Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Анализ и совершенствование методов оценки качества дорожных полимерно-битумных вяжущих Гаман Виктория Валериевна

Анализ и совершенствование методов оценки качества дорожных полимерно-битумных вяжущих
<
Анализ и совершенствование методов оценки качества дорожных полимерно-битумных вяжущих Анализ и совершенствование методов оценки качества дорожных полимерно-битумных вяжущих Анализ и совершенствование методов оценки качества дорожных полимерно-битумных вяжущих Анализ и совершенствование методов оценки качества дорожных полимерно-битумных вяжущих Анализ и совершенствование методов оценки качества дорожных полимерно-битумных вяжущих Анализ и совершенствование методов оценки качества дорожных полимерно-битумных вяжущих Анализ и совершенствование методов оценки качества дорожных полимерно-битумных вяжущих Анализ и совершенствование методов оценки качества дорожных полимерно-битумных вяжущих Анализ и совершенствование методов оценки качества дорожных полимерно-битумных вяжущих
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Гаман Виктория Валериевна. Анализ и совершенствование методов оценки качества дорожных полимерно-битумных вяжущих : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.05.- Москва, 2006.- 145 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-5/1206

Содержание к диссертации

Введение

1. Сущность проблемы 7

1.1. Обоснование и перспективы применения полимерно-битумных вяжущих на основе блоксополимеров типа стирол-бутадиен-стирол (ПБВ) 7

1.2. Существующие представления об основах квалиметрии и метрологии 12

1.3. Анализ комплекса методов оценки качества ПБВ в России и в зарубежных странах 24

1.4. Цель и задачи исследования 43

Выводы по главе 1 45

2. Материалы и методы исследования 48

2.1. Теоретические предпосылки, положенные в основу совершенствования комплекса методов оценки качества ПБВ 48

2.2. Материалы для исследований 66

2.3. Методы испытаний 72

2.3.1. Метод определения эффективной вязкости 72

2.3.2. Метод определения устойчивости к старению ПБВ 76

2.3.3. Методы определения эластичности 79

Выводы по главе 2 83

3. Обоснование целесообразности включения показателя вязкости в комплекс методов оценки качества ПБВ 84

3.1. Исследование эффективной вязкости ПБВ 84

3.2. Предложение по применению показателя эффективной вязкости для оценки технологических свойств ПБВ 88

3.3. Проект метода определения технологических температур приготовления и уплотнения полимерасфальтобетонных смесей по показателю эффективной вязкости ПБВ 91

Выводы по главе 3 95

4. Обоснование целесообразности внесения дополнений в метод определения эластичности ПБВ 97

4.1. Исследование эластичности при растяжении 97

4.2. Исследование эластичности при кручении 107

4.3. Сопоставительный анализ результатов исследования эластичности при различных режимах 109

4.4. Предложение по совершенствованию метода определения эластичности ПБВ

(проект метода)

Выводы по главе 4 113

5. Обоснование целесообразности совершенствования метода определения устойчивости к старению ПБВ 114

5.1. Исследование влияния температуры прогрева на показатель изменения массы 115

5.2. Исследование изменений комплекса стандартных показателей свойств ПБВ после прогрева при различных температурах 118

5.3. Исследование изменения показателя эластичности после прогрева при различных температурах 120

5.4. Исследование изменения показателя эффективной вязкости после прогрева при различных температурах 121

Выводы по главе 5 124

6. Производственный опыт по оценке качества пбв и предложения по совершенствованию комплекса методов оценки качества ПБВ 126

6.1. Внедрение результатов теоретических и экспериментальных исследований по разработке и внедрению комплекса методов оценки качества на заводе по производству ПБВ 126

6.2. Общий научно-практический итог исследований и разработки совершенствования методов контроля и оценки качества ПБВ 132

Общие выводы 132

Литература

Введение к работе

Актуальность работы

Применение полимерно-битумных вяжущих на основе блоксополимеров типа стирол-бутадиен-стирол (ПБВ) для устройства верхних слоев дорожных покрытий является одним из основных путей значительного увеличения межремонтных сроков покрытий автомобильных дорог, особенно с высокой интенсивностью движения, мостов и аэродромов. За счет использования в дорожном строительстве ПБВ достигаются требуемые сдвигоустойчивость, трещиностойкость, усталостная прочность и коррозионностойкость покрытий. Данное обстоятельство обуславливает целесообразность широкого внедрения ПБВ в сфере дорожного строительства Российской Федерации, что в свою очередь влечет за собой значительное увеличение объемов производства ПБВ и работ по оценке его качества.

В связи с необходимостью обеспечения стабильности свойств ПБВ на всех этапах технологического процесса возникает необходимость в совершенствовании комплекса методов оценки его качества.

В Российский Федерации контроль качества ПБВ в настоящее время осуществляется с использованием в основном методов испытаний, разработанных для нефтяных битумов, в которых в полной мере не учитываются особенности свойств этого комплексного вяжущего, его поведения, особенно в интервалах технологических температур.

При выполнении комплекса методов контроля качества ПБВ подготовка образцов к испытаниям имеет большое значение для получения достоверных результатов при испытаниях и является значимым фактором, в методике испытаний. Недостаточная воспроизводимость стандартных методов испытаний при оценке комплекса показателей стандартных свойств ПБВ обусловливает актуальность разработки унифицированной методики отбора и подготовки образцов с момента отбора и до начала проведения испытаний.

Кроме того, в сам комплекс методов оценки качества ПБВ необходимо внести дополнения по оценке устойчивости к старению и расслоению, а также дополнить технологическим параметром-эффективная вязкость. При выборе методов испытаний с целью оценки качества ПБВ должны учитываться такие показатели, как затраты времени, информативность, точность, объективность, воспроизводимость, метрологическое обеспечение, стоимость, доступность оборудования и экологическая безопасность.

Цель работы - разработка научно-обоснованных методов контроля качества ПБВ с учетом композиционного характера вяжущего и его дисперсной структуры.

Указанная цель достигается решением следующих задач:

• анализ целесообразности разработки метода отбора проб и расслаиваемости ПБВ;

• исследование закономерностей изменения свойств ПБВ при различных температурных режимах прогрева и разработки предложений по нормированию этого показателя;

• исследование динамической вязкости ПБВ в технологическом интервале температур и подготовка предложений по параметрам технологических процессов их применения;

• исследование методов определения эластичности ПБВ и разработка предложений по нормированию данного показателя.

Научная новизна работы заключается в разработке методов контроля качества ПБВ и совершенствовании комплекса методов испытаний, регламентировании вязкости в технологическом интервале температур, совершенствовании методики подготовки испытательных образцов с привлечением принципов квалиметрии и метрологии, что позволяет повысить обоснованность принимаемых технологических решений и достоверность прогнозирования работоспособности материала в эксплуатационный период.

Достоверность исследований и выводов работы обеспечена комплексом стандартных и нестандартных испытаний, сходимостью полученных результатов.

Практическая значимость работы. Разработаны предложения по методам контроля качества ПБВ, позволяющие повысить обоснованность принимаемых решений по составу и технологии получения вяжущего. Реализация предложений дает возможность повысить достоверность прогнозирования работоспособности материала в эксплуатационный период.

Внедрение результатов работы. Результаты выполненной работы внедрены в организацию контроля качества ПБВ а ЗАО «Дормаст» и ООО «Эмульбит». 

Обоснование и перспективы применения полимерно-битумных вяжущих на основе блоксополимеров типа стирол-бутадиен-стирол (ПБВ)

Применение ПБВ обусловлено особенностями наиболее остро стоящих проблем при эксплуатации асфальтобетонных дорожных покрытий. Если в мире в первую очередь стоит проблема предотвращения колееобразования вследствие перехода на применение в дорожном строительстве остаточного битума, который не обеспечивает требуемую сдвигоустойчивость даже на дорогах самых низких категорий [7, 27-31, 35, 52, 71, 114-116], то в России наиболее остро стоит проблема, связанная с климатическими условиями резко континентального климата и очень низких температур [33]. Вследствие этого помимо колееобразования для российских дорог характерно и трещинообразование в зимний период. Существенно снизить трещиностойкость при использовании только дорожных битумов не представляется возможным из-за их недостаточной температуры хрупкости [28, 35]. Использование ПБВ в России в первую очередь необходимо для того, чтобы обеспечить требуемые трещиностойкость, морозостойкость, водостойкость и срок службы покрытий в целом. Поэтому способ и состав получения, а также структура ПБВ играют решающую роль при его применении и поведении в эксплуатационных условиях.

Использование ПБВ для устройства верхних слоев дорожной одежды и поверхностных обработок уже широко применяется во всем мире. Потребление модифицированного битума в 1999 г. достигло 260 000 т/год во Франции и 255 000 т/год в Германии, что эквивалентно 10% от общего потребления органических вяжущих при устройстве черных дорожных покрытий. На 1999 г. объем применения полимера типа стирол-бутадиен-стирол (СБС) для приготовления ПБВ во Франции составляет 75%, в Германии - 90% от общего потребления полимеров [115].

В России за период 1995-1998 гг. было произведено ПБВ 11 356 т [119]. Низкие показатели потребления «...связаны со слабой производственной базой. ... Следует добавить и недостаточную оснащенность дорожных лабораторий оборудованием для испытаний дорожных битумов, что ограничивало их возможности как по подбору составов вяжущих, так и по контролю качества продукции.» [7].

ПБВ на основе блоксополимеров типа стирол-бутадиен-стирол на территории СССР применялся с 1968 г. при активном участии СоюздорНИИ, были построены опытные участки на дорогах: Ногинск - Электросталь, Ярославско -Горьковская, Москва-Рига, Ленинград-Мурманск и другие (30). Объем использования ПБВ при устройстве черных дорожных покрытий резко возрос в 1995 г. При реконструкции Московской кольцевой автомобильной дороги (МКАД) верхний слой покрытия был устроен из асфальтобетона типа А на основе ПБВ 90. В качестве полимера был использован СБС, а в качестве пластификатора -индустриальное масло И-40А по ГОСТ 20799-88. При использовании полимерасфальтобетонных покрытий по сравнению с обычными асфальтобетонными наблюдалось наименьшие количество образовавшихся трещин и глубина колей, а также наибольшие межремонтные сроки. К настоящему времени на территории России построено более 3500 км дорожных покрытий и поверхностных обработок с применением ПБВ в количестве более 140 000 т. В их числе дороги: МКАД, Москва - Санкт-Петербург, Моска - Киев и другие.

В настоящее время Россия отстает в развитии автомобильных магистралей в составе международных транспортных коридоров, а также их уровня безопасности. Согласно результатам диагностики Росавтодора на 2003 г. неудовлетворительную прочность дорожных одежд имеют 56% федеральных дорог, неудовлетворительную ровность дорожных покрытий - 37%, неудовлетворительные сцепные свойства дорожных покрытий - 36%.

В последние годы в связи с ужесточением законов о защите окружающей среды и условиях работы, безопасности движения, поставленными новыми ограничениями перед строителями, относящимися к выбору строительных материалов и техники, а также повторному использованию дорожных строительных материалов, в развитых странах мира предполагается в перспективе устройства о так называемых «вечных покрытий» со сроком службы не менее лет. Такие покрытия должны быть устойчивы к деформациям под воздействием транспортных нагрузок и климатическим факторам. Закрытие участков дорог для проведения ремонтных работ при современном уровне загруженности приводит к возникновению значительных заторов на дорогах, что в свою очередь влечет за собой существенные убытки в сфере экономики. Предупреждение образования колеи, ее распространения на нижние слои (рис. 1.1) может быть осуществлено при использовании полимерасфальтобетонных смесей, имеющих специальный зерновой состав и приготовленных на модифицированных битумных вяжущих, для устройства как верхних, так нижних слоев дорожной одежды [120, 121]. Наилучшие результаты по снижению колееобразования показало ПБВ на основе полимера типа линейного СБВ (рис. 1.2).

Теоретические предпосылки, положенные в основу совершенствования комплекса методов оценки качества ПБВ

Качество ПБВ проявляется в первую очередь через его потребительские свойства, то есть в его поведении при хранении, транспортировке, приготовлении полимерасфальтобетонной смеси и работе в дорожном покрытии. Следовательно, в комплексе методов оценки качества ПБВ должна содержаться оценка показателей технологичности и его поведения в полимерасфальтобетонном покрытии при эксплуатации в зависимости от типа транспортной нагрузки и климатических условий. Технологичность ПБВ выражается в возможности его хранения более суток, транспортирования на определенное расстояние в битумовозах, его пригодности для приготовления полимерасфальтобетонной смеси и ее укладки технологическим оборудованием при температурах, используемых для стандартной асфальтобетонной смеси.

Следуя положениям квалиметрии, оценка качества ПБВ состоит из следующих этапов: отбор проб; назначение свойств и методов испытаний для определения показателей свойств; проведение испытаний; сопоставление результатов испытаний с требованиями нормативного документа и подготовка заключения.

Оценка качества QOII есть результат взаимодействия четырех компонентов, а именно: Счщ= О, С, Б, Ал , (2.1) где О - оцениваемый объект, С - оценивающий объект, Б - база оценки (эталон качества), Ал - алгоритм (обработка результатов измерения) оценивания. Оцениваемый объект должен быть характерным, то есть проба материала должна быть отобрана и сохранена по строго определенным стандартизованным правилам. Особенно это важно для ПБВ, имеющего тенденцию к расслоению.

Оценивающим объектом является совокупность испытательного оборудования и операторов. В качестве базы оценки качества ПБВ значения показателей свойств должны приниматься по ГОСТ Р 52056. Алгоритмом оценки является обработка результатов измерений согласно методике испытания и сравнение с нормативными значениями.

Применительно к ПБВ результаты оценки качества должны способствовать подбору оптимальных составов и технологии получения ПБВ с целью улучшения технологических характеристик (повышения устойчивости к старению, понижения вязкости при высоких температурах, повышения устойчивости к расслоению) и эксплуатационных характеристик (повышения устойчивости к пластическим деформациям, усталости и повышения эластичности при зимних температурах) при минимальном содержании дорогостоящего полимера,

Классификация свойств ПБВ и методов их оценки по показателям, значительная часть которых является условными, приведена в табл.2.1.

В условиях рыночной экономики наличие стандартных методик испытаний для определения показателей свойств ПБВ на всех этапах жизненного цикла является решающим для дальнейшего развития применения ПБВ: изготовления ПБВ, приготовления и укладки полимерасфальтобетонной смеси в процессе эксплуатации полимерасфальтобетона, а также восстановленного вяжущего в конфликтных ситуациях

Восстановление ПБВ из полимерасфальтобетона - очень дорогой, сложный и не имеющий стандартных методик процесс. Поэтому для решения конфликтных ситуаций, связанных соответствием поставляемого, производимого или используемого ПБВ требуемому качеству предлагается разработать стандартную методику отбора, регламентирующую минимальное количество, оформление, сроки и условия сохранения арбитражных проб. Назначение арбитражных проб обусловливает включение данной методики в ГОСТ Р 52056.

Текущий контроль ПБВ выполняется по контрольным пробам при приемке или отгрузке. Контрольные пробы могут отбираться как из партии продукции, так и из пробных замесов на пилотных установках в разных количествах в зависимости от назначения (выполнения комплекса оценки качества продукции или проведения лабораторных исследований). Для контрольных и арбитражных проб из емкостей (битумовозов, цистерны) ПБВ должно быть предварительно тщательно перемешано с помощью мешалки или методом циркуляции с помощью насосов до получения однородного состояния по всему объему. При однородности материала отбор проб может производиться латунным пробоотборником объемом не менее 0,8 л приблизительно на глубине 1,0...1,5 м, с целью обеспечения безопасности оператора. В случае отсутствия прямого доступа к емкости хранения через люк, отбор проб может осуществляться из крана после слива не менее 10 л материала. Пробы должны сохраняться в чистой металлической таре без следов коррозии и объемом не более 1 л. Это обусловлено недопустимостью повторного разогрева пробы в лаборатории. При отборе пробы ПБВ в емкости объемом 10 л после охлаждения до комнатной температуры обнаруживалось частичное расслоение материала, выраженное различием показателей глубины проникания иглы при 25 С и температуре размягчения, определенных для ПБВ, взятого из нижней и верхней частей ведра. Охлаждение пробы шло быстрее в нижней части в зоне контакта с полом.

Теплым ножом отбиралось требуемое количество ПБВ из проб, нагреваемых в стальной емкости до температуры 180 С в течение не более 30 мин в шкафу или 15 мин на электрической плите при периодическом помешивании стеклянной палочкой.

Увеличение объемов испытаний и необходимость уменьшения ручного труда в лабораториях приводят к использованию автоматизированного испытательного оборудования. Условия измерений задают в виде номинальных значений и (или) границ диапазонов возможных значений влияющих величин. Выбор из широкого ассортимента средств измерений и испытательного оборудования должен осуществляться на основании требований к средствам измерений, стандартной методики испытания. Неправильно выбранное средство испытаний приводят к ошибочным результатам и технологическим решениям, принятым на их основе, а также к несопоставимости результатов испытаний.

Предложение по применению показателя эффективной вязкости для оценки технологических свойств ПБВ

Знание температуры, при которой вязкость не превышает нормируемые значения, способствует назначению оптимальных условий уплотнения с целью контролирования пористости асфальтобетона, а также оценки технологичности. Далее рассматриваются три образца органического вяжущего, имеющие различные между собой температурные режимы приготовления органоминеральной смеси и ее уплотнения. Считаются оптимальными и принятыми на практике температуры перемешивания, соответствующие вязкости равной 150 мПа-с ± 15 мПа-с, а температуры уплотнения - вязкости равной 280 мПа-с ± 20 мПа-с.

На основании результатов исследования оптимальных условий для определения вязкости в интервале технологических температур оптимальной скоростью сдвига является скорость сдвига равная 99,4 с"1 для органических вяжущих типов ПБВ и БНД.

На рис.3.7 представлен пример определения температуры перемешивания (1) и температура уплотнения (2) для образца БНД 90/130. Как видно из рисунка максимальная температура нагревания битума для приготовления смеси должна быть 138...144 С и уплотнение желательно проводить при температуре не ниже 130...135 С. При температуре выше 135 С начинается процесс структурирования битума. Также определяется температура нагревания пробы для заливки образцов формы для испытаний. Данный образец должен нагреваться до температуры 130...144 С. Следовательно, температура нагревания проб для приготовления испытательных образцов должна быть в пределах 130...145С.

На рис. 3.8 показаны рекомендуемые для ПБВ 60 температуры перемешивания (1) и уплотнения органоминеральной смеси (2). Рекомендуемый интервал температуры перемешивания 173 ... 179 С, а для уплотнения интервал температур 161...166 С. Температура нагревания пробы для приготовления стандартных образцов для испытаний находится в интервале 161...179 С. Нагревание проб до температуры 16 ГС является критичным, так как потеря тепла приводит к быстрому загустеванию и неравномерному заполнению образцом форм для испытаний, особенно колец.

На рис. 3.9 представлена вязкостно-температурная зависимость для полимерно-битумного вяжущего с содержанием 5% полимера типа СБС. Данный материал не пригоден к использованию при традиционных технологиях изготовления органоминеральной смеси и ее уплотнения, даже при температуре 180 С обладает вязкостью более 500 мПа-с. Для уменьшения вязкости при экспериментальном обосновании может вводить в ПБВ пластификатор, если при этом он не ухудшит стандартных свойств ПБВ,

Построение вязкостно-температурной зависимости для различных дозировок пластификатора позволит определить оптимальное количество. С целью ускорения процесса испытания допускается строить зависимость по трем точкам, входящим в ожидаемый интервал технологических температур.

Выполнение технологических процессов при высоких температурах имеет негативные последствия, связанные с повышенным старением ПБВ, расходом топлива на нагревание материалов, безопасностью труда и нанесением большего экологического вреда. Поэтому определение оптимальных температур технологических процессов позволит бережно расходовать энергоресурсы и уменьшить интенсивность процессов старения в органическом вяжущем под действием высоких температур и воздуха.

3.3. Проект метода определения технологических температур приготовления и уплотнения полимерасфальтобетонных смесей по показателю эффективной вязкости ПБВ

2 Данный документ нормирует метод испытания определения эффективной вязкости модифицированных битумных вяжущих в определенном интервале температур на вискозиметре типа коаксиальных цилиндров. Данный метод разработан для модифицированных битумных вяжущих, но также может применяться и для других битумных вяжущих.

Образец битумного вяжущего в расплавленном состоянии заливают во внешний цилиндр, а затем погружают в него внутренний цилиндр. Образец подвергают напряжению вращением цилиндра или стакана. Измеряют приложенный крутящий момент при определенной скорости сдвига, и рассчитывают эффективную вязкость.

Эффективная вязкость это сопротивление сдвигу за единицу времени. Испытания выполнялись на приборе Реотест 2.1, выпускаемом фирмой «Петротех». Это коаксиальный вискозиметр (рис.ЗЛО) с фиксированным стаканом и вращающимся цилиндром с минимальными требованиями: интервал скорости сдвига 1-Ю4 с"1, интервал вязкости

Исследование влияния температуры прогрева на показатель изменения массы

С целью гармонизации российских стандартов с европейскими целесообразно уделить большое внимание нормированию показателей свойств битумов и ПБВ после искусственного старения. Оценивать устойчивость к старению битумного вяжущего, особенно ПБВ, по изменению температуры размягчения недостаточно. В процессе старения происходит твердение битума из-за потери легких фракций и процессов окисления, а также разрушения полимера. Твердение приводит к увеличению температуры размягчения, а разрушение полимера - к ее снижению. Таким образом, полученное в результате стандартного испытания значение величины изменения температуры размягчения не дает представления об изменениях, отражающихся на работе битумного вяжущего в эксплуатационных условиях (низкие и средние температуры, деформативность).

В технических условиях на ПБВ и битумы дорожные нормируется изменение почти всех стандартных обязательных требований [22] и изменение массы. Вопрос об изменении массы является актуальным и для РФ, так как по результатам исследования в течение трех лет величина изменения массы битумов марок БНД достигает 1,5%. Необходимо также отметить, что низкую величину этого параметра показывали пробы битумных вяжущих, не соответствующих требованиям ГОСТ 22245-90 по показателям температуры, хрупкости и растяжения при 0С. Такое поведение битумных вяжущих связано с композиционным составом, подлежащим улучшению. Применение таких битумов наносит урон окружающей среде, а самое главное, качеству асфальтобетонных смесей, так как реальное содержание битумного вяжущего меньше на величину испарившихся фракций. В настоящее время в действующие стандарты РФ не включен параметр «изменение массы после прогрева».

Работ по исследованию изменения свойств битумных вяжущих после прогрева выполнено много. Задача данного исследования состояла в оценке устойчивости к старению конкретного материала, а именно ПБВ, выпускаемого курируемым заводом. В результате выполнения текущего контроля однородности продукции наблюдалось уменьшение температуры размягчения после прогрева, что подтвердило необходимость определения стандартных показателей также и после прогрева.

Уменьшение температуры прогрева было вызвано частичным разрушением полимера, при его производстве было введено недостаточное количество антиоксиданта. Качество поставляемого полимера может быть определено косвенно, посредством оценки температуры размягчения и эластичности после прогрева. На изменение других параметров большее влияние оказывает устойчивость к старению исходного битума,

С целью обоснования времени нагревания проб битумных вяжущих и изучения влияния различных температур нагрева на процессы старения прогрев выполнялся при температурах 120,163,180,200 и 2ЮС.

Исследовались образцы битумных вяжущих марок БНД 90/130 и двух проб ПБВ 60. Для определения изменения всех стандартных показателей требуется не менее 0,5 кг состаренного образца. Состаренные образцы готовились в соответствии с ГОСТ 18801, который допускает прогревать одновременно более двух образцов при условии, что у них происходит подобная потеря массы.

Для исследования однородности процесса прогрева в шкафу одновременно помещались 9 чашек петри с одним и тем же образцом. Испытание проводилось согласно методу, приведенному в главе 2. Рис. 5.1. Распределение чашек в шкафу Для каждой чашки определялось изменение массы после прогрева. Затем образцы сливались в одну емкость и испытывались на определение стандартных показателей. Для каждой температуры испытания выполнялись трижды. В табл. 5.1. приводятся среднеарифметические значения потери массы образцом в каждой чашке, а в табл. 5.2. - отклонения значений от среднего для данной температуры.

В табл. 5.1. и 5.2. приводятся данные испытаний первой пробы ПБВ 60. При анализе табл. 5.3. и 5.4. не выявлена зависимость значения потери массы от положения чашки и типа образца, что указывает на неоднородность происходящих процессов в шкафу. Наличие предметов меняет параметры перемещения воздуха и температуры, соответственно. Калибровка шкафа на однородность процессов не выполнима из-за сложности процесса (конвекция, отражаемость, теплоотдача, расход воздуха). Это приводит к заключению, что воспроизводимость данного метода очень низкая. Не существует требований на расход подачи воздуха, к геометрическим размерам и форме шкафа. При прогреве образца в двух чашках разница значений 0,Ь"0,2%, что является довольно большой величиной по отношению к допустимому значению потери массы по EN 12591, определенной в более жестких условиях испытания, не более 0,5% в зависимости от марки битума.

Старение по методу ГОСТ 18180 не пригодно для оценки потери массы, устойчивости к старению по причине отсутствия метрологического обеспечения проведения испытания.

Взамен данного метода может быть рекомендовано заимствование опыта у других стран, к проверенным методам следует отнести методы, известные под названием RTF [98] и RTFOT [100]. Имеется хорошая корреляция результатов испытаний по методам RTF и RTFOT для дорожных вязких битумов. К преимуществам метода следует отнести результативность, высокую точность, высокую производительность оборудования и распространенность метода [86, 117]. Для модифицированных битумов с высоким содержанием полимера метод RTFOT [100] иногда бывает непригодным из-за высокой вязкости. Что также подтверждает необходимость нормирования динамической вязкости при технологических температурах.

Наличие надежного метода и системы для оценки устойчивости к старению необходимо для усовершенствования технологии производства вязких битумов на НПЗ (подбор исходного сырья), ПБВ, периодического контроля качества и в исследовательских целях.

Похожие диссертации на Анализ и совершенствование методов оценки качества дорожных полимерно-битумных вяжущих