Лаб 9. Лабораторная работа 9 Испытание битумных вяжущих веществ
 Скачать 294 Kb.
|
|
9 Лабораторная работа № 9 Испытание битумных вяжущих веществ Цель работы: Ознакомление с методикой определения основных свойств нефтяного битума. Продолжительность работы – 2 часа. Общие положенияБитумные вяжущие (битумы) представляют собой сложные смеси высоко-молекулярных углеводородов и их неметаллических производных. Битумы бывают природными и искусственными (нефтяными); последние широко при-меняются 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. По внешнему виду – это твердая или вязкая масса 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. В зависимости от области применения нефтяные битумы бывают строитель-ные, кровельные, дорожные. Строительные нефтяные битумы (ГОСТ6617-76) применяются для строительных работ в различных отраслях народного хозяйства. В зависимости от температуры размягчения и глубины проникания иглы строительные нефтяные битумы изготавливаются следующих марок: БН-50/50; БН-70/30; БН-90/10. По физико-механическим показателям строительные нефтяные битумы должны соответствовать требованиям и нормам, указанным в таблице 9.1 Кровельные нефтяные битумы (ГОСТ9548-74) применяются для производства кровельных работ. В зависимости от назначения, температуры размягчения и глубины проникания иглы кровельные нефтяные битумы изготавливаются следующих марок: БНК- 45/180 – пропиточный битум; БНК – 90/40 – покровный битум; БНК – 90/30 – покровный битум. Физико-механические свойства кровельных нефтяных битумов указаны в таблице 9.1 Дорожные нефтяные битумы предназначены для применения в качестве вяжущего материала при строительстве дорожных и аэродромных покрытий. Вязкие дорожные нефтяные битумы (ГОСТ22245-90) в зависимости от глубины проникания иглы, изготавливают следующих марок: БНД-200/300; БНД-130/200; БНД-90/130; БНД-60/90; БНД-40/60; БН-200/300; БН-130/200; БН-90/130 и БН-60/90. Физико-механические показатели вязких дорожных нефтяных битумов должны соответствовать требованиям и нормам, указанным в таблице 9.1. Жидкие дорожные нефтяные битумы (ГОСТ11955-82) в зависимости от скорости формирования структуры подразделяются на два класса: густеющие со средней скоростью, получаемые разжижением вязких до-рожных битумов жидкими нефтепродуктами (СГ); медленногустеющие, получаемые разжижением вязких дорожных битумов жидкими нефтепродуктами (МГ) и получаемые из остаточных или частично окисленных нефтепродуктов или их смесей (МГО). Таблица 9.1 – Физико-механические свойства нефтяных битумов
9.1 Методика выполнения работы Перед определением показателей физико-механических свойств битума его необходимо обезводить. Для этого 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 120-180С в зависимости от их вязкости. Затем расплавленный битум процеживают через сито с отверстиями 0,6-0,8мм и тщательно перемешивают до полного удаления пузырьков воздуха. После остывания проба битума считается подготовленной к проведению испытаний. 9.1.1 Определение вязкости битума (ГОСТ11501-78) Вязкость (пенетрация) нефтяного битума определяют при помощи стандартного прибора – пенетрометра (рисунок 9.1). И  спытание характеризует консистенцию битума и заключается в измерении глубины погружения иглы в образец битума при температуре 25С в течение 5с под нагрузкой 100г.Вязкость битума определяют следующим образом. Предварительно обезвоженный образец нагревают на песчаной или масляной бане, тщательно перемешивая. Битум охлаждают на воздухе при 15-30С. Продолжительность охлаждения 60-90 минут. После охлаждения чашку с битумом помещают в водяную баню с температурой воды 200С и выдерживают около 1 часа. По истечении этого времени чашку с образцом битума вынимают, помещают в кристаллизатор, наполненный водой и ставят на столик прибора. Острие иглы подводят к поверхности битума, опускают кремальеру до плунжера и ставят стрелку плунжера на нулевое деление. Далее одновременно включают секундомер и нажимают кнопку пенетрометра, давая игле погружаться в битум 5с, после чего отпускают кнопку. Вновь доводят кремальеру до плунжера и отмечают показание прибора. Разница между отсчетами до и после опускания иглы в битум является показателем глубины проникания иглы. Вязкость нефтяного битума выражают в градусах, причем 1 соответствует глубине проникания иглы 0,1мм. После каждого погружения иглу протирают растворителем (бензином) и насухо вытирают. За результат испытания принимают выраженное в десятых долях миллиметра среднее арифметическое не менее 3 параллельных определений, округленное до целого числа. 9.1.2 Определение температуры размягчения (ГОСТ11506-73) Испытание характеризует термостойкость битума и заключается в определении температуры, при которой битум, находящийся в латунном кольце с внутренним диаметром 15,7мм, размягчается в подогреваемой воде и, опускаясь под тяжестью шарика массой 35 г, коснется контрольной полки прибора «Кольцо-шар» (рисунок 9.2). О  безвоженный и нагретый до подвижного состояния битум процеживают через сито и перемешивают для удаления пузырьков воздуха, а затем наливают с небольшим избытком в кольца, поставленные на пластинку, покрытую смесью декстрина с глицерином. После охлаждения битума в кольцах до комнатной температуры избыток битума срезают нагретым ножом.К  ольца с битумом ставят в отверстия прибора «Кольцо-шар», вставляют в прибор термометр так, чтобы нижняя точка ртутного шарика была на одном уровне с нижней поверхностью битума в кольцах. На поверхность битума в каждом кольце кладут шарик. Прибор «Кольцо-шар» с термометром и кольцами опускают в химический стакан с водой при температуре 151С. Стакан ставят на электроплитку и нагревают воду со скоростью 5С/мин.По мере подогрева и размягчения битума шарик продавливает битум (рисунок 9.3). Температуру, при которой размягченный битум коснулся нижней полки прибора «Кольцо-шар» принимают за температуру размягчения пробы битума. Затем вычисляют среднее арифметическое значение температуры из количества произведенных замеров. 9.1.3 Определение температуры вспышки (ГОСТ11508-74) Испытание характеризует пожаробезопасность при работе с битумом и заключается в определении температуры, при которой поверхность подогреваемого битума вспыхивает на короткое время при поднесении пламени. Битум обезвоживают, нагревают до подвижного состояния и наливают в тигель. Уровень битума должен быть ниже краев тигля на 5-8 мм. Прибор подогревают со скоростью подъема температуры 10С/мин. Когда температура битума будет на 40-50С ниже ожидаемой температуры вспышки, интенсивность подогрева уменьшают до 4-5С/мин. и через каждые 2С быстро подносят к поверхности битума зажженную спичку. Температура, при которой на короткое время вспыхивает поверхность битума, считается температурой вспышки. 9.1.4 Определение растяжимости (дуктильности)(ГОСТ11505-75) Испытание характеризует эластичность битума и заключается в определении максимальной длины, на которую может растянуться без разрывов битум, залитый в форму, половинки которой раздвигаются с постоянной скоростью 5см/мин при заданной температуре 25 или 0С. Битум, подготовленный так же, как для определения условной вязкости, наливают в форму, наполняя ее выше краев. Форму с битумом охлаждают на воздухе 30-40 мин. При температуре 18-20С, а затем срезают излишек битума. Форму с битумом, не снимая с пластинки, помещают в водяную ванну с температурой воды (250,5С) или (00,5С). По истечении 1 часа форму с битумом вынимают из воды и закрепляют в дуктилометре, отделяя боковые вкладыши формы. Дуктилометр (рисунок 9.4) наполняют водой, с температурой испытания (250,5)С или (00,5)С в таком количестве, чтобы вода покрывала штифты не менее чем на 25мм. П  осле этого включают мотор и наблюдают за растяжением битума. Образец вытягивается в нить до разрыва.За показатель растяжимости битума принимают длину нити битума, в сантиметрах, отмеченную указателем в момент ее разрыва. Испытание проводят 3 раза, и за окончательный результат принимают среднее арифметическое трех определений. В заключении делается вывод о соответствии полученных показателей основных свойств битума требованиям стандарта и определяется марка битума (таблица 9.1). 9.2 Контрольные вопросы В каком виде всречается природный битум и как его добывают? Способы производства нефтяных битумов. Основные свойства битума, методы определения. Состав битума. Маркировка битума. Области применения битума. С какой целью вводят тонкомолотые минеральные порошки в асфальтовые бетоны? Разновидности асфальтобетонов. Что называют дегтями и пеком, как их получают? Какой состав имеет дегтебетон, чем он отличается от асфальтобетона? | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||