Плотность битумной эмульсии

Вопрос плотности битумных эмульсии одновременно является и простым, и сложным. С одной стороны, что тут такого чрезвычайного? Берите битумную эмульсию, определяйте нужный параметр в лабораторных условиях, заносите его в паспорт. С другой – в Интернете практически полностью отсутствует определение плотности битумной эмульсии, а также детальное описание методик нахождения этого все-таки немаловажного параметра. Также далеко не всегда указываются конкретные значения плотностей даже наиболее распространенных битумных эмульсий типа ЭБК-1, ЭБК-2 и ЭБК-3.

Не углубляясь в физические нюансы, дадим простое и в то же время максимально понятное определение. Итак, плотность битумной эмульсии – это масса единицы ее объема. Фактически плотность битумной эмульсии характеризует ее концентрацию в пространстве.

Международная система единиц СИ рекомендует плотность битумной эмульсии записывать в кг/м3.

Лабораторные измерения параметра проводят приборами, с помощью которых определяют плотность жидкостей. В частности, речь идет об ареометрах.

В общем случае данный прибор состоит из стеклянной трубки, нижнюю часть которой заполняют дробью или ртутью. Верхняя часть ареометра проградуирована в значениях плотности или же концентрации. Существуют приборы постоянной массы и постоянного объема.

При использовании ареометров первого типа сухой и чистый прибор помещается в сосуд с битумной эмульсией таким образом, чтобы он свободно плавал в ней. Измеренное значение плотности при этом считывается по шкале, ориентируясь на нижний край мениска. 

При измерении постоянного объема битумной эмульсии изменяют ее массу, погружаясь до определенной метки. Конкретное значение плотности эмульсии берут по массе груза (гирек) и объему вытесненного вещества.

На практике для удобства использования ареометры могут градуироваться в концентрации.

Поскольку плотность эмульсии, как и других жидкостей, зависит от температуры, то ее измеряют при определенном значении этого параметра. Обычно это 20 ºС. Чтобы выдерживать чистоту эксперимента, ареометры часто снабжают термометрами.

Если у вас нет в распоряжении прибора для определения плотности, а знать ее нужно, то существует альтернативный подход. Он основан на знании состава битумной эмульсии. В сравнении с лабораторными методами его можно считать грубым, но, тем не менее, некоторое представление о значении плотности битумной эмульсии конкретной марки он может дать.

Рассмотрим на примере. Пусть нам требуется определить приблизительную плотность битумной эмульсии, состоящей из 60% битума с плотностью 1,2 г/см3 и 30% воды плотностью 1 г/см3.

Общая формула для определения плотности в этом случае запишется следующим образом:

ρэмульсии = 1/(0,01q/ρводы+(1-0,01q)/ρбитума),

где q – процентное содержание воды.

Подставив соответствующие численные данные, получим:

ρэмульсии = 1/(0,01*30/1+(1-0,01*30)/1,2) = 1,132 г/см3 = 1132 кг/м3.

Как мы отмечали выше, такой расчет является грубым. Как видно из формулы, в данном случае не учтена плотность еще 10% компонентов эмульсии. Но, если известны их плотности, то приведенную выше формулу легко можно дополнить, добавив в знаменатель дробь для соответствующего компонента. При этом получим более точное значение плотности битумной эмульсии.