Определение прочности раствора на сжатие

Показатель	Номер образцов
	1	2	3
Разрушающая сила Р, Н
Площадь сечения образца F, м2
Предел прочности при сжатии отдельного образца Rсж, МПа
Среднее значение предела прочности Rсж, МПа

 

Лабораторная работа №10 Определение физико-механических свойств битумов

Битумы бывают природные и искусственные. Искусственные в свою очередь подразделяются на нефтяные, сланцевые и торфяные. В строительстве применяют в основном нефтяные битумы. В зависимости от физико-механических свойств битумы подразделяются на вязкие, твердые и жидкие. Вязкие битумы подразделяются на нефтяные дорожные и нефтяные строительные.

При качественной оценке нефтяного битума определяют следующие его основные свойства: температуру размягчения, вязкость, растяжимость и температуру вспышки. Их сравнивают с требованиями ГОСТ, приведенными в табл. 1, и таким образом оценивают качество.

1. Определение температуры размягчения (гост 11506-73)

Оборудование и материалы: проба битума 50 г, стакан фарфоровый или металлический для расплавления битума, палочка стеклянная или металлическая, стеклянная пластинка, тальк или декстрин, нож, прибор “Кольцо и шар”, дистиллированная вода, глицерин, газовая горелка или электроплитка, пинцет, секундомер.

Проведение испытаний. При наличии в битуме влаги его обезвоживают. Для этого пробу массой 50 г нагревают в зависимости от вязкости до температуры на 80-100°С выше ожидаемой температуры размягчения, но не выше 180 и не ниже 120°С. Затем расплавленный битум процеживают через сито с отверстиями 0,7 мм и перемешивают до полного удаления пузырьков воздуха, после чего применяют для испытания.

Таблица 1

Физико-механические свойства нефтяных битумов

Марка битума	Глубина проникновения иглы, град.		Температура, °С			Растяжимость, см
	при 25°С	при 0oС	размягчения, не ниже	вспышки, не ниже	хрупкости, не ниже		при 20°С	при 0°С
1	2	3	4	5	6		7	8
Битумы нефтяные строительные (ГОСТ 6617-76*)
БН-50/50	41-60	—	50-60	230	—		40	—
БН-70/30	21-40	—	70-60	240	—		3	—
БН-90/10	5-20	—	90-105	240	—		1
Битумы нефтяные кровельные (ГОСТ 9548-74*)
БНК-45/180	140-220	—	40-50	240	—		—	—
БНК-45/190	160-220	—	40-50	240	—		—	—
БНК-90/40	35-45	—	85-95	240	-20		—	—
БНК-90/30	25-35	—	85-95	240	-10		—	—
Битумы нефтяные дорожные (ГОСТ 2245-76)
БНД-200/300	201-300	45	35	200	-20		—	20
БНД-130/200	130-200	35	39	220	-18		65	6
БНД-90/130	91-130	28	43	220	-17		60	4,2
БНД-60/90	61-90	20	47	220	-15		50	3.5
БНД-40/60	40- 60	13	51	220	-10		40	—
БН-200/300	201-300	24	33	200	-14		—	—
БН-130/200	131-200	18	37	220	-12		70	—
БН-90/130	91-130	15	40	220	-10		60	—
БН-60/90	60-90	10	45	220	-4		50	—
Битумы нефтяные изоляционные (ГОСТ 9812-74*)
БНИ-1У-3	30-50	15	65-75	250	—		4	—
БНИ-1У	25-40	12	75-85	250	—		3	—
БНИ-У	20-40	9	90-100	240	—		2	—

Температуру размягчения битума определяют на приборе “Кольцо и шар” (рис. 1), который состоит из трех скрепленных между собой дисков и стеклянного стакана. Расстояние между нижним и средним дисками — 25,0-25,4 мм. В среднем диске имеются отверстия, в которые вставляются два латунных кольца. В центре верхнего диска имеется отверстие для термометра, которым замеряется температура жидкости. Ртутный шарик во время испытания должен упираться в средний диск.

Рис.1. Прибор для определения температуры размягчения битума: 1 — диски; 2 — стойка штатива; 3 — кольцо и шар; 4 — термометр

Проведение испытаний. Вначале заливают латунные кольца битумом. При испытании битумов с температурой размягчения ниже 80°С применяют латунные гладкие кольца с внутренним диаметром 15,7+0,24 мм и высотой 6,35 мм, при температуре размягчения свыше 80°С — ступенчатые кольца с верхним внутренним диаметром 17,7+0,24 мм и нижним внутренним диаметром 15,7+0,24 мм, высотой 6,35 мм.

Кольца нагревают до предполагаемой температуры размягчения битума, укладывают на металлическую или стеклянную пластинку, смазанную смесью декстрина с глицерином или талька с глицерином состава 1:3, и заполняют с некоторым избытком расплавленным битумом. При испытании битума с температурой размягчения в интервале 30-110°С кольца с битумом охлаждают в течение 30 мин при температуре 25±10°С, а затем срезают избыток. Если битум имеет температуру размягчения более 110°С, то избыток срезают после охлаждения в течение 5 мин, а затем выдерживают еще 15 мин. При температуре размягчения ниже 30°С кольцо с битумом помещают на 30 мин в стакан с водой с температурой на 8±1°С ниже предполагаемой температуры размягчения, а затем срезают вровень с краями.

Кольцо с битумом устанавливают в отверстия среднего диска подвески, которую опускают в стакан из термостойкого стекла диаметром не менее 85 мм и высотой не менее 120 мм, заполненный жидкостью. Уровень жидкости в стакане должен быть выше колец не менее чем на 5 см.

Если температура размягчения битума ниже 80°С, стакан заполняют дистиллированной свежекипяченой водой с температурой 5±1 °С. Для битумов с температурой размягчения свыше 80 до 110°С стакан заполняют смесью воды и глицерина в соотношении 1:2 и для битумов с температурой размягчения свыше 110°С — глицерином с температурой 34±1 °С.

Кольца с битумом выдерживают в жидкостях в течение 10 мин, затем вынимают вместе с подвеской и на каждое укладывают пинцетом стальной шарик диаметром 9,525 мм и массой 3,5±0,05 г. Шарик предварительно выдерживают в стакане с жидкостями, где он охлаждается до 5±0,5°С или нагревается до 34±1°С.

Затем прибор снова помещают в стакан, ставят на асбестовую сетку и нагревают со скоростью 5°С в минуту. Битум размягчается, и стальной шарик его продавливает.

За температуру размягчения битума принимают температуру, при которой выдавливаемый шариком битум коснется нижнего диска подвески.

За расчетную температуру размягчения принимают среднее арифметическое значение из двух определений, расхождение между которыми не должно превышать 1°С при температуре размягчения до 80°С и 2°С — свыше 80°С.

Результаты испытания записывают по форме табл. 1.

Таблица 1