чені бітумом 75; 100; 150; 200; 250; синтетичними смолами 50; 75; 100, 125; 150; 175; 200; 250; 300.

2.5. Вологість мінераловатної плити (ДСТУ Б В.2.7-38-95)

Роботу виконують аналогічно п.2.2. Результати випробувань порівнюють з вимогами стандарту, який допускає, вологість мінераловатних плит, не більше, %:

1)на синтетичних зв’язуючих – 1;

2)на бітумних зв’язуючих:

а) жорсткі – 2,5; б) напівжорсткі – 2,0;

в) м’які – 5,0.

3. НАФТОВІ БІТУМИ

Нафтові бітуми – це складні суміші високомолекулярних вуглеводнів та їх сполук із сіркою, киснем, азотом, тверді або напівтверді речовини, що видобуваються з нафти.

Властивості бітумів визначаються такими показниками: пенетрацією (глибина проникання голки приладу в бітум при температурі +25°С і 0°С), розтяжністю при температурі +25°С і 0°С, температурою розм’якшення

3.1. В’язкість (пенетрація) бітумів (ГОСТ 11501-90)

В’язкість (пенетрація) характеризує глибину проникання тіла стандартної форми (голка пенетрометра має довжину 50,8 мм і діаметр 1-1,02 мм; кінець голки конічний довжиною 6,35 мм, кут конусності 8,4-9,4°) у напіврідкі і напівтверді продукти при визначеному режимі, що обумовлює здатність голки пенетрометра проникати в бітум, а бітуму - чинити опір цьому прониканню.

Апаратура і матеріали. Пенетрометр (рис.3.1), кристалізатор, металева чашка, рівень, термометр, водяна баня, секундомір, термостат, скляна паличка, розчинник, бітум.

Випробування. Збезводнений і розплавлений до рухливого стану бітум налити в металеву чашку циліндричної форми (діаметр 55±1 мм, висота 35(1 мм) на висоту не менш як 30 мм.

Чашку з бітумом охолоджують на повітрі при температурі 20±2°С і потім поміщають її на 1 годину у водяну баню так, щоб висота шару води над бітумом була не менш як 25 мм. Температура води в бані повинна бути 25±0,5°С або 0±0,5°С.

Рис.3.1. Пенетрометр Температура 0±0,5°С досягається додаванням у воду льоду. Привести столик пенетрометра у горизонтальне положення за

допомогою настановних гвинтів. Чашку з бітумом перенести в кристалізатор наповнений водою так, щоб вона покрила бітум шаром не менш як 10 мм. Кристалізатор 2 встановити на предметний столик.

Користуючись дзеркалом, привести голку в зіткнення з поверхнею бітуму в місці, що відстоїть не менше ніж на 10 мм від стінок чашки.

Довести кремальєру 4 до верхньої площадки тримача стержня, що несе голку і встановити стрілку лімба 3 на нуль або взяти відлік.

Одночасно включити секундомір і натиснути кнопку приладу 6; через 5 с (60с при 0°С при масі голки і голкопідримувача 200 г) відпустити кнопку.

Довести кремальєру до верхньої площадки зануреного стержня з голкою і взяти відлік за лімбом. Різниця другого і першого відліку в градусах шкали пенетрометра (1град=0,1 мм) дає глибину проникання голки.

11

Витягти голку з бітуму і перед новим зануренням відмити її бензином або іншим розчинником. Насухо витерти чистою ганчіркою.

Визначення повторити не менше трьох разів у точках, що відстоять друг від друга не менше, ніж на 10 мм.

Обчислити середнє арифметичне з трьох результатів визначення глибини проникання. Розбіжність між ними не повинна перевищувати 5% розміру меншого результату.

Результати випробувань глибини проникання голки в бітум заносять до табл.3.1.

	Результати випробувань глибини проникання голки в бітум						Таблиця 3.1.
№	Температура	Маса голки і	Час	занурення	Глибина занурення голки в бітум
	випробування,	голкопідтриму-	голки	пенетро-	в градусах шкали	пенетрометра
п.п.	°С	вача, г	метра, с		П25(°)		П25 (°)
1
2
3

3.2. Розтяжність бітуму

Розтяжність (дуктильність) бітуму - це здатність зразка (у формі вісімки) до збільшення довжини без розірвання суцільності при постійній швидкості деформування і температурі 25+0,5°С (0±0°С). Показником розтяжності є абсолютне подовження зразка до моменту розірвання в см.

Апаратура і матеріали: дуктилометр, рознімні форми-вісімки, скляна пластинка, термометр, водяна баня, гліцерин, секундомір, ніж для зрізання бітуму, металева сітка №07, кухонна сіль, тальк.

Розтяжність визначають в дуктилометрі (рис.3.2.), що являє собою ящик (ванна) 1, викладений всередині оцинкованою жерстю і емаллю. Усередині ящика розташований черв'ячний гвинт, на якому кріпиться рухлива пластина 2 зі штифтами. Друга упорна пластина 3 розташована біля торцевої стінки. На санчатах укріплена стрілка, що пересувається при прямуванні саночок уздовж лінійки 4. Випробування рекомендується проводити в такому порядку.

Внутрішню сторону вкладишів латунної форми “вісімки” (рис.3.2) і поліровану металеву або скляну поверхню пластини, на яку вкладають форми, покривають сумішшю тальку з гліцерином у співвідношенні 1:3.

Розплавлений бітум рівномірно заливають у форми. Рівень бітуму має бути декілька вище країв форми

Охолоджувати бітум протягом 30 хвилин на повітрі при температурі 20±2°С. Після цього гладко зрізати надлишок бітуму гарячим ножем від середини до країв (уздовж форми) так, щоб бітум заповнював форми нарівні з їх краями.

Рис. 3.2. Дуктилометр	Рис. 3.3. Рознімні форми-вісімки для випро-
1 - ящик (ванна), 2 - рухлива пластина, 3 - підпорна плас-	бування бітуму на розтяжність
тина, 4 - лінійка.

12

Пластину із зразками помістити у водяну ванну або ванну дуктилометра, температура в якій повинна бути рівною температурі випробування (25±0,5°С). Висота шару води над бітумом має бути не менше 25 мм.

Через 1 годину пластину вийняти з води і зняти з неї форми з бітумом. Встановити форми на штифти підпорної пластини 3 і рухливої пластини 2 дуктилометра. Зняти бічні частини форми.

Якщо густина випробуваного бітуму більше 1000 кг/м3, у ванну дуктилометра, щоб уникнути опускання нитки бітуму при розтягу, додати кухонну сіль; якщо густина бітуму менше 1000 кг/м3, для запобігання її спливання ванну заповнити розчином спирту у воді в співвідношенні, що відповідає густині бітуму.

Включивши мотор дуктилометра, що через систему передач і черв'ячної пари надає рухливого руху пластині зі штифтами (зі швидкістю 5 см/хв) почати розтягування зразка бітуму.

Розтягувати зразок необхідно до розірвання. В момент розірвання взяти відлік на лінійці в см.

Показник розтяжності визначити як середнє арифметичне результатів трьох випробувань. Розбіжність між ними не повинна перевищувати 10% середньоарифметичного.

Результати випробувань розтяжності бітуму заносять до табл.3.3.

		Результати випробування розтяжності бітуму				Таблиця 3.3
№	Температура	ви-	Швидкість	деформування	Розтяжність бітуму, см
п.п.	пробування, °С		зразка-вісімки бітуму, см/хв.		зразка, Д25(0)	середня Д25(0)
1	2			3	4	5
1
2
3

3.3. Температура розм’якшення бітуму

Температура розм’якшення в’язких дорожніх бітумів та інших органічних в’яжучих являє собою умовну характеристику переходу бітуму від пружнов’язкопластичного (твердого і напівтвердого) до текучого стану.

Температурою розм’якшення називають температуру, при якій бітум, що випливає з кільця певних розмірів (внутрішній діаметр - 15,88 мм, висота - 6,26 мм) під дією власної ваги і ваги металевої кульки, що діє на нього (діаметр - 9,53 мм, маса - 3,5 г), досягає нижньої пластини приладу.

Апаратура і матеріали: Прилад “кільце і шар”, термометр з градуюванням шкали 0,5°С, скляна пластинка, гліцерин, ніж для зрізання бітуму, дистильована вода, джерело нагрівання (електрична плитка, газовий пальник, спиртівка), тальк, пінцет.

Прилад “кільце і шар” складається з металевого штатива, на якому закріплений термометр і три пластини, причому відстань між середньою і нижньою пластиною дорівнює 25,4 мм. У середній пластині є чотири отвори діаметром близько 19 мм для встановлення в них кілець, залитих випробовуваним бітумом. Штатив поміщають в хімічну склянку, в яку налита вода або гліцерин. Порядок випробування такий.

Попередньо підготовлений розплавлений бітум залити з деяким надлишком в латунні кільця, що розташовані на полірованій металевій або скляній поверхні, покритій сумішшю тальку з гліцерином. Якщо очікувана температура розм’якшення вище 120°С, то кільця перед заливанням варто підігріти.

Остудити зразки при кімнатній температурі (20±2°С) протягом 30 хв, а потім зрізати гарячим ножем надлишок бітуму нарівні з краями кільця.

Встановити кільця в отвори середньої пластини приладу, закріпленої на чотирьох стій-

ках.

13

Термометр із ціною поділки шкали 0,5°С встановити в середній отвір верхньої і середньої пластини приладу таким чином, щоб кінець ртутного резервуара був на однім рівні з нижньою поверхнею бітуму в кільці.

Якщо температура розм’якшення нижче 80°С, прилад з кільцями помістити в хімічну склянку, наповнену водою з температурою 5±0,5°С. Якщо температура розм’якшення вище 80°С, прилад поставити в склянку з гліцерином, що має температуру 35±0,5°С. В обох випадках зразки витримати 15 хв. Висота шару води (або гліцерину) над поверхнею бітуму повинна бути не менше 50 мм.

Вийняти прилад із склянки, укласти точно по центру кожного

кільця сталеву кульку діаметром 9,35 мм і масою 3,5 г і опустити

прилад у склянку.

Переконавшись у відсутності пухирців повітря на поверхні

бітуму, помістити склянку на нагрівальний прилад, щоб поверхня

бітуму була строго горизонтальна.

Підігріти рідину в стакані зі швидкістю (після перших трьох

хвилин) 5±0,5 град/хв.

Позначити температуру, при якій бітум, що випливає з кіль-

ця, торкнеться нижньої пластини приладу. Як характерну темпера-

туру розм’якшення для даного бітуму прийняти середнє арифмети-

Рис. 3.4. Прилад для випро-

бування

температури

чне з результатів двох рівнобіжних визначень, якщо різниця між

розм’якшення бітуму:

ними не перевищує 0,5°С.

1 - кільце ; 2 - шар; 3 - стій-

Результати випробування температури розм’якшення бітуму

ка штатива; 4 - хімічна

методом “кільце і шар” заносять до табл.3.4.

склянка; 5 - термометр; 6 -

Таблиця 3.4

середня пластинка; 7 - ниж-

Результати випробувань температури розм’якшення бітуму мето-

ня пластинка.

дом “кільце і шар”

Діаметр

Внутрішній

Швидкість

Температура розм’якшення,°С

№ п.п.

(мм) і маса

діаметр і висота

нагріву бітуму,

окремий зразок,

середня,

шару (г)

кільця (мм)

°С/хв

ТрКіШ

ТрКіШ

1

D=9,5

Dв=15,88

5

Mш=3,5

Hк=6,25

Порівнюючи результати випробувань

в’язкості, розтяжності і

температури

розм’якшення з даними таблиці 3.5., встановлюють марку бітуму.

Таблиця 3.5

Властивості і марки бітумів

Глибина проникання

Розтяжність, см, при

Температура розм’якшення,

Марка бітуму

голки, град, при t=25°С

t=25°С, не менш

°С, не нижче

Бітуми нафтові дорожні

201-300

-

35

БНД 200/300

131-200

65

35

БНД 130/200

91-130

60

43

БНД 90/130

61-90

50

47

БНД 60/90

40-60

40

51

БНД 40/60

Бітуми нафтові будівельні

41-60

40

50

БН 50/50

21-40

3

70

БН 70/30

5-20

1

90

БН 9/10

Бітуми нафтові

покрівельні

140-220

-

40-50

БНП 45/180

35-45

-

85-95

БНП 9/40

25-35

-

85-95

БНП 9/30

14