Материал: 647

2.2. Получение жидкого битума класса СГ

Для получения разжиженных битумов используют вязкие дорожные битумы по ГОСТ 22245-90 с глубиной проникания иглы не более 90. Фракционный состав нефтепродуктов, применяемых в качестве разжижителей, указан в табл. 7.

Для получения жидкого битума класса СГ берут вязкий битум любой марки, например БНД 40/60, а в качестве разжижителя – керосин. Вязкий битум обезвоживают и нагревают до текучего состояния. Керосин дозируют в холодном состоянии. Приготавливают несколько проб жидкого битума с различным соотношением между вязким битумом и керосином. Для этого отвешивают некоторое количество разогретого вязкого битума и холодного керосина. Вливая керосин в чашку с битумом, производят интенсивное перемешивание смеси шпателем до тех пор, пока визуально смесь битума с керосином станет однородной. После этого приступают к определению основных показателей качества приготовленного жидкого битума.

2.3. Определение условной вязкости и температуры вспышки

Определение условной вязкости жидких битумов производится с помощью ручного (рис. 8) или полуавтоматического прибора ВУБ-1 по методике [9].

Приготовленный жидкий битум предварительно охлаждают до комнатной температуры, выдерживают в течение часа, затем нагревают до температуры 62 – 63 °С. Сточное отверстие 7 в дне латунного цилиндра 3 закрывают стержнем 4 с шариковым клапаном 8 и заливают в цилиндр жидкий битум.

Цилиндр с битумом помещают в водяную баню 1 с температурой 61 – 62 °С. Под сточное отверстие в дне цилиндра 7 подставляют стеклянный мерный цилиндр объемом не менее 100 мл. Когда темпе-

21

ратура битума в латунном цилиндре окажется равной 60 °С, начинают испытание. Приподнимают стержень с шариковым клапаном и вешают его штифтом на край цилиндра. Когда уровень вытекающего битума в мерном цилиндре достигнет метки 25 мм, включают секундомер и в момент достижения битумом уровня 75 мл секундомер останавливают, что позволяет определить время истечения 50 мл жидкого битума, которое и служит показателем условной вязкости.

Рис. 8. Схема прибора ВУБ-1:

1 – водяная баня; 2 – крышка; 3 – стакан вискозиметра; 4 –стержень с шариковым клапаном; 5 – крыльчатка

для перемешивания воды; 6 – кран; 7 – сменное дно цилиндра; 8 – шариковый

клапан; 9 – мерный цилиндр

За вязкость жидкого битума принимается время (в секундах) истечения 50 мл битума, имеющего температуру 60 °С, через калиброванное отверстие диаметром 5 мм.

Обозначается вязкость сокращенно С605 (5 – диаметр сточного отверстия, мм; 60 – температура битума при истечении, °С).

Условная вязкость жидкого битума является главным показателем, по которому битумы маркируют (разделяют на марки). Например, марка битума СГ 70/130 означает, что этот битум густеет со средней скоростью и имеет вязкость в пределах от 70 до 130 с. Разделение битумов на марки приведено в табл. 4 6.

При приготовлении жидкого битума и определении его условной вязкости готовят несколько (чаще всего три) образцов жидкого битума и по результатам испытания строят график зависимости вязкости от процентного содержания разжижителя. Пример такого графика представлен на рис. 9.

22

Чем больше взято разжижителя – керосина, тем меньше условная вязкость полученного жидкого битума. Практическое значение такого графика состоит в том, что по нему можно определить количество разжижителя, необходимого для получения жидкого битума любой марки (любой вязкости).

Определение температуры вспышки производится по методике, изложенной в подразд. 1.7.

2.4.Определение количества испарившегося разжижителя

итемпературы размягчения остатка после определения количества испарившегося разжижителя

Количество испарившегося разжижителя из жидкого битума определяют по ГОСТ 11504-73* [10]. Перед испытанием битум, нагретый до 60 °С, при необходимости обезвоживают фильтрацией через слой (высотой 15 – 20 мм) крупнокристаллической свежепрокаленной поваренной соли или хлористого кальция. Битум, обезвоженный и нагретый до подвижного состояния, процеживают через металлическое сито и тщательно перемешивают до полного удаления пузырьков воздуха.

Две тщательно вымытые чашки Петри помещают не менее чем на 30 мин в сушильный шкаф при температуре (105 ± 1) °С. Затем чашки охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры и взвешивают с погрешностью не более 0,01 г. В каждую чашку помещают навеску (взвешенную с погрешностью не более 0,01 г) битума толщиной

23

слоя 0,1 см. Массу навески битума в граммах, соответствующую толщине слоя 0,1 см, вычисляют по формуле:

где m – масса навески битума, г; d – диаметр чашки, см; h – толщина слоя битума, см; ρ – плотность битума, г/см3 (условно плотность принимают равной 1 г/см3).

Чашки с битумом устанавливают на горизонтальную решетку сушильного шкафа или вакуум-термостата, нагретого до температуры испытания. Температуру контролируют термометром, ртутный резервуар которого находится на высоте чашек. Так как при установлении чашек температура сушильного шкафа или вакуум-термостата понижается, то время пребывания чашек с битумом в сушильном шкафу или вакуум-термостате отсчитывают от момента достижения заданной температуры, которое не должно превышать 15 мин.

Чашки с битумом выдерживают (термостатируют) в сушильном шкафу или вакуум-термостате при условиях, приведенных в табл. 8.

По истечении времени выдерживания чашки с битумом вынимают из сушильного шкафа или вакуум-термостата, устанавливают в эксикатор и после охлаждения в течение 30 мин взвешивают с погрешностью не более 0,01 г.

Количествоиспарившегосяразжижителявычисляютпоформуле:

где Х – количество испарившегося разжижителя, %; m – масса жидкого битума до испытания, г; m1 – масса жидкого битума после испытания, г.

24

За результат испытания принимают среднее арифметическое двух параллельных определений. Допускаемые расхождения между двумя параллельными определениями не должны превышать 1,5 %.

Температуру размягчения остатка после определения количества испарившегося разжижителя устанавливают по методике, изложенной

вподразд. 1.4.

2.5.Определение сцепления жидкого битума

смрамором и песком

Испытание на сцепление жидкого битума с мрамором и песком для жидких битумов марок МГО проводят методом А, для марок СГ и МГ – методом Б по ГОСТ 11508-74* [11].

2.5.1. Метод А – «пассивное» сцепление. Сущность метода А заключается в определении способности жидкого битума удерживаться на предварительно покрытой им поверхности песка или мрамора при воздействии воды. Мрамор измельчают и отсеивают через металлические сита фракцию размером от 2 до 5 мм. Кусочки с полированной поверхностью отбрасывают. Образцы мрамора или песка промывают дистиллированной водой и сушат при 105 – 110 °С, песок – в течение 2 ч, мрамор – 5 ч.

В две фарфоровые чашки отвешивают по 30 г мрамора или песка и по 1,20 г битума. Чашки выдерживают в течение 20 мин в термостате при 80 – 100 °С. Чашки вынимают из термостата и смесь тщательно перемешивают до покрытия всей поверхности минерального материала битумом. Полученную смесь охлаждают при комнатной температуре в течение 20 мин.

На металлическую сетку № 025 или 05 с проволочными дужками выкладывают из одной чашки примерно половину подготовленной битумоминеральной смеси, распределяют ее равномерным слоем и опускают сеткув стакан с кипящей дистиллированной водой (высота слоя воды под сеткой и над смесью должна быть по 40 – 50 мм). Аналогичную операцию производятс битумоминеральнойсмесью из второй чашки.

Сетки с испытуемыми образцами выдерживают при небурном кипении воды в течение 3 мин. Битум, отделившийся от смеси и всплывший на поверхность воды в процессе кипячения, снимают фильтровальной бумагой. После кипячения сетку с образцами переносят в стаканы с холодной водой, где выдерживают втечение3–5 мин, после этогосмеси переносят на фильтровальную бумагу.

25