Politechnika Gdańska Wydział Budownictwa Lądowego
Wydział Budownictwa Rok akademicki 1997 / 98
Lądowego
Laboratorium z Materiałów Budowlanych
Temat: Badanie techniczne materiałów bitumicznych. Badanie pap asfaltowych na tekturze.
Grupa 5 Aleksander Semczuk
Środa godz. 1115
I. Opis teoretyczny.
1. Lepiszcze – materiał wiążący pochodzenia organicznego (asfalt, smoła).
2. Spoiwo - materiał wiążący pochodzenia nieorganicznego (cement, wapno, gips).
3. Bitum – mieszanina węglowodanów wielkocząsteczkowych pochodzenia naturalnego lub otrzymywana w procesie pirogenezy (destylacja) o konsystencji od ciekłej do stałej, rozpuszczalne w dwusiarczku węgla (benzen) i innych rozpuszczalnikach organicznych (nafta, benzyna).
4. Pochodzenia asfaltu:
- naturalne (jeziora, (kopalina)) – złoża asfaltowe powstałe z zalegających rop w gruncie, po odparowaniu składników lżejszych (skały bitumiczne),
- ponaftowe – powstałe w procesie rafinacji ropy naftowej. Ropę naftową dzielimy na: asfaltową (do 80 % czystego asfaltu), półasfaltową (10-30 % asfaltu), bezasfaltową.
II. Badanie techniczne.
1. Asfalty drogowe – do budowy i utrzymywania nawierzchni dróg (asfaltobeton).
Typy – w zależności od zawartości parafiny:
- D – drogowy, bezparafinowy (do 2%),
- DP – drogowy parafinowy (do 3%).
Rodzaje – w zależności od wartości penetracji:
300; 200; 100; 70; 50; 35; 20 – w jednostkach penetracji.
a) Penetracja – głębokość na jaką zanurza się igła penetracyjna (określony kąt, masa, długość). Penetracja określa konsystencję badanego asfaltu. Badaniu poddaje się każdą partię materiału i wykonuje się na terenie budowy.
b) Jednostka penetracji – głębokość równa 0,1 mm na którą zanurzy się igła penetracyjna pod obciążeniem 100 g w temp. +25 oC w ciągu 5 sek.
Do badania penetracji za pomocą penetrometru przygotowujemy dwie próbki. W tym celu do naczynia penetracyjnego (np. aluminiowego) wlewamy przez sito asfalt. Następnie należy go ogrzać aby pozbyć się zanieczyszczeń mechanicznych, a także powietrza. Tak przygotowane próbki umieszczamy w wodzie o temperaturze +25 oC.
Pomiar polega na trzykrotnym nakłuciu próbki igłą penetracyjną wg schematu:
Należy przemyć igłę benzyną, umieścić ją tuż nad powierzchnią próbki, wyzerować przyrząd i zwolnić igłę na pięć minut.
Największa dopuszczalna różnica między pomiarami:
- rodzaje asfaltów: 0-50 - 2 jednostki,
50-150 - 4 jednostki,
150-250 - 6 jednostek,
>250 - 6 jednostek.
2. Asfalty przemysłowe
Typy – podział ze względu na własności fizyczne i użytkowe:
- PK – przemysłowy kruchy – zastosowanie jako substancja izolująca, plastyfikator w przemyśle gumowym, w produkcji brykietu.
- PS – przemysłowy izolacyjny – zastosowanie w produkcji mas powłokowych, impregnacyjnych, pap, emulsje, roztwory asfaltowe, lepiki, kity, masy uszczelniające.
Gatunki – przemysłowe kruche - w zależności od temperatury mięknienia:
PK-60; PK-70; PK-90; PK-120; PK-135
Gatunki – przemysłowe izolacyjne - w zależności od temperatury mięknienia i stopnia uplastycznienia:
PS-40/175; PS-75/30; PS-80/20; PS-85/25; PS-85/40; PS-1-5/15.
a) Temperatura mięknienia – wg metody pierścienia i kulki jest to temperatura przy której asfalt umieszczony w znormalizowanym pierścieniu w określonych warunkach pod ciężarem stalowej kulki dotknie podstawy aparatu.
Istnieje także metoda Krämera-Sarnowa polegająca na obciążeniu próbek pięcioma gramami rtęci.
Dopuszczalna odchyłka między jedną, a drugą próbką wynosi :
- 1 oC dla asfaltów o temperaturze mięknienia do 50 oC,
- 2 oC dla asfaltów o temperaturze mięknienia > 50 oC.
B -27617
B -04615
1. Norma przedmiotowa – dotycząca pap asfaltowych na teksturze. Określa rodzaje, odmiany, wymiary, itp.
2. Norma przewodnia – dotycząca przeprowadzania badań technicznych pap asfaltowych na teksturze.
3. Nośnik (wkładka, osnowa) – warstwa tekstury przesycona impregnatem asfaltowym (ew. tkanina przemysłowa, folie metalowe, welony szklane zamiast tekstury)
4. Papa termozgrzewalna
APP (ataktyczny polipropylen) – pierwsze papy na asfalcie modyfikowanym; produkcji włoskiej.
SBS (sturen – butadien – styren) – modyfikacja papy APP w wyniku której jest ona bardzo trwała (ok 30 lat), odporna na temperatury - zarówno dodatnie jak i ujemne, nieodporna na ultrafiolet (zastosowanie posypek).
APP/SBS – papa podwójna, część zewnetrzna to SBS, a wewnętrzna APP
5. Podział i oznaczenia pap asfaltowych na teksturze:
Rodzaje
I – izolacyjna – nie stosuje się do pokryć dachowych, izolacji wodoszczelnych (woda pod ciśnieniem), papaizolacji, warstw zewnętrznych układów izolacyjnych.
P – podkładowe – podstawa izolacji przeciwwilgotnościowych, wodoszczelnej, podkładowe warstwy pokryć dachowych.
W – wierzchniego krycia – j.w. lecz wierzchnie warstwy pokryć dachowych.
Odmiany
I/333 – ciężar 1 m2 nośnika 333 g
I/400 – ciężar 1 m2 nośnika 400 g
I/500 – ciężar 1 m2 nośnika 500 g
P/333/1100 – ciężar nośnika, ilość masy impregn., powłoki na m2
P/400/1200 – “ “ “
… … …
P/500/1700 – “ “ “
W/400/1200 – “ “ “
W/400/1600 – “ “ “
W/500/1700 – “ “ “
III. Rodzaje badań technicznych (papy smołowe i asfaltowe):
1. Wygląd zewnętrzny.
2. Wymiary.
3. Dokładność nasycenia impregnatem.
4. Oznaczenie masy składników metodą ekstrakcji.
5. Oznaczenie giętkości.
6. Oznaczenie przesiąkliwości.
7. Oznaczenie nasiąkliwości ( papy smołowe).
8. Oznaczenie odporności na działanie podwyższonych temperatur.
9. Oznaczenie zawartości części lotnych.
10. 11. Oznaczenie siły zrywającej przy rozciąganiu i oznaczenie wydłużenia przy rozrywaniu.
Dwa rodzaje badań:
- niepełne – wykonywane przy każdym odbiorze nowej partii materiału (dotyczy badań 1, 2, 3),
- pełne – wykonywane w uprawnionych laboratoriach.
Do badania losuje się próbki, które należy przechowywać 24 godz. w ogrzewanym pomieszczeniu, następnie rozwijamy rolki i sprawdzamy stan krawędzi, rozmieszczenie posypki, dziury, uszkodzenia, długość (z dokładnością do 5 cm), szerokość ( do 1 cm).
Wycinamy próbki jednostkowe: odrzucamy pierwsze 1,5 m od brzegu rolki, następnie wycinamy próbki 1,7 m. Z nich wycinamy kółka, kwadraty, zaznaczając kierunek arkusza.
Do badania nr 3 wycinamy próbki o wymiarach 100x100 mm, rozcinamy wkładkę i sprawdzamy, czy kolor jest jednolity.
Ad.4) Ekstrakcji dokonujemy w czystym benzenie metoda Soxlet’a. Próbki 100x100 mm dzielimy na paski i wkładamy do bibuły ekstrakcyjnej, następnie ważymy próbki z dokładnością do 0,01 g przed jak i po ekstrakcji.
X1= (g - o) x 100
gdzie: X1 – ilość masy asfaltowej,
g – masa próbki przed badaniem,
...
edudako