CC BY
8
УДК 665.775
Косарев Л.В., кандидат тех. наук ст. преподаватель кафедра «Строительное производство» Институт строительства, архитектуры и искусства
Игнатова Т. А. студент, 3 курс, группа ССп-14 Институт строительства, архитектуры и искусства
Иванченко А.Е. студент, 4 курс, группа ФТПОб-13 Институт строительства, архитектуры и искусства ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический
университет им. Г.И. Носова» Россия, г. Магнитогорск МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ РАЗМЯГЧЕНИЯ БИТУМА
Аннотация: В данной работе рассмотрены битумы, их применение, классификации, существующие способы определения температуры плавления битума. Так же мы рассмотрим образец битума неизвестной марки и определим её.
Ключевые слова: битум, марка, метод, температура плавления, эксперимент.
BITUMEN MELTING TEMPERATURE DETERMINATION METHODS
Annotation: This article considers bitumens, their classification, applying, ways to determine bitumens melting temperature.Also we will take unknown bitumen and will determine its make.
Keywords: bitumen, make, method, melting temperature, experiment.
В современном мире битум незаменим в строительстве (гидроизоляция фундамента, прокладка автодорог, кровельные настилы и др.), благодаря своим уникальным свойствам: эластичности, гибкости и износостойкости. В плюсы битума можно отнести: его практичность, долговечность и дешевизну. Помимо положительных качеств битума, существуют и минусы осложняющие работу с ним: сложности при транспортировке битума, воспламеняемость и быстрота застывания.
Битум - это вяжущее вещество, может быть твердым или смолоподобным. Получить его можно несколькими способами [1]:
1. Добыча и переработка природных битумов;
2. Путем концентрирования и вакуумной перегонки нефтяных остатков при помощи водяного пара либо инертного газа;
3. Путем окисления остатков нефти кислородом при высокой температуре;
4.Смешиванием остатков нефти, остаточных продуктов и дистиллята;
Битумы по консистенции делят на твердые, жидкие и полутвердые [2]. Существует три класса жидких битумов, зависящих от скорости формирования структуры: медленногустеющие (МГ); среднегустеющие (СГ); быстрогустеющие (БГ).
Битумы подразделяются на следующие основные разновидности:
1. Дорожные - используются в дорожных покрытиях;
2. Строительные - используются при строительных работах, чаще всего для гидроизоляции фундаментов зданий;
3. Кровельные - используются в кровельных материалах.
Марки битума: 1. БД - битум дорожный;
2. БНД - битум нефтяной дорожный;
3. БН - битум нефтяной;
4. БНК - битум нефтяной кровельный;
5.БПВ - полимерно-битумные вяжущие (разное назнач.).
На сегодняшний день существует несколько способов определить марку битума по температуре его размягчения:
1. Метод Эмиха - представляет собой наблюдение за каплей жидкости, помещенной в специальную капиллярную трубку. Температура, отсчитываемая в момент расширения пузырька воздуха, может совпадать с £кип исследуемого материала. Этот метод преимущественно служит для ориентировки. Скорость нагрева влияет на точность измерения.
2. Метод КиШ (кольцо и шар) - проводится при помощи прибора «Кольцо и шар».Метод представляет собой нагрев битума до тех пор когда металлический шарик продавит залитый в кольцо материал и упадет на дно стакана.Результат записывается как температура размягчения испытуемого материала
Рис.1 «Прибор Кольцо и шар»
Схема прибора: 1 - кольцо; 2 - шар (массой 3.5 г и диаметром 0.96 мм); 3 -битум; 4 - битум, выдавленный из кольца шаром; 5 - термометр.
Проведем эксперимент. Возьмём битум неизвестной марки и определим температуру его размягчения. По найденным данным определим
марку неизвестного битума по таблицам. Находить температуру размягчения будем методом КиШ на приборе: «Кольцо и шар».
Приготовления к эксперименту. В случае если битум мокрый его нужно будет обезвожить, расплавить, процедить через сито и перемешать до исчезновения воздушных пузырьков. Далее битум наливается в экспериментальные кольца. После кольца охлаждаются на воздухе (около 30 минут). Избыток битума срезается подогретым ножом, по краям колец.
Проводим испытание. Стеклянный стакан заполняется водой 5±1°С, соблюдая расстояние в 50 мм от воды до колец.Готовые кольца помещаются в прибор, строго в горизонтальной плоскости.Термометр ставится таким образом, чтобы расположить нижнюю точку ртутного резервуара на один уровень с нижней поверхностью битума в кольцах. После 15 минут ожидания выкладываются стальные шарики. Начинаем разогрев, следим за тем что бы температура воды поднималась со скоростью 5±0,5 °С в минуту. В таблицу фиксируем ту температуру, при которой шарик упал в воду. Проделываем опыт 3 раза. Выводим среднее арифметическое.
Табл.1: Экспериментальные данные
Значения Номер опыта Средний результат
№ 1 2 3
Изначальная температура воды 5 5 5 5
1-ое кольцо 92,2 92 91,8 92
2-ое кольцо 91,8 91,8 92,4 92
Полученные в ходе экспериментального опыта значение позволяет нам сделать вывод, что температура размягчения (92°С) соответствует марке БН 70/30.Данный битум выделяется хорошими гидроизоляционными свойствами. Он хорошо защищает строительные материалы от негативных факторов.Данная марка битума обладает хорошими адгезионными и гидрофобными свойствами.
БН 70/30 обладает хорошей гидроизоляцией при достаточной дешевизне материала.
Использованные источники:
1.«Строительные материалы» В. Г. Микульский, В.Н. Куприянов, Г. П. Сахаров; Москва 2000г.
2.«Строительные материалы» А. Г. Домокеев; Москва «Высшая школа» 1989г.
3.«Строительные материалы» Г. И. Гончаров, Ю. Н. Баженов Москва «Стройиздат» 1986г.
