3.2. Аппаратура и принадлежности
Форма для определения плотности (объемной массы) минерального порошка (черт. 2), состоящая из полого разъемного цилиндра 1, вкладыша 2 и металлического поддона 3. Объем нижней части формы 100 ± 5 см3.
Черт. 2
Весы лабораторные рычажные по ГОСТ 19491-74.
Пресс гидравлический или машина испытательная мощностью не менее 105 Н (10 тс).
Шкаф сушильный по ГОСТ 7365-55.
Противень эмалированный размерами не менее 25 х 40 см.
Кисть мягкая.
Сито с сеткой № 1,25 по ГОСТ 3584-73.
Ступка фарфоровая.
3.3. Проведение испытания
Нижнюю часть формы с поддоном взвешивают с точностью ± 0,5 г. Затем на нижнюю часть формы устанавливают верхнюю.
Подготовленную к испытанию пробу порошка частями переносят в собранную форму, заполняя ее на 15 — 20 мм ниже верхнего края. Порошок в форме послойно распределяют и штыкуют ножом, затем слегка прижимают вкладышем. Форму с минеральным порошком устанавливают на нижнюю плиту пресса. Уплотняющую нагрузку постепенно доводят до 400·105 Па (400 кгс/см2) и поддерживают в течение 3 мин, после чего нагрузку снимают и форму вместе с вкладышем и поддоном переносят на лист бумаги или противень.
Вкладыш и верхнюю часть формы снимают, излишек минерального порошка над нижней рабочей частью формы срезают ножом или металлической линейкой, наружные стенки формы и поддона очищают мягкой кисточкой. Затем нижнюю часть формы с поддоном и уплотненным порошком взвешивают с точностью ± 0,5 г.
3.4. Обработка результатов
Плотность (объемную массу) минерального порошка м.п в г/см3 вычисляют с точностью до 0,01 г/см3 по формуле
,
где g — масса нижней части формы с поддоном и уплотненным минеральным порошком, г;
g1— масса нижней части формы с поддоном, г;
V — объем порошка, равный 100 см3.
За величину плотности (объемной массы) минерального порошка принимают среднее арифметическое результатов трех определений.
Расхождение между результатами трех определений не должно быть более 0,02 г/см3.
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОРИСТОСТИ
4.1. Пористость минерального порошка определяют расчетом на основании предварительно установленных удельного веса и плотности (объемной массы) минерального порошка по разд. 2 и 3.
Пористость Vпор в процентах объема вычисляют с точностью до 0,1 % по формуле
,
где м.п— плотность (объемная масса), порошка, г/см3;
м.п— удельный вес минерального порошка, г/см3.
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАБУХАНИЯ ОБРАЗЦОВ И СМЕСИ МИНЕРАЛЬНОГО ПОРОШКА С БИТУМОМ
За величину набухания образцов из смеси минерального порошка с битумом принимают приращение их объема после насыщения водой в вакуум-приборе и последующего выдерживания в горячей воде. Набухание выражают, в процентах от первоначального объема образца. Испытание производят на образцах-цилиндрах диаметром и высотой 2,5 см.
Количество битума по отношению к массе порошка принимают таким, чтобы остаточная пористость образцов была в пределах 5 — 6 % по объему.
Перед испытанием образцов на набухание определяют их объемную массу и остаточную пористость, а также удельный вес смеси минерального порошка с битумом.
5.1. Метод отбора и подготовка пробы — по п. 3.1.
5.2. Аппаратура, принадлежности и материалы
Весы лабораторные рычажные по ГОСТ 19491-74 с приспособлением для гидростатического взвешивания.
Пресс гидравлический или рычажный усилием не менее 7·103 Н (0,7 тс).
Шкаф сушильный (термостат) по ГОСТ 7365-55.
Термометр химический ртутный стеклянный с ценой деления шкалы 1 °С по ГОСТ 215-73.
Вакуум-прибор.
Мешалка лабораторная.
Сито с сеткой № 1,25 до ГОСТ 3584-73.
Ступка фарфоровая.
Сосуды емкостью 0,5 — 1,5 и 2,0 — 3,0 л.
Чашка металлическая.
Битум нефтяной марок БНД 60/90 или БНД 90/130 по ГОСТ 22245-76.
Форма металлическая для уплотнения образцов (черт 3).
Черт. 3
5.3. Подготовка к испытанию
Из подготовленной пробы минерального порошка берут 100 г, помещают в металлическую чашку и нагревают активированный порошок до температуры 135 — 140 °С, неактивированный — до 150 — 160 °С.
В нагретую пробу порошка вводят битум марки БНД 60/90 или БНД 90/130, предварительно обезвоженный и нагретый до температуры 140 — 150 °С.
Минеральный порошок интенсивно перемешивают с битумом вручную (металлической ложкой) и течение 5 — 6 мин (до полного и равномерного объединения порошка с битумом). Для этой же цели используют лабораторные мешалки, применяемые для приготовления асфальтобетонных смесей, при этом пробу минерального порошка увеличивают до 1—3 кг (в зависимости от емкости мешалки), а время перемешивания уменьшают до 3 — 4 мин. Ориентировочное количество битума от массы минерального порошка составляет:
для активированных порошков — 8 — 14 %;
для неактивированных порошков — 13 — 18 %.
Для уточнения требуемого соотношения минерального порошка и битума (при котором остаточная пористость образцов находится в пределах 5 — 8 %) готовят 3 — 4 смеси порошка с битумом, изменяя количество битума в смесях на 0,3 — 0,5 % и формуют из каждой смеси по три образца. По величине остаточной пористости образцов (определяемой по п. 5.4.3) подбирают требуемое количество битума. Для определения набухания из смеси выбранного состава изготавливают 3 образца.
Образцы изготавливают в металлических формах (черт. 3).
Форму и вкладыши нагревают до температуры 80 — 90 °С (в термостате) и протирают тканью, слегка смоченной керосином. Форму с вставленным нижним вкладышем наполняют предварительно взвешенной смесью порошка с битумом (26 — 32 г). Смесь штыкуют тонким ножом, затем вставляют верхний вкладыш, нажимая им на смесь. Форму со смесью устанавливают на нижнюю плиту пресса, при этом и нижний и верхний вкладыши должны выступать из формы на 1,0 — 1,5 см. Верхнюю плиту пресса доводят до соприкосновения с верхним вкладышем и включают электромотор масляного насоса пресса; нагрузку на смесь доводят до 100×105 Па (100 кгс/см2) и выдерживают смесь под этой нагрузкой 3 мин, затем нагрузку снимают и образец извлекают из формы.
Образцы испытывают на следующий день после изготовления. Образцы с дефектами в виде обломанных кромок бракуют.
5.4. Проведение испытания
5.4.1. Определение плотности (объемной массы) образцов из смеси минерального порошка с битумом
Три образца, изготовленные в соответствии с п. 5.3, вытирают и очищают от прилипших частиц смеси, а затем взвешивают с точностью до 0,01 г на воздухе и в воде, температура которой 20 ± 2 °С.
Плотность (объемную массу) образцов в г/см3 вычисляют с точностью до 0,01 г/см3 по формуле
,
где g — результат взвешивания образца на воздухе, г;
g1— результат взвешивания образца в воде, г;
в — удельный вес воды, принимаемый равным 1 г/см3.
За величину плотности (объемной массы) принимают среднее арифметическое результатов определений плотности (объемной массы) трех образцов.
Расхождение между результатами параллельных определений плотности (объемной массы) не должно превышать 0,02 г/см3.
5.4.2. Определение удельного веса смеси минерального порошка с битумом
Удельный вес смеси минерального порошка с битумом рассчитывают на основании предварительно установленных удельного веса минерального порошка по разд. 2 и удельного веса битума по ГОСТ 3900-47, с учетом их количества в смеси.
Удельный вес с в г/см3 вычисляют с точностью до 0,01 г/см3 по формуле
,
где м,n— удельный вес минерального порошка, г/см3;
— удельный вес битума, г/см3;
gм.п — содержание минерального порошка в смеси, % по массе (принимается за 100 %);
gб — содержание битума в смеси, % к массе порошка (сверх 100 %).
5.4.3. Определение остаточной пористости образцов
Остаточную пористость образцов из смеси порошка с битумом рассчитывают на основании предварительно установленных плотности (объемной массы) образцов по п. 5.4.1 и удельного веса смеси минерального порошка с битумом по п. 5.4.2.
Остаточную пористость Vпор в процентах объема рассчитывают с точностью до 0,1 % по формуле
,
где — плотность (объемная масса) образцов, г/см3;
c — удельный вес смеси минерального порошка с битумом, г/см3.
5.4.4. Определение набухания образцов
Для определения набухания используют образцы из смеси минерального порошка с битумом, на которых определяли плотность (объемную массу).
После определения плотности (объемной массы) образцов, их помещают в сосуд (емкостью 1,0 —1 ,5 л) с водой, температура которой 20 ± 2 °С. Уровень воды над образцами должен быть не менее 30 мм.
Сосуд с образцами устанавливают на 1,5 ч в вакуум-прибор, где поддерживают остаточное давление 10 — 15 мм рт. ст. Затем давление доводят до нормального, образцы оставляют в том же сосуде с водой на 1 ч, после чего переносят в другой сосуд с водой емкостью 2 — 3 л, в котором в течение 4 ч поддерживают температуру воды 60 ± 2 °С. Через 4 ч образцы снова помещают в воду, температура которой 20 ± 2 °С, и оставляют в ней на 15 — 20 ч. После этого образцы извлекают из воды, обтирают мягкой тканью или фильтровальной бумагой и взвешивают с точностью до 0,01 г на воздухе и в воде. Если температура воды за истекшие 15 — 20 ч изменилась более чем на ± 2 °С, то за 30 мин до взвешивания образцов ее доводят до 20 ± 2 °С.
5.5. Обработка результатов
Набухание образца Н в процентах объема вычисляют с точностью до 0,1 % по формуле
,
где g — результат взвешивания образца на воздухе, г;
g1 — результат взвешивания образца в воде, г;
g2 — результат взвешивания образца на воздухе после насыщения водой, г;
g3 — результат взвешивания образца в воде после насыщения водой, г.
За величину набухания принимают среднее арифметическое результатов трех определений.
Расхождение между наибольшим и наименьшим значениями набухания не должно превышать 0,2 %.
Примечание. Перед тем, как помещать образцы в воду, температура которой 60 °С, рекомендуется взвесить их на воздухе и в воде и вычислить их предварительную величину водонасыщения по п. 10.4.1, необходимую для ориентировочного контроля остаточной пористости образцов.
6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ БИТУМОЕМКОСТИ
Битумоемкость минерального порошка характеризуется определенным количеством минерального масла, при котором смесь его со 100 см3 порошка имеет такую консистенцию, когда глубина погружения металлического пестика в смесь составляет 8 мм.
6.1. Метод отбора и подготовка пробы
Пробу минерального порошка массой 200 — 250 г отбирают и готовят по п. 3.1.
6.2. Аппаратура, принадлежности и материалы
Весы лабораторные рычажные по ГОСТ 19491-74.
Шкаф сушильный по ГОСТ 7365-55.
Прибор Вика по ГОСТ 310.3-76 для определения нормальной густоты цементного теста. На верхней площадке стержня прибора должен быть укреплен дополнительный груз массой 170 г.
Чашка металлическая диаметром 50 и высотой 20 мм.
Чашка фарфоровая диаметром 8 — 12 см по ГОСТ 9147-73.
Масло индустриальное по ГОСТ 20799-75.
6.3. Проведение испытания
В фарфоровую чашку отвешивают (с точностью 0,1 г) 15 г минерального масла, температура которого 20 ± 2 °С. К маслу постепенно небольшими порциями добавляют минеральный порошок и тщательно перемешивают с ним. Когда смесь приобретет пастообразную консистенцию и перестанет прилипать к стенкам фарфоровой чашки, ее укладывают в металлическую чашку, выглаживают ножом или шпателем вровень с краями. Чашку со смесью устанавливают на подставку прибора Вика. В нижний конец стержня прибора вставляют пестик диаметром 10 ± 0,1 мм (имеющийся при приборе), подводят его к поверхности смеси и отмечают положение указателя на шкале. Затем пестик поднимают над поверхностью смеси на 20 мм и дают стержню с пестиком свободно упасть. Глубина погружения пестика в смесь должна быть 8 мм. Если полученная глубина погружения больше или меньше 8 мм, делают новую смесь порошка с маслом, принимая количество порошка на 2 — 3 г больше или меньше первоначального, и снова определяют глубину погружения пестика.
Количество порошка, израсходованное на приготовление его смеси с 15 г минерального масла, при котором консистенция смеси характеризуется глубиной погружения пестика 8 мм, определяют по разности масс взятой пробы и остатка пробы.
6.4. Обработка результатов
Показатель битумоемкости ПБ в г (количество масла на 100 см3 порошка) вычисляют по формуле
,
где м.п — удельный вес минерального порошка, г/см3;
Q — количество порошка в смеси с 15 г масла, при котором глубина погружения пестика в смесь равна 8 мм, г.
7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИДРОФОБНОСТИ АКТИВИРОВАННОГО МИНЕРАЛЬНОГО ПОРОШКА
Гидрофобность активированного минерального порошка характеризуется его способностью не смачиваться водой.
7.1. Метод отбора проб
Среднюю пробу активированного порошка отбирают в соответствии с ГОСТ 16557-78.
7.2. Аппаратура, принадлежности и материалы
Весы лабораторные рычажные по ГОСТ 19491-74.
Стакан химический емкостью 500 — 800 мл.
Шпатель фарфоровый.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
7.3. Проведение испытания
Химический стакан заполняют дистиллированной водой на 50 мм ниже края. Из средней пробы активированного минерального порошка берут 2 г, ссыпают на поверхность воды со шпателя легким постукиванием его о край стакана; стакан оставляют в покое на 24 ч. Порошок считают гидрофобным, если через 24 ч проба не осядет на дно стакана и не будет наблюдаться видимого на глаз смачивания порошка водой.
8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ
8.1. Метод отбора проб
Среднюю пробу порошка отбирают в соответствии с ГОСТ 16557-78.
8.2. Аппаратура и принадлежности
