background image

Instrukcja do laboratorium „Materiały budowlane”   

 

 

                                Ćwiczenie 10 

IIBZ 

 

 

- 1 - 

ĆWICZENIE 10 

 

MATERIAŁY BITUMICZNE 

 
 
10.1. WPROWADZENIE 

Tab. 10.1. Cechy techniczne asfaltów  

Rodzaj asfaltu 

Lp. Właściwość Metoda 

badania 

20/30  35/50  50/70 70/100 100/150 160/220 250/330 

Właściwości obligatoryjne 

Penetracja w 25

o

0,1 mm 

PN-EN 

1426  20-30 35-50  50-70 70-100 100-150 160-220 250-330 

Temperatura mięknienia,  

o

PN-EN 

1427 55-63 

50-58 

46-54 

43-51 39-47 35-43 30-38 

Temperatura zapłonu,  
nie mniej niż 

o

PN-EN 

22592 

240 

240 

230 

230 230 220 220 

Zawartość składników 
rozpuszczalnych, 
nie mniej niż 
% m/m 

PN-EN 

12592 

99 

99 

99 

99 99 99 99 

Zmiana masy po starzeniu 
(ubytek lub przyrost), 
nie więcej niż 
% m/m 

PN-EN 

12607-1 

0,5 

0,5 

0,5 

0,8 0,8 1,0 1,0 

Pozostała penetracja po 
starzeniu, 
nie mniej niż 

PN-EN 

1426 

55 

53 

50 

46 43 37 35 

Temperatura mięknienia 
po starzeniu, 
nie mniej niż 

o

PN-EN 

1427 

57 

52 

48 

45 41 37 32 

Właściwości specjalne krajowe 

Zawartość parafiny, 
nie więcej niż 

PN-EN 

12606-1 

2,2 

2,2 

2,2 

2,2 2,2 2,2 2,2 

Wzrost temperatury 
mięknienia po starzeniu, 
nie więcej niż 

o

PN-EN 

1427 8 8 9 9 10 11 11 

10 

Temperatura łamliwości, 
nie więcej niż 

o

PN-EN 

12593 - -5 -8 -10 -12 -15 -16 

 

10.2. POMIAR PENETRACJI ASFALTÓW 
 

Penetracja asfaltów jest to konsystencja wyrażona jako głębokość (w dziesiętnych 

częściach milimetra), na jaką wnika pionowo w próbkę badanego asfaltu igła, w określonych 
warunkach temperatury, obciążenia i czasu obciążenia. Jednostką penetracji (stopień 
penetracji) jest liczba niemianowana odpowiadająca zagłębieniu 0,1 mm igły penetracyjnej. 
 

Pomiar przeprowadza się w penetrometrze automatycznym lub ręcznym (rys. 10.1)

Penetracja próbki jest mierzona przy użyciu standardowej igły w ustalonych warunkach 

background image

Instrukcja do laboratorium „Materiały budowlane”   

 

 

                                Ćwiczenie 10 

IIBZ 

 

 

- 2 - 

oznaczania. W przypadku penetracji do 500 x 0,1 mm, stosowanymi parametrami oznaczania 
są: temperatura 25

o

C, obciążenie 100g, czas trwania obciążenia 5 s. W przypadku penetracji 

powyżej 500 x 0,1 mm temperatura jest obniżona do 15

o

C, natomiast parametry oznaczania, 

tj. obciążenie i czas trwania obciążenia pozostają niezmienione. 
 Podstawowe 

części penetrometru to: 

metalowy statyw z podstawą, ruchomy stolik 
osadzony na śrubach, imadła do regulowania 
początkowego położenia igły oraz tarczy, igła 
penetracyjna ze stali niekorodującej, hartowanej o 
polerowanej powierzchni, tarcza ze skalą o 360 
podziałkach i strzałką rejestrującą położenie igły 
penetracyjnej, lusterko ruchome przymocowane 
do statywu. 
  Penetrometr powinien zapewniać 
następujące warunki pomiaru: 

 poziome położenie próbki badanego as- 

faltu; 

 pionowy ruch sworznia bez tarcia w usta- 

lonym czasie; 

 sumaryczną masę sworznia, igły i obciąż- 

nika wynoszącą 100 g; 

 pomiar do 420 jednostek na penetrometrze 

automatycznym oraz do 360 jednostek na ręcznym. 

Aby zapewnić utrzymanie stałej temperatury potrzebna 
jest  łaźnia wodna o objętości co najmniej 10 l i 
zapewniająca utrzymanie temperatury badanej próbki z 
dokładnością do ± 0,1

o

C. Można także użyć małej 

przenośnej łaźni do badań wykonywanych poza łaźnią. Łaźnia ta powinna mieć objętość co najmniej 
350 ml i powinna zapewnić całkowite przykrycie wodą naczynka penetracyjnego. 
 

Przygotowanie próbki. Należy pobrać minimum 100 g asfaltu z próbki laboratoryjnej i 
przenieść ja do odpowiedniego pojemnika. Materiał podgrzać do temperatury od 80

o

C do 

90

o

C wyższej od przewidywanej temperatury mięknienia. Napełnić czyste (wolne od kurzu, 

zatłuszczeń i rdzy) naczynko penetracyjne do takiego poziomu, aby po oziębieniu badanej 
próbki do temperatury pomiaru, wysokość warstwy próbki była co najmniej o 10 mm większa 
niż  głębokość, do której przewiduje się zagłębienie igły. Naczynko penetracyjne, 
cylindryczne metalowe lub szklane z płaskim dnem o wymiarach podanych w tablicy 10.2.: 

Tab. 10.2. Zalecane wymiary naczynek penetracyjnych. 

Penetracja (p) (0,1 mm) 

Wewnętrzna głębokość (mm) 

Wewnętrzna średnica (mm) 

p < 200 

35 

55 

200≤p<350 45 

70 

350≤p<500 60 

70 

 

 

W przypadku penetracji mniejszych niż 100 x 0,1 mm wysokość pierścienia powinna wynosić 
20 mm ± 1 mm. W przypadku penetracji od 100 x 0,1 mm do 200 x 0,1 mm wysokość 
pierścienia powinna wynosić 30 mm ± 1 mm. Bezpośrednio po napełnieniu naczynko 
penetracyjne nakryć luźno dowolnym naczyniem, np. zlewką odpowiednich rozmiarów. 
Temperatura chłodzenia próbek 15

o

 30

o

C: 

 próbki o wysokości warstwy ≤ 45 mm – czas chłodzenia 60  90 min, (obj. < 180 ml); 
 próbki o wysokości warstwy 45  60 mm – czas chłodzenia 90  120 min (obj. < 180 ml); 

 

          Rys. 10.1. Penetrometr igłowy. 

background image

Instrukcja do laboratorium „Materiały budowlane”   

 

 

                                Ćwiczenie 10 

IIBZ 

 

 

- 3 - 

 próbki o wysokości warstwy 45  60 mm – czas chłodzenia 60  120 min (obj. ≥ 180 ml); 

licząc na każde 100 ml próbki. 

Następnie próbkę umieścić w łaźni o ustalonej temperaturze na taki czas, jaki został użyty do 
chłodzenia próbki i rozpocząć badanie. 
 
Przygotowanie penetrometru do pomiaru polega na sprawdzeniu, czy ruch sworznia nie 
powoduje tarcia. W przypadku stosowania automatycznego penetrometru sprawdzić, czy 
wyłącznik działa prawidłowo (tzn. czy wyłącza się dokładnie, np. w piątej sekundzie). 
Sprawdzić, czy wartość sumarycznej masy sworznia, igły i obciążnika wynosi 100,0 ± 0,1 g. 
 
Wykonanie pomiaru Po upływie czasu potrzebnego na przygotowanie próbki umieścić 
naczynko penetracyjne na stanowisku badawczym, powoli opuścić igłę, aby jej koniec ściśle 
pokrył się z jej odbitym obrazem na powierzchni próbki. Dopilnować aby pozycja zerowa 
igły została odnotowana. Szybko zwolnić sworzeń na określony czas. Wykonać co najmniej 
trzy ważne pomiary na powierzchni próbki do badań za pomocą trzech oddzielnych igieł, w 
punktach umieszczonych nie bliżej niż 10 mm od brzegu naczynka i oddalonych od siebie nie 
mniej niż 10 mm. Do każdego oznaczenia należy użyć czystej igły. Jeśli penetracja jest 
większa niż 100 x 0,1 mm pozostawić wszystkie igły w badanej próbce, aż wszystkie pomiary 
nie będą zakończone. W przypadku, gdy badanie wykonywane jest poza łaźnią i trzy pomiary 
nie mogą być wykonane w czasie 2 minut, przenieść badaną próbkę i małą  łaźnię do łaźni 
wodnej i powtórzyć oznaczenie. Do badań wykonywanych w temperaturze 25

o

C z 

zastosowaniem całkowitego obciążenia 100 g i w czasie trwania 5 s, należy przyjąć trzy 
pomiary, których wyniki nie przekraczają wartości z tabeli: 
 

Tab. 10.3. Dopuszczalne różnice między największym i najmniejszym wynikiem penetracji. 

 

Penetracja w 0,1 mm 

do 49 

od 50 do 149

od 150 do 249  250 i powyżej 

Maksymalne różnice 

pomiędzy wynikiem 

największym i najmniejszym 

2 4  6  8 

 
Jeżeli zostały przekroczone odpowiednie maksymalne różnice, wyniki odrzucić i powtórzyć 
badanie z użyciem drugiego naczynka z próbką do badań. Badanie powtarzać aż do uzyskania 
dla tej samej próbki do badań 3 ważnych pomiarów.  
 
Wynik pomiaru.  

Tab. 10.4. Wymagania dotyczące wyników penetracji. 

Warunki oznaczania 

Penetracja w 0,1 mm 

Powtarzalność r 

Odtwarzalność R 

25

o

100 g 

5 s 

< 50 
≥ 50 

4% wart. średniej 

6% wart. średniej 

15

o

100 g 

5 s 

≥ 50 

5% wart. średniej 8% 

wart. 

średniej 

5

o

200 g 

60 s 

< 50 
≥ 50 

9% wart. średniej 

13% wart. średniej 

background image

Instrukcja do laboratorium „Materiały budowlane”   

 

 

                                Ćwiczenie 10 

IIBZ 

 

 

- 4 - 

Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wyników otrzymanych dla prawidłowo 
prowadzonych pomiarów, wyrażonych w dziesiętnych milimetra i zaokrąglonych do 
najbliższej liczby całkowitej. 
 
Normy przedmiotowe: PN-EN 1426:2009. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

Instrukcja do laboratorium „Materiały budowlane”   

 

 

                                Ćwiczenie 10 

IIBZ 

 

 

- 5 - 

Grupa LP - ………/zespół ……… 

Data…………… 

1. ………………………… 
2. ………………………… 
3. ………………………… 
4. ………………………… 
 
 

Ćwiczenie 10 

POMIAR  PENETRACJI  ASFALTU 

 
 

Temperatura 

pomiaru 

Wartość  

penetracji 

Wartość średnia 

penetracji 

Nr  

pomiaru 

C 

0,1 mm 

0,1 mm 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

…………………

… 

 
 
 
Wnioski:

 

 ………………………………………………………………………… 

…………………………………………………………………………………… 
…………………………………………………………………………………… 
…………………………………………………………………………………… 
……………………………………………………………………………………