BADANIE WYBRANYCH

BADANIE WYBRANYCH

WŁAŚCIWOŚCI ASFALTÓW

WŁAŚCIWOŚCI ASFALTÓW

Asfalt

jest lepką cieczą lub skałą, składa się z

węglowodorów i ich pochodnych, rozpuszcza się

w

trichloroetylenie, stabilny, mięknie w trakcie

podgrzewania.

Jest to materiał o barwie czarnej lub brązowej.

Konsystencji stałej lub półstałej, właściwościach

wiążących.

Może być otrzymywany w procesie rafineryjnej

przeróbki

ropy naftowej, ze złoża lub jako występujący w

naturze z

innymi substancjami mineralnymi

Konsystencja: od miękkiej i ciągliwej do twardej i

kruchej;

Zastosowanie: budownictwo drogowe i ogólne

(wyrób lakierów, domieszki zwiększające

twardość asfaltów ponaftowych)

ASFALTY

OTRZYMYWANIE

BUDOWA

CHEMICZNA

STRUKTURA

KOLOIDALNA

ZASTOSOWANIE

podestylacyjn

e

krakingowe

upłynnione

aromatyczne

naftenowe

aromatyczno-

naftenowe

zolowe

zolowo-

żelowe
żelowe

drogowe

przemysłowe

specjalne

izolacyjne

poekstrakcyjn

e

utlenione

OTRZYMYWANIE ASFALTÓW

OTRZYMYWANIE ASFALTÓW

Obecnie stosowane asfalty pochodzą głównie z przerobu ropy
naftowej.

Niemal

od

początku

istnienia

przemysłu

naftowego

charakteryzowano ropy za
pomocą ich podstawowej właściwości fizycznej, jaką jest gęstość.
Obecnie wartość ciężaru właściwego wyrażona w stopniach API
(Amerykańskiego

Instytutu

Naftowego)

jest

najprostszym

wskaźnikiem stosowanym w ocenie przydatności ropy do produkcji
asfaltu. Ciężar właściwy w °API można obliczyć ze wzoru:

5

,

131

5

,

141





d

API

5

,

131

5

,

141





d

API

D – gęstość ropy w temperaturze 15

o

C

OTRZYMYWANIE ASFALTÓW

OTRZYMYWANIE ASFALTÓW

5

,

131

5

,

141





d

API

API

API

charakterystyk

charakterystyk

a

a

uwag

uwag

i

i

> 20

> 20

o

o

lekkie

lekkie

< 20

< 20

o

o

ciężkie

ciężkie

asfal

asfal

t

t

<

<

10

10

o

o

bardzo

bardzo

ciężkie

ciężkie

Przydatność ropy:

• naftenowe (

zawierające węglowodory nasycone -

cykloalkany

),

• parafinowo-naftenowe (

o małej ilości zawartości

parafiny

);

3.04.21

3.04.21

7

7

Ropa naftowa

Destylacja pod

ciśnieniem

atmosferycznym

Destylacja

próżniowa

Utlenianie

pozostałości

próżniowej

Asfalt

OTRZYMYWANIE ASFALTÓW

OTRZYMYWANIE ASFALTÓW

3.04.21

3.04.21

8

8

Asfalty przemysłowe:

Asfalty przemysłowe:

•

kruche

kruche

(

(symbol

PK

PK

):

):

stosowane do produkcji farb i

stosowane do produkcji farb i

lakierów

lakierów

•

izolacyjne

izolacyjne

(symbol

(symbol

PS

PS

)

)

wykorzystywane:

wykorzystywane:

w przemyśle materiałów budowlanych jako masy

w przemyśle materiałów budowlanych jako masy

powłokowe i impregnacyjne, do produkcji pap oraz innych

powłokowe i impregnacyjne, do produkcji pap oraz innych

materiałów hydroizolacyjnych, jako materiał bazowy do

materiałów hydroizolacyjnych, jako materiał bazowy do

produkcji lepików, kitów i innych materiałów wiążąco-

produkcji lepików, kitów i innych materiałów wiążąco-

uszczelniających oraz jako masy zabezpieczające przed

uszczelniających oraz jako masy zabezpieczające przed

korozją, pokrywające konstrukcje stalowe, rurociągi

korozją, pokrywające konstrukcje stalowe, rurociągi

PODZIAŁ ASFALTÓW PONAFTOWYCH ZE WZGLĘDU NA

PRZEZNACZENIE

3.04.21

3.04.21

9

9



Asfalt ponaftowy – jest to najcięższa frakcja po destylacji
ropy naftowej. W zależności od przeróbek technologicznych,
którym asfalt zostaje poddany, otrzymywany produkt dzieli się
na podstawowe grupy:



Asfalt drogowy

– stosowany do wykonywania nawierzchni

drogowych asfaltowych (dywaniki asfaltowe) i asfalto-
betonowych, remontu nawierzchni, spryskiwania świeżo
wykonanych nawierzchni itp.



Asfalty drogowe,

oznaczone symbolem literowym

D

,

stosowane do budowy i utrzymania nawierzchni drogowych
oraz

do

produkcji

materiałów

hydro-izolacyjnych

i

antykorozyjnych



Asfalt izolacyjny

– stosowany do wytwarzania mas

potrzebnych przy produkcji papy, emulsji, lepików, kiltów, mas
do wykonywania powłokowych izolacji wodochronnych.

PODZIAŁ ASFALTÓW PONAFTOWYCH ZE WZGLĘDU NA

PRZEZNACZENIE

3.04.21

3.04.21

10

10

Penetracja w 25

o

C

– (

właściwości reologiczne - konsystencja

)

decyduje o podziale asfaltów przemysłowych

 

Penetracja asfaltów jest to głębokość, na jaką zanurza się w badanym asfalcie igła

penetracyjna pod obciążeniem 100 g w temperaturze badania, w ciągu 5 s.

Jednostką penetracji jest liczba niemianowana odpowiadająca zagłębieniu 0,1 mm
igły penetracyjnej

;

PODSTAWOWE BADANIA ASFALTU

3.04.21

3.04.21

11

11

Ciągliwość -

plastyczność - określa zdolność do

przeciwstawiania się odkształceniom spowodowanym
zmianą temperatury i działaniem ruchu drogowego

;

PODSTAWOWE BADANIA ASFALTU

            Zasada pomiaru ciągliwości polega
na określeniu maksymalnej długości, do
której da się wyciągnąć bez zerwania
próbka asfaltu w warunkach określonych w
normie.

          Pomiar ciągliwości asfaltu można
wykonać z równoczesnym pomiarem siły
rozciągającej w funkcji temperatury i
prędkości rozciągania. Pozwala to na ocenę
zmian kohezji asfaltu, obliczenie pracy
odkształcenia i maksymalnej siły
rozciągającej

  Ciągliwość charakteryzuje zdolność do wydłużania próbki asfaltu, w
określonych warunkach badania. Najwyższe wartości ciągliwości występują
w temperaturze od 28°C do 32°C niższej od temperatury mięknienia asfaltu
(wg PiK), co odpowiada na ogół normowej temperaturze pomiaru
ciągliwości w 25°C.

3.04.21

3.04.21

12

12

Temperatura mięknienia

(topliwość – decyduje o

podziale asfaltów drogowych) Pierścień Kula;

PODSTAWOWE BADANIA ASFALTU

            Temperatura mięknienia P.K. jest to
temperatura, przy której asfalt umieszczony
w znormalizowanym pierścieniu i
ogrzewany w warunkach określonych w
normie, pod ciężarem znormalizowanej kuli
(lub kula po przebiciu mięknącego asfaltu)
dotknie dna aparatu. Pomiar temperatury
odbywa się metodą P.K. („Pierścień Kula");

  Charakteryzuje odporność asfaltu na rozpływanie się pod wpływem

podwyższonej temperatury

Metodykę badania określa norma PN-EN 1427:2001 Oznaczanie
temperatury mięknienia – Metoda Pik

3.04.21

3.04.21

13

13

Temperatura mięknienia

(topliwość – decyduje o

podziale asfaltów drogowych) Pierścień Kula;

PODSTAWOWE BADANIA ASFALTU

Aparat PiK; 1- zlewka; 2 – pierścień z

asfaltem, 3 – płyta z otworami, 4 i 5 –

płyty; 6 – statyw; 7 – termometr;

8 - kulka

3.04.21

3.04.21

14

14

Temperatura mięknienia

(topliwość – decyduje o

podziale asfaltów drogowych) Pierścień Kula;

PODSTAWOWE BADANIA ASFALTU

Aparat PiK; 1- zlewka; 2 – pierścień z

asfaltem, 3 – płyta z otworami, 4 i 5 –

płyty; 6 – statyw; 7 – termometr;

8 - kulka

Odwodniony i stopiony asfalt
przesączyć przez sito, dokładnie
wymieszać i wlać w nadmiarze do
dwóch pierścieni mosiężnych (2),
umieszczonych na metalowej płytce

3.04.21

3.04.21

15

15

Temperatura mięknienia

(topliwość – decyduje o

podziale asfaltów drogowych) Pierścień Kula;

PODSTAWOWE BADANIA ASFALTU

Aparat PiK; 1- zlewka; 2 – pierścień z

asfaltem, 3 – płyta z otworami, 4 i 5 –

płyty; 6 – statyw; 7 – termometr;

8 - kulka

o

Pierścienie z asfaltem pozostawić
na ok. 30 min., w temp. 20 ± 5

o

C,

a nadmiar asfaltu ściąć gorącym
nożem;

o

Umieścić pierścienie z asfaltem w
otworach płyty aparatu PiK (3);

o

Włożyć termometr do środowego
otworu płyty w taki sposób, aby dolny
koniec zbiornika rtęci znajdował się na
poziomie dolnej powierzchni asfaltu w
pierścieniach

3.04.21

3.04.21

16

16

Temperatura mięknienia

-

- Pierścień Kula;

PODSTAWOWE BADANIA ASFALTU

o

Aparat PiK z pierścieniami umieścić w
naczyniu szklanym, napełnionym wodą
destylowaną;

o

Po 15 min. wyjąć aparat PiK, ułożyć kulki
stalowe na środku każdego pierścienia i
ponownie umieścić aparat w naczyniu;

o

Naczynie szklane z aparatem PiK
ustawić
na statywie nad palnikiem gazowym i
ogrzewać w taki sposób, aby przyrost
temperatury wody po pierwszych 3 min.
wynosił 5±0,5

o

C/min

3.04.21

3.04.21

17

17

Temperatura mięknienia

-

- Pierścień Kula;

PODSTAWOWE BADANIA ASFALTU

o

Prowadzić ogrzewanie do momentu, aż mięknący asfalt dotknie
dolnej płytki aparatu PiK;

o

Odczytać temperaturę mięknienia;

Schemat pomiaru temperatury mięknienia

3.04.21

3.04.21

18

18

Temperatura mięknienia

Temperatura mięknienia

K. S. (

K. S. (

Kramer —

Kramer —

Sarnów

Sarnów

)

)

jest to temperatura, przy której 5 g

jest to temperatura, przy której 5 g

rtęci przebija mięknący asfalt, umieszczony w

rtęci przebija mięknący asfalt, umieszczony w

znormalizowanym pierścieniu szklanym.

znormalizowanym pierścieniu szklanym.

PODSTAWOWE BADANIA ASFALTU

OTRZYMYWANIE ASFALTÓW

OTRZYMYWANIE ASFALTÓW