Jakub Markowski Gdańsk 21.12.2005r.

WILiŚ sem. III

Gr. 1

Środa 13-15

SPRAWOZDANIE Z LABORATORIUM

MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH

1. Asfalty mogą być pochodzenia naturalnego lub uzyskiwane z przeróbki ropy naftowej (destylacji). Mają konsystencję stałą lub półpłynną, a pod wpływem ogrzewania przechodzą w stan ciekły. Asfalty są odporne na działanie większości kwasów, zasad lub soli. Stanowią surowiec wyjściowy do produkcji materiałów wodoszczelnych i przeciwwilgociowych.

Asfalty mają dwojakie pochodzenie

• asfalty naturalne - w postaci jezior tzw. kopalin, które powstają na skutek wielowiekowego zalegania ropy naftowej w złożach i po odparowaniu lekkich składników, (wydobywane są np. na Bermudach i na wyspie Trynidad).

• skały bitumiczne - pozostałość po ropie naftowej (Albania, Meksyk, Rosja, w Polsce brak)

2. Badania asfaltów:

• - badanie gęstości

• - badanie temperatury mięknienia

• - badanie penetracji

• - badanie ciągliwości

• - odparowywalność i związane z nią zmiany właściwości

• - temperatura zapłonu i temperatura palenia

• - zawartość składników nie rozpuszczalnych w dwu siarczku węgla

• - temperatura łamliwości

• - badania chemiczne asfaltów

Przemysł rafineryjny podzielony został na 3 rodzaje:

• ropy naftowe mogą być przerabiane w rafinerii, zawartość czystego asfaltu do 80%, bardzo mała zawartość parafiny, rzadko przerabiany,

• ropy półasfaltowe - zawartość asfaltu 10 - 30%, przerabiane w rafineriach, uzyskuje się: benzyny, oleje napędowe, oleje smarne (obecnie oleje syntetyczne) oraz asfalt,

• ropy bezasfaltowe (rafineria Gdańska) - ropy bezasfaltowe, prawie nie zawierają asfaltu, zawierają natomiast parafinę (najcenniejsze ropy do produkcji benzyn - najczęściej lotniczych).

Przemysł rafineryjny produkuje asfalty dwóch grup:

- asfalty drogowe

- asfalty przemysłowe

3. Asfalty drogowe stosowane są wyłącznie do pewnych celów, głównie do budowy i utrzymania nawierzchni dróg miejskich czy też na lotniskach.

(jezdnia - beton bez wody na lepiszczu asfaltowym)

Podzielone zostały także na typy i rodzaje.

Typy:

D - asfalt drogowy bezparafinowy - zawartość parafiny do 2%,

D_p - asfalt drogowy parafinowy - zawartość parafiny do 3%.

Rodzaje:

W zależności od wartości penetracji rozróżnia się w każdym typie 7 rodzajów asfaltów oznaczonych w sposób następujący: 300; 200; 100; 70; 50; 35; 20 (najniższa wartość - w celu badania konsystencji).

Badania charakterystyczne - pomiar penetracji dla asfaltów drogowych (w celu określenia twardości i konsystencji), za pomocą przyrządu nazywanego penetrometrem.

Miarą penetracji jest głębokość zanurzenia specjalnej igły w badanym asfalcie, w określonym czasie i przy określonym obciążeniu. Jednostka głębokości penetracji równa jest 0,1 mm na którą zanurzy się igła przy obciążeniu 100g i temperaturze +25°C w ciągu 5 sekund (0°C - 200g, 60s; 4°C - 200g, 60s ; 50°C - 50g - 5s)

Próbki badanego asfaltu (2 szt.) wlane są przez sito do naczyń penetracyjnych (ze szkła lub aluminium o ustalonej średnicy). Następnie wygrzewane są w tzw. ultratermostacie - 5 litrowym zbiorniku wody wyposażonym w mieszadło, grzejnie i urządzenia termoizolacyjne (woda przed badaniem musi mieć +25°C).

Badaną próbkę nakłuwa się w 3 punktach w odległościach pomiędzy nimi co najmniej 1 cm (również od ścianki naczynia). Bardzo ważną czynnością jest tutaj ustawienie grotu igły nad asfaltem, nie ponad nim czy w nim, ale dokładnie na styku. Przy takim ustawieniu zwalniamy igłę na 5 sekund i dokonujemy odczytu (przed każdym nakłuciem igłę przemywa się w benzynie i wyzerowuje instrument).

Największa dopuszczalna różnica między największym i najmniejszym pomiarem:

w zależności od asfaltu: 0-50 - 2 jednostki,

1. - 4 jednostki,

1. - 6 jednostek,

>250 - 6 jednostek.

4. Asfalty przemysłowe - ze względu na właściwości fizyczne przyjęto następujący podział i oznaczenia:

Typy

PK - asfalt przemysłowy kruchy - zastosowanie: w przemyśle papierniczym jako substancje izolujące, w przemyśle gumowym jako dodatek plastyfikujący, w górnictwie do produkcji brykietów, zastosowanie również w przemyśle elektrotechnicznym,

PS - asfalt przemysłowy izolacyjny o podstawowym przeznaczeniu w przemyśle materiałów budowlanych jako masy powłokowe impregnacyjne, w produkcji pap, emulsji, roztworów asfaltowych, lepików, kitu oraz innych materiałów izolacyjnych.

W zależności od temperatury mięknienia asfalty przemysłowe kruche dzieli się na 5 gatunków:

PK-60, PK-70, PK-90, PK-120, PK-135

gdzie:

PK - asfalt przemysłowy kruchy, 60 - temperatura mięknienia

W zależności od temperatury mięknienia i stopnia uplastycznienia asfalty przemysłowe izolacyjne dzieli się na następujące gatunki:

PS-40/175, PS-75/30, PS-80/20, PS-85/25, PS-85/40, PS-105/15

Pomiar temperatury mięknienia jest dla asfaltów przemysłowych badaniem charakterystycznym. Wyróżniamy dwie metody badania:

1. P i K - pomiar metodą pierścienia i kuli

2. K i S - Krämera Sarnowa

Temperatura mięknienia wg metody pierścienia i kuli jest to temperatura przy której asfalt umieszczony w znormalizowanym pierścieniu w określonych warunkach, pod ciężarem stalowej kulki dotknie podstawy aparatu.

Do wykonania tego pomiaru w dwóch otworach przyrządu umieszcza się pierścienie wypełnione asfaltem - obciążenie stanowi stalowa kulka o średnicy 9,5 mm (ściśle określona masa).Całość wypełniona jest wodą lub gliceryną a następnie podgrzewana tak aby przyrost temperatury był równy 5ºC na minutę. Temperatura mięknienia to taka, dla której mięknący asfalt pod wpływem stalowej kulki dotknie podstawy aparatu.

Dopuszczalne odchyłki:

• dla asfaltu o temperaturze mięknienia do 50ºC nie może się różnić o 1ºC,

• dla asfaltu o temperaturze mięknienia powyżej 50ºC - 2ºC.

---