1. Сущность работы: определение вязкости битума по глубине проникания в битум иглы «Пенетрометра».

2. Аппаратура: чашка, песчаная баня, стеклянная палочка, термометр, секундомер, сито №0,7, кристаллизатор, «Пенетрометр», строительный битум, бензин.

3. Подготовка работы: для испытания берем 0,5 кг. битума, его необходимо обезводить. Для этого чашку с пробой помещаем в сушильный шкаф при температуре 200^оС. Битум доводим до подвижного состояния, процеживаем через сито, перемешиваем до полного удаления пузырьков воздуха. После остывания проба битума подготовлена для испытаний.

4. Проведение работы: чашу с битумом помещаем в кристаллизатор, установленный на столике прибора. Подводим остриё иглы к поверхности битума, при этом игла должна слегка касаться битума, но не входить в него. Для облегчения этой операции служит зеркало. Кремальеру доводим до верхней площадки стержня, несущего иглу, и устанавливают стрелку на нуль или отмечают ее положение, после чего одновременно пускаем секундомер и нажимаем стопорную кнопку, давая игле свободно входить в биту в течении 5 секунд. По истечении этого времени кнопку отпускают. Затем доводим нижнюю часть кремальеры до верхней площади стержня с иглой, и стрелка, передвигающаяся вместе с кремальерой, показывает в градусах расстояние, пройденное иглой за 5 секунд.

5. Схемы и формулы.

Рисунок 11 – Пенетрометр: 1-цифирблат;2-клемальера;3-плунжер;4-стопорная кнопка;5-игла;6-вращающийся столик;7-винт.

6. Обработка результатов: опыт проводим три раза в разных точках, находящихся друг от друга и от краёв чаши не менее чем на 10мм. Вычисляем среднее арифметическое трех испытаний. Расхождение между результатами не должны превышать значения указанных в таблице12.

Таблица 12 – Требования ГОСТ по глубине проникания иглы в битум.

Глубина проникания иглы, град.	Допускаемые расхождения, град.
До 50	2
Свыше 50 до 150	4
Свыше 150 до 250	6
Свыше 250	3% от среднего результата

Если расхождения выше указанных в таблице 12, опыт повторяем в трех других точках. Если расхождения опять больше указанных необходимо подготовить новую пробу.

1-ый опыт – 123 ^о =12,3 мм 1 ^о=0,1мм

2-ой опыт – 125 ^о =12,5мм

7. 3-ий опыт – 126 ^о=12,6мм

Среднее значение

8. Вывод: глубина погружения иглы в битум П₂₅=12,47.

«Определение температуры размягчения битума на приборе «Кольцо и шар»

1. Сущность работы: определение верхнего температурного предела размягчения битума.

2. Аппаратура: прибор «Кольцо и шар», термометр с градуировкой до 200С, стеклянная пластина, нож, источник нагрева, строительный битум, вода, глицерин, тальк.

3. Подготовка работы: (см. предыдущую работу)

4. Подготовленный битум укладываем в латунные кольца предварительно смазав тальком, избыток битума срезаем ножом, кольца устанавливаем в прибор.

5. Проведение работы: прибор «Кольцо и шар» ставим в чашу с водой с температурой 5 ⁰С, уровень воды в чаше выше поверхности битума не менее чем на 5 см.. По истечении 10 мин. кольца из чаши вынимают и в центр каждого кольца на поверхность битума кладут стальной шарик весом 3,5 кг и диаметром 9,53 мм. Затем кольца опять ставят в стакан с водой, а чашу нагревают на плитке или горелке. Скорость нагрева чаши с водой (после первых трех минут) должна быть 5 0,5 ⁰С в минуту. Нагревают до тех пор, пока шарик с размягчившимся битумом не коснется нижнего диска. В момент соприкосновения шарика отсчитывают температуру размягчения битума. Если предполагаемая температура размягчения битума от 80 до 110 ⁰С, то вместо воды в чашу наливают глицерин и кольцо с битумом перед испытанием выдерживают в воде с глицерином 10 мин, при температуре 32 1 ⁰С. Расхождения между двумя параллельными определениями не должны превышать 1-2 ⁰С.

6. Схемы и формулы:

Рисунок 14. Прибор «Кольцо и шар» для определения температуры размягчения битума.

где, 1 – латунное кольцо; 2 – битум; 3 – стальной шарик; 4 – термометр; 5 – металлические диски; 6 – металлические стержни; 7 – стакан; 8 – нижний диск.

7. Обработка результатов: испытания проводят два раза, и температуру размягчения вычисляют как среднее арифметическое значение двух определений.

8. Вывод: температура размягчения битума 97,5 ⁰С

Марку битума устанавливают путем сравнения результатов испытаний с требованиями ГОСТ (см. таблицу 13).

Таблица 13. Физико-механические свойства нефтяных битумов.

Марка битума	Глубина проникания иглы	Растяжимость см при t=25 0С не менее	Температура ( 0С) не ниже
			размягчение	вспышки
Строительный битум
БН50/50	41-60	40	50	220
БН70/30	21-40	3	70	230
БН90/10	5-20	1	90	240
Кровельный битум
БНК45/80	140-220	Не регламентируется	40-45	240
БНК90/40	35-45		85-95	240
БНК90/30	25-35		85-95	240
Дорожные битумы
БНД200/300	201-300	-	35	200
БНД130/220	131-200	65	39	220
БНД90/130	91-130	60	43
БНД60/90	61-90	50	47
БНД40/60	40-60	40	51

8. Общий вывод: в результате проведенных испытаний марка битума БН-90/10