Определение марки строительного битума

Цель работы: испытание на вязкость, растяжимость и определение температуры размягчения.

В результате выполнения лабораторной работы студент должен

знать:

- основные виды органических вяжущих;

- их достоинства и недостатки;

- рациональные области применения;

- причины старения.

- уметь:

- определять марку битума

Материалы:

- образцы.

Обеспечение:

- Прибор «Кольцо шар»,

- термометр,

- пенетрометр,

- дуктилометр

Порядок выполнения лабораторной работы:

Битумные вяжущие (битумы) представляют собой сложные смеси высокомолекулярных углеводородов и их неметаллических производных. Битумы бывают природными и искусственными (нефтяными); последние широко применяют в строительстве и в производстве различных гидроизоляционных материалов.

Нефтяные битумы - продукты переработки нефти и ее смолистых остатков. В зависимости от способа получения различают остаточные, окисленные и крекинговые нефтяные битумы.

Нефтяные битумы по внешнему виду представляют собой твердую или вязкую массу черного цвета со слабым запахом минерального масла. Ценными свойствами этих битумов являются водонепроницаемость, химическая стойкость, способность размягчаться при нагревании и сцепляться с деревом, камнем и металлом, а также быстрота нарастания Вязкости при остывании.

Нефтяные битумы применяют для приготовления асфальтовых бетонов и растворов, кровельных, гидроизоляционных и дорожных мастик, паст, эмульсий и т.д., а также в производстве кровельных и гидроизоляционных материалов.

Для оценки качества поступившего на строительство нефтяного битума, упакованного в таре, вскрывают 2 % числа ящиков, бочек или мешков и отбирают от каждого упаковочного места один кусок массой около 1 кг. Затем каждый кусок разбивают на части размером не более 25 мм, тщательно перемешивают, разравнивают, последовательным квартованием доводят массу средней пробы до 2-3 кг и направляют в строительную лабораторию для испытания. В лаборатории пробу делят на две равные части: одну используют для проведения испытаний; вторую - в опечатанном виде хранят в течение 2 мес. на случай повторного испытания.

Перед определением показателей физико-механических свойств битума его необходимо обезводить, для чего пробу в чашке помещают в сушильный шкаф или на песчаную баню и доводят до подвижного состояния, нагревая твердые и полутвердые битумы до температуры не выше 120 – 180°С в зависимости от их вязкости. Затем расплавленный битум процеживают через сито с отверстиями 0, 6 - 0, 8 мм и тщательно перемешивают до полного удаления пузырьков воздуха. После остывания проба битума считается подготовленной к проведению испытаний.

Для выполнения лабораторной работы по теме «Битумные вяжущие» подгруппу студентов разделяют на бригады по три-четыре человека, при этом каждая бригада испытывает по одному разу битум одной из марок, определяя три основных свойства: вязкость, растяжимость и температуру размягчения.

Каждое звено студентов изучает экспериментально растяжимость битума в дуктилометре, оценивает его вязкость по глубине проникновения иглы пенетрометра соответственно при температурах: I звено - 25°С; П – звено - 35°С; III звено - 45°С и IV звено - 55°С. Вся подгруппа студентов оценивает теплостойкость исследуемого битума по температуре размягчения при помощи прибора " кольцо и шар".

Марку битума и область его применения оценивают по растяжимости и вязкости, установленных при стандартной температуре 25°С, а также по значению температуры размягчения.

Результаты, полученные при испытании битума, студенты заносят в журнал для лабораторных и практических работ. На основании результатов испытаний и сравнения их с требованиями ГОСТа (см. таблицу ), студенты должны сделать заключение, к какой марке следует отнести битум, испытанный каждой бригадой.

После завершения экспериментальной части работы студенты под руководством преподавателя знакомятся с коллекцией рулонных кровельных материалов, записывая основные сведения в таблицу лабораторного журнала по материалам лекций, учебников, стендов и ГОСТов. Фиксируется точное название материала, его марка, вид основы, ее пропитки и покрытия, наличие наполнителя и посыпки, область применения.

1. определение вязкости битума

Вязкость (пенетрацию) нефтяного битума определяют при помощи стандартного прибора - пенетрометра. По глубине проникания в битум иглы прибора под нагрузкой 1 Н в течение 5 с при температуре 25°С судят о вязкости битума. Вязкость выражают в градусах, причем 1° соответствует глубине проникания иглы на 0, 1 мм.

Рис 1. Пенетрометр.

Пенетрометр (рис. 1) состоит из металлического штатива 1, нижняя часть которого представляет собой опорную площадку с тремя установочными винтами для приведения ее в горизонтальное положение. К опорной площадке прикреплен вращающийся предметный столик 9 для установки кристаллизатора 8 объемом не менее 0, 3 л и высотой 45-50 мм с металлической цилиндрической чашкой 7 высотой 35 мм и диаметром 55 мм, в которую помещают испытываемый битум.

На верхнем кронштейне штатива укреплен циферблат 2, разделенный на 360°, и контактная рейка (кремальера) 3, движение которой передается стрелке циферблата. На нижнем кронштейне закреплен свободно падающий стержень с иглой 6 и грузом общей массой 100±0, 01 г, удерживаемый стопорной кнопкой 4. Сбоку, несколько выше предметного столика, к стойке шарнирно прикреплено зеркало 5.

Стальная игла пенетрометра длиной 50, 8 мм и диаметром 1-1, 02 мм должна быть закалена и тщательно отполирована.

Острие иглы должно быть затуплено. Диаметр затупленной части 0, 14-0, 16 мм.

Предварительно обезвоженный и процеженный битум расплавляют на песчаной или масляной бане или в сушильном шкафу до подвижного состояния (не перегревая битум) и тщательно перемешивают до полного удаления пузырьков воздуха. Затем битум наливают в металлическую чашку на высоту не менее 30 мм и выдерживают при температуре 18-20 °С в течение 1 ч, предохраняя образец от пыли.

После этого чашку с битумом помещают в ванну с водой, нагретой до 25°С, и оставляют на 1 ч до испытания. Высота слоя воды над битумом должна быть не менее 25 мм. Температуру в ванне поддерживают постоянной, добавляя горячей или холодной воды. Колебания температуры воды в ванне не должны превышать ±0, 5°С.

Через 1 ч чашку с битумом помещают в кристаллизатор, наполненный водой, имеющей температуру 25°С. Кристаллизатор устанавливают на столик пенетрометра. Подводят острие иглы к поверхности битума, при этом игла должна слегка касаться битума, но не входить в него. Для облегчения этой операции служит зеркало. Кремальеру доводят до верхней площадки стержня, несущего иглу, и устанавливают стрелку на нуль или отмечают ее положение, после чего одновременно пускают секундомер и нажимают стопорную кнопку, давая игле свободно входить в битум в течение 5 с. По истечении этого времени кнопку отпускают. Затем доводят нижнюю часть кремальеры до верхней площадки стержня с иглой, и стрелка, передвигающаяся вместе с кремальерой, показывает расстояние, град, пройденное иглой за 5 с.

Определение повторяют три раза в различных точках на поверхности битума, отстоящих не менее чем на 10 мм от краев чашки и одна от другой. Среднее арифметическое этих определений дает значение проникания в градусах, соответствующее глубине проникания иглы в десятых долях миллиметра. Расхождение между результатами определения глубины проникания, полученными в каждом из трех опытов, не должно превышать следующих значений:

Глубина проникания иглы, град	150-200	75-150	25-75	До 25
Расхождение, град

При больших расхождениях результатов испытание следует повторить.

После каждого погружения (определения) иглу вынимают из гнезда, обмывают бензином острие и насухо вытирают.

Предыдущая 1 2 3 4 5 6 789 10 11 12 Следующая