Politechnika Gdańska Wydział Budownictwa Lądowego
Wydział Budownictwa Rok akademicki 1997 / 98
LÄ…dowego
Laboratorium z Materiałów
Budowlanych
Temat: Badanie techniczne materiałów bitu-
micznych. Badanie pap asfaltowych na
tekturze.
Grupa 5
Åšroda godz. 1115
Badanie techniczne materiałów bitumicznych.
Asfalt drogowy i przemysłowy.
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 natu-
ralnego lub otrzymywana w procesie pirogenezy (destylacja) o konsystencji od
ciekłej do stałej, rozpuszczalne w dwusiarczku węgla (benzen) i innych roz-
puszczalnikach 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), bezasfaltowÄ….
II. Badanie techniczne.
1. Asfalty drogowe  do budowy i utrzymywania nawierzchni dróg (asfalto-
beton).
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 bu-
dowy.
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 pomocÄ… 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:
2
min 1 cm
min 1 cm
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 izolu-
jąca, plastyfikator w przemyśle gumowym, w produkcji brykietu.
- PS  przemysłowy izolacyjny  zastosowanie w produkcji mas
powłokowych, impregnacyjnych, pap, emulsje, roztwory asfalto-
we, lepiki, kity, masy uszczelniajÄ…ce.
Gatunki  przemysłowe kruche - w zależności od temperatury mięknie-
nia:
PK-60; PK-70; PK-90; PK-120; PK-135
Gatunki  przemysłowe izolacyjne - w zależności od temperatury mięk-
nienia 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 tempera-
tura przy której asfalt umieszczony w znormalizowanym pierścieniu w
określonych warunkach pod ciężarem stalowej kulki dotknie podstawy apa-
ratu.
Istnieje także metoda Krämera-Sarnowa polegajÄ…ca na obciążeniu próbek
pięcioma gramami rtęci.
termometr
kulka d = 9,5 mm
pierścień
woda lub
gliceryna
palnik  przyrost temp.
5 oC / 5 min.
3
 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.
Badanie techniczne arkuszowych materiałów
izolacyjnych.
I. Opis teoretyczny.
PN  89
B -27617
1. Norma przedmiotowa  dotyczÄ…ca pap asfaltowych na tek-
sturze. Określa rodzaje, odmiany, wymiary, itp.
PN  90
2. Norma przewodnia  B -04615 dotycząca przeprowadzania badań tech-
nicznych 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    
4
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,
zaznaczajÄ…c 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,
o  masa próbki po badaniu,
100  powierzchnie próbki.
Ad. 5) Próbki o wymiarach 200x50 mm wycięte w obu kierunkach arkusza
przeginamy do okoła półobwodu walca. Następnie sprawdzamy pod
mikroskopem wygląd zewn. Średnicę wałka dobieramy wg normy.
Ad. 6) Próbkę umieszczoną w odpowiednim naczyniu poddajemy działaniu
słupa wody. Niedopuszczalne jest aby przez papę przesiąkła woda.
5
Wysokość słupa wody określa norma i jest to odpowiednio dla rodzaji:
I  100mm; P  500 mm; W  1000 mm, a czas badania to 3 doby.
Ad. 8) Przygotowujemy 6 próbek 100x50 mm wycinając je w dwóch
kierunkach arkusza, które zawieszamy w suszarce na półce.
o
Wysokość temperatury określa norma i jest to około 70 C. Proces
trwa 2 h. Następnie należy porównać próbkę z oryginałem i opisać
zmiany.
Ad. 10,11) Przygotowujemy 10 próbek o wymiarach 250x50 mm (po 5 z
kierunku podłużnego i poprzecznego). Próbki umieszczamy w
maszynie zrywającej, która rejestruje wartość siły zrywającej, a także
wydłużenie próbki. Wartości obliczamy dla każdego kierunku ze
wzorów:
EÅ›r1 = ( DðL / L ) x 100%
EÅ›r2 = ( DðL / L ) x 100%
Eśrkoń = ( Eśr1+ Eśr2 ) / 2
gdzie: Eśr1  wydłużenie średnie próbki z kierunku poprzecznego,
Eśr2  wydłużenie średnie próbki z kierunku podłużnego,
Eśrkoń  wydłużenie średnie końcowe,
DðL  wydÅ‚użenie próbki,
L  długość początkowa próbki.
W wykonanym przez nas badaniu DðL = 5 mm, L = 200 mm, a siÅ‚a
zrywajÄ…ca P = 390 N.
EÅ›r = ( DðL / L ) x 100% = ( 5/200 ) x 100% = 0,025 %
Wg normy badana papa należy do odmiany P 400/1200, gdyż siła była
większa od minimalnej równej 315 N, a wydłużenie średnie końcowe
było mniejsze od 2 %.
6