Отчет по практике в дорожной организации

Нижнюю часть формы  с порошком и с поддоном взвешивают.

Среднюю плотность порошка r_т, г/см³, вычисляют по формуле

,

где т — масса нижней части формы с поддоном и уплотненным минеральным порошком, г;

т₁ — масса нижней части формы с поддоном, г;

V — объем порошка, равный 100 см³.

4. Определение пористости

Пористость минерального порошка определяют расчетом на основании предварительно установленных значений истинной плотности по 3.3.2 и средней плотности по 3.3.3.

Пористость порошка V_пор, %, вычисляют по формуле

,

где r — истинная плотность порошка, г/см³;

r_m — средняя плотность порошка, г/см³.

5. Определение набухания образцов из смеси порошка с битумом

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.

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 8 — Форма для изготовления образцов

 

 

 

Таблица 3

№	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 неактивированных порошков — 13—18;

От пробы порошка  отвешивают 100 или 1000 г (в зависимости  от размера применяемых форм), помещают в металлическую чашку и нагревают до температуры от 150 °С до 160 °С.

В нагретый порошок вводят предварительно обезвоженный битум с температурой от 140 °С до 160 °С, 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. 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 9 — Определение требуемого содержания битума

На основе полученных данных строят график зависимости водонасыщения  от содержания битума в смеси (рисунок 9), 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.

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.

Набухание образцов Н, %, вычисляют по формуле

,

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.

6.  Определение водостойкости образцов из смеси порошка с битумом

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.

Для определения водостойкости  изготавливают шесть образцов с  водонасыщением от 4 % до 5 % по объему. Три образца насыщают водой, и три образца выдерживают перед испытанием по 15.2 ГОСТ 12801.Прочность при сжатии образцов определяют при температуре (20±2) °С по ГОСТ 12801.

Водостойкость К_вод вычисляют по формуле

,

где R_вод — предел прочности при сжатии образцов после насыщения водой, МПа;

R — предел прочности при сжатии образцов, выдержанных перед испытанием, МПа.

7. Определение показателя битумоемкости

Сущность метода заключается  в определении количества масла, при котором смесь его с 100 см³ порошка имеет заданную консистенцию.

В фарфоровую чашку отвешивают 15 г масла с температурой (20±2) °С. К маслу постепенно добавляют  порошок(200 – 250г.) и тщательно перемешивают. Когда смесь приобретает пастообразную консистенцию и не прилипает к стенкам и дну фарфоровой чашки, ее помещают в металлическую чашку, выглаживая вровень с краями. После определяют глубину погружения пестика прибора Вика по истечению 5 секунд, которая должна быть 8 мм.

Показатель битумоемкости  ПБ, г, вычисляют по формуле

,

где т — масса отвешенной порции порошка, г;

т₁ — масса оставшегося после испытания порошка, г;

r — истинная плотность порошка, г/см³;

8.  Определение влажности

Сущность метода заключается  в определении содержания влаги  в порошке.

Вымытые чашки помещают не меньше, чем на 30 мин в сушильный шкаф при температуре (105±5) °С, затем охлаждают до комнатной температуры и взвешивают. В каждую всыпают по 50 г. порошка равномерно без уплотнения. Чашки с порошком взвешивают и помещают в сушильный шкаф с температурой (105±5) °С, затем взвешивают через каждый час, охлаждая предварительно до комнатной температуры в эксикаторе с безводным хлористым кальцием.

Влажность порошка W, % по массе, вычисляют по формуле

,

где т — масса чашки с порошком до высушивания, г;

m₁ — масса чашки с порошком после высушивания, г;

т₂ — масса чашки, г.

9. Определение содержания водорастворимых соединений

Сущность метода заключается  в определении содержания в порошке  соединений, способных растворяться в воде.

В коническую колбу всыпают 50г. порошка и заливают 100 мл дистиллированной воды. На колбе закрепляют обратный холодильник. Содержимое колбы нагревают до кипения на песчаной бане, кипятят в течение часа, после чего охлаждают до комнатной температуры. Образовавшуюся водную вытяжку выливают во вторую колбу через фильтр, предварительно смоченный дистиллированной водой. Остаток в первой колбе промывают дистиллированной водой порциями по 20—25 мл и также сливают через фильтр во вторую колбу. Из второй колбы фильтрат частями переносят в предварительно высушенный до постоянной массы и взвешенный стеклянный стаканчик и выпаривают из него воду на песчаной бане. После того как водная вытяжка, перенесенная в стаканчик, выпарится до объема около 5 мл остаток сушат до постоянной массы в сушильном шкафу при температуре (105±5) °С и после охлаждения в эксикаторе взвешивают.

Содержание водорастворимых  соединений А, % по массе, вычисляют по формуле

,

где т — масса навески минерального порошка, г;

т₁ — масса стаканчика с сухим остатком, г;

т₂ — масса стаканчика, г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Битум

1. Отбор проб

Перед отбором пробы  из резервуара нефть и нефтепродукты  отстаивают не менее 2 ч и удаляют  отстой воды методом выпаривания.

Точечные пробы нефти  или нефтепродукта из горизонтального  цилиндрического резервуара диаметром  более 2500 мм отбирают переносным пробоотборником с трех уровней:

верхнего - на 200 мм ниже поверхности  нефти или нефтепродукта;

среднего - с середины высоты столба нефти или нефтепродукта;

нижнего - на 250 мм выше нижней внутренней образующей резервуара.

Объединенную пробу составляют смешением точечных проб верхнего, среднего и нижнего уровней в соотношении 1:6:1.

2. Растяжение битума

Битум расплавляют и наливают в три формы тонкой струей от одного конца формы до другого, пока она не наполнится выше краев. Залитый в форму битум оставляют охлаждаться на воздухе в течение 30-40 мин при комнатной температуре, а затем гладко срезают излишек битума.

Рисунок 10. Форма для битума

.

Рисунок 11. Дуктилометр

Формы с битумом, не снимая с пластинки, помещают в водяную ванну. Высота слоя воды над битумом должна быть не менее 25 мм; в ванне поддерживают температуру испытания - 25°С или 0°C.

По истечении 1 ч формы с битумом  вынимают из воды, снимают с пластинки  и закрепляют в дуктилометре, для  чего кольца зажимов формы надевают на штифты, находящиеся на салазках и на стойке дуктилометра. После этого отнимают боковые части форм. После того, как температура воды в дуктилометре установится (25±0,5) °С при испытании при 25 °С и 0^+0,5 °C - при испытании при 0 °С, включают мотор дуктилометра и наблюдают за растяжением битума. Скорость растяжения при испытаниях должна быть 5 см/мин.

За растяжимость битума принимают длину нити битума в  сантиметрах, отмеченную указателем в  момент ее разрыва.

3. Определение сцепления битума с мрамором и песком

Испытания проводят на мраморе  или песке. Мрамор измельчают, 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 °С - 110 °С, песок - в течение 2 ч, мрамор - 5 ч.

Перед испытанием образец битума обезвоживают нагреванием до 105 °С при перемешивании  стеклянной палочкой. Битум, обезвоженный и расплавленный до подвижного состояния, процеживают через сито с сеткой № 07.

Для приготовления битумоминеральной  смеси в две фарфоровые чашки  взвешивают по 30 г мрамора или  песка и по 1,20 г испытуемого  битума. Чашки выдерживают в течение 20 мин в термостате при 130 ° - 140 °С, затем вынимают из термостата и перемешивают мрамор или песок с битумом металлической ложкой до покрытия всей поверхности минерального материала. Затем смесь выдерживают 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 сетку в стакан с кипящей дистиллированной водой (высота слоя воды под сеткой и над смесью должна быть по 40-50 мм). Аналогичную операцию производят с битумоминеральной смесью из второй чашки.

Сетки с испытуемыми  образцами выдерживают в кипящей  воде в течение 30 мин. Кипение воды не должно быть бурным. Битум, отделившийся от смеси и всплывший на поверхность  воды в процессе кипячения, снимают  фильтровальной бумагой.

Сетки с испытуемым битумом  сразу по окончании кипячения  переносят в стаканы с холодной водой, где выдерживают в течение 3-5 мин, после этого смеси переносят  на фильтровальную бумагу.

Для оценки сцепления  битума с поверхностью минерального материала битумоминеральную смесь сравнивают с фотографиями контрольных образцов.

Битум считают выдержавшим  испытание на "пассивное" сцепление  с мрамором или песком, если после  испытания сцепляемость с минеральным  материалом не менее двух параллельных образцов не хуже изображения на рисунке 12. соответствующего контрольного образца, номер которого указан в нормативно-технической документации на дорожный битум. При оценке качества покрытия битумом пленка должна быть от светло-коричневого до черного цвета; не допускаются белые пятна при сравнении с образцом № 1.

 

Рисунок 12. Контрольный образец № 1

(полное покрытие поверхности  минерального материала)

4. определение глубины проникания иглы

Испытуемый образец  битума нагревают до подвижного состояния, при наличии влаги его обезвоживают путем нагрева до температуры на 90 °С выше температуры размягчения, но не выше 180 °С (для дорожных битумов - не выше 160 °С) при осторожном перемешивании, избегая местных перегревов. Время нагревания битума при указанных условиях не должно превышать 30 мин.