ĆWICZENIE 10 MATERIAŁY BITUMICZNE

Transkrypt

1 ĆWICZENIE 10 MATERIAŁY BITUMICZNE WPROWADZENIE Tab Cechy techniczne asfaltów Lp. Właściwość Metoda badania Rodzaj asfaltu 0/30 35/50 50/70 70/ / /0 50/330 Właściwości obligatoryjne 1 Penetracja w 5 0,1 mm PN-EN Temperatura mięknienia, C PN-EN Temperatura zapłonu, 3 Zawartość składników rozpuszczalnych, % m/m Zmiana masy po starzeniu (ubytek lub przyrost), 5 % m/m Pozostała penetracja po starzeniu, 6 % Temperatura mięknienia po starzeniu, 7 Właściwości specjalne krajowe Zawartość parafiny, % Wzrost temperatury mięknienia po starzeniu, Temperatura łamliwości, PN-EN PN-EN PN-EN ,5 0,5 0,5 0,8 0,8 1,0 1,0 PN-EN PN-EN PN-EN ,,,,,,, PN-EN PN-EN POMIAR PENETRACJI ASFALTÓW Penetracja asfaltów jest to konsystencja wyrażona jako głębokość (w dziesiętnych częściach milimetra), na jaką wnika pionowo w próbkę badanego asfaltu igła, w określonych warunkach temperatury, obciążenia i czasu obciążenia. Jednostką penetracji (stopień penetracji) jest liczba niemianowana odpowiadająca zagłębieniu 0,1 mm igły penetracyjnej. Pomiar przeprowadza się w penetrometrze automatycznym lub ręcznym (rys. 10.1). Penetracja próbki jest mierzona przy użyciu standardowej igły w ustalonych warunkach - 1 -

2 oznaczania. W przypadku penetracji do 500 x 0,1 mm, stosowanymi parametrami oznaczania są: temperatura 5, obciążenie 100g, czas trwania obciążenia 5 s. W przypadku penetracji powyżej 500 x 0,1 mm temperatura jest obniżona do 15, natomiast parametry oznaczania, tj. obciążenie i czas trwania obciążenia pozostają niezmienione. Podstawowe części penetrometru to: metalowy statyw z podstawą, ruchomy stolik osadzony na śrubach, imadła do regulowania początkowego położenia igły oraz tarczy, igła penetracyjna ze stali niekorodującej, hartowanej o polerowanej powierzchni, tarcza ze skalą o 360 podziałkach i strzałką rejestrującą położenie igły penetracyjnej, lusterko ruchome przymocowane do statywu. Penetrometr powinien zapewniać następujące warunki pomiaru: poziome położenie próbki badanego asfaltu; pionowy ruch sworznia bez tarcia w ustalonym czasie; sumaryczną masę sworznia, igły i obciążnika wynoszącą 100 g; pomiar do 0 jednostek na penetrometrze automatycznym oraz do 360 jednostek na ręcznym. Aby zapewnić utrzymanie stałej temperatury potrzebna jest łaźnia wodna o objętości co najmniej 10 l i zapewniająca utrzymanie temperatury badanej próbki z dokładnością do ± 0,1. Można także użyć małej przenośnej łaźni do badań wykonywanych poza łaźnią. Łaźnia ta powinna mieć objętość co najmniej 350 ml i powinna zapewnić całkowite przykrycie wodą naczynka penetracyjnego. Przygotowanie próbki. Należy pobrać minimum 100 g asfaltu z próbki laboratoryjnej i przenieść ja do odpowiedniego pojemnika. Materiał podgrzać do temperatury od 80 do 90 wyższej od przewidywanej temperatury mięknienia. Napełnić czyste (wolne od kurzu, zatłuszczeń i rdzy) naczynko penetracyjne do takiego poziomu, aby po oziębieniu badanej próbki do temperatury pomiaru, wysokość warstwy próbki była co najmniej o 10 mm większa niż głębokość, do której przewiduje się zagłębienie igły. Naczynko penetracyjne, cylindryczne metalowe lub szklane z płaskim dnem o wymiarach podanych w tablicy 10..: Tab Zalecane wymiary naczynek penetracyjnych. Rys Penetrometr igłowy. Penetracja (p) (0,1 mm) Wewnętrzna głębokość (mm) Wewnętrzna średnica (mm) p < p< p< W przypadku penetracji mniejszych niż 100 x 0,1 mm wysokość pierścienia powinna wynosić 0 mm ± 1 mm. W przypadku penetracji od 100 x 0,1 mm do 00 x 0,1 mm wysokość pierścienia powinna wynosić 30 mm ± 1 mm. Bezpośrednio po napełnieniu naczynko penetracyjne nakryć luźno dowolnym naczyniem, np. zlewką odpowiednich rozmiarów. Temperatura chłodzenia próbek : próbki o wysokości warstwy 5 mm czas chłodzenia min, (obj. < 180 ml); próbki o wysokości warstwy 5 60 mm czas chłodzenia min (obj. < 180 ml); - -

3 próbki o wysokości warstwy 5 60 mm czas chłodzenia min (obj. 180 ml); licząc na każde 100 ml próbki. Następnie próbkę umieścić w łaźni o ustalonej temperaturze na taki czas, jaki został użyty do chłodzenia próbki i rozpocząć badanie. Przygotowanie penetrometru do pomiaru polega na sprawdzeniu, czy ruch sworznia nie powoduje tarcia. W przypadku stosowania automatycznego penetrometru sprawdzić, czy wyłącznik działa prawidłowo (tzn. czy wyłącza się dokładnie, np. w piątej sekundzie). Sprawdzić, czy wartość sumarycznej masy sworznia, igły i obciążnika wynosi 100,0 ± 0,1 g. Wykonanie pomiaru Po upływie czasu potrzebnego na przygotowanie próbki umieścić naczynko penetracyjne na stanowisku badawczym, powoli opuścić igłę, aby jej koniec ściśle pokrył się z jej odbitym obrazem na powierzchni próbki. Dopilnować aby pozycja zerowa igły została odnotowana. Szybko zwolnić sworzeń na określony czas. Wykonać co najmniej trzy ważne pomiary na powierzchni próbki do badań za pomocą trzech oddzielnych igieł, w punktach umieszczonych nie bliżej niż 10 mm od brzegu naczynka i oddalonych od siebie nie mniej niż 10 mm. Do każdego oznaczenia należy użyć czystej igły. Jeśli penetracja jest większa niż 100 x 0,1 mm pozostawić wszystkie igły w badanej próbce, aż wszystkie pomiary nie będą zakończone. W przypadku, gdy badanie wykonywane jest poza łaźnią i trzy pomiary nie mogą być wykonane w czasie minut, przenieść badaną próbkę i małą łaźnię do łaźni wodnej i powtórzyć oznaczenie. Do badań wykonywanych w temperaturze 5 z zastosowaniem całkowitego obciążenia 100 g i w czasie trwania 5 s, należy przyjąć trzy pomiary, których wyniki nie przekraczają wartości z tabeli: Tab Dopuszczalne różnice między największym i najmniejszym wynikiem penetracji. Penetracja w 0,1 mm do 9 od 50 do 19 od 150 do 9 50 i powyżej Maksymalne różnice pomiędzy wynikiem największym i najmniejszym 6 8 Jeżeli zostały przekroczone odpowiednie maksymalne różnice, wyniki odrzucić i powtórzyć badanie z użyciem drugiego naczynka z próbką do badań. Badanie powtarzać aż do uzyskania dla tej samej próbki do badań 3 ważnych pomiarów. Wynik pomiaru. Tab Wymagania dotyczące wyników penetracji. Warunki oznaczania Penetracja w 0,1 mm Powtarzalność r Odtwarzalność R g 5 s g 5 s 5 00 g 60 s < % wart. średniej 3 6% wart. średniej 50 5% wart. średniej 8% wart. średniej < % wart. średniej 13% wart. średniej - 3 -

4 Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wyników otrzymanych dla prawidłowo prowadzonych pomiarów, wyrażonych w dziesiętnych milimetra i zaokrąglonych do najbliższej liczby całkowitej. Normy przedmiotowe: PN-EN 16:

5 Grupa LP - /zespół Data Ćwiczenie 10 POMIAR PENETRACJI ASFALTU Nr pomiaru Temperatura pomiaru Wartość penetracji Wartość średnia penetracji C 0,1 mm 0,1 mm Wnioski: - 5 -