ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Действие эластомеров на битумные материалы из "Битумные материалы" Модификация битумных материалов эластомерами заключается в следующем повышается температура размягчения снижается хладотекучесть уменьшается зависимость пенетрации от температуры снижается температура хрупкости возникает способность к эластическим обратимым деформациям заметно повышается сопротивление деформации под действием напряжений в условиях различной окружающей температуры, что выражается в повышении жесткости и прочности битумной смеси повышается дуктильность (в частности, при низкой температуре). [c.218] Температура размягчения. Поведение некоторых каучуков в различных битумах изучено Льюисом и Уэлборном [9]. Они установили зависимость температуры размягчения битумов от количества добавленного каучука (рис. 7.1). [c.219] На рис. 7. показана зависимость температуры размягчения битумов от содержания неопрена (данные о влиянии натурального каучука на температуру размягчения битума приведены на рис. 7.4, стр. 220). [c.219] Хрупкость при низкой температуре. Повышение морозостойкости битума при добавлении к нему каучуков подтверждается различными методами. Мэзон и др. [12] измеряли деформацию путем растяжения при О °С и пришли к заключению, что каучук снижает хрупкость битума при низкой температуре. Для битумов пенетрацией 65 и 25 растяжимость при —18 °С становилась примерно в два раза больше. [c.220] Чем выше это отношение, тем меньше твердеет битум при охлаждении. [c.221] Неопрен также заметно повышает дуктильность битума при низкой температуре. На рис. 7.5 показана дуктильность дорожного битума пенетрацией 85—100 из венесуэльского сырья в зависимости от содержания неопрена (летекса). В этом случае при концентрации латекса 5% также наблюдается шестикратное увеличение дуктильности. [c.222] Аппарат, предназначенный для испытания, состоит из алюминиевого цилиндра с наружной резьбой, крестовины с надрезами, установленной на цилиндре, и цилиндрического сосуда емкостью 85 мл. Схема прибора приведена на рис. 7.6. В сосуд заливают приблизительно 50 г расплавленного битума и туда же опускают цилиндр с диском до тех пор, пока поверхность диска не будет на одном уровне со слоем расплавленного битума. В таком положении цилиндр с диском центруют на крестовине с надрезом при помощи контргайки (крестовина используется также для контроля уровня в процессе испытания). Затем собранный прибор выдерживают при 25 °С не менее 2 ч. С помощью гаечного ключа и контргайки диск поворачивают с постоянной скоростью на угол 180° относительно сосуда и немедленно опускают. Угол, на который возвращается диск, измеряется через 30 с и снова через 30 мин. Затем вычисляют степень обратимого восстановления для обоих периодов времени в %. [c.222] Реология битумных материалов измеряется другими, более точными методами. С помощью микровискозиметра с параллельными пластинами Вуд Л5] показал, что при введении 5% каучука (марка каучука не указана) в битум пенетрацией 85 наклон и форма кривой зависимости сдвИг — время значительно изменились. [c.223] При 60 °С битум вел себя как ньютоновская жидкость, а после добавления модификатора при удалении сдвигающей силы полностью возвращался к исходному состоянию. [c.223] Прочность, о значительном влиянии эластомеров на битумные материалы, даже при очень низких концентрациях, свидетельствует испытание на прочность — ударную вязкость, впервые )азработанное Бенсоном 17] и несколько модифицированное другими авторами. По этому методу измеряют силу, необходимую для удаления с постоянной скоростью из образца битума стальной полусферической головки (рис. 7.8). Головку вначале погружают в расплавленную битумную смесь, помещенную в соответствующий контейнер. После выдержки при комнатной температуре включают двигатель и с помощью приборов измеряют силу и величину удлинения битумной нити. По этим данным строят кривую (рис. 7.9). Прочность — это работа, представленная общей площадью, занятой кривой, а ударная вязкость представлена площадью, заключенной между кривой при высокой степени удлинения и проекцией кривой непосредственно от пика на ось. Результаты выражаются в см-кгс. [c.223] Размеры на схеме даны в мм. Общий вес гаек, крестовины, болта и диска 42,9 гс. [c.223] Влияние натурального каучука на прочность венесуэльского битума было показано на рис. 7.4. [c.224] Вязкость. Реологические изменения, происходящие в битуме при введении эластомера, значительно сложнее, чем простое возрастание вязкости. Особый интерес для строителей-дорожников представляет влияние, оказываемое эластомером на вязкость битума при температуре укладки дороги. [c.225] На рис. 7.11 показана вязкость по Брукфильду в интервале 121—190 °С битума пенетрацией 85—100 исходного (кривая 1) и модифицированного (кривые 2 и 3) 1,5 и 3% эластомера. Из приведенных результатов можно заключить, что при температурах выше 149 °С различие в вязкости их не так уж значительно. Поскольку в большинстве случаев температура нагрева битума при его использовании выше 149 °С, битумно-каучуковые смеси могут обрабатываться теми же методами и на том же оборудовании, что и немодифицированные. [c.225] Цифры на рисунке — содержание неопрена в битуме (в %). [c.226] Вернуться к основной статье