Методы определения сцепления битума с мрамором и песком. Битумы нефтяные. ГОСТ 11508-74

ГОСТ 11508-74 — это межгосударственный стандарт, который устанавливает методы определения сцепления нефтяных дорожных битумов с минеральными материалами, в первую очередь с мрамором и песком. Документ распространяется на вязкие и жидкие дорожные битумы и используется для оценки качества их взаимодействия с минеральной частью дорожных материалов.

Что регулирует стандарт

Стандарт описывает два способа испытаний: метод А — «пассивное» сцепление и метод Б — «активное» сцепление. Первый метод показывает, насколько хорошо вязкий битум удерживается на уже покрытой им поверхности песка или мрамора под действием воды. Второй метод определяет способность вязкого или жидкого битума сцепляться с поверхностью минерального материала непосредственно в присутствии воды.

Для чего нужен ГОСТ 11508-74

Этот стандарт важен при подборе и контроле качества дорожных битумов, так как сцепление битума с каменным материалом напрямую влияет на водостойкость покрытия, устойчивость к разрушению и долговечность асфальтобетона. Чем лучше битум удерживается на поверхности песка или мрамора, тем выше надежность минерально-битумной системы в условиях увлажнения.

Какие материалы и оборудование применяют при испытаниях

Для определения сцепления по стандарту используют дистиллированную воду, фильтровальную бумагу, песок, белый мрамор с нормируемым химическим составом, металлические сита, лабораторную посуду, сушильный шкаф, электрическую плитку и лабораторные весы. Для метода Б дополнительно нужны стеклянные пробирки с притертыми пробками, водяная баня, подставка для пробирок и теплоизоляционный чехол.

Как подготавливают мрамор, песок и битум

Испытания проводят либо на мраморе, либо на песке — конкретный минеральный материал должен быть указан в технических требованиях на битум. Мрамор предварительно измельчают и отсеивают фракцию размером от 2 до 5 мм, при этом кусочки с полированной поверхностью исключают. И мрамор, и песок промывают дистиллированной водой и сушат: песок в течение 2 часов, мрамор в течение 5 часов при температуре от 105 до 110 градусов.

Перед испытанием образец битума обезвоживают осторожным нагреванием до 105 градусов при перемешивании, затем расплавленный до подвижного состояния битум процеживают через сито. Такая подготовка нужна для того, чтобы исключить влияние влаги и посторонних включений на результат испытания.

Метод А: «пассивное» сцепление

При определении «пассивного» сцепления в две фарфоровые чашки помещают по 30 г подготовленного мрамора или песка и по 1,20 г испытуемого битума. Затем чашки выдерживают в термостате при температуре от 130 до 140 градусов в течение 20 минут. После этого минеральный материал перемешивают с битумом до полного покрытия поверхности и выдерживают смесь при комнатной температуре еще 20 минут.

Далее часть битумоминеральной смеси равномерно распределяют по металлической сетке и опускают в стакан с кипящей дистиллированной водой. Высота слоя воды над смесью и под сеткой должна быть одинаковой и составлять от 40 до 50 мм. Образцы выдерживают в кипящей воде 30 минут, после чего переносят в холодную воду на 3–5 минут, а затем на фильтровальную бумагу.

Метод Б: «активное» сцепление

При определении «активного» сцепления в три стеклянные пробирки помещают по 8 г мрамора или песка, наливают по 10 кубических сантиметров дистиллированной воды и добавляют по 0,32 г подготовленного битума. Каждую пробирку закрывают пробкой, помещают на подставку в водяную баню и выдерживают 10 минут. Для вязких дорожных битумов вода в бане должна кипеть, а для жидких марок температуру поддерживают в диапазоне от 55 до 60 градусов.

После прогрева пробирку быстро помещают в предварительно нагретый теплоизоляционный чехол и интенсивно встряхивают в направлении большой оси в течение 2 минут с частотой от 140 до 160 колебаний в минуту. Затем битумоминеральную смесь переносят на стеклянную пластинку и оценивают степень сцепления с поверхностью минерального материала.

Как оценивают результат испытаний

И в методе А, и в методе Б результат определяют визуально, сравнивая полученную битумоминеральную смесь с фотографиями контрольных образцов. На страницах 3 и 4 документа приведены три эталона: контрольный образец 1 соответствует полному покрытию поверхности минерального материала, контрольный образец 2 — покрытию не менее трех четвертей поверхности, контрольный образец 3 — покрытию менее трех четвертей поверхности.

Битум считают выдержавшим испытание, если сцепляемость как минимум двух параллельных образцов не хуже изображения того контрольного образца, номер которого установлен в нормативно-технической документации на конкретный дорожный битум. При этом цвет битумной пленки должен быть от светло-коричневого до черного, а при сравнении с контрольным образцом 1 наличие белых пятен не допускается.

Практическое значение стандарта

ГОСТ 11508-74 важен для лабораторной оценки пригодности дорожного битума к работе с минеральными материалами. Он позволяет проверить качество сцепления как в условиях воздействия воды после предварительного покрытия материала битумом, так и в условиях, когда битум должен закрепиться на поверхности минерального материала прямо в водной среде. Для дорожной отрасли это один из базовых методов контроля адгезии битумного вяжущего.

Вывод

ГОСТ 11508-74 — это прикладной стандарт для оценки сцепления нефтяных дорожных битумов с мрамором и песком. Документ помогает определить, насколько эффективно битум удерживается на поверхности минерального материала и насколько хорошо он взаимодействует с ним в присутствии воды. Результаты таких испытаний имеют большое значение при выборе битумов для дорожного строительства, ремонта и производства асфальтобетонных смесей.