Способ контроля параметров качества битум-полимерной композиции



Способ контроля параметров качества битум-полимерной композиции
Способ контроля параметров качества битум-полимерной композиции

 


Владельцы патента RU 2568916:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный университет инженерных технологий (ФГБОУ ВПО ВГУИТ) (RU)

Изобретение относится к химической технологии, а именно к технологии производства битум-полимерных композиций, и может быть использовано для контроля и прогнозирования их параметров качества в процессе производства.

Способ характеризуется тем, что в кондиционном и исследуемом образцах битум-полимерной композиции измеряют величины эффективной вязкости при температурах t=20°C, t=80°C и t=150°C и градиентах скорости сдвига Dr=5,56 с-1, Dr=11,1 с-1 и Dr=16,67 с-1, через τ=5,0 сек, τ=15,0 сек, τ=30,0 сек после начала ее приложения, и предварительно определяют доверительные интервалы относительных отклонений величин эффективной вязкости кондиционной битум-полимерной композиции и комплекс параметров качества, который соответствует технологической инструкции на данный кондиционный продукт, методика определения доверительных интервалов относительных отклонений эффективной вязкости Δηэф, определяемых методами экспертной оценки, сводится в общем виде к расчету относительного ее изменения на основании заданного соотношения с последующим формированием доверительного интервала ее отклонения для данных условий получения, причем значение Δηэф предварительно рассчитывают на основе полученных экспериментальных величин эффективной вязкости кондиционной битум-полимерной композиции, а контроль параметров качества исследуемой битум-полимерной композиции проводят, сравнивая значения полученных величин относительных изменений эффективной вязкости исследуемой битум-полимерной композиции Δηэф с соответствующими доверительными интервалами относительных отклонений величин эффективной вязкости кондиционной битум-полимерной композиции, полученных при одинаковых условиях исследований композиций, на основании результатов сравнения делают вывод о соответствии исследуемой битум-полимерной композиции свойствам кондиционной битум-полимерной композиции, а именно, если полученные значения относительного изменения величин эффективной вязкости Δηэф исследуемой битум-полимерной композиции дважды подряд входят в соответствующие различные доверительные интервалы ее относительного изменения для кондиционной битум-полимерной композиции при частично или полностью различных условиях получения исходных значений эффективной вязкости, используемых для расчета Δηэф и формирования интервалов ее доверительного отклонения для кондиционной битум-полимерной композиции, значит, испытуемая битум-полимерная композиция обладает комплексом физико-механических свойств, соответствующим технологической инструкции на данный продукт, и является кондиционной битум-полимерной композицией, если полученная величина изменения эффективной вязкости Δηэф исследуемой битум-полимерной композиции не входит в имеющийся интервал доверительного ее изменения для кондиционной битум-полимерной композиции, делают вывод о несоответствии исследуемой битум-полимерной композиции свойствам кондиционной битум-полимерной композиции по комплексу физико-механических свойств. Достигается повышение точности, надежности и оперативности, а также - упрощение контроля. 4 пр., 11 табл.

 

Изобретение относится к химической технологии, а именно к технологии производства битум-полимерных композиций, и может быть использовано для контроля и прогнозирования их параметров качества в процессе производства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ, позволяющий оценивать параметры качества полимерных композиций по количественному содержанию и однородности дозирования основных ингредиентов, входящих в их рецептуру ["Измерительный комплекс для прогнозирования качества смешения высоковязких полимерных композиций", О.В. Ефремов, А.С. Клинков, П.С. Беляев, М.В. Соколов, Вестник ТГТУ, 2009, Том 15 №4, Горбатовский А.А.].

Известные способы оценки параметров качества композиций позволяют сделать некоторые выводы о взаимосвязи основных количественных и качественных характеристик битум-полимерных композиций. Однако все эти параметры качества требуют своей системы измерения и своего аппаратурного оформления. Они достаточно трудоемки и непроизводительны (многоэтапны), особенно это сказывается на технологии промышленного производства битум-полимерных композиций, в процессе которого требуется кратный анализ параметров качества, обусловленный требованиями проведения исследований параметров и свойств композиций и веществ.

Техническая задача изобретения - разработка способа контроля параметров качества битум-полимерной композиции, позволяющего повысить точность, надежность и оперативность контроля параметров качества битум-полимерной композиции и снизить трудоемкость процесса контроля параметров качества.

Для решения технической задачи изобретения предложен способ контроля параметров качества битум-полимерной композиции, характеризующийся тем, что в кондиционном и исследуемом образцах битум-полимерной композиции измеряют величины эффективной вязкости при температурах t=20°C, t=80°C и t=150°C и градиентах скорости сдвига Dr=5,56 c-1, Dr=11,1 c-1 и Dr=16,67 с-1, через τ=5,0 сек, τ=15,0 сек, τ=30,0 сек после начала ее приложения, и предварительно определяют доверительные интервалы относительных отклонений величин эффективной вязкости кондиционной битум-полимерной композиции и комплекс параметров качества, который соответствует технологической инструкции на данный кондиционный продукт, а именно: предел прочности при разрыве fp, МПа, относительное удлинение при максимальной нагрузке εp, %, характер разрушения и склеивающие способности, а также величину водопоглощения, % мас. и водонепроницаемость при 1,0 кПа, методика определения доверительных интервалов относительных отклонений эффективной вязкости Δηэф, определяемых методами экспертной оценки, сводится в общем виде к расчету относительного ее изменения по формуле:

где ηэф - величина эффективной вязкости битум-полимерной композиции, взятая при условиях исследования: градиент скорости сдвига Dr, c-1, температура t, °C и время от начала приложения нагрузки к исследуемому образцу τ, сек, с постоянным по величине градиентом скорости сдвига Dr, с-1;

ηэф′ - величина эффективной вязкости битум-полимерной композиции, взятая при условиях исследования: градиент скорости сдвига, Dr′, c-1, температура t′, °C и время от начала приложения нагрузки τ′, сек к исследуемому образцу, с постоянным по величине градиентом скорости сдвига Dr′, c-1,

с последующим формированием доверительного интервала ее отклонения для данных условий получения ηэф, ηэф′, причем значение Δηэф предварительно рассчитывают на основе полученных экспериментальных данных ηэф=ƒ(Dr, t, τ), ηэф′=ƒ′(Dr′, t′, τ′), величин эффективной вязкости ηэф, ηэф′ кондиционной битум-полимерной композиции, а контроль параметров качества битум-полимерной композиции проводят, сравнивая значения полученных величин относительных изменений эффективной вязкости исследуемой битум-полимерной композиции Δηэф с соответствующими доверительными интервалами отклонений величин эффективной вязкости кондиционной битум-полимерной композиции, полученных при одинаковых условиях исследований композиций - градиенте скорости сдвига, Dr, с-1, температуре t, °C и времени от начала приложения нагрузки τ, сек к исследуемому образцу, с постоянным по величине градиентом скорости сдвига Dr, с-1, на основании результатов сравнения, делают вывод о соответствии исследуемой битум-полимерной композиции свойствам кондиционной битум-полимерной композиции, а именно, если полученные значения относительного изменения величин эффективной вязкости Δηэф исследуемой битум-полимерной композиции дважды подряд входят в соответствующие различные доверительные интервалы значений ее относительного изменения для кондиционной битум-полимерной композиции, полученных при ηэф, Па·с и ηэф′, Па·с, используемых для расчета Δηэф и формирования доверительных интервалов ее отклонения для кондиционной битум-полимерной композиции, значит испытуемая битум-полимерная композиция обладает комплексом физико-механических свойств - предел прочности при разрыве ƒр, МПа, относительное удлинение при максимальной нагрузке εр, %, характер разрушения и склеивающие способности, а также величиной водопоглощения, % мас. и водонепроницаемости при 1,0 кПа, соответствующим технологической инструкции на данный продукт и является кондиционной битум-полимерной композицией, если полученная величина изменения эффективной вязкости Δηэф испытуемой битум-полимерной композиции не входит в имеющийся интервал доверительного ее изменения для кондиционной битум-полимерной композиции, делают вывод о несоответствии исследуемой битум-полимерной композиции свойствам кондиционной битум-полимерной композиции по комплексу физико-механических свойств - предел прочности при разрыве ƒр, МПа, относительное удлинение при максимальной нагрузке εр %, характер разрушения и склеивающие способности, а также величине водопоглощения, % масс. и водонепроницаемости при 1,0 кПа.

Технический результат изобретения заключается в повышении точности, надежности и оперативности контроля параметров качества битум-полимерной композиции и снижении трудоемкости процесса контроля параметров качества.

Способ контроля параметров качества битум-полимерной композиции осуществляется следующим образом:

Исследуя эффективную вязкость, ее абсолютное и относительное изменение, можно объективно оценить состояние параметров качества битум-полимерных композиций в процессе их изготовления, а так же готовых битум-полимерных композиций, т.к. эффективная вязкость имеет непосредственную взаимосвязь с составом, технологией изготовления и комплексом физико-механических свойств битум-полимерных композиций - пределом прочности при разрыве fp, МПа, относительным удлинением при максимальной нагрузке εp, %, характером разрушения и склеивающими способностями, а так же величиной водопоглощения, % масс. и водонепроницаемостью при 1,0 кПа.

Параметры качества битум-полимерных композиций, эффективная вязкость, доверительные интервалы относительных отклонений эффективной вязкости для испытуемой битум-полимерной композиции в зависимости от температуры и градиента скоростей сдвига, а также количественного состава основных компонентов - каучуки синтетические неспецифицированные марок СКД (отходы производства), каучуки синтетические неспецифицированные марок СКС (отходы производства), битум БНК 90/30, октофор-N, мел, каолин и отходы индустриальных масел представлены в табл. 1-11:

Табл. 1. - Состав битум-полимерных композиций;

Табл. 2. - Полное техническое название и стандарты (нормативно-техническая документация), характеризующие ингредиенты, входящие в состав битум-полимерных композиций;

Табл. 3. - Параметры качества битум-полимерных композиций составов 1-4;

Табл. 4. - Эффективная вязкость кондиционных испытуемых битум-полимерных композиций состава 1;

Табл. 5. - Эффективная вязкость испытуемых битум-полимерных композиций состава 2;

Табл. 6. - Эффективная вязкость испытуемых битум-полимерных композиций состава 3;

Табл. 7. - Эффективная вязкость испытуемых битум-полимерных композиций состава 4;

Табл. 8-11. - Доверительные интервалы относительных отклонений эффективной вязкости кондиционной битум-полимерной композиции состава 1.

Битум-полимерные композиции, выработанные согласно требованиям нормативно-технической документации на данную продукцию, подвергают исследованиям и определяют: предел прочности при разрыве fp, МПа, относительное удлинение при максимальной нагрузке εp, %, характер разрушения и склеивающие способности, а так же величину водопоглощения, % мас. и водонепроницаемость при 1,0 кПа, также подвергают реологическим испытаниям на ротационном вискозиметре, например, ротационном вискозиметре Rheotest II, укомплектованном полуавтоматическим самопишущим устройством, используя измерительную систему «конус-плоскость», устанавливая величины градиента скоростей сдвига и обеспечивая необходимые величины температур с помощью термостатирования измерительной системы. Строят таблицы величин эффективной вязкости и доверительных интервалов относительных отклонений эффективной вязкости, определяемые методами экспертной оценки параметров качества суппозиториев в процессе изготовления.

При последующем изготовлении товарных партий данных битум-полимерных композиций проводят выборочные контрольные их испытания только с измерением величины относительного изменения эффективной вязкости при указанных условиях испытаний.

О соответствии испытуемых битум-полимерных композиций параметрам качества кондиционных (товарных) продуктов - битум-полимерных композиций по комплексу технологических и потребительских свойств, делают вывод на основании полученных результатов сравнения расчетных значений относительного изменения эффективной вязкости Δηэф при данных условиях исследования с имеющимся интервалом доверительного ее изменения для кондиционной битум-полимерной композиции при таких же условиях исследования.

Способ контроля параметров качества битум-полимерной композиции иллюстрируется следующими примерами:

Пример 1.

Битум-полимерную композицию состава 1 из товарной партии, выработанную в соответствии с технологической инструкцией (нормативно-технической документацией) на данный продукт, подвергают исследованиям, а именно, определяют предел прочности при разрыве fp=0,04, МПа, относительное удлинение при максимальной нагрузке εp=40,60, %, характер разрушения - когезионный и склеивающие способности - разрыв по пергамину, величину водопоглощения (24 ч) - 0,19, % масс., водонепроницаемость при 1,0 кПа - выдерживает. Все параметры исследуемой битум-полимерной композиции соответствуют нормативно-технической документации на данный продукт, что свидетельствует о получении кондиционной битум-полимерной композиции. Дополнительно определяют величины эффективной вязкости ηэф, Па·с кондиционной битум-полимерной композиции при изменении градиента скорости сдвига в процессе исследования от 5,56 с-1 до 16,67 с-1, температуре t, °C от 20°C до 150°C и времени от начала приложения нагрузки к исследуемому образцу битум-полимерной композиции τ, сек от 5,0 сек до 30,0 сек, а именно при t=20°C, t=80°C и t=150°C, градиентах скорости сдвига Dr=5,56 с-1, Dr=11,1 с-1 и Dr=16,67 с-1, определяют величины эффективной вязкости через τ=5,0 сек, τ=15,0 сек, τ=30,0 сек, полученные экспериментальные данные заносят в таблицу. Рассчитывают по формуле (1) величины Δηэф для двух соответствующих различных условий - градиент скорости сдвига, Dr, с-1, температура t, °C и время от начала приложения нагрузки τ, сек к исследуемому образцу, с постоянным по величине градиентом скорости сдвига Dr, с-1 и определяют величины соответствующих доверительных интервалов относительных отклонений Δηэф методами экспертной оценки параметров качества. Экспериментальные данные и доверительные интервалы относительных отклонений Δηэф представлены в табл. 3, 4, 8-11.

Пример 2.

Битум-полимерную композицию состава 2 из товарной партии, выработанную в соответствии с технологической инструкцией (нормативно-технической документацией) на данный продукт, подвергают исследованиям, а именно определяют предел прочности при разрыве fp=0,03, МПа, относительное удлинение при максимальной нагрузке εp=42,14, %, характер разрушения - когезионный и склеивающие способности - разрыв по пергамину, величину водопоглощения (24 ч.) - 0,19, % масс., водонепроницаемость при 1,0 кПа выдерживают и определяют величину эффективной вязкости ηэф, Па·с при изменении градиента скорости сдвига в процессе исследования от 5,56 с-1 до 16,67 с-1, температуре t, °C от 20°C до 150°C и времени от начала приложения нагрузки к исследуемому образцу битум-полимерной композиции τ, сек от 5,0 сек до 30,0 сек, а именно при Dr=5,56 с-1, температуре t=80,0°C и времени τ=5,0 сек после начала приложения нагрузки к исследуемой битум-полимерной композиции - ηэф·10-4=7,80 Па·с, определяем величину эффективной вязкости при D r = 16,67 с 1 , t′=150,0°С и τ = 30,0 с е к . η э ф 10 4 = 1,69 П а с . Рассчитываем по формуле (1) величину Δηэф=128,8%, полученное значение входит в доверительный интервал ее относительного изменения 148,0%≤Δηэф≤160,0% при Dr=5,56 c-1, t=80,0°С, τ=5,0 сек и D r = 16,67 с 1 , t′=150,0°С и τ′=30,0 сек, также величина Δηэф=66,2%, рассчитанная по формуле (1) при ηэф·10-4=5,51 Па·с в условиях Dr=5,56 c-1, t=80,0°С, η э ф 10 4 = 10,96 П а с при D r = 16,67 с 1 , и t′=80,0°C и τ=τ′=30,0 сек, входит в доверительный интервал ее относительного изменения 58,0%≤Δηэф≤70,0% при Dr=5,56 с-1, τ=15,0 сек, D r = 11,1 с 1 , τ′=30,0 сек и t=t′=80,0°C, соответственно, свидетельствуют о получении в процессе изготовления битум-полимерных композиций, имеющих в пределах величины допустимого отклонения для данного вида товарного - кондиционного продукта. Экспериментальные данные и доверительные интервалы отклонений кондиционной битум-полимерной композиции для сравнения расчетных Δηэф представлены в табл. 3, 5, 8-10.

Пример 3.

Битум-полимерную композицию состава 3 из товарной партии, выработанную в соответствии с технологической инструкцией (нормативно-технической документацией) на данный продукт, подвергают исследованиям, а именно определяют предел прочности при разрыве fp=0,03, МПа, относительное удлинение при максимальной нагрузке εp=43,05, %, характер разрушения - адгезионный и склеивающие способности - разрыв по шву, величину водопоглощения (24 ч.) - 0,20, % масс., водонепроницаемость при 1,0 кПа выдерживают и определяют величину эффективной вязкости ηэф, Па·с при изменении градиента скорости сдвига в процессе исследования от 5,56 с-1 до 16,67 с-1, температуре t, °C от 20°C до 150°C и времени от начала приложения нагрузки к исследуемому образцу битум-полимерной композиции τ, сек от 5,0 сек до 30,0 сек, а именно при Dr=11,1 с-1, температуре t=20,0°C и времени τ=15,0 сек после начала приложения нагрузки к исследуемой битум-полимерной композиции - ηэф·10-4=17,3 Па·с, определяем величину эффективной вязкости при D r = 11,1 с 1 , t′=150,0°C и τ = 15,0 с е к . η э ф 10 4 = 3,17 П а с . Рассчитываем по формуле (1) величину Δηэф=138,1 %, полученное значение не входит в доверительный интервал ее относительного изменения 71,7%≤Δηэф≤73,0% при D r = D r = 11,1 с 1 , τ=τ′=15,0 сек, t=20,0°C и t′=150,0°C, также величина Δηэф=60,4%, рассчитанная по формуле (1) при ηэф·10-4=5,93 Па·с в условиях Dr=5,56 c-1, τ=15,0 сек, η э ф 10 4 = 3,18 П а с при D r = 11,1 с 1 , τ′=30,0 сек и t=t′=80,0°C, не входит в доверительный интервал ее относительного изменения 66,0%≤Δηэф≤74,0% при Dr=5,56 с-1, τ=15,0 сек, D r = 11,1 с 1 , τ′=30,0 сек и t=t′=80,0°C, соответственно, свидетельствуют о получении в процессе изготовления битум-полимерных композиций, имеющих в пределах величины недопустимого отклонения для данного вида товарного-кондиционного продукта. Экспериментальные данные и доверительные интервалы отклонений кондиционной битум-полимерной композиции для сравнения расчетных Δηэф представлены в табл. 3, 6, 8-10.

Пример 4.

Битум-полимерную композицию состава 4, выработанную в соответствии с технологической инструкцией (нормативно-технической документацией) на данный продукт, подвергают исследованиям, а именно определяют предел прочности при разрыве fp=0,045, МПа, относительное удлинение при максимальной нагрузке εp=45,23, %, характер разрушения - адгезионный и склеивающие способности - разрыв по шву, величину водопоглощения (24 ч) - 0,21, % масс., водонепронецаемость при 1,0 кПа выдерживают и определяют величину эффективной вязкости ηэф, Па·с при изменении градиента скорости сдвига в процессе исследования от 5,56 с-1 до 16,67 с-1, температуре t, °C от 20°C до 150°C и времени от начала приложения нагрузки к исследуемому образцу битум-полимерной композиции τ, сек от 5,0 сек до 30,0 сек, а именно при Dr=11,1 с-1, температуре t=80,0°C и времени τ=5,0 сек после начала приложения нагрузки к исследуемой битум-полимерной композиции - ηэф·10-4=6,9 Па·с, определяем величину эффективной вязкости при D r = 11,1 с 1 , t′=80,0°C и τ = 30,0 с е к . η э ф 10 4 = 4,31 П а с . Рассчитываем по формуле (1) величину Δηэф=46,2%, полученное значение входит в доверительный интервал ее относительного изменения 45,5%≤Δηэф≤46,7% при D r = D r = 11,1 с 1 , τ=5,0 сек, τ′=30,0 сек, t=t′=80,0°C, также величина Δηэф=142,9%, рассчитанная по формуле (1) при ηэф·10-4=23,4 Па·с при Dr=16,67 с-1, τ=5,0 сек, t=20,0°C, η э ф 10 4 = 3,90 П а с при D r = 5,56 с 1 , τ′=15,0 сек и t′=150,0°C, не входит в доверительный интервал ее относительного изменения 130,0%≤Δηэф≤140,0% при Dr=16,67 с-1, τ=5,0 сек, t=20,0°C, D r = 5,56 с 1 , τ′=15,0 сек и t′=150,0°C, соответственно, свидетельствуют о получении в процессе изготовления битум-полимерных композиций, имеющих в пределах величины недопустимого отклонения для данного вида товарного-кондиционного продукта. Экспериментальные данные и доверительные интервалы отклонений кондиционной битум-полимерной композиции для сравнения расчетных Δηэф представлены в табл. 3, 7, 8-11.

Как видно из примеров, способ контроля параметров качества битум-полимерной композиции позволяет повысить точность, надежность, оперативность и снизить трудоемкость процесса контроля параметров качества битум-полимерных композиций на основе измерения величин их эффективной вязкости при данных условиях, расчета величины ее относительного изменения и последующем сравнении полученной величины с доверительным интервалом ее относительного отклонения при данных условиях эксперимента (исследования), что позволяет практически полностью исключить исследование получаемых битум-полимерных композиций на предел прочности при разрыве fp, МПа, относительное удлинение при максимальной нагрузке εp, %, характер разрушения и склеивающие способности, а так же величину водопоглощения, % масс. и водонепроницаемости при 1,0 кПа.

Предложенный способ контроля параметров качества битум-полимерной композиции позволяет повысить точность, надежность и оперативность контроля параметров качества битум-полимерной композиции и снизить трудоемкость процесса контроля параметров качества.

Таблица 1
Наименование ингредиента Интервал дозирования ингредиентов, % мас.
Каучуки синтетические неспецифицированные марок СКД - структурированные отходы производства, % мас. 17,0-20,0
Каучуки синтетические неспецифицированные марок СКС - отходы производства, % мас. 23,0-25,0
Битум БНК-90/30, % мас. 18,0-20,5
Смола алкилфеноламинная - октофор N, % мас. 2,0-1,5
Мел, % мас. 20,0-12,0
Каолин, % мас. 5,0-3,0
Отходы индустриальных масел, % мас. 15,0-18,0
Наименование ингредиента Композиция
1 2 3 4
Каучуки синтетические неспецифицированные марок СКД - структурированные отходы производства, % мас. 17,0 18,0 20,0 21,0
Каучуки синтетические неспецифицированные марок СКС - отходы производства, % мас. 23,0 24,0 23,0 22,0
Битум БНК-90/30, % мас. 18,0 18,0 20,0 17,0
Смола алкилфеноламинная - октофор N, % мас. 2,0 2,0 1,5 2,0
Мел, % мас. 18,0 16,0 14,0 15,0
Каолин, % мас. 5,0 4,0 3,5 6,0
Отходы индустриальных масел, % мас. 17,0 18,0 18,0 17,0
Таблица 2.
Каучуки синтетические неспецифицированные марок СКС - синтетические бутадиен-стирольные каучуки неспецифицированные - отходы производства бутадиен-стирольных каучуков марок СКС, с вязкостью по Муни 35,0-75,0 ТУ 38.309-03-033-90
Каучуки синтетические бутадиеновые неспецифицированные (структурированные отходы производства) марок СКД с вязкостью по Муни 32,0-77,0 -
Битумы нефтяные кровельные марки БНК-90/30 с температурой размягчения по КИШ 90°C ГОСТ 9548-74
Мел - карбонат кальция - мел природный обогащенный, представляющий собой порошкообразный продукт преимущественно белого цвета ГОСТ 12085-88 и ТУ 21-01-14366
Каолин (каолиновые глины) химического состава: SiO2 46-48%; Al2O3+TiO2 - 36-39%; Fe2O3 - 0,5-0,9% (основные компоненты, мас.%) -
Отходы индустриальных масел - отработанные и не подлежащие регенерации индустриальные масла в товарном виде, соответствующие ГОСТ 20799-88 -
Смола алкилфеноламинная - октофор-N, продукт взаимодействия аминных соединений и алкилфенола ТУ 38 УССР 201415-83
Таблица 3.
Показатели Битум-полимерная композиция
1 2 3 4
Характер разрушения Когезионный Адгезионный
Предел прочности при разрыве fp, МПа 0,04 0,03 0,03 0,045
Относительное удлинение при максимальной нагрузке εp, % 40,60 42,14 43,05 45,23
Водопоглощение (24 ч.), % мас. 0,19 0,19 0,20 0,21
Водонепроницаемость, 1,0 кПа Выдерживает
Склеивающие способности Разрыв по пергамину Разрыв по шву
Таблица 4.
Температура, °C Эффективная вязкость, η·10-4, Па·с
Градиент скорости сдвига/время приложения нагрузки. Dr, с-1/τ, сек
5,56/5,0 5,56/15,0 5,56/30,0 11,1/5,0 11,1/15,0 11,1/30,0 16,67/5,0 16,67/15,0 16,67/30,0
20,0 38,3 21,3 20,7 27,20 15,80 15,65 20,8 10,73 10,11
80,0 7,5 5,8 5,22 6,0 3,02 2,8 4,5 1,2 1,03
150,0 4,1 3,92 3,65 3,0 2,55 2,37 2,5 1,18 0,97
Таблица 5.
Температура, °C Эффективная вязкость, η·10-4, Па·с
Градиент скорости сдвига/время приложения нагрузки, Dr, с-1/τ, сек
5,56/5,0 5,56/15,0 5,56/30,0 11,1/5,0 11,1/15,0 11,1/30,0 16,67/5,0 16,67/15,0 16,67/30,0
20,0 39,95 22,55 21,45 28,35 16,55 16,08 22,10 11,52 10,96
80,0 7,80 6,05 5,51 6,45 3,76 3,56 5,15 2,30 2,02
150,0 4,05 3,91 3,73 3,35 2,86 2,74 2,90 1,89 1,69
Таблица 6.
Температура, °C Эффективная вязкость, η·10-4, Па·с
Градиент скорости сдвига/время приложения нагрузки, Dr, с-1/τ, сек
5,56/5,0 5,56/15,0 5,56/30,0 11,1/5,0 11,1/15,0 11,1/30,0 16,67/5,0 16,67/15,0 16,67/30,0
20,0 39,13 21,93 21,08 27,78 16,18 15,86 21,45 11,12 10,53
80,0 7,65 5,93 5,37 6,23 3,39 3,18 4,83 1,75 1,52
150,0 4,08 3,92 3,69 3,18 2,71 2,55 2,70 1,54 1,33
Таблица 7.
Температура, °C Эффективная вязкость, η·10-4, Па·с
Градиент скорости сдвига/время приложения нагрузки. Dr, с-1/τ, сек
5,56/5,0 5,56/15,0 5,56/30,0 11,1/5,0 11,1/15,0 11,1/30,0 16,67/5,0 16,67/15,0 16,67/30,0
20,0 41,6 23,8 22,2 29,50 17,30 16,50 23,4 12,3 11,8
80,0 8,1 6,3 5,8 6,90 4,50 4,31 5,8 3,4 3,0
150,0 4,0 3,9 3,8 3,70 3,17 3,10 3,3 2,6 2,4
Таблица 8.
Температура, °C Доверительный интервал, %
Градиент скорости сдвига/время приложения нагрузки, Dr, с-1/τ, сек
5,56/5,0 5,56/15,0 5,56/30,0 11,1/5,0 11,1/15,0 11,1/30,0 16,67/5,0 16,67/15,0 16,67/30,0
20,0/80,0 66,5÷68,0 57,3÷58,0 58,6÷60,2 63,0÷64,5 67,2÷68,4 69,0÷70,2 63,8÷64,1 79,2÷80,4 81,0÷82,0
20,0/150,0 66,5÷82,0 68,0÷69,2 69,8÷70,6 79,5÷80,7 71,7÷73,0 73,0÷74,3 77,9÷79,2 79,6÷80,8 82,0÷83,0
80,0/150,0 29,0÷30,0 18,7÷20,0 17,1÷18,3 32,8÷34,0 8,0÷9,0 7,7÷9,0 28,0÷29,3 0,5÷1,4 2,5÷3,5
Таблица 9.
Температура, °C Доверительный интервал, %
Градиент скорости сдвига. Dr, с-1.
5,56 11,1 16,67
время приложения нагрузки, τ / время приложения нагрузки, τ′, сек/сек
5,0/15,0 5,0/30,0 15,0/30,0 5,0/15,0 5,0/30,0 15,0/30,0 5,0/15,0 5,0/30,0 15,0/30,0
20,0 54,9÷53,9 61,3÷60,3 7,5÷6,5 52,6÷51,6 57,0÷56,0 5,2÷4,2 62,7÷61,7 66,4÷65,4 4,6÷3,6
80,0 25,5÷24,5 33,6÷32,6 8,8÷7,8 42,5÷41,6 46,7÷45,5 4,8÷3,8 52,7÷51,7 64,1÷63,1 13,0÷12,0
150,0 3,0÷2,0 5,6÷4,6 3,1÷2,1 15,9÷14,9 18,1÷17,1 2,7÷1,7 24,2÷23,2 32,1÷31,1 8,5÷7,5
Таблица 10.
Параметры, при которых определены величины ηэф и η э ф Доверительный интервал, %
Dr=5,56 с-1, D r = 16,67 с 1 , t=80,0°C и t′=150,0°C, τ=5,0 сек, τ′=30,0 сек 148÷160
Dr=5,56 с-1, D r = 16,67 с 1 , t=20,0°C и t′=80,0°C, τ=30,0 сек, τ′=5,0 сек 126÷133
D r = D r = 11,1 с 1 , t=150,0°C и t′=20,0°C, τ=5,0 сек, τ′=30,0 сек 130÷140
Dr=5,56 с-1, D r = 11,1 с 1 , t=t′=80,0°C, τ=15,0 сек, τ′=30,0 сек 66÷74
Dr=5,56 с-1, D r = 16,67 с 1 , t=80,0°C и t′=20,0°C, τ=τ′=30,0 сек 58÷70
Таблица 11.
Параметры, при которых определены величины ηэф и η э ф Доверительный интервал, %
Dr=5,56 c-1, D r = 11,1 с 1 , t=80,0°C и t′=150,0°C, τ=15,0 сек, τ′=5,0 сек 58,3÷67,1
Dr=11,1 с-1, D r = 16,67 с 1 , t=20,0°C и t′=80,0°C, τ=30,0 сек, τ′=15,0 сек 166,0÷176,0
Dr=5,56 с-1, D r = 16,67 с 1 , t=20,0°C и t′=150,0°C, τ=5,0 сек, τ′=30,0 сек 188,0÷196,0
Dr=16,67 с-1, D r = 11,1 с 1 , t=20,0°C t′=80,0°C, τ=15,0 сек, τ′=30,0 сек 107,0÷121,0
Dr=16,67 с-1, D r = 5,56 с 1 , t=20,0°C и t′=150,0°C, τ=5,0 сек, τ′=15,0 сек 130,0÷140,0

Способ контроля параметров качества битум-полимерной композиции, характеризующийся тем, что в кондиционном и исследуемом образцах битум-полимерной композиции измеряют величины эффективной вязкости при температурах t=20°C, t=80°C и t=150°C и градиентах скорости сдвига Dr=5,56 с-1, Dr=11,1 с-1 и Dr= 16,67 c-1, через τ=5,0 сек, τ=15,0 сек, τ=30,0 сек после начала ее приложения, и предварительно определяют доверительные интервалы отклонений величин эффективной вязкости кондиционной битум-полимерной композиции и комплекс параметров качества, который соответствует технологической инструкции на данный кондиционный продукт, а именно: предел прочности при разрыве ƒр, МПа, относительное удлинение при максимальной нагрузке εр, %, характер разрушения и склеивающие способности, а также величину водопоглощения, мас.% и водонепроницаемость при 1,0 кПа, методика определения доверительных интервалов отклонений эффективной вязкости Δηэф, определяемых методами экспертной оценки, сводится в общем виде к расчету ее изменения по формуле:

где: ηэф′ - величина эффективной вязкости битум-полимерной композиции, взятая при условиях исследования: градиент скорости сдвига Dr, с-1, температура t, °C и время от начала приложения нагрузки к исследуемому образцу τ, сек, с постоянным по величине градиентом скорости сдвига Dr, с-1;
ηэф′ - величина эффективной вязкости битум-полимерной композиции, взятая при условиях исследования: градиент скорости сдвига, Dr′, с-1, температура t′, °С и время от начала приложения нагрузки τ′, сек к исследуемому образцу, с постоянным по величине градиентом скорости сдвига D/, с-1,
с последующим формированием доверительного интервала ее отклонения для данных условий получения ηэф, ηэф′, причем значение Δηэф предварительно рассчитывают на основе полученных экспериментальных данных ηэф=ƒ(Dr, t, τ), ηэф′=ƒ′(Dr′, t′, τ′), величин эффективной вязкости ηэф, ηэф′, кондиционной битум-полимерной композиции, а контроль параметров качества битум-полимерной композиции проводят, сравнивая значения полученных величин относительных изменений эффективной вязкости исследуемой битум-полимерной композиции Δηэф с соответствующими доверительными интервалами отклонений величин эффективной вязкости кондиционной битум-полимерной композиции, полученных при одинаковых условиях исследований композиций - градиенте скорости сдвига, Dr, с-1, температуре t, °C и времени от начала приложения нагрузки τ, сек к исследуемому образцу, с постоянным по величине градиентом скорости сдвига Dr, с-1, на основании результатов сравнения, делают вывод о соответствии исследуемой битум-полимерной композиции свойствам кондиционной битум-полимерной композиции, а именно, если полученные значения относительного изменения величин эффективной вязкости Δηэф исследуемой битум-полимерной композиции дважды подряд входят в соответствующие различные доверительные интервалы значений ее относительного изменения для кондиционной битум-полимерной композиции, полученных при ηэф, Па·с и ηэф′, Па·с, используемых для расчета Δηэф и формирования доверительных интервалов ее отклонения для кондиционной битум-полимерной композиции, значит, испытуемая битум-полимерная композиция обладает комплексом физико-механических свойств - предел прочности при разрыве ƒр, МПа, относительное удлинение при максимальной нагрузке εр, %, характер разрушения и склеивающие способности, а так же величиной водопоглощения, мас.% и водонепроницаемости при 1,0 кПа, соответствующим технологической инструкции на данный продукт, и является кондиционной битум-полимерной композицией, если полученная величина изменения эффективной вязкости Δηэф испытуемой битум-полимерной композиции не входит в имеющийся интервал доверительного ее изменения для кондиционной битум-полимерной композиции, делают вывод о несоответствии исследуемой битум-полимерной композиции свойствам кондиционной битум-полимерной композиции по комплексу физико-механических свойств - предел прочности при разрыве ƒр МПа, относительное удлинение при максимальной нагрузке εр, %, характере разрушения и склеивающим способностям, а так же величине водопоглощения, мас.% и водонепроницаемости при 1,0 кПа.



 

Похожие патенты:
Изобретение предназначено для определения прочности сцепления на сдвиг между слоями мостового полотна мостового сооружения и слоем его гидроизоляции. Изготавливают, по крайней мере, два опытных образца - модели мостового полотна мостового сооружения.

Изобретение относится к способу исследования загрязнений поверхности линейных сооружений и предназначено, в частности, для исследования загрязненной территории на поверхности железнодорожного пути.

Изобретение относится к области дорожного строительства, а именно к оборудованию для испытаний материалов, в частности асфальтобетона, на усталость при циклических динамических воздействиях, и может быть использовано в автодорожном хозяйстве, строительстве аэродромов, строительной индустрии.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения характеристик механических свойств дорожностроительных материалов. .

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения характеристик механических свойств дорожно-строительных материалов. .

Изобретение относится к контролю содержания битума в дорожных эмульсиях. .

Изобретение относится к области испытаний и определения свойств материалов и может быть использовано в технологии строительных конгломератных материалов и изделий на их основе.

Изобретение относится к испытаниям и определению свойств материалов и может быть использовано в технологии абразивных изделий, огнеупоров, композиционных и строительных материалов, а также в других производствах, где существует необходимость оптимизации состава сыпучих смесей и регулирования плотности их упаковки.

Изобретение относится к порошкообразному диспергирующему агенту, содержащему в качестве компонента, имеющего диспергирующее действие, комбинацию (а) по меньшей мере одного представителя эфиров поликарбоновых кислот с массовым содержанием от 0.1 до 20%, (b) по меньшей мере одного представителя сложных эфиров поликарбоновых кислот с массовым содержанием от 0 до 20% и (с) по меньшей мере одного представителя незаряженных сополимеров с массовым содержанием от 0.1 до 20%, который получают комбинированной распылительной сушкой индивидуальных компонентов и который является подходящим для регулирования текучести водных химических строительных суспензий.

Изобретение относится к производству ячеистых бетонов в разных формах. Технический результат заключается в повышении коэффициента конструктивного качества изделий из ячеистого бетона, получаемых с использованием автоклавной обработки, за счет повышения однородности поровой микроструктуры межпоровых перегородок.
Изобретение относится к способу производства строительных материалов, в частности к технологии приготовления бетонных смесей, и может найти применение при выполнении монолитных бетонных работ для изготовления стеновых блоков, которые могут быть использованы при возведении складских помещений, гаражей и ограждений.
Изобретение относится к способу производства строительных материалов, в частности к технологии приготовления бетонных смесей, и может найти применение при выполнении монолитных бетонных работ для изготовления стеновых блоков, которые могут быть использованы при возведении складских помещений, гаражей и ограждений.
Изобретение относится к способу производства строительных материалов, в частности к технологии приготовления бетонных смесей, и может найти применение при выполнении монолитных бетонных работ для изготовления стеновых блоков, которые могут быть использованы при возведении складских помещений, гаражей и ограждений.

Изобретение относится к гипсовым композициям, гипсовым плитам, к способам их изготовления и к использованию дегидроаскорбиновой кислоты (DHA) в качестве препятствующей изгибу добавки в гипсовом изделии.

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении теплоизоляционных изделий различной геометрической формы, преимущественно плит.

Группа изобретений относится к строительным материалам, а именно к строительной смеси и способу получения из нее теплоизоляционного легкого бетона, и может найти применение при изготовлении облегченных строительных конструкций различного назначения.

Изобретение относится к области строительства, а именно к технологии приготовления бетонных смесей и изделий из них, и может быть использовано в технологии производства изделий и конструкций в сборном домостроении и в монолитном строительстве.

Изобретение относится к области строительства, а именно к технологии приготовления бетонных смесей и изделий из них, и может быть использовано в технологии производства изделий и конструкций в сборном домостроении и в монолитном строительстве.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству теплоизоляционных, теплоизоляционно-конструкционных и конструкционных изделий. В способе изготовления строительных изделий из кремнистых пород, включающем усреднение состава кремнистого сырья путем послойного конусования, первичную переработку с удалением крупных включений, введение поризующих добавок - каустической соды и кальцинированной соды, совместную их обработку до получения однородной массы, формование гранул, их термическую обработку, помол гранул, заполнение форм порошком, обжиг в формах при температуре 680-850°C, охлаждение, распалубка форм, распиловка вспученных плит на изделия требуемого размера, в качестве кремнистого сырья используют диатомит, или трепел, или опоку, или их смесь в заданной пропорции, плотностью 0,4-1,0 г/см3 с содержанием в них SiO2 53,0-92,0%, аморфного кремнезема (SiO2 растворенного в 5% KOH) 9,0-76,0%, СаО 0,5-4,5%, MgO 0,1-2,3%, термическую обработку гранул проводят при температуре 110°C до остаточной влажности 10%, обеспечивающей их помол, после помола гранул осуществляют разделение порошка по фракциям 0,1-1 мм, 1-2 мм, 2-3 мм, заполнение форм ведут порошком требуемого грансостава, позволяющего изготовление изделий с заданными параметрами по плотности и теплопроводности, крупную и пылеватую фракции отбирают и возвращают на пост помола гранул, а отходы от распиловки вспученных плит подают для производства сухих строительных смесей и/или на пост помола гранул. Технический результат - повышение качества строительных изделий. 1 пр.
Наверх