Politechnika Wrocławska Politechnika Wrocławska

Zakład Materiałów Budowlanych Wydział Budownictwa Lądowego

I Wodnego

Ćwiczenie nr 10

Charakterystyczne właściwości spoiw mineralnych.

Marcin Sokołowski

Ebenezer Kehinde

Piotr Mastalerz

Artur Kleska

Marek Tomkowicz

wtorek 9¹⁵

1997/98 Grupa 2

Oznaczenie temperatury mięknienia:

Pierścienie wypełnione asfaltem umieścić w gniazdach aparatu. Na pierścieniach ułożyć metalowe kulki. Cały zestaw (z termometrem) wstawić do zlewki napełnionej zimną wodą tak aby wysokość słupa wody nad górną powierzchnią pierścienia wynosiła 5 cm. Zlewka z aparatem ogrzewać z szybkością 5 °C /min. Do chwili gdy asfalt dotknie podstawy aparatu. Odczytana temperatura jest oznaczoną temperaturą mięknienia.

Oznaczenie ciągliwości:

Duktylometr napełnić wodą o temperaturze 25 °C (gęstość wody powinna być równa gęstości badanego asfaltu). Foremki z asfaltem umieścić na bolcach mostka aparatu i zdjąć boczne części foremek. Próbki termostatować przez co najmniej 30 min. Następnie wyzerować duktylometr, wyłączyć napęd (5cm/min.) i obserwować rozciąganie się asfaltu. W momencie gdy nić asfaltu zerwie się należy odczytać wynik na podziałce który jest miarą ciągliwości asfaltu.

Oznaczenie lepkości farby

Do oznaczenia używamy kubka Forda mierząc czas przepływu farby przez kubek od momentu wylewania się farby do momentu w którym strumień straci swą ciągłość.

Oznaczenie lepkości smoły

Normowy zbiorniczek napełnia się smołą i doprowadza ją w kąpieli wodnej do temperatury 30 °C. Pod lepkościomierz podstawia się wyskalowany cylinder szklany o pojemności 100 cm sześciennych zawierający 20 cm sześciennych dowolnego oleju mineralnego. Następnie otwiera się otwór wylotowy przez podniesienie zatyczki i uruchamia stoper gdy poziom cieczy osiągnie kreskę 25 cm sześciennych. Pomiar czasu trwa do chwili gdy poziom cieczy osiągnie kreskę 75 cm sześciennych co oznacza wypłynięcie 50 cm sześciennych smoły. Czas podany w sekundach określa lepkość smoły w temperaturze 30 °C.

Oznaczenie penetracji

Naczynie penetracyjne z próbką asfaltu należy umieścić w kąpieli termostatującej o temp. 25 °C na co najmniej 30 min. Po tym czasie naczyńko z asfaltem umieścić na stoliku penetrometru, zwolnić igłę i ustawić ją dokładnie na powierzchni asfaltu. Wyzerować aparat, następnie jednocześnie włączyć stoper i zwolnić igłę na 5 sek. Po tym czasie odczytać zagłębienie igły w asfalcie które jest miarą penetracji. Wykonać co najmniej 3 pomiary, każdorazowo oczyszczając igłę i wbijając w nowym miejscu, 1 cm od brzegu naczynia i 1 cm od poprzedniego pomiaru.

Wyniki wykonanych oznaczeń:

Temperatura mięknienia asfaltu:

<przemysłowy> 76 °C ; 77 °C

<drogowy> 50 °C ; 51 °C

Ciągliwość:

<przemysłowy> 2,7 cm

<drogowy> 93,0 cm

Lepkość farby:

32 sekundy (otwór 4mm, 150 ml do przelania)

Lepkość smoły:

10 sekund

Penetracja asfaltu:

<przemysłowy> 0,8 mm; 1 mm; 0,9 mm; 0,9 mm; średnia - 0,9 mm

<drogowy> 1,7 mm; 1,5 mm; 1,7 mm; średnia - 1,65 mm

WNIOSKI

Celem ćwiczenia przeprowadzonego przez grupę było m.in. badanie lepkości smoły, farby, penetracji asfaltu drogowego i przemysłowego, ich temperaturę mięknienia oraz ciągliwość. Pierwszą właściwością materiałów była lepkość smoły czyli wiskoza. Jest to czas wypływu w sekundach 50cm³ smoły w temperaturze 30 °C z normowego naczynia - lepkościomeirza. Wynik otrzymany to t=10s i jest on znacznie mniejszy od wartości normowej. Skąd nasuwa się wniosek, że badana przez nas smoła nie nadaje się do użycia.

Następnym etapem ćwiczenia było oznaczenie lepkości farby kubełkiem Forda. Oznaczenie polega na pomierzeniu czasu wypływu 150 ml badanego materiału malarskiego przez otwór wypływowy kubka o średnicy 4 mm w temperaturze 20 ± 0,5 C°. Otrzymaliśmy wynik t=32 s i odpowiada wartości normowej która wynosi 30 ÷ 120 s dla średnicy otworu wypływowego 4 mm. Wynik nasz odpowiada lepkości kinematycznej 800÷2300 [mm²/s].

Kolejnym punktem ćwiczenia było zbadanie penetracji asfaltów drogowych i przemysłowych. Pomiaru penetracji dokonuje się w celu określenia konsystencji asfaltu w normalnych warunkach. Miarą penetracji jest głębokość zanurzenia znormalizowanej igły w badanym asfalcie w określonym czasie i dla określonego obciążenia. Wykonaliśmy po trzy pomiary dla obu asfaltów. Dla drogowego to u₁=1,7 mm, u₂=1,5 mm, u₃=1,7 mm, a dla przemysłowego to u₁=0,8 mm, u₂=1,0 mm, u₃=0,9 mm. Największe dopuszczalne różnice między pomiarami nie przekroczyły wartości normowych. Tak więc nasuwa się wniosek, że badane przez nas materiały nadają się do wykorzystania.

Następnie wykonaliśmy oznaczenie temperatury mięknienia asfaltów. Przeprowadza się je metodą pierścienia i kuli. Przyjmuje się taką temperaturę mięknienia, przy której badany asfalt, umieszczony w znormalizowanym pierścieniu dotknie podstawy aparatu pod wpływem nacisku znormalizowanej kulki stalowej. Otrzymane temperatury mięknienia wynoszą:

dla asfaltu drogowego

• t₁=50 °C

• t₂=51 °C

t_śr=50,5 °C

Norma przewiduje różnicę ± 2°C między dwoma pomiarami czyli jest OK. !

dla asfaltu przemysłowego

• t₁=76,5 °C

• t₁=77 °C

Czyli błąd nie przekracza ± 2 °C.

Ostatnią właściwością było badanie ciągliwości asfaltów. Określa to plastyczne właściwości asfaltu i mierzy się długością do jakiej daje się rozciągnąć próbkę badanego asfaltu o ustalonym kształcie i wymiarach oraz w określonych warunkach. Dla asfaltu przemysłowego to 2,7 cm, a dla drogowego 93 cm. Tak więc asfalt drogowy jest nieporównywalnie bardziej rozciągliwy od drogowego.

---