Определение адгезии методом погружения в воду. Битумы и битуминозные вяжущие. ГОСТ EN 13614-2013

ГОСТ EN 13614-2013 — это межгосударственный стандарт, который устанавливает метод определения адгезии битумов и битуминозных вяжущих к наполнителю методом погружения в воду. Документ идентичен европейскому стандарту EN 13614:2011 и введен в действие в Российской Федерации с 1 июля 2014 года. Стандарт применяют для оценки того, насколько хорошо битуминозная эмульсия покрывает поверхность минерального наполнителя и сохраняет это покрытие под воздействием воды.

Что именно проверяет стандарт

Документ рассматривает два важных аспекта адгезии. Первый — непосредственное сцепление, то есть способность эмульсии удерживаться на поверхности наполнителя сразу после покрытия и промывки водой. Второй — влияние воды на адгезию вяжущего после выдержки, когда смесь сначала выдерживают в заданных условиях, а затем погружают в воду и оценивают, насколько хорошо вяжущее осталось на поверхности наполнителя.

Где применяется метод

Стандарт подходит как для испытаний со стандартным наполнителем, так и с наполнителем, который реально используют на практике. В первом случае оценивают действительное сцепление битумной эмульсии, а во втором — поведение вяжущего на конкретном каменном материале, применяемом в дорожной технологии. Такой подход делает метод полезным как для лабораторных исследований, так и для практического контроля качества эмульсий.

Какие термины использует ГОСТ EN 13614-2013

Стандарт вводит несколько ключевых понятий. Адгезия понимается как способность битумной эмульсии покрывать поверхность наполнителя и оставаться связанной с ней в присутствии воды. Сцепляемость — это качественная оценка адгезии. Также отдельно определяются непосредственная сцепляемость и влияние воды на адгезию вяжущего, что позволяет более точно оценивать поведение битуминозной эмульсии в разных условиях.

Суть метода испытания

Сущность метода заключается в тщательном смешивании битуминозной эмульсии с наполнителем при строго заданных условиях. При определении непосредственной сцепляемости смесь сразу промывают потоком воды и визуально оценивают процент поверхности наполнителя, покрытой вяжущим. При оценке влияния воды на адгезию смесь сначала выдерживают, затем погружают в воду и после этого также визуально определяют степень покрытия поверхности.

Какие материалы и оборудование нужны

Для испытаний применяют стандартный наполнитель светлого цвета либо наполнитель, используемый на практике. Наполнитель должен соответствовать заданной фракции: проходить через сито 10 мм и не проходить через сито 6,3 мм, либо проходить через сито 11 мм и не проходить через сито 8 мм. Также используют дистиллированную или деионизированную воду, лабораторную посуду, шпатель, мерный цилиндр, секундомер, термометр, весы, предметные стекла и вентилируемые термостаты, поддерживающие температуры 60 и 110 градусов.

Подготовка к испытанию

Пробу для анализа отбирают и подготавливают по ссылочным стандартам. Испытание проводят в лабораторных условиях при температуре 23 ± 5 градусов. Если используют стандартный наполнитель, его предварительно промывают водой и сушат в термостате при температуре 110 ± 5 градусов в течение 2 часов. Такая подготовка нужна для обеспечения сопоставимости результатов и исключения влияния посторонней влаги и загрязнений.

Как определяют непосредственную сцепляемость

Для этого испытания взвешивают 100 ± 5 г наполнителя и 150 ± 5 г эмульсии в отдельных сосудах. Затем наполнитель переносят в эмульсию, аккуратно встряхивают для удаления пузырьков воздуха и лучшего смачивания и выдерживают без перемешивания 60 ± 5 секунд. После этого удаляют избыток эмульсии, наклоняя сосуд, промывают наполнитель под слабым потоком воды до получения чистой воды и помещают его в лабораторный стакан с 300 кубическими сантиметрами воды комнатной температуры. Сразу после этого оценивают степень покрытия поверхности вяжущим.

Как определяют влияние воды на адгезию вяжущего

В этом испытании обычно используют стандартный наполнитель, чтобы проверить соответствие требованию к действительному сцеплению по EN 13808. Сначала взвешивают 200 ± 5 г наполнителя и количество эмульсии, соответствующее 10 ± 1 г битуминозного вяжущего. Затем наполнитель переносят в эмульсию и тщательно перемешивают шпателем. Если полного покрытия не произошло, испытание повторяют, но используют количество эмульсии, соответствующее 20 ± 1 г битуминозного вяжущего. Использованное количество обязательно указывают в отчете.

После перемешивания смесь распределяют по предметному стеклу и помещают в вентилируемый термостат при температуре 60 ± 3 градуса на 24 ± 1 час. Затем смесь переносят в лабораторный стакан, заливают примерно 300 кубическими сантиметрами воды, нагретой до температуры 60 ± 3 градуса, накрывают предметным стеклом и снова помещают в термостат при той же температуре на 20 ± 4 часа. После этого оценивают поверхность наполнителя, покрытую битуминозным вяжущим.

Как оценивают результат

Покрытую битуминозным вяжущим поверхность классифицируют по качественной шкале. В стандарте предусмотрены следующие оценки: 100 — вся поверхность покрыта, 90 — покрыто приблизительно более 90 процентов поверхности, 75 — покрыто примерно от 75 до 90 процентов, 50 — покрыто примерно от 50 до 75 процентов, менее 50 — покрыто приблизительно менее половины поверхности, 0 — вяжущее удалено с наполнителя, кроме нескольких тусклых пятен. При этом окрашивание поверхности наполнителя адсорбированными светлыми фракциями не считают настоящим покрытием.

Визуальные ориентиры для оценки покрытия

В приложении А на странице 8 приведены типичные примеры частичного покрытия наполнителя. По рисунку можно ориентироваться при визуальной классификации результатов: от полного покрытия до почти полного удаления вяжущего. Это приложение особенно полезно для лабораторий, поскольку снижает субъективность оценки и помогает единообразно интерпретировать результаты испытаний.

Как оформляют отчет по испытанию

Отчет должен содержать обозначение стандарта, полную идентификацию битуминозной эмульсии, тип наполнителя и его фракцию, использованный метод, результат испытания, массу использованного битуминозного вяжущего при определении непосредственной адгезии, любые отклонения от установленной методики и дату проведения испытания. Такой состав отчета позволяет корректно использовать данные для контроля качества и технической документации.

Прецизионность метода

Стандарт отдельно указывает, что прецизионность метода формально не определена, так как метод является качественным. Однако проведенные испытания показывают, что при работе одного лаборанта результаты для любой битуминозной эмульсии получаются идентичными. Это говорит о хорошей воспроизводимости методики при соблюдении регламентированных условий испытания.

Вывод

ГОСТ EN 13614-2013 — это важный стандарт для оценки адгезии битуминозных эмульсий методом погружения в воду. Он помогает определить как непосредственное сцепление эмульсии с наполнителем, так и устойчивость этого сцепления после выдержки в водной среде. Для дорожных лабораторий, производителей эмульсий и специалистов по контролю качества этот метод является практическим инструментом для оценки надежности битуминозного вяжущего в условиях воздействия влаги.