Kierlin Radosław Gdańsk, dnia 20.12.2006

WILiŚ

Sem. III

Gr. 6

Środa, godz. 14 - 15

Sprawozdanie z laboratorium

z materiałów budowlanych

Temat: Badanie techniczne materiałów bitumicznych. Badanie pap asfaltowych na tekturze.

Badanie techniczne materiałów bitumicznych.

Asfalt drogowy i przemysłowy.

1. 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 naturalnego lub otrzymywana w procesie pirogenezy (destylacja) o konsystencji od ciekłej do stałej, rozpuszczalne w dwusiarczku węgla (benzen) i innych rozpuszczalnikach 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), bezasfaltową.

2. Badanie techniczne.

1. Asfalty drogowe - do budowy i utrzymywania nawierzchni dróg (asfaltobeton).

Typy - w zależności od zawartości parafiny:

• D - drogowy, bezparafinowy (do 2%),

• D_P - drogowy parafinowy (do 3%).

Rodzaje - w zależności od wartości penetracji:

300; 200; 100; 70; 50; 35; 20 - w jednostkach penetracji.

1. 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 budowy.

2. 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 pomocą 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:

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,

1. - 4 jednostki,

1. - 6 jednostek,

>250 - 6 jednostek.

2. Asfalty przemysłowe

Typy - podział ze względu na własności fizyczne i użytkowe:

• PK - przemysłowy kruchy - zastosowanie jako substancja izolująca, plastyfikator w przemyśle gumowym, w produkcji brykietu.

• PS - przemysłowy izolacyjny - zastosowanie w produkcji mas powłokowych, impregnacyjnych, pap, emulsje, roztwory asfaltowe, lepiki, kity, masy uszczelniające.

Gatunki - przemysłowe kruche - w zależności od temperatury mięknienia:

PK-60; PK-70; PK-90; PK-120; PK-135

Gatunki - przemysłowe izolacyjne - w zależności od temperatury mięknienia i stopnia uplastycznienia:

PS-40/175; PS-75/30; PS-80/20; PS-85/25; PS-85/40; PS-1-5/15.

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

Istnieje także metoda Krämera-Sarnowa polegająca na obciążeniu próbek pięcioma gramami rtęci.

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.

1. Norma przedmiotowa - dotycząca pap asfaltowych na teksturze. Określa rodzaje, odmiany, wymiary, itp.

2. Norma przewodnia - dotycząca przeprowadzania badań technicznych 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 - “ “ “

W/400/1600 - “ “ “

… … …

W/500/1700 - “ “ “

3. 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, zaznaczając 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. 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. Wysokość temperatury określa norma i jest to około 70 ^oC. 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:

E_śr1 = ( ΔL / L ) x 100%

E_śr2 = ( ΔL / L ) x 100%

E_śrkoń = ( E_śr1+ E_śr2 ) / 2

gdzie: E_śr1 - wydłużenie średnie próbki z kierunku poprzecznego,

E_śr2 - wydłużenie średnie próbki z kierunku podłużnego,

E_śrkoń - wydłużenie średnie końcowe,

ΔL - wydłużenie próbki,

L - długość początkowa próbki.

W wykonanym przez nas badaniu ΔL = 5 mm, L = 200 mm, a siła zrywająca P = 390 N.

E_śr = ( ΔL / 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 %.

3

2

kulka d = 9,5 mm

pierścień

termometr

palnik - przyrost temp.

5 ^oC / 5 min.

woda lub gliceryna

min 1 cm

min 1 cm

PN - 90

B -04615

PN - 89

B -27617

---