Материал: 1167

Степень изменения битумов под действием термоокислительных факторов зависит, в основном, от типа его дисперсной структуры, которая определяется химическим составом. В результате реакций, протекающих в органических вяжущих при их старении, происходит накопление массовой доли асфальтенов, что приводит к изменению их физико-механических свойств.

Изменение химического состава битумов при их старении находит отражение и в характеристике перехода битума из одного реологического состояния в другие, например, в температуре размягчения и в вязкости. На рис. 2.8 (A, B и C) показаны зависимости изменения вязкости, температуры размягчения и растяжимости гудрона от температуры, при которой он выдерживается.

2.3.4.Определение физико-механических свойств вяжущего при оптимальных значениях

исследуемых факторов

Все полученные графические зависимости (2.2 – 2.8), а также их аппроксимирующие функции (2.2 – 2.8), носят частный характер, значения их колеблются относительно среднего значения всех учитываемых результатов эксперимента. В связи с этим были выполнены соответствующие

расчеты истинных величин числа пенетрации, температуры размягчения и растяжимости полученного вяжущего при оптимальных значениях исследуемых факторов. Результаты расчетов сведены в таблицу 2.4. Оптимальные значения факторов принимали согласно графикам, приведенных на рис. 2.2 – 2.8.

Приведенные в таблице 2.4 результаты расчетов указывают, что для всех выходных параметров оптимальное значение факторов Х1, Х3, Х4 и Х6 не меняется. Величина оптимального значения меняется только у факторов

Х2 и Х5.

Выведенные по столбцам факторов средние их значения оказались в полном соответствии с выходными параметрами, полученными из соответствующих графических зависимостей при средних значениях исследуемых факторов.

46

Рис. 2.8. Влияние температуры термостатирования (Х6) на условную вязкость (А),температуру размягчения (B) и растяжимость (С) нефтяного гу-

дрона.

47

Таблица 2.4

Физические свойства вяжущего

при оптимальном сочетании исследуемых факторов

Выполненные в данной главе расчеты позволяют выбрать оптимальное соотношение исследуемых факторов, при которых выходные параметры получаемого вяжущего наиболее желательны. Как видно из таблицы 2.4, экспериментальные данные вполне согласуются с данными, полученными расчетно-графическим путем.

2.3.5. Влияние механоактивированной резиновой крошки

на свойства органического вяжущего

Для получения вяжущего с условной вязкостью в интервале 130-200 градусов пенетрации, необходимо подобрать оптимальную скорость измельчения резиновой крошки и время термостатирования при 1500С самого вяжущего (на основе приведенных ранее указанных экспериментальных исследовании).

48

Для данной ситуации наиболее целесообразным является проведение экспериментов по плану B3 [19], имеющего всего 14 опытов, т.е. при троекратном повторении потребуется провести всего 42 измерения. В таблице 2.5. приведены факторы и интервалы их варьирования, а в таблице 2.6 – план и результаты эксперимента.

Таблица 2.5

Исследуемые факторы и интервалы их варьирования

Вследствие взаимной корреляции коэффициентов, получаемых по матрице плана В3, они все принимаются значимыми.

На основании полученной зависимости (2. 19) построены графики 2.9 – 2.11, анализ которых показывает следующее.

1. Увеличение скорости размола резины правым ротором с 1000 до 3000 об./мин. приводит к изменению параметра вязкости с 300 до 180 градусов пенетрации. Это, по-видимому, связано с увеличением дисперсности резиновой крошки, что способствует более полному ее растворению в углеводородном продукте и уменьшению вязкости нефтяного гудрона.

49

2. Увеличение скорости размола резины вторым ротором с 1000 до 3000 об./мин. приводит сначала к снижению с 270 до 220, а затем к увеличению условной вязкости параметра с 200 до 250 град. пенетрации. Наблюдаемый эффект связан с перераспределением между роторами дезинтегратора внутренней энергии. Эти данные доказывают, что первый ротор является в данном процессе ведущим, а второй — ведомым.

В связи с этим появляется реальная возможность уменьшения энергозатрат на помол резины путем придания роторам различных скоростей вращения. Полученные данные позволяют рекомендовать следующие скорости вращения: первый ротор –2250 об./мин.; второй ротор – 1250 об./мин.

50