخته می شوند، مشخص می نماید. این کمیت در تعیین عملکرد قیر موثر است به طوری که هر اندازه قیر نسبت به گرما حساس تر باشد ، کندروانی آن در درجه حرارت های بالا کمتر خواهد بود. از جمله نکات اجرایی مهمی که می توان از کمیت کندروانی قیرها استخراج نمود، آن است که هر چه کندروانی قیر کمتر باشد، استفاده از آن قیر برای تولید و پخش آسفالت راحت تر خواهد بود و نیز جابجایی قیر از مخازن و اختلاط قیر با مصالح سنگی به سهولت انجام می شود.
نکته قابل تامل دیگر آن است که کندروانی قیر با پایداری آسفالت با تغییرات دما رابطه مستقیم دارد. بدین معنا که اگر کندروانی کم باشد، قیر در گرمای تابستان حالت خمیری پیدا خواهد کرد و سبب مواج شدن آسفالت زیر بار ترافیک می شود و نیز پدیده قیرزدگی رخ خواهد داد. هم چنین اگر کندروانی قیر زیاد باشد در سرمای زمستان آسفالت ها دچار ترک خوردگی خواهند شد.
روش های مختلفی برای تعیین کندروانی قیرها موجود است که از جمله آنها می توان روش سی بولت- فورل، روش استاندارد تار ویسکومتر (S.T.V) ، روش ویسکومتر ردوود (Red Wood) و روش کینماتیکی را نام برد. روشی که ما در ادامه پیش خواهیم گرفت روش سی بولت- فورل است اما در ذیل به توضیح اجمالی درباره هر یک از روش های فوق الذکر می پردازیم:

روش سی بولت- فورل:
ویسکومتر سی بولت- فورل برای تعیین کندروانی قیرهای مخلوط بکار می رود و به طور کلی مشابه ویسکومتر S.T.V بوده و نوع اصلاح شده ویسکومتر ردوود تلقی می شود. از آنجایی که قطر سوراخ ویسکومتر سی بولت- فورل کوچکتر از قطر سوراخ ویسکومتر S.T.V می باشد، بنابراین درجه حرارت آزمایش در این ویسکومتر بالاتر خواهد بود. در دستگاه سی بولت- فورل کندروانی، زمان لازم بر حسب ثانیه برای آنکه مقدار 60 سانتی متر مکعب قیر مایع در دمای 135 درجه سانتیگراد از مجرای دستگاه سی بولت- فورل فرو ریزد تعیین می شود. شرح این روش در استاندارد زیر مفصلا آمده است:
ASTM Methods, D: 88-53

روش ردوود
از ویسکومتر ردوود برای تعیین کندروانی قیرهای مایع استفاده می شود. از آنجایی که قطر سوراخ این ویسکومتر کوچک است، لذا قیرهای خالص و حتی قیرهای مخلوط به کندی از آن عبور کرده و مدت زمان زیادی نیاز دارند. از این ویسکومتر در اندازه گیری کندروانی قیرهایی که همراه با حلال هایی چون کروزین، گازوئیل و گازولین که در تهیه قیرهای مخلوط به کار می روند، استفاده می شود. می توان برای یافتن مطالب بیشتر به استانداردهای زیر مراجعه نمود:
Standard Methods, IP. 70/57
Standard Methods, Paragraph 21.11

روش کینماتیکی
در روش اندازه گیری کندروانی به روش کینماتیکی، با عبور مقدار 50 میلی لیتر قیر مورد آزمایش با درجه حرارت 40 درجه سانتیگراد از مجرای لوله استاندارد دستگاه زمانی که صرف عبور قیر شده است را یادداشت می کنیم و این زمان را به عنوان کندروانی قیر محسوب می نماییم.

روش استاندارد تار ویسکومتر
این ویسکومتر که به ویسکومتر S.T.V معروف می باشد، برای اندازه گیری کندروانی قیرهای مخلوط و نیز قیرهای قطران کاربرد دارد. این ویسکومتر مشابه ویسکومتر ردوود می باشد که در آن حجم معینی قیر از درون سوراخی با قطر معین در درجه حرارت مشخص عبور نموده و زمان عبور بر حسب ثانیه آن را به عنوان کندروانی قیر ثبت می نمایند. این روش در استاندارد ASTM گنجانده نشده است، اما در استانداردهای زیر مندرج است:
Standard Methods, IP. 72/58
Standard Methods, RT. 2/57

هدف آزمایش
هدف از آزمایش ویسکوزیته، تعیین خواص روانی قیر در دماهای بالا و تعیین عملکرد آسفالت می باشد.

وسایل آزمایش
• دستگاه سی بولت- فورل
• دماسنج
• قیرمذاب
• ظرف مخصوص

روش انجام آزمایش
قبل از شروع آزمایش، ابتدا باید دستگاه سی بولت- فورل را با حلال تتراکلرید کربن یا نفت سفید شست و خشک نمود. حال قیر را تا دمای حدود 138 درجه سانتیگراد حرارت می دهیم و از الک نمره 200 عبور می دهیم تا ناخالصی های آن گرفته شود. دستگاه سی بولت- فورل را روشن می کنیم تا دمای روغن پیرامون مخزن قیر، به حدود 135 درجه سانتیگراد برسد. این دما را باید با دماسنج پیوسته اندازه گیری نماییم. حال قیر را در داخل مخزن دستگاه می ریزیم و میله روی نازل را بالا می کشیم و زمانی را که طی آن ظرف شیشه ای زیر نازل به اندازه 60 سانتیمتر مکعب از قیر پر شود را محاسبه می کنیم. این زمان بر حسب ثانیه، همان کندروانی قیر خواهد بود.

دقت شود که پس از انجام آزمایش ظرف شیشه ای را از قیر خالی نموده و با حلال مناسب آن را تمیز نمایید.

مقدمه
درجه اشتعال قیر به درجه حرارتی اطلاق می شود که وقتی دمای قیر به آن می رسد، با نزدیک نمودن شعله به سطح آزاد آن ، جرقه ای در سطح آن دیده شود. همان طور که می دانید قیرهای خالص، قطران و مخلوط آنها آتشگیر می باشند؛ لذا باید بدانیم که قیرهایی را که با آنها کار می کنیم را تا چه دمایی می توانیم گرم نماییم، بدون آنکه قیر دچار اشتعال و یا سوختن شود. این مطلب از لحاظ ایمنی در کارگاه و آزمایشگاه بسیار حائز اهمیت است و در صورت عدم توجه به این مطلب می تواند خطرساز باشد!
آزمایش تعیین درجه اشتعال قیر را می توان با دو نوع دستگاه انجام داد:
دستگاه درجه اشتعال رو باز
دستگاه درجه اشتعال رو بسته

 از آن جهت که در دستگاه رو بسته تمام مقادیر بخار های قابل اشتعال آزاد شده از قیر ، جمع آوری می شود ، لذا درجه اشتعالی که با این دستگاه تعیین می شود تا حدی کوچکتر از درجه اشتعالی خواهد بود که با دستگاه رو باز تعیین شده است.
چون که قیر در دمای بالاتر از 176° C خواص خود را از دست خواهد داد ، لذا نباید درجه حرارت قیر از این مقدار فراتر رود.
شرح کامل این آزمایش را می توانید در استانداردهای زیر ملاحظه نمایید:
- درجه اشتعال قیر به روش ظرف روباز:
ASTM Methods:D 92-52
AASHTO Methods:T 48-53
- درجه اشتعال قیر به روش ظرف رو بسته:
ASTM Methods:D 93
AASHTO Methods:T 73

هدف:
هدف از آزمایش درجه اشتعال ، تعیین درجه حرارتی است که در آن قیر مشتعل می شود و نیز تعیین درجه حرارتی که قیر در آن دما می سوزد. لازم به یادآوری است که تمام افرادی که با قیر سروکار دارند باید به خوبی از درجه اشتعال قیری که با آن کار می نمایند ، آگاه باشند تا از خطرات احتمالی ناشی از مشتعل شدن قیر در اثر حرارت دادن بیش از حد در کارگاه ها جلوگیری شود.

وسایل آزمایش:
• ظرف قیر
• گیره نگهدارنده
• وسیله گرم کننده
• دماسنج
• تجهیزات تولید شعله
• کرنومتر

روش انجام آزمایش:
در صورتی که از قیر جامد یا نیمه جامد در این آزمایش استفاده می نمایید، باید آن را تا 176 درجه سانتیگراد گرم نمود تا ذوب شود. سپس قیر مذاب را در داخل ظرف مخصوص دستگاه آزمایش می ریزیم؛ به قدری که پر گردد. هوای محبوس شده در قیر باید خارج شود و سطح قیر با کاردک صاف گردد. حال به قیر فرصت می دهیم تا سرد شود.
اکنون ظرف قیر سرد شده را بر روی دستگاه آزمایش سوار می نماییم و دماسنج را بر روی پایه نگهدرنده قرار می دهیم ؛ به طوری که قسمت تحتانی دماسنج به ته ظرف برخورد ننماید.
ابتدا درجه اشتعال قیر را به صورت تقریبی بدست می آوریم تا از نتیجه آن در آزمایش اصلی بتوانیم استفاده نماییم. پس در این مرحله بدون توجه به سرعت گرمادهی با سرعت ثابت حدود 12 درجه سانتیگراد در دقیقه قیر را گرم می نماییم و با عبور دادن شعله از روی قیر در دمای بالای 250 درجه سانتیگراد ، دمایی را که به ازای آن در سطح قیر جرقه ایجاد می شود ، را به عنوان درجه اشتعال تخمینی در نظر می گیریم.

حال آزمایش اصلی را با تنظیم درجه حرارت به طوری که در هر دقیقه 16.7 درجه سانتیگراد تغییر نماید ، شروع می کنیم. هنگامی که درجه حرارت قیر به 56 درجه سانتیگراد رسید، سرعت گرم شدن قیر را به 5 درجه سانتیگراد بر دقیقه کاهش می دهیم. زمانی که دمای قیر به 28 درجه سانتیگراد مانده به درجه اشتعال تخمینی قیر رسید ، به ازای هر سه درجه یکبار شعله را از روی قیر عبور می دهیم.
این کار را تا زمانی ادامه می دهیم که هنگام عبور شعله، جرقه ای در سطح قیر نمایان شود. این درجه را به عنوان درجه اشتعال قیر ثبت می نماییم.

مقدمه
روش های مختلفی برای تعیین وزن مخصوص قیر وجود دارد که مبنای همه این روش ها، قانون ارشمیدس می باشد. طبق تعریف، وزن مخصوص قیر عبارت است از نسبت وزن حجم معینی از قیر به وزن آب هم حجم آن در درجه حرارت معین. از جمله روش های موجود برای تعیین وزن مخصوص قیر عبارت است از:
روش بوته نیکلی
روش پیکنومتر

دانستن وزن مخصوص قیر از دو جهت دارای اهمیت است:
از آنجا که می دانیم هرجا صحبت از مقدار قیر در آسفالت به میان می آید، آن را به صورت درصد وزنی بیان می نمایند، در صورتی که قیر عملا به صورت حجمی اندازه گیری می شود؛ بنابراین دانستن رابطه بین وزن و حجم قیر ضروری است. هم چنین چون قیر را عموما گرم می کنند، لذا دانستن ضریب انبساط حرارتی قیر نیز الزامی است تا بتوان وزن مخصوص قیر را در هر درجه حرارتی محاسبه نمود. در غیر این صورت وزن مخصوص قیر را باید در درجه حرارت مورد نیاز تعیین و اندازه گیری کرد.
وزن مخصوص قیر ابزار مناسبی برای تعیین منبع قیرها می باشد. برای مثال وزن مخصوص قیرهای نفت حدود 1.0 و وزن مخصوص قیرهای قطران بسته به طرز تهیه آنها بین 1.10 تا 1.25 متغیر است. این وزن مخصوص ها در دمای معین 15.6 یا 20 درجه سانتیگراد تعیین می شوند.
شرح کامل آزمایش تعیین وزن مخصوص قیر در استانداردهای زیر به تفضیل آمده است:
برای قیرهای نفت Standard Methods, IP. 59/57 method F
برای قیرهای قطران Standard Methods, G.IP. -57, method A
ASTM Methods, D: 70-52
در همه استانداردهای ذکر شده از پیکنومتر برای سنجش وزن مخصوص قیر استفاده می شود.
همان طور که می دانید حجم قیر تابعی از درجه حرارت است؛ در نتیجه لازم است در تعیین حجم قیر پارامتر درجه حرارت را ثابت درنظر بگیریم. اما در صورت انجام آزمایش در دماهای متفاوت می توان از رابطه تقریبی زیر استفاده نمود:
V=[1+c(t-15.6)] V_15.6
که در آن :
V: حجم قیر در دمای t است.
c: ضریب انقباض حرارتی حجم قیر است که برای قیرهای با چگالی کمتر از 0.966 برابر 0.00072 و برای قیرهای با چگالی بیشتر از 0.966 برابر 0.00063 است.

V_15.6: حجم قیر در دمای 15.6درجه سانتیگراد است.

هدف آزمایش
هدف از این آزمایش، تعیین وزن مخصوص قیر در دمای مشخص می باشد.

وسایل آزمایش
• حدود 60 گرم قیر مورد نظر
• پیکنومتر
• دماسنج
• ترازوی دقیق
• حمام آب گرم

روش انجام آزمایش
ابتدا پیکنومتر خالی را کاملا خشک نموده و توزین می نماییم (W1)، حال پیکنومتر خالی را از آب با درجه حرارت 25 درجه سانتیگراد پر کرده و آن را وزن می نماییم(Ww). آب پیکنومتر را خالی نموده و سپس آن را کاملا خشک می نماییم. آنگاه مقداری قیر ( حدود 60 گرم) در داخل آن ریخته و مجموعه را مورد توزین قرار می دهیم (W2). پس از این مرحله، پیکنومتر را تا خط نشانه از آب مقطر پر نموده و آن را وزن می کنیم (W3)؛ توجه داشته باشید که در این مرحله قیر نیز در پیکنومتر موجود می باشد.
نکته قابل تامل دیگر آن است که وقتی در انجام این آزمایش از قیر مایع یا مذاب استفاده می نماییم، بایستی قیر را برای مدتی طولانی به همان حالت نگه داشت تا تمامی حباب های هوا از آن خارج شود. این آزمایش را می توان با قیر نیمه جامد یا جامد نیز انجام داد.
با توجه به رابطه زیر وزن مخصوص قیر محاسبه خواهد شد:

مقدمه:
نقطه نرمی قیر عبارت است از درجه حرارتی که در آن قیر حالت نرمی پیدا می کند. به طور کلی می توان گفت که همه قیرها در این درجه حرارت به یک گرانروی مشخص می رسند. نقطه نرمی قیر به روش های مختلفی اندازه گیری می شود که یکی از این روشها، روشی به نام حلقه و گلوله است که در آن نقطه نرمی را درجه حرارتی که در آن گلوله ها از حلقه عبور نموده و به سطح برنجی تحتانی به فاصله 25 میلیمتری برسد، تعریف می کنند.
مشروح روش حلقه و گلوله در استانداردهای زیر آمده است:
برای قیرهای نفت Standard Methods , IP.58/56
برای قیرهای قطران Standard Methods , IP.3/57
ASTM Standard Methods D:36-26
جهت به کار بردن قیر در روسازی راه های جاده ها و باند پرواز هواپیما ، نیاز است از قیری با درجه نرمی به خصوص استفاده شود که مقدار آن به کاربرد ما و شرایط محیطی که قیر قرار است در آن به کار برده شود، بستگی دارد. به عنوان مثال اگر درجه حرارت متوسط سالیانه منطقه ای زیاد باشد باید از قیر کند روانتری برای ساختن روسازی آسفالت استفاده نمود. هم چنین هر اندازه تعداد و وزن وسایل نقلیه عبوری بیشتر باشد، باید از قیر کند روانتری برای ساختن مخلوط های قیری استفاده نمود.

هدف:
یکی از اهداف این آزمایش محاسبه مقدار مقاومت قیر خالص و مصالح ساخته شده با آن قیر نسبت به تغییرات درجه حرارت می باشد.

وسایل آزمایش:
• دو عدد ساچمه
• دو عدد حلقه
• بشر شیشه ای
• دماسنج
• دستگاه گرمکن
• کاردک
• یک سطح شیشه ای ( صاف )
• قیر
• چراغ
• پایه های نگهدارنده حلقه ها

روش انجام آزمایش:
روش انجام این آزمایش بدین صورت است که ابتدا حلقه ها را روی سطح شیشه ای که به روغن آغشته است ، قرار می دهیم. روغن سبب می شود که قیر به شیشه نچسبد. عمق این حلقه ها در حدود 8 میلی متر است. قیر را که قبلا داغ شده است به آرامی در داخل حلقه ها می ریزیم به طوری که حلقه کاملا پر شود.

 
چون عملا پر کردن حلقه ها به صورت کامل بسیار مشکل است بهتر است به اندازه ای قیر در داخل آنها بریزیم که نیاز به ریختن مجدد نداشته باشد اما اگر کمی زیادتر ریخته شد ، مشکلی پیش نخواهد آمد ، چرا که پس از سرد شدن قیر داخل حلقه ها ، سطح حلقه ها را با کاردک صاف خواهیم نمود تا اضافه قیر حلقه ها برداشته شود. برای صاف نمودن سطح قیر لازم است که کاردک داغ شده را با زاویه 45 درجه روی سطح حلقه ها بکشیم. سطح زیرین حلقه ها نیز به جهت استفاده از سطح شیشه ای ، خود بخود صاف خواهد شد.
پس از سرد شدن قیر و صاف نمودن سطح آن ،‌ حلقه ها را درجای خود در داخل بشر ( روی پایه ها ) قرار می دهیم. سپس بشر را تا حدود 5 سانتی متر بالای حلقه ها از آب مقطر پر می کنیم . البته لازم است گفته شود که در آزمایشگاه به علت محدودیت های موجود از آب معمولی استفاده می کنیم.
حال مجموعه بشر را در دستگاه گرمکن قرار می دهیم تا دمای آب درون آن به 25 درجه سانتیگراد برسد که برای نیل به این هدف لازم است بشر به مدت 15 دقیقه در گرمکن بماند. در پایان 15 دقیقه باید دمای آب داخل بشر به 25 درجه سانتیگراد رسیده باشد.

اکنون بشر را از گرمکن بیرون آورده و ساچمه ها را در مرکز حلقه ها روی قیر قرار می دهیم و بشر را روی چراغ می گذاریم. نکته بسیار مهم در این آزمایش ، روند گرمادهی به بشر و محتوی آن یعنی قیر است. از آنجا که این آزمایش به حرارت بسیار حساس است ، پس لازم است که در همه آزمایشها از یک سرعت حرارت دهی استفاده شود. بنابراین ما نیز حرارت را به گونه ای تنظیم می کنیم که در هر دقیقه 5 درجه به دمای آب افزوده شود و این مهم را در حین حرارت دادن با دماسنج کنترل می کنیم. عملیات گرمادهی را آنقدر ادامه می دهیم تا ساچمه های روی قیرها به سطح تیغه فلزی زیر حلقه ها برسند و برای هر کدام دمایی که این عمل اتفاق افتاده است را قرائت کرده و یادداشت می کنیم. سپس متوسط دو دمای بدست آمده را به عنوان نقطه نرمی قیر در نظر می گیریم.
نقطه نرمی قیر خالص 60/70 معمولا 45 تا 54 درجه سانتیگراد است.

مقدمه
در رابطه با علت استفاده از قیر در راهسازی مواردی چون نفوذ ناپذیری در برابر آب، ارزان قیمت بودن، خاصیت چسبندگی و غیره مطرح شده است. بنابراین چسبندگی قیرها که بارزترین ویژگی مثبت آنها به شمار می آید، باید برای انواع قیرها تعیین شود و حداقل میزان این چسبندگی کنترل شود تا اطمینان حاصل شود که قیر مصرفی در آسفالت توانایی چسباندن سنگدانه ها به یکدیگر را داشته و می تواند مصالح را به خوبی اندود نماید.

در آزمایشگاه برای تعیین شاخصی از چسبندگی قیر، مقدار قابلیت شکل پذیری قیر را می سنجند؛ بدین صورت که هر چه قیر شکل پذیرتر باشد، چسبنده تر است و بالعکس. خاصیت شکل پذیری قیر عبارتند از مقدار ازدیاد طول یک نمونه قیر بر حسب سانتیمتر که به صورت استاندارد کشیده شده (با سرعت معین و در دمای مشخص) تا به طول پارگی یا انقطاع برسد. طول نمونه درست قبل از پاره شدن بر حسب سانتیمتر به خاصیت شکل پذیری یا انگمی موسوم است.
از جمله عواملی که بر خاصیت انگمی تاثیر دارد، درجه سختی قیر است. بدین صورت که هر چه قیر سخت تر و شکننده تر باشد خاصیت انگمی آن کمتر است و بالعکس. بنابراین باید در نظر داشت اگر قیر را در یک محیط سردسیر استفاده می نماییم، از خاصیت انگمی مناسبی برخوردار باشد تا از بروز ترک در آسفالت جلوگیری شود. می دانیم که در اثر عبور وسایل نقلیه از سطح راه، تنش هایی در آسفالت ایجاد می شود که سبب بروز جنبش های خفیفی در قیر آسفالت می گردد و در صورتی که قیر نتواند این جنبش ها را تحمل نماید به ویژه در فصل سرما، باید انتظار بروز ترکهایی در آسفالت را داشته باشیم.
درجه حرارت عامل دیگری است که می تواند بر خاصیت انگمی قیرها تاثیر بگذارد به طوری که خاصیت انگمی هر جسمی در درجه حرارتی خاص انجام می شود و برای آن که قیر در مقابل تغییرات درجه حرارت که موجب انبساط و انقباض آن می گردد، مقاوم باشد، بایستی دارای خاصیت انگمی مناسبی باشد.
شرح این آزمایش در استانداردهای زیر به تفصیل آمده است:
Standard Methods, IP. 32/55
ASTM Methods, D: 113-44
استانداردهای ذکر شده به طور کلی مشابه یکدیگرند با این تفاوت که در استاندارد ASTM ، در دمای 15 درجه سیلسیوس نمونه با سرعت 1 سانتیمتر بر دقیقه کشیده می شود اما در روش استاندارد، نمونه در دمای 25 درجه سیلسیوس با سرعت 5 سانتیمتر بر دقیقه کشیده می شود.

هدف آزمایش
هدف از آزمایش خاصیت انگمی، تعیین میزان شکل پذیری یک نمونه قیر در دمای معین است که این پارامتر بر میزان کارایی قیر نیز تاثیرگذار خواهد بود.

وسایل آزمایش
• دستگاه آزمایش انگمی
• دو عدد قالب
• دماسنج
• کاردک
• خط کش
• قیر مذاب

روش انجام آزمایش
قالب این آزمایش از جنس برنج است و دارای ابعاد مشخصی است که در شکل زیر می توانید اندازه قسمت های مختلف آن را مشاهده نمایید.

برای شروع آزمایش، ابتدا باید دو عدد قالب را تمیز نموده و سطوح داخلی آن را به روغن آمیخته نمود تا از چسبیدن قیر به قالب و ایجاد خطا در نتیجه آزمایش جلوگیری شود. سپس قیر مذاب را که از الک شماره 5 عبور نموده، به طور یکنواخت و به آرامی در قالب ها می ریزیم. باید دقت شود قالب ها بیش از حد پر نشوند؛ اما در صورت بروز چنین مشکلی، نگران نشوید زیرا در مراحل بعدی می توان آن را برطرف نمود!

پس از پر نمودن قالب ها، مدتی صبر می کنیم تا قیر در دمای محیط سرد شود و به اصطلاح خود را بگیرد. اکنون می توانیم به وسیله یک کاردک داغ، اضافی قیر را از سطح قالب ها برداشت. برای این کار دقت شود که زاویه کاردک با افق بهتر است 45 درجه باشد. پس از مسطح کردن سطح قالب ها باید آنها را در داخل حمام آب گرم دستگاه قرار داد تا مدت 90 دقیقه در دمای 25 درجه باقی بماند. دستگاه مذکور از قابلیت تنظیم دما برخوردار می باشد و امکان این را فراهم می نماید تا دمای آب گرم روی 25 درجه بماند، اما همواره نیاز است که این دما توسط دماسنج اندازه گیری شود، زیرا امکان عدم یکسان بودن دما در نقاط مختلف حمام وجود دارد.
قطعه های جانبی میانی و کفی زیر را از قالب ها جدا می نماییم و سپس قالب ها را بر روی گیره¬های دستگاه سوار می کنیم و آنگاه دستگاه را روشن می نماییم تا با سرعت یکنواخت 5 سانتی متر بر دقیقه عمل کشش را انجام دهد.

هنگامی که قیر در اثر کشیدن پاره شد، باید طولی را که در آن این اتفاق افتاد را اندازه گرفته و این طول را بر حسب سانتی متر به عنوان خاصیت انگمی قیر در نظر می گرفت. متوسط طول دو قالب قیر را به عنوان خاصیت انگمی ثبت می نماییم.

مقدمه
افت وزنی قیر عبارت است از درصد افت وزنی نمونه قیری که در مدت 5 ساعت در درجه حرارت 163 درجه سانتیگراد در دستگاه مجهز به تهویه قرار می گیرد. این آزمایش به آزمایش لعاب نازک نیز معروف است. در حقیقت آزمایش افت وزنی قیر، یک نوع تقطیر قیر می باشد که نتیجه آن معیاری است که فراریت نسبی حلال های قیر را در 163 درجه سانتیگراد نشان می دهد. علت انتخاب دمای 163 درجه آن است که در این دما، عمل اختلاط قیر و مصالح سنگی برای تهیه آسفالت در این دما صورت می پذیرد.
افت وزنی قیرهای خالصی که در راهسازی به کار می روند پس از انجام این آزمایش، کمتر از یک درصد می باشند؛ و معمولا برای پی بردن به خواص قیری که روی آن آزمایش لعاب نازک انجام شده، پس از پایان آزمایش تحت آزمایش های قابلیت نفوذ و نقطه نرمی قرار می دهند. توجه نمایید که هر چه قیر نرم تر باشد یعنی درجه نفوذ آن بیشتر باشد، افت وزنی آن نیز بیشتر خواهد بود.
از جمله پدیده های مورد ذکر در مورد آسفالت، پدیده پیر شدگی است که علت آن کاهش وزن قیر در اثر حرارت، اکسیداسیون و اشعه uv و تبدیل روغن به رزین و رزین به آسفالتین می باشد که آزمایش افت وزنی قیر می تواند معیاری خوب برای پیش بینی این پدیده باشد. نکته قابل ذکر دیگر این است که حداکثر میزان افت وزنی مطابق آیین نامه، برابر 0.8% می باشد.
این آزمایش به طور مفصل در استانداردهای زیر شرح داده شده است:
Standard Methods, IP. 45/58
ASTM Methods D: 6-39T

هدف آزمایش
هدف از آزمایش افت وزنی قیر، تعیین میزان کاهش وزن قیر در اثر حرارت 163 درجه ای و هم چنین تعیین میزان فراریت نسبی حلال های قیر است.

وسایل آزمایش
• ظرف استوانه ای
• 50 گرم قیر مذاب
• گرمخانه دارای تهویه
• ترازو

روش انجام آزمایش
ابتدا ظرف استوانه ای را تمیز می نماییم. این ظرف استوانه ای دارای قطر 55 میلی متر و ارتفاع 35 میلی متر می باشد و دارای کفی مسطح است. اکنون ظرف استوانه ای را وزن می نماییم. مقدار 50 گرم قیر مذاب را در داخل این ظرف می ریزیم و پس از سرد شدن، آن را در داخل گرمخانه برای مدت 5 ساعت قرار می دهیم. توجه نمایید که دمای گرمخانه بر روی 163 درجه سانتیگراد تنظیم شده است و نیز گرمخانه دارای تهویه هوا می باشد.
پس از طی شدن 5 ساعت و سرد شدن استوانه، بار دیگر مجموعه قیر و ظرف را مورد توزین قرار می دهیم و مقدار آن را یادداشت می نماییم. نتیجه آزمایش را بایستی بر حسب کاهش وزن قیر نسبت به وزن اولیه آن سنجید که مطابق فرمول زیر بدست می آید:

که در آن:
w1: وزن ظرف و قیر قبل از قرار دادن در گرمخانه
w2: وزن ظرف و قیر بعد از قرار دادن در گرمخانه

مقدمه
آزمایش درجه نفوذ قیر برای تعیین سختی نسبی قیرهای دمیده و قیرهای خالص استفاده می شود. یکی از کاربردهای درجه نفوذ در نامگذاری قیرهای خالص و قیرهای دمیده است. قیرهای خالص تنها بر این اساس نامگذاری می شوند اما معیار نامگذاری قیرهای دمیده علاوه بر درجه نفوذ قیر ، درجه نرمی قیر نیز می باشد. به عنوان نمونه ، قیرهای 40-50 ، 60-70 ، 85-100 و ... از جمله قیرهای خالص معمول در راهسازی می باشند. دو عددی که همراه قیر خالص می آید بیانگر آن است که درجه نفوذ قیر در این محدوده قرار دارد. قیرهای R85/25 ،R90/15 ، R110/10 و ... نمونه هایی از قیرهای دمیده متداول در ایران است که عدد اول آن بیانگر درجه نفوذ قیر و عدد دوم بیانگر نقطه نرمی قیر است.
بر حسب تعریف، درجه نفوذ قیر عبارت است از مقدار طولی ( بر حسب میلیمتر ) است که یک سوزن استاندارد با شکل معین تحت اثر باری معادل 100 گرم در مدت 5 ثانیه در قیری که در درجه حرارت 25 درجه سانتیگراد است ، نفوذ نماید.

یکی از موارد کاربردی نتایج این آزمایش آن است که هر چه آب و هوای منطقه ای که قرار است قیر را در آنجا استفاده نماییم گرم تر باشد یا میزان آمد و شد بیشتر و بار وسایل نقلیه سنگین تر باشد ، باید از قیری با درجه نفوذ بیشتر استفاده نمود و بالعکس هرچه آب و هوای منطقه مورد نظر سردتر باشد ، باید از قیرهای با درجه نفوذ کمتری استفاده نمود.
بنابراین هرچه قیر سخت تر باشد، درجه نفوذ آن کمتر و هرچه درجه نفوذ قیر بیشتر باشد قیر نرم تر خواهد بود. قیرهایی که درجه نفوذ آنها حدود 80 باشد، در آسفالتهایی نظیر بتن آسفالتی و قیرهای با درجه نفوذ بیشتر در ماکادام قیر و آسفالت سرد بکار برده می شوند.

این آزمایش در استانداردهای زیر به طور مفطل شرح داده شده است:
Standard Methods, IP. 49/58
ASTM Methods, D: 5-52
در صورتی که آزمایش درجه‌ی نفوذ را در دمایی مساوی با نقطه‌ی نرمی قیر انجام دهیم برای همه‌ی قیرها درجه‌ی نفوذ 800 به دست می‌آید لذا پارامتری به نام درجه نفوذ تعریف شده است که نشانه‌ی حساسیت قیر به تغییرات دما می‌باشد. هرچه نشانه‌ی درجه نفوذ کمتر باشد حساسیت قیر به تغییرات دما بیشتر است. برای قیرهای راهسازی نشانه‌ی درجه نفوذ از 2- تا 2+ متغیر است. این نشانه برای قیرهای قطران از 2- کوچکتر و برای قیرهای دمیده از 2+ بزرگتر است.

هدف آزمایش
هدف از آزمایش درجه نفوذ قیر ، تعیین سختی نسبی قیرهای خالص و دمیده می باشد که جهت نامگذاری این قیرها استفاده می شود.

وسایل آزمایش
• دستگاه مخصوص درجه نفوذ
• دماسنج
• کاردک
• حمام آب گرم
• دو ظرف کوچک با اندازه های مختلف
• کورنومتر

روش انجام آزمایش
مقداری قیر را حدود 60 درجه یا تا دمایی بالاتر از نقطه نرمی گرم می نماییم و سپس درون ظرف مخصوص می ریزیم. این ظرف دارای 5.5 سانتیمتر قطر و 3.5 سانتیمتر ارتفاع می باشد. باید دقت شود که سطح قیر کاملا صاف و بدون حباب باشد. جهت صاف نمودن سطح قیر می توان از کاردک استفاده نمود. ظرف حاوی قیر را در معرض هوای آزمایشگاه قرار می دهیم تا قیر سرد شود. سپس ظرف قیر را در داخل حمام آب گرم با درجه حرارت 25 درجه قرار می دهیم تا پس از یک ساعت و نیم قیر با آب داخل حمام به تعادل برسد.
ظرف را از درون حمام آب گرم خارج کرده و سطح آن را با دستمال نخی خشک می نماییم. طوری ظرف را زیر دستگاه تعیین درجه نفوذ قرار می دهیم که نوک سوزن و نوک تصویر آن در سطح براق قیر بر روی هم منطبق شوند.
حال درجه دستگاه را صفر می نماییم و با زدن کورنومتر، سوزنی که وزن آن با متعلقاتش 100 گرم می باشد رها می شود و طی 5 ثانیه مقدار نفوذ سوزن روی صفحه مدرج قرائت می شود و یادداشت می شود. این آزمایش برای هر نمونه ( هر ظرف ) 5 تا 10 بار انجام می شود و مقادیر بدست آمده یادداشت می شود. توجه نمایید که مقادیر بدست آمده بر حسب دهم میلیمتر می باشد. باید دقت نمایید که فواصلی سوزن در قیر نفوذ می کند از یکدیگر فاصله تقریبا یکسانی داشته باشند و به لبه ظرف بیش از حد نزدیک نباشد تا خطای آزمایش کم شود.
این تعداد آزمایش سبب می شود که خطای آزمایش کاهش یابد. میانگین اعداد بدست آمده همان میزان درجه نفوذ قیر خواهد بود.

مقدمه
عواملی چون نوع قیر، مقدار آن، نوع مصالح سنگی، دانه بندی مصالح، نحوه تهیه آسفالت و غیره بر روی استقامت و ظرفیت باربری آسفالت تولید شده تاثیر می گذارند. همان گونه که بیان شد، یکی از این عوامل، دانه بندی مصالح سنگی است که می تواند به شدت بر روی کیفیت آسفالت اثر بگذارد؛ لذا دقت بر روی این مسئله و انجام آزمایش های مربوطه حائز اهمیت می نماید.
منظور از آزمایش دانه بندی مصالح سنگی، تعیین درصد وزنی دانه های هم اندازه در مخلوط مصالح مورد آزمایش می باشد. برای تعیین این دانه بندی باید ابتدا آزمایش دانه بندی مصالح انجام شود و سپس منحنی دانه بندی آن رسم گردد. برای دانه بندی مصالح سنگی درشت تر از الک نمره 200 از سری الک ها استفاده می نماییم و برای مصالح ریز تر از الک نمره 200، از هیدرومتر استفاده می شود. به مصالح ریز تر از الک 200 اصطلاحا فیلر اطلاق می شود.
سری الک های مورد نیاز برای آزمایش دانه بندی معمولا از الک های زیر استفاده می شود که به ترتیب عبارتند از:
1 , 3/4 , 1/2 , 3/8 , No4 , No8 , No30 , No50 , No100 , No200

نحوه چیدمان الک ها به این صورت است که الک با بزرگترین اندازه سوراخ در بالا قرار می گیرد و به ترتیب الک های با سوراخ های کوچکتر در زیر آن قرار می گیرند و در انتها نیز سینی مخصوص برای جمع آوری فیلرها قرار خواهد گرفت. بنابراین با توجه به اندازه الک های ذکر شده، الک "1 در بالاترین سطح قرار خواهد داشت و الک نمره 200 در انتها خواهد بود. همان گونه که مشاهد می نمایید این الک ها بر دو اساس نامگذاری شده اند که الک های با سوراخ های درشت تر بر حسب اندازه روزنه الک بر حسب اینچ نامگذاری شده و الک های با سوراخ های کوچکتر بر حسب تعداد روزنه در هر اینچ طول الک نامگذاری شده است.
نکته ای که لازم است قبل از شرح روش آزمایش، توضیح داده شود آن است که دانه بندی مناسب آسفالت به عوامل مختلفی از جمله نوع روسازی، نوع و محل قرار گرفتن لایه مورد نظر در روسازی، ضخامت لایه مورد نظر، اندازه بزرگترین دانه موجود در مصالح و غیره وابسته می باشد. البته حدود دانه بندی مناسب توسط آئین نامه های فنی مشخص شده که معمولا به صورت دو منحنی دانه بندی بیان شده اند که دانه بندی مصالح مورد نظر ما باید در بین این دانه بندی قرار گیرد و حتی امکان در وسط آنها باشد. دو نمونه از این منحنی ها در زیر آمده است.

از آنجا که امکان انجام آزمایش دانه بندی برای کل مصالح دپو شده وجود ندارد، لذا باید از مصالح دپو شده، نمونه گیری به عمل آید که مقدار و طرز نمونه گیری باید به گونه ای باشد که معرف کل مصالح باشد و کاملا تصادفی انتخاب گردد. وزن نمونه ها برحسب ابعاد بزرگترین اندازه دانه تعیین می شود. در نمونه گیری میدانی، تعداد نمونه های مورد نیاز به بحرانی بودن و تغییرات خواصی که باید اندازه گیری شود، بستگی دارد. بنابراین وزن نمونه های میدانی بایستی بر اساس نوع و تعداد آزمایش هایی که روی مصالح باید انجام شود، تعیین می گردد. جدولی به عنوان مثال که برای حداقل وزن نمونه ارائه شده است، در زیر آمده است:

حداقل وزن نمونه گیری مصالح سنگی بر اساس بزرگترین اندازه دانه ها

هدف آزمایش
تعیین دانه بندی مصالح سنگی، شناسایی بافت خاک های سطح الارضی و تحت الارضی، دانه بندی مصالح زیر اساس، اساس، رویه آسفالتی، طرح آسفالت و غیره می باشد.

وسایل آزمایش
• ترازوی دیجیتالی
• ظروف نایلونی
• الک های با شماره های مختلف
• سینی الک
• برس سیمی
• دستگاه لرزاننده الک ها

روش انجام آزمایش
با توجه به احتیاجات ما، الک های مناسب را انتخاب می نماییم و آنها را به ترتیب از الک با بزرگترین سوراخ تا کوچکترین الک از نظر اندازه سوراخ قرار می دهیم. مجموعه الک ها را به همراه سینی بر روی دستگاه لرزاننده قرار می دهیم. مصالح سنگی که مقدار آنها را با توجه به استانداردها مشخص نموده ایم (در اینجا ما مقدار 1200 گرم مصالح تهیه می نماییم) روی الک بالایی می ریزیم.
درپوش الک را بر روی الک رویی قرار می دهیم و دستگاه را روشن می نماییم. مدت 2 دقیقه صبر می نماییم تا عمل لرزاندن انجام شود. البته به یاد داشته باشید این مدت می تواند تغییر نماید و متناسب با زمانی است که مطمئن شویم با ادامه دادن لرزاندن، دیگر دانه ای از الکی عبور نخواهد کرد. پس از پایان این کار، مقادیر مانده روی هر الک را به دقت وزن می نماییم و در جدولی یادداشت می نماییم.

سپس درصد مانده روی هر الک را محاسبه می نماییم که برابر است با درصد عبوری از الک بالایی منهای درصد مانده روی همان الک. اکنون نمودار نیمه لگاریتمی اندازه الک به درصد رد شده را رسم می نماییم و آن را با نمودارهای آیین نامه مقایسه می نماییم.