Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
106
Добавлен:
26.03.2015
Размер:
149.5 Кб
Скачать

9

Лабораторная работа №8 __________________________________________________________________

Испытание битума

8.1. Цель работы

Изучение основных свойств вязких нефтяных битумов и определение марки битумов.

8.2. Содержание работы

  1. Определение глубины проникания иглы в битум.

  2. Определение температуры размягчения.

  3. Определение растяжимости.

  4. Заключение.

  5. Задача.

8.3. Основные теоретические положения

Битумы представляют собой сложные смеси углеводородов и их неметаллических производных (соединений с серой, кислородом, азотом). При нормальной температуре битумы — твердые, полутвердые или жидкие материалы. При нагревании они размягчаются, при охлаждении — затвердевают. Битумы растворяются в большинстве органических растворителей.

В зависимости от происхождения битумы разделяются на природные и искусственные. В строительстве применяются преимущественно искусственные (нефтяные) битумы, являющиеся продуктами переработки нефти. Битумы применяются для изготовления асфальтовых бетонов и растворов, кровельных и гидроизоляционных материалов, мастик и других целей.

Марку битума определяют твердостью, температурой размягчения и растяжимостью. Основные требования, предъявляемые к строительным битумам, приведены в табл.1.1.

Таблица 1

Марка

Температура размягчения, не ниже, оС

Глубина проникания иглы при 25оС, 0,1 мм

Растяжимость

при 25оС,

не менее, см

БН 50/50

БН 70/70

БН 90/10

50

70

90

41-60

21-40

5-20

40

3

1

Определение глубины проникания иглы в битум

Глубина проникания иглы в битум — условная величина, характеризующая вязкость битума.

Глубину проникания определяют при помощи прибора пенетрометра (рис.1). Прибор состоит из металлического штатива, укрепленного на подставке. На этой же подставке помещен столик. На штативе имеется металлический кронштейн, состоящий из двух частей. В верхней части установлен круглый циферблат со стрелкой, которая передвигается по циферблату в зависимости от передвижения вверх или вниз зубчатой рейки. В нижней части кронштейна при помощи стопорной кнопки укреплен подвижный стержень — иглодержатель с иглой. Масса иглодержателя с иглой — 100 г.

Рис. 1. Пенетрометр. 1 — штатив; 2 — диск с циферблатом; 3 — кнопка; 4 — зеркало; 5 — игла; 6 — испытываемый битум; 7 — сосуд с водой; 8 — столик

Для проведения испытания расплавленную пробу битума заливают в стандартную металлическую чашку на высоту не менее 30 мм и охлаждают на воздухе до температуры 18-20оС. Затем чашку с битумом выдерживают в течение 1 часа в ванне с водой при температуре 25оС. Чашку с битумом ставят на столик прибора. Иглу прибора приводят в соприкосновение с поверхностью битума, зубчатую рейку опускают до верхнего края иглодержателя, ставят стрелку на нулевое давление циферблата (или отмечают положение стрелки), и, нажимая стопорную кнопку, дают игле свободно погружаться в битум в течение 5 с. По истечении 5 с кнопку отпускают. Затем рейку вновь доводят до верхнего конца иглодержателя и отмечают положение стрелки.

Перемещение стрелки циферблата в угловых градусах характеризует глубину проникания иглы. Каждый угловой градус соответствует глубине проникания иглы в 0,1 мм.

Определение производят в трех различных точках образца битума и берут среднее арифметическое значение из трех измерений.

Иглу прибора после каждого погружения в битум необходимо протирать тряпкой, смоченной органическим растворителем.

Определение температуры размягчения

Температура размягчения битума имеет важное значение, так как при этой температуре резко изменяются вязко-пластические свойства битума. Температуру размягчения определяют на приборе "Кольцо и шар" (рис.2).

Рис. 2. Прибор «кольцо и шар» для определения температуры размягчения битума.

1 — шар; 2 — битум; 3 — кольцо; 4 — битум, выдавливаемый из кольца; 5 — термометр; 6 — спиртовка

Прибор состоит из металлического штатива, на котором укреплены диски. В дисках имеются отверстия, над которыми помещают латунные кольца, имеющие внутренний диаметр 15,88 мм и высоту 6,25 мм, заполненные испытуемым битумом. Приготовленные для испытания два кольца с битумом помещают над отверстием диска. На поверхность битума в центре каждого кольца помещают стальной шарик диаметром 9,53 мм, массой 3,5 г.

После этого штатив с кольцами помещают в стеклянный стакан, наполненный водой, устанавливают термометр, ставят стакан на электроплитку и подогревают со скоростью около 5оС в минуту. При нагревании битум постепенно размягчается и при некоторой температуре под действием веса шарика опускается и касается дна. Температуру в момент касания битума со дном принимают за температуру размягчения битума. Ее вычисляют как среднее арифметическое значений, полученных для двух колец.

Для битумов, имеющих температуру размягчения выше 80оС, вместо воды применяют глицерин.

Определение растяжимости

Растяжимостью битума называют свойство его вытягиваться в тонкую нить под действием растягивающей силы. Растяжимость характеризует пластичность битума. Растяжимость битума определяют в приборе дуктилометре

Прибор состоит из удлиненного ящика, внутри которого расположены две пластинки, имеющие штифты для укрепления разъемных форм-восьмерок, заполненных испытуемым битумом. Одна пластинка закреплена неподвижно у торцевой стенки ящика, а вторая может перемещаться вдоль длинной стороны ящика при помощи червячной передачи, приводимой в движение маховиком или электромотором. Скорость перемещения пластинки 5 см/мин.

На одной стороне ящика находится измерительная линейка, по которой скользит указатель, прикрепленный к подвижной пластинке, указывающий величину растяжимости.

Расплавленный битум заливают в три формы-восьмерки вровень с краями, охлаждают и помещают в воду с температурой 25оС на 1 ч. После этого формы закрепляют в штифтах пластинок дуктилометра и снимают боковые стенки форм.

Предварительно в дуктилометр наливают воду с температурой 25оС. Вода должна покрывать форму не менее чем на 2,5 см. Затем включают мотор, при этом подвижная пластинка начинает двигаться вдоль ящика и растягивать образец битума. Битум вытягивается в нить, а потом разрывается. Длину нити образца битума в момент ее разрыва принимают за величину растяжимости. Величину растяжимости битума вычисляют в см, как среднее арифметическое значений, полученных для трех образцов.

8.4. Порядок выполнения работы:

  1. Определить глубину проникания иглы в битум.

  2. Определить температуру размягчения битума.

  3. Определить растяжимость.

  4. Решить задачу.

8.5. Содержание отчета

  1. Дата испытания «___»______________200__г.

  2. Заполнить таблицы:

  1. Определение глубины проникания иглы в битум

Показание стрелки на лимбе

пенетрометра, град.

Глубина проникания иглы

в битум

до погружения

иглы

после погружения

иглы

град.

0,1 мм

1.

2.

3.

Среднее значение глубины проникания иглы в битум _______0,1 мм

  1. Определение температуры размягчения битума

Температура воды в начале

испытания, оС

Температура размягчения

битума, оС

1.

2.

3.

Среднее значение температуры размягчения битума ________оС

  1. Определение растяжимости битума

Температура воды

во время испытания, оС

Скорость растяжения образца, см/мин.

Растяжимость,

см

1.

2.

3.

Среднее значение растяжимости битума ________________ см

3. Заключение:

Марка битума________________

Подпись студента_______________ Подпись преподавателя._____________

8.6. Контрольные вопросы

  1. Что называется органическими вяжущими веществами, и чем они отличаются от неорганических вяжущих веществ?

  2. На какие марки подразделяют органические вяжущие вещества ?

  3. Где применяют органические вяжущие вещества?

  4. Какую марку битумов необходимо применить для асфальтовых растворов, предназначенных для покрытия тротуаров в холодном, умеренном и жарком климатах?

  5. Задача: Подобрать состав гидроизоляционной мастики с температурой размягчения Т=40оС, на основе двух марок битумов с температурой размягчения Т1=50оС и Т2=25оС.

Техника безопасности

Перед началом работ
  1. Внимательно осмотреть рабочее место и привести его в порядок.

  2. Приготовить к работе оборудование и убедиться в его исправности.

Во время работы
  1. Содержать рабочее месть в чистоте и порядке.

  2. Не допускать загромождения рабочего место, проходов в лаборатории.

  3. Следить за исправным состоянием оборудования и правильной его эксплуатацией.

  4. Выполнять только ту работу, которая поручена преподавателем, при условии, что безопасные способы ее выполнения хорошо известны. В сомнительных случаях обращаться к преподавателю.

  5. Не производить никаких работ, связанных с ремонтом электрооборудования.

  6. Перед запуском оборудования предупредить других лиц, принимающих участие в работе.

По окончании работы
  1. Привести в порядок рабочее место.

Соседние файлы в папке Лабораторные работы