Экспериментальные исследования по обработке битумов

Температура в разрядном канале составляет примерно 4-104°С. В табл. 2.4 приведены данные по изменению группового состава битума в зависимости от напряжения на электродах U и удельной мощности разряда Е при температуре 160 °С. Согласно данным таблицы, при указанных параметрах (U, Е) наиболее значительно изменяется содержание масел, несколько меньше - асфальтенов и смол. Это, по-видимому, объясняется тем, что асфальтены и масла обладают более прочными химическими связями.

Таблица 2.4

Изменение содержания компонентов группового состава вязкого битума в зависимости от напряжения на электродах U и удельной мощности разряда Е при 160 °С

и, в

Компоненты

битума

Содержание компонентов битума, %

? = 100 Вт/ч

? = 150 Вт/ч

? = 200 Вт/ч

? = 250 Вт/ч

? = 300 Вт/ч

120

Масла

56,0

53,0

51,0

44,0

33,0

Смолы

25,0

27,4

30,0

27,0

23,2

Асфальтены

2,8

5,8

7,5

6,0

4,0

240

Масла

51,1

50,4

50,5

44,6

-

Смолы

20,0

22,0

24,3

26,7

29,8

Асфальтены

5,0

4,3

3,7

4,3

5,3

Окончание табл. 2.4

и, в

Компоненты

Содержание компонентов битума, %

битума

100

150

200

250

300

1000

Масла

55,0

53,0

51,0

47,0

42,0

Смолы

29,0

29,5

29,8

35,0

40,0

Асфальтены

46,3

51,6

56,3

54,8

53,0

3000

Масла

34,0

26,2

23,4

22,6

22,0

Смолы

15,8

14,5

13,2

15,6

11,9

Асфальтены

46,3

51,6

56,3

54,8

53,0

Существенное влияние на эффект электрообработки битума оказывает температура (табл. 2.5), поскольку с повышением температуры уменьшается вязкость битума, а следовательно, создаются лучшие условия для распространения ударной волны и расширения газового пузыря в канале электрического разряда. При повышении температуры наиболее резкие изменения происходят с асфальтенами.

Таблица 2.5

Изменение содержания компонентов группового состава вязкого битума в зависимости от его температуры

Компоненты

битума

Содержание компонентов битума, %

Исходный

Температура обработки, °С

состав

120

140

160

180

200

220

Масла

52,9

32,0

59,0

68,0

67,6

67,0

66,0

Смолы

37,6

27,0

24,0

21,5

23,0

24,0

25,5

Асфальтены

8,8

7,0

7,0

7,0

6,0

4,0

0,5

Примечание. Условия проведения эксперимента: С = 300 мкФ, U = 240 В, Е = 80 Вт/г.

Изменение группового состава битумов влияет на их физикомеханические свойства. Это было подтверждено путем измерения их растяжимости. Растяжимость определяли на стандартном дуктилометре и, как видно из табл. 2.6, она изменяется в широком диапазоне: от 17 см (при Е = 200 Вт/г и U = 240 В) до 114 см при той же удельной мощности разряда и напряжении 120 В. Если учесть, что растяжимость исходного битума была 62 см, то в последнем случае она увеличилась в 1,8 раза.

Таблица 2.6

Изменение растяжимости вязкого битума (см) в зависимости от удельной мощности разряда при 160 °С и разных напряжениях

Е, Вт/г

*7, В

120

240

1000

2000

100

100

55

95

95

150

108

30

70

77

200

113

17

54

66

250

90

30

48

63

300

60

50

49

65

Широкие спектры колебательных воздействий позволяют при соответствующем подборе параметров разряда использовать резонансные явления для возбуждения углеводородных цепей различных размеров и инициирования процессов перераспределения химических связей между ними.

Полученные результаты имеют важное практическое значение, поскольку открывают принципиальную возможность эффективного регулирования свойствами дорожных битумов методом РИТ на стадии их производства путем обработки исходного сырья. Основные особенности РИТ заключаются в создании высокой мгновенной мощности и высокой скорости распространения ударных волн, благодаря чему материал в рабочей камере подвергается одинаковым деформирующим усилиям во всем объеме одновременно.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >