äinstitutet Besök: OlausMagnusväg 37 Linköping

Transkript

1 VLTfnotat Nummer: 23 Datum: Titel: Tillverkning av filler-bitumenblandningar enligt VTI:s metodik samt analys av blandningens mjukpunkt och/eller penetration Författare: Ulf Isacsson Avdelning: Vägavde In ingen Projektnummer: Projektnamn: Filler för bituminösa beläggningar Uppdragsgivare: Vägverket Distribution: fri / nyföryäkryyxbegvxänsedk/ Statens väg- och trafikinstitut Väg&och Trafik- Pa: Linköping. Tel Telex VTISG/ S äinstitutet Besök: OlausMagnusväg 37 Linköping

2 TILLVERKNING AV FILLER-BITUMENBLAÄNDNINGAR ENLIGT VTls METODIK _SAÄAMT _ANALYS _AV _BLAÄNDNINGENS MJUKPUNKT OCH/ELLER PENETRATION 1 ORIENTERING Denna metodanvisning beskriver det förfarandet vid blandning av filler och bitumen som används vid Väg- och trafikinstitutet (VTT. På filler-bitumenblandningar utförs bestämning av tex mjukpunkt och/eller penetration. 2 SAMMANFATTNING Filler- och bitumenprovet uppvärms till en temperatur strax över blandningstemperaturen. Sedan bitumenprovet överförts till blandningskärlet tillförs under ständig omröring fillerprovet portionsvis. När allt filler inblandats fortsätter omröringen så länge att totala blandningstiden blir 30 minuter. Under hela blandningsprocessen hålls temperaturen konstant med en speciell tempereringsutrustning. Direkt efter avslutad blandning överförs filler-bitumenprov till lämpliga analyskärl för bestämning av t ex mjukpunkt och/eller penetration. 3 UTRUSTNING 3.1 Utrustning för blandning av filler och bitumen enligt figur Värmemantel för cylindriska kärl med diametern ca 100 mm (3.1.4), t ex Heraeus-Wittman, U2 NB/2 (Svensk agent Kebolab). Värmemantels effekt skall vara minst 600 W Aluminiumburkar ("målarburkar"'), diameter ca 100 mm och höjd ca 130 mm, för blandning av filler och bitumen Aluminiumburkar, 0.5 1, med lock för förvaring av bitumen-

3 prov Cylindriskt glaskärl! med fläns, enligt figur Anordning för fastspänning av Al-burk (3.1.2) enligt figur 3, lämpligtvis i aluminium. (Kan tillverkas av VTI efter beställning) Omrörare i rostfritt stål enligt figur Omrörarmotor med steglös reglering av hastigheten och tillräcklig effekt för omröring av aktuella prov, t ex IKA- RW 20 (Svensk agent Labassco). Temperaturregulator, temperaturområde C, bryteffekt 1000 W resistiv, onoggrannhet + 1% av skalområdet, t ex Shinko Electronic Controller AF120 (Svensk agent Elit AB, Stockholm) Tewmperaturgivare, K-givare, mätklass 075 (Svensk agent Elit AB, Stockholm) Glastratt, övre diameter ca 200 mm, rörlängd ca 170 mm. 3.2 Värmeskåp som kan inställas på temperaturer upp till 2000C., 3,3 Glasbägare för upphettning av filler. 3.4 Rostfri sked 3.5 Metallstav PROVBEREDNING 4. 1 Bitumen Upphetta, homogenisera och neddela vid behov bitumenprovet till

4 analysprov med volymen ca 0.5 l. Förvara analysproven i Al-burkar med lock (3.1.3). Minimera tid och temperatur vid upphettningen. 42 Filler / Homogenisera och neddela fillerprovet till analysprov med vikten ca 500 g. Bortskaffa vid behov grövre material från analysprovet genom torrsiktning. 5 BLÄNDNING AV FILLER OCH BITUMEN Värm analysprovet av bitumen i burk med förslutet lock i värmeskåp till angiven blandningstemperatur (tabell 1). Värmeskåpet skall vara inställt på den temperatur som anges i tabell 1, dvs ca 5OC över blandningstemperaturen. I tabell 1 anges också riktvärden för erforderlig uppvärmningstid. Tabell 1 Bitumen- Volym Temperatur Erforderlig Blandningssort bitumen i värmeskåp uppvärmnings- temperatur tid - (1) (OC) (h) (OC) B B B B Homogenisera bitumenprovet med hjälp av en metallstav och väg in så mycket av provet i en 1 1 Al-burk (3.1.2) att erforderlig volym fillerbitumenblandning erhålls. Om endast mjukpunkt ("kula och ring") skall

5 bestämmas på blandningen skall dess volym vara 200 ml. Skall också penetrationen bestämmas är volymen 400 ml. Vikten bitumen bestäms enligt följande formel: Wh = Vi4p * då * då (1) x * db + då där Wh = bitumenets vikt i g Vf» = volymen filler-bitumenblandning vid 250C i cm3 dy = bitumenets densitet vid 250C i g/cm? då = fillrets densitet i g/ cm? x = wf/wp där wp är fillrets vikt i g Ex. För V4p = 200 cm3, dy = 1.03 g/cm3, då = 2.65 g/cm? och x = 1.3 blir wb = = g Värm bitumenprovet till aktuell blandningstemperatur (tabell 1). Väg in så mycket torrt filler i en glasbägare att erforderlig volym filler-bitumenblandning erhålls (jämför ovan). Använd vid beräkning av vikten filler följande formel: Wf: Vifp * x *d*då (2) då + X + du " Ex. Med samma ingångsdata som ovan erhålls wf = = g (Kontroll: %%; = 1.299, dvs ca 1.3) Värm fillret till blandningstemperaturen (tabell 1). blandningsutrustningen enligt figur 1.

6 Reglera värmemantels uteffekt med hjälp av temperaturregulatorn så att filler-bitumenblandningens temperatur under hela blandningsförloppet ligger inom *+59C från den i tabell 1 uppgivna blandningstemperaturen., Med t ex B 180 skall alltså temperaturen under blandningen ligga mellan 140 och 1500C. Montera Al-burken med bitumenprovet i blandningsutrustningen (figur 1). Starta omröringsmotorn. Hastigheten skall under hela blandningen vara ca 1 varv/sekund., - Tillsätt med hjälp av rostfri sked (3.4) portionsvis filler via tratten (3.1.10) till bitumenprovet så att allt filler tillsatts efter 5-10 minuter. Fortsätt omröringen så länge att totala omröringstiden blir 30 minuter. Demontera provburken. Fortsätt att röra om filler-bitumenblandingen för hand medan blandningen svalnar för att undvika sedimentation av filler i provet. Överför filler-bitumenblandning till "analyskärlen" (t ex mjukpunktsringar och/eller penetrationsburk) när blandningen nätt och jämt kan hällas i analyskärlen. Utför bestämning av filler-bitumenblandningens mjukpunkt enligt MBB 38 och/eller penetration enligt MBB 37. Normalt görs en blandning av filler och bitumen. 6 "BLAÄNDNING AV BITUMEN"! Det förfarande som beskrivits i avsnitt 5 används också på det rena bitumenet. Härvid används lika stor volym bitumen som volym fillerbitumenblandning enligt avsnitt 5 (normalt 200 eller 400 cm3). Bitume- : net rörs om 30 minuter vid den temperatur som använts vid fillerinblandningen.

7 Bitumenets mjukpunkt och/eller penetration bestäms efter "blandningen". Normalt görs en "blandning" av bitumen. 7 BERÄKNINGAR Beräkna mjukpunktsförhöjningen A TKoR i OC enligt - TD _ rb ATKoR 'KoR IKOR där TilaR = fillerbitumenblandningens mjukpunkt i 9C och T&OR = bitumenets mjukpunkt (efter 30 minuters "blandning") i oc., samt i förekommande fall relativa penetrationen, Prej;, enligt Prel Pfp T ea P;, där Pp = bitumenets penetration vid 250C i 1/10 mm (efter 30 minuters blandning) och = fillerbitumenblandningens penetration vid 2509C i 1/10 mm. 8 RAPPORT Rapportera a) att blandningen utförts enligt denna metod b) mjukpunktsförhöjningen AT, p i 9C med en decimal c) (i förekommande fall) relativa penetrationen Pr&j med två decimaler

8 +- Omrörarmotor * Temperaturgivare Fastspännings - anordning Glaskärl on K E ;T Temperatur - Furk 14 LX Jregulafor Värmemantel-X x) Prov % o O X Z ;( 6 + Figur 1 Utrustning för blandning av filler och bitumen.

9 l 155 *1 - RB ' -% to N 1 +i CO ,5 R max 25 R max 20 5 i Figur 2 Cylindriskt glaskärl! med fläns.

10 / t x45* ITf 1 x 45* "12 *:-TT_1 NX. 3:30 [»,. s un JJ & S] L-Å S g _8. [. o e =3 Z j Flans 1x 45" lettrad Sd M 100 x 1,5 Ställskruv Vingmutter Rorpinne Fjader "Bricka Flans Låspinne Stallskruv Burk 1 liter Extraktionskarl Figur 3 Anordning för fastspänning av provburk.

11 o Material 300 rostfritt 8m a - 1,5 5 ( # 7 Hål for stift 1,6mm Stift 1,6 mm l L-p J Svetstråd n Q 12: 80 XRosffriH ror D=10 d=8 k=- 55 utbredd längd 4-10 T 12) ] hs _4Z60% & 10 ä' 4,5 Material Bladvinkel 60* rostfritt 1mm Figur Omrörare.

12