Poradnik Laboranta Drogowego –
Kationowe Emulsje Asfaltowe
Zleceniodawca:
Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad
ul.
ś
elazna 59, 00 – 958 Warszawa
Wykonawca: Instytut Badawczy Dróg i Mostów, ul. Instytutowa 1,
03-302 Warszawa
Zenon Szczepaniak
Paweł Skierczyński
Warszawa marzec 2010
2/54
3/54
SPIS TRE
Ś
CI
1
WST
Ę
P.....................................................................................................................6
1.1
Co to jest emulsja asfaltowa? ........................................................................................... 6
1.2
Zastosowania emulsji asfaltowych................................................................................... 9
1.3
Uregulowania normalizacyjne ....................................................................................... 11
2
PRZYGOTOWANIE PRÓBEK EMULSJI ASFALTOWYCH DO BADA
Ń
WG PN-EN
12594:2009 ...................................................................................................................22
2.2
Wprowadzenie ................................................................................................................. 22
2.3
Zasada metody................................................................................................................. 22
2.4
Przygotowanie próbek emulsji asfaltowych do badań................................................. 23
3
BADANIE INDEKSU ROZPADU EMULSJI ASFALTOWYCH WG PN-EN 13075-1
24
3.1
Zasada metody................................................................................................................. 24
3.2
Aparatura, sprzęt, materiały.......................................................................................... 24
3.3
Wykonanie oznaczenia.................................................................................................... 25
3.4
Obliczenia......................................................................................................................... 26
3.5
Podawanie wyników........................................................................................................ 26
4
BADANIE CZASU WYPŁYWU EMULSJI ASFALTOWYCH WG PN-EN 12846..27
4.1
Zasada metody................................................................................................................. 27
4.2
Aparatura, sprzęt, materiały.......................................................................................... 27
4.3
Wykonanie oznaczenia.................................................................................................... 28
4.4
Obliczenia......................................................................................................................... 29
5
OCENA WPŁYWU WODY NA ADHEZJ
Ę
LEPISZCZA Z EMULSJI
ASFALTOWYCH WG PN-EN 13614 ............................................................................32
5.1
Zasada metody................................................................................................................. 32
5.2
Aparatura , sprzęt, materiały......................................................................................... 32
5.3
Wykonanie oznaczenia.................................................................................................... 32
5.4
Obliczenia......................................................................................................................... 33
6
OZNACZANIE ZAWARTO
Ś
CI WODY (LEPISZCZA) W EMULSJACH
ASFALTOWYCH METOD
Ą
DESTYLACJI AZEOTROPOWEJ WG PN-EN 1428 .......34
6.1
Zasada metody................................................................................................................. 34
6.2
Aparatura, sprzęt, materiały.......................................................................................... 34
6.3
Wykonanie oznaczenia.................................................................................................... 35
6.4
Obliczenia......................................................................................................................... 36
7
OZNACZANIE POZOSTAŁO
Ś
CI NA SICIE W EMULSJACH ASFALTOWYCH
ORAZ TRWAŁO
Ś
CI PODCZAS MAGAZYNOWANIA WG PN-EN 1429 .....................38
4/54
7.1
Zasada metody................................................................................................................. 38
7.2
Aparatura, sprzęt, materiały.......................................................................................... 38
7.3
Wykonanie oznaczenia.................................................................................................... 39
7.4
Obliczenia......................................................................................................................... 41
8
OZNACZANIE SEDYMENTACJI EMULSJI ASFALTOWYCH WG PN-EN 1284742
8.1
Zasada metody................................................................................................................. 42
8.2
Aparatura, sprzęt, materiały.......................................................................................... 42
8.3
Wykonanie oznaczenia.................................................................................................... 42
8.4
Obliczenia......................................................................................................................... 44
9
OZNACZANIE STABILNO
Ś
CI EMULSJI ASFALTOWYCH W MIESZANCE Z
CEMENTEM WG PN-EN 12848....................................................................................45
9.1
Zasada metody................................................................................................................. 45
9.2
Aparatura, sprzęt, materiały.......................................................................................... 45
9.3
Wykonanie oznaczenia.................................................................................................... 45
9.4
Obliczenia......................................................................................................................... 46
10
ODZYSKIWANIE LEPISZCZY Z EMULSJI ASFALTOWYCH PRZEZ
ODPAROWANIE WODY WG PN-EN 13074.................................................................47
10.1
Zasada metody................................................................................................................. 47
10.2
Aparatura, sprzęt, materiały.......................................................................................... 47
10.3
Wykonanie ....................................................................................................................... 47
11
OZNACZENIE SEDYMENTACJI WG EMA-99 .....................................................48
11.1
Zasada metody................................................................................................................. 48
11.2
Sprzęt................................................................................................................................ 48
11.3
Wykonanie oznaczenia.................................................................................................... 48
11.4
Obliczenia, wyniki ........................................................................................................... 49
12
OZNACZENIE PRZYCZEPNO
Ś
CI LEPISZCZA WYTR
Ą
CONEGO Z EMULSJI DO
KRUSZYWA WG EMA-99.............................................................................................50
12.1
Zasada metody................................................................................................................. 50
12.2
Przyrządy i materiały...................................................................................................... 50
12.3
Wykonanie badania......................................................................................................... 50
12.4
Wynik ............................................................................................................................... 50
13
OZNACZENIE KOHEZJI ZMODYFIKOWAN
Ą
METOD
Ą
NA PŁYCIE VIALIT WG
EMA-99 .........................................................................................................................51
13.1
Zasada metody................................................................................................................. 51
13.2
Przyrządy i materiały...................................................................................................... 51
13.3
Wykonanie oznaczenia.................................................................................................... 51
13.4
Obliczenia, wyniki ........................................................................................................... 52
5/54
14 ..OZNACZENIE ZAWARTO
Ś
CI LEPISZCZA METOD
Ą
SUSZARKOW
Ą
WG EMA-
99 .. ...............................................................................................................................53
14.1
Zasada metody................................................................................................................. 53
14.2
Przyrządy i materiały...................................................................................................... 53
14.3
Wykonanie oznaczenia.................................................................................................... 53
14.4
Obliczenia, wyniki ........................................................................................................... 53
15
OKRE
Ś
LENIE NIEPEWNO
Ś
CI POMIARÓW WYKONANYCH METODAMI
NORMOWYMI ...............................................................................................................54
6/54
1 WST
Ę
P
1.1 Co to jest emulsja asfaltowa?
Emulsja asfaltowa jest dyspersj
ą
stałych cz
ą
stek asfaltu w wodzie. Według definicji
P. Bechera emulsj
ę
stanowi termodynamicznie niestabilny, niejednorodny układ
składaj
ą
cy si
ę
z co najmniej dwóch nie mieszaj
ą
cych si
ę
cieczy silnie zdyspergowanych
jedna w drugiej, przy czym
ś
rednica cz
ą
stek fazy rozproszonej jest zwykle wi
ę
ksza od 0,1
µ
m. W przypadku zastosowa
ń
drogowych
ś
rednica cz
ą
stek asfaltu jest wi
ę
ksza i waha si
ę
w granicach 1 - 20
µ
m. Układ taki jest niestabilny i aby zapobiec rozdzieleniu si
ę
cieczy
nale
ż
y wprowadzi
ć
do emulsji zwi
ą
zek powierzchniowo-czynny, zwany tu emulgatorem.
Cz
ą
stki rozproszonego asfaltu otrzymuj
ą
odpowiedni ładunek elektryczny i dzi
ę
ki
odpychaj
ą
cym siłom elektrostatycznym stabilno
ść
emulsji ulega znacznej poprawie, co
umo
ż
liwia nawet kilkumiesi
ę
czne jej magazynowanie.
W drogownictwie stosuje si
ę
najcz
ęś
ciej emulsje kationowe, a w ostatnich latach
tak
ż
e niejonowe. Stosowanie emulsji anionowych jest w zaniku.
W przypadku emulsji kationowych stosowane s
ą
emulgatory kationowe
dostarczaj
ą
ce cz
ą
stkom asfaltu ładunków dodatnich. S
ą
to tłuszczowe diaminy, poliaminy,
imidazoliny, amidoaminy, czwartorz
ę
dowe sole amoniowe w postaci odpowiednich soli
rozpuszczalnych w wodzie. Najogólniej mo
ż
na typowy emulgator kationowy przedstawi
ć
w
postaci wzoru:
R - NH
3
+
Cl
-
gdzie R reprezentuje ła
ń
cuch w
ę
glowodorowy, najcz
ęś
ciej tłuszczowy (cz
ęść
hydrofobowa cz
ą
steczki), za
ś
grupa NH
3
Cl cz
ęść
hydrofilow
ą
cz
ą
steczki. W roztworze
wodnym cz
ą
steczka chlorowodorku aminy dysocjuje z wytworzeniem kationu R - NH
3
+
i
anionu Cl
-
.
Podczas wytwarzania emulsji kationy R - NH
3
+
s
ą
adsorbowane przez cz
ą
stki asfaltu,
przy czym cz
ęść
hydrofobowa lokuje si
ę
wewn
ą
trz cz
ą
stki asfaltu, za
ś
grupa NH
3
+
na
granicy powierzchni asfalt/woda. Aniony chlorkowe Cl
-
pozostaj
ą
w fazie wodnej.
Rys. 1 Cz
ą
stka asfaltu w emulsji kationowej
Cl
-
Cl
-
Cl
-
Asfalt
Woda
R – NH
3
+
R – NH
3
+
Cl
-
Cl
-
Cl
-
R – NH
3
+
R – NH
3
+
Cl
-
Cl
-
7/54
Wytwarzanie emulsji asfaltowej polega na rozdrobnieniu asfaltu w fazie wodnej w
postaci małych cz
ą
stek, co uzyskuje si
ę
dzi
ę
ki wło
ż
eniu du
ż
ej energii mechanicznej przy
jednoczesnym zastosowaniu emulgatora. Emulgator spełnia w emulsji asfaltowej 3
funkcje:
−
obni
ż
a napi
ę
cie powierzchniowe mi
ę
dzy dwiema fazami tj. wod
ą
i asfaltem,
−
stabilizuje emulsj
ę
,
−
poprawia przyczepno
ść
.
Podczas stosowania emulsji asfaltowej nast
ę
puje jej rozpad z rozdzieleniem na
faz
ę
asfaltow
ą
i wodn
ą
. Asfalt wówczas zaczyna pełni
ć
sw
ą
wła
ś
ciw
ą
rol
ę
lepiszcza, a
wydzielona z rozpadu emulsji woda odparowuje z mieszanki mineralno-asfaltowej, b
ą
d
ź
ze skropionego emulsj
ą
podło
ż
a.
Podział emulsji
Emulsje asfaltowe mo
ż
na podzieli
ć
ze wzgl
ę
du na:
−
rodzaj fazy rozpraszanej i rozpraszaj
ą
cej,
−
natur
ę
jonow
ą
,
−
zawarto
ść
asfaltu,
−
szybko
ść
rozpadu,
−
lepko
ść
,
−
rodzaj lepiszcza i dodatków.
Zawarto
ść
lepiszcza
Emulsje asfaltowe mog
ą
by
ć
produkowane z zawarto
ś
ci
ą
lepiszcza od 40 do 80%
(m/m). W tablicy 1 przedstawiono podział emulsji ze wzgl
ę
du na zawarto
ść
lepiszcza.
Tablica 1 Podział emulsji ze wzgl
ę
du na zawarto
ść
lepiszcza
Zawarto
ść
lepiszcza
Zastosowanie
50 % (m/m)
Naprawy
cz
ą
stkowe,
impregnacja,
zł
ą
czenia
mi
ę
dzywarstwowe, skropienia powierzchniowe
60 % (m/m)
Naprawy cz
ą
stkowe, impregnacja, mieszanki mineralno-
emulsyjne, slurry surfacing (cienkie warstwy na zimno),
powierzchniowe utrwalenia, zł
ą
czenia miedzywarstwowe
65 % (m/m)
Mieszanki
mineralno-emulsyjne,
mieszanki
m-c-e,
powierzchniowe utrwalenia, cienkie warstwy na zimno
70 % (m/m)
Powierzchniowe utrwalenia
Rodzaj lepiszcza
Do produkcji emulsji asfaltowych stosowane s
ą
asfalty drogowe o penetracji od
35·0,1xmm do 250·0,1xmm. Do powierzchniowych utrwale
ń
zalecany jest asfalt o
penetracji około 130·0,1xmm. Do zł
ą
cze
ń
mi
ę
dzywarstwowych zalecany jest asfalt o
penetracji poni
ż
ej 100·0,1xmm
8/54
Modyfikacj
ę
kationowej emulsji asfaltowej mo
ż
na osi
ą
gn
ąć
przez:
−
u
ż
ycie asfaltu modyfikowanego polimerem,
−
dodatek lateksu kationowego syntetycznego lub naturalnego inwertowanego.
Proces rozpadu emulsji
Proces rozpadu emulsji nast
ę
puje wskutek:
−
odparowania wody,
−
reakcji chemicznej z materiałem mineralnym,
−
wstrz
ą
sania,
−
przepompowywania,
−
ogrzewania powy
ż
ej temperatury 80
o
C,
−
zmiany warto
ś
ci pH.
Ze wzgl
ę
du na szybko
ść
rozpadu dzielimy emulsje na:
−
szybkorozpadowe,
−
ś
redniorozpadowe,
−
wolnorozpadowe,
−
nadstabilne.
Okre
ś
lenia powy
ż
sze nie wyst
ę
puj
ą
w normie PN-EN 13808. Emulsje
szybkorozpadowe wyst
ę
puj
ą
w klasach indeksu rozpadu 2, 3 i 4 wg PN-EN 13808.
Emulsje
ś
redniorozpadowe wyst
ę
puj
ą
w klasach indeksu rozpadu 3 i 4 wg PN-EN 13808.
Emulsje wolnorozpadowe wyst
ę
puj
ą
w klasach indeksu rozpadu 5 i 6 (7) wg PN-EN
13808. Emulsje nadstabilne wyst
ę
puj
ą
w klasie 2 stabilno
ś
ci podczas mieszania z
cementem wg PN-EN 13808.
Najcz
ęś
ciej spotykanym w drogownictwie rodzajem rozpadu emulsji asfaltowych
jest rozpad na skutek reakcji chemicznej z materiałem mineralnym. Powierzchnia
materiału mineralnego, takiego jak np. kruszywo naturalne i łamane, piasek pod wpływem
wilgoci ulega powierzchniowej jonizacji, w wyniku czego na jego powierzchni pojawiaj
ą
si
ę
jony ró
ż
ne w zale
ż
no
ś
ci od rodzaju kruszywa.
Na kruszywie zasadowym, którego głównym składnikiem jest w
ę
glan wapnia w
wyniku dysocjacji pojawiaj
ą
si
ę
kationy wapniowe Ca
2+
i aniony w
ę
glanowe CO
3
2-
.
Je
ż
eli u
ż
yta emulsja jest typu kationowego, w wyniku reakcji emulgatora znajduj
ą
cego si
ę
na powierzchni cz
ą
stek asfaltu z powierzchni
ą
kruszywa powstanie nierozpuszczalny
w
ę
glan aminy:
R-NH
3
+
Cl
-
+ Ca CO3
→
CaCl2 + { R-NH
3
+
}
2
CO3
asfalt+emulgator
kruszywo
rozpuszczalny nierozpuszczalny
zasadowe
chlorek wapnia w
ę
glan aminy
9/54
Na skutek reakcji chemicznej nast
ę
puje zoboj
ę
tnienie ładunków i rozpad emulsji
przejawiaj
ą
cy si
ę
ł
ą
czeniem cz
ą
stek asfaltu ze sob
ą
na powierzchni kruszywa i
wyst
ą
pieniem zjawiska przyczepno
ś
ci asfaltu do kruszywa.
Na kruszywie kwa
ś
nym (kwarcyt, granit), którego głównym składnikiem s
ą
ró
ż
ne
zwi
ą
zki krzemu (SiO
2
, krzemiany), na skutek jonizacji w obecno
ś
ci fazy wodnej emulsji na
powierzchni kruszywa pojawiaj
ą
si
ę
aniony krzemianowe SiO
4
4-
silnie z ni
ą
zwi
ą
zane.
Je
ż
eli u
ż
yta emulsja jest typu kationowego, w wyniku reakcji emulgatora znajduj
ą
cego si
ę
na powierzchni cz
ą
stek asfaltu z powierzchni
ą
kruszywa powstanie nierozpuszczalny
krzemian aminy:
R-NH
3
+
Cl
-
+ H
4
SiO
4
→
HCl + {R-NH
3
+
}
4
SiO
4
asfalt+emulgator
kruszywo
rozpuszczalny nierozpuszczalny
kwa
ś
ne
krzemian aminy
W wyniku rozpadu powstaje silne wi
ą
zanie adhezyjne pomi
ę
dzy kruszywem a asfaltem.
1.2 Zastosowania emulsji asfaltowych
Kationowe emulsje asfaltowe s
ą
jednym z podstawowych lepiszczy asfaltowych
stosowanych szeroko w budowie i utrzymaniu dróg. Wła
ś
ciwo
ś
ci emulsji asfaltowych
zale
żą
od szeregu parametrów, m.in. od: rodzaju u
ż
ytego asfaltu, zawarto
ś
ci asfaltu
oraz rodzaju i ilo
ś
ci u
ż
ytego emulgatora. Ró
ż
norodno
ść
wła
ś
ciwo
ś
ci emulsji zwi
ą
zana z
mo
ż
liwo
ś
ci
ą
stosowania emulgatorów i asfaltów o ró
ż
nych wła
ś
ciwo
ś
ciach, w tym tak
ż
e
modyfikowanych polimerami, powoduj
ą
,
ż
e mog
ą
by
ć
one wykorzystane w wielu
technologiach robót drogowych.
Podstawowym
obszarem
zastosowania
emulsji
asfaltowych
s
ą
roboty
utrzymaniowe, do których zaliczamy naprawy cz
ą
stkowe, powierzchniowe utrwalanie i
slurry surfacing (cienkie warstwy na zimno).
Zu
ż
ycie emulsji w innych zastosowaniach ma ci
ą
gle tendencje rosn
ą
c
ą
. Przy
budowie nowych dróg emulsj
ę
asfaltow
ą
wykorzystuje si
ę
najcz
ęś
ciej do zł
ą
czania warstw
konstrukcji nawierzchni. Natomiast najwi
ę
kszym, dot
ą
d nie w pełni wykorzystanym polem
zastosowa
ń
s
ą
drogi lokalne i drogi o ni
ż
szych kategoriach ruchu np. KR1, KR2 wg
Katalogu nawierzchni podatnych i półsztywnych.
W przypadku dróg gruntowych o nawierzchni
ż
wirowej,
ż
u
ż
lowej, piaskowej
stabilizacja emulsj
ą
asfaltow
ą
przynosi nadspodziewanie dobre efekty, lepsze ni
ż
przy
stabilizacji cementem i jest ta
ń
sza ni
ż
wykonanie dywanika na gor
ą
co.
Rozszerzanie pola zastosowa
ń
emulsji asfaltowych nie ma na celu zast
ą
pienia
technologii na gor
ą
co. Co prawda, próby takie s
ą
prowadzone i opracowane s
ą
technologie wytwarzania i układania warstw na zimno o porównywalnej wytrzymało
ś
ci do
warstw na gor
ą
co, ale ze wzgl
ę
du na trudno
ś
ci techniczne i do
ść
wysok
ą
cen
ę
nie przyj
ę
ły
si
ę
w szerszym zakresie.
W sytuacji braku polskich norm w zakresie wymaga
ń
i metod bada
ń
stosowane
s
ą
od 1994 r. opracowane przez IBDiM „Warunki Techniczne”. Od 1999 r. stosowana
jest druga wersja Warunków Technicznych EmA-99. Zgodnie z tym opracowaniem
drogowe kationowe emulsje asfaltowe zostały podzielone na klasy: K1, K2, K3 i K4 w
10/54
zale
ż
no
ś
ci od warto
ś
ci indeksu rozpadu. Klasy K1-50, K1-60, K1-65 i K1-70 to emulsje
szybkorozpadowe. Emulsje te charakteryzuj
ą
si
ę
krótkim czasem rozpadu po zetkni
ę
ciu
lepiszcza z powierzchni
ą
kruszywa. S
ą
stosowane do powierzchniowych utrwale
ń
, robót
utrzymaniowych i zł
ą
czania warstw nawierzchni asfaltowych.
Emulsje klasy K1-50 i K1-60 s
ą
przeznaczone do zł
ą
czenia warstw asfaltowych i
do wytwarzania powłok ochronnych. Emulsje klasy K1-65 i K1-70, przeznaczone
głównie do powierzchniowych utrwale
ń
nawierzchni, przewa
ż
nie s
ą
stosowane w
temperaturze 75-85
o
C w zale
ż
no
ś
ci od lepko
ś
ci emulsji i stosowanego sprz
ę
tu.
Pozostałe emulsje klasy K1 mo
ż
na stosowa
ć
w temperaturze otoczenia lub ogrzane do
maksimum 80
o
C w zale
ż
no
ś
ci od zalece
ń
producenta.
Klasa K2 to emulsje
ś
redniorozpadowe. S
ą
to emulsje o zwolnionym czasie
rozpadu tak, aby umo
ż
liwi
ć
wymieszanie z kruszywem o uziarnieniu > 2 mm i pełne
otoczenie ziaren przed rozpadem emulsji. S
ą
stosowane w temperaturze otoczenia.
Stosuje je si
ę
głównie do otaczania grysów i stabilizacji nawierzchni dróg
ż
wirowych.
Stosowane s
ą
tak
ż
e do zł
ą
czania warstw i w remonterach wykonuj
ą
cych naprawy
cz
ą
stkowe nawierzchni.
Klasa K3 to emulsje wolnorozpadowe. S
ą
to emulsje o tak zwolnionym czasie
rozpadu,
ż
e mo
ż
liwe jest otoczenie mieszanki mineralnej o pełnym uziarnieniu. S
ą
stosowane do recyklingu na zimno, do mieszanek mineralno-emulsyjnych, do cienkich
warstw na zimno, do mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych i do stabilizacji
nawierzchni dróg gruntowych,
ż
wirowych i
ż
u
ż
lowych
Klasa K4 - emulsje nadstabilne. S
ą
to emulsje o bardzo zwolnionym czasie
rozpadu, który okre
ś
lany jest prób
ą
stabilno
ś
ci na cemencie. Słu
żą
do wykonywania
mieszanek mineralno-emulsyjnych, mineralno-cementowo-emulsyjnych, do recyklingu z
zastosowaniem cementu oraz do stabilizacji dróg gruntowych,
ż
wirowych i
ż
u
ż
lowych.
S
ą
ponadto zalecane do zł
ą
cze
ń
mi
ę
dzywarstwowych wszystkich warstw nawierzchni
drogowych, jako lepiszcze uniwersalne, przy spełnieniu dodatkowego warunku tj.
warto
ś
ci pH > 3,5.
Wy
ż
ej opisany system klasyfikacji i nazewnictwa emulsji asfaltowych został
przyj
ę
ty i zaakceptowany w pocz
ą
tku lat dziewi
ęć
dziesi
ą
tych. Jest stosowany do dzi
ś
dzi
ę
ki wydaniu blisko 100 aprobat technicznych. Nowa norma emulsyjna PN-EN 13808
przyjmuje skomplikowany system klasyfikacji przez okre
ś
lenie klas emulsji dla
poszczególnych ich wła
ś
ciwo
ś
ci rezygnuj
ą
c z dotychczasowego podziału emulsji na
szybko-,
ś
rednio- wolno- rozpadowe i nadstabilne oznakowane odpowiednio K1, K2, K3
i K4. W nowej normie przyj
ę
to nowy system oznaczania rodzajów emulsji, co podano
w tablicy 2. Tablic
ę
uzupełniono krajowym uzupełnieniem skrótowo okre
ś
laj
ą
cym
przeznaczenie emulsji do konkretnego zastosowania.
Tablica 2 Obja
ś
nienia oznacze
ń
rodzajów emulsji
Pozycja
oznacze-
nia
Litery i
cyfry
Obja
ś
nienie
Według EN
1
C
Kationowa emulsja asfaltowa PN-EN 1430 (polarno
ść
cz
ą
stek)
2 i 3
Liczba
dwu-
cyfrowa
Zawarto
ść
lepiszcza w %,
(m/m)
PN-EN 1428 (zawarto
ść
wody)
lub PN-EN 1431 (odzyskane
lepiszcze olej podestylacyjny)
11/54
Pozycja
oznacze-
nia
Litery i
cyfry
Obja
ś
nienie
Według EN
Informacje o rodzaju lepiszcza
B
Asfalty drogowe
P
Dodatek polimerów
4,
lub
4 i 5,
lub
4, 5 i 6
F
Dodatek wi
ę
cej ni
ż
2%,(m/m)
upłynniacza do emulsji
PN-EN 12591 (Wymagania
wobec asfaltów drogowych)
PN-EN 14023 (Wymagania
wobec asfaltów modyfikowa-
nych polimerami). Polimer
mo
ż
e by
ć
dodany przed,
podczas lub po emulgacji
5 lub 6,
lub 7 (je
ś
li
dotyczy)
1–7
Klasa indeksu rozpadu
PN-EN 13075-1 (indeks
rozpadu)
Zastosowanie
Uzupełnie
-nia
krajowe
- ZM
- RC
- PU
- CWZ
- ME
- R
- do zł
ą
czania warstw
- do remontów cz
ą
stkowych
- do powierzchniowych
utrwale
ń
- do cienkich warstw na zimno
- do mieszanek mineralno-
emulsyjnych
- do mieszanek mineralno-
cementowo-emulsyjnych (m-
c-e)
W 2008 r opracowano Nowy dokument – „Wymagania Techniczne – kationowe
emulsje asfaltowe” WT-3, w którym zastosowano nowe nazewnictwo. Dokument ten
został rekomendowany przez Ministra Infrastruktury do stosowania w in
ż
ynierii
drogowej.
1.3 Uregulowania normalizacyjne
Jak ju
ż
wspomniano w p. 1.2 w opracowanej przez Komitet Techniczny
CEN/TC336 normie emulsyjnej EN 13808:2005 sklasyfikowano w odmienny sposób
emulsje asfaltowe. Wprowadzenie klas dla poszczególnych wła
ś
ciwo
ś
ci emulsji
rozszerzyło liczb
ę
odmian emulsji z 10 w EmA99 do 35 (50) w WT-3. St
ą
d konieczne
jest stopniowe wprowadzenie nowej terminologii na bazie dotychczas stosowanej.
Dotychczas stosowana terminologia i metody bada
ń
b
ę
d
ą
u
ż
ywane co najmniej
do ko
ń
ca roku 2012, czyli do czasu wyga
ś
ni
ę
cia terminów wa
ż
no
ś
ci aprobat
technicznych wydanych przed ko
ń
cem okresu dostosowawczego okre
ś
lonego w PN-
EN 13808:2005.
W tym miejscu nale
ż
y zaznaczy
ć
,
ż
e podział emulsji zawarty w WT-3 nie jest
ostateczny. Podkomitet ds. Asfaltów PKN/KT 222 ko
ń
czy opracowanie zał
ą
cznika
krajowego do PN- EN 13808:2005, w którym ilo
ść
emulsji zostanie zmniejszona do 13.
Po ustanowieniu normy konieczne b
ę
d
ą
zmiany w WT-3 lub jego uniewa
ż
nienie.
12/54
W PN-EN 13808:2005 powołano szereg norm, w tym na metody bada
ń
, które
cz
ęś
ciowo ró
ż
ni
ą
si
ę
od dotychczas stosowanych. W kolejnych rozdziałach niniejszego
Poradnika opisano metody bada
ń
zalecanych w normie przedmiotowej oraz metody w
dalszym ci
ą
gu stosowane i zalecane w Warunkach Technicznych EmA-99, które ró
ż
ni
ą
si
ę
od metod normowych.
W tablicy 3, 3a i 3b podano wymagania odno
ś
nie kationowych emulsji asfaltowych
okre
ś
lonych w Warunkach Technicznych EmA-99.
W tablicach 4 i 4a podano wymagania odno
ś
nie kationowych emulsji asfaltowych
okre
ś
lonych w PN-EN 13808.
Tablica 3 Wła
ś
ciwo
ś
ci drogowych emulsji kationowych niemodyfikowanych wg
EmA 99
OZNACZENIA
KLASA EMULSJI
Szybkorozpadowe
Ś
rednio-
rozpado-
we
Wolno-
rozpado-
we
Nadsta-
bilne
Badane
wła
ś
ciwo
ś
ci
K1-50
K1-60
K1-65
K1-70
K2
K3
K4
Zawarto
ść
lepiszcza,
% (m/m)
45 - 55
58 - 62
63 - 67
68 - 72
50 - 70
54 - 66
54 - 66
Lepko
ść
wg Englera,
0
E
< 3
3 - 15
> 6
> 3
> 3
> 2
Lepko
ść
BTA
φ
4 mm,
20
o
C,s
> 9
< 15
< 15
< 18
Jednorodno
ść
, # 0,50
mm, % (m/m)
< 0,10
< 0,10
< 0,10
< 0,10
< 0,10
< 0,10
< 0,10
Jednorodno
ść
, # 0,16
mm, % (m/m)
< 0,25
< 0,25
< 0,25
< 0,25
< 0,25
< 0,25
< 0,25
Sedymentacja,
%
(m/m)
≤
8,0
≤
5,0
≤
5,0
≤
5,0
≤
5,0
≤
5,0
≤
5,0
Przyczepno
ść
do
kruszywa, %
≥
85
≥
85
≥
85
≥
85
≥
85
≥
85
≥
85
Indeks
rozpadu,
g/100g*
< 90
< 90
< 90
< 90
80 - 130
> 120
-
Stabilno
ść
na
cemencie ,g
< 2,0
Tablica 3a Wła
ś
ciwo
ś
ci drogowych emulsji kationowych modyfikowanych wg
EmA-99
OZNACZENIA
KLASA EMULSJI
Szybkorozpadowe
Wolnorozpadowe
Badane
wła
ś
ciwo
ś
ci
Metoda
badania
K1-65MP
K1-70MP
K3-60SS
Zawarto
ść
lepiszcza, %
(m/m)
pkt 5.2
64 - 66
69 - 71
58 - 65
Lepko
ść
wg Englera, ºE
pkt. 5.4
> 10
> 3
13/54
Lepko
ść
BTA Ø 4 mm,
20
o
C
, s
pkt 5.5
> 7
< 15
Jednorodno
ść
, # 0,50 mm,
% (m/m)
pkt 5.6
< 0,20
< 0,20
< 0,20
Sedymentacja, % (m/m)
pkt 5.8
≤
5,0
≤
5,0
≤
5,0
Przyczepno
ść
do kruszywa,
%
pkt 5.9
≥
85
≥
85
≥
85
Indeks rozpadu, g/100g*
pkt 5.10
< 80
< 80
>120
* Przy powierzchniowych utrwaleniach wykonywanych w warunkach upału (temp. powietrza > 30ºC i nawierzchni > 40ºC)
maksymalna warto
ść
indeksu rozpadu mo
ż
e by
ć
podniesiona do 100 g/100g.
Tablica 3b Wła
ś
ciwo
ś
ci lepiszcza wytr
ą
conego z drogowych emulsji kationowych
modyfikowanych do powierzchniowych utrwale
ń
i do cienkich warstw na zimno wg EmA-
99
Lp.
Wła
ś
ciwo
ść
Wymaganie dla
K1-65MP i
K1-70MP ;
Klasa A
Wymaganie dla
K1-65MP i
K1-70MP ;
Klasa B
Wymaganie
dla K3-60SS
Metoda
badania
według
1
Penetracja, dmm
70-240
70-240
70-150
PN-EN
1426 :2009
2
Temperatura mi
ę
knienia
PiK,ºC
≥
42
≥
37
≥
37
PN-EN
1427 :2007
3
Temperatura
łamliwo
ś
ci,ºC
≤
-15
≤
-15
≤
-15
PN-EN
12593 :2007
4
Przedział plastyczno
ś
ci,ºC
≥
57
≥
52
≥
52
-
5
Nawrót spr
ęż
ysty w
25ºC,%
> 60
> 40
> 40
PN-EN
13398 :2009
6
Kohezja zmodyfikowan
ą
metod
ą
VIALIT w
temperaturze -15ºC, %
≥
70
≥
40
> 40
pkt 5.13
EmA-99
7
Kohezja zmodyfikowan
ą
metod
ą
VIALIT w
temperaturze 60ºC, %
≥
90
≥
90
> 80
pkt 5.13
EmA-99
Tablica 4 – Wykaz wła
ś
ciwo
ś
ci technicznych i klas wła
ś
ciwo
ś
ci kationowych
emulsji asfaltowych – klasy od 0 do 4 wg EN 13808
Klasy wła
ś
ciwo
ś
ci kationowych emulsji asfaltowych
Wła
ś
ciwo
ś
ci
techniczne
EN
odniesie
nia
Jedno
stka
Klasa 0
Klasa 1
a
Klasa 2
Klasa 3
Klasa 4
Wła
ś
ciwo
ś
ci
organoleptyczne
EN 1425
-
NPD
TBR
-
-
-
Polarno
ść
cz
ą
stek
EN 1430
-
-
-
dodatnia
-
-
Indeks rozpadu
EN
13075-1
-
NPD
TBR
≤
80
50 do
100
70 do
130
Stabilno
ść
podczas
mieszania z cementem
EN 12848
g
NPD
TBR
≤
2
> 2
-
Czas mieszalno
ś
ci
EN
13075-2
s
NPD
TBR
≥
180
≥
300
-
Zdolno
ść
do penetracji
EN 12849
min
NPD
TBR
-
-
-
Zawarto
ść
lepiszcza
b
(poprzez oznaczenie
zawarto
ś
ci wody)
EN 1428
%
(m/m)
NPD
TBR
38 do
42
48 do
52
53 do 57
Zawarto
ść
lepiszcza
pozostałego po
destylacji
c
EN 1431
%
(m/m)
NPD
TBR
≥
38
≥
48
≥
53
14/54
Zawarto
ść
oleju
podestylacyjnego
d
EN 1431
%
(m/m)
NPD
TBR
≤
2,0
≤
3,0
≤
5,0
Czas wypływu
Ø 2 mm w 40
0
C
EN 12846
s
NPD
TBR
≤
20
15 do
45
35 do 80
Czas wypływu
Ø 4 mm w 40
0
C
EN 12846
s
NPD
TBR
-
-
-
Czas wypływu
Ø 4 mm w 50
0
C
EN 12846
s
NPD
TBR
-
-
-
Lepko
ść
dynamiczna w
40
0
C
EN 14896
m Pa s
NPD
TBR
DV
-
-
Pozostało
ść
na sicie
EN 1429
Sito 0,50 mm
%
(m/m)
NPD
TBR
≤
0,1
≤
0,2
≤
0,5
Sito 0,16 mm
%
(m/m)
NPD
TBR
≤
0,25
≤
0,5
-
Pozostało
ść
na sicie
(7 dni magazynowania)
EN 1429
Sito 0,5 mm
%
(m/m)
NPD
TBR
≤
0,1
≤
0,2
≤
0,5
Sedymentacja (po 7
dniach magazynowania)
EN 12847
%
(m/m)
NPD
TBR
≤
5
≤
10
-
Adhezja
EN 13614
%
pokrycia
pow.
NPD
TBR
≥
75
≥
90
Penetracja asfaltu
EN 1426
0.1xmm
NPD
TBR
≤
50
≤
100
≤
150
Temperatura mi
ę
knienia EN 1427
°
C
NPD
TBR
≥
55
≥
50
≥
43
Nawrót spr
ęż
ysty w
25
°
C
e
EN 13398
%
NPD
TBR
≥
30
≥
40
≥
50
Tablica 4a – Wykaz wła
ś
ciwo
ś
ci technicznych i klas wła
ś
ciwo
ś
ci kationowych
emulsji asfaltowych – klasy od 5 do 9 wg EN 13808
Klasy wła
ś
ciwo
ś
ci kationowych emulsji asfaltowych
Wła
ś
ciwo
ś
ci
techniczne
EN
odniesie
nia
Jedno
stka
Klasa 5
Klasa 6
Klasa 7
Klasa 8
Klasa 9
Wła
ś
ciwo
ś
ci
organoleptyczne
EN 1425
-
-
-
-
-
-
Polarno
ść
cz
ą
stek
EN 1430
-
-
-
-
-
-
Indeks rozpadu
EN
13075-1
-
120 do
180
170 do
230
≥
220
-
-
Stabilno
ść
podczas
mieszania z cementem
EN 12848
g
-
-
-
-
-
Czas mieszalno
ś
ci
EN
13075-2
s
-
-
-
-
-
Zdolno
ść
do penetracji
EN 12849
min
-
-
-
-
-
Zawarto
ść
lepiszcza
b
(poprzez oznaczenie
zawarto
ś
ci wody)
EN 1428
%
(m/m)
58 do
62
63 do
67
65 do
69
67 do
71
≥
70
Zawarto
ść
lepiszcza
pozostałego po
destylacji
c
EN 1431
%
(m/m)
≥
58
≥
63
≥
65
≥
67
≥
70
Zawarto
ść
oleju
podestylacyjnego
d
EN 1431
%
(m/m)
≤
8,0
≤
10,0
5-15
> 15
_
Czas wypływu
Ø 2 mm w 40
0
C
EN 12846
s
70 do
130
-
-
-
-
Czas wypływu
Ø 4 mm w 40
0
C
EN 12846
s
-
10 do
45
30 do
70
50 do
100
-
15/54
Czas wypływu
Ø 4 mm w 50
0
C
EN 12846
s
-
-
-
-
25 do
50
Lepko
ść
dynamiczna w
40
0
C
EN 14896
m Pa s
-
-
-
-
-
Pozostało
ść
na sicie
EN 1429
% (m/m)
-
-
-
-
Sito 0,5 mm
Sito 0,16 mm
% (m/m)
-
-
-
-
Pozostało
ść
na sicie
(7 dni magazynowania)
EN 1429
Sito 0,5 mm
%
(m/m)
-
-
-
-
Sedymentacja (po 7
dniach magazynowania)
EN 12847
%
(m/m)
-
-
-
-
Adhezja
EN 13614
% pokrycia
powierzchni
Penetracja asfaltu
EN 1426
0.1xmm
≤
220
≤
330
> 330
-
-
Temperatura mi
ę
knienia EN 1427
°
C
≥
39
≥
35
< 35
-
-
Nawrót spr
ęż
ysty w
25
°
C
e
EN 13398
%
≥
75
-
-
-
-
a
Klasa 1, TBR, nie mo
ż
e by
ć
zastosowana do, wystawionej zgodnie z obowi
ą
zuj
ą
cym prawem, deklaracji zgodno
ś
ci i do
oznakowania
b
Zawarto
ść
lepiszcza w emulsji, oznaczona metod
ą
opisan
ą
w EN 1428 powinna by
ć
okre
ś
lana jako [100 % - zawarto
ść
wody]
c
Zawarto
ść
lepiszcza oznaczonego metod
ą
destylacyjn
ą
opisan
ą
w EN 1431 powinna by
ć
wyra
ż
ona jako [ułamek masowy
wyra
ż
ony w procentach lepiszcza pozostałego po destylacji + ułamek masowy wyra
ż
ony w procentach oleju oddestylowanego]
d
Zawarto
ść
oleju podestylacyjnego
m
wyra
ż
ona ułamkiem masowym wyra
ż
onym w procentach mo
ż
e by
ć
oznaczona dla du
ż
ych
ilo
ś
ci rozpuszczalnika po oznaczeniu g
ę
sto
ś
ci zgodnie z EN ISO 3838 oraz po oznaczeniu procentu obj
ę
to
ś
ciowego w destylacie
otrzymanym zgodnie z EN 1431. Je
ż
eli oznaczenie g
ę
sto
ś
ci nie jest mo
ż
liwe t
ą
metod
ą
, mo
ż
na przyj
ąć
warto
ść
0,850.
e
Nawrót sprężysty należy oznaczyć tylko dla emulsji modyfikowanych
Poni
ż
ej wyja
ś
niono, co oznaczaj
ą
u
ż
yte w tablicy 4 i 4a skrótowe okre
ś
lenia NPD, TBR i
DV.
NPD -
„No Performance Determined” -
oznacza „wła
ś
ciwo
ść
u
ż
ytkowa nie okre
ś
lana”:
ta klasa mo
ż
e by
ć
zadeklarowana, je
ż
eli w pa
ń
stwie członkowskim, na którego rynek
wyrób jest przeznaczony, dana wła
ś
ciwo
ść
wyrobu nie jest przedmiotem odno
ś
nych
przepisów. W takim przypadku producent mo
ż
e jej nie okre
ś
la
ć
, przy jednoczesnym
podaniu tego faktu w informacji towarzysz
ą
cej dostawie wyrobu.
TBR – „To Be Reported” - oznacza „ do zadeklarowania”: przyporz
ą
dkowanie
wła
ś
ciwo
ś
ci tej klasie powoduje,
ż
e producent jest proszony o dostarczenie
odpowiednich informacji wraz z wyrobem, jednak nie jest do tego zobowi
ą
zany.
DV – „Declared Value” - oznacza „warto
ść
deklarowana”: przyporz
ą
dkowanie
wła
ś
ciwo
ś
ci tej klasie powoduje,
ż
e producent jest zobowi
ą
zany do podawania warto
ś
ci
tej wła
ś
ciwo
ś
ci w prawnie przewidzianej deklaracji i pó
ź
niejszego prawnie
uregulowanego oznakowania.
W tablicy 5 podano porównanie oznacze
ń
emulsji wg EmA-99 z PN-EN 13808.
16/54
Tablica
5
Porównanie oznacze
ń
emulsji wg PN-EN 13808 z EmA-99
Oznaczenie zgodne
z PN-EN 13808
1)
Dotychczas stosowane w Polsce
oznaczenia emulsji o zbli
ż
onych
wła
ś
ciwo
ś
ciach wg EmA-99
Rodzaj emulsji i jej przeznaczenie
C 60 B 3 ZM
3)
C 60 B 4 ZM
C 60 B 5 ZM
K1-60
K1-60, K2-60
K3-60
kationowe emulsje
asfaltowe do zł
ą
czania warstw
konstrukcji nawierzchni
C 60 BP 3 ZM
C 60 BP 4 ZM
C 60 BP 5 ZM
K1-60 MP
K1-60 MP, K2-60 MP
2)
K3-60 MP
kationowe emulsje asfaltowe
modyfikowane polimerami do
zł
ą
czania warstw konstrukcji nawierzchni
C 65 B 3 RC
C 65 B 4 RC
C 60 B 3 RC
C 60 B 4 RC
C 65 BP 3 RC
C 65 BP 4 RC
C 60 BP 3 RC
C 60 BP 4 RC
K1-65
K1-65, K2-65
K1-60
K1-60, K2-60
K1-65 MP
K1-65 MP, K2-65 MP
2)
K1-60 MP
2)
K1-60 MP
2)
, K2-60 MP
2)
kationowe emulsje asfaltowe
do remontów cz
ą
stkowych
C 69 B 3 PU
C 69 B 4 PU
C 65 B 3 PU
C 65 B 4 PU
K1-70
K1-70, K2-70
K1-65
K1-65, K2-65
kationowe emulsje asfaltowe
do powierzchniowych utrwale
ń
C 69 BP 3 PU
C 69 BP 4 PU
C 65 BP 3 PU
C 65 BP 4 PU
K1-70 MP
K1-70 MP, K2-70 MP
2)
K1-65 MP
K1-65 MP, K2-65 MP
2)
kationowe emulsje asfaltowe
modyfikowane polimerami do
powierzchniowych utrwale
ń
C 65 BP 5 CWZ
C 65 BP 6 CWZ
C 60 BP 5 CWZ
C 60 BP 6 CWZ
C 60 B 5 CWZ
C 60 B 6 CWZ
K3-65 SS
2)
K3-65 SS
2)
K3-60 SS
K3-60 SS
K3-60
K3-60
kationowe emulsje asfaltowe
do wytwarzania cienkich warstw
asfaltowych na zimno
C 65 B 5 ME
C 65 B 6 ME
C60 B 5 ME
C60 B 6 ME
C60 B 7 ME
K3-65, K4-65
K3-65, K4-65
K3-60, K4-60
K3-60, K4-60
brak
kationowe emulsje asfaltowe
do wytwarzania mieszanek mineralno-
emulsyjnych
C 60 B 5 R
C 60 B 6 R
K3-60, K4-60
K3-60, K4-60
kationowe emulsje asfaltowe
do wytwarzania mieszanek mineralno-
cementowo-emulsyjnych
1)
z uzupełniaj
ą
cym oznakowaniem krajowym wyszczególnionym w tab. 1
2)
nie było w EmA-99
3)
symbole literowe na ko
ń
cu oznaczenia s
ą
uzupełnieniem krajowym
17/54
W opracowanych Wymaganiach Technicznych WT-3 przyj
ę
to zasad
ę
podziału emulsji
według 6 podstawowych zastosowa
ń
(jak w tab. 1). Do ka
ż
dego z zastosowa
ń
przypisano od 2 do 5 rodzajów emulsji asfaltowych standardowych lub
modyfikowanych. Poni
ż
ej zamieszczono tablice z wymaganiami cytuj
ą
c WT-3.
Tablica 6 - Wymagania wobec kationowych emulsji asfaltowych do zł
ą
czania
warstw konstrukcji
nawierzchni
a)
Emulsje do zł
ą
czania warstw asfaltowych z warstwami nie zwi
ą
zanymi lepiszczem asfaltowym
b)
W przypadku konieczno
ś
ci mo
ż
na rozcie
ń
cza
ć
emulsje wod
ą
, jednak do st
ęż
enia nie ni
ż
szego ni
ż
40%
c)
Nie dotyczy emulsji rozcie
ń
czanych wod
ą
na budowie
d)
Oznaczenie jest wymagane, gdy emulsja ma bezpo
ś
redni kontakt z kruszywem
e)
Dotyczy emulsji przeznaczonych do zwi
ą
zania warstw asfaltowych z podbudowami zawieraj
ą
cymi
spoiwa hydrauliczne
f)
W przypadku zł
ą
czania warstw asfaltowych, z których jedna wykonana jest z asfaltu o penetracji 35/50
lub asfaltu modyfikowanego nale
ż
y stosowa
ć
emulsje wykonane z asfaltu o penetracji 50/70. Do
skropie
ń
podbudów niezwi
ą
zanych ( z kruszywa stabilizowanego mechanicznie, tłucznia kamiennego
itp.) dopuszcza si
ę
stosowanie emulsji wyprodukowanych z asfaltu drogowego o penetracji 160/220.
C 60 B 3 ( lub 4 ) ZM
C 60 B 4 ZM
C 60 B 5 ZM
Wymagania
techniczne
Metoda
badania
Jednostka
Klasa
Zakres
warto
ś
ci
Klasa
Zakres
warto
ś
ci
Klasa
Zakres
warto
ś
ci
Indeks rozpadu
PN-EN
13075-1
-
3
lub
4
50 do 100
lub
70 do 130
4
70 do 130
a)
5
120 do 180
a)
Zawarto
ść
lepiszcza
( poprzez zawarto
ść
wody )
PN-EN 1428
% ( m/m )
5
58 do 62
b)
5
58 do 62
b)
5
58 do 62
b)
Czas wypływu
Ø 2 mm przy 40
0
C
PN-EN
12846
s
1
TBR
c)
1
TBR
c)
1
TBR
c
)
Pozostało
ść
na sicie,
sito 0,5 mm
PN-PN-EN
1429
% ( m/m )
1
TBR
1
TBR
1
TBR
Trwało
ść
( po 7 dniach
magazynowania )
PN-EN 1429
% ( m/m )
1
TBR
1
TBR
1
TBR
PN-EN
13614
1
TBR
1
TBR
1
TBR
Przyczepno
ść
d)
Zał
ą
cznik 3
% pokrycia
powierzchni
≥
75
≥
75
≥
75
pH emulsji
PN-EN 12
850
-
-
-
≥
3,5
e)
≥
3,5
e)
Wymagania techniczne wobec lepiszczy odzyskanych z kationowych emulsji asfaltowych poprzez odparowanie ( zgodnie z PN-
EN 13074 )
Konsystencja w
ś
redniej
temperaturze –
penetracja w 25
0
C
PN-EN 1426
mm/10
3
≤
100
f)
3
≤
100
f)
3
≤
100
f)
Konsystencja w
podwy
ż
szonej
temperaturze –
temperatura mi
ę
knienia
PN-EN 1427
0
C
5
≥
39
f)
5
≥
39
f)
5
≥
39
f)
18/54
Tablica 7 - Wymagania wobec kationowych emulsji modyfikowanych do zł
ą
czania
warstw konstrukcji nawierzchni
a)
Emulsje do zł
ą
czania warstw asfaltowych z warstwami nie zwi
ą
zanymi lepiszczem asfaltowym)
b)
W przypadku konieczno
ś
ci mo
ż
na rozcie
ń
cza
ć
emulsje wod
ą
, jednak do st
ęż
enia nie ni
ż
szego ni
ż
40%
c)
Nie dotyczy emulsji rozcie
ń
czanych wod
ą
na budowie
d)
Oznaczenie jest wymagane, gdy emulsja ma bezpo
ś
redni kontakt z kruszywem
e)
Dotyczy emulsji przeznaczonych do zwi
ą
zania warstw asfaltowych z podbudowami zawieraj
ą
cymi
spoiwa hydrauliczne
f)
W przypadku zł
ą
czania warstw asfaltowych, z których jedna wykonana jest z asfaltu o penetracji 35/50
lub asfaltu modyfikowanego nale
ż
y stosowa
ć
emulsje wykonane z asfaltu o penetracji 50/70
Tablica 8 - Wymagania wobec kationowych emulsji asfaltowych i kationowych
emulsji modyfikowanych do remontów cz
ą
stkowych nawierzchni.
C 65 B 4 RC
C 65 BP 4 RC
C 60 B 4 RC
Wymagania techniczne
Metoda
badania
Jednostka
Klas
a
Zakres
warto
ś
ci
Klasa
Zakres
warto
ś
ci
Klasa
Zakres
warto
ś
ci
Indeks rozpadu
PN-EN
13075-1
-
4
70 do 130
4
70 do 130
4
70 do 130
Zawarto
ść
lepiszcza
( poprzez zawarto
ść
wody )
PN-EN 1428
% ( m/m )
6
63 do 67
6
63 do 67
5
58 do 62
Czas wypływu
Ø 2 mm przy 40
0
C
PN-EN 12846
s
1
TBR
1
TBR
1
TBR
Czas wypływu
Ø 4 mm przy 40
0
C
PN-EN 12846
s
1
TBR
1
TBR
1
TBR
Pozostało
ść
na sicie, sito 0,5
mm
PN-EN 1429
% ( m/m )
3
≤
0,2
3
≤
0,2
3
≤
0,2
Trwało
ść
( po 7 dniach
magazynowania )
PN-EN 1429
% ( m/m )
4
≤
0,5
4
≤
0,5
4
≤
0,5
PN-EN 13614
1
TBR
1
TBR
1
TBR
Przyczepno
ść
Zał
ą
cznik 3
% pokrycia
powierzchni
≥
75
≥
75
≥
75
C 60 BP 3 (lub 4) ZM
C 60 BP 4 ZM
C 60 BP 5 ZM
Wymagania
techniczne
Metoda
badania
Jednostka
Klasa
Zakres
warto
ś
ci
Klasa
Zakres
warto
ś
ci
Klasa
Zakres
warto
ś
ci
Indeks rozpadu
PN-EN
13075-1
-
3
lub
4
50 do 100
lub
70 do 130
4
70 do 130
a)
5
120 do 180
a)
Zawarto
ść
lepiszcza
( poprzez zawarto
ść
wody )
PN-EN 1428
% ( m/m )
5
58 do 62
b)
5
58 do 62
b)
5
58 do 62
b)
Czas wypływu
Ø 2 mm przy 40
0
C
PN-EN
12846
s
1
TBR
c)
1
TBR
c)
2
TBR
c
)
Pozostało
ść
na sicie,
sito 0,5 mm
PN-PN-EN
1429
% ( m/m )
1
TBR
1
TBR
1
TBR
Trwało
ść
( po 7 dniach
magazynowania )
PN-EN 1429
% ( m/m )
1
TBR
1
TBR
1
TBR
PN-EN
13614
1
TBR
1
TBR
1
TBR
Przyczepno
ść
d)
Zał
ą
cznik 3
% pokrycia
powierzchni
≥
75
≥
75
≥
75
pH emulsji
PN-EN 12
850
-
-
-
≥
3,5
e)
≥
3,5
e)
Wymagania techniczne wobec lepiszczy odzyskanych z kationowych emulsji asfaltowych poprzez odparowanie ( zgodnie z PN-
EN 13074 )
Konsystencja w
ś
redniej
temperaturze –
penetracja w 25
0
C
PN-EN 1426
mm/10
3
≤
100
f)
3
≤
100
f)
3
≤
100
f)
Konsystencja w
podwy
ż
szonej
temperaturze –
temperatura mi
ę
knienia
PN-EN 1427
0
C
4
≥
43
f)
4
≥
43
f)
4
≥
43
f)
Nawrót spr
ęż
ysty
PN-EN
13398
%
4
≥
50
4
≥
50
4
≥
50
19/54
Wymagania techniczne wobec lepiszczy odzyskanych z kationowych emulsji asfaltowych poprzez odparowanie ( zgodnie z PN-
EN 13074 )
Konsystencja w
ś
redniej
temperaturze – penetracja w
25
0
C
PN-EN 1426
mm/10
4
≤
150
4
≤
150
4
≤
150
Konsystencja w podwy
ż
szonej
temperaturze – temperatura
mi
ę
knienia
PN-EN 1427
0
C
5
≥
39
4
≥
43
5
≥
39
Nawrót spr
ęż
ysty
a
PN-EN 13398
%
-
-
4
≥
50
-
-
Tablica 9 - Wymagania wobec kationowych emulsji asfaltowych do
powierzchniowych utrwale
ń
Tablica 10 – Wymagania wobec kationowych emulsji modyfikowanych do
powierzchniowych utrwale
ń
C 69 BP 3 (lub 4) PU
C 65 BP 3 PU
Wymagania techniczne
Metoda
badania
Jednostka
Klasa
Zakres
warto
ś
ci
Klasa
Zakres
warto
ś
ci
Indeks rozpadu
PN-EN 13075-1
-
3
lub
4
50 do 100
lub
70 do 130
3
50 do 100
Zawarto
ść
lepiszcza
( poprzez zawarto
ść
wody )
PN-EN 1428
% ( m/m )
8
67 do 71
6
63 do 67
Czas wypływu
Ø 2 mm przy 40
0
C
PN-EN 12846
s
1
TBR
1
TBR
Czas wypływu
Ø 4 mm przy 40
0
C
PN-EN 12846
s
1
TBR
1
TBR
Pozostało
ść
na sicie, sito 0,5 mm
PN-EN 1429
% ( m/m )
3
≤
0,2
3
≤
0,2
Trwało
ść
( po 7 dniach
magazynowania )
PN-EN 1429
% ( m/m )
4
≤
0,5
4
≤
0,5
PN-EN 13614
1
TBR
1
TBR
Przyczepno
ść
Zał
ą
cznik 3
% pokrycia
powierzchni
≥
90
≥
90
C 69 B 3 (lub 4) PU
C 65 B 3 PU
Wymagania techniczne
Metoda badania
Jednostka
Klasa
Zakres warto
ś
ci
Klasa
Zakres warto
ś
ci
Indeks rozpadu
PN EN 13075-1
-
3
lub
4
50 do 100
lub
70 do 130
3
50 do 100
Zawarto
ść
lepiszcza
( poprzez zawarto
ść
wody )
PN-EN 1428
% ( m/m )
8
67 do 71
6
63 do 67
Czas wypływu
Ø 2 mm przy 40
0
C
PN-EN 12846
s
1
TBR
1
TBR
Czas wypływu
Ø 4 mm przy 40
0
C
PN-EN 12846
s
1
TBR
1
TBR
Pozostało
ść
na sicie, sito 0,5 mm
PN-EN 1429
% ( m/m )
3
≤
0,2
3
≤
0,2
Trwało
ść
( po 7 dniach
magazynowania )
PN-EN 1429
% ( m/m )
4
≤
0,5
4
≤
0,5
PN-EN 13614
1
TBR
1
TBR
Przyczepno
ść
Zał
ą
cznik 3
% pokrycia
powierzchni
≥
90
≥
90
Wymagania techniczne wobec lepiszczy odzyskanych z kationowych emulsji asfaltowych poprzez odparowanie
( zgodnie z PN EN 13074 )
Konsystencja w
ś
redniej
temperaturze – penetracja w 25
0
C
PN-EN 1426
mm/10
4
≤
150
4
≤
150
Konsystencja w podwy
ż
szonej
temperaturze – temperatura
mi
ę
knienia
PN-EN 1427
0
C
5
≥
39
5
≥
39
20/54
Wymagania techniczne wobec lepiszczy odzyskanych z kationowych emulsji asfaltowych poprzez odparowanie
( zgodnie z PN EN 13074 )
Konsystencja w
ś
redniej
temperaturze – penetracja w
25
0
C
PN-EN 1426
mm/10
4
≤
150
4
≤
150
Konsystencja w podwy
ż
szonej
temperaturze – temperatura
mi
ę
knienia
PN-EN 1427
0
C
4
≥
43
4
≥
43
Nawrót spr
ęż
ysty
PN-EN 13398
%
4
≥
50
4
≥
50
Tablica 11
– Wymagania wobec kationowych
emulsji
asfaltowych
i
modyfikowanych do wytwarzania cienkich warstw asfaltowych na zimno
C 65 BP 5 CWZ
C 60 BP 5 CWZ
C 60 BP 6 CWZ
C 60 B 5 (lub 6) CWZ
Wymagania
techniczne
Metoda
badania
Jednostka
Klasa
Zakres
warto
ś
ci
Klasa
Zakres
warto
ś
ci
Klasa
Zakres
warto
ś
ci
Klasa
Zakres
warto
ś
ci
Indeks rozpadu
PN-EN
13075-1
-
5
120 do 180
5
120 do 180
6
170 do 230
5
lub
6
120 do 180
lub
170 do 230
Czas
mieszalno
ś
ci
PN-EN
13075-2
s
1
TBR
1
TBR
1
TBR
1
TBR
Zawarto
ść
lepiszcza
(poprzez
zawarto
ść
wody
)
PN-EN
1428
% ( m/m )
6
63 do 67
5
58 do 62
5
58 do 62
5
58 do 62
Czas wypływu
Ø 2 mm przy
40
0
C
PN-EN
12846
s
1
TBR
1
TBR
1
TBR
1
TBR
Czas wypływu
Ø 4 mm przy
40
0
C
PN-EN
12846
s
1
TBR
1
TBR
1
TBR
1
TBR
Pozostało
ść
na
sicie, sito 0,5
mm
PN-EN
1429
% ( m/m )
3
≤
0,2
3
≤
0,2
3
≤
0,2
3
≤
0,2
Trwało
ść
( po 7
dniach
magazynowani
a )
PN-EN
1429
% ( m/m )
4
≤
0,5
4
≤
0,5
4
≤
0,5
4
≤
0,5
PN-EN
13614
1
TBR
1
TBR
1
TBR
1
TBR
Przyczepno
ść
Zał
ą
cznik 3
% pokrycia
powierzchni
≥
75
≥
75
≥
75
≥
75
Stabilno
ść
podczas
mieszania z
cementem
PN-EN
12848
g
2
≤
2
2
≤
2
2
≤
2
2
≤
2
Wymagania techniczne wobec lepiszczy odzyskanych z kationowych emulsji asfaltowych poprzez odparowanie ( zgodnie z PN-EN 13074 )
Konsystencja w
ś
redniej
temperaturze –
penetracja w
25
0
C
PN-EN
1426
mm/10
4
≤
150
4
≤
150
4
≤
150
4
≤
150
Konsystencja w
podwy
ż
szonej
temperaturze –
temperatura
mi
ę
knienia
PN-EN
1427
0
C
5
≥
39
5
≥
39
5
≥
39
5
≥
39
Nawrót
spr
ęż
ysty
a)
PN-EN
13398
%
4
≥
50
4
≥
50
4
≥
50
0
NPD
a)
Wymaganie nie dotyczy kationowych emulsji asfaltowych, które mog
ą
by
ć
stosowane do
wytwarzania cienkich warstw asfaltowych na zimno na nawierzchni dróg obci
ąż
onych ruchem KR1 –
KR2. Wtedy w literowo-liczbowym oznaczeniu emulsji, zamiast: BP, nale
ż
y wstawi
ć
liter
ę
B.
21/54
Tablica 12 - Wymagania wobec kationowych emulsji asfaltowych do wytwarzania
mieszanek mineralno-emulsyjnych
C 65 B 5 ME
C 60 B 5 ME
C 60 B 6 ME
C 60 B 7 ME
Wymagania
techniczne
Metoda
badania
Jednostka
Klasa
Zakres
warto
ś
ci
Klasa
Zakres
warto
ś
ci
Klasa
Zakres
warto
ś
ci
Klasa
Zakres
warto
ś
ci
Indeks rozpadu
PN-EN
13075-1
-
5
120 do 180
5
120 do 180
6
170 do 230
7
≥
220
Stabilno
ść
podczas
mieszania z
cementem
PN-EN
12848
g
2
≤
2
2
≤
2
2
≤
2
2
≤
2
Zawarto
ść
lepiszcza
(poprzez
zawarto
ść
wody )
PN-EN
1428
% ( m/m )
6
63 do 67
5
58 do 62
5
58 do 62
5
58 do 62
Czas wypływu
Ø 2 mm przy
40
0
C
PN-EN
12846
s
1
TBR
1
TBR
1
TBR
1
TBR
Czas wypływu
Ø 4 mm przy
40
0
C
PN-EN
12846
s
1
TBR
1
TBR
1
TBR
1
TBR
Pozostało
ść
na
sicie, sito 0,5 mm
PN-EN
1429
% ( m/m )
1
TBR
1
TBR
1
TBR
1
TBR
Trwało
ść
( po 7
dniach
magazynowania )
PN-EN
1429
% ( m/m )
1
TBR
1
TBR
1
TBR
1
TBR
Wymagania techniczne wobec lepiszczy odzyskanych z kationowych emulsji asfaltowych poprzez odparowanie ( zgodnie z PN-EN 13074 )
Konsystencja w
ś
redniej
temperaturze –
penetracja w 25
0
C
PN-EN
1426
mm/10
5
≤
220
5
≤
220
5
≤
220
5
≤
220
Konsystencja w
podwy
ż
szonej
temperaturze –
temperatura
mi
ę
knienia
PN-EN
1427
0
C
5
≥
39
5
≥
39
5
≥
39
5
≥
39
Tablica 13 – Wymagania wobec kationowych emulsji asfaltowych do wytwarzania mieszanek
mineralno-cementowo- emulsyjnych
a)
Do nawierzchni obci
ąż
onych ruchem KR 3-6 nale
ż
y stosowa
ć
emulsje z asfaltu o penetracji 70/100, a przy obci
ąż
eniu ruchem
KR 1-2 dopuszcza si
ę
stosowanie emulsji z asfaltu o penetracji 100/150.
C 60 B 5 R
Wymagania techniczne
Metoda badania
Jednostka
Klasa
Zakres warto
ś
ci
Indeks rozpadu
PN-EN 13075-1
-
5
120 do 180
Stabilno
ść
podczas mieszania z
cementem
PN-EN 12848
9
2
≤
2
Zawarto
ść
lepiszcza
( poprzez zawarto
ść
wody )
PN-EN 1428
% ( m/m )
5
58 do 62
Czas wypływu
Ø 2 mm przy 40
0
C
PN-EN 12846
s
1
TBR
Pozostało
ść
na sicie, sito 0,5 mm
PN-EN 1429
% ( m/m )
1
TBR
Trwało
ść
( po 7 dniach magazynowania
)
PN-EN 1429
% ( m/m )
1
TBR
Wymagania techniczne wobec lepiszczy odzyskanych z kationowych emulsji asfaltowych poprzez odparowanie (
zgodnie z PN-EN 13074 )
Konsystencja w
ś
redniej temperaturze –
penetracja w 25
0
C
PN-EN 1426
mm/10
3
≤
100
a)
Konsystencja w podwy
ż
szonej
temperaturze – temperatura mi
ę
knienia
PN-EN 1427
0
C
5
≥
39
22/54
W kolejnych rozdziałach poradnika opisano metody oznaczenia 7 wła
ś
ciwo
ś
ci emulsji
asfaltowych zgodnie z aktualnymi normami. S
ą
to wła
ś
ciwo
ś
ci podstawowe, które s
ą
lub
powinny by
ć
oznaczane wg zalece
ń
zał
ą
cznika krajowego NA do PN-EN 13808, który
jest na etapie ostatecznych uzgodnie
ń
. Nieopisane w Poradniku metody oznacze
ń
,
tak
ż
e nie zalecane do wykonywania, znajduj
ą
si
ę
w PN-EN.
Ponadto opisano dodatkowo metody oznacze
ń
wykonywane zgodnie z Warunkami
Technicznymi EmA-99, które zostały pomini
ę
te w PN-EN 13808.
Oznaczenie wła
ś
ciwo
ś
ci asfaltu wytr
ą
conego z emulsji niemodyfikowanych (penetracji i
temperatury mi
ę
knienia) i modyfikowanych (penetracji, temperatury mi
ę
knienia i
nawrotu spr
ęż
ystego) metodami opisanymi w PN-EN 13074:2003, „Asfalty i lepiszcza
asfaltowe – Oznaczanie lepiszczy z emulsji asfaltowych przez odparowanie”, nale
ż
y
wykonywa
ć
zgodnie z odpowiednimi normami.
2 Przygotowanie próbek emulsji asfaltowych do bada
ń
wg
PN-EN 12594:2009
2.1 Wprowadzenie
W rozdziale tym określono metodę przygotowania próbek emulsji asfaltowych do
oznaczania ich właściwości. Poniżej posługiwano się terminologią zawartą w PN-EN 58 i
PN-EN 12594 a między innymi:
−
próbka laboratoryjna to próbka lepiszcza asfaltowego przeznaczona do
oznaczeń laboratoryjnych. Może to być próbka punktowa, próbka ogólna lub
część jednej z nich (próbka z podziału),
−
próbka do badań to próbka lepiszcza asfaltowego otrzymana przez
odpowiednie przygotowanie lub podział próbki laboratoryjnej, przeznaczona do
pojedynczego oznaczenia.
2.2 Zasada metody
W celu przygotowania próbki laboratoryjnej materiał przeznaczony do badania należy
pobrać zgodnie z PN-EN 58. Przed rozpoczęciem badania właściwości organoleptyczne
materiału przeznaczonego do badania powinny być sprawdzone zgodnie z PN-EN 1425.
Odstęp pomiędzy pobieraniem próbek i badaniem emulsji powinien być możliwie
najkrótszy. W przypadku badań rozjemczych okres powinien być krótszy niż 10 dni.
Przed pobraniem próbki do badania należy ujednorodnić próbkę laboratoryjną.
W przypadku oznaczenia pozostałości na sicie i sedymentacji próbkę laboratoryjną
należy przenieść bezpośrednio do naczynka do badań.
Pozostałe oznaczenia należy wykonywać po przesączeniu próbki przez sito 0,500 mm.
Próbkę laboratoryjną, z której pobiera się próbki do badań, należy przechowywać w
warunkach normalnych. W razie potrzeby podgrzać i delikatnie wymieszać w celu
ujednorodnienia. W przypadku emulsji o małej lepkości korzystnie jest przed pobraniem
próbki do ważenia schłodzić ją do temperatury około 4
°
C.
23/54
Wszystkie próbki do bada
ń
, potrzebne do oznaczenia jednej wła
ś
ciwo
ś
ci, nale
ż
y
przygotowa
ć
równocze
ś
nie.
UWAGA: Niektóre modyfikowane kationowe emulsje asfaltowe o wysokiej lepko
ś
ci nie s
ą
trwałe i/lub trudne w operowaniu nimi w
temperaturze pokojowej. W konsekwencji zalecane jest przechowywanie tych emulsji w temperaturze wy
ż
szej ni
ż
50
°
C w czasie
pomi
ę
dzy pobraniem a badaniem próbek. Dodatkowo zaleca si
ę
, aby badania laboratoryjne emulsji modyfikowanych były
przeprowadzane w takim czasie, w którym emulsje s
ą
stabilne.
2.3 Przygotowanie próbek emulsji asfaltowych do bada
ń
Poniżej opisano
post
ę
powanie zalecane podczas przygotowywania próbek do bada
ń
.
- Próbkę laboratoryjną, otrzymaną zgodnie z p. 2.2, należy przetrzymywać w suszarce,
w temperaturze od 18
°
C do 28
°
C lub w laboratorium, jeżeli temperatura otoczenia
odpowiada takiemu zakresowi temperatury. Zanotować temperaturę przechowywania
próbki laboratoryjnej.
W przypadku emulsji, które w temperaturze otoczenia są nietrwałe i zwykle są
przechowywane i stosowane w wyższej temperaturze, dopuszcza się przechowywanie
próbki laboratoryjnej w temperaturze 60
°
C±5
°
C przed pobraniem z niej próbki do
badań. Zaleca się zachować wszelkie możliwe środki ostrożności, aby zminimalizować
straty wody i/lub nie dopuścić do utworzenia się kożucha podczas tej operacji. Jeżeli
zostanie przyjęty sposób postępowania jak wyżej, zalecane jest sprawdzenie czy próbka
nadaje się do pobrania w temperaturze, która przewidziana jest do przygotowania
próbki do badań. Należy sprawdzić temperaturę emulsji i schłodzić ją do temperatury
wymaganej w konkretnym oznaczeniu.
- Delikatnie wymieszać ciekłą próbkę laboratoryjną z prędkością od 50 obr./min. Do 70
obr./min., używając szklanej bagietki lub płaskiego noża (łopatki), aż do
ujednorodnienia emulsji. Unikać wprowadzania powietrza podczas mieszania i usunąć
występujące, przypadkowo wprowadzone pęcherzyki powietrza. Zapewnić, aby osad z
dna naczynia został całkowicie zdyspergowany (rozmieszany). Zanotować, czy łatwo
zachodzi dyspergowanie osadu, tzn. czy udaje się emulsję ujednorodnić przez mieszanie
bagietką.
- Przenieść wymieszaną próbkę do pojemnika na próbki.
- Wykonać oznaczenie pozostałości na sicie zgodnie z rozdziałem 7 lub sedymentacji
zgodnie z rozdziałem 8.
- Pozostałe oznaczenia wykonać po przesączeniu pozostałej próbki laboratoryjnej
przez sito 0,500 mm.
24/54
3 Badanie indeksu rozpadu emulsji asfaltowych wg PN-EN
13075-1
3.1 Zasada metody
Oznaczenie indeksu rozpadu
Wypełniacz mineralny jest dodawany do kationowej emulsji asfaltowej z określoną
prędkością podczas mieszania. Gdy nastąpi całkowity rozpad emulsji, ilość dodanego
wypełniacza mineralnego określana jest wagowo.
Indeks rozpadu to bezwymiarowa liczba odpowiadająca ilości użytego wypełniacza
mineralnego, w gramach, potrzebnego do spowodowania koagulacji (rozpadu) 100 g
emulsji asfaltowej.
Metoda oznaczania indeksu rozpadu jest zbieżna z metodą opisaną w EmA-99.
3.2 Aparatura, sprz
ę
t, materiały
Dozownik
wypełniacza
mineralnego
z
regulacją
dozowania,
umożliwiający dozowanie wypełniacza na poziomie 0,3 g/s – 0,4 g/s. Dozownik
powinien być wzorcowany. Wzorcowanie polega na zważeniu wypełniacza
dozowanego w czasie 100 s i 200 s, przy dokładności pomiaru czasu – 0,2 s
(Rys. 2). Procedurę wzorcowania podano w Zał. 3-1.
Parownica porcelanowa emaliowana, o
ś
rednicy wewn
ę
trznej około 20 cm i
wysoko
ś
ci około 10 cm.
Metalowa łopatka, o długo
ś
ci około 20 cm.
Stoper, z dokładno
ś
ci
ą
0,2 s lub lepsz
ą
, o zakresie powy
ż
ej 100 s.
Ła
ź
nia z termostatem, umo
ż
liwia zachowanie temperatury próbek w 25
o
C±1
o
C.
Waga, o zakresie pomiarowym do 1 kg, do wa
ż
enia próbek wypełniacza i emulsji
w parownicy, z dokładno
ś
ci
ą
minimum 0,1 g.
Termometr, o odpowiednim zakresie, umo
ż
liwiaj
ą
cym pomiary temperatury z
dokładno
ś
ci
ą
0,1
o
C.
Rysunek 2 Zestaw do oznaczania indeksu rozpadu emulsji asfaltowych
25/54
Wypełniacz mineralny Sikaisol posiada nast
ę
puj
ą
ce wła
ś
ciwo
ś
ci:
- naturalna krzemionka, nie kruszona
- zawarto
ść
SiO
2
wi
ę
ksza od 98%
- g
ę
sto
ść
2650 kg/m
3
± 20 kg/m
3
- warto
ść
pH, oznaczana zgodnie z Aneksem C normy francuskiej XP A 05-252
- rozkład wielko
ś
ci cz
ą
stek, jako % cz
ą
stek przechodz
ą
cych przez sito:
•
0,100 mm
od 94% do 100%
•
0,080 mm
od 83% do 93%
•
0,063 mm
od 62% do 79%
•
0,050 mm
od 43% do 68%
Przed pomiarem wzorcowy wypełniacz powinien by
ć
wysuszony w suszarce w
temperaturze 110
°
C±5
°
C i przechowywany w eksykatorze.
Stosowanie wypełniacza mineralnego Forshammer nie jest zalecane. Zapis w WT-
3 zalecaj
ą
cy stosowanie wypełniacza mineralnego Forshammer zostanie
zmieniony.
3.3 Wykonanie oznaczenia
Oznaczenie nale
ż
y wykonywa
ć
w normalnych warunkach laboratoryjnych (w
temperaturze od 18
o
C do 28
o
C). Jednak
ż
e wypełniacz i emulsja powinny by
ć
stosowane zawsze o temperaturze 25
o
C ± 1
o
C.
Napełni
ć
odpowiedni
ą
butelk
ę
porcj
ą
emulsji o masie 250 g ± 10 g i szczelnie
zamkn
ąć
.
Umie
ś
ci
ć
butelk
ę
z emulsj
ą
w ła
ź
ni wodnej o temperaturze25
o
C ± 1
o
C na czas
nie krótszy ni
ż
1,5 godziny.
Zwa
ż
y
ć
parownic
ę
z łopatk
ą
z dokładno
ś
ci
ą
do 0,1 g (m
1
).
Odwa
ż
y
ć
100 g ± 1 g emulsji z butelki do zwa
ż
onej parownicy, z dokładno
ś
ci
ą
0,1 g (m
e
), .
Rozpocz
ąć
dodawanie wypełniacza z dozownika równocze
ś
nie z pomiarem
czasu. Dokładnie miesza
ć
emulsj
ę
i wypełniacz ruchem obrotowym ze stał
ą
pr
ę
dko
ś
ci
ą
w przybli
ż
eniu 1 obrót łopatk
ą
/sekund
ę
.
Mieszanina podczas dodawania wypełniacza zag
ę
szcza si
ę
i przyjmuje si
ę
,
ż
e
nast
ą
pił rozpad emulsji w momencie, gdy mieszanina odstaje od
ś
cianek
parownicy.
W tym momencie nale
ż
y zako
ń
czy
ć
dodawanie wypełniacza, pomiar czasu i
mieszanie.
Zwa
ż
y
ć
miseczk
ę
emaliowan
ą
ze znajduj
ą
c
ą
si
ę
w niej
rozpadni
ę
t
ą
emulsj
ą
i
łopatk
ą
z dokładno
ś
ci
ą
0,1 g (m
2
).
Powtórzy
ć
pomiar przy u
ż
yciu drugiej porcji emulsji pobranej z tej samej butelki,
nowej parownicy i nowej łopatki.
Pomiar czasu dozowania powinien by
ć
wykonywany okresowo, w celu sprawdzenia
pr
ę
dko
ś
ci dozowania wypełniacza z dozownika, która ma istotny wpływ na wynik
oznaczenia.
Dopuszcza si
ę
stosowanie mieszadła mechanicznego wg PN-EN 13075-1.
26/54
3.4 Obliczenia
Indeks rozpadu, IR, dla 100 g emulsji, nale
ż
y obliczy
ć
według nast
ę
puj
ą
cego wzoru:
e
f
m
m
IR
×
=
100
gdzie:
1
2
m
m
m
m
e
f
−
−
=
ilo
ść
dodanego wypełniacza, wyra
ż
ona w gramach
m
e
– masa emulsji u
ż
ytej do oznaczenia, wyra
ż
ona w gramach
3.5 Podawanie wyników
Nale
ż
y przedstawi
ć
wyniki ka
ż
dego z 2 pomiarów indeksu rozpadu, a u
ś
rednion
ą
warto
ść
indeksu rozpadu zaokr
ą
gli
ć
do najbli
ż
szej warto
ś
ci liczby całkowitej. Je
ś
li
wyniki ró
ż
ni
ą
si
ę
wi
ę
cej ni
ż
o 5 % od warto
ś
ci
ś
redniej, oznaczenie nale
ż
y powtórzy
ć
.
Powtarzalno
ść
r
Ró
ż
nica pomi
ę
dzy dwoma kolejnymi wynikami oznaczenia, otrzymanymi przez tego
samego wykonawc
ę
na tej samej aparaturze, w takich samych warunkach pomiaru i na
identycznej próbce emulsji asfaltowej, w dłu
ż
szym okresie stosowania metody, przy
normalnym i dokładnym przeprowadzaniu oznaczenia, mo
ż
e by
ć
wy
ż
sza o 10 % od
warto
ś
ci
ś
redniej tylko w jednym przypadku na dwadzie
ś
cia.
Odtwarzalno
ść
R
Odtwarzalno
ść
dla oznaczenia indeksu rozpadu nie jest aktualnie wymagana w PN-EN
13075-1.
Zał
ą
cznik 3-1
Sprawdzenie dozownika
W celu wykonania wzorcowania dozownika nale
ż
y post
ę
powa
ć
jak ni
ż
ej.
•
Wsypa
ć
do pustego dozownika około 250 g Sikaisolu.
•
Ustawi
ć
poło
ż
enie dozownika na statywie na wysoko
ś
ci od 15 cm do 20 cm nad
parownic
ą
nr 1.
•
Zwa
ż
y
ć
lub wytarowa
ć
parownic
ę
nr 2.
•
Uruchomi
ć
dozownik na około 5 2 wsypuj
ą
c wypełniacz do parownicy nr 1.
•
Szybko podstawi
ć
pod strumie
ń
wypełniacza parownic
ę
nr 2, jednocze
ś
nie
uruchamiaj
ą
c stoper.
•
Po upływie 100 s zabra
ć
parownic
ę
nr 2 i wył
ą
czy
ć
dozownik.
•
Zwa
ż
y
ć
wypełniacz w parownicy m
wypełniacza
=m
par. + wyp.
-m
par.
.
•
Powtórzy
ć
powy
ż
sze post
ę
powanie dla czasu dozowania 200 s.
•
Pomiary pr
ę
dko
ś
ci dozowania wykona
ć
co najmniej dwukrotnie dla czasu 100 2 i
200 s.
•
Obliczy
ć
pr
ę
dko
ś
c dozowania „w” w g/s ze wzorów:
W
100
=m
wypełniacza
/t
100
w
200
=m
wypełniacza
/t
200
gdzie: m
wypełniacza
– masa wypełniacza, g;
t – czas dozowania, s
•
Oba wyniki pomiarów powinny mie
ś
ci
ć
si
ę
w przedziale od 0,3 g/s do 0/4 g/s.
27/54
4 Badanie czasu wypływu emulsji asfaltowych wg PN-EN
12846
4.1 Zasada metody
Czas wypływu emulsji asfaltowej jest oznaczany, przy u
ż
yciu lepko
ś
ciomierza
wypływowego, jako czas wypływu danej ilo
ś
ci emulsji przez otwór o okre
ś
lonych
wymiarach w okre
ś
lonej temperaturze. Przyj
ę
to temperatur
ę
40
o
C. Czas wypływu jest
nazywany lepko
ś
ci
ą
umown
ą
.
4.2 Aparatura, sprz
ę
t, materiały
Standardowe szkło i aparatura laboratoryjna wraz z nast
ę
puj
ą
cymi przyrz
ą
dami:
Lepko
ś
ciomierz wypływowy BTA termostatowany, wyposa
ż
ony w kubki
wypływowe z otworami o
ś
rednicy 4 mm i 2 mm i zatyczk
ę
z ko
ń
cówk
ą
kulist
ą
(zawór kulowy) o odpowiednich do danego kubka rozmiarach.
Kubek z otworem o odpowiedniej
ś
rednicy nale
ż
y wybra
ć
spo
ś
ród podanych w
tablicy 14:
Tablica 14 –
Ś
rednica otworu kubka
Czas wypływu, s
Rozmiar otworu, mm
minimum
maximum
4
5
wypływ nieci
ą
gły
2
5
wypływ nieci
ą
gły
Kubki lepko
ś
ciomierza powinny by
ć
wyposa
ż
one w zatyczki odpowiednie do
zamkni
ę
cia otworów zatyczk
ą
ustawion
ą
w odpowiedniej pozycji i przykrywki do
zakrycia kubków w celu zabezpieczenia przed odparowaniem wody.
Zawieszenie kubków w lepko
ś
ciomierzu powinno zapewnia
ć
:
-
mo
ż
liwo
ść
zainstalowania jednego lub wi
ę
cej kubków w pozycji pionowej,
-
przestrze
ń
280 mm ± 20 mm pomi
ę
dzy dnem otworu kubka a podstaw
ą
na
której stoi lepko
ś
ciomierz,
- mo
ż
liwo
ść
utrzymania temperatury badanego materiału w kubku w czasie
jego wypływu,
- mo
ż
liwo
ść
zawieszenia pionowo zatyczki na jego uchwycie 16 mm ± 1
mm powy
ż
ej otworu podczas wypływu materiału badanego.
28/54
Rysunek 3 Przykładowy zestaw aparatury do oznaczania czasu wypływu
Ła
ź
nia wodna o stałej temperaturze wynosz
ą
cej 40,0
o
C ± 0,5
o
C, w której
jeden lub wi
ę
cej kubków mo
ż
e by
ć
zanurzonych a
ż
do obrze
ż
a lub
umieszczonych w płaszczu grzejnym podł
ą
czonym do termostatu.
Termometry, dwa
Odbieralnik, cylinder pomiarowy o pojemno
ś
ci 100 ml z podziałk
ą
dla obj
ę
to
ś
ci
20 ml, 25 ml i 75 ml, spełniaj
ą
cy wymagania ISO 4788.
Stoper o mo
ż
liwo
ś
ci pomiaru czasu do 300 s, z dokładno
ś
ci
ą
± 0,2 s.
Lekki olej mineralny.
Roztwór
Sc,
roztwór
wodny
zawieraj
ą
cy
1
%
(m/m)
chlorku
alkilotrimetyloamoniowego lub 1 % (m/m) bromku cetylotrimetyloamoniowego,
lub w przypadku ich braku, 1 % (m/m) chlorowodorku aminy tłuszczowej. Do tych
roztworów nale
ż
y doda
ć
1 % (m/m) kwasu solnego o st
ęż
eniu 1 mol/l. Roztwór
ten mo
ż
na zast
ą
pi
ć
faz
ą
wodn
ą
emulsji, np. 4 % wodnym roztworem emulgatora
do emulsji asfaltowych Teramin E2/3.
4.3 Wykonanie oznaczenia
Oznaczenie nale
ż
y wykona
ć
w normalnych warunkach laboratoryjnych , tj w
temperaturze od 18
o
C do 28
o
C.
Przed rozpocz
ę
ciem wykonywania oznaczenia nale
ż
y upewni
ć
si
ę
,
ż
e wszystkie
cz
ęś
ci aparatury, które b
ę
d
ą
styka
ć
si
ę
z próbk
ą
, s
ą
czyste i suche.
Wymiesza
ć
dokładnie emulsj
ą
ka
ż
dorazowo przed nalaniem do kubka,
Zamkn
ąć
otwór kubka lepko
ś
ciomierza zatyczk
ą
i napełni
ć
go ostro
ż
nie badan
ą
próbk
ą
emulsji troch
ę
powy
ż
ej poziomu wieszaka. Zakry
ć
od wierzchu kubek, np.
odpowiedni
ą
pokrywk
ą
, aby zapobiec odparowaniu wody.
29/54
Zamiesza
ć
wod
ę
w ła
ź
ni mieszadłem i sprawdzi
ć
termometrem (6.3) temperatur
ę
wody w ła
ź
ni lepko
ś
ciomierza czy jest odpowiednia do przeprowadzenia
oznaczenia.
Umie
ś
ci
ć
napełniony emulsj
ą
kubek w uchwycie lepko
ś
ciomierza, mieszaj
ą
c j
ą
od czasu do czasu drugim termometrem, a
ż
do osi
ą
gni
ę
cia przez próbk
ę
wymaganej w oznaczeniu temperatury. W razie potrzeby, kubek z emulsj
ą
mo
ż
e
by
ć
doprowadzony do
żą
danej temperatury, przed umieszczeniem go w
uchwycie. T
ę
czynno
ść
mo
ż
na wykona
ć
w ła
ź
ni wodnej z termostatem lub
alternatywnie, emulsja mo
ż
e by
ć
doprowadzona do
żą
danej temperatury w
zamykanym pojemniku takim jak butelka plastikowa.
Usun
ąć
pokrywk
ę
i jednocze
ś
nie usun
ąć
nadmiar emulsji b
ę
d
ą
cy powy
ż
ej linii
ś
rodkowej wieszaka, u
ż
ywaj
ą
c w tym celu termometr. Je
ś
li osi
ą
gni
ę
cie poziomu
wymaga dolania emulsji, nale
ż
y przerwa
ć
oznaczenie.
Do odbieralnika wla
ć
20 ml lekkiego oleju mineralnego (nie pieni si
ę
) lub roztworu
Sc.
Ustawi
ć
odbieralnik pod otworem kubka i otworzy
ć
zatyczk
ę
zawieszaj
ą
c j
ą
wieszakiem na kraw
ę
dzi kubka. Po osi
ą
gni
ę
ciu w odbieralniku poziomu kreski
25 ml, wł
ą
czy
ć
stoper, a po osi
ą
gni
ę
ciu kreski 75 ml zatrzyma
ć
. Zapisa
ć
czas
wypływu zaokr
ą
glaj
ą
c wynik do pełnej sekundy.
Je
ś
li warto
ść
czasu wypływu b
ę
dzie poza zakresem wskazanym w tablicy 5,
wynik oznaczenia powinien zosta
ć
odrzucony. Nale
ż
y wtedy powtórzy
ć
test z
kubkiem o innych wymiarach otworu.
Powtórzy
ć
oznaczenie z drug
ą
próbk
ą
badanej emulsji.
4.4 Obliczenia
Poda
ć
w sprawozdaniu
ś
rednic
ę
otworu kubka i temperatur
ę
oznaczenia.
Wyrazi
ć
wynik
jako
ś
redni
ą
arytmetyczn
ą
z
wyników
dwóch
oznacze
ń
przeprowadzonych zgodnie z pkt. 4.3., zaokr
ą
glaj
ą
c wynik do pełnej sekundy, je
ś
li
poszczególne wyniki nie ró
ż
ni
ą
si
ę
wi
ę
cej ni
ż
o 10 % od
ś
redniej arytmetycznej.
Je
ś
li wyniki ró
ż
ni
ą
si
ę
wi
ę
cej ni
ż
o 10 % od
ś
redniej, nale
ż
y powtórzy
ć
całe
post
ę
powanie od pocz
ą
tku.
Powtarzalno
ść
wyników
Ró
ż
nica mi
ę
dzy wynikami dwóch kolejnych oznacze
ń
, otrzymanych przez tego
samego wykonawc
ę
na tej samej aparaturze, w stałych warunkach prowadzenia
pomiaru, na identycznym materiale badanym, w dłu
ż
szym okresie stosowania metody,
wykonuj
ą
c poprawnie czynno
ś
ci metody oznaczenia, przekracza ni
ż
ej podane warto
ś
ci
tylko w jednym przypadku na dwadzie
ś
cia. Powtarzalno
ść
wyników oznaczenia
powinna by
ć
nie gorsza ni
ż
podana w tablicy 15.
30/54
Tablica 15 – Powtarzalno
ść
kubek
φ
4 mm
Lepko
ść
, s
Powtarzalno
ść
poni
ż
ej 20
1 s
od 20 do 40
2 s
powy
ż
ej 40
5%
ś
redniej
Wyniki powy
ż
sze dotycz
ą
kubka
φ
4 mm. W przypadku kubka
φ
2 mm dopuszcza si
ę
powtarzalno
ść
wg tablicy 16.
Tablica 16 – Powtarzalno
ść
kubek
φ
2 mm
Lepko
ść
, s Powtarzalno
ść
poni
ż
ej 20
2 s
od 20 do 40
4 s
powy
ż
ej 40
10 %
ś
redniej
Odtwarzalno
ść
wyników
Ró
ż
nica mi
ę
dzy wynikami dwóch pojedynczych i niezale
ż
nych oznacze
ń
, otrzymanymi
przez ró
ż
nych wykonawców, pracuj
ą
cych w ró
ż
nych laboratoriach oraz na identycznym
materiale testowym (próbka do bada
ń
i odczynniki), przy poprawnym stosowaniu metod
badawczych, przekracza ni
ż
ej podane warto
ś
ci tylko w jednym przypadku na
dwadzie
ś
cia. Odtwarzalno
ść
wyników oznaczenia powinna by
ć
nie gorsza ni
ż
podana w
tablicy 17.
Tablica 17 – Odtwarzalno
ść
Lepko
ść
, s
Odtwarzalno
ść
poni
ż
ej 20
2 s
od 20 do 40
4 s
powy
ż
ej 40
10 %
ś
redniej
Zał
ą
cznik 4-1
Wzorcowanie i sprawdzanie kubków wypływowych BTA
φ
2 mm i
φ
4 mm
W celu wykonania wzorcowania kubka nale
ż
y wykona
ć
pomiary czasu wypływu, co
najmniej dwóch cieczy wzorcowych o ró
ż
nych warto
ś
ciach lepko
ś
ci kinematycznej na jeden
kubek. Ciecze wzorcowe powinny mie
ć
wa
ż
ne
ś
wiadectwo wzorcowania wydane przez
akredytowane laboratorium wzorcuj
ą
ce.
Pomiary nale
ż
y wykonywa
ć
zgodnie z PN-EN 12846.
Zakresy lepko
ś
ci kinematycznej cieczy wzorcowych dla poszczególnych otworów kubków
wypływowych powinny by
ć
nast
ę
puj
ą
ce:
-
kubek
φ
2 mm - od 10 mm
2
/s do 70 mm
2
/s,
-
kubek
φ
4 mm - od 100 mm
2
/s do 500 mm
2
/s.
W przypadku braku danych mo
ż
na posługiwa
ć
si
ę
warto
ś
ciami lepko
ś
ci dynamicznej w mPas.
31/54
Dla ka
ż
dej z cieczy nale
ż
y wykona
ć
minimum 3 pomiary. Wynik mo
ż
na uzna
ć
za miarodajny
je
ś
li ró
ż
nica skrajnych wyników nie jest wi
ę
ksza ni
ż
1 % warto
ś
ci
ś
redniej.
Z uzyskanych warto
ś
ci nale
ż
y wykre
ś
li
ć
zale
ż
no
ść
czasu wypływu t w s od lepko
ś
ci
kinematycznej wzorców t = f(
ν
), gdzie
ν
- lepko
ść
kinematyczna w mm
2
/s.
W ten sposób uzyskano krzyw
ą
wzorcow
ą
dla kubków
φ
2 mm i
φ
4 mm przedstawiona na rys.
4 i rys. 5.
Na podstawie tak uzyskanych krzywych zale
ż
no
ś
ci czasu wypływu od lepko
ś
ci nale
ż
y okresowo
sprawdza
ć
kubki. W tym celu nale
ż
y post
ę
powa
ć
jak w przypadku wzorcowania. Czasy
wypływu cieczy wzorcowych powinny odpowiada
ć
wielko
ś
ciom odczytanym z wykresów na rys.
4 i 5.
Na rysunkach 4 i 5 przedstawiono wyniki wzorcowania kubków
φ
2 mm i
φ
4 mm wykonane na
cieczach wzorcowych w temperaturze 20
°
C.
21,925; 35,58
44,99; 101,37
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
0
10
20
30
40
50
60
70
C
za
s
w
y
p
ły
w
u
,
s
Lepkość, mPas
Rys. 4 Wyniki sprawdzenia kubka
φφφφ
2 mm na cieczach wzorcowych w temperaturze 20
°°°°
C
222,95; 18,57
438,25; 38,92
0
10
20
30
40
50
60
0
100
200
300
400
500
600
C
za
s
w
y
p
ły
w
u
,
s
Lepkość, mPas
Rys. 5 Wyniki sprawdzenia kubka
φφφφ
4 mm na cieczach wzorcowych w temperaturze 20
°°°°
C
32/54
5 Ocena wpływu wody na adhezj
ę
lepiszcza z emulsji
asfaltowych wg PN-EN 13614
5.1 Zasada metody
Wykonanie oznaczenia polega na dokładnym wymieszaniu emulsji asfaltowej z
kruszywem wzorcowym. Po całkowitym rozpadzie emulsji w okre
ś
lonych warunkach,
mieszanka jest zalewana wod
ą
w szklanym naczyniu. Po okre
ś
lonym czasie i w
okre
ś
lonych warunkach, powierzchnia pokryta lepiszczem jest oceniana wizualnie w
procentach.
5.2 Aparatura , sprz
ę
t, materiały
suszarka z wymuszonym obiegiem powietrza umo
ż
liwiaj
ą
ca utrzymanie
temperatury 60
o
C
±
3
o
C oraz 110
o
C
±
5
o
C,
waga, umo
ż
liwiaj
ą
ca wa
ż
enie z dokładno
ś
ci
ą
±
1 g,
płytka grzejna,
termometr, o zakresie od 0
o
C do 150
o
C,
stoper,
dwie parownice porcelanowe o
ś
rednicy 15 – 20 cm,
dwie zlewki, o pojemno
ś
ci 400 ml,
pi
ęć
szkiełek zegarkowych o
ś
rednicy 10 – 15 cm,
łopatka,
cylinder skalowany, o pojemno
ś
ci od 250 ml do 500 ml,
kruszywo wzorcowe tak jasne jak to mo
ż
liwe, lub kruszywo specjalne, frakcji
6,3/10 mm lub 8/11 mm. Wst
ę
pnie przyjmujemy bazalt z Wilkowa 6,3/10 mm,
docelowo kwarcyt z Wi
ś
niówki 6,3/10 odsiany z frakcji 6,3/12,8,
woda, destylowana lub dejonizowana, zgodnie z EN ISO 3696,
odczynniki do czyszczenia naczy
ń
– zwykle stosowane w laboratoriach.
Przygotowanie próbek do bada
ń
Pobranie i przygotowanie próbk
ę
laboratoryjnej emulsji do bada
ń
nale
ż
y
przeprowadzi
ć
zgodnie z rozdziałem 2. Przygotowan
ą
próbk
ę
podzieli
ć
na 2 cz
ęś
ci i
bada
ć
obydwie.
5.3 Wykonanie oznaczenia
Oznaczenie przyczepno
ś
ci emulsji do kruszywa wykonuje si
ę
w normalnych
warunkach laboratoryjnych.
Emulsje o ograniczonej trwało
ś
ci podczas magazynowania (indeks rozpadu
mniejszy ni
ż
120)
Oznaczenie wykonywa
ć
w normalnych warunkach laboratoryjnych,
Przemy
ć
kruszywo wod
ą
i wysuszy
ć
w suszarce z wymuszonym obiegiem
powietrza przez 2h w temperaturze 110 °C ±5 °C,
33/54
Odwa
ż
y
ć
100 g ± 2 g kruszywa w jednej parownicy, a w drugiej 150 g ± 2 g
emulsji asfaltowej,
Wsypa
ć
kruszywo do emulsji i odczeka
ć
60 ± 5s, nie mieszaj
ą
c; mo
ż
na jedynie
łagodnie wstrz
ą
sa
ć
parownic
ą
w celu usuni
ę
cia p
ę
cherzyków powietrza, które
mogłyby uniemo
ż
liwi
ć
wła
ś
ciwe zwil
ż
enie powierzchni kruszywa,
Zla
ć
nadmiar emulsji i przemywa
ć
kruszywo wod
ą
destylowan
ą
w temperaturze
pokojowej, trzymaj
ą
c parownic
ę
pod wolnym strumieniem wody, a
ż
stanie si
ę
klarowna,
Przenie
ść
otoczone asfaltem kruszywo do zlewki o pojemno
ś
ci 400 ml i zala
ć
300 ml wody o temperaturze pokojowej,
Natychmiast oceni
ć
wielko
ść
powierzchni kruszywa pokrytej lepiszczem. Ocen
ę
dokona
ć
zgodnie z poni
ż
szym schematem:
100
- cała powierzchnia pokryta,
90
- wi
ę
cej ni
ż
90 % powierzchni pokryte,
75
- od 75 % do 90 % powierzchni pokryte
50
- od 50 % do 75 % powierzchni pokryte,
< 50
- mniej ni
ż
50 % powierzchni pokryte.
Dla porównania i ułatwienia oceny mo
ż
na badan
ą
próbk
ę
porówna
ć
z czystym
kruszywem zanurzonym w wodzie. W przypadku trudno
ś
ci w ocenie zla
ć
wod
ę
i
wyrzuci
ć
kruszywo na bibuł
ę
.
Je
ś
li uzyskano wynik
≥
90, umie
ś
ci
ć
zlewk
ę
przykryt
ą
szkiełkiem zegarkowym w
suszarce na 20 h
±
4h, w temperaturze 60
°
C
±
3
°
C i ponownie oceni
ć
wielko
ść
powierzchni pokrytej.
Emulsje, które mog
ą
by
ć
magazynowane (indeks rozpadu wi
ę
kszy ni
ż
120)
Oznaczenie wykonywa
ć
w normalnych warunkach laboratoryjnych,
Odwa
ż
y
ć
200 g ± 2 g kruszywa w jednej parownicy, a w drugiej tak
ą
ilo
ść
emulsji, aby zawierała 10 g ± 1 g asfaltu,
Wsypa
ć
kruszywo do emulsji,
Łagodnie wymiesza
ć
łopatk
ą
,
Przenie
ść
mieszanin
ę
na szkiełko zegarkowe i umie
ś
ci
ć
w suszarce z
wymuszonym obiegiem powietrza, w temperaturze 60
o
C
±
3
o
C na 20 h
±
4h,
Przenie
ść
otoczone asfaltem kruszywo do zlewki o pojemno
ś
ci 400 ml i zala
ć
około 300 ml wody ogrzanej do temperatury 60
o
C
±
3
o
C i przykry
ć
szkiełkiem
zegarkowym,
Umie
ś
ci
ć
zlewk
ę
w suszarce w temperaturze 60
o
C
±
3
o
C na 20 h
±
4h,
Oceni
ć
wielko
ść
powierzchni kruszywa pokrytej lepiszczem zgodnie z
powy
ż
szym schematem,
Je
ś
li uzyskano wynik
≥
90, umie
ś
ci
ć
zlewk
ę
przykryt
ą
szkiełkiem zegarkowym
w suszarce na 20 h
±
4h, w temperaturze 60
o
C
±
3
o
C i ponownie oceni
ć
wielko
ść
powierzchni pokrytej.
5.4 Obliczenia
W przypadku emulsji pokrywaj
ą
cych kruszywo wi
ę
cej ni
ż
w 90 % w pierwszym
badaniu, nale
ż
y poda
ć
wynik drugiej cz
ęś
ci badania. W przypadku emulsji, które mog
ą
by
ć
magazynowane, nale
ż
y poda
ć
tak
ż
e wynik drugiej cz
ęś
ci badania.
34/54
Za wynik ko
ń
cowy oznaczania nale
ż
y przyj
ąć
ś
redni
ą
arytmetyczna wyników, co
najmniej dwóch oznacze
ń
ró
ż
ni
ą
cych si
ę
od siebie nie wi
ę
cej ni
ż
o
±
5 % warto
ś
ci przy
prowadzeniu badania przez jednego wykonawc
ę
oraz nie wi
ę
cej ni
ż
o
±
10 % warto
ś
ci
ś
redniej przy prowadzeniu badania przez ró
ż
nych wykonawców.
Precyzja
Poniewa
ż
metoda oznaczania jest jako
ś
ciowa, nie jest mo
ż
liwe ilo
ś
ciowe okre
ś
lenie jej
dokładno
ś
ci. Jednak oznaczenie wykonywane kilkukrotnie przez tego samego
laboranta, daje identyczne wyniki dla danego rodzaju emulsji.
UWAGA: Stosowanie powy
ż
szej metody nie jest zalecane z uwagi na
niejednoznaczno
ść
wyników.
6 Oznaczanie zawarto
ś
ci wody (lepiszcza) w emulsjach
asfaltowych
metod
ą
destylacji
azeotropowej
wg
PN-EN 1428
6.1 Zasada metody
Woda
zawarta
w
emulsji
asfaltowej
jest
oddestylowana
razem
z
rozpuszczalnikiem b
ę
d
ą
cym no
ś
nikiem nie mieszaj
ą
cym si
ę
z wod
ą
. Skroplone w
chłodnicy zwrotnej rozpuszczalnik oraz woda s
ą
rozdzielane w sposób ci
ą
gły w
odbieralniku z podziałk
ą
; woda osadza si
ę
w dolnej cz
ęś
ci pomiarowej odbieralnika, a
nadmiar skroplonego rozpuszczalnika zawracany jest z powrotem do kolby
destylacyjnej.
Metoda oznaczenia jest zbie
ż
na z dotychczas stosowan
ą
wg EmA-99, pkt. 5.2.
6.2 Aparatura, sprz
ę
t, materiały
Standardowe szkło i aparatura laboratoryjna wraz z nast
ę
puj
ą
cymi przyrz
ą
dami:
Aparatura destylacyjna (patrz rys. 6) składaj
ą
ca si
ę
z nast
ę
puj
ą
cych cz
ęś
ci:
kolba, odbieralnik i chłodnica zwrotna poł
ą
czone odpowiednio za sob
ą
za
pomoc
ą
zł
ą
czy szlifowanych.
Kolba okr
ą
głodenna o obj
ę
to
ś
ci 500 ml z krótk
ą
szyjk
ą
przystosowan
ą
do
poł
ą
czenia z rurk
ą
powrotn
ą
odbieralnika.
Odbieralnik wyskalowany o nominalnej obj
ę
to
ś
ci 25 ml, z podziałk
ą
co 0,1 ml.
Chłodnica zwrotna chłodzona wod
ą
o długo
ś
ci płaszcza chłodz
ą
cego minimum
300 mm.
Podgrzewacz do kolby. W celu uzyskania kontroli nad procesem destylacji
zaleca si
ę
u
ż
ywa
ć
elektrycznego podgrzewacza do kolb z elektroniczn
ą
regulacj
ą
mocy grzewczej.
Drut ze stali nierdzewnej zako
ń
czony p
ę
tl
ą
lub uchwytem gumowym.
Waga o no
ś
no
ś
ci dostosowanej do zakładanych obci
ąż
e
ń
i wa
żą
ca z
dokładno
ś
ci
ą
do 0,01g.
Ciekły rozpuszczalnik-no
ś
nik. Przy wyborze ciekłego rozpuszczalnika-no
ś
nika
powinno si
ę
zwraca
ć
uwag
ę
na obowi
ą
zuj
ą
ce przepisy bezpiecze
ń
stwa.
35/54
Jednak
ż
e w przypadku rutynowej (standardowej) wewn
ę
trznej kontroli produkcji
zaleca si
ę
stosowanie ksylenu zgodnego z norm
ą
ISO 5280, a w przypadku
bada
ń
rozjemczych (potwierdzaj
ą
cych wynik) zaleca si
ę
stosowanie toluenu
zgodnego z norm
ą
ISO 5272.
Rozpuszczalnik (ksylen lub toluen) nale
ż
y przed u
ż
yciem nasyci
ć
wod
ą
destylowan
ą
wg zał. 6-1.
Bezwodne granulki zapobiegaj
ą
ce wrzeniu burzliwemu, o wy
ż
szej g
ę
sto
ś
ci
ni
ż
ciecz poddana badaniu.
6.3 Wykonanie oznaczenia
W razie konieczno
ś
ci aparatur
ę
laboratoryjn
ą
sprawdzi
ć
zgodnie z procedur
ą
podan
ą
w zał
ą
czniku 6-2. Procedura sprawdzenia powinna by
ć
przeprowadzona na
nowej aparaturze przed jej pierwszym u
ż
yciem, a istniej
ą
ca aparatura powinna by
ć
sprawdzana corocznie.
Oznaczenie wykona
ć
w normalnych warunkach laboratoryjnych.
Przed rozpocz
ę
ciem bada
ń
nale
ż
y upewni
ć
si
ę
czy laboratoryjna aparatura
destylacyjna jest czysta i sucha.
Do kolby okr
ą
głodennej odwa
ż
y
ć
próbk
ę
emulsji przygotowan
ą
do badania w
takiej ilo
ś
ci, aby spodziewana obj
ę
to
ść
wody uzyskanej w procesie destylacji
wynosiła od 15 ml do 25 ml. Dla zapobiegni
ę
cia zabrudzenia szyjki kolby
emulsj
ą
zaleca si
ę
materiał badany nalewa
ć
do kolby u
ż
ywaj
ą
c drutu.
Do kolby doda
ć
około 100 ml ciekłego rozpuszczalnika-no
ś
nika oraz kilka
granulek zapobiegaj
ą
cych wrzeniu burzliwemu.
Zmontowa
ć
aparatur
ę
. Dla zapobiegni
ę
cia kondensacji wilgoci atmosferycznej w
rurze chłodnicy, nale
ż
y wło
ż
y
ć
lu
ź
ny korek z waty do rury chłodnicy na jej
szczycie. Ponadto nale
ż
y dobrze zaizolowa
ć
pionow
ą
rurk
ę
szklan
ą
zamontowan
ą
na kolbie okr
ą
głodennej.
Ogrzewa
ć
kolb
ę
do punktu wrzenia, wyregulowa
ć
intensywno
ść
wrzenia, tak aby
kondensat z ko
ń
ca chłodnicy kapał z pr
ę
dko
ś
ci
ą
od dwóch do pi
ę
ciu kropli na
sekund
ę
.
Proces destylacji kontynuowa
ć
do momentu, gdy obj
ę
to
ść
wody w odbieralniku
ustali si
ę
na jednym poziomie, a w aparaturze nie b
ę
dzie dostrzegalnej wody
innej ni
ż
w odbieralniku.
Po zako
ń
czeniu destylacji pozwoli
ć
na rozwini
ę
cie si
ę
w odbieralniku wyra
ź
nej
granicy mi
ę
dzyfazowej pomi
ę
dzy warstwami wody i rozpuszczalnika, a nast
ę
pnie
odczyta
ć
ko
ń
cow
ą
obj
ę
to
ść
wody z dokładno
ś
ci
ą
do 0,1 ml.
Je
ś
li na
ś
ciankach rury chłodnicy osadziły si
ę
krople wody lub przylgn
ę
ły do
boków odbieralnika nale
ż
y je oderwa
ć
za pomoc
ą
drutu ze stali nierdzewnej.
Opłuka
ć
chłodnic
ę
z ciekłego rozpuszczalnika-no
ś
nika do butelki przeznaczonej
na zlewki po myciu. Do tego celu mo
ż
na u
ż
y
ć
acetonu lub octanu etylu.
36/54
6.4 Obliczenia
Do obliczenia zawarto
ś
ci wody w badanej próbce (w), której wynikiem jest procent
masowy (m/m) nale
ż
y u
ż
y
ć
nast
ę
puj
ą
cego wzoru:
%
100
×
=
E
W
m
m
w
gdzie:
m
W
- masa wody oddestylowanej z materiału testowego (próbka do bada
ń
oraz odczynniki), wyra
ż
ona w
gramach, równa obj
ę
to
ś
ci wody wyra
ż
onej w mililitrach, zebranej w cz
ęś
ci pomiarowej odbieralnika.
m
E
- masa emulsji u
ż
ytej do oznaczenia, wyra
ż
ona w gramach.
Zawarto
ść
asfaltu „a” w % (m/m) obliczy
ć
ze wzoru:
a = 100 - w
1 chłodnica
2a z rurk
ą
lub bez rurki
2b odbieralnik
3 kolba okr
ą
głodenna
Rysunek 6 Zestaw do destylacji azeotropowej wg PN-EN 1428
37/54
Przedstawienie wyników
Zawarto
ść
wody lub lepiszcza wyrazi
ć
jako procent masowy z dokładno
ś
ci
ą
do 0,1 %
(m/m) lub w celu potwierdzenia wyniku jako
ś
redni
ą
arytmetyczn
ą
z wyników dwóch
oznacze
ń
.
Precyzja
Powtarzalno
ść
wyników
Ró
ż
nica mi
ę
dzy wynikami dwóch bada
ń
, otrzymanych przez tego samego wykonawc
ę
,
na tej samej aparaturze laboratoryjnej, w stałych warunkach prowadzenia pomiaru oraz
na jednakowym materiale testowym (próbka do bada
ń
i odczynniki), przy poprawnym
stosowaniu metod badawczych, mo
ż
e przekroczy
ć
1 % (m/m) warto
ś
ci
ś
redniej tylko w
jednym przypadku na dwadzie
ś
cia.
Odtwarzalno
ść
wyników
Ró
ż
nica mi
ę
dzy wynikami dwóch pojedynczych i niezale
ż
nych bada
ń
, otrzymanych
przez ró
ż
nych wykonawców, pracuj
ą
cych w ró
ż
nych laboratoriach oraz na jednakowym
materiale testowym (próbka do bada
ń
i odczynniki), przy poprawnym stosowaniu metod
badawczych, mo
ż
e ostatecznie przekroczy
ć
2 % (m/m)
ś
redniej warto
ś
ci tylko w jednym
przypadku na dwadzie
ś
cia.
W przypadku emulsji zawieraj
ą
cej rozpuszczalnik, odtwarzalno
ść
wyników wynosi 3%.
Zał
ą
cznik 6-1 Przygotowanie rozpuszczalnika - no
ś
nika
Do rozdzielacza nala
ć
100 cm
3
toluenu (ksylenu) i doda
ć
10 cm
3
wody destylowanej.
Nast
ę
pnie wstrz
ą
sa
ć
przez ok. 1 min.
Mieszanin
ę
pozostawi
ć
do rozdzielenia si
ę
faz (ok. 1 h).
Nast
ę
pnie ostro
ż
nie zla
ć
toluen (ksylen) do drugiego naczynia.
Zał
ą
cznik 6-2 Sprawdzenie aparatury
1
Monta
ż
aparatury uwa
ż
a si
ę
za zadowalaj
ą
cy je
ś
li znan
ą
ilo
ść
wody
destylowanej dodamy do ciekłego rozpuszczalnika-no
ś
nika i otrzyman
ą
mieszanin
ę
poddamy badaniu otrzymuj
ą
c wynik w dopuszczalnych granicach.
2
Wyniki nale
ż
y uzna
ć
za zadowalaj
ą
ce, je
ś
li dopuszczalne granice okre
ś
lone w
punkcie A.3 dla 25 ml odbieralnika z podziałk
ą
nie s
ą
przekroczone.
Powtarza
ć
sprawdzenie dopóki nie uzyska si
ę
wyniku w dopuszczalnych granicach.
3
Ilo
ść
wody (q
W
) dodana do kolby w temperaturze otoczenia powinna wynosi
ć
od
15 g
±
0,02 g do 25 g
±
0,02 g.
Dopuszczalne granice dla wody odzyskanej w temperaturze otoczenia wynosz
ą
q
W
= ±
1,66%.
Uwaga: Na potrzeby niniejszej procedury badawczej przyj
ę
to,
ż
e 1 ml wody wa
ż
y 1 g.
38/54
7 Oznaczanie pozostało
ś
ci na sicie w emulsjach asfaltowych
oraz trwało
ś
ci podczas magazynowania wg PN-EN 1429
7.1 Zasada metody
Znana masa emulsji bitumicznej jest filtrowana przez odpowiednio przygotowane
sito o wielko
ś
ci oczka # w siatce 0,500 mm albo przez dwa odpowiednio przygotowane
sita o wielko
ś
ci oczek # w siatkach odpowiednio 0,500 mm i 0,160 mm.
Ilo
ść
lepiszcza zatrzymana na sitach jest nast
ę
pnie po przemyciu i wysuszeniu wa
ż
ona.
Stabilno
ść
(trwało
ść
) podczas magazynowania jest okre
ś
lona jako ilo
ść
lepiszcza
zatrzymanego na sicie o wielko
ś
ci oczka w siatce 0,500 mm, po zdefiniowanym okresie
magazynowania (n dni).
Metoda oznaczenia jest zbie
ż
na z dotychczas stosowan
ą
wg EmA-99.
7.2 Aparatura, sprz
ę
t, materiały
Standardowe szkło i aparatura laboratoryjna wraz z nast
ę
puj
ą
cymi przyrz
ą
dami:
Sito wykonane zgodnie z norm
ą
ISO 565, ze stali nierdzewnej lub br
ą
zu o
ś
rednicy ramki 75 mm ± 1 mm i siatk
ą
o wielko
ś
ci oczka # 0,500 mm (rys.7).
Sito wykonane zgodnie z norm
ą
ISO 565, ze stali nierdzewnej lub br
ą
zu o
ś
rednicy ramki 75 mm ± 1 mm i siatk
ą
o wielko
ś
ci oczka # 0,160 mm.
(opcjonalnie, zgodnie z wymaganiami specyfikacji).
Podstawka do sita o odpowiedniej
ś
rednicy.
Rysunek 7 Komplet sit do oznaczania pozostało
ś
ci emulsji asfaltowej na sicie
Waga o no
ś
no
ś
ci dostosowanej do zakładanych obci
ąż
e
ń
i wa
żą
ca z
dokładno
ś
ci
ą
do 0,001g.
Kolba sto
ż
kowa o obj
ę
to
ś
ci 200 ml zamykana korkiem ze szlifem.
39/54
Kolba sto
ż
kowa (dwie) o obj
ę
to
ś
ci 250 ml.
Lejek o
ś
rednicy wewn
ę
trznej minimum 10 cm.
Statyw, ł
ą
cznik, uchwyt pier
ś
cieniowy do podtrzymania lejka.
Tryskawka, na roztwór S
c
.
Butelka o obj
ę
to
ś
ci 1 l zamykana.
Pojemnik o obj
ę
to
ś
ci 1 l.
Suszarka laboratoryjna, z regulacj
ą
temperatury 110
o
C ± 5
o
C.
Eksykator.
Roztwór
S
c
,
wodny
roztwór
zawieraj
ą
cy
1%
(m/m)
chlorku
alkilotrimetyloamoniowego lub, 1% (m/m) bromku cetylotrimetyloamoniowego
lub, je
ż
eli
ś
rodki te nie s
ą
dost
ę
pne, 1% (m/m) chlorowodorku aminy tłuszczowej.
Do roztworu doda
ć
1% (m/m) 1 mol/l kwasu solnego.
Ksylen, zgodny z norm
ą
ISO 5280.
Etanol, minimum 99%.
7.3 Wykonanie oznaczenia
Pozostało
ść
na sicie 0,500 mm
Przemy
ć
sito 0,500 mm za pomoc
ą
ksylenu, a nast
ę
pnie za pomoc
ą
alkoholu
etylowego (etanol).
Umie
ś
ci
ć
sito wraz z podstawk
ą
w suszarce laboratoryjnej i suszy
ć
nie mniej ni
ż
jedn
ą
godzin
ę
.
Po wysuszeniu, celem ochłodzenia umie
ś
ci
ć
w eksykatorze.
Zwa
ż
y
ć
sito wraz z podstawk
ą
z dokładno
ś
ci
ą
do 0,001 g i zanotowa
ć
jego mas
ę
m
1
.
Zwil
ż
y
ć
sito roztworem Sc.
Ods
ą
czy
ć
dokładnie sito i umie
ś
ci
ć
wewn
ą
trz lejka, który jest umieszczony w
butelce.
Zwa
ż
y
ć
pusty pojemnik z dokładno
ś
ci
ą
do 0,001 g i zanotowa
ć
jego mas
ę
m
C
.
Do pojemnika nala
ć
1000 g
±
5 g emulsji wcze
ś
niej dokładnie wymieszanej i
zanotowa
ć
mas
ę
emulsji M
E
z dokładno
ś
ci
ą
do 1g.
Nala
ć
emulsj
ę
bezpo
ś
rednio na zwil
ż
one wcze
ś
niej sito i pozwoli
ć
na całkowite
jej spłyni
ę
cie.
Nale
ż
y odrzuci
ć
pierwsze 30 ml lub 40 ml przefiltrowanej emulsji, aby unikn
ąć
mo
ż
liwych do wyst
ą
pienia modyfikacji własno
ś
ci emulsji w poł
ą
czeniu z
roztworem S
c
.
Mo
ż
liwie najdokładniej opró
ż
ni
ć
pojemnik z emulsji (odla
ć
na sito), ponownie
zwa
ż
y
ć
z dokładno
ś
ci
ą
do 0,001 g i zanotowa
ć
jego mas
ę
m
C’
.
Odstawi
ć
butelk
ę
zawieraj
ą
c
ą
przefiltrowan
ą
emulsj
ę
(przes
ą
cz) i zamkn
ąć
j
ą
szczelnie korkiem. Przefiltrowana w ten sposób emulsja b
ę
dzie u
ż
yta do
40/54
wykonania drugiej cz
ęś
ci oznaczenia oraz mo
ż
e by
ć
wykorzystana do wszystkich
innych bada
ń
emulsji.
Umie
ś
ci
ć
sito wewn
ą
trz lejka, który jest zamontowany nad kolb
ą
sto
ż
kow
ą
o
obj
ę
to
ś
ci 250 ml. Przemy
ć
pozostało
ść
na sicie roztworem S
c
dopóki przes
ą
cz z
przemywania nie b
ę
dzie klarowny. Przemywanie zako
ń
czy
ć
wod
ą
.
Ods
ą
czy
ć
dokładnie sito i umie
ś
ci
ć
na podstawce. Suszy
ć
w suszarce
laboratoryjnej przynajmniej 2 godziny, a nast
ę
pnie schłodzi
ć
w eksykatorze przez
około 30 minut.
Zwa
ż
y
ć
sito wraz z podstawk
ą
i pozostało
ś
ci
ą
na sicie z dokładno
ś
ci
ą
do 0,001 g
i zanotowa
ć
mas
ę
m
2
.
Oznaczanie cz
ą
steczek pomi
ę
dzy 0,500 mm a 0,160 mm.
Przemy
ć
sito 0,160 mm za pomoc
ą
ksylenu, a nast
ę
pnie za pomoc
ą
alkoholu
etylowego (etanol).
Umie
ś
ci
ć
sito wraz z podstawk
ą
w suszarce laboratoryjnej i suszy
ć
nie mniej ni
ż
jedn
ą
godzin
ę
.
Po wysuszeniu, celem ochłodzenia umie
ś
ci
ć
w eksykatorze.
Zwa
ż
y
ć
sito wraz z podstawk
ą
z dokładno
ś
ci
ą
do 0,001 g i zanotowa
ć
mas
ę
m
3
.
Zwil
ż
y
ć
sito roztworem S
c
.
Ods
ą
czy
ć
dokładnie sito i umie
ś
ci
ć
na lejku, który jest umieszczony nad kolb
ą
sto
ż
kow
ą
o obj
ę
to
ś
ci 250 ml.
Wymiesza
ć
emulsj
ę
, wcze
ś
niej przefiltrowan
ą
przez sito 0,500 mm znajduj
ą
c
ą
si
ę
w butelce, poprzez delikatne potrz
ą
sanie butelk
ą
, aby nie spieni
ć
emulsji.
Wla
ć
około 50 g roztworu S
c
do kolby sto
ż
kowej o obj
ę
to
ś
ci 200 ml, nast
ę
pnie
odwa
ż
y
ć
do kolby sto
ż
kowej 50 g, z dokładno
ś
ci
ą
do 0,05 g, wcze
ś
niej
przefiltrowanej emulsji m
E
.
Zamkn
ąć
kolb
ę
sto
ż
kow
ą
korkiem ze szlifem i dokładnie wymiesza
ć
zawarto
ść
przez wstrz
ą
sanie.
Przes
ą
czy
ć
rozcie
ń
czon
ą
emulsj
ę
przez sito 0,160 mm i kontynuowa
ć
zgodnie z
opisem filtrowania emulsji z u
ż
yciem sita 0,500 mm, lecz ograniczy
ć
do trzech
ilo
ść
kolejnych przemy
ć
, u
ż
ywaj
ą
c ka
ż
dorazowo 20 ml roztworu S
c
.
Ods
ą
czy
ć
dokładnie sito i umie
ś
ci
ć
na podstawce. Suszy
ć
w suszarce
laboratoryjnej nie mniej ni
ż
2 godziny, a nast
ę
pnie ochłodzi
ć
w eksykatorze przez
około 30 minut.
Zwa
ż
y
ć
sito wraz z podstawk
ą
i pozostało
ś
ci
ą
na sicie z dokładno
ś
ci
ą
do 0,001 g
i zanotowa
ć
mas
ę
m
4
.
Okre
ś
lenie stabilno
ś
ci podczas magazynowania poprzez s
ą
czenie po n=7
dniowym okresie magazynowania.
Przela
ć
do kolby typu Erlenmayer około 250 g emulsji asfaltowej przefiltrowanej
wcze
ś
niej przez sito z siatk
ą
0,500 mm. Po dokładnym zamkni
ę
ciu kolby,
powierzchnia cieczy powinna znajdowa
ć
si
ę
około 20 mm poni
ż
ej korka.
41/54
Przechowywa
ć
zamkni
ę
t
ą
kolb
ę
w ciemnym pomieszczeniu w temperaturze
otoczenia przez 7 dni.
Nast
ę
pnie po okresie przechowywania, okre
ś
li
ć
pozostało
ść
na sicie jak wy
ż
ej
opisano. Nie miesza
ć
ani nie porusza
ć
kolb
ą
przed nalaniem emulsji na sito.
Przepłuka
ć
kolb
ę
roztworem S
c
.
7.4 Obliczenia
Do oblicze
ń
pozostało
ś
ci na sicie 0,500 mm (R
0,500
), której wynikiem jest procent
masowy nale
ż
y u
ż
y
ć
nast
ę
puj
ą
cego wzoru:
%
100
)
(
'
1
2
500
,
0
×
−
−
−
=
C
C
E
m
m
M
m
m
R
gdzie:
m
1
- masa sita z podstawk
ą
, w gramach,
m
2
- masa sita z podstawk
ą
i pozostało
ś
ci
ą
emulsji, w gramach,
M
E
- masa emulsji, w gramach,
m
C
’ - masa pojemnika z emulsj
ą
, w gramach,
m
C
- masa pojemnika po wylaniu emulsji, w gramach.
Do oblicze
ń
pozostało
ś
ci na sicie 0,160 mm (R
0,160
), której wynikiem jest procent
masowy nale
ż
y u
ż
y
ć
nast
ę
puj
ą
cego wzoru:
%
100
3
4
160
,
0
×
−
=
E
m
m
m
R
gdzie:
m
3
- masa sita z podstawk
ą
, w gramach,
m
4
- masa sita z podstawk
ą
i pozostało
ś
ci
ą
emulsji, w gramach,
m
E
- masa emulsji, w gramach,
Przedstawienie wyników
Wyrazi
ć
pozostało
ść
na sicie jako procent masowy z dokładno
ś
ci
ą
do 0,01 %
(m/m) lub w celu potwierdzenia wyniku jako
ś
redni
ą
arytmetyczn
ą
z wyników dwóch
bada
ń
.
Precyzja wyników
Powtarzalno
ść
wyników
Warto
ś
ci dane dla precyzji dotycz
ą
tylko czystych asfaltów; nie mog
ą
by
ć
stosowane do asfaltów fluksowanych lub asfaltów upłynnionych.
Ró
ż
nica mi
ę
dzy wynikami dwóch bada
ń
, otrzymanych przez tego samego wykonawc
ę
,
na tej samej aparaturze laboratoryjnej, w stałych warunkach prowadzenia pomiaru oraz
na jednakowym materiale testowym (próbka do bada
ń
i odczynniki), przy poprawnym
stosowaniu metod badawczych, mo
ż
e ostatecznie przekroczy
ć
0,03 % (m/m) wzgl
ę
dnej
warto
ś
ci tylko w jednym przypadku na dwadzie
ś
cia.
Odtwarzalno
ść
wyników
Ró
ż
nica mi
ę
dzy wynikami dwóch pojedynczych i niezale
ż
nych bada
ń
, otrzymanych
przez ró
ż
nych wykonawców, pracuj
ą
cych w ró
ż
nych laboratoriach oraz na jednakowym
materiale testowym (próbka do bada
ń
i odczynniki), przy poprawnym stosowaniu metod
badawczych, mo
ż
e ostatecznie przekroczy
ć
0,08 % (m/m) wzgl
ę
dnej warto
ś
ci tylko w
jednym przypadku na dwadzie
ś
cia.
42/54
8 Oznaczanie
sedymentacji
emulsji
asfaltowych
wg
PN-EN 12847
8.1 Zasada metody
Próbk
ę
pozostawia si
ę
na okre
ś
lony czas w temperaturze otoczenia w
zamykanym, skalowanym cylindrze, po czym oznacza si
ę
zawarto
ść
wody w górnej i
dolnej warstwie, przy czym obie warstwy posiadaj
ą
okre
ś
lon
ą
, wyznaczon
ą
obj
ę
to
ść
.
Warto
ść
sedymentacji oblicza si
ę
jako ró
ż
nic
ę
mi
ę
dzy zawarto
ś
ciami wody w górnej i
dolnej warstwie.
Sedymentacja emulsji asfaltowej jest to ró
ż
nica zawarto
ś
ci wody w górnej i dolnej
warstwie danej obj
ę
to
ś
ci próbki, po pozostawieniu jej na okre
ś
lony czas w temperaturze
otoczenia.
Metoda oznaczenia sedymentacji wg PN-EN 12847:2009 ró
ż
ni si
ę
zasadniczo od
metody oznaczania sedymentacji wg EmA-99. Brak jest korelacji mi
ę
dzy oboma
metodami. Zazwyczaj wyniki uzyskiwane metod
ą
wg PN-EN 12847:2009 (7 dni)
charakteryzuj
ą
si
ę
wi
ę
kszymi warto
ś
ciami ni
ż
uzyskiwane metod
ą
wg EmA-99 (5 dni).
8.2
Aparatura, sprz
ę
t, materiały
Standardowe szkło i aparatura laboratoryjna wraz z nast
ę
puj
ą
cymi przyrz
ą
dami i
materiałami:
Cylinder szklany, skalowany z zamkni
ę
ciem, o pojemno
ś
ci około 600 ml z jedn
ą
kresk
ą
na poziomie 500 ml. Naczynie to jest wyposa
ż
one w dwie zamykane rurki
boczne. Wymiary pokazano na rys. 8. Dwie boczne rurki mog
ą
by
ć
zamykane
korkami gumowymi, szklanymi lub kawałkiem w
ęż
a gumowego ze
ś
ciskaczem
spr
ęż
ynowym.
Aparat do destylacji, taki jak opisany w PN-EN 1428.
Nale
ż
y u
ż
ywa
ć
tylko odczynniki czysto
ś
ci analitycznej a wod
ę
zgodn
ą
z rodzajem
3 według EN ISO 3696.
Odczynniki do czyszczenia, stosowane standardowo w laboratoriach.
8.3
Wykonanie oznaczenia
Oznaczenie nale
ż
y wykona
ć
w normalnych warunkach laboratoryjnych, tj w
temperaturze od 18
o
C do 28
o
C.
Zamkn
ąć
dwie boczne rurki skalowanego cylindra (rys. 8).
Próbk
ę
badanej emulsji dokładnie wymieszanej wla
ć
bezpo
ś
rednio do cylindra do
osi
ą
gni
ę
cia poziomu na kresce 500 ml.
Zamkn
ąć
szczelnie cylinder i pozostawi
ć
w spokoju na okre
ś
lony czas (t=7 dni).
Po upływie tego czasu, bez mieszania zawarto
ś
ci cylindra, wyj
ąć
korek i porcj
ę
badanej emulsji (p
1
), około 55 ml zla
ć
z góry cylindra przez górn
ą
boczn
ą
rurk
ę
do zlewki.
Emulsj
ę
w zlewce łagodnie wymiesza
ć
do ujednorodnienia.
Dokładnie odwa
ż
y
ć
(patrz PN-EN 1428) do zwa
ż
onej kolby okr
ą
głodennej od
40 g do 50 g próbki, zale
ż
nie od oczekiwanej zawarto
ś
ci wody. Im wy
ż
sza jest
oczekiwana zawarto
ść
wody, tym mniejsz
ą
próbk
ę
trzeba odwa
ż
y
ć
.
43/54
Zla
ć
emulsj
ę
ze
ś
rodkowej cz
ęś
ci cylindra do naczynia pomocniczego, otwieraj
ą
c
doln
ą
boczna rurk
ę
i pozwalaj
ą
c jej w cało
ś
ci wypłyn
ąć
. Odrzuci
ć
t
ę
cz
ęść
emulsji.
Zamkn
ąć
boczn
ą
doln
ą
rurk
ę
.
Zamiesza
ć
za pomoc
ą
długiej bagietki pozostał
ą
emulsj
ę
(ok. 55 ml) tak,
ż
eby
nie straci
ć
zsedymentowanego osadu ze
ś
cianek i ze dna.
Je
ś
li ujednorodnienie pozostałej na dnie cz
ęś
ci emulsji jest nie mo
ż
liwe, np. na
skutek rozpadu emulsji, badanie nale
ż
y przerwa
ć
. Informacj
ę
o tym nale
ż
y
zamie
ś
ci
ć
w sprawozdaniu.
Wyla
ć
pozostał
ą
zawarto
ść
cylindra do drugiej zlewki by uzyska
ć
drug
ą
porcj
ę
badanej emulsji (p
2
).
Oznaczy
ć
zawarto
ść
wody w ka
ż
dej cz
ęś
ci badanej próbki zgodnie z PN-EN
1428.
1 warstwa górna
2 warstwa dolna
3 zamykane rurki boczne
4 cz
ęść
ś
rodkowa
Rysunek 8 Cylinder do oznaczenia sedymentacji
44/54
8.4
Obliczenia
Obliczy
ć
sedymentacj
ę
, ST, próbki badanej, przy pomocy nast
ę
puj
ą
cego
równania:
ST = (a – b) % (m/m)
gdzie:
a - zawarto
ść
wody w górnej warstwie, tj. w pierwszej porcji, p
1
, w procentach masowych,
b - zawarto
ść
wody w dolnej warstwie, tj. w drugiej porcji, p
2
, w procentach masowych.
Uzyskanie warto
ś
ci ujemnej w oznaczeniu sedymentacji, wskazuje na wypływ fazy
asfaltowej ku powierzchni emulsji.
Przedstawienie wyników
Poda
ć
w sprawozdaniu czas t, po którym wykonano oznaczenie, zawarto
ść
wody
a w górnej warstwie i zawarto
ść
b w dolnej warstwie.
Uzyskany wynik wyrazi
ć
jako procent masowy, zaokr
ą
glaj
ą
c wynik do 0,1 %.
Precyzja
Powtarzalno
ść
wyników
Ró
ż
nica mi
ę
dzy wynikami dwóch kolejnych oznacze
ń
, otrzymanych przez tego
samego wykonawc
ę
na tej samej aparaturze, w stałych warunkach prowadzenia
pomiaru, na jednakowym materiale badanym, wykonywanych jednym ci
ą
giem,
wykonuj
ą
c poprawnie czynno
ś
ci metody oznaczenia, przekracza ni
ż
ej podane warto
ś
ci
tylko w jednym przypadku na dwadzie
ś
cia. Powtarzalno
ść
wyników oznaczenia
powinna by
ć
nie gorsza ni
ż
podana w tablicy 18.
Tablica 18 – Powtarzalno
ść
Sedymentacja
% (m/m)
Powtarzalno
ść
od 0 do 1,0
0,4 % (m/m)
powy
ż
ej 1,0
5%
ś
redniej
Odtwarzalno
ść
Ró
ż
nica mi
ę
dzy wynikami dwóch pojedynczych i niezale
ż
nych oznacze
ń
, otrzymanych
przez ró
ż
nych wykonawców, pracuj
ą
cych w ró
ż
nych laboratoriach, na identycznym
materiale badanym, w dłu
ż
szym okresie stosowania metody, wykonuj
ą
c poprawnie
czynno
ś
ci metody oznaczenia, przekracza ni
ż
ej podane warto
ś
ci tylko w jednym
przypadku na dwadzie
ś
cia. Odtwarzalno
ść
wyników oznaczenia powinna by
ć
nie
gorsza ni
ż
podana w tablicy 19.
Tablica 19 – Odtwarzalno
ść
Sedymentacja
% (m/m)
Odtwarzalno
ść
od 0 do 1,0
0,8 % (m/m)
powy
ż
ej 1,0
10 %
ś
redniej
45/54
9 Oznaczanie stabilno
ś
ci emulsji asfaltowych w mieszance
z cementem wg PN-EN 12848
9.1
Zasada metody
Emulsja asfaltowa jest mieszana z cementem w okre
ś
lonych warunkach.
Mieszanina jest po tym przelewana przez sito i pozostało
ść
na sicie jest wa
ż
ona.
Oznaczenie pozwala na zakwalifikowanie lub nie emulsji asfaltowej do klasy 2
stabilno
ś
ci w mieszance z cementem (emulsja nadstabilna wg EmA-99).
Metoda oznaczenia jest identyczna z dotychczas stosowan
ą
wg EmA-99.
9.2 Aparatura, sprz
ę
t, materiały
Nale
ż
y u
ż
ywa
ć
tylko odczynniki czysto
ś
ci analitycznej, a wod
ę
o stopniu czysto
ś
ci
3 według EN ISO 3696. W przypadku cementu, nale
ż
y u
ż
ywa
ć
cement Portlandzki
CPA-CEMI, zgodny z EN 197-1 CEMI 32.5.
Standardowe szkło i aparatura laboratoryjna wraz z nast
ę
puj
ą
cymi przyrz
ą
dami:
Sito, z siatki ze stali nierdzewnej lub mosi
ą
dzu o oczku # 2 mm, w ramie o
ś
rednicy nominalnej od 75 mm do 150 mm.
Sito, z siatki ze stali nierdzewnej lub mosi
ą
dzu o oczku # 0,16 mm, w
ramie o
ś
rednicy nominalnej od 75 mm do 150 mm.
Podstawki do sit, pasuj
ą
ce do sit o
ś
rednicy nominalnej od 75 mm do
150 mm,
Parownica szklana lub ze stali nierdzewnej, o pojemno
ś
ci 500 ml,
Cylinder miarowy, o pojemno
ś
ci 250 ml,
Waga, o no
ś
no
ś
ci 500 g, i dokładno
ś
ci
±
0,1 g,
Szklana bagietka lub stalowy pr
ę
t, o
ś
rednicy 5 mm, z zaokr
ą
glonymi
ko
ń
cami,
Suszarka, z regulacj
ą
temperatury w zakresie 110 °C ± 5 °C.
9.3
Wykonanie oznaczenia
Oznaczenie nale
ż
y wykona
ć
w
normalnych warunkach laboratoryjnych, tj. w
temperaturze od 18
o
C do 28
o
C.
Przesiewanie cementu
Przesia
ć
cement przez suche sito o oczku 0,16 mm i pozostawi
ć
przesiew do dalszych
bada
ń
.
Przemy
ć
sito o oczku 2 mm i podstawk
ę
do sit, po czym wysuszy
ć
je w suszarce
przez 30 min. Ochłodzi
ć
sito i podstawk
ę
w eksykatorze i razem je zwa
ż
y
ć
(m
1
).
Odwa
ż
y
ć
50,0 g ± 0,1 g cementu do parownicy. Doda
ć
100 ml badanej emulsji i
od razu miesza
ć
przez 1 min. ruchem obrotowym z pr
ę
dko
ś
ci
ą
1 obrót na
sekund
ę
. Doda
ć
150 ml wody i miesza
ć
przez dalsze 3 min z t
ą
sam
ą
pr
ę
dko
ś
ci
ą
.
Przela
ć
mieszanin
ę
przez sito o oczku 2 mm, upewniaj
ą
c si
ę
,
ż
e cała
mieszanina została usuni
ę
ta z parownicy, przez przemywanie wod
ą
. Gdy cała
46/54
ilo
ść
mieszaniny zostanie przeniesiona z parownicy, przemywa
ć
sito kolejnymi
porcjami wody przelewaj
ą
c je z wysoko
ś
ci około 150 mm, a
ż
popłuczyny b
ę
d
ą
czyste.
•
Wło
ż
y
ć
sito w podstawk
ę
i wysuszy
ć
je w suszarce przez 1 h. Ostudzi
ć
je w
eksykatorze i ponownie zwa
ż
y
ć
. Powtarza
ć
te czynno
ś
ci, a
ż
do uzyskania stałej
masy (m
2
) tj. uzyskania ró
ż
nicy mi
ę
dzy wa
ż
eniami mniejszej ni
ż
0,1 g.
9.4
Obliczenia
Obliczy
ć
stabilno
ść
emulsji w mieszaninie z cementem, Sc, próbki badanej, w
gramach, za pomoc
ą
nast
ę
puj
ą
cego równania:
Sc = m
2
- m
1
w którym:
m
1
– masa sita i podstawki, w gramach,
m
2
– masa sita i podstawki po suszeniu, w gramach.
Przedstawienie wyników
Wynik wyrazi
ć
w gramach, zaokr
ą
glony do 0,1 g.
Precyzja
Powtarzalno
ść
wyników
Ró
ż
nica mi
ę
dzy wynikami dwóch kolejnych oznacze
ń
, otrzymanych przez tego
samego wykonawc
ę
na tej samej aparaturze, w stałych warunkach prowadzenia
pomiaru, na jednakowym materiale badanym, wykonywanych jednym ci
ą
giem,
wykonuj
ą
c poprawnie czynno
ś
ci metody oznaczenia, przekracza 0,2 g tylko w jednym
przypadku na dwadzie
ś
cia.
47/54
10
Odzyskiwanie lepiszczy z emulsji asfaltowych przez
odparowanie wody wg PN-EN 13074
10.1 Zasada metody
Emulsja asfaltowa jest rozprowadzana cienk
ą
warstw
ą
na płytce z odpowiedniego
nie przywieraj
ą
cego materiału i pozostawia si
ę
j
ą
w laboratorium przez 24 h oraz w
suszarce w temperaturze 50
o
C przez 24 h, aby woda mogła odparowa
ć
.
10.2 Aparatura, sprz
ę
t, materiały
Standardowe szkło i aparatura laboratoryjna wraz z nast
ę
puj
ą
cymi przyrz
ą
dami:
Arkusz z odpowiedniego nie przywieraj
ą
cego materiału , (np. płyta z
kauczuku silikonowego z obramowaniem o odpowiednich wymiarach (zwykle
300 mm x 300 mm), by uzyska
ć
odpowiedni
ą
ilo
ść
odzyskanego lepiszcza do
dalszych bada
ń
.
Łopatka, nó
ż
paletowy lub inne odpowiednie narz
ę
dzie do rozprowadzania
emulsji.
Suszarka
z
wymuszonym
obiegiem
powietrza,
przystosowana
do
utrzymywania temperatury 50 °C ± 2 °C w otoczeniu p róbki.
10.3 Wykonanie
Wyla
ć
wymagan
ą
ilo
ść
emulsji asfaltowej na arkusz materiału nie
przywieraj
ą
cego np. na płyt
ę
z kauczuku silikonowego i rozprowadzi
ć
równomiern
ą
warstw
ą
w ilo
ś
ci od 1,5 kg/m
2
do 2 kg/m
2
przy u
ż
yciu łopatki. Ilo
ść
wylewanej emulsji b
ę
dzie zale
ż
e
ć
od ilo
ś
ci odzyskanego lepiszcza potrzebnej do
dalszych bada
ń
.
Pozostawi
ć
wylan
ą
na arkusz materiału nie przywieraj
ą
cego warstw
ę
emulsji, w
normalnych warunkach laboratoryjnych na 24 h ±1h w temperaturze otoczenia.
Przenie
ść
arkusz materiału nie przywieraj
ą
cego z warstw
ą
lepiszcza do suszarki
i pozostawi
ć
w niej przez 24 h ±1h w temperaturze 50 °C ± 2 °C.
Wyj
ąć
arkusz materiału nie przywieraj
ą
cego z warstw
ą
lepiszcza z suszarki i
pozwoli
ć
mu ostygn
ąć
do temperatury otoczenia i wtedy oddzieli
ć
lepiszcze od
arkusza materiału nie przywieraj
ą
cego. Je
ś
li to konieczne, odzyskane lepiszcze
mo
ż
e by
ć
przechowywane do 1 tygodnia w warunkach bezpyłowych w
szczelnym pojemniku w temperaturze do 10
o
C.
Odzyskane lepiszcze mo
ż
e zawiera
ć
lotne substancje, na które mo
ż
e mie
ć
wpływ dalsze ogrzewanie. Nale
ż
y starannie rozwa
ż
y
ć
, wybór dalszych bada
ń
i
niezb
ę
dnych metod przygotowania próbki. By unikn
ąć
strat upłynniacza lub
innych substancji, odzyskane lepiszcze powinno zosta
ć
uformowane do postaci
wskazanej do dalszych bada
ń
, korzystnie w temperaturze otoczenia, ale nie
wy
ż
szej ni
ż
50 °C. Ka
ż
dorazowo metoda przygotowania próbki powinna by
ć
opisana w sprawozdaniu.
Otrzyman
ą
w ten sposób próbk
ę
asfaltu przeznaczy
ć
do bada
ń
reologicznych
zgodnie z odpowiednimi normami.
48/54
11 Oznaczenie sedymentacji wg EmA-99
11.1 Zasada metody
Oznaczenie polega na okre
ś
leniu ró
ż
nicy zawarto
ś
ci lepiszcza w emulsji
pomi
ę
dzy górn
ą
a doln
ą
cz
ęś
ci
ą
szklanego cylindra po pi
ę
ciu dniach składowania.
11.2 Sprz
ę
t
Na zestaw sprz
ę
tu laboratoryjnego składa si
ę
:
cylinder szklany pojemno
ś
ci 250 cm
3
z rurkami odpływowymi w górnej i dolnej
cz
ęś
ci (rys. 9),
pokrywki szklane,
zlewki o pojemno
ś
ci 50 cm
3
,
pomocniczy sprz
ę
t laboratoryjny (np. korki, ły
ż
eczki).
Rys. 9. Cylinder do oznaczania sedymentacji
11.3 Wykonanie oznaczenia
Cylinder szklany wypełni
ć
emulsj
ą
do poziomu 250 cm
3
.
Przykryty cylinder przechowywa
ć
bez ruchu przez 5 dni.
Zla
ć
do zlewek próbki z górnego i dolnego odpływu, zwracaj
ą
c uwag
ę
na
wyeliminowanie z próbki emulsji pozostaj
ą
cej w rurkach odpływowych, po pi
ę
ciu
dniach przechowywania w ilo
ś
ci po około 20 cm
3
.
49/54
Dokładnie wymiesza
ć
emulsj
ę
w zlewkach.
Emulsj
ę
do odwa
ż
ek najkorzystniej jest pobiera
ć
ły
ż
eczk
ą
,
Oznaczy
ć
zawarto
ść
lepiszcza w obydwu zlewkach metod
ą
wagow
ą
(suszarkow
ą
).
Zawsze wykonywa
ć
równolegle 2 oznaczenia w dwóch cylindrach.
11.4 Obliczenia, wyniki
Wynikiem oznaczenia jest warto
ść
bezwzgl
ę
dna ró
ż
nicy procentowej zawarto
ś
ci
lepiszcza w górnej i dolnej cz
ęś
ci cylindra.
Sedymentacj
ę
S w % (m/m) oblicza si
ę
ze wzoru:
S
L
L
=
−
2
1
gdzie:
L
1
- zawarto
ść
lepiszcza w górnej cz
ęś
ci cylindra, %(m/m),
L
2
- zawarto
ść
lepiszcza w dolnej cz
ęś
ci cylindra, %(m/m).
Niepewno
ść
standardowa oznaczenia wynosi ± 6 %.
50/54
12 Oznaczenie przyczepno
ś
ci lepiszcza wytr
ą
conego z
emulsji do kruszywa wg EmA-99
12.1 Zasada metody
Oznaczenie przyczepno
ś
ci lepiszcza wytr
ą
conego z emulsji do kruszywa polega
na wizualnej ocenie wielko
ś
ci nieodmytej powierzchni kruszywa po gotowaniu w wodzie
przez 5 minut.
Metoda ta, pomimo metody opisanej w PN-EN 12614 jest nadal stosowana i
zalecana, tak
ż
e w zał
ą
czniku krajowym do PN-EN 13808.
12.2 Przyrz
ą
dy i materiały
Niezb
ę
dne przyrz
ą
dy i materiały to:
palnik,
parownica porcelanowa o
ś
rednicy 10-12 cm,
waga laboratoryjna o dokładno
ś
ci wa
ż
enia do 0,1 g,
pr
ę
cik szklany do mieszania kruszywa z lepiszczem,
bibuła do s
ą
czenia,
stoper (sekundomierz),
zlewka szklana o pojemno
ś
ci 100 cm
3
,
ły
ż
ka,
kruszywo łamane o uziarnieniu 4-6,3 mm, bazaltowe i osobno granitowe.
12.3 Wykonanie badania
Do parownicy zawieraj
ą
cej 2 g badanej emulsji wsypa
ć
30 g jednego rodzaju
kruszywa, uprzednio wypłukanego i wysuszonego.
Miesza
ć
pr
ę
cikiem przez 30 sekund.
Próbk
ę
przeło
ż
y
ć
do zlewki szklanej i pozostawi
ć
zawarto
ść
w spokoju na 24
godziny.
Zala
ć
wod
ą
i gotowa
ć
przez 5 min od uzyskania temperatury wrzenia.
Po odlaniu wody, próbk
ę
poło
ż
y
ć
na bibuł
ę
do s
ą
czenia.
Oceni
ć
szacunkowo powierzchni
ę
kruszywa, z której nie nast
ą
piło odmycie
lepiszcza.
12.4 Wynik
Przyczepno
ść
lepiszcza (asfaltu) do kruszywa okre
ś
la si
ę
wielko
ś
ci
ą
nieodmytej
powierzchni kruszywa wyra
ż
on
ą
w procentach z dokładno
ś
ci
ą
do 5%.
UWAGA
W przypadku emulsji o du
ż
ej lepko
ś
ci, mo
ż
na j
ą
podgrza
ć
do temperatury 40ºC, aby
ułatwi
ć
otoczenie ni
ą
kruszywa.
Niepewno
ść
standardowa oznaczenia wynosi ± 5 %.
51/54
13 Oznaczenie kohezji zmodyfikowan
ą
metod
ą
na płycie
VIALIT wg EmA-99
13.1 Zasada metody
Celem oznaczenia jest okre
ś
lenie przydatno
ś
ci lepiszcza otrzymanego po
rozpadzie emulsji modyfikowanej do powierzchniowego utrwalania nawierzchni.
Oznaczona wła
ś
ciwo
ść
jest wypadkow
ą
kohezji i adhezji biernej.
Oznaczenie polega na wykonaniu badania zmodyfikowan
ą
metod
ą
VIALIT na próbkach:
schłodzonej do -15ºC i ogrzanej do 60ºC. Okre
ś
la si
ę
ilo
ść
ziaren, które odpadły od
płytek po trzykrotnym uderzeniu kul
ą
z wysoko
ś
ci 0,5 m. Wynikiem jest procent ziaren,
które utrzymały si
ę
na płytce.
Metoda ta nie znalazła uznania w
ś
ród opracowuj
ą
cych normy emulsyjne i nie
znalazła si
ę
w nich. Niemniej jednak metoda jest dobrze znana i stosowana w kraju,
wiele laboratoriów jest wyposa
ż
onych w odpowiedni sprz
ę
t, a uzyskane wyniki
doskonale charakteryzuj
ą
przydatno
ść
emulsji do powierzchniowych utrwale
ń
.
13.2 Przyrz
ą
dy i materiały
Suszarka laboratoryjna lub komora cieplna.
Chłodziarka do -20ºC.
Waga laboratoryjna o dokładno
ś
ci 0,01 g.
Kruszywo o frakcji 8/10 mm, płukane i wysuszone, bez ziaren płaskich i
wydłu
ż
onych o stosunku długo
ś
ci do grubo
ś
ci mniejszym ni
ż
3:1.
Urz
ą
dzenie VIALIT (rys. 10) składaj
ą
ce si
ę
z:
−
płytek pomiarowych o wymiarach 200 ± 1 mm
×
200 ±1 mm i grubo
ś
ci płytki
2 ± 0,05 mm,
−
kuli stalowej o
ś
rednicy 50 mm i masie 500 ± 10 g,
−
szablonu do regularnego uło
ż
enia ziaren na płycie,
−
przyrz
ą
du do uło
ż
enia płytek pomiarowych z ustawion
ą
wysoko
ś
ci
ą
zrzucania
kuli 500 ± 5 mm.
13.3 Wykonanie oznaczenia
Na wypoziomowan
ą
płytk
ę
pomiarow
ą
nala
ć
badan
ą
emulsj
ę
asfaltow
ą
ogrzan
ą
do temperatury 60ºC w takiej ilo
ś
ci, aby uzyska
ć
błonk
ę
o grubo
ś
ci 1,4 mm
odpowiadaj
ą
c
ą
wydatkowi emulsji około 1,4 kg/m².
W ci
ą
gu 5 minut nanie
ść
na płytk
ę
100 ziaren grysu 8/10 mm przy u
ż
yciu
szablonu (nie dociskaj
ą
c).
Dla jednego badania nale
ż
y przygotowa
ć
minimum 4 płytki.
Płytki pozostawi
ć
w temperaturze pokojowej (18-28ºC) na 24 godziny, po czym
umie
ś
ci
ć
w suszarce w temperaturze 50ºC na okres 5 dni.
Na dwie godziny przed wykonaniem badania umie
ś
ci
ć
dwie płytki w chłodziarce
w temperaturze -15ºC i dwie płytki w suszarce w temperaturze 60ºC.
Pojedynczo wyjmowa
ć
płytki z grysem z chłodziarki i suszarki i umieszcza
ć
na
podstawie urz
ą
dzenia VIALIT.
Trzykrotnie zrzuci
ć
kul
ę
na
ś
rodek płytki.
52/54
Od chwili wyj
ę
cia próbki z chłodziarki lub suszarki do rozpocz
ę
cia pomiaru nie
mo
ż
e upłyn
ąć
wi
ę
cej ni
ż
15 sekund.
Policzy
ć
ziarna, które odpadły lub pozostały na płytce.
Rys. 10: Urz
ą
dzenie VIALIT
13.4 Obliczenia, wyniki
Wynikiem badania jest ilo
ść
ziaren, która pozostała na płytce po trzykrotnym zrzuceniu
kuli, podana w %.
Oddzielnie nale
ż
y policzy
ć
wyniki dla niskiej i wysokiej temperatury obliczaj
ą
c
ś
redni
ą
z
dwóch pomiarów ró
ż
ni
ą
cych si
ę
mi
ę
dzy sob
ą
nie wi
ę
cej ni
ż
o 5%.
Niepewno
ść
standardowa oznaczenia wynosi ± 5 %.
53/54
14 Oznaczenie zawarto
ś
ci lepiszcza metod
ą
suszarkow
ą
wg EmA-99
14.1 Zasada metody
Metoda suszarkowa pozwala uzyska
ć
zadowalaj
ą
ce wyniki w krótkim czasie. Jest
ona metod
ą
uzupełniaj
ą
c
ą
, któr
ą
zaleca si
ę
do szybkich oznacze
ń
i do oznaczenia ilo
ś
ci
lepiszcza przy okre
ś
laniu sedymentacji wg EmA-99.
Oznaczenie polega na okre
ś
leniu ubytku masy powstałego w wyniku ogrzewania
w temperaturze 110ºC ± 5ºC np. w suszarce laboratoryjnej. Jest dopuszczona do
stosowania jako alternatywa dla metody destylacyjnej. Nie nale
ż
y jej stosowa
ć
w
przypadku emulsji wysokoupłynnionych.
14.2 Przyrz
ą
dy i materiały
Niezb
ę
dna aparatura składa si
ę
z :
Suszarki, z regulacj
ą
temperatury w zakresie 110 °C ± 5 °C.
Wagi laboratoryjnej o dokładno
ś
ci ±0,001 g,
Foremki z folii aluminiowej wielko
ś
ci pudełka od zapałek (3,5
×
5,5 cm),
Ły
ż
eczki,
Kawałków bibuły filtracyjnej o wielko
ś
ci dna foremki (3,5
×
5,5cm) słu
żą
cych do
jego przykrycia.
14.3 Wykonanie oznaczenia
Przygotowa
ć
odpowiedni
ą
ilo
ść
foremek i bibułek.
Zwa
ż
y
ć
foremki wraz z bibułkami wło
ż
onymi do
ś
rodka, m
1
.
Odwa
ż
y
ć
po ok. 2 g badanej emulsji, najkorzystniej stosuj
ą
c ły
ż
eczk
ą
, do
foremek i ponownie zwa
ż
y
ć
, m
2
.
Suszy
ć
w suszarce przez 60 minut.
Ponownie zwa
ż
y
ć
, m
3
.
14.4 Obliczenia, wyniki
Wynikiem oznaczenia jest
ś
rednia arytmetyczna procentowej zawarto
ś
ci
lepiszcza Z w emulsji obliczona z minimum dwóch oznacze
ń
ró
ż
ni
ą
cych si
ę
mi
ę
dzy
sob
ą
nie wi
ę
cej ni
ż
o 0,8 %, wg wzoru:
Z
m
m
m
m
= −
−
−
×
(
)
1
100
2
3
2
1
gdzie:
m
1
- masa foremki z bibułk
ą
, g,
m
2
- masa foremki z bibułk
ą
i próbk
ą
emulsji, g,
m
3
- masa foremki z bibułk
ą
i lepiszczem po odparowaniu wody, g.
54/54
15 Okre
ś
lenie
niepewno
ś
ci
pomiarów
wykonanych
metodami normowymi
Jako miar
ę
niepewno
ś
ci standardowej pomiaru przyj
ę
to odchylenie standardowe
powtarzalno
ś
ci. Niepewno
ść
pomiaru okre
ś
lano jako NB = ± X %
Niepewno
ść
całkowit
ą
stanowi
niepewno
ść
standardowa
pomno
ż
ona
przez
współczynnik rozszerzenia k= 2, a wi
ę
c U = ± 2X % .
W tablicy 11 zestawiono okre
ś
lone niepewno
ś
ci dla poszczególnych metod oznacze
ń
wła
ś
ciwo
ś
ci kationowych emulsji asfaltowych.
Tablica 11 Zestawienie warto
ś
ci niepewno
ś
ci 7 metod oznacze
ń
wła
ś
ciwo
ś
ci
kationowych emulsji asfaltowych
Lp.
Oznaczenie
odchylenie
standardo-
we s
r
warto
ść
pomiaru
ś
rednia
Niepewno
ść
standardowa,
%
Niepewno
ść
całkowita,
%
1
Czas wypływu wg PN-EN
12846, kubek
φ
2 mm
0,6 s
1,7 s
28,8 s
50,0 s
± 2,1
± 3,5
± 4,2
± 7,0
1a
Czas wypływu wg PN-EN
12846, kubek
φ
4 mm
0,7 s
25,0 s
± 2,7
± 5,4 %
2
Adhezja emulsji do kruszywa
wg PN-EN 13614:2005
nie mo
ż
liwa do oznaczenia
2a
Adhezja emulsji do kruszywa
wg EmA-99
5 %
70 %
±
5
±
10
3
Indeks rozpadu wg
PN-
EN 13075-1,
emulsja K2-65
Forshammer, g/100 g
1,8
158
±
1
±
2
3a
Indeks rozpadu wg
PN-
EN 13075-1
, emulsja K2-65
Sikaisol, g/100 g
1,27
102,6
±
1,2
±
2,4
4
Rozpad na cemencie wg PN-
EN 12848, K4-60, g
0,02
0,22
± 9
± 18
5
Pozostało
ść
na sicie wg PN-
EN 1429, K1-70, % (m/m)
0,003
0,02
±
15
±
30
6
Zawarto
ść
asfaltu w emulsji
wg PN-EN 1428
0,41
58,8
± 0,7
± 1,4
7
Sedymentacja
wg
PN-EN
12847
0,7 (K3-60)
0,23(K1-65)
13,4
3,46
± 5
± 6,5
±
10
±
13