Instrukcja do laboratorium  Materiały budowlane Ćwiczenie 10
IBD sem. 2
ĆWICZENIE 10
MATERIAA
Y BITUMICZNE
10.1. WPROWADZENIE
Tab. 10.1. Cechy techniczne asfaltów
Rodzaj asfaltu
Lp. Właściwość Metoda badania
20/30 35/50 50/70 70/100 100/150 160/220 250/330
Właściwości obligatoryjne
Penetracja w 25oC
1 PN-EN 1426 20-30 35-50 50-70 70-100 100-150 160-220 250-330
0,1 mm
Temperatura mięknienia,
2 PN-EN 1427 55-63 50-58 46-54 43-51 39-47 35-43 30-38
o
C
Temperatura zapłonu,
3 nie mniej niż PN-EN 22592 240 240 230 230 230 220 220
o
C
Zawartość składników
rozpuszczalnych,
4 PN-EN 12592 99 99 99 99 99 99 99
nie mniej niż
% m/m
Zmiana masy po starzeniu
(ubytek lub przyrost),
5 PN-EN 12607-1 0,5 0,5 0,5 0,8 0,8 1,0 1,0
nie więcej niż
% m/m
Pozostała penetracja po
starzeniu,
6 PN-EN 1426 55 53 50 46 43 37 35
nie mniej niż
%
Temperatura mięknienia
po starzeniu,
7 PN-EN 1427 57 52 48 45 41 37 32
nie mniej niż
o
C
Właściwości specjalne krajowe
Zawartość parafiny,
8 nie więcej niż PN-EN 12606-1 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2
%
Wzrost temperatury
mięknienia po starzeniu,
9 PN-EN 1427 8 8 9 9 10 11 11
nie więcej niż
o
C
Temperatura łamliwości,
10 nie więcej niż PN-EN 12593 - -5 -8 -10 -12 -15 -16
o
C
10.2. 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 -
Instrukcja do laboratorium  Materiały budowlane Ćwiczenie 10
IBD sem. 2
oznaczania. W przypadku penetracji do 500 x 0,1 mm, stosowanymi parametrami oznaczania
są: temperatura 25oC, obciążenie 100g, czas trwania obciążenia 5 s. W przypadku penetracji
powyżej 500 x 0,1 mm temperatura jest obniżona do 15oC, natomiast parametry oznaczania,
tj. obciążenie i czas trwania obciążenia pozostają niezmienione.
Podstawowe części penetrometru to:
metalowy statyw z podstawÄ…, ruchomy stolik
osadzony na śrubach, imadła do regulowania
początkowego położenia igły oraz tarczy, igła
penetracyjna ze stali niekorodujÄ…cej, hartowanej
o polerowanej powierzchni, tarcza ze skalÄ… o 360
podziałkach i strzałką rejestrującą położenie igły
penetracyjnej, lusterko ruchome przymocowane
do statywu.
Penetrometr powinien zapewniać
następujące warunki pomiaru:
·ð ð poziome poÅ‚ożenie próbki badanego as-
faltu;
·ð ð pionowy ruch sworznia bez tarcia w usta-
lonym czasie;
·ð ð sumarycznÄ… masÄ™ sworznia, igÅ‚y i obciąż-
nika wynoszÄ…cÄ… 100 g;
·ð ð pomiar do 420 jednostek na penetrometrze
automatycznym oraz do 360 jednostek na ręcznym.
Aby zapewnić utrzymanie stałej temperatury
potrzebna jest Å‚az
nia wodna o objętości co najmniej
10 l i zapewniajÄ…ca utrzymanie temperatury badanej
Rys. 10.1. Penetrometr półautomatyczny.
próbki z dokładnością do ą 0,1oC. Można także użyć
małej przenośnej łaz
ni do badań wykonywanych poza łaz
niÄ…. A
az
nia 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 80oC do
90oC 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 10.2.:
Tab. 10.2. Zalecane wymiary naczynek penetracyjnych.
Penetracja (p) (0,1 mm) Wewnętrzna głębokość (mm) Wewnętrzna średnica (mm)
p < 200 35 55
200d"p<350 45 70
350d"p<500 60 70
W przypadku penetracji mniejszych niż 100 x 0,1 mm wysokość pierścienia powinna wynosić
20 mm ą 1 mm. W przypadku penetracji od 100 x 0,1 mm do 200 x 0,1 mm wysokość
pierścienia powinna wynosić 30 mm ą 1 mm. Bezpośrednio po napełnieniu naczynko
penetracyjne nakryć luz
no dowolnym naczyniem, np. zlewką odpowiednich rozmiarów.
Temperatura chÅ‚odzenia próbek 15oC ¸ð 30oC:
·ð ð próbki o wysokoÅ›ci warstwy d" 45 mm  czas chÅ‚odzenia 60 ¸ð 90 min, (obj. < 180 ml);
·ð ð próbki o wysokoÅ›ci warstwy 45 ¸ð 60 mm  czas chÅ‚odzenia 90 ¸ð 120 min (obj. < 180 ml);
- 2 -
Instrukcja do laboratorium  Materiały budowlane Ćwiczenie 10
IBD sem. 2
·ð ð próbki o wysokoÅ›ci warstwy 45 ¸ð 60 mm  czas chÅ‚odzenia 60 ¸ð 120 min (obj. e" 180 ml);
licząc na każde 100 ml próbki.
Następnie próbkę umieścić w łaz
ni 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 ą 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 łaz
niÄ… i trzy pomiary
nie mogą być wykonane w czasie 2 minut, przenieść badaną próbkę i małą łaz
niÄ™ do Å‚az
ni
wodnej i powtórzyć oznaczenie. Do badań wykonywanych w temperaturze 25oC z
zastosowaniem całkowitego obciążenia 100 g i w czasie trwania 5 s, należy przyjąć trzy
pomiary, których wyniki nie przekraczają wartości z tabeli:
Tab. 10.3. Dopuszczalne różnice między największym i najmniejszym wynikiem penetracji.
Penetracja w 0,1 mm do 49 od 50 do 149 od 150 do 249 250 i powyżej
Maksymalne różnice
pomiędzy wynikiem 2 4 6 8
największym i najmniejszym
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. 10.4. Wymagania dotyczące wyników penetracji.
Warunki oznaczania Penetracja w 0,1 mm Powtarzalność r Odtwarzalność R
25oC
< 50 2 3
100 g
e" 50 4% wart. średniej 6% wart. średniej
5 s
15oC
100 g e" 50 5% wart. średniej 8% wart. średniej
5 s
5oC
< 50 2 4
200 g
e" 50 9% wart. średniej 13% wart. średniej
60 s
- 3 -
Instrukcja do laboratorium  Materiały budowlane Ćwiczenie 10
IBD sem. 2
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 1426:2009.
- 4 -
Instrukcja do laboratorium  Materiały budowlane Ćwiczenie 10
IBD sem. 2
Grupa LP - & & & /zespół & & & Data& & & & &
1. & & & & & & & & & &
2. & & & & & & & & & &
3. & & & & & & & & & &
4. & & & & & & & & & &
Ćwiczenie 10
POMIAR PENETRACJI ASFALTU
Temperatura Wartość Wartość średnia
Nr
pomiaru penetracji
pomiar
u
0,1 mm 0,1 mm
°ðC
1
2
& & & & & & &
3
&
4
5
Wnioski: & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
- 5 -