background image

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA 

WYDZIAŁ BUDOWNICTWA I IN

Ż

YNIERII 

Ś

RODOWISKA 

 

 

Instrukcja do  zaj

ęć

  laboratoryjnych  z  przedmiotu: 

 
 
 
 

MATERIAŁY  BUDOWLANE  

 
 
 
 

Ć

 W I C Z E N I E    NR  4 (4N) 

 
 
 
 
 

Temat 

ć

wiczenia:  Lepiszcza  bitumiczne  –  oznaczenie 

temperatury 

mi

ę

knienia 

asfaltu; 

oznaczanie penetracji asfaltu 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Białystok 2008 

background image

Instrukcja nr 4 

 

 

2

 

1. Wprowadzenie 

1.1  Lepiszcza  bitumiczne  –  organiczne  materiały  wi

ążą

ce,  które  dzi

ę

ki  zjawiskom 

fizycznym (adhezji i kohezji) zmieniaj

ą

 konsystencj

ę

1.2  Podział lepiszczy bitumicznych ze wzgl

ę

du na pochodzenie: 

1.2.1  asfaltowe 

1.2.2  smołowe 

1.3  Asfalty – stanowi

ą

 mieszanin

ę

 w

ę

glowodorów wielkocz

ą

steczkowych pochodzenia 

naturalnego lub otrzymywanych z przeróbki ropy naftowej 

1.4  Asfalty  drogowe  –  ze  wzgl

ę

du  na  zawarto

ść

  parafiny  dzielimy  na  dwa  typy: 

D – bezparafinowe (zaw. parafiny do 2%) i D

p

 – parafinowe (zaw. parafiny do 3%). 

1.5  Asfalty  przemysłowe  –  stosowane  jako  masy  powłokowe  i  impregnacyjne  w 

produkcji pap, jako składniki lepików, emulsji itp. 

1.6    Płynne materiały bitumiczne stosowane do izolacji przeciwwilgociowych: 

1.6.1.  Emulsje asfaltowe – zawiesiny drobnych cz

ą

stek asfaltu o wielko

ś

ci  < 10 

µ

m w 

wodzie wraz z emulgatorami (substancje uniemo

ż

liwiaj

ą

ce ł

ą

czenie si

ę

 cz

ą

stek asfaltu 

w wi

ę

ksze skupiska do których nale

żą

 mydła sodowe, kwasy tłuszczowe) i 

stabilizatorami.  

Emulsje ze wzgl

ę

du na u

ż

yty emulgator dzielimy na: 

-  niejonowe (wolno wi

ążą

ce) 

-  anionowe (

ś

rednio wi

ążą

ce), 

-  kationowe (szybko wi

ążą

ce). 

Stosowane s

ą

 do wykonywania powłok przeciwwilgociowych układanych na podło

ż

betonowe, murowe, ceglane. 

1.6.2.  Asfaltowe pasty emulsyjne – trójfazowe układy koloidalne składaj

ą

ce si

ę

 z 

wody, asfaltu i glinki bentonitowej. Stosowane s

ą

 do zacierania rys, p

ę

kni

ęć

wypełniania ubytków oraz wykonywania samono

ś

nych powłok przeciwwilgociowych. 

1.6.3  Roztwory asfaltowe – otrzymywane przez rozpuszczenie asfaltu w szybko 
schn

ą

cym rozpuszczalniku (np. benzynie). Konsystencja płynna (łatwo palna), daje 

powłoki o gładkich powierzchniach. 

1.6.4 Lepiki asfaltowe stosowane na zimno – stanowi

ą

 mieszanin

ę

 asfaltów, 

wypełniaczy (w postaci m

ą

czki lub włókna), plastyfikatorów   i rozpuszczalników (P – 

konsystencji półciekłej i G – konsystencji g

ę

stoplastycznej). 

1.6.5 Lepiki asfaltowe stosowane na gor

ą

co – stanowi

ą

 mieszanin

ę

 asfaltów, 

wypełniaczy (lub bez wypełniaczy), plastyfikatorów; konsystencji plastycznej, barwy 
czarnej. 

Lepiki stosowane s

ą

 do wykonywania pokry

ć

 dachowych, ł

ą

czenia poszczególnych 

warstw papy lub jako samoistne powłoki przeciwwilgociowe

1.6.6 Masy asfaltowe: 

a)  masa 

asfaltowo–aluminiowa 

– 

stosowana 

do 

górnej 

warstwy 

pokry

ć

 

antykorozyjnych, pokry

ć

 dachowych (połysk szarosrebrzysty). 

b)  masa asfaltowo – kauczukowa – stosowana do gruntowania podło

ż

y,  wykonywania 

powłok przeciwwilgociowych, konserwacji pokry

ć

 dachowych. 

c)  dyspersyjna masa asfaltowo – kauczukowa – stosowana na zimno do wykonywania 

izolacji wodochronnych i do gruntowania podło

ż

y. 

d)  masa zalewowa – stosowana do wypełniania spoin poziomych:  

background image

Instrukcja nr 4 

 

 

3

 

o szeroko

ś

ci 1 ÷ 4 cm (odmiana 1), 

o szeroko

ś

ci do 0,5 cm (odmiana 2). 

e)  kit asfaltowy – stosowany do wypełniania szczelin dylatacyjnych (np. AB120 KF). 

 

1.7 Oznaczenia wykonywane na asfaltach: 

  oznaczenie penetracji  

  oznaczenie temperatury mi

ę

knienia 

  oznaczenie ci

ą

gliwo

ś

ci 

  oznaczenie temperatury łamliwo

ś

ci 

 
2. Oznaczanie temperatury mi

ę

knienia asfaltu metod

ą

  ,,PIER

Ś

CIENIA  I   KULI’’ 

2.1 

Oprzyrz

ą

dowanie  stanowiska  badawczego: 

1) Aparat do pomiaru temp. mi

ę

knienia (aparat PK) 

2) Pier

ś

cienie metalowe 

3) Kulki stalowe 
4) Zlewka szklana 

ż

aroodporna 

5) Termometr o zakresie do 100 °C 
6) Maszynka elektryczna 
7) naczynie z zimn

ą

 wod

ą

 

8) Zlewka z roztworem mydła 
 
2.2 

Przygotowanie  próbek   badawczych: 

  na  równym  (wypoziomowanym)  blacie  kładziemy  płytk

ę

  szklan

ą

  i powlekamy  j

ą

 

roztworem płynnego mydła lub mieszaniny gliceryny z dekstryn

ą

  na  tak  przygotowan

ą

  płytk

ę

  ustawiamy  dwa  metalowe  pier

ś

cienie  (kołnierzem 

pier

ś

cienia do dołu), rys. 1a

  rozgrzewamy badany asfalt do stanu płynno

ś

ci (temperatura o 80-100˚C wy

ż

sza ni

ż

 

przypuszczalna temperatura mi

ę

knienia asfaltu), 

  wypełniamy  asfaltem  z  niewielkim  nadmiarem  uprzednio  przygotowane  pier

ś

cienie 

metalowe, rys. 1b

  pozostawiamy pier

ś

cienie z asfaltem na okres 1/2h w temperaturze +18˚C, 

  rozgrzanym no

ż

em (nó

ż

 rozgrzewamy w roztworze mydła) 

ś

cinamy nadmiar asfaltu 

w próbce (równo z kraw

ę

dziami pier

ś

cieni), rys. 1c

  odwracamy próbki do góry nogami (kołnierz pier

ś

cienia w górze), 

  smarujemy  kulki  metalowe  roztworem  mydła,  ustawiamy  je  na 

ś

rodku  próbki 

(w pier

ś

cieniu) i lekko wciskamy (aby si

ę

 nie stoczyły), rys. 1d

 
2.3 

Przygotowanie  aparatu  do  bada

ń

 

  Doln

ą

 płytk

ę

 aparatu smarujemy roztworem mydła. 

 
2.4 

Przebieg  realizacji  eksperymentu  

  wstawiamy przygotowane próbki do gniazd w górnej płycie aparatu  

  do zlewki wlewamy wody o temperaturze pokojowej do poziomu h, 

  trzymaj

ą

c  aparat  za  uchwyty  delikatnie  wkładamy  go  do  zlewki  z wod

ą

  (kulki  nie 

mog

ą

 zmieni

ć

 swego poło

ż

enia), 

  w  centraln

ą

  cz

ęść

  przyrz

ą

du  wstawiamy  termometr  tak,  aby  pojemnik  z  rt

ę

ci

ą

 

znajdował si

ę

 na poziomie pier

ś

cieni, 

  zlewk

ę

  ustawiamy  na  maszynce  elektrycznej  i  podgrzewamy  znajduj

ą

c

ą

  si

ę

  w  niej 

wod

ę

  (przyrost  temperatur  +5±0,5°C  na  minut

ę

)  –  obserwujemy  zachowanie  si

ę

 

próbki, 

background image

Instrukcja nr 4 

 

 

4

 

Na  skutek  wzrostu  temperatury  wody  w  zlewce  asfalt  w  pier

ś

cieniach  mi

ę

knie, 

a obci

ąż

aj

ą

ce  metalowe  kulki  powoduj

ą

  wyciskanie  asfaltu  z  pier

ś

cieni  w postaci 

sopelków. 

  odczytujemy na termometrze temperatur

ę

 przy której sopelek asfaltu dotknie dolnej 

płytki  przyrz

ą

du  (dla  obu  próbek).  Wyniki  pomiaru  wpisujemy  do  tabeli 

sprawozdania. 

Ś

redni

ą

  z  dwóch  odczytów  przyjmujemy  za  temperatur

ę

  mi

ę

kni

ę

cia 

badanego asfaltu i wpisujemy do tabeli 1 sprawozdania, 

  po  dokonaniu  (drugiego)  odczytu  wyjmujemy  termometr  ze  zlewki  i chowamy  do 

osłonki, 

  wył

ą

czamy maszynk

ę

 elektryczn

ą

, 

  wyjmujemy  aparat  ze  zlewki  i  wkładamy  w  celu  ochłodzenia  do  naczynia  z  zimn

ą

 

wod

ą

 na okres 10 minut, 

  wyjmujemy  aparat  z  naczynia  z  zimn

ą

  wod

ą

,  z  asfaltu  wyjmujemy  metalowe  kulki  i 

wycinamy  no

ż

em  asfalt  z  pier

ś

cieni,  pier

ś

cienie  i  kulki  oraz  aparat  (je

ż

eli  uległ 

zabrudzeniu asfaltem) przecieramy szmatk

ą

 nas

ą

czon

ą

 rozpuszczalnikiem 

 
3. 

POMIAR  PENETRACJI  ASFALTU 

3.1 

Oprzyrz

ą

dowanie  stanowiska  badawczego: 

1) Penetrometr 
2) Naczynko penetracyjne 
3) Termostat 
4) Termometr rt

ę

ciowy 

5) Sitko o oczkach 0,8 mm 

3.2 

Przygotowanie  próbki  badawczej: 

  pobran

ą

  próbk

ę

  asfaltu  umieszczamy  w  suszarce  o  temperaturze  o  80÷100°C 

wy

ż

szej od przewidzianej temperatury mi

ę

knienia badanego asfaltu ( nie wy

ż

szej ni

ż

 

180°C), 

  przez  ogrzane  sitko  (#  0,8  mm)  przecedzamy  rozgrzany  asfalt  do  naczynka 

penetracyjnego  i  umieszczamy  w  suszarce  o  tej  samej  temperaturze  na  okres  30 
minut, 

  wyjmujemy  naczynko  z  suszarki  i  ostudzamy  (w  powietrzu)  przez  okres  1h  do 

temperatury +20±2°C, 

  ostudzone  naczynko  z  asfaltem  wstawiamy  do  wanienki  z  wod

ą

  (na  okres  1h) 

o temperaturze  wskazanej  przez  norm

ę

  przedmiotow

ą

  w  której  winien  by

ć

 

przeprowadzany pomiar (warstwa wody nad asfaltem nie mniejsza ni

ż

 10 mm). 

3.3 

Przygotowanie  penetrometru  do bada

ń

 

Zapozna

ć

  si

ę

  z  procedur

ą

  przygotowania  penetrometru  do  bada

ń

  (instrukcja 

penetrometru). 

3.4 

Przebieg  realizacji  eksperymentu: 

  wanienk

ę

  napełnion

ą

  wod

ą

  z  umieszczonym  wewn

ą

trz  naczynkiem  pomiarowym 

wypełnionym asfaltem ustawiamy na stoliku aparatu , 

  obracaj

ą

c  koło  podnosimy  stolik  do  góry,  a

ż

  igła  penetrometru  dotknie  powierzchni 

asfaltu, 

  naciskamy  (do  oporu)  wł

ą

cznik  wciskowy  co  powoduje  zwolnienie  urz

ą

dzenia 

przytrzymuj

ą

cego  bolec  i  igła  obci

ąż

ona  bolcem  wciskana  jest  w  próbk

ę

  asfaltu 

przez 5 sekund. Po tym czasie nast

ę

puje automatyczne zatrzymanie (zablokowanie) 

bolca, 

  na  skali  odczytujemy  wielko

ść

  zagł

ę

bienia  igły  w  próbce  asfaltu  w stopniach 

penetracji  (1  stopie

ń

  penetracji  odpowiada  zagł

ę

bieniu  igły  na  0,1 mm  w próbk

ę

 

asfaltu), 

background image

Instrukcja nr 4 

 

 

5

 

  obracamy koło i opuszczamy stolik penetrometru, 

  odsuwamy naczynie z próbk

ą

 asfaltu na bok (do brzegu wanienki), 

  szmatk

ą

 zwil

ż

on

ą

 w rozpuszczalniku przecieramy ko

ń

cówk

ę

 igły, 

  wciskamy  bolec w górne poło

ż

enie do wyzerowania skali, 

  przestawiamy naczynko z asfaltem pod igł

ę

 penetrometru. 

 

UWAGA:  Odległo

ść

 pomi

ę

dzy punktami pomiarowymi oraz punktami pomiarowymi a 

ś

ciank

ą

 

naczynka pomiarowego nie powinna by

ć

 mniejsza ni

ż

 10 mm. 

 

  obrotem  koła  podnosimy  stolik  aparatu  do  góry,  a

ż

  igła  zetknie  si

ę

  z powierzchni

ą

 

asfaltu, 

  wykonujemy nast

ę

pny  pomiar (minimalna ilo

ść

 pomiarów  –  6), 

  wyniki pomiarów wpisujemy do tabeli sprawozdania z 

ć

wiczenia.