Справочная энциклопедия дорожника (том III) Дорожно-строительные материалы. Под редакцией Быстрова Н.В

Подождите немного. Документ загружается.

2 1 0,1 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,9 1,0 1,1 1,2 1,4 1,5 1,6 1,7

41 +0,

+0,

0,0 -

0,1

0,2

0,3

0,4

0,6

0,7

0,8

1,0

1,1

1,2

1,3

-1,5

42 +1,

+0,

0,1

0,2

0,3

0,4

0,6

0,7

0,8

1,0

-1,1

43 +1,

+1,

+0,

0,1

0,2

0,3

0,5

0,6

-0,7

44 +1,

+1,

+0,

0,0 -

1,0

0,3

-0,4

45 +2,

+2,

+1,

+0,

-0,1

46 +2,

+2,

+1,

+0,

+0,3

47 - +2,

+2,

+1,

+0,

+0,6

48 - - - - +2,

+2,

+1,

+0,9

49 - - - - - - +2,

+2,

+1,

+1,2

50 - - - - - - - - +2,

+2,

+1,

+1,5

51 - - - - - - - - - - +2,

+2,

+1,

+1,8

52 - - - - - - - - - - - - - +2,

+2,

+2,1

Темп

Индекс пенетрации при глубине проникания иглы при 25

разм

95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40

39 -

2,4

- - - - - - - - - - - - - - - -

40 -

2,0

2,1

2,2

2,4

- - - - - - - - - - - - -

41 -

1,6

1,7

1,8

2,0

2,1

2,3

- - - - - - - - - - -

42 -

1,2

1,4

1,5

1,6

1,8

1,9

2,1

2,2

- - - - - - - - -

43 -

0,9

1,0

1,1

1,3

1,4

1,6

1,7

1,9

2,1

2,2

- - - - - - -

44 -

0,5

0,7

0,8

1,0

1,1

1,3

1,4

1,6

1,7

1,9

2,1

- - - - - -

45 -

0,2

0,3

0,4

0,6

0,8

1,0

1,1

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,1

- - - -

501

46 +0,

0,0 -

0,1

0,3

0,5

0,6

0,8

1,0

1,1

1,3

1,5

1,7

1,8

2,0

- - -

47 +0,

+0,

0,0 -

0,2

0,3

0,5

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

- -

48 +0,

+0,

0,0 -

0,2

0,4

0,5

0,7

0,9

1,1

1,3

1,5

1,7

1,9

49 +1,

+0,

0,0 -

0,1

0,3

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,7

1,9

50 +1,

+1,

+0,

0,0 -

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,7

51 +1,

+1,

+0,

0,3 +0,

0,1

0,3

0,5

0,7

0,9

1,2

1,4

52 +1,

+1,

+0,

0,1

0,2

0,5

0,7

1,0

1,2

53 - - - +1,

+1,

+0,

0,0 -

0,3

0,5

0,7

0,9

54 - - - - - +1,

+1,

+0,

0,0 -

0,2

0,5

0,7

55 - - - - - - - +1,

+1,

+0,

0,0 -

0,3

0,5

56 - - - - - - - - +1,

+1,

+0,

0,1

0,3

57 - - - - - - - - - +1,

+1,

+0,

0,1

58 - - - - - - - - - - - +1,

+1,

+0,

59 - - - - - - - - - - - +1,

+1,

+0,

60 - - - - - - - - - - - +1,

+1,

+0,

При промежуточных значениях глубины проникания иглы при

С индекс пенетрации определяют интерполяцией или по формуле:

И.П. = ------------- - 10

1 + 50 А

2,9031 - logП

где А = ----------------

Т - 25

П - глубина проникания иглы при 25

С, 0,1 мм

Т - температура размягчения,

С.

502

4.3.2 Испытания жидких битумов

Как уже отмечалось в п. 1.1 главным отличием в методиках

оценки свойств жидких и вязких битумов являются принципиально

разные методы определения их вязкости.

Метод определения условной вязкости

Сущность метода заключается в измерении времени, в течение

которого определенное количество битума протекает через

калиброванное отверстие цилиндра при заданной температуре.

Метод регламентирован ГОСТ 11503 «Битумы нефтяные. Метод

определения условной вязкости», распространяется на нефтяные

жидкие битумы, сырье для битумного производства и другие

битуминозные продукты (далее битумы).

Наиболее часто для проведения испытания используют аппарат

ВУБ -1 (рис. 4.6).

Рисунок 4.6

а) общий вид, б) стакан вискозиметра, в) сменное донышко,

г) шаровидная пробка, 1 – водяная баня, 2 – крышка, 3 – стакан

вискозиметра, 4 – штифт пробки, 5 – крыльчатка для перемешивания

503

воды, 6 – кран, 7 – сменное донышко, 8 – шарик пробки, 9 – мерный

цилиндр, 10 – газовая горелка, 11 – подогреваемый отросток водяной

бани

Перед испытанием пробу жидкого битума, нагретого до

подвижного состояния (но не выше 60

С), при необходимости

обезвоживают фильтрованием через слой толщиной 15 - 20 мм

крупнокристаллической свежепрокаленной поваренной соли или

хлористого кальция.

Затем продукт процеживают через сито и тщательно

перемешивают до полного удаления пузырьков воздуха.

Аппарат устанавливают горизонтально с помощью установочных

винтов.

Внутреннюю поверхность цилиндра аппарата и затвора

тщательно промывают бензином или другим растворителем и

просушивают.

Сточное отверстие рабочего цилиндра закрывают затвором и

подставляют под него мерный цилиндр. Баню аппарата наполняют

водой, нагретой на 1 - 2

С выше температуры испытания.

Температуру воды поддерживают нагреванием ее с помощью

мешалки.

Битум, нагретый на 2 - 3

С выше температуры испытания,

заливают в рабочий цилиндр аппарата при закрытом затворе до

уровня отметки на затворе.

При достижении температуры испытания с погрешностью не

более 0,5

С из рабочего цилиндра аппарата вынимают термометр и

поднимают затвор. При сливе продукт не должен разбрызгиваться по

стенкам мерного цилиндра.

Для удобства работы допускается в мерный цилиндр перед

определением наливать 20 см

мыльного раствора с массовой долей

1% или легкого минерального масла. При этом уровень меток

504

истечения 25 см

и последующих 50 см

смещается на

соответствующую величину.

В момент, когда уровень битума достигнет в мерном цилиндре

метки 25 см

, включают секундомер. Когда уровень продукта достигнет

метки 75 см

, секундомер останавливают и определяют время

испытаний.

За условную вязкость, выраженную в секундах, принимают

время истечения 50 см

битума.

За результат испытания принимают среднее арифметическое

результатов двух определений, округленное до целого числа.

Требования к точности метода приведены в таблице 4.23

Таблица 4.23

Пределы вязкости, с Сходимость, с Воспроизводимость,

До 20 включ. 2 7

свыше 20 до 40 вкл. 3 40% от среднего

арифметического

результата

свыше 40 10% от среднего

арифметического

результата

то же

Метод определения количества испарившегося разжижителя из

жидких битумов.

Данный метод нормирован в ГОСТ 11504 «Битумы нефтяные.

Метод определения количества испарившегося разжижителя из

жидких битумов», который распространяется на нефтяные жидкие

битумы и устанавливает метод определения количества

испарившегося разжижителя из жидких битумов при заданной

температуре и времени испытания.

В ходе испытаний применяют следующие реактивы и

аппаратуру:

505

- чашка по ГОСТ 25336;

- шкаф сушильный с терморегулятором, поддерживающим

температуру с погрешностью до ±1

С или шкаф сушильный

вакуумный (вакуум-термостат) с терморегулятором, поддерживающим

температуру с погрешностью до ±1

С;

- электроплитку;

- термометр ртутный стеклянный по ГОСТ 2045, с ценой деления

шкалы 1

С;

-сито металлическое с сеткой № 07 по ГОСТ 6613;

- эксикатор по ГОСТ 25336;

- весы лабораторные по ГОСТ 24104, класса точности 3 или

другие весы такого же класса точности;

- соль поваренную пищевую по ГОСТ 13830 или кальций

хлористый технический по ГОСТ 450

Перед испытанием пробу битума, нагретого до 60

С, при

необходимости обезвоживают фильтрацией через слой высотой 15 -

20 мм крупнокристаллической свежепрокаленной поваренной соли

или хлористого кальция.

Битум обезвоженный нагретый до подвижного состояния,

процеживают через металлическое сито и перемешивают для полного

удаления пузырьков воздуха.

Тщательно вымытые чашки помещают в сушильный шкаф при

(105

С не менее чем на 30 мин. Затем их охлаждают в эксикаторе

до комнатной температуры и взвешивают с погрешностью не более

0,01 г.

Испытания проводят в двух чашках. В каждую чашку помещают

битум, взвешенный с погрешностью не более 0,01 г, толщиной слоя

0,1 см.

Массу битума (m), соответствующую толщине слоя 0,1 см

битума, в граммах вычисляют по формуле:

506

  d

 h   3,14  d

 0,1  1

m = ---------------------- = -------------------------

4 4

где d - диаметр чашки, см;

h - толщина слоя битума, см;

 - плотность битума, г/см

(условно принята 1).

Чашки с битумом нагревают на электрической плитке, покрытой

асбестовым листом, до температуры текучести (около 40 - 60

С) в

течение 1 - 2 мин и при осторожном наклоне чашки битум

распределяют равномерным слоем по ее дну.

Чашки с битумом устанавливают на горизонтальную решетку

сушильного шкафа, предварительно нагретого до температуры

испытания. Контрольный термометр должен находиться на высоте

чашек.

Так как при установке чашек в сушильный шкаф температура в

нем понижается, то время нахождения в нем чашек с битумом

отсчитывают с момента достижения заданной температуры. Время

достижения этой температуры после установки чашек и закрытия

шкафа не должно превышать 15 мин.

Условия выдерживания чашек с битумом в сушильном шкафу

приведены в таблице 4.24:

Таблица 4.24

Аппаратура Класс битума Время, ч Температура,

Сушильный

шкаф

СГ

МГ

100

110

Вакуум -

термостат

(остаточное

давление не

более 4  10

Па

(30 мм рт. ст.))

СГ

МГ

100

110

507

По истечении времени выдерживания, чашки с битумом

вынимают из сушильного шкафа, устанавливают в эксикатор и после

охлаждения в течение 30 мин взвешивают с погрешностью не более

0,01 г.

Количество испарившегося разжижителя (х) в процентах

вычисляют по формуле:

(m - m

)  100

Х = -----------------------

где m - масса жидкого битума до испытания, г;

- масса жидкого битума после испытаний, г.

За результат испытания принимают среднее арифметическое

двух параллельных определений. Допускаемые расхождения между

определениями не должны превышать 1,5%.

Методы определения сцепления битума с мрамором и песком

Оценка качества сцепления битума с минеральными

материалами проводится в соответствии с ГОСТ 11508 «Битумы

нефтяные. Методы определения сцепления битума с мрамором и

песком».

Указанный стандарт распространяется на нефтяные вязкие и

жидкие дорожные битумы и регламентирует два метода определения

сцепления дорожных битумов с минеральными материалами: метод А

– «пассивное» сцепление и метод Б – «активное» сцепление.

Сущность метода А заключается в определении способности

вязкого битума удерживаться на предварительно покрытой им

поверхности песка или мрамора при воздействии воды.

508

Сущность метода Б заключается в определении способности

жидкого или вязкого битума сцепляться с поверхностью песка или

мрамора в присутствии воды.

Данные методы являются условными и в случае положительного

результата не гарантируют обеспечения сцепления битума с

минеральными компонентами асфальтобетона в условиях

эксплуатации. Этот вопрос решается при подборе состава

асфальтобетонной смеси.

Результаты испытаний по ГОСТ 11508 «Битумы нефтяные.

Метод определения сцепления битума с мрамором и песком»

характеризуют с качественной стороны способность битума к

сцеплению с минеральными материалами.

В настоящее время требований к вязким битумам по данному

показателю в соответствии с ГОСТ 22245 «Битумы нефтяные

дорожные вязкие. Технические условия» не предъявляется, а

требование по сцеплению к жидким битумам по ГОСТ 11955 «Битумы

нефтяные дорожные жидкие. Технические условия» сохранены.

Окончательной точки зрения по вопросу сохранения требований

по сцеплению дорожных битумов не сложилось.

Так, в требования к полимерно-битумным вяжущим на основе

блоксополимеров типа СБС, принятым Федеральной дорожной

службой России в 1998 году, введено испытание по определению

сцепления вяжущего с мрамором и песком.

Принципиальным недостатком испытаний по ГОСТ 11508

«Битумы нефтяные. Метод определения сцепления битума с

мрамором и песком» является визуальный характер определения

результатов, что делает его уязвимым для критики.

Метод А – «пассивное» сцепление

509

При проведении испытания по методу А применяются

следующие аппаратура, реактивы и материалы:

сита металлические с отверстиями размером 2  2 и 5  5 мм;

ложку металлическую;

воду дистиллированную по ГОСТ 6709;

бумагу фильтровальную по ГОСТ 12026;

песок по ГОСТ 6139;

мрамор белый Коэлгинского и Прохор-Баландинского

месторождений (содержание кальция в пересчете на углекислый

кальций не менее 98%; содержание магния в пересчете на углекислый

магний не более 1,5%; содержание суммы нерастворимых в соляной

кислоте веществ и полуторных окислов не более 0,5%; испытания

проводят по ГОСТ 16426;

чашку фарфоровую № 4 по ГОСТ 9147;

стакан В-1 - 250 ТХС по ГОСТ 25336;

сито с металлической сеткой № 07 по ГОСТ 6613;

сетку металлическую № 025 или 05 по ГОСТ 6613, диаметр сетки

на 5 - 10 мм меньше диаметра стакана, к окантовке сетки припаяны

проволочные дужки;

шкаф сушильный с терморегулятором, поддерживающим

температуру с погрешностью не более

С;

плитку электрическую с закрытой спиралью;

весы лабораторные по ГОСТ 24104, класса точности 3 или

другие весы такого же класса точности.

Вид минерального материала, на котором проводят испытания

должен быть указан в нормативном документе на битум.

Мрамор измельчают, отсеивают через металлические сита

фракцию размером от 2 до 5 мм. Кусочки с полированной

поверхностью отбрасывают. Пробу мрамора или песка промывают

510