Строительство. Стройматериалы

Строительные материалы

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Определение заключается в измерении скорости сдвига тонкого слоя битума, находящегося между двумя соосными цилиндрами, один из которых закреплен неподвижно, а второй вращается под действием приложенного к нему постоянного момента

Аппаратура и реактивы

При определении абсолютной вязкости применяют: ротационный вискозиметр; термометр с интервалом измеряемых температур 0— 150 °С и ценой деления 1°С; сетку металлическую № 07; минеральное масло с температурой вспышки не ниже 240 °С; глицерин дистиллированный; бензин или другой растворитель; соль поваренную пищевую.

Подготовка к испытанию

Перед испытанием образец битума обезвоживают: вязкие битумы — осторожным нагреванием без перегрева, при помешивании стеклянной палочкой; жидкие битумы — фильтрацией нагретого до 60 ° С битума через слой крупнокристаллической свежепрокаленной поваренной соли. Обезвоженный и расплавленный до подвижного состояния битум процеживают через сито с сеткой № 07 и тщательно перемешивают для полного удаления пузырьков воздуха.

Вискозиметр устанавливают горизонтально с помощью установочных винтов. Горизонтальность проверяется по уровню.

Определяют величину трения прибора. Для этого цилиндры вискозиметра промывают бензином или другим растворителем, высушивают и устанавливают в приборе. К нитям, вращающим внутренний цилиндр, подвешивают грузы по 0,5 г и следят за вращением цилиндра. Если в течение 1 мин не наблюдается вращение внутреннего цилиндра, то к каждой нити дополнительно подвешивают грузы по 0,25 г и так повторяют до тех пор, пока внутренний цилиндр не начнет вращаться. Величина трения прибора (F0) равна наименьшему грузу, вызывающему вращение внутреннего цилиндра, который вычисляется как сумма грузов, подвешенных к обеим нитям. Вискозиметр, у которого величина трения больше 3 г, не пригоден для определения вязкости.

Проведение испытания

В промытый растворителем и высушенный внешний цилиндр вискозиметра наливают испытуемый битум в таком количестве, чтобы его уровень был на высоте 3—8 см (по шкале на поверхности внутреннего цилиндра). После этого цилиндры вискозиметра опускают в термостат.

Если вязкость битума определяется при температуре ниже 80 °С, то заданную температуру поддерживают при помощи водяной бани. Определение вязкости при температуре выше 80 °С проводится при термостатировании в масляной бане.

При заданной температуре битум выдерживается в течение 30 мин. Во время испытания температуру поддерживают с точностью до 1 °С.

К нитям, вращающим цилиндр, подвешивают груз, отпускают тормоз и с помощью секундомера измеряют время одного оборота внутреннего цилиндра вискозиметра, начиная измерение после первого полного оборота. Груз выбирают с таким расчетом, чтобы время одного оборота внутреннего цилиндра вискозиметра было не менее 3 с, но и не более 3 мин.

Если выбранный груз не обеспечивает требуемую скорость вращения, последовательно увеличивают его массу на 20—25 % и, таким образом, добившись требуемой скорости, заставляют внутренний цилиндр вискозиметра прокрутиться 10—12 раз, а затем измеряют секундомером время одного-пяти оборотов цилиндра.

Измерения повторяют до тех пор, пока разница между четырьмя последовательными отсчетами времени не будет отличаться меньше чем на 10 % от среднего арифметического сравниваемых определений.

Затем подвешивают на нити еще два-три груза, отличающихся друг от друга по массе на 20—25 %, и таким же образом измеряют скорость вращения цилиндра.

После окончания опыта вынимают цилиндры из термостата и измеряют высоту налива испытуемого битума (h) по шкале на поверхности внутреннего цилиндра.

Подсчет результатов испытаний

Постоянную ротационного вискозиметра К определяют по графику в зависимости от высоты налива испытуемого битума. На графике по оси абсцисс отмечают высоту налива битума, а по оси ординат — постоянную ротационного вискозиметра.

При необходимости уточнения величины постоянной вискозиметра К ее значение находят экспериментально, для чего измеряют вязкость глицерина при температуре 20 °С при различных уровнях налива (3—8 см по шкале поверхности внутреннего цилиндра).

Полученные результаты наносят на график, откладывая на оси ординат уровень глицерина в цилиндре в сантиметрах, а на оси абсцисс — соответствующие значения постоянной вискозиметра К.

Постоянная К проверяется при получении нового вискозиметра через каждые три месяца при условии регулярной работы его и перед каждым определением вязкости, если перерыв в пользовании вискозиметром превышает три месяца. Эта константа прибора должна проверяться также и при обнаружении пятен коррозии на цилиндрах вискозиметра.

Расхождения между параллельными определениями вязкости в ротационном вискозиметре не должны быть больше 10 % от среднего арифметического сравниваемых результатов.