Методы испытаний и оценка качества органических вяжущих
Определение глубины проникания иглы
Глубина проникания иглы характеризует условную вязкость вяжущего, которая связана с такими свойствами как прочность пленки, температура размягчения и хрупкости и др.
Для определения глубины проникания иглы в вяжущее необходимы пенетрометр (рис. 8), чашка металлическая цилиндрическая с плоским дном внутренним диаметром 55 ± 2 мм, водяной термостат, баня водяная вместимостью на менее 10 л и высотой не менее 200 мм, термометры ртутные стеклянные 0 - 50 °С и 0 - 360 °С, секундомер, сито с размером отверстий 0,63 мм, сосуд стеклянный плоскодонный емкостью 1 л, чашка, для расплавления вяжущего.
Для проведения испытания вяжущий материал заливают в стандартную металлическую чашку, охлаждают на воздухе, а затем выдерживают при температуре испытания, например, 25 °С в течение часа, а затем помещает в плоскодонный сосуд с водой, имеющий температуру 25 ± 0,1 °С. Высота слоя воды над поверхностью вяжущего материала должна быть не менее 10 мм. Затем подводят острие иглы к поверхности вяжущего, доводят кремальеру до верхней площадки плунжера, несущего иглу и устанавливают стрелку прибора на 0. Включают секундомер и одновременно нажимают кнопку прибора и через 5 с отпускают ее. После этого доводят кремальеру до верхней площадки плунжера и отмечают показание прибора по шкале.
Глубину проникания при 0 °С определяют по описанной методике со следующими изменениями: вяжущее охлаждают на воздухе в течение 1 - 1,5 ч. В баню наливают воду со льдом, ее температура должна быть 0 ± 0,1 °С. Вяжущее выдерживают при 0 °С в течение 1 - 1,5 ч. На плунжер прибора надевают дополнительный груз - шайбу массой 100 г. Время погружения иглы в вяжущее 60 с.
За величину глубины проникания иглы принимают среднее арифметическое значение результатов не менее трех параллельных измерений. Допускаемые расхождения не должны превышать следующих величин:
| Глубина проникания иглы | Допускаемые расхождения, мм-1 |
| 0 - 40 | |
| 40 - 130 | |
| 130 - 250 | |
| Более 250 | 3 % от среднего арифметического результата |
Определение температуры хрупкости
Для определения температуры хрупкости вяжущего необходимы прибор Фрааса (рис. 9), работающий на смеси спирта и твердой углекислоты, со стальными пластинками, ртутный стеклянный термометр, металлическая сетка № 07.
Взвешивают 0,4 г вяжущего и помещают на специальную стальную пластинку. Ее нагревают так, чтобы вяжущее растеклось ровным слоем и выдерживают на воздухе 20 мин. Затем пластинку с вяжущим вставляют в зажимы прибора Фрааса и снижают температуру воздуха в приборе с помощью спирта и сухого льда со скоростью 1 °С в минуту. Начиная с 0 °С пластинку сгибают и возвращают в исходное положение.
Рис. 9. Прибор для определения температуры хрупкости битума:
1 - коаксиальные трубки; 2 - термометр; 3 - клиновидное устройство; 4 - сосуд Дьюара; 5 - пробирка; 6 - захваты; 7 - пластинка с битумом
За температуру хрупкости принимают температуру, при которой появилась трещина в слое вяжущего. За окончательный результат принимают среднее арифметическое из трех определений, расхождения между которыми не должно превышать 2 °С.
Определение температуры размягчения по кольцу и шару
Температура размягчения вяжущего характеризует его теплоустойчивость, что связано с устойчивостью нежестких дорожных покрытий к образованию волн, сдвигов и колеи.
Для проведения испытания применяют: аппарат для определения температуры размягчения (рис. 10), пластинку полированную металлическую или стеклянную, стакан стеклянный диаметром не менее 90 мм и высотой не менее 115 мм, ртутный термометр, сито с размером отверстий 0,63 мм, нож, газовую горелку или электрическую плитку с регулировкой нагрева.
Обезвоженное вяжущее процеживают через сито и тщательно перемешивают до полного удаления пузырьков воздуха. Вяжущее наливают в 2 гладких кольца, охлаждают в течение 20 мин при комнатной температуре. Избыток вяжущего срезают нагретым ножом вровень с краями колец.
Кольца с вяжущим помещают в отверстия на подвеске аппарата. В среднее отверстие подвески вставляют термометр.
Подвеску с кольцами и 2 стальными шариками помещают в баню с водой, имеющей температуру 5 °С. Через 10 мин на поверхность битума кладут стальной шарик и подогревают воду со скоростью 5 ± 0,5 °С в минуту.
Рис. 10. Прибор «Кольцо и шар» для определения температуры размягчения битума:
1 - термометр; 2 - стойка штатива; 3 - шарик; 4 - кольцо; 5 - средняя пластина; 6 - нижняя пластина; 7 - стакан
За температуру размягчения принимают температуру, при которой шарик с вяжущим коснется основания (контрольного диска) аппарата. Допускаемые расхождения между 2 параллельными испытаниями не должно превышать 1 °С.
Определение сцепления органического вяжущего с каменным материалом
Сцепление вяжущего с каменным материалом характеризует его адгезионные свойства, что влияет на водостойкость слоев нежестких дорожных одежд.
При определении сцепления вяжущего с каменным материалом применяют сита металлические с отверстиями размером 2´2 и 5´5 мм, ложку металлическую, стаканы лабораторные, пробирки стеклянные с притертыми пробками, водяную баню, подставку для пробирок, чехол из кошмы или другого теплоизоляционного материала, сетку металлическую № 5 с окантовкой и припаянными проволочными дужками.
Сцепление вяжущего с каменными материалами, используемыми для строительства дорожных одежд - песком и щебнем, оценивают по методу «пассивного» и «активного» сцепления.
Сущность метода заключается в определении способности вязкого вяжущего удерживаться на поверхности каменного материала. Сущность второго метода заключается в определении способности жидкого или вязкого вяжущего сцепляться с поверхностью каменного материала в присутствии воды.
При определении «пассивного» сцепления вяжущего с песком и щебнем дробят щебень и отсеивают фракцию 2 - 5 мм. Щебень и песок промывают дистиллированной водой и сушат при 105 °С до постоянной массы.
Вяжущее нагревают до 105 °С, перемешивают стеклянной палочкой до полного его обезвоживания, затем процеживают через сито с размером отверстий 0,07 мм.
Для проведения испытания готовят смесь, состоящую из 30 г каменного материала и 1,2 г вяжущего. Чашку с материалами выдерживают в термостате при 130 - 140 °С в течение 20 мин, затем вынимают из термостата и тщательно перемешивают. После этого смесь выдерживают при комнатной температуре в течение 20 мин.
На сетку с проволочными дужками и отверстиями 0,25 или 0,5 мл раскладывают ровным слоем половину смеси и опускают в стакан с кипящей дистиллированной водой. Высота слоя воды под сеткой и над смесью должна быть 40 - 50 мм.
Смесь выдерживают в воде в течение 30 мин. Всплывшее вяжущее удаляют фильтровальной бумагой. Затем сетки со смесью переносят в стаканы с холодной водой, где выдерживают 3 - 5 мин, после этого смесь переносят на фильтровальную бумагу.
Поверхность смеси сравнивают с фотографиями контрольных образцов. Вяжущее считают выдержавшим испытание, если после 2 параллельных испытаний внешний вид смеси не хуже изображения контрольного образца.
При определении «активного» сцепления в 3 стеклянные пробирки помещают по 8 г каменного материала, наливают по 10 см3 дистиллированной воды и добавляют по 0,32 г вяжущего. Подготовка материалов производится так же, как и в методе «пассивного» сцепления.
Пробирки закрывают стеклянными пробками и выдерживают в водяной бане в течение 10 мин. При испытании вязких вяжущих температура в бане равна 100 °С, а при испытании жидких - 55 - 60 °С.
Через 10 мин пробирки быстро помещают в чехол из кошмы и встряхивают в специальном приборе в течение 2 мин 280 - 320 раз. После этого смесь из пробирки раскладывают на стеклянную пластинку.
Вяжущее считают выдержавшим испытание, если после 2 параллельных испытаний поверхность смеси не хуже изображения контрольного образца.
Определение растяжимости
Для определения растяжимости вяжущего необходимы: латунные формы, термометр ртутный стеклянный с интервалом измеряемых температур 0 - 50 °С, нож, сито с металлической сеткой и размером отверстий 0,63 мм, пластинка металлическая полированная.
Вяжущее, нагретое до температуры 140 - 160 °С наливают в формы и оставляют охлаждаться при комнатной температуре в течение 30 - 40 мин. Затем избыток вяжущего срезают острым горячим ножом от середины формы к краям. Поверхность вяжущего в форме должна быть вровень с ее краями.
Форму с вяжущим, находящуюся на пластинке, вместо с ней помещают в водяную ванну с температурой 25 ±0,5 °С, если растяжимость определяют при 25 °С или с температурой 0 ± 0,5 °С, если определение растяжимости производят при 0 °С и выдерживают в ванне 1 ч. Толщина слоя воды над вяжущим должна быть не менее 25 мм.
После выдерживания формы с вяжущим снимают с пластинки и закрепляют в дуктилометре и производят растяжение вяжущего со скоростью 5 мм/мин. Если плотность вяжущего отличается от плотности воды, то в нее, для увеличения плотности, добавляют раствор поваренной соли или глицерин. Если плотность воды нужно уменьшить, в нее добавляют этиловый спирт.
Растяжимость измеряют длиной нити вянущего в сантиметрах в момент ее разрыва. За окончательный результат принимают среднее арифметическое значение трех параллельных испытаний, расхождение между которыми не должно превышать 10 % от среднего арифметического.
Определение содержания водорастворимых соединений
Водорастворимые соединения ухудшают сцепление органического вяжущего с каменным материалом при воздействии воды на нежесткую дорожную одежду, что приводит к снижению ее несущей способности.
При определении содержания водорастворимых соединений применяют: колбы конические емкостью 250 мл, стаканчики для взвешивания емкостью 50 мл, обратный холодильник, сушильный шкаф, сетку металлическую с размером отверстий 0,63 мм.
В коническую колбу отвешивают около 1 г вяжущего с погрешностью не более 0,0002 г, нагревают его и равномерным слоем распределяют по дну колбы. Затем в колбу наливают 25 мл дистиллированной воды, присоединяют к колбе обратный холодильник и кипятят ее содержимое в течение 30 мин.
После этого колбу, не отсоединяя от холодильника, охлаждают до комнатной температуры и пропускают водную вытяжку через фильтр, смоченный дистиллированной водой, в стаканчик, который должен быть взвешен с точностью 0,0002 г. Колбу ополаскивают дистиллированной водой и сливают ее через фильтр в тот же стаканчик. Фильтром выпаривают, не допуская кипения, а сконцентрированный в стаканчике остаток сушат при 100 - 105 °С до постоянной массы (расхождения между последовательными взвешиваниями не должны превышать 0,0004 г).
Содержание водорастворимых соединений в вяжущем вычисляют по формуле:
где m1 - масса стаканчика с сухим остатком, г;
m2 - масса стаканчика, г;
m3 - масса вяжущего, г.
Требования к вязким органическим вяжущим
При нормировании свойств вязких органических вяжущих ориентируются на требования, предъявляемые к вязким дорожным битумам (табл. 34), изложенные в ГОСТ 22245-90.
Определение условной вязкости жидких органических вяжущих
При определении условной вязкости вяжущих применяют: вискозиметр, секундомер, сито с металлической сеткой № 063, посуду фарфоровую лабораторную.
Жидкое вяжущее нагревают до 60 °С, обезвоживают, процеживают через сито и тщательно перемешивают до полного удаления пузырьков воздуха. Пробу жидкого вяжущего, нагретого до 62 - 63 °С, наливают в цилиндр вискозиметра, сливное отверстие которого предварительно закрывают клапаном, а баню наполняют водой, нагретой до 62 - 63 °С.
Когда вяжущее будет иметь температуру 60 °С, открывают сточное отверстие диаметром 5 мм и вяжущее льется в мерный цилиндр, стоящий под сточным отверстием. Когда уровень вяжущего в цилиндре достигнет 25 мл, включают секундомер, а когда уровень равен 75 мл, секундомер включает. За условную вязкость принимают время в с, в течение которого 50 мл вяжущего выливаются из цилиндра вискозиметра в стеклянный измерительный цилиндр.
За результат испытания принимают среднее арифметическое значение двух параллельных испытаний. Допускаемые расхождения при условной вязкости до 40 с составляют 2 с, а при большей вязкости - до 10 % от величины меньшего результата.
Таблица 34
| Наименование показателей | 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 | БНД 60/90 | |
| Глубина проникания иглы: | |||||||||
| а) при 25 °С | 201 - 300 | 131 - 200 | 91 - 130 | 61 - 90 | 40 - 60 | 201 - 300 | 131 - 200 | 91 - 130 | 60 - 90 |
| б) при 0 °С, не менее | |||||||||
| Температура размягчения по кольцу и шару, °С не ниже | |||||||||
| Растяжимость, см, не менее: | |||||||||
| а) при 25 °С | - | - | |||||||
| б) при 0 °С | 4,0 | 3,5 | - | - | - | - | - | ||
| Температура хрупкости, °С не выше | -20 | -18 | -17 | -15 | -12 | -14 | -12 | -10 | -6 |
| Температура вспышки, °С не ниже | |||||||||
| - | - | - | - | ||||||
| Изменение температуры размягчения после прогрева, °С не более | |||||||||
| Индекс пенетрации | плюс 1 - минус 1 | плюс 1 - минус 1,5 | |||||||
| Содержание водорастворимых соединений, % не более | 0,2 | 0,2 | 0,3 | 0,3 | 0,3 | - | - | - | - |
Определение количества разжижителя, испарившегося из жидкого вяжущего
Для проведения испытания применяет: стеклянные лабораторные чашки (Петри), сушильный шкаф, электроплитку, стеклянный термометр, эксикатор, сито с размером отверстий 0,63 мм.
Пробу жидкого вяжущего нагревают до 60 °С и обезвоживают при фильтровании через слой крупнокристаллической свежепрокаленной поваренной соли толщиной 15 - 20 мм.
Вяжущее процеживают через металлическое сито и тщательно перемешивают до полного удаления пузырьков воздуха. В две чашки помещают навески вяжущего толщиной слоя по дну чашки равной 1 мм. Чашки с вяжущим выдерживают в сушильном шкафу при следующих условиях:
Класс вяжущего Время выдерживания, ч Температура, °С
СГ 3 160 ± 1
МГ 3 110 ± 1
Количество испарившегося разжижителя вычисляют по формуле:
где m - масса жидкого вяжущего до испытания, г;
m1 - масса жидкого вяжущего после испытания, г.
Расхождения между двумя параллельными испытаниями не должны превышать 1,5 %.
Требования к жидким органическим вяжущим
Для оценки качества жидких органическиx вяжущих пользуются требованиями, предъявляемыми к жидким битумам (ГОСТ 11955-82). Требования к жидким битумам приведены в табл. 35.
Таблица 35
| Наименование показателей | Нормы по маркам | ||||||||
| СГ 40/70 | СГ 70/130 | СГ 130/200 | МГ 40/70 | МГ 70/130 | МГ 130/200 | МГО 40/70 | МГО 70/130 | МГО 130/200 | |
| Условная вязкость по вискозиметру с отверстием 5 мм при 60 °С, с | 40 - 70 | 71 - 130 | 131 - 200 | 40 - 70 | 71 - 130 | 131 - 200 | 40 - 70 | 71 - 130 | 131 - 200 |
| Количество испарившегося разжижителя, %, не менее | - | - | - | ||||||
| Температура размягчения остатка после определения количества испарившегося разжижителя, °С, не ниже | - | - | - | ||||||
| Температура вспышки, определяемая в открытом тигле, °С, не ниже | |||||||||
| Испытание на сцепление с мрамором или песком | Выдерживают в соответствии с контрольным образцом № 2 | ||||||||
| * Примечание: испытание на сцепление проводят методом «А» для жидких битумов марок МГО, а для марок СГ и МГ - методом «Б». |
В дорожном строительстве применяют различные каменноугольные вяжущие - дорожные каменноугольные дегти, составленные и отогнанные дегти, дегти, получаемые при полукоксовании и газификации углей, составленные каменноугольные, дегтебитумные и битумодегтевые вяжущие. Ниже приведен ряд испытаний этих материалов и требования к ним.
Определение фракционного состава каменноугольных вяжущих
Для проведения испытания используют: сушильный шкаф, металлическую круглодонную колбу емкостью 250 мл, стеклянный одношариковый дефлегматор, воздушный холодильник, стеклянные стаканы емкостью 50 - 100 мл, стеклянный цилиндр емкостью 10 мл, ртутный стеклянный термометр.
Перед испытанием пробу дегтя нагревают до 70 - 80 °С тщательно перемешивают. Нижнюю часть стеклянного дефлегматора обматывают асбестовым шнуром, упитанным жидким стеклом с тальком и плотно вставляют в пробку.
Часть дефлегматора, выступающую над пробкой, также уплотняют. Подготовленный дефлегматор с пробкой сушат в течение суток при комнатной температуре, а затем в течение 3 ч в сушильном шкафу при 100 - 105 °С.
Подогретый деготь массой 100 г помещают в предварительно взвешенную колбу, в которую затем вставляют пробку с дефлегматором и термометр. Колбу нагревают газовой горелкой или электроплиткой. При достижении температуры 170 °С из колбы должно выделяться 2 капли дистиллята в 1 с. В процессе перегонки отбирают в цилиндры фракции при 170, 270 и 300 °С. Взвешивание производят с погрешностью не более 0,1 г.
За содержание соответствующей фракции принимают массу дистиллята, отнесенную к первоначальной навеске дегтя, выраженную в процентах.
Расхождения между результатами двух параллельных определений не должны превышать для первой фракции 0,5 г, а для второй и третьей - 1,5 г.
Определение содержания фенолов
Для проведения испытания используют: бюретку Каттвинкеля и коническую колбу емкостью 100 мл.
Нижний шар бюретки Каттвинкеля заполняют 10 %-ным раствором гидроокиси натрия, насыщенным хлористым натрием, до нижнего деления бюретки. Затем приливают 10 - 20 мл бензола и замеряют уровень щелочного слоя.
Часть фракции 170 - 270 °С (2 - 5 г) взвешивают в колбе с погрешностью не более 0,01 г, добавляют 10 - 20 мл бензола и полученный раствор переносят в бюретку Каттвинкеля. Колбу промывают бензолом (30 - 50 мл) и сливают его в бюретку. Бюретку закрывают и содержимое тщательно взбалтывают в течение 5 мин. Затем содержимому дают отстояться в нижнем шаре в течение 1 ч.
Содержание фенола в дегтях вычисляют по формуле:
где 1,040 - средняя плотность фенолов, г/см3;
m1 - масса первой фракции, полученная при определении фракционного состава в интервале температур 170 - 270 °С, г;
m2 - масса первой фракции, взятая для анализа, г;
m3 - масса дегтя, взятая для определения фракционного состава.
Определение содержания нафталина
Для определения содержания нафталина необходимы: термостат, вакуум-насос, колба емкостью 500 мл, воронка Бюхнера, лабораторный термометр, фарфоровый шпатель, часовое стекло.
Часть фракции 170 - 270 °С взвешивают, охлаждают и выдерживают при 15 °С на водяной бане в течение 15 мин.
Выделившийся осадок быстро отфильтровывают с помощью вакуум-насоса на воронке Бюхнера через бумажный фильтр до прекращения выделения масла. Кристаллы, оставшиеся на стенках стакана, присоединяют к осадку. Остаток сушат на фарфоровой пластинке в течение 30 мин. Подсушенный остаток переносят на предварительно взвешенное часовое стекло и взвешивают с точностью до 0,01 г.
Содержание нафталина подсчитывают по формуле:
где m1 - масса первой фракции (170 - 270 °С) при определении фракционного состава, г;
m3 - масса дегтя, взятого для определения фракционного состава, г;
m4 - масса фракции, взятой для анализа, г;
m5 - масса выделенного нафталина, г.
Требования к дегтям каменноугольным для дорожного строительства (ГОСТ 4644-80) приведены в табл. 36, к остальным вяжущим и их составляющим - в Руководстве по применению каменноугольных вяжущих в дорожном строительстве [4].
При строительстве дорожных одежд из местных материалов широко используют битумные эмульсии. Они бывают анионные (ЭБА) и катионные (ЭБК). По смешиваемости с минеральными материалами каждый вид эмульсии подразделяют на три класса: анионные - ЭБА-1, ЭБА-2, ЭБА-3; катионные - ЭБК-1, ЭБК-2, ЭБК-3. Ниже приведены методы испытаний эмульсий и требования к ним.
ГОСТ 4644-80 Таблица 36
| Наименование показателей | Нормы по маркам | |||||
| Д-1 | Д-2 | Д-3 | Д-4 | Д-5 | Д-6 | |
| Вязкость, с, в пределах: С305 * | 5 - 70 | - | - | - | - | - |
| С3010 | - | 5 - 20 | 20 - 50 | 50 - 120 | 120 - 200 | - |
| С5010 | - | - | - | - | - | 10 - 80 |
| Содержание воды, % по массе, не более | ||||||
| Содержание веществ, не растворимых в феноле, % по массе, не более | ||||||
| Перегоняемый фракционный состав, % по массе, не более: | ||||||
| при температурах: до 170 °С | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | ||
| до 270 °С | ||||||
| до 300 °С | ||||||
| Температура размягчения остатка после отбора фракций до 300 °С, °С, не более | ||||||
| Содержание фенолов, % по массе, не более | ||||||
| Содержание нафталина, % по массе, не более | ||||||
| * Примечание: Буква С обозначает вязкость. Цифра вверху обозначает диаметр сточного отверстия прибора в мм. Цифра внизу обозначает температуру материала при испытании, °С. |
Определение смешиваемости эмульсии с минеральными материалами
Для проведения испытания необходимы весы технические до 1 кг 3-го класса точности, секундомер, сушильный шкаф, стеклянный цилиндр емкостью 100 мл, сосуд емкостью не менее 3 л, шпатель или лопатка фарфоровые.
а) Смешиваемость эмульсии с минеральными материалами плотного гранулометрического состава.
Готовят смесь из 270 г щебня, 200 г песка и 30 г минерального порошка. Смесь увлажняют 15 мл воды и тщательно перемешивают, а затем вливают в смесь 55 мл эмульсии и перемешивают в течение 45 с. Если эмульсия покрыла сплошной пленкой без сгустков вяжущего поверхность частиц каменного материала, то считают, что эмульсия хорошо смешивается с каменным остовом плотного состава.
б) Смешиваемость эмульсии с минеральными материалами пористого гранулометрического состава.
Для проведения испытания берут 325 г щебня, 175 г песка, смешивают их с 10 мл воды, затем добавляют 45 мл эмульсии и перемешивают смесь в течение 45 с.
Дальнейшее испытание и оценку смешиваемости производят по аналогии с испытанием, изложенным в пункте «а».
Определение сцепления пленки вяжущего с минеральными материалами
Для проведения испытания используют: весы технические до 1 кг не ниже 3-го класса точности, шкаф сушильный, секундомер, песчаную баню, штатив, стакан химический термостойкий емкостью не менее 500 мл, асбестовую сетку.
Пробу щебня промывают и высушивают в термостате при 105 °С. Частицы щебня обвязывают ниткой, погружают в стакан с дистиллированной водой на 1 - 2 с, а затем 2 - 3 раза окунают в эмульсию и подвешивают на штативе. Через сутки каждую обработанную эмульсией частицу щебня (щебенку) погружают в подвешенном на нитке состоянии в кипящую дистиллированную воду на 30 мин.
Если после испытания не менее 75 % поверхности щебенки, обработанной анионной эмульсией, и не менее 95 % поверхности щебенки, обработанной катионной эмульсией, покрыто пленкой вяжущего, то считают, что пленка вяжущего хорошо прилипает к поверхности каменного материала.
Испытание эмульсий с местными вяжущими и эмульгаторами
Эмульсию перемешивают и процеживают через сито с размером отверстий 1,25 мм. При использовании анионных эмульсий сетку сита предварительно смачивают 1 %-ным раствором едкого натрия, а при использовании катионных эмульсией - 1 %-ным раствором соляной кислоты.
Для проведения испытания необходимы: весы технические до 1 кг не ниже 3-го класса точности, песчаная баня, эксикатор диаметром 200 мм, чашка выпарительная емкостью 100 мл.
Чашку с эмульсией и стеклянной палочкой устанавливают на песчаную баню и выпаривают из эмульсии воду. При выпаривании эмульсию периодически перемешивают стеклянной палочкой. Когда поверхность остатка в чашке станет зеркальной, нагрев прекращают, чашку с содержимым охлаждают в эксикаторе, а затем взвешивают вместе с палочкой
Массовую долю вяжущего с эмульгатором вычисляют по формуле:
где g1 - масса чашки с палочкой, г;
g2 - масса чашки с палочкой и эмульсией, г;
g3 - масса чашки с палочкой и остатком после выпаривания воды и эмульсии, г.
За результат испытания принимают среднее арифметическое значение результатов двух параллельных определений. Максимальное расхождение между результатами параллельных определений не должно превышать 0,5 %.
Определение однородности эмульсии
Для проведения испытания необходимы: шкаф сушильный лабораторный, весы технические до 1 кг не ниже 3-го класса точности, сито с сеткой № 014 в цилиндрической оправе из оцинкованной жести диаметром 100 и высотой 50 мм, эксикатор диаметром 200 мм, чашка выпарительная емкостью 250 мл, воронка стеклянная диаметром 110 - 120 мм, стакан стеклянный лабораторный емкостью 250 мл, сосуд емкостью не менее 2 л, штатив с кольцом.
Сито с размером отверстий 0,14 мм тщательно промывают керосином, водой с моющим средством, а затем дистиллированной водой и сушат при комнатной температуре.
Сито помещают в чашку, взвешивают с точностью до 0,01 г, затем вынимают из чашки и обильно смачивают раствором щелочи при испытании анионных эмульсий или раствором кислоты при испытании катионных эмульсий.
Через сито процеживают 200 г эмульсии. При процеживании катионной эмульсии одновременно с ней в сито вливают раствор кислоты, а при процеживании анионной эмульсии - раствор щелочи. Стакан из под эмульсии и стеклянную палочку промывают раствором кислоты или щелочи и сливают его в сито. Остаток на сите также промывают.
Об однородности эмульсии судят по остатку, который вычисляют по формуле:
где g1 - масса сита и чашки, г;
g2 - масса сита с остатком и чашкой, г;
g3 - масса эмульсии, г.
Максимальное расхождение между результатами параллельных испытаний не должна превышать 0,05 %. За результат принимают среднее арифметическое значение результатов 2 параллельных определений.
Определение устойчивости эмульсии при хранении
При проведении испытания необходимы: шкаф сушильный, весы технические до 1 кг не ниже 3-го класса точности, сито с сеткой № 014 в цилиндрической оправе из жести диаметром 100 и высотой 50 мм, эксикатор диаметром 200 мм, стакан лабораторный емкостью 250 мл, сосуд емкостью 2 л, штатив с кольцом, 4 стеклянных цилиндра емкостью по 250 мл.
В каждый из 4 цилиндров наливают по 200 г эмульсии, плотно закрывают и испытывают через 7 и 28 суток на однородность.
Определение устойчивости при транспортировании
Для проведения испытания необходимы: аппарат для встряхивания жидкости в сосудах, две стеклянные плоскодонные колбы емкостью по 250 мл.
Пробы эмульсии по 200 мл каждая заливают в 2 чистые колбы, закрывают пробками и закрепляют на площадке встряхивающего прибора. Прибор включают и эмульсию встряхивают в течение 2 ч. Если за это время эмульсия не распалась, то она считается устойчивой при транспортировании.
Требования к дорожным эмульсиям
Эмульсии должны состоять из частиц вяжущего мельче 0,14 мм. Массовая доля частиц крупнее 0,14 мм не должна превышать 0,5 %. Условная вязкость эмульсии при 20 °С должна быть на более 35 с.
По смешиваемости с минеральными материалами эмульсии в зависимости от класса должны соответствовать указанному в табл. 37 (ГОСТ 18659-81).
Таблица 37
| Наименование показателей | Классы эмульсий | ||
| ЭБА-1, ЭБК-1 | ЭБА-2, ЭБК-2 | ЭБА-3, ЭБК-3 | |
| Смешиваемость со смесями минеральных материалов: | |||
| пористого гранулометрического состава | не смешивается | смешивается | смешивается |
| плотного гранулометрического состава | не смешивается | не смешивается | смешивается |
Анионные эмульсии классов ЭБА-1 и ЭБА-2 должны выдерживать испытание на сцепление со щебнем, при этом не менее 75 % площади его поверхности должно оставаться покрытым пленкой вяжущего. При испытании на сцепление катионных эмульсий классов ЭБК-1, ЭБК-2 и ЭБК-3 не менее 95 % площади щебня должно быть покрыто пленкой вяжущего.
Эмульсии должны быть устойчивыми при транспортировании и хранении: массовая доля частиц крупнее 0,14 мм через 7 суток должна быть не более 0,8 % для анионных и 0,5 % для катионных эмульсий. Через 30 суток - не более 1,2 к 0,8 % для анионных и катионных эмульсий соответственно.
Показатели свойств вяжущего, извлеченного из эмульсии, не должны отличаться от исходных более чем на 15 %.