Bitum pentru constructii - bitum, materiale bituminoase

Informații generale. Bitumurilor - cel mai frecvent tip de lianți organici, caracterizat prin aderență ridicată (aderență) la alte materiale de construcție, rezistență la apă și impermeabilitate. În funcție de aplicație distinge bitum pentru acoperișuri, drumuri și construcții.

Bitum - produs rezidual în prepararea combustibilului lichid (benzină, kerosen, etc.) și lubrifianți (ulei mineral) materiale. asfalturi naturale și roci asfaltice, de asemenea, format ca un reziduu de distilare, atunci când uleiul naturale care curge pe suprafața pământului și oxidarea ulterioară.
Compoziția bitum include un amestec complex de hidrocarburi cu greutate moleculară mare și derivații lor sub formă de substanțe solide nemetalice de rășini și uleiuri. Conform bitumurile structura sunt sisteme coloidale în care cele mai mici particule sunt suspendate într-un mediu de uleiuri vâscoase. Uleiurile de bitum furnizează hidrofobie și ductilitate la temperaturi pozitive, rasini - proprietăți de adeziune și asfalten - duritate și rezistență la căldură. Raportul dintre aceste trei componente depind de proprietățile bitumului.

Proprietățile bitumului este puternic influențată de temperatură. Cu creșterea temperaturii, bitumul solide se înmoaie treptat și să devină fluid vâscos, iar la joasă - trece într-o stare friabil solidă, adică bitumuri sunt termoplastic. Bitumurilor sunt ușor solubili în majoritatea solvenților organici, în special hidrocarburile (benzină, kerosen etc.).

Structura amorfă a compoziției și bitumul complex predetermina metode de evaluare a proprietăților lor. Pentru a determina marca de bitum, este necesar să se efectueze patru teste diferite: pentru a determina duritatea, alungirea, punctul de înmuiere și punctul de aprindere.

Duritatea de bitum. Duritatea este determinată de adâncimea de penetrare a acului în bitum într-un -penetrometre aparat etalon - la o temperatură de 25 ° C, timp de 5 secunde.

Penetrometru (Fig. 18.1) constă dintr-un trepied metalic stativ 9 la 11, care este plasat pe o masă reglabilă în înălțime.

Fig. 18.1. penetrometru:
1 - tabel; 2 - ac; 3 - dispozitivul de prindere; 4 - suport de ac; 5 - cadranul; 6 - de săgeată; 7 - Rod; 8 - un braț; 9 - state; 10 - oglindă; 11 - Stand

Un suport de sprijin este plasat în partea de jos, care este dispozitivul de prindere. Partea superioară a suportului este prevăzut cu un cadran, o săgeată, care se mișcă în sus și în jos, în funcție de tija de conducere. Atașat la raftul lateral tijă care antrenează un pinion prin mișcare săgeată. Capătul tijei se sprijină pe partea superioară a suportului de ac, al cărui fund este atașat acului. suport de ac și un ac cu o sarcină de cântărire 100 g Prin apăsarea dispozitivului de prindere a suportului de ac cu acul se poate mișca liber sub propria greutate. În partea de jos trepied este situat în oglindă, care permite stabilit cu precizie sfârșitul acului pe suprafața bitumului.

Dial penetrometru gradate, astfel încât scara cadran de 1 ° corespunde acului cufunda 0,1 mm.

Penetrometru lungimea acului 50,8 mm, un diametru de 1 mm din oțel inoxidabil, cu atenție și lustruit. parte 6,35 mm lungime inferioară ac este ascuțit la un con; diametrul capătului inferior al unui ac de 0,15 mm. Înainte de proba de bitum este deshidratat, se topește în baia de nisip și de înmuiere până încetarea formării unei spume. Asfaltul topit este turnat într-un strat de ceașcă de cupru sau alamă nu este mai mică de 35 mm. După răcire, bitum la o temperatură de 18 ... 22 ° C, cu bitum cupa a fost plasat într-un termostat la temperatura de (25 + ± 0,5) ° C și se menține acolo timp de 1 oră înainte de teste. Apoi, paharul cu proba de bitum este scos din cuptor și transferat într-un vas plat (cristalizator) umplut cu C temperatura apei de 25 °, care este pus pe masa penetrometrului.

Vârful acului este alimentat la suprafața bitumului. Pentru o fixare mai precise puncte de contact a acului cu bitum se poate pune o bucată de hârtie albă subțire. Apoi, tija 7 este alimentat la marginea superioară a tijei acului și săgeata de pe cadran este pus la zero. Prin apăsarea dispozitivului de prindere 3, un cronometru. După 5 secunde butonul este eliberat. După aceea, tija 7 este coborâtă din nou în contact cu suportul de ac. Săgeata de pe ac cadran adâncimea Penetrometrul arată imersie (fracție de 0,1 mm).

După fiecare scufundare, acul este șters cu benzină și cu grijă șterse uscat.

Testul se efectuează de trei ori la diferite puncte ale suprafeței probei bitum, distanțate la cel puțin 1 cm de la marginile paharului și reciproc. Media aritmetică a celor trei determinări dă adâncimea de scufundare a acului pentru o probă dată de bitum. Discrepanța dintre rezultatele scufundare în paralel nu trebuie să depășească 5% din cea mai mică dintre ele.

Extensibilitate. Capacitatea de bitum sub influența unei forțe de întindere a alungi fără a rupe continuitatea (adică, fără formarea de crăpături și lacrimi) este alungirea. Această proprietate este de mare importanță în acele cazuri în care asfaltul este folosit pentru a crea o acoperire strânse (de exemplu, rezistent la apa). Prin urmare, alte lucruri fiind egale, preferința este dată de bitum cu o mai mare extensibilitate.

La determinarea tulpina de tracțiune este măsurată limitarea bitum-optarii eșantioane alungite cu o viteză constantă de 5 cm / min la 25 ° C Pentru a testa dispozitivul utilizat - duktilometr.

Duktilomvtr (Fig. 18.2 a) este un material plastic sau cutie din lemn capitonate interior tablă zincată. Eșantioane-Opt 5 grippers montate la un capăt pe un suport fix 6, iar celălalt - pe diapozitiv mobil 3.

Fig. 18.2. Determinarea extensibilitate de bitum:
și - duktilometr: b - formă demontabilă de 1 - cutie: 2 - șurub; 3 - tobogan; 4 - o piuliță; 5 bitum -obrazets; b - suport fix; 7 - reductor; 8 - motorul electric; 9 - un pointer; 10 -
conducător

Atunci când motorul începe să se rotească șurubul. Nut montat pe șurub și fixat pe o sanie mobilă cu rotație a șuruburilor deplasează de-a lungul aceasta, împreună cu slide. În acest caz, probele încep să se întindă. Pe partea opusă a șurubului de-a lungul liniei de cutie este un metal, în care, cu ajutorul unor săgeți, fixate pe un diapozitiv poate fi fixat de tensiune.

Eșantion optari fabricate din alamă sau cupru forme pliabile (Fig. 18.2,6). O probă de bitum este topită într-un vas de porțelan, filtru printr-o sită № 05 (50 găuri / cm2) și se amestecă bine. Forma asamblat împiedică placa de metal, care a fost pre-împreună cu părțile de matriță laterale cu partea interioară acoperită cu un amestec de talc și glicerină de 1: 3, pentru a evita atașarea bitum.

Bitumul topit este turnat în matriță de la un capăt la altul, cu unele exces. După răcire la 18 ... 22 ° C, excesul de bitum tăiat la cald, cu un cuțit ascuțit, iar proba este plasată pe 1,5 ore într-un termostat la o temperatură de (25 ± 0,5) ° C.

In duktilometr turnat in temperatura apei de (25 ± 0,5) ° C, astfel încât să acopere matrita cu bitumul nu este mai mică de 25 mm. Probele termostatare trecut, interferează în dispozitiv, fixarea pe forma știfturilor de susținere fixe 6 și glisiera 3. În acest caz, părțile de matriță laterale trebuie îndepărtate. Apa în duktilometre necesară nu numai pentru a menține temperatura în timpul testului, dar, de asemenea, la bitumurile având o extensibilitate ridicată și este tras atunci când este testat într-un fir subțire, nu rupte de greutate proprie (bitumurilor densitate de 0,8 ... 1,1 g / densitate cm3 aproape de apă și, astfel, bitum în apă sunt practic în suspensie).

Eșantionul este montat în duktilometr, este întinsă la o viteză de 5 cm / min. Prin linia 10 proba se măsoară în centimetri alungire la rupere. Determinarea se efectuează pe trei probe. Pentru alungire a eșantionului de bitum luând media aritmetică a trei determinări.

Temperatura de înmuiere. Tranziția de la solid la lichid la bitumurile având o structură complicată și o structură amorfă, nu apare ca în substanță cristalină omogenă la o anumită temperatură numită punctul de topire, dar treptat, într-un interval destul de mare de temperaturi.

Fig. 18.3. determinarea temperaturii de înmuiere a bitumului bazate pe un „inel și bilă“:
și - dispozitivul; b - inel cu bitum și lingura până teste; a - inelul și bila punct în bitumul de înmuiere; 1 - sticla; 2-4- roți; 5 - Termometru; 6 - Tije

Prin urmare, bitum atunci când testat se determina temperatura de înmuiere. înmuierea momentul fixat de dispozitive speciale asupra aspectului corpului de proprietăți bituminoase lichide. Softening de temperatură - valoare condiționată care depinde nu numai de calitatea bitumului, dar, de asemenea, cu privire la metoda de determinare a acesteia. Punct GOST 6617-76 * bitum de înmuiere determinat prin metoda „inel și bilă“ (Runo).

Dispozitiv pentru determinarea temperaturii de înmuiere prin metoda Runo (Fig. 18.3) este format din trei discuri metalice 2,3 și 4, montate la o anumită distanță una de alta prin tije metalice 6. Două elemente inferioare Discurile 2,3 sunt situate în regiunea 25, 4 mm una de alta. Gaura din mijlocul discului superior 4 inserat termometru 5, bec cu mercur care este montat la nivelul de antrenare secundar. Termometru trebuie conceput pentru temperaturi de până la 160 ° C

În medie, discul are două deschideri în inelul de alamă din care fiecare este inserat diametru interior 15,88 mm și înălțimea de 6,25 mm, pretestare bitum ztitye. În acest scop, bitumul este încălzit la i 120 ° C timp de 15 min. Inelul de alamă este plasat pe placa de metal, lubrifiat cu un amestec de glicerina cu talc și umplut în ele cu un exces de bitum, care după solidificare bitum tăiat lama de cuțit se încălzește ușor. Bitum în centrul fiecărui inel a fost plasat o bilă de oțel cu un diametru de 9,53 mm, greutate 3,55 g (Fig. 18.3, B).

Dispozitivul de testare preparat a fost plasat timp de 15 minute într-un vas umplut cu apă distilată la temperatura de 5 ° C, Dacă temperatura estimată a punctului de înmuiere bitum mai mare de 80 ° C, în loc de apă într-un pahar și se toarnă probă glicerină incubat în acesta timp de 15 minute la 32 ° C După termostatare dispozitivului de închidere din sticlă pus ochiuri azbest și încălzit (arzător cu gaz, pe o placă fierbinte) la temperatura de 5 ° C pe minut.
Când bitum înmuiate metalic minge forțat prin inel, iar când mingea cu bitumul atinge discul inferior (Fig. 18.3, B), temperatura fixată. Pentru temperatura de înmuiere a bitumului valoarea mediei aritmetice a scăderii temperaturii ambelor bile înseamnă.

Punct de aprindere. Testele efectuate într-un creuzet deschis, determinarea temperaturii la care perechea de bitum, încălzit în condiții standard cu aer pentru a forma un amestec, intermitent acces prezent la aceasta flacara. Este nevoie de această cifră pentru a stabili regimul de topire de bitum și pregătire mastic acestora la cald, beton asfaltic, etc.

test de bitum se efectuează în dispozitivul (Fig. 18.4), constând dintr-o mare de nisip umplut creuzet 2 este încălzit de arzătorul 7 și interior creuzet 6 în care se toarnă bitum topit. O probă de bitum înainte de testul este deshidratat prin topirea și menținerea până la încetarea spumării. Creuzet interior uscat și spălat minuțios este introdus în creuzetul exterior, cu nisip calcinat, astfel încât marginea interioară a creuzetului peste nivelul de nisip au fost de aproximativ 12 mm, iar partea de jos între creuzetelor interior și exterior a fost un strat cu grosimea de nisip de 5 ... 8 mm.

Fig. 18.4. Dispozitiv pentru determinarea punctul de aprindere de bitum:
1 - un arzător cu gaz; 2 - creuzet cu nisip; 3 - dispozitiv incendiare; 4 - Termometru; 5 - state; 6 - creuzet cu bitum

bitum Obiect este topit și turnat în creuzet, astfel încât nivelul său nu ajunge la marginea creuzetului cu 12 mm, pentru bitum cu punctul de aprindere așteptat de la 210 ° C și 18 mm pentru bitum cu punctul de aprindere de așteptat peste 210 ° C,

In termometrul creuzet interior cufundat într-o poziție verticală, mingea mercur ar trebui să fie în centrul creuzetului la aproximativ aceeași distanță de la fundul creuzetului și din stratul de bitum. Dispozitivul și toate părțile sale montate și fixate în rack.

Creuzetul exterior este încălzit arzător cu flacără la 10 ° C pe minut. Pentru 40 ° C la viteza de încălzire bliț temperatura probabilă este redusă la 4 ° C pe minut; 10 ° C la temperatura de așteptat lent clipește dispozitiv efectuat flacără incendiare 3 de-a lungul marginii creuzetului la o distanță de 10 ... 14 mm de la suprafața bitumului și paralel cu această suprafață. Lungimea flăcării trebuie să fie de 3 ... 4 mm; avansul jarului creuzetul dintr-o parte în alta este de 2 ... 3 secunde.

Pentru bitumul flashpoint termometru temperatură take arată apariția unei flăcări albastre, cel puțin pe o parte a suprafeței sale. Atunci când testarea este necesară pentru a evita traficul aerian și de iluminare puternică, astfel încât să nu împiedice observarea punctului de aprindere.