Politechnika Warszawska Wydział Inżynierii Lądowej Katedra Inżynierii Materiałów Budowlanych Pod kierownictwem: mgr inż. Anna Chudan mgr inż. Tomasz Piotrowski
MATERIAŁY BUDOWLANE
Temat: Badania wybranych cech technicznych lepiszczy bitumicznych - asfalty. Badania wybranych cech technicznych wyrobów hydroizolacyjnych - papy.				Skład zespołu: Paulina Stańczyk Joanna Gorol Damian Urbanowicz
Rok akademicki 2005/2006	Grupa 6	Semestr 2	Ocena:	Nr ćw. 8	Prowadzący: mgr inż. Tomasz Piotrowski
						Studia dzienne

1. Opis badanych materiałów

1. Opis badanych materiałów

Asfalty to mieszanina węglowodorów wielocząsteczkowych pochodzenia naturalnego lub otrzymywanych z przeróbki ropy naftowej. Są całkowicie odporne na działanie wody, kwasów i ługów, natomiast rozpuszczają się pod działaniem dwusiarczku węgla, benzyny, benzolu i innych rozpuszczalników. Asfalty mają czarną barwę i stałą lub półstałą konsystencję. Charakteryzują się: temperaturą mięknienia, penetracją, temperaturą łamliwości, ciągliwością i lepkością dynamiczną.

2. Część 1 - asfalty

1. Oznaczenia przeprowadzone dla asfaltu w czasie ćwiczeń.

• 
  Penetracja

Oznaczanie przeprowadza się mierząc głębokość na jaką zanurza się w badanym asfalcie igła (średnica 1mm) pod obciążeniem 100g w temp 25 stopni w ciągu 5 s. Właściwość tą bada się za pomocą penetrometru, zaś jednostką penetracji jest liczba niemianowana, która odpowiada zagłębieniu 0,1 mm igły penetracyjnej. Dla większej dokładności wyniku przeprowadza się co najmniej 3 pomiary, a za wynik końcowy uznaje się średnią arytmetyczną wszystkich odczytów z dokładnością do jedności.

• Temperatura mięknienia.

Oznaczenie przeprowadza się metodą „pierścienia i kuli”. Pierścienie napełnia się asfaltem i nakłada się na nie metalowe normowe kulki. Następnie pierścienie wraz z kulkami wkłada się do pojemnika z wodą który ustawia się nad palnikiem. Wszystko ogrzewa się do temperatury w której asfalt zmięknie na tyle, że kulka przejdzie przez pierścień i dotknie dna naczynia. Przyrost temperatury powinien wynosić 5 stopni Celsjusza na 1 min. Odległość między pierścieniem a dnem naczynia powinna wynosić 25mm. Za temperaturę mięknienia przyjmuje się średnią arytmetyczną z wyników co najmniej dwóch oznaczeń.

2. 
   Opis dodatkowych oznaczeń.

• Temperatura łamliwości.

Do oznaczania używa się aparatu Grassa, w którym oziębia się płytkę stalową warstwą badanego asfaltu i przeprowadza się próby zginania. Temperatura początkowa powinna być o 10 stopni Celsjusza wyższa od przewidywanej temperatury łamliwości. Potem temperaturę obniża się i przegina się płytkę tak, aż pojawi się pierwsza rysa lub pęknięcie. Wynik jest średnią arytmetyczną trzech pomiarów i podaje się go z dokładnością do 1 stopnia Celsjusza.

• Ciągliwość.

Oznaczenie polega na podanie największej długości [cm] do jakiej da się rozciągnąć próbkę w duktylometrze. Aparat ten wraz z umieszczaną w nim próbką o kształcie zbliżonym do ósemki, umieszcza się w wodzie o temperaturze 25 stopni Celsjusza i rozciąga się ją z szybkością 5 ^cm/_min. Jako wynik traktuje się odczyt ze wskaźnika duktylomeru w momencie rozerwania próbki. Wynikiem jest średnia arytmetyczna z 3 pomiarów.

3. Przedstawienie uzyskanych wyników z oznaczeń w zestawieniu z wymaganiami normowymi w formie tabelarycznej.

Zestawienie uzyskanych wyników z oznaczeń cech asfaltu drogowego, gatunek 20/30.

L.p.	Oznaczenie	Wynik oznaczenia	Wymagania wg normy PN-EN-12591:2002
1	Penetracja w 250C, 0,1 mm	średni 24,3 (28,25,20)	20 - 30
2	Temperatura mięknienia wg PiK, ^oC	58	55 - 63
3	Temperatura łamliwości, ^oC	-2	-2
Wnioski: Materiał spełnia normy i nadaje się do użytku zgodnie z przeznaczeniem.

4. Ocena uzyskanych wyników.

Na podstawie uzyskanych wyników, stwierdzamy, że materiał poddany badaniu - asfalt drogowy gatunku 20/30 - sprawdzenia właściwości technicznych spełnia normy i nadaje się do użytku zgodnie z przeznaczeniem.

3. Część 2 - papy

1. Oznaczenia przeprowadzone dla papy w czasie ćwiczeń.

• Giętkość.

Oznaczenie przeprowadzamy za pomocą metalowego wałka o średnicy 1,5cm. Próbkę papy wygina się jednokrotnie dookoła półobwodu wałka i obserwuje się wierzchnią powierzchnię. Wynik badania uznaje się za dodatni jeśli co najmniej 3 badane próbki pozostały nieuszkodzone.

• Oporność na działanie podwyższonej temperatury.

Próbki papy umieszcza się w suszarce ogrzanej do stałej temperatury. Po 2h należy zbadać próbki opisując ewentualne zmiany wyglądu zewnętrznego papy. Za uszkodzenia uznajemy: pęcherze, zgrubienia, spływanie masy powłokowej itd. Jeżeli 5 z 6 badanych próbek nie wnykarze ujemnych zmian w wyglądzie zewnętrznym wynik badania uznaje się za dodatni.

• Siła rozrywająca przy rozciąganiu.

Odpowiednio przygotowane próbki papy umieszczamy w aparacie zrywającym, tak by odległość szczęk wynosiła 200mm. Obciążenie podczas oznaczenia powinno rosnąć równomiernie a szybkość rozciągania powinna wynosić 40 mm/min. Jeśli rozerwanie nastąpi w odległości mniejszej lub równej 2 cm od zacisku należy doświadczenie powtórzyć. Wynikiem jest odczyt ze wskaźnika aparatu przedstawiony w kiloniutonach.

• Wydłużenie przy zrywaniu.

Wynik odczytujemy podczas oznaczania siły rozrywającej przy rozciąganiu, odczytując wydłużenie na skali aparatu. Wydłużenie jednostkowe należy obliczyć ze wzoru:

ε =ΔL/L * 100 [%]

ΔL- przyrost długości w chwili rozerwania lub naderwania paska [mm]

L - pierwotna długość próbki.

2. Opis dodatkowych oznaczeń.

• 
  Oznaczenie przesiąkliwości

Badanie wykonuje się metodą ciśnienia słupa wody na powierzchnię papy. Próbki o średnicy 80 mm w ilości 3 sztuk pobiera się ze środka oraz z brzegów taśmy w odległości min 100 mm od jej krawędzi i umieszcza się wraz z podłożonym od jej strony spodniej krążkiem bibuły do sączenia oraz nałożonym obustronnie wałeczkiem plasteliny o średnicy 10 mm, między gumowymi uszczelkami znajdującymi się pomiędzy pierścieniami stalowymi. Próbkę zaciska się trzema śrubami i do rury wlewa wodę. Po upływie czasu określonego w normie dokonuje się oględzin próbki określając czy wystąpił przeciek uwidaczniający się w postaci zawilgocenia bibuły. Wynik uznaje się za dodatni jeżeli był brak przecieków.

3. Przedstawienie uzyskanych wyników z oznaczeń w zestawieniu z wymaganiami normowymi w formie tabelarycznej.

Zestawienie uzyskanych wyników z oznaczeń cech papy wierzchniowego krycia, rodzaj W400/1200.

L.p.	Oznaczenie		Wynik oznaczenia	Wymagania wg normy PN-EN-12591:2002
1	Giętkość	w temp 20 ±2^oC	brak zmian (wałek o średnicy 15mm)	niedopuszczalne
				w temp 0 ±2^oC	-	niedopuszczalne
2	Odporność na działanie temp 70±2^oC		brak zmian	niedopuszczalne tworzenie się zgrubień lub ściekania masy
3	Przesiąkliwość	przy działaniu wody w ciągu 72 godzin	brak śladu wilgoci na bibule	niedopuszczalne ślady wilgoci
				przy działaniu wody w ciągu 100 godzin	brak śladu wilgoci na bibule	niedopuszczalne ślady wilgoci
4	Siła zrywająca przy rozciąganiu, w N		580	> 315
5	Wydłużenie przy zrywaniu		11mm = 5,5%	> 2%
Wnioski: Materiał spełnia normy i nadaje się do użytku zgodnie z przeznaczeniem.

4. Ocena uzyskanych wyników.

Na podstawie uzyskanych wyników, stwierdzamy, że materiał poddany badaniu - papy wierzchniowego krycia, rodzaj W400/1200 - sprawdzenia właściwości technicznych spełnia normy i nadaje się do użytku zgodnie z przeznaczeniem.

Duktylometr

Próbka asfaltu przygotowana do badania ciągliwości asfaltu

Penetromer (1-igła; 2-tarcza ze skalą; przycisk zwalniający igłę)

Aparat „pierścień kula” (1-pierścień napełniony asfaltem; 2-zlewka szklana; 3-kulki stalowe)

Aparat Grassa

Aparat do oznaczenia przesiąkliwości papy

(1-rura o śr.52,5; 2 i 6-pierścień gr.6-8mm i śr.165mm; 3-rurka śr.5-10mm; 5-szklana cechowana rurka; 7-dwie gumowe uszczelki; 8-śruby mocujące)

---