Кровельные работы

Методы испытания нефтяных битумов

Растворители битумных вяжущих || Методы испытания нефтяных битумов

Растворители битумных вяжущих

Основные характеристики битума — температура размягчения, твердость и растяжимость, температура вспышки.

Температуру размягчения (ГОСТ 4333—87) определяют на приборе «Кольцо и шар» (рис. 1, а, б). Для этого образец испытуемого битума расплавляют, обезвоживают и процеживают через металлическую сетку с ячейками 0,5х0,5 мм и тщательно перемешивают до полного удаления пузырьков воздуха. Затем полученной жидкостью заливают два кольца 1 и 7 прибора. Кольца при заливе устанавливают в горизонтальное положение на куске гладкого стекла, поверхность которого покрывают тонким слоем талька, смешанного с глицерином. Битум заливают так, чтобы он возвышался над кольцами на 1,5...2 мм. После этого кольца охлаждают при (25 ± 10)°С в течение 20 мин, а затем излишки сплава срезают острым горячим ножом заподлицо с краями колец.

Рис. 1. Определение температуры размягчения битума:
а - прибор "кольцо и шар"; б - размещение колец на средней полке; в - проход битума с шариком через кольцо

В таком виде кольца вставляют в гнезда средней полки 2 прибора и подвеску 4 устанавливают в сосуд 6. При этом учитывают следующее. Если предполагаемая температура размягчения битума ниже 80° С, то подвеску с кольцами в течение 10 мин выдерживают в сосуде, залитом кипяченой водой температурой 25° С. Если предполагаемая температура размягчения испытуемого образца выше 80° С, то подвеску с кольцами выдерживают в сосуде, залитом глицерином температурой (34 ± 1)° С. Через 10 мин подвеску с кольцами извлекают из сосуда и в отверстие в полке вставляют термометр 5 так, чтобы он своим нижним концом оказался на уровне колец. В центре каждого залитого кольца укладывают по одному стальному шарику 3 диаметром 9,5 мм и массой 3,5 г. После такой подготовки подвеску с кольцами и шариками снова вводят в сосуд с водой или глицерином. Сосуд ставят на плитку так, чтобы плоскость колеи при нагревании сохранялась в горизонтальном положении на весь период нагревания, которое проводят так, чтобы температура жидкости в сосуде после первых 3 мин повышалась со скоростью (5 ± 5)° С в 1 мин. Температура, при которой шарик вместе с выдавленным битумом 9 упадет на нижнюю полку 8 (рис. 1, в), принимают за температуру размягчения.

Твердость битума определяют глубиной проникания в битум иглы пенетрометра. Применяют пенетрометры с ручной или автоматической иглой, снабженные дополнительным грузом — шайбой массой 100 ± 0,25 г. На рис. 2 изображен стандартный ручной пенетрометр. Он состоит из основания 7, скрепленного со стойкой 2 и подставкой 13. При помощи винта 14 основание устанавливают горизонтально. На подставке 13 на винтовой нарезке помещен вращающийся диск 12, на котором устанавливают баню с испытуемым образцом.

Рис. 2. Ручной пенетрометр

Стойка 2 имеет плечо 4 с циферблатом 6, разделенным на 360°, и стрелкой 5, перемещаемой при помощи кремальеры 7. На втором плече 3 стойки 2 закрепляют стержень 8 с иглой, удерживаемой пусковой кнопкой 9. На стержень 8 надет цилиндрический груз 10 массой 50 г. Суммарная масса стержня, иглы и груза должна составлять 100 г. На стойке 2 сбоку на шарнирном соединении имеется зеркальце 11. Прибор снабжен уровнем или отвесом.

Рис. 3. Игла для пенетрометра

Цилиндрическая стальная игла (рис. 3) запрессована тупым концом в держатель из латуни. Игла должна быть закреплена и отполирована. Металлическая, цилиндрической формы чашка, в которой производят испытание, имеет следующие размеры: диаметр 55 ± 1, высоту 35 ± 1 мм. Перед испытанием образец битума расплавляют и при необходимости обезвоживают, нагревая до 120...180° С. Обезвоженный и расплавленный битум процеживают через металлическое сито и наливают в металлическую чашку так, чтобы поверхность битума была не более чем на 5 мм ниже верхнего края чашки, и тщательно перемешивают для полного удаления пузырьков воздуха. Чашку с битумом охлаждают на воздухе при (25 ± 5)° С, а затем помещают в водяную баню с температурой (24 ± 0,1)° С так, чтобы расстояние между дном чашки и дном бани было не менее 50 мм, а высота слоя воды над битумом — не менее 100 мм. Чашку с образцом вынимают из водяной бани не ранее чем через 60 мин и не позднее чем через 75 мин и помещают в плоскодонный сосуд вместимостью не менее 1 л, наполненный водой так, чтобы высота над поверхностью битума была не мене 10 мм, а температура воды в сосуде (25 ± 0,1)° С.

Сосуд устанавливают на столбик прибора. Затем острый конец иглы подводят к поверхности битума так, чтобы игла только слегка касалась ее. Для контроля положения иглы служит зеркальце. Затем кремальеру доводят до верхней площадки стержня, несущего иглу, и устанавливают стрелку на 0, после чего одновременно включают секундомер и нажимают кнопку прибора. При этом игла свободно входит в испытуемый образец в течение 5 с, по истечении которых кнопку отпускают. Затем кремальеру доводят вновь до верхней площадки стержня с иглой и отмечают показание прибора. Измерение повторяют не меньше трех раз в различных точках, отстоящих не менее чем на 10 мм от краев чашки и одна от другой. Среднее из этих определений дает значение пенетрации в градусах, соответствующее глубине проникания иглы в десятых долях миллиметра. После каждого определения иглу тщательно очищают растворителем от прилипшего битума.

Растяжимость битума определяют на дуктилометре (рис. 4). При наличии влаги перед испытанием битум обезвоживают, осторожно нагревая до температуры на 90...100° С выше температуры размягчения, но не выше 180° С (для дорожного битума не выше 160° С), помешивая стеклянной палочкой.

Рис. 4. Дуктилометр:
1 - сосуд; 2 - уровень воды; 3 - электродвигатель; 4 - вяжущее; 5 - линейка; 6 - нить вяжущего в момент разрыва

Обезвоженный и расплавленный до подвижного состояния битум процеживают через металлическое сито и тщательно перемешивают до полного удаления пузырьков воздуха. Подготовленный битум расплавляют и наливают в три формы тонкой струей от одного конца формы до другого, пока она не наполнится и битум не поднимется выше краев. Формы с битумом охлаждают на воздухе в течение 30...40 мин при 18° С, затем излишек битума срезают горячим острым ножом от середины к краям так, чтобы битум заполнил форму вровень с ее краями. Формы с битумом, не снимая с пластинок, помещают в водяную ванну (или в ванну дуктилометра). Объем воды в ванне должен быть не менее 10 л, а высота слоя воды над битумом — не менее 25 мм. Температуру воды поддерживают постоянной (24 ± 0,5)° С. Через 1 ч формы с битумом вынимают из воды, снимают с пластинки и закрепляют в дуктилометре, для чего кольца зажимов формы надевают на штифты, находящиеся на салазках и стойке дуктилометра. После этого отнимают боковые части форм.

Дуктилометр также наполняют водой, имеющей температуру испытания, в таком количестве, чтобы вода покрывала образцы слоем 25 мм. Затем включают мотор дуктилометра и наблюдают за растяжением битума (скорость растяжения 5 см/мин). За растяжимость битума принимают длину нити битума в сантиметрах, отмеченную указателем в момент ее разрыва. За окончательный результат принимают среднее арифметическое значение трех определений.

Определение температуры вспышки имеет значение для установления технологических параметров при работе с битумом. Температуру вспышки определяют на приборе (рис. 5), состоящем из наполненного песком тигля 3 (песчаной бани), обогреваемого горелкой 5, и внутреннего тигля 4 для битума. Последний вставляют в тигель с прокаленным песком так, чтобы уровень песка оказался на высоте около 12 мм от верхнего края внутреннего тигля. Толщина слоя песка между дном этого тигля и наружным тиглем 5...8 мм.

Рис. 5. Прибор для определения температуры вспышки нефтепродуктов

Битум заливают во внутренний тигель так, чтобы уровень его находился на 18 мм от края тигля. В тигель с битумом устанавливают термометр 1 в вертикальном положении, следя за тем, чтобы ртутный шарик находился в центре тигля. Наружный тигель нагревают так, чтобы скорость нагрева испытуемого продукта составляла 10°С/мин. За 40° С до ожидаемой температуры вспышки скорость нагрева уменьшают до 4°С/мин. За 10°С до ожидаемой температуры вспышки медленно проводят пламенем зажигательного приспособления 2 по краю тигля на расстоянии 10...14 мм от поверхности битума и параллельно ей. Длина пламени 3...4 мм. За температуру вспышки принимают температуру, показываемую термометром при первом появлении синего пламени над частью или над всей поверхностью продукта.

Кровельные рулонные материалы

---

Ссылки на другие страницы сайта по теме «строительство, обустройство дома»:

Проект I-192-1D