ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Литература:
1. Рыбьев И.А., Строительное материаловедение. - М.: Высш. шк., 2003.
2. Золотов В.М., Куправа Л,Р., Кадушкин Ю.В. Лабораторный практикум по строительным материалам для выполнения лабораторных работ студентами, обучающимися по направлениям подготовки 270800(08.03.01) Строительство. - ФГБОУ ВПО СПБГАУ, 2014.
А. Определение глубины проникания иглы в битум (пенетрации)
Основная аппаратура
Пенетрометр с иглой по ГОСТ 1440 со съемными грузами - шайбами; чашка металлическая (пенетрационная) цилиндрическая с плоским дном внутреннем диаметром 55± 1мм и внутренней высотой 35±1мм - для битумов с глубиной проникания иглы 250 град пенетрации, 60±1мм - для битумов с глубиной проникания свыше 250 град пенетрации; термометры; кристаллизатор; секундомер.
Проведение испытания
1) Пробу обезвоженного расплавленного битума заливают в металлическую чашку, чтобы его поверхность не доходила до верха 5мм. После охлаждения до температуры 18...22° С чашку с битумом помещают в термостат при температуре 25±0,5° С и выдерживают в нем 1 ч. Затем чашку с образцом битума вынимают и переносят в кристаллизатор, наполненный 25° водой, который ставят на столик пенетрометра. Толщина слоя воды над битумом должна быть не менее 10мм.
2) Перед испытаниями прибор тарируют. То есть вынимают иглу, произвольно опускают иглодержатель и устанавливают стрелку на ноль. Между иглодержателем и вертикально перемещающейся штангой устанавливают тарировочный металлический образец высотой 50±0,05мм. Обратным перемещением штанги определется высота образца Показания пенетрометра должно соответствовать высоте тарировочного образца.
Рис. 1: Пенетрометр:
1 - столик, 2 - игла, 3 - зажимное устройство, 4 - иглодержатель, 5 - циферблат, 6 - стрелка, 7 - штанга, 8 - кронштейн, 9 - штатив, 10 - зеркало, 11 - подставка
3) При проведении испытания острие иглы подводят к поверхности битума. Для более точного фиксирования момента соприкосновения иглы с битумом на него кладут кусочек тонкой бумаги. Затем штангу подводят к верхнему краю иглодержателя, а стрелку на циферблате ставят на нулевую отметку. Нажимая на кнопку зажимного устройства, включают секундомер. Через 5 с кнопку отпускают, а штангу вновь опускают до соприкосновения с иглодержателем. При этом стрелка пенетрометра покажет глубину погружения иглы в 0,1мм. После каждого погружения иглу тщательно протирают бензином и вытирают насухо.
4) Определение глубины погружения иглы производится не менее трех раз в различных точках на поверхности образца, находящихся не ближе 10мм друг от друга и краев чашки. Среднее трех результатов - значение глубины погружения иглы для данной пробы битума. Результаты округляются до целого числа градусов пенетрации.
5) Если расхождение между результатами превышают указанные в таблице, то испытания повторяют на другом образце.
| Глубина проникания иглы при 25°С, град пенетрации | Расхождения, град. пенетрации |
| До 50 51....150 151....250 Свыше 250 | 3% от среднего арифметического значения |
Вывод:
по глубине проникновения иглы сравнением с требованиями стандарта делается предварительный вывод о марке битума.
б. Определение температуры размягчения битума.
Основная аппаратура
Прибор для определения температуры размягчения битума " Кольцо и шар"; нагревательный прибор с регулировкой нагрева; секундомер; термометр; пинцет.
Рисунок 2: Прибор для определения температуры размягчения битума по методу "кольцо и шар": а)прибор, б)кольцо с битумом и шариком до испытаний; в) кольцо и шарик в момент размягчения битума; 1-стакан; 2,3,4- диски; 5 - термометр; 6 -стержни
Проведение испытания
1) В отверстие в середине верхнего диска вставляют термометр, ртутный шарик которого устанавливают на уровне среднего диска. В средний диск прибора вставляют латунные ступенчатые кольца с верхним внутренним диаметром 17,7±0,2мм, предварительно залитые испытуемым битумом.
2) Подготовленный к испытаниям прибор помещают в стеклянный стакан, наполненный дистиллированной водой, температура которой 5±1° С, уровень воды над поверхностью колец не менее 50 мм. Если предполагаемая температура размягчения битума находится в интервале 80-110° С, то вместо воды в стакан наливают смесь воды с глицерином (1:2). Для битумов с температурой размягчения свыше 110° С в стакан добавляют глицерин. Температура термостатирования образцов тогда должна быть 34±1° С. После заполнения стакана жидкостью образцы термостатируются в течение 15 мин.
3) После этого, образцы вынимаются из стакана, а на каждое кольцо кладут пинцетом стальной шарик массой 3,5 ±0,05г, охлажденный до 5±1°С, и опускают подвеску в стакан, избегая появления пузырьков воздуха на поверхности битума. Устанавливают стакан на нагревательный прибор так, чтобы плоскость колец была строго горизонтальной и нагревают со скоростью 5±0,5°С в минуту.
4) Температура фиксируется при размягчении битума, когда металлический шарик продавливается через кольца, в момент, когда он коснется нижнего.
5) Допустимые расхождения должны быть не более 1°С для битумов с температурой размягчения до 80°С, и не более 2°С, если температура превышает 80°С. За температуру размягчения битума принимают среднее арифметическое значение двух паралельных определений, округленных до целого.