ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

ИСПЫТАНИЕ ЖИДКИХ ДОРОЖНЫХ БИТУМОВ.

Лабораторная работа №5

Определение условной вязкости жидких битумов.

I. Теоретическая часть.

Условная вязкость показывает время, в течение которого определенное количество битума протекает через отверстие определенного размера при заданной температуре . Показателем условной вязкости для жидкого битума является время истечения 50 мл материала через отверстие диаметром 5 мм при температуре 60 ⁰С ( ). Условная вязкость определяется по ГОСТ 11503-74.

II. Материалы и оборудование.

Битум жидкий, стандартный дорожный вискозиметр, мерный стакан объемом 100-150 мл, термометр до 100 ⁰С, секундомер.

III. Ход работы.

Условную вязкость определяют на стандартном дорожном вискозиметре (рис.3.4), который состоит из водяной бани с электроподогревом (1), внутри которой размещается латунный цилиндр диаметром 160 и высотой 120 мм с крышкой (2). В центре дна цилиндра имеется сточное отверстие диаметром 5 мм.

Подготовить вискозиметр, промыть бензином внутренние стенки и дно цилиндра и высушить на воздухе.

· Битум перед испытанием должен быть обезвожен фильтрованием через слой (15-20 мм) крупнокристаллической свежепрокаленной поваренной соли или хлористого кальция. Битум, обезвоженный и нагретый до подвижного состояния, процеживают сквозь сито №07 и перемешивают до полного удаления пузырьков воздуха.

· В водяную рубашку вискозиметра заливают воду, включают электроподогрев и устанавливают переключатель температуры на 60 ⁰С.

· Сточное отверстие вискозиметра закрывают шариковым клапаном. Подставив под отверстие фарфоровую чашку, наливают битум, нагретый до температуры на 2-3 ⁰С выше требуемой, в цилиндр вискозиметра. Устанавливают в цилиндр термометр и, перемешивая им битум, следят, когда его температура будет равна 60 + 0,5 ⁰С. Температура воды в бане должна быть такой же.

· Под сточное отверстие ставят сухой мерный цилиндр, быстро приподнимают стержень клапан и дают битуму свободно вытекать в цилиндр. Когда уровень материала в мерном цилиндре достигнет 25 мл, включают секундомер, а в момент достижения уровня, равного 75 мл, его останавливают.

· Определяют условную вязкость как среднее арифметическое результатов двух параллельных определений. Расхождение между ними не должно превышать при вязкости до 40 с – 2 с, а при вязкости более 40 с – 10% от значения меньшего результата.

IV. Лабораторный журнал.

№ п/п	Температура, ⁰С	Диаметр отверстия, мм	Условная вязкость


Среднее отклонение

V. Записать результаты.

Рис. 3.1. Стандартный дорожный вискозиметр.

1-корпус аппарата; 2-водяная баня; 3-стакан; 4- блок управления;

5-мешалка; 6-лаборатоный термометр; 7-основание; 8-водомерная трубка; 9-резиновый шланг; 10-клапан; 11-мерный цилиндр; 13-теплоизоляционная прокладка; 14-кожух; 15-регулировочные винты; 16-ТЭН; 17-пробирка с термочувствительным элементом.

Лабораторная работа №6.

Определение количества испарившегося разжижителя.

I. Теоретическая часть.

По количеству испарившегося разжижителя судят о скорости формирования структуры битума, о принадлежности его к определенному классу и марке.

II. Материалы и оборудование.

Битум жидкий, поваренная соль, чашки Петри, шкаф сушильный, электрическая плитка, эксикатор, металлическое сито №07.

III. Ход работы.

· Битум предварительно обезвоживают.

· Чашки Петри, тщательно вымытые, помещают на 30 минут в сушильный шкаф при температуре 105 + 1 ⁰С, охлаждают и взвешивают с точностью до + 0,1 г.

· В две чашки помещают битум слоем толщиной 0,1 см. Величина навески:

где - диаметр чашки, м;

- толщина слоя, м;

- плотность битума, кг/м³ (условно принята равной 1000).

· Чашки с битумом нагревают на электрической плитке , покрытой асбестовым листом, до температуры текучести (около 40-60 ⁰С) в течение 1-2 мин и равномерно распределяют битум по дну чашки.

· Помещают чашки с битумом в сушильный шкаф, предварительно нагретый до температуры испытания. Температура контролируется термометром, ртутный резервуар которого находится на уровне чашек. Условия проведения испытания приведены в таблице ГОСТ 11504-73.

· По истечении времени испытания чашки охлаждают в эксикаторе в течение 30 мин. После охлаждения чашки взвешивают с погрешностью не более 0,01 г. Количество испарившегося разжижителя:

где - масса жидкого битума после испытания, г.

· За результат испытания принимают среднее арифметическое из двух параллельных определений. Расхождения не должны превышать 1,5%.

IV. Лабораторный журнал.

№ п/п	Масса чашки до испытания, г	Масса чашки с битумом, г	Масса чашки с битумом после испы-тания, г	Масса битума до испытания, г	Количество испарившегося разжижителя, %

V. Заключение.

Лабораторная работа №7.

Ориентировочный расчет состава разжиженных битумов.

I. Теоретическая часть.

В производственных условиях возникает необходимость готовить жидкие битумы путем смешения вязкого битума с разжиженным. Для ориентировочного определения концентрации разжижителей используют таблицу 2 (приложение). В качестве разжижителей используют керосин, дизельное топливо различных марок, масло зеленое.

II. Материалы и оборудование.

Битум вязкий, разжижитель, металлический ковш, стандартный дорожный вискозиметр, мерный цилиндр объемом 100 мл, секундомер.

III.Ход работы.

· Предварительно подготовленный вязкий битум заливают в металлический ковш в количестве 150 + 0,01 г.

· Добавляют в битум при постоянном перемешивании разжижитель в количестве, отвечающем среднему значению, взятому из таблицы 2 (приложение).

· Определяют условную вязкость полученного разжиженного битума в стандартном вискозиметре.

· Если полученная условная вязкость ниже требуемой, готовят еще две пробы битума с содержанием разжижителя, изменяющимся в сторону уменьшения через 1-2 % от принятого в первый раз.

· Если условная вязкость выше требуемой, то готовят две дополнительные пробы разжиженного битума с содержанием разжижителя, изменяющимся в сторону уменьшения через 1-2 % в сторону его увеличения.

· После определения вязкости всех проб строят графическую зависимость условной вязкости от содержания разжижителя. На оси ординат откладывают в логарифмическом масштабе показатели условной вязкости, а на оси абцисс в обычном масштабе содержание разжижителя (рис.3.2).

Рис.3.2.

· Для определения содержания разжижителя с оси ординат от точки, отвечающей заданной вязкости, проводят линию, параллельную оси абцисс, до пересечения с прямой зависимости условной вязкости от содержания разжижителя. Опустив из точки пересечения перпендикуляр на ось абцисс, определяют уточненное содержание разжижителя.

IV.Лабораторный журнал.

№ п/п	Содержание разжижителя, % по массе битума	Вязкость, , сек	lg

V.Расчетная часть.

Строится график зависимости вязкости битума (в логарифмическом масштабе) от содержания разжижителя, по которому определяют необходимое количество разжижителя.

VI. Заключение.

Назначить состав разжиженного битума, ориентируясь на среднее значение вязкости между ее пределами по ГОСТ 11955-82 (таблица 1 приложения).

Лабораторная работа №8.

Определение адгезии битума.

I. Теоретическая часть.

Адгезия битума характеризует прочность его прилипания к поверхности каменных материалов в зоне контакта.

Косвенно адгезия характеризуется степенью сцепления битумов с поверхностью мрамора или песка. Показателем сцепления служит способность вязкого битума удерживаться на минеральной поверхности при воздействии воды (пассивное сцепление), или способность жидкого или вязкого битума взаимодействовать с поверхностью песка или мрамора в присутствии воды (активное сцепление).

А) Пассивное сцепление.

II. Материалы и оборудование.

Битум, мраморная крошка фракции 2-5 мм, песок (ГОСТ 6139-78), фильтровальная бумага, фарфоровая чашка №4, термостат, химический стакан, металлическая сетка №025 или 05.

III.Ход работы.

· Песок и мраморная крошка должны быть промыты водой и просушены при температуре 105 ⁰С: песок в течение 2 ч, мрамор – 5 ч. Образец битума обезвоживают и процеживают через сито с сеткой №07.

· В две фарфоровые чашки №4 по ГОСТ 9147-80 помещают по 30 + 1 г мрамора или песка и по 1,2 + 0,01 г битума. Чашки выдерживают в термостате при температуре 130-140 ⁰С 20 минут.

· Затем смесь в чашках перемешивают до полного равномерного обволакивания битумом всех зерен и охлаждают при комнатной температуре 20 мин.

· На металлическую сетку №025 или 05 выкладывают половину смеси и опускают в стакан с кипящей дистиллированной водой на 30 мин. Высота слоя воды над смесью должна быть 40-50 мм. Отделяющийся битум снимают с поверхности воды фильтровальной бумагой.

· По окончании кипячения сетку с испытуемыми образцами переносят в стакан с холодной водой на 3-5 мин, после чего битумоминеральную смесь переносят на фильтровальную бумагу.

· Битум считают выдержавшим испытание, если после определения не менее 2/3 поверхности частиц каменного материала будет покрыто пленкой битума.

· Чтобы определить степень сцепления битума с поверхностью минерального материала, битумоминеральную смесь сравнивают с фотографией контрольных образцов.

· Битум считается выдержавшим испытание на сцепление с мрамором или песком, если после испытания сцепляемость с минеральным материалом не менее двух параллельных образцов не хуже соответствующего контрольного образца, номер которого указан в ГОСТ.

IV.Привести результаты испытаний.

V.Сделать заключение.

Б) Активное сцепление.

· В три стеклянные пробирки с притертой пробкой взвешивают по 8 + 0,1 г мрамора или песка, наливают по 10 мл дистиллированной воды и на ее поверхность добавляют по 0,32 + 0,01 г битума.

· Каждую пробирку закрывают стеклянной пробкой и помещают на подставке в водяную баню. Сверху пробирки накрывают стаканом, который должен касаться воды.

· При испытании вязких битумов вода в бане должна кипеть, а при испытании жидких битумов температура воды в бане должна быть 55-60 ⁰С.

· По истечении 10 мин пробирки вынимают из бани и встряхивают в течение 2 мин.

· Оценку сцепления битума с поверхностью минеральных материалов производят путем сравнения с фотографиями контрольных образцов.

· Битум считают выдержавшим испытание на активное сцепление, если после испытания сцепляемость с минеральным материалом не хуже изображения, соответствующего контрольному образцу, указанному в нормативном документе.

Привести результаты испытаний.

Сделать заключение.

При сравнении с контрольным образцом №1 наличие белых пятен в смеси не допускается.

Общее заключение по II части.

Дать сводную таблицу результатов испытаний жидкого битума и требований ГОСТ 11855-82. Установить класс и марку битума.

№ п/п	Показатели свойств	Единица измерения	Испытуемый битум	Требования ГОСТ
	Вязкость	с
	Количество испаривше-гося разжижителя	%
	Температура вспышки	⁰С
	Испытание на сцепление с мрамором или песком

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ.

1. Какие материалы называются органическими вяжущими материалами?

2. Как подразделяются органические вяжущие:

А) по виду вяжущего;

Б) по вязкости вяжущего?

3. Какие виды битумов существуют?

4. Основные физико-механические свойства битумов.

5. Что характеризует вязкость?

6. Как зависит вязкость от температуры?

7. Почему определяют вязкость битумов при разной температуре?

8. Какие свойства битумов характеризует растяжимость?

9. Как зависит растяжимость от состава битума?

10. Что влияет на сцепление битума с каменными материалами?

11. Как улучшить сцепление?

12. Чем вызывается необходимость приготовления и подбора состава разжиженного битума?

13. Как определяется марка битума?

14. Что такое класс битума.

15. Каковы правила хранения и транспортирования органических вяжущих?

Приложение

Таблица 1

БИТУМЫ НЕФТЯНЫЕ ДОРОЖНЫЕ ВЯЗКИЕ (ГОСТ 22245-90)

№ п/п	Наименование показателя	Нормы по маркам
БНД 200/300	БНД 130/200	БНД 90/130	БНД 60/90	БНД 40/60	БН 200/300	БН 130/200	БН 90/130	БН 60/90
1.	Глубина проникания иглы: а) при 25 ⁰С; б) при 0 ⁰С, не менее	201-300	131-200	91-130	61-90	41-60	201-300	131-200	91-130	61-90
2.	Температура размяг-чения по кольцу и шару, ⁰С, не ниже
3.	Растяжимость, см, не менее: а) при 25 ⁰С; б) при 0 ⁰С	-		4,2	3,5	-	- -	-	-	-
4.	Температура хрупкости, ⁰С, не выше	-20	-18	-17	-15	-10	-14	-12	-10	-4
5.	Температура вспышки, ⁰С, не ниже
6.	Сцепление с мрамором или песком	Выдерживает по контрольному образцу №2
7.	Изменение температуры размягчения после прогрева, ⁰С, не более
8.	Индекс пенетрации	+1…-1	+1…-1
9.	Содержание водорас-творимых соединений, % не более	0,2	0,2	0,3	0,3	0,3	-	-	-	-

Примечания:

1. Допускается для битумов, изготовленных с добавлением поверхностно-активных веществ снижение нормы по показателю растяжимости при 25 ⁰С на 10% и увеличение содержания водорастворимых соединений до 0,5%.

2. Допускается для битумов, изготовляемых в республике Азербайджан, увеличение содержания водорастворимых соединений до 0,5%.

3. При изготовлении битумов марок БНД, которым в установленном порядке присвоен государственный Знак качества, определение показателя по подпункту 6 таблицы необходимо проводить по контрольному образцу №1, кроме марки 200/300, а битум марки БНД 40/60 должен иметь температуру хрупкости не выше минус 12 ⁰С.

Нормы в таблице по подпункту 3б для битумов марок БНД распространяются только на битум, аттестованный государственным Знаком качества.

Таблица 2

БИТУМЫ НЕФТЯНЫЕ ДОРОЖНЫЕ ЖИДКИЕ

(ГОСТ11855-82)

№ п/п	Показатели	Нормы для марок
СГ 25/40	СГ 40/70	СГ 70/130	СГ 130/200
МГ 25/40	МГ 40/70	МГ 70/130	МГ 130/200
	Условная вязкость по вискозиметру с отверсти-ем 5 мм при 60 ⁰С	25-40 25-40	41-70 41-70	71-130 71-130	131-200 131-200
	Количество испарившего-ся разжижителя при вы-держивании битума (100 ⁰С, 3 ч), % от массы битума, не менее	12 -	10 -	8 -	7 -
	То же в термостате (100 ⁰С, 3 ч) или в вакуумтермостате (100 ⁰С, 3 ч), % от массы битума, не менее	-	-	-	-
	Температура размягчения остатка после определе-ния количества испа-рившегося разжижителя, ⁰С не ниже	34	37	39	39
	Температура вспышки в открытом тигле, ⁰С, не ниже	40	45	50	60
	Испытание на сцепление с мрамором или песком	Выдерживает в соответствии с контрольным образцом №2

Таблица 3

Требуемая марка битума	Марка исходного Битума	Количество разжижителей для получения битумов заданной вязкости, % по массе
дизельное топливо АиЗ, керосин	дизельное топливо Л, топливо для дизелей ДЗ, ДА, ДС, зеленое масло
БНД 200/300	БНД 60/90	4-7	5-8
БНД 90/130	3-5	4-7
БНД 130/200	БНД 60/90	4-6	4-6
БНД 90/130	3-4	3-5
СГ 130/200	БНД 40/60	14-18	-
БНД 60/90	12-16	-
СГ 70/130	БНД 40/60	16-20	-
БНД 60/90	14-17	-
СГ 130/200	БНД 40/60	-	17-23
БНД 60/90	-	14-17

ЛИТЕРАТУРА

1. Грушко, И.М. Дорожно-строительные материалы: Учебник. / И.М. Грушко, И.В. Королев, И.М. Борщ, Г.М. Мищенко. – М.: Транспорт, 1991 – 357 с.

2. Леонович, И.И. Испытание дорожно-строительных материалов: Учебное пособие/ И.И. Леонович, В.А. Стриже6вский, К.Ф. Шумчик – Минск.: Высшая школа, 1991. -280 с.

3. ГОСТ 22245-90. Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические условия.

4. ГОСТ 11955-82. Битумы нефтяные дорожные жидкие. Технические условия.

5. ГОСТ 11501-78*. Битумы нефтяные. Метод определения глубины проникания иглы.

6. ГОСТ 11503-74*. Битумы нефтяные. Метод определения условной вязкости.

7. ГОСТ 11504-73*. Битумы нефтяные. Метод определения количества испарившегося разжижителя из жидкого битума.

8. ГОСТ 11505-75*. Битумы нефтяные. Метод определения растяжимости.

9. ГОСТ 11506-73*. Битумы нефтяные. Метод определения температуры размягчения по кольцу и шару.

10. ГОСТ 11507-78*. Битумы нефтяные. Метод определения температуры хрупкости по Фраасу.

11. ГОСТ 11508-74*. Битумы нефтяные. Метод определения сцепления битума с мрамором и песком.

12. ГОСТ 6617-76*. Битумы нефтяные строительные. Технические условия.

13. ГОСТ 9548-74*. Битумы нефтяные кровельные. Технические условия.

14. ГОСТ 9812-74*. Битумы нефтяные изоляционные. Технические условия.