книги из ГПНТБ / Волков, М. И. Методы испытания строительных материалов учеб. пособие

8.Отогнать растворитель из второй колбы при помощи холо­ дильника Либиха при температуре кипения данного раствори­ теля.

9.Остаток в колбе высушить до постоянной массы в термо­ стате при температуре 50—60°С или в вакуум-термостате при

температуре 30—40°С.

10. Вычислить содержание битума в % массы минеральной части асфальтобетонной смеси с точностью до 0,1% по фор­

мулам:

а) при дозировке битума, включенного в 100%-ный состав смеси:

Количество дегтя в дегтебетонной смеси определяют после предварительного определения количества свободного углерода (с. 172), поскольку последний не растворяется в применяемых органических растворителях.

11. Вычислить содержание дегтя в смеси по формуле

Д і С

Д =■ Д1+ (100— С) ’

где Д — содержание дегтя в дегтебетонной смеси с поправкой на содер­ жание свободного углерода в % массы дегтебетона; Д \ — количество дегтя,

Р\-Р2

перешедшего в экстракт, в % массы дегтебетонной смеси, равное —-----д— X

( Р з— Р 4 )

-Д00; С — содержание свободного углерода в дегте в %.

Содержание органического вяжущего определить как среднее арифметическое из результатов трех параллельных определений, если расхождение между ними не превышает 0,2%.

Гранулометрический состав минеральной части асфальтобе­ тонной (дегтебетонной) смеси после экстрагирования вяжущего

вприборе Сокслета следует определять в таком порядке.

1.К минеральному материалу, оставшемуся в патроне и вы­ сушенному до постоянной массы, добавить мелкую минеральную часть, прошедшую сквозь патрон, а также зерна размером круп­

нее 15 мм. Взвесить весь минеральный материал с точностью до 0,1 г, поместить в фарфоровую чашку, носик которой смазан

231

вазелином, залить небольшим количеством воды и растереть в течение 2—3 мин пестиком с резиновым наконечником.

2. Воду со взвешенными в ней частицами слить на оито № 0071, установленное над кюветкой. Последовательное расти­ рание частиц в чашке и сливание мутной воды на сито продол­ жать до тех пор, пока вода не станет прозрачной. Промывать

смыть в ту же фарфоровую чашку с остатком. Отстоявшуюся в чашке воду слить, а чашку поставить в сушильный шкаф и высу­ шить минеральный материал при 105—110°С до постоянной мас­

сы.

4. Высушенную пробу минерального материала просеять че­ рез набор сит, начиная с сита с наибольшим диаметром отверс­ тий для данного типа асфальтобетона и кончая ситом с сеткой 0,071 мм.

5. Перед окончанием просеивания для проверки каждое си­ то интенсивно потрясти в течение 1 мин над листом чистой бума­ ги. Просеивание закончить, если на бумаге не обнаруживаются частицы, прошедшие через сита с отверстиями размером 3 мм и более, а также если масса частиц, прошедших через сито с раз­ мером отверстий 1,25 и 0,63 мм, не превышает 0,05 г, а прошед­ ших через сита с размерами отверстий 0,315 и 0,071 мм — 0,02 г.

6. Остаток на каждом сите взвесить и вычислить с точностью до 0,1% по отношению к массе частные остатки рассеиваемой навески.

7.Количество зерен (в %) менее 0,071 мм определить вычи­ танием из 100% суммы остатков на остальных ситах.

8.За результат принять среднее арифметическое трех парал­ лельных определений, если расхождение между ними на каждом

сите не превышает 2%. Общая потеря массы материала не дол­ жна превышать 2% взятой навески.

Результаты определения составов асфальтобетона и дегтебе­ тона записать в таблицу по форме, принятой для определения гранулометрического состава.

Содержание вяжущего материала в смеси определяют холодным раство­ рением в приборе А. И. Лысихиной (рис. 94), состоящем из U-образной труб­ ки диаметром 20—40 мм, высотой 200 мм, в которую помещают навеску сме­ си, капельницы с растворителем вместимостью 500—700 см3, приемной колбы вместимостью 500-—700 см3 и аспиратора.

За счет создаваемого аспиратором разрежения в приемной колбе и 11образной трубке растворитель переливается из капельницы через U-образную трубку в приемную колбу, при этом вяжущий материал, содержащийся в сме­ си, вымывается. Интенсивность переливания регулируется разрежением, созда­ ваемым аспиратором, а также при помощи краника капельницы. Скорость поступления экстракта в приемную колбу в среднем должна составлять 60— 70 капель в 1 мин. Порядок испытания следующий.

232

2. Поместить навеску в предварительно взвешенную чистую сухую U-об- разную трубку прибора, которую плотно соединить с капельницей и предвари­ тельно взвешенной приемной колбой. Приемную колбу соединить с аспирато­ ром резиновым шлангом.

Зерна крупнее 15 м м в навеске из среднезѳрнистых смесей отобрать и от­ дельно промыть растворителем в фарфоровой чашке. Полученный раствор ча­ стями перенести в трубку со стороны подачи растворителя. Отмытые от биту­ ма частицы высушить и присоединить к общему количеству минеральной сме­ си после экстрагирования.

Для песчаных асфальтобетонных смесей, содержащих большое количест­ во мелких частиц, для ускорения процесса экстрагирования навеску переме­ шать с 50 г дренажных бус или битого стекла размером 2—5 мм, массу ко­ торых при подсчете исключить.

Со стороны приемной колбы в U-образную трубку следует заложить ва­ ту, чтобы предотвратить вымывание мелких фракций минеральной части смеси вместе с растворителем.

3.Наполнить трубку растворителем так, чтобы полностью покрыть смесь,

иоставить на 2—3 ч.

4.По истечении 2—3 ч открыть кран капельницы с чистым растворителем

икран или зажим, включающий аспиратор (или вакуум-насос). Установить-

скорость поступления экстракта в приемную колбу в среднем 60—70 капель в 1 мин. Промывание вести до -полного просветления экстракта, поступающего

вприемную колбу.

5.Отогнать -на водяной бане растворитель из приемной колбы и высу­

шить остаток в колбе при 50—60°С до постоянной массы.

6. Вычислить содержание вяжущего в % массы минеральной части ас­

предложено кафедрой дорожно-строительных материалов ХАДИ. Принцип метода заключается в растворении четыреххлористым углеродом содержащегося в смеси битума с одновременным виб­ рационным воздействием на смесь.

Для проведения этого испытания используется специальная разборная камера1, состоящая из полого цилиндра, съемных крышки и поддона. В крышке имеется патрубок для введения растворителя. Поддон снабжен -ситом с размером отверстий 0,071 мм и краном, через который сливается раствор (рис. 95). Виброплощадка должна развивать 2800 кол/мин. Последова­ тельность испытания такова.

виброплощадке. Через патрубок ввести в камеру 1 л четыреххло- нист-ого углерода.

2. Вибрировать смесь в течение 15 мин. Залить в четыре про­ бирки по 25—50 мл раствора битума со взвешенными в нем час­ тицами минерального порошка.

3. Для удаления из раствора зерен минерального порошка

1 Конструкция камеры разработана Марсельской областной дорожной ла­ бораторией (Франция).

23$

Г л а в а VII ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА РУЛОННЫХ

КРОВЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ БИТУМОВ (РУБЕРОИД И ПЕРГАМИН)

Рубероидом называют рулонный кровельный материал, из­ готовленный из кровельного картона, пропитанного мягким неф­ тяным битумом (пропиточная масса) и покрытого тугоплавким нефтяным битумом (покровной массой) с одной (односторонний рубероид) или с двух сторон (двухсторонний рубероид). Его ис­ пользуют для устройства верхнего слоя рулонной кровли.

Пергамин — рулонный кровельный материал, изготовленный из кровельного картона, пропитанного низковязким битумом (не ниже 42°С по «КиШ»), излишек которого удаляют на отжимных вальцах.

Качество рубероида и пергамина характеризуется проч­ ностью на растяжение, гибкостью, содержанием пропиточной и покровной массы и др.

От каждой партии (500 рулонов) отбирают два рулона, на которых проверяют путем внешнего осмотра правильность упа­ ковки рулонов, ровность торцов, количество полотен в рулоне, наличие (или отсутствие) бугорков, проколов, трещин, дыр, раз­ рывов, складок, надрывов кромок и др., а также измеряют ши­ рину, длину, площадь в ж2 и массу.

Прочность на растяжение рекомендуется определять в сле­

2. Поместить каждую полоску в зажимы разрывной маши­ ны (например, типа УДМ-250) при расстоянии между зажимами 180 мм и испытать при равномерной скорости перемещения под­ вижного зажима.

3. Вычислить разрывное усилие при растяжении как средне­ арифметическое результатов испытания всех полосок.

4. После разрыва каждого образца отметить по шкале растя­ жимости полученный результат в %. Если шкала градуирована в мм, полученное удлинение относят к исходной рабочей длине образца по формуле

235

где і Д / — удлинение по шкале прибора в мм.

Гибкость следует определять в таком порядке.

1.Вырезать полоску 20X60 мм в продольном направлении рулона и поместить ее в воду при 18°С на 10—15 мин.

2.Последовательно подвергнуть изгибанию каждый образец на стержне диаметром 20 мм (диаметр стержня для других ви­

дов рулонных кровельных материалов установлен стандартом) и отметить появление или отсутствие трещин и отслаивание по­

сыпочного материала.

Водопроницаемость следует определять в таком порядке.

1. Вырезать образец 300X300 мм и, осторожно огибая, при­ дать ему форму коробки с площадью основания 100ХЮ0 мм и высотой 100 мм. Поместить коробку из рубероида на лист лакму­ совой бумаги и налить в коробку слабоподкисленную соляной или серной кислотой водѵ.

2.Ежедневно доливать до первоначального уровня испа­ ряющееся количество воды.

3.За показатель водопроницания принять время в мин от начала испытания до изменения окраски лакмусовой бумаги, вызванной просачиванием подкисленной воды.

Содержание покровной массы следует определять в таком

порядке.

1. Вырезать образцы (не менее 3) размером ЮОХЮО лш, тщательно очистить их щеткой от посыпки и взвесить с точ­ ностью до 0,01 г.

2. Прогреть подготовленные образцы в течение 20 мин в тер­ мостате при 50—55° С и горячим ножом аккуратно снять покровңую массу.

3. Очищенные образцы взвесить и вычислить количество по­ кровной массы в г/м2 по формуле

Л1 = ( £ Г - £ і ) Ю 0 ,

где g — масса образца с покровным слоем в г; g , — масса образца без покровного слоя в г.

Количество пропиточной массы следует определять в таком порядке.

1. Подготовленные образцы, очищенные от покровной массы, взвесить с точностью до 0,01 г, свернуть в трубку и поместить в патрон из фильтровальной бумаги в экстракционный аппарат (например, аппарат Сокслета, рис. 96). В качестве экстракцион­ ной жидкости можно применять бензол, хлороформ или четырех­ хлористый углерод в полуторном или двукратном количестве от рабочего объема экстрактора.

2. Установить аппарат на песчаную (или водяную) баню и начать экстрагирование, которое закончить, когда растворитель в аппарате обесцветится.

236

Г л а в а VIII. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА ПЛАСТМАСС

ИПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Встроительстве во ©се возрастающих масштабах применяют­ ся пластические массы и различные полимерные материалы. Имеется успешный опыт применения синтетических смол в ка­ честве вяжущего материала для приготовления полимербетонных смесей.

Качество пластмасс и полимерных материалов определяется степенью соответствия состава, структуры и физико-механиче­

быть в виде диска толщиной 3 мм и диаметром 50 мм; образцы пластмасс, изготовляемые выдавливанием (трубы, стержни и др.), должны иметь сечение, равное сечению профиля, и быть длиной 50 мм; образцы листовых, слоистых, плиточных материал лов изготовляют в виде квадратных плиток размером 50X50 мм {толщина их равна толщине испытуемого листа). Последова­ тельность испытания такова.

1. Подготовленные образцы высушить в термостате при 50° С

взвесить и вычислить показатель водопоглощения в % массы образца до погружения в воду.

Прочность на сжатие определяют на образцах пластмасс, получаемых формованием или прессованием в форме цилиндра высотой 15 мм и диаметром 10 мм, из слоистых материалов — прямоугольной призмы высотой 15 мм и основанием 10ХЮ мм.

Далее образцы испытывают на гидравлическом прессе (рис. Ill) и вычисляют предел прочности в МПа с точностью до 1 Па.

Прочность на раскол. Для слоистых материалов из пласт­ масс важной характеристикой служит показатель временного сопротивления при раскалывании.

238

Образцы для испытания (не менее пяти) должны иметь фор­ му квадрата со стороной 40 мм и толщиной 10 мм. Если толщина плиты более 10 мм, ее следует довести до 10 мм, обработав пли­ ту с двух сторон.

2.Испытание проводить при постоянной скорости нагруже­ ния 500 кг!мин и температуре 20° С.

3.Временное сопротивление при раскалывании определить как отношение усилия Р в Я, при котором появились первые признаки разрушения, к ширине а образца в см:

При испытании предела прочности при статическом изгибе

определяют максимальное напряжение, возникающее в среднем сечении образца стандартной формы и размеров, лежащего сво­ бодно на двух опорах, при действии на образец сосредоточенной силы. Для пластичных материалов отмечают то усилие, после достижения которого оно не возрастает по мере прогиба образ­ ца.

Образцы изготовляют механической обработкой, литьем или прессованием. Образцы должны иметь прямоугольное сечение 10X 1'5 мм и длину 120 мм. Из листовых и слоистых материалов толщиной менее 10 мм толщину образца принимают по фактиче­ ской толщине листового материала, а длину и ширину — по табл. 65, при этом образцы следует вырезать так, чтобы сторона образца 15X120 мм была расположена в плоскости листа.

Из материалов с различными механическими свойствами в продольном и поперечном направлениях образцы для испыта­ ния следует вырезать вдоль и поперек листа или плиты; на каж-

239

.дом образце необходимо стрелкой указать направление, соответ­ ствующее длине листа или плиты.

При изготовлении образцов из плит толщиной более 10 мм образцы срезают с одной стороны до толщины 10 мм.

Образцы, изготовляемые литьем под давлением, должны иметь форму бруска прямоугольного сечения размером 4X6 мм

идлиной 55 мм. Последовательность испытания такова.

1.Подготовленные для испытания образцы в течение 1 ч выдержать в термостате при 20° С, затем измерить ширину и толщину в средней части образца и положить его на опоры специального приспособления к гидравлическому прессу (рис. 96). Края опор должны иметь закругления радиусом 1 см, а радиус закругления наконечника, через который передается

усилие, должен составлять 4 мм.

2. Скорость нагружения образца в зависимости от скорости движения подвижной плиты (6 мм/мин) вычислить по формуле

аі2

где а — скорость относительного удлинения волокон, расположенных на поверхности испытываемого образца, принимаемая 0,3/мин; I — расстояние между опорами в мм; h — толщина образца в мм.

3.Предел прочности при статическом изгибе в МПа вы­

числить с точностью до 1 Па по формуле

3 РІ

R m r= 2 bh* ’

товленных механической обработкой из листов, плит, отливок, стержней (для каждого вида не менее 3 образцов), формой и размером, указанными на рис. 97. Поверхность образцов, подго­ товленных для испытания, должна быть гладкой, без трещин, вздутий, сколов и раковин. Порядок испытания следующий

1. Измерить ширину и толщину рабочей части каждого об­ разца по краям и середине с точностью до 0,01 мм и вычислить

240