WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 |

«3 Федеральное агентство по образованию РФ Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ) Кафедра Дорожное и строительное материаловедение МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ...»

-- [ Страница 1 ] --

МОДИФИЦИРОВАННЫЕ БИТУМЫ

Методические указания

к лабораторной работе

3

Федеральное агентство по образованию РФ

Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

(СибАДИ)

Кафедра «Дорожное и строительное материаловедение»

МОДИФИЦИРОВАННЫЕ БИТУМЫ

Методические указания

к лабораторной работе

Составитель В.Д. Галдина Омск Издательство СибАДИ 2007 4 УДК 625.7 ББК 39.311.45 Рецензент д-р техн. наук, профессор В.Н. Шестаков Работа одобрена научно-методическим советом специальностей в качестве методических указаний для проведения лабораторной работы для специальности 270205 «Строительство автомобильных дорог и аэродромов».

Модифицированные битумы: Методические указания к лабораторной работе /Сост. В.Д. Галдина. Омск: Изд-во СибАДИ, 2007. – 22 с.

Методические указания предназначены для проведения лабораторной работы по дисциплине «Материаловедение. Технология конструкционных материалов».

Содержатся указания по приготовлению полимерно-битумных вяжущих на основе различных видов модифицирующих полимерных добавок и определению их физико-механических свойств. Изложена техника безопасности при проведении лабораторной работы.

При составлении методических указаний использованы действующие нормативно-технические документы.

Ил.1. Табл. 3. Библиогр.: 20 назв.

© Составитель В.Д. Галдина, Введение Модифицированными называют битумы, улучшенные добавками определенных веществ (полимеров, серы, резины, поверхностноактивных веществ и др.).

Битумы, модифицированные полимеры, называют полимернобитумными вяжущими (ПБВ) [16].

Широкое внедрение ПБВ в практике дорожного строительства России началось с приказа Федерального дорожного департамента №9 от 30.01.1995г. об использовании модифицированных битумов в верхних слоях покрытий на дорогах высоких категорий. Причина принятия такого решения – несоответствие основных свойств большинства отечественных битумов усложнившимся условиям эксплуатации автомобильных дорог.

Основная цель введения полимера в битум – понижение температурной чувствительности вяжущего, т.е. увеличение его жесткости летом и уменьшение зимой, а также придание вяжущему эластичности – способности к обратимым деформациям во всем диапазоне эксплуатационных температур. Если эта цель достигнута, то дорожно-строительный материал с применением ПБВ обладает повышенной сдвигоустойчивостью, низкотемпературной трещиностойкостью и усталостной долговечностью.

Среди термоэластичных полимеров, используемых для модификации битума, ведущая роль принадлежит термопластам, эластомерам и термоэластопластам [15].

Термопласты модифицируют битум, создавая в нем жесткую пространственную сетку, сопротивляющуюся деформированию. К ним относятся атактический полипропилен (АПП), этиленвинилацетат (ЕVА) полукристаллический сополимер, применяемый за рубежом в течение 25 лет, Элвалой АМ, Вископласт-S и др. Непрерывная пространственная сетка термопласта образуется при его содержании в вяжущем около 6 %.

Термопласты повышают когезию, теплостойкость, эластичность, адгезионные свойства, снижают хрупкость вяжущего при отрицательных температурах. Большинство термопластов хорошо растворяются в битуме при температуре 150...170 °С.

Эластомеры обладают ярко выраженными упругими свойствами и как модификаторы битума придают ему способность к обратимому деформированию. К ним относятся натуральный и синтетический каучуки (бутадиенстирольные, изопреновые, полиизобутилен и др.), «Каудест-Д». Добавки эластомеров вводят в битумы в количестве 2...7 % преимущественно в виде растворов в углеводородных растворителях или маслах. Синтетические каучуки увеличивают растяжимость и эластичность, повышают тепло - и трещиностойкость, пластичность при низких температурах и устойчивость битума к старению.

Термоэластопласты (блоксополимеры бутадиена и стирола типа СБС) – это гранулированные в виде порошка или крошки аморфные полимеры линейного или разветвленного строения. К ним относятся дивинилстирольные термоэластопласты ДСТ-30-01, Кратон 1101, Солпрен 411 и др. Блоки полистирола трехблочных молекул типа СБС, расположенные по краям, ассоциируя друг с другом, образуют объемы стеклообразного полистирола, с которыми химически связан окружающий их эластомер – полибутадиен. Сшивание полимерных цепей химическими связями создает пространственную сетчатую структуру.

Полимеры типа СБС сочетают в себе высокую прочность, присущую пластмассам, и высокую эластичность, характерную для эластомеров, обладают способностью к высокоэластическим деформациям в интервале температур от +80 до 80 °С.

Объединение полимера (2...6 %) или его раствора в пластификаторе с битумом приводит к получению ПБВ с развитой пространственной структурной сеткой из полимера. По сравнению с битумом ПБВ характеризуется повышенными показателями эластичности и прочности в широком интервале температур, тепло- и трещиностойкости.

Полимерно-битумные вяжущие с использованием термоэластопластов получили наибольшее практическое применение за рубежом и в России.

К настоящему времени в нашей стране освоена технология приготовления ПБВ на основе блоксополимеров типа СБС, «Каудест-Д», АПП, растворов каучука типа СКС для устройства полимерасфальтобетонных покрытий на федеральных дорогах I и II категорий [1, 5, 6].



Указанные полимерные добавки рекомендуется использовать при выполнении лабораторной работы. Составы ПБВ назначает преподаватель с учетом имеющихся в лаборатории кафедры исходных материалов для ПБВ (дорожного битума, модифицирующей добавки, пластификатора).

Цель лабораторной работы – ознакомить студентов с техническими требованиями к ПБВ и методами определения их физико-механических свойств, показать преимущества ПБВ по сравнению с битумами.

Лабораторная работа рассчитана на два занятия (8 ч). На первом занятии студенты приготовляют ПБВ разных составов (23) и заполняют вяжущими (ПБВ и битумом) формы для испытания.

Процесс получения ПБВ на основе полимеров типа СБС достаточно длительный. Поэтому по указанию преподавателя учебный мастер заранее готовит растворы полимера в пластификаторе.

На втором занятии студенты испытывают ПБВ, битум и анализируют полученные результаты.

Учитывая весьма обширный объем испытаний ПБВ и битума, при проведении лабораторной работы рекомендуется определять следующие основные свойства вяжущих: глубину проникания иглы при температурах 25 и 0 °С, температуру размягчения, температуру хрупкости, растяжимость и эластичность при температуре 25 °С, сцепление с гранитом и мрамором.

Сопоставляя результаты испытаний с техническими требованиями к битуму и ПБВ [810], по показателям свойств устанавливают марки вяжущих и анализируют результаты эксперимента. Пример оформления лабораторной работы дан в прил. 1, технические требования к ПБВ – в прил. 2.

1. ТЕХНОЛОГИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ

ПОЛИМЕРНО-БИТУМНЫХ ВЯЖУЩИХ

Используемые материалы:

1. Битум нефтяной дорожный одной из марок: БНД 60/90, БН 60/90, БНД 90/130, БН 90/130.

2. Растворы полимера ДСТ в индустриальном масле разной концентрации.

3. Полимерная добавка «Каудест-Д» (улучшенный).

Используемые приборы и оборудование:

1. Смеситель лабораторный.

2. Электроплитка.

3. Весы лабораторные.

4. Стакан металлический или фарфоровый вместимостью не менее 600 см3.

5. Термометр.

6. Шпатель, стеклянная палочка.

1.1. Приготовление полимерно-битумных вяжущих Исследованиями, проведенными в Союздорнии [1], разработана технология приготовления ПБВ и изучены свойства ПБВ различных составов на битумах разных марок. В состав ПБВ входят, % по массе:

вязкий дорожный битум – 70…93; полимер ДСТ – 2,0…5,0; пластификатор – 5…25.

Состав ПБВ подбирают в лаборатории следующим образом [1]:

определяют свойства битума, его марку и тип структуры;

назначают содержание ДСТ и пластификатора в вяжущем с учетом свойств битума и требуемой марки ПБВ;

устанавливают концентрацию ДСТ в пластификаторе;

рассчитывают количества битума и раствора ДСТ с учетом требуемого для испытания количества ПБВ;

определяют свойства ПБВ в соответствии с требованиями ГОСТ Р 520562003.

При выполнении настоящей лабораторной работы рекомендуется приготовить по 500 г ПБВ трех составов на основе битума марки БНД 60/90 (или БН 60/90) с разным содержанием ДСТ и одинаковом содержанием пластификатора. По результатам испытания вяжущих установить их марки, изучить зависимость свойств ПБВ от содержания ДСТ и сравнить свойства ПБВ и битума.

Содержание компонентов в ПБВ можно принять: ДСТ – 2,0, 3,5 и 5 %; индустриального масла – 15 % по массе. Тогда содержание битума в каждом составе будет: 83,0, 81,5 и 80,0 % по массе соответственно.

Концентрация С полимера ДСТ в масле:

для 1-го состава С1=2100/17=11,8 %;

для 2-го состава С2=3,5100/18,5=18,5 %;

для 3-го состава С3=5100/20=25 %.

Требуемое количество компонентов для приготовления ПБВ трех составов приведено в табл. 1.

Полимерно-битумное вяжущее получают в лабораторном смесителе с электрообогревом и перемешивающим устройством – пропеллерной мешалкой (рисунок).

Рабочая емкость смесителя (мешалки) имеет объем 1 л. На валу мешалки установлено три пары винтовых лопастей, которые при вращении создают турбулентное перемещение жидкости. Лопасти установлены под углом 90° со смежными парами. Число оборотов мешалки регулируется и составляет до 500 об/мин.

Полимерно-битумное вяжущее получают в такой последовательности.

В разогретую емкость смесителя заливают обезвоженный и нагретый до рабочей температуры вязкий битум, при перемешивании нагревают его до 150…160 °С, а затем дозируют в битум приготовленный ранее раствор ДСТ в масле. Раствор вводят нагретым до 130…150 °С или при комнатной температуре. Битум с раствором интенсивно перемешивают до однородного состояния в течение 30… 40 мин при температуре 150…160 °С. Готовое ПБВ выгружают из смесителя и проверяют его однородность по п. 2.1. Однородное ПБВ заливают в формы для дальнейших испытаний.

1 – емкость смесителя; 2 – обогревательная рубашка; 3 – крышка;

4 – штуцер; 5 – лопастной вал; 6 – лопасти; 7 – электродвигатель;

1.2. Приготовление полимерно-битумного вяжущего Полимерно-битумное вяжущее получают введением в исходный битум 2...6 % по массе полимера «Каудест-Д» (улучшенный) [10].

При выполнении лабораторной работы предлагается изучить зависимость физико-механических свойств ПБВ от количества вводимой добавки и установить ее оптимальную дозировку.

За оптимальную дозировку «Каудест-Д» принимается его минимальное количество, при котором ПБВ требуемой марки удовлетворяет техническим условиям (прил. 2).

Следует приготовить по 500 г ПБВ на основе битума марки БНД 60/90 и полимера «Каудест-Д» (улучшенный). Содержание полимерной добавки в вяжущем принять равным 2, 4 и 6 % по массе. Составы ПБВ приведены в табл. 2.



Pages:     || 2 | 3 |
 

Похожие работы:

«Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технологический университет А.В. Бурмистров, С.И. Саликеев БЕСКОНТАКТНЫЕ ВАКУУМНЫЕ НАСОСЫ Учебное пособие Казань КГТУ 2010 УДК 621.521 ББК 31.77 Бурмистров, А.В. Бесконтактные вакуумные насосы: учебное пособие / А.В. Бурмистров, С.И. Саликеев; Федеральное агентство по образованию. Казан. гос. технол. ун-т. – Казань: КГТУ, 2010. – 101 с. ISBN...»

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Химический факультет Кафедра физической химии Методические указания к лабораторной работе Физико-химические основы измельчения/перемешивания оксидных материалов и методы контроля качества получаемых порошков для студентов специализации 1-31 05 01 01 06- химия твердого тела и полупроводников утверждено на заседании каферды физической химии 2008 протокол № зав. кафедрой _В.В. Паньков разработчики_ _ Минск- Теоретическая часть. Особенности протекания...»

«Министерство образования и науки Украины Севастопольский национальный технический университет АНАЛИЗ И СИНТЕЗ ЭЛЕМЕНТОВ И СОЕДИНЕНИЙ ПРИБОРОВ Методические указания к практическим занятиям по дисциплине Конструирование элементов, приборов и систем для студентов дневной и заочной форм обучения специальности 7.090901 Приборы точной механики Севастополь Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) УДК 681.2 : 620.1.08(7) Анализ и синтез элементов и...»

«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ Казанский государственный архитектурно-строительный университет Кафедра химии КОРРОЗИЯ И ЗАЩИТА МЕТАЛЛОВ Методические указания для студентов 1 курса дневной и заочной форм обучения Казань 2005 УДК 546(076) Коррозия и защита металлов: Методические указания для студентов первого курса дневной и заочной форм обучения / В.А. Бойчук, Н.С. Громаков: Казанский гос.архитектурно-строительный университет. Казань, 2005. 28с. В...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С. М. Кирова (СЛИ) Кафедра электрификации и механизации сельского хозяйства ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ И РАСЧЕТ ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ Учебно-методический комплекс по дисциплине для студентов специальности 110301 Механизация сельского...»

«Министерство транспорта Российской Федерации Федеральное агентство железнодорожного транспорта Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дальневосточный государственный университет путей сообщения Кафедра Строительная механика Л.П. Миронов КРАТКИЙ КУРС СОПРОТИВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ Рекомендовано Методическим советом ДВГУПС в качестве учебного пособия Хабаровск Издательство ДВГУПС 2011 УДК 539.3/.6 (075.8) ББК Ж 121я73 М 641 Рецензенты: Кафедра Механика...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ) /УНИВЕРСИТЕТ МАШИНОСТРОЕНИЯ/ С.А. Зайцев В.С. Бочкова, И. О. Пугачёв М.В. Греку МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к лабораторной работе Поверка оптико-механической машины ИЗМ для измерения длин по курсу Метрология подготовки по направлению 221700.62 Стандартизация и метрология, профиль...»

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ХИМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ Кафедра физической химии А. В. Блохин ФИЗИЧЕСКАЯ И КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ Учебно–методическое пособие для студентов 2–го курса географического факультета специальности I 51.01.01. “Геология и разведка полезных ископаемых”. МИНСК 2002 Автор–составитель Блохин А.В., кандидат химических наук. Рецензенты: кандидат химических наук Г.С. Петров; кандидат химических наук Л.А. Мечковский. Утверждено на заседании Ученого совета химического факультета...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Владивостокский государственный университет экономики и сервиса ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ Учебная программа курса по специальности 020400 Психология Владивосток Издательство ВГУЭС 2005 ББК 65.56 Учебная программа по дисциплине Психофизиология составлена в соответствии с требованиями государственного стандарта России. Предназначена для студентов специальности 020400 Психология. Составитель: Калиниченко С. Г., д-р. мед. наук, доцент кафедры психологии...»

«Министерство образования Республики Беларусь У Ч Р Е Ж Д Е Н И Е О Б РАЗ О ВА Н И Я ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ЯНКИ КУПАЛЫ В.А.ЛИОПО СБОРНИК ЗАДАЧ ПО СТРУКТУРНОЙ ФИЗИКЕ ТВЕРДОГО ТЕЛА Учебное пособие по курсам Физика диэлектриков и полупроводников, Методы исследования структуры веществ, Моделирование молекулярных систем для студентов специальности Н.02.01.00 Физика Гродно 2001 1 УДК 538.911(076.1) ББК 22.37 Л 60 Рецензенты: доктор технических наук, профессор В.А.Струк;...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.