Чим вища температура розм'якшення, тим більша міцність плівки бітуму.

Прилад "Кільце і куля " складається з металевого штатива, на якому закріплені три диска. Відстань між середнім та нижнім контрольним диском чітко фіксована і рівна 25 мм. В середньому диску є 4 отвори діаметром біля 10 мм для установки в них кілець, заповнених бітумом, що випробовується. На кільця встановлюються кульки масою 3.5 грама і діаметром 9.53 мм. В отвір верхнього диска вставляється термометр, який вставляється так, щоб ртутна кулька знаходилася на рівні кілець.

Температура розм'якшеності є умовною характеристикою теплостійкості бітуму та його переходу з в'язкого в текучий стан. Це температура, при якій бітум, що знаходиться в кільці заданих розмірів, розм'якшується в рідині (воді для в'язких бітумів), яка підігрівається з нормованою швидкістю, а потім опускаючись під дією кулі, торкається контрольної полички приладу.

 

Лабораторна робота № 7.

Мета роботи: визначити температуру роз'якшення бітуму та зробити висновок

про відповідність стандарту.

 

Обладнання: прилад "Кільце і куля", термометр, ніж для зрізання бітуму,

електроплитка, гліцерин з тальком.

 

Х І Д Р О Б О Т И.

1. Скляну пластину і кільця змащують сумішю тальку з гліцерином у

співвідношенні 1: 3.

2. На пластину кладуть кільця і заливають їх розплавленим і підготовленим

бітумом з надлишком.

3. Кільця з бітумом охолоджують на повітрі на протязі 20 хвилин при

температурі (25±5)° С.

4. Надлишок бітуму зрізають гарячим ножем врівень з краями кілець.

5. Кільця з бітумом встановлюють в отвори середнього диску. Термометр

встановлюють в середній отвір верхнього диску так, щоб ртутна кулька була на рівні кілець.

6. Штатив з кільцями розміщують у хімічний стакан і заливають їх водою,

температура якої становить (5±1)° С. Висота шару води над поверхнею

бітуму повинна становити не менше 50 мм.

7. Після 10 хвилин витримування у воді підвіску виймають і в центр кожної

кульки пінцетом кладуть стальну кульку масою 3.5 грами і діаметром

9.53 мм і знову опускають у воду.

8. Стакан встановлюють на електроплитку таким чином, щоб площина кілець

була горизонтальною.

9. Воду у стакані починають нагрівати так, щоб швидкість піднімання

температури після перших 3 хвилин підігріву становила (5±0.5)° С за

хвилину.

10. Нагрівають до тих пір, поки кулька не продавить розм'якшений бітум і

опуститься на поверхню нижнього диску.

11. В момент дотику кульки з нижнім диском фіксують температуру, яку і

приймають за температуру розм'якшення бітуму.

 

Дані випробування заносять у таблицю

 

Назва матеріалу	Температура розм'якшення, градус	Середнє значення	Марка бітуму
1-е кільце	2-е кільце	3-єкільце	4-е кільце

 

Примітка: - для бітумів з температурою розм'якшення вище 80° С в стакан

наливають суміш води з гліцерином у співвідношенні 1: 2;

- якщо температура розм'якшення вища 110° С в стакан наливають

гліцерин.

Відхилення між двома паралельними випробуваннями не повинна

перевищувати 1 – 2 ° С.

 

Висновок:

 

 

Загальні відомості.

Температура крихкості - це температура, при якій бітум переходить із в'язкопружного в крихкий стан. Із температурою крихкості пов'язана деформативність плівки бітуму при понижених мінусових температурах, тобто визначає темперпатура крихкості визначає тріщиностійкість матеріалу. Така температура є важливою при вирішенні питання про застосування бітуму в різних регіонах.

Чим нижча температура крихкості бітуму, тим більш деформативний він у зимовий час.

Температуру крихкості бітуму визначають на приладі Фрааса, який є пристроєм для згинання пластини з нанесеним на неї шаром бітуму. Він складається з двох концентричних трубок із теплоізоляційного матеріалу та механізму для переміщення внутрішньої трубки відносно зовнішньої.

Температура спалаху є технологічним показником і свідчить про температуру, при якій бітум може спалахнути. Всі основні технологічні процеси підготовки бітумних в'яжучих та приготування матеріалів на їх основі виконуються при високих температурах. Тому необхідно знати мінімальну критичну температуру - температуру спалаху - щоб уникнути небезпеки.

Температурою спалаху називають температуру, при якій газоподібні продукти, що виділяються з бітуму при нагріванні, утворюють суміш з повітрям, яка спалахує на короткий час при контакті з відкритим вогнем.

Температура спалаху свідчить про пожаронебезпечні умови роботи з бітумом, його вогнестійкість. Її визначають за допомогою приладу Бренкеля, який складається з штативу, на якому закріплено термометр та піщану баню із залізним тигелем діаметром (64±1) мм, висотою (47±1) мм, з товщиною стінок 1 мм. Тигель підігрівається газовою або спиртовою горілкою.

 

Лабораторна робота № 8.

Визначення температури крихкості бітуму за стандартом.

Мета роботи: визначити температуру крихкості бітуму та зробити висновок

про відповідність вимогам стандарту.

 

Обладнання: прилад Фрааса, термометр, хлористий кальцій, стальні пластини.

 

Х І Д Р О Б О Т И.

1. На три чисті сухі пластини відважують по (0.4 ± 0.1)г бітуму.

2. Обережно підігрівають знизу пластини так, щоб бітум розтікся по пластині

тонкою плівкою по всій поверхні. Час розплавлення та розподілу бітуму

складає 6 – 8 хвилин.

3. Швидким рухом палаючого сірника видаляють із поверхні бітуму повітряні

бульбашки.

4. Охолоджують пластини з бітумом при кімнатній температурі на протязі 30

хвилин.

5. Вставляють пластини в захвати згинаючого пристрою так, щоб бітумний шар

був розташований назовні. Початкова температура в приладі повинна бути не

нижче 15°С.

6. За допомогою охолоджуючого реагенту знижують температуру до 0°С зі

швидкістю 1°С за хвилину.

7. Продовжуючи зниження температури, починають згинати та розгинати плас-

тину з рівномірною швидкістю на протязі 20 – 24 секунд. Згинання та роз-

гинання проводять на початку кожної хвилини. Найбільший прогин пластин

повинен досягати (3.4 ± 0.2) мм.

Перша тріщина свідчить про досягнення крихкого стану.

8. З двома іншими пластинами проводять аналогічні випробування. Дані випро-

бування заносять у таблицю:

 

Марка бітуму	Температура крихкості, ° С	Середнє значен- ня крихкості, °С
1-а пластина	2-а пластина	3-я пластина

 

 

Висновок:

 

 

Визначення температури спалаху бітуму за стандартом.

Мета роботи: визначити температуру спалаху бітуму і встановити її відповід-

ність вимогам стандарту.

 

Обладнання: прилад Бренкена, термометр.

 

Х І Д Р О Б О Т И.

1. Зневоднений і очищений бітум нагріваємо до температури 100 - 160°С.

2. Підготовлений бітум заливаємо в залізний тигель на 12 мм нижче його країв.

3. Встановлюємо тигель у піщану баню. Рівень піску в бані повинен знаходи-

тись на одній висоті з рівнем бітуму в тиглі, а між дном тигля та банею

має бути шар піску товщиною 5 – 8 мм.

4. Встановлюємо термометр у тигель вертикально так, щоб ртутна кулька зна-

ходилась в середині шару бітуму.

5. Проводимо нагрів бітуму. Швидкість нагріву бітуму повинна складати 10°С

за хвилину.

6. За 40° С до очікуваної температури спалаху зменшують швидкість нагріву

до 4° С за хвилину.

7. За 10° С до очікуваної температури спалаху повільно проводять по краю

тигеля на відстані 10 – 14 мм від поверхні бітуму полум'я сірника. Довжина

полум'я 3 – 4 мм. Час руху полум'я від однієї сторони тигеля до іншої 2 – 3

секунди.

8. Випробування проводять через кожні 2° С підняття температури.

За температуру спалаху приймають температуру, яку показує термометр

При появі першого синього полум'я на поверхні бітуму.

Температуру спалаху бітуму приймають як середнє арифметичне за резуль-

татами двох визначень.

Якщо газоподібні продукти спалахнуть на поверхні бітуму і прогорять не

менше 5 секунд, то температуру, що показує термометр на цей момент,

приймають за температуру загоряння.

Дані випробування заносять у таблицю:

 

Номер досліду	Температура спалаху, ° С	Температура запалюван- ня, ° С.

 

 

Висновок:

 

 

Питання для самоконтролю:

1.На якому приладі визначається температура крихкості?

2.Що характеризує значення температури крихкості?

3.На якому приладі визначають температуру спалаху бітуму?

4.З якою метою визначають температуру спалаху бітуму?

 

 

Загальні відомості.

 

Рідкі дорожні бітуми виробляють на нафтопереробних та асфальтобетонних заводах або бітумних базах розрідженням в'язких бітумів, що відповідають стандарту, рідкими нафтовими продуктами відповідного фракційного складу з додаванням або без нього поверхнево-активних речовин.

Рідкі нафтові дорожні бітуми використовують як в'яжучий матеріал при будівництві дорожніх покриттів та основ, для виготовлення холодних асфальтобетонних сумішей, а також для поверхневої обробки дорожніх покриттів, улаштування дорожніх шарів способом прпосочування та приготування грунтових, гравійних та щебеневих сумішей холодним способом но полотні дороги.

Відповідно до нормативних документів виділяють два класи рідких бітумів:

- СГ - густіючі з середньою швидкістю;

- ПГ та ПГЗ - густіючі повільно.

Залежно від в'язкості в козному класі виділяють такі марки:

СГ 40 / 70, СГ 70 /130, СГ 130 /200;

ПГ 40 / 70, ПГ 70 /130, ПГ 130 /200;

ПГЗ 40 /70, ПГЗ 70 /130, ПГЗ 130 /200.

Для одержання рідких бітумів різних класів використовують різні розріджувачі. Рідкі бітуми класу СГ готують змішуванням в'язких бітумів марок БНД 40 / 60, БНД 60 / 90 з легкими розріджувачами:

- арктичним дизельним паливом А;

- зимовим дизельним паливом З;

- гасом для технічних цілей.

Рідкі бітуми класу ПГ готують змішуванням в'язких бітумів марок БНД 40 /60, БНД 60 /90 з розріджувачами:

- паливом дизельним літнім Л;

- паливом для швидкохідних дизелів ДЗ, ДА, ДС;

- зеленим маслом.

При приготуванні рідких бітумів температура в'язкого бітуму повинна бути не вище 120° С. Розріджувач вводять непідігрітим, поверхнево-активні речовини вводять непідігрітими або розігрівають відповідно до рекомендацій виробника.

При роботі з рідкими нафтовими дорожніми бітумами температура їхнагрівання встановлюється відповідно до марок бітуму:

- СГ 40 /70, ПГ 40 /70 - 70 - 80° С;

- СГ 70 /130, ПГ 70 /130 80 - 90° С;

- СГ 130 /200, ПГ 130 /200, ПГЗ 40 /70, ПГЗ 70 /130, ПГЗ 130 /200 - 90 - 100° С.

Якість рідких бітумів оцінюють, визначаючи умовну в'язкість

Умовна в'язкість характеризується часом, за який відповідна кількість бітуму протікає крізь отвір визначеного розміру при заданій температурі. Умовну в'язкість визначають у стандартному віскозиметрі.

Стандартний віскозиметр складається з латунної водяної бані діаметром 160 мм, висотою 100 мм з кришкою і патрубком для підігріву води на бані. В середині бані знаходиться трубка, на краю якої підвішують латунний циліндр для матеріалу, що випробовується. У центрі дна циліндра є отвір діаметром 10 мм. У отвір циліндра вставляється вкладиш діаметром 5 мм. Отвір дна циліндра закривається кульовим клапаном, на стержні якого знаходиться штіфт, що показує рівень бітуму. Віскозиметр закривається крищкою з отвором для термометра.

Показником умовної в'язкості для рідкого бітуму є час (в секундах) витікання 50 мл бітуму крізь отвір діаметром 5 мм при температурі 60°С.

В'язкість позначається символом , де верхнє число вказує на діаметр стічного отвору, а нижнє - на температуру випробування.