rт - средняя плотность порошка, г/см3.
Результат испытаний вычисляют с точностью до целого числа.
Сущность метода заключается в определении приращения объема образцов с водонасыщением от 4 % до 5% по объему из смеси порошка с битумом после насыщения их водой в условиях вакуума и последующего выдерживания в горячей воде.
7.6.1 Средства контроля (измерений), аппаратура, материалы, вспомогательные устройства
Весы 4-го класса точности по ГОСТ 24104 с приспособлением для гидростатического взвешивания.
Пресс гидравлический или механический с нагрузкой не менее 30 кН (3 тс) по ГОСТ 28840.
Мешалка лабораторная.
Шкаф сушильный, обеспечивающий регулирование температуры до 200 °С.
Формы металлические для изготовления образцов (рисунок 2), отвечающие требованиям 7.6.2. Размеры форм приведены в таблице 2.
Термометр стеклянный ртутный с ценой деления шкалы 1 °С.
Установка вакуумная.
Емкость вместимостью 2,0 - 3,0 л.
Чашка (миска) металлическая.
Битум нефтяной дорожный вязкий по ГОСТ 22245 с глубиной проникания иглы при температуре 25 °С от 60 до 130,0,1 мм.
7.6.2 Требования к формам
7.6.2.1 Формы изготавливают из стали с механическими характеристиками не ниже соответствующих конструкционной стали Ст 35 по ГОСТ 1050.
7.6.2.2 На рабочих поверхностях форм, соприкасающихся со смесью при изготовлении образцов, не допускаются трещины, вмятины, риски и т.п. Шероховатость рабочих поверхностей Rа не должна быть более 3,2 мкм.
7.6.2.3 Допускаемые отклонения от номинальных размеров внутренних диаметров цилиндров и наружных диаметров вкладышей, приведенных на рисунке 2, должны обеспечивать зазор между цилиндром и вкладышем в пределах 0,1 - 0,3 мм.
7.6.2.4 Отклонение внутренней рабочей поверхности формы от цилиндрического профиля А не должно превышать 0,3 мм.
7.6.2.5 Отклонение от плоскостности торцевых поверхностей вкладышей не должно быть более, мм:
0,015 - для вкладышей диаметром 25,2 мм;
0,025 - для вкладышей диаметром 50,5 мм.
7.6.2.6 Отклонение от перпендикулярности образующей цилиндрической поверхности вкладышей относительно поверхности их оснований не должно быть более, мм:
0,03 - для вкладышей диаметром 25,2 мм;
0,04 - для вкладышей диаметром 50,5 мм.
7.6.3 Порядок подготовки к проведению испытания
Для установления требуемого соотношения в смеси порошка и битума, при котором водонасыщение образцов будет составлять от 4 % до 5 %, готовят последовательно несколько смесей с разным содержанием битума.
Рисунок 2 - Форма для изготовления образцов
Таблица 2
|
№ |
Размеры форм, мм |
Площадь образца, см3 |
||||
|
d |
Н |
h1 |
h2 |
d |
||
|
1 |
50,5 |
130 |
80 |
50 |
10 |
20 |
|
2 |
25,2 |
70 |
35 |
35 |
10 |
5 |
Ориентировочный расход битума, % массы порошка, составляет:
для активированных порошков - 10-15;
для неактивированных порошков - 13-18;
для отходов промышленного производства - 25-30.
От подготовленной по 7.1.4 пробы порошка отвешивают 100 или 1000 г (в зависимости от размера применяемых форм), помещают в металлическую чашку (миску) и нагревают до температур:
для активированных порошков - от 135 °С до 140 °С;
для неактивированных порошков и отходов промышленного производства - от 150 °С до 160 °С.
В нагретый порошок вводят предварительно обезвоженный битум с температурой от 140 °С до 160 °С (в зависимости от марки применяемого битума), перемешивают металлической ложкой, затем смесь помещают в лабораторную мешалку для окончательного перемешивания. Допускается приготовлять смесь вручную. Полученную смесь помещают в сушильный шкаф, где поддерживают температуру, указанную выше для разных видов порошков.
Формы и вкладыши нагревают до температуры от 90 °С до 100 °С и слегка протирают керосином или маслом.
Форму со вставленным нижним вкладышем наполняют предварительно взвешенной смесью (от 25 до 30 г или от 200 до 240 г в зависимости от величины формы). Смесь в форме разравнивают, слабо штыкуют 4-5 раз ножом или шпателем, а затем прижимают вставленным в форму верхним вкладышем.
Форму со смесью устанавливают на нижнюю плиту пресса таким образом, чтобы и верхний и нижний вкладыши выступали из формы на 1-2 см. Верхнюю плиту пресса доводят до соприкосновения с верхним вкладышем и включают электродвигатель пресса. Давление на уплотняемую смесь плавно доводят до 10 МПа и выдерживают под этой нагрузкой 3 мин, после чего нагрузку снимают, а образец извлекают из формы с помощью выжимного приспособления.
Рисунок 3 - Определение требуемого содержания битума
Из каждой смеси изготавливают не менее трех образцов, для которых не ранее чем на следующий день после изготовления определяют водонасыщение по методике оценки водонасыщения, принятой для асфальтобетона в соответствии с разделом 13 ГОСТ 12801.
На основе полученных данных строят график зависимости водонасыщения от содержания битума в смеси (рисунок 3), по которому определяют количество битума, требуемое для получения водонасыщения в пределах от 4 % до 5 % по объему. С установленным количеством битума для проведения испытания изготавливают три образца.
7.6.4 Порядок проведения испытания
Образцы очищают от прилипших частиц смеси, после чего взвешивают на воздухе и в воде с температурой (20±2) °С.
Взвешенные образцы помещают в вакуум-прибор с водой с температурой (20+2) °С, при этом уровень воды над образцами должен быть не менее 3 см. В вакуумной установке создают и поддерживают в течение 1 ч давление не более 0,002 МПа (15 мм рт. ст.). Затем давление доводят до атмосферного, при котором образцы выдерживают в течение 30 мин, после чего образцы переносят в другую емкость, в которой в течение 4 ч поддерживают температуру воды (60±2) °С.
Через 4 ч образцы помещают в воду с температурой (20±2) °С и оставляют на 16-18 ч, после чего образцы извлекают из воды, обтирают и взвешивают на воздухе и в воде. Если температура за истекшие 16-18 ч изменилась более чем на 2 °С, то за 30 мин до взвешивания ее доводят до (20±2) °С.
7.6.5 Обработка результатов испытания
Набухание образцов H, %, вычисляют по формуле
, (8)
где т - масса образца на воздухе по 7.6.3, г;
т1- масса образца в воде по 7.6.3, г;
т2 - масса образца на воздухе после испытания по 7.6.3, г;
т3- масса образца в воде после испытания по 7.6.3, г.
Результат каждого испытания вычисляют с точностью до первого десятичного знака после запятой. Абсолютное допустимое расхождение между результатами параллельных определений не должно превышать 0,2 %.
В случае превышения абсолютного допустимого расхождения между результатами определений испытание следует повторить до получения допустимого расхождения.
Набухание вычисляют как среднеарифметическое значение результатов трех параллельных испытаний.
Сущность метода заключается в оценке степени падения прочности при сжатии образцов из смеси порошка с битумом после насыщения их водой в условиях вакуума и последующего выдерживания в горячей воде.
7.7.1 Средства контроля (измерений), аппаратура, вспомогательные устройства
Средства контроля (измерений), аппаратура и вспомогательное оборудование - по 7.6.1 и 15.1 ГОСТ 12801.
7.7.2 Порядок подготовки и проведения испытания
Для определения водостойкости изготавливают шесть образцов с водонасыщением от 4 % до 5 % по объему по 7.6.2. Три образца насыщают водой в режиме, приведенном в 7.11.3, и три образца выдерживают перед испытанием по 15.2 ГОСТ 12801.
Прочность при сжатии образцов определяют при температуре (20±2) °С по ГОСТ 12801.
7.7.3 Обработка результатов испытания
Водостойкость Квод вычисляют по формуле
, (9)
где Квод - предел прочности при сжатии образцов после насыщения водой по 7.11.3, МПа;
R - предел прочности при сжатии образцов, выдержанных перед испытанием по 15.2 ГОСТ 12801, МПа.
Сущность метода заключается в определении количества масла, при котором смесь его с 100 см3 порошка имеет заданную консистенцию.
7.8.1 Средства контроля (измерений), аппаратура, материалы, вспомогательные устройства
Весы лабораторные 4-го класса точности по ГОСТ 24104.
Прибор Вика по ГОСТ 310.3 с дополнительным грузом массой (170±0,5) г, укрепленным на верхней площадке стержня и с пестиком диаметром (10±1) мм.
Чашка металлическая диаметром 50 мм и высотой 20 мм по ГОСТ 9147.
Чашка фарфоровая диаметром 10 - 12 см.
Масло индустриальное марки М.8В по ГОСТ 20799.
Нож или шпатель.
7.8.2 Порядок подготовки и проведения испытания
Подготовка порошка к испытанию - по 7.1.4.
Из подготовленной пробы отвешивают порцию порошка 200 - 250 г. В фарфоровую чашку отвешивают 15 г масла с температурой (20±2) °С. К маслу постепенно небольшими порциями добавляют порошок и тщательно перемешивают с ним. Когда смесь приобретает пастообразную консистенцию и не прилипает к стенкам и дну фарфоровой чашки, ее помещают в металлическую чашку, выглаживая ножом или шпателем вровень с краями. Металлическую чашку со смесью устанавливают на подставку прибора Вика, подводят пестик к поверхности смеси и отмечают положение указателя на шкале. Затем пестик поднимают над поверхностью смеси на 20 мм и дают возможность стержню с пригрузом и пестиком свободно погружаться в смесь в течение 5 с, после чего отмечают положение указателя на шкале и определяют глубину погружения, которая должна быть 8 мм.
Если полученная величина погружения больше 8 мм, смесь вновь помещают в фарфоровую чашку, добавляют порошок, перемешивают и повторяют испытание.
Если полученная величина погружения меньше 8 мм, делают новую смесь порошка с маслом, используя количество порошка меньше первоначального, и снова повторяют испытание.
7.8.3 Обработка результатов испытания
Показатель битумоемкости ПБ, г, вычисляют по формуле
ПБ = , (10)
где т - масса отвешенной порции порошка, г;
т1 - масса оставшегося после испытания порошка, г;
r - истинная плотность порошка, г/см3;
100 - объем порошка, см3.
Результат каждого испытания вычисляют с точностью до целого числа. Абсолютное допустимое расхождение между результатами параллельных определений не должно превышать 2 г.
В случае превышения абсолютного допустимого расхождения между результатами определений испытание следует повторить до получения допустимого расхождения.
Показатель битумоемкости порошка вычисляют как среднеарифметическое значение результатов двух параллельных испытаний.
Сущность метода состоит в оценке способности порошка не смачиваться водой.
7.9.1 Средства контроля (измерений), аппаратура, материалы, вспомогательные устройства
Весы лабораторные 4-го класса точности по ГОСТ 24104.
Стакан стеклянный вместимостью 500 - 800 мл по ГОСТ 23932.
Шпатель.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
7.9.2 Порядок подготовки и проведения испытания
Порошок подготавливают к испытанию по 7.1.4.
7.9.3 Определение гидрофобности методом свободного флотирования
Стеклянный стакан заполняют дистиллированной водой на 50 мм ниже края. От подготовленной пробы отвешивают около 2 г порошка, ссыпают его со шпателя на поверхность воды легким постукиванием шпателя по краю стакана.
Стакан с водой и порошком оставляют в покое на 24 ч.
Порошок считают гидрофобным, если за 24 ч он не осядет на дно, и не будет наблюдаться видимого смачивания порошка водой.
7.9.4 Определение гидрофобности ускоренным методом
Стеклянный стакан заполняют дистиллированной водой на 50 мм ниже края и ставят на уровне глаз (для удобства наблюдения) на ровную поверхность (стол или подставку), предварительно покрытую листом бумаги, на которую нанесены две параллельные линии на расстоянии 50 мм друг от друга.
Стакан устанавливают таким образом, чтобы одна из линий на бумаге являлась касательной к основанию стакана.
От подготовленной пробы порошка отвешивают около 0,5 г и ссыпают его со шпателя на поверхность воды легким постукиванием шпателя по краю стакана. Стакан двигают от одной линии к другой и обратно.
Цикл, включающий два движения (путь в 100 мм), должен выполняться за 1 с плавно, без рывков.
Порошок считают гидрофобным, если после 10 циклов перемещений стакана не наблюдается даже легких («туманных») потоков порошка с поверхности воды ко дну стакана.
Сущность метода заключается в определении содержания влаги в порошке.
7.10.1 Средства контроля (измерений), аппаратура, вспомогательные устройства
Весы лабораторные 4-го класса точности по ГОСТ 24104.
Шкаф сушильный.
Чашки фарфоровые диаметром 10-15 см по ГОСТ 9147.
Эксикатор с безводным хлористым кальцием по ГОСТ 450.
7.10.2 Порядок подготовки и проведения испытания
Вымытые чашки помещают не меньше, чем на 30 мин в сушильный шкаф при температуре (105±5) °С, затем охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры.
Испытание проводят в двух чашках. Каждую чашку, подготовленную как указано выше, взвешивают. Из пробы порошка берут две навески по (50±5) г и высыпают в чашки, заполняя их равномерно без уплотнения. Чашки с порошком взвешивают и помещают в сушильный шкаф с температурой (105±5) °С, где высушивают порошок до постоянной массы, для установления которой чашки с порошком взвешивают через каждый час, охлаждая предварительно до комнатной температуры в эксикаторе с безводным хлористым кальцием.
