Thí nghiệm nhựa bitum, bium nhựa đường

Thí nghiệm nhựa bitum hay thí nghiệm bitum nhựa đường là hoạt động đánh giá, kiểm tra khả năng kết dính nội tại, khả năng kết dính với cốt liệu, tính ổn định nhiệt, độ nhớt, độ bền độ lún,..v/v của nhựa Bitum/bitum nhựa đường

Contents

1 1, Tìm hiểu nhựa bitum, bitum nhựa đường
2 2, Các chỉ tiêu thí nghiệm nhựa bitum/ thí nghiệm bitum nhựa đường.
3 3, Phương pháp lấy mẫy

1, Tìm hiểu nhựa bitum, bitum nhựa đường

Nhựa bitum hay bitum nhựa đường là một loại chất lỏng hữu cơ có độ nhớt cao, có màu đen hoặc nâu. Đây là vật liệu được sử dụng phổ biến trong ngành xây dựng,cầu đường. Và dùng để sản xuất bê tông nhựa đường, thi công đường.

Ngoài ra Nhựa bitum hay bitum nhựa đường còn được dùng làm vật liệu xử lý bề mặt, chống thấm. Hoặc làm chất gắn kết ván ốp trong xây dựng.

Thí nghiệm nhựa bitum hay thí nghiệm bitum nhựa đường là hoạt động đánh giá, kiểm tra khả năng kết dính nội tại, khả năng kết dính với cốt liệu, tính ổn định nhiệt, độ nhớt, độ bền độ lún,..v/v của nhựa Bitum/bitum nhựa đường. Từ đó, xem xét tính đáp ứng của vật liệu trong quá trình thiết kế bê tông nhựa. Và ứng dụng trong thi công cầu đường, xây dựng khác.

2, Các chỉ tiêu thí nghiệm nhựa bitum/ thí nghiệm bitum nhựa đường.

A, Xác định độ kim lún ở 25ºC, Chỉ số độ kim lún PI

Theo tiêu chuẩn TCVN 7495:2005 hay ASTM D 5-97

Độ đặc quánh của nhựa bitum/ bitum nhựa đường được biểu thị bằng độ kim lún. Và được tính bằng phần mười milimét của kim tiêu chuẩn xuyên thẳng đứng vào mẫu.Thực hiện trong điều kiện cho trước về nhiệt độ, thời gian và tải trọng qui định.

Phương pháp thực hiện: Mẫu được làm chảy và để nguội trong điều kiện kiểm soát. Độ kim lún được đo bằng thiết bị xuyên kim, sử dụng kim tiêu chuẩn.Và tiến hành dưới các điều kiện qui định.

B, Xác định độ kéo dài ở 25ºC

Tiêu chuẩn áp dụng: TCVN 7496:2005 (ASTM D 113-99): download tiêu chuẩn tại đây

Độ kéo dài của bitum là khoảng cách đo được tính từ thời điểm bắt đầu kéo mẫu đến khi mẫu đứt. Trong điều kiện nhiệt độ và vận tốc quy định.

Phép thử được tiến hành ở nhiệt độ 25 °C ± 0,5 °C và vận tốc kéo mẫu bằng 5 cm/phút ± 5,0 %. Tại các nhiệt độ khác phải xác định vận tốc tương ứng.

Thiết bị thực hiện: Khuân, Bể ổn nhiệt – Bể chứa nước, Thiết bị thử nghiệm – Các loại máy dùng để kéo, Nhiệt kế

C, Xác định nhiệt độ hóa mềm (pp vòng và bi) hay còn gọi Xác định điểm hóa mềm

Tiêu chuẩn áp dụng: TCVN 7497:2005 (ASTM D 36)

Tiêu chuẩn này qui định phương pháp xác định điểm hoá mềm của bitum trong khoảng nhiệt độ từ 30 °°C đến 157 °C (86 °F đến 315 °F). Bằng dụng cụ vòng-và-bi ngập trong nước cất (30 °C đến 80 °C). Và trong glyxerin USP (trên 80 °C đến 157 °C). Hoặc trong etylen glycol (30 °C đến 110 °C).

Phương pháp thực hiện: Hai mẫu bitum nằm ngang, được chuẩn bị bằng cách đổ đầy bitum vào hai vòng bằng đồng có giá treo. Và được gia nhiệt với tốc độ kiểm soát trong bình chứa chất lỏng trong đó mỗi vòng đỡ một viên bi thép. Điểm hoá mềm được báo cáo là giá trị trung bình của nhiệt độ mà tại đó hai mẫu bitum đủ mềm để viên bi bọc kín bitum rơi xuống một khoảng bằng 25 mm (1,0 in.).

Điểm hoá mềm được sử dụng trong việc phân loại bitum. Đây là một trong các yếu tố để thiết lập tính đồng nhất trong nguồn cung cấp cũng như vận chuyển. Và cũng để cảnh báo khả năng chảy của vật liệu khi nhiệt độ tăng.

Bitum là vật liệu nhớt, dẻo không có điểm chảy xác định rõ ràng. Khi tăng nhiệt độ, bitum trở nên mềm dẻo, giảm nhớt. Chính vì lý do này mà phải xác định điểm hoá mềm . Theo phương pháp xác định chặt chẽ và tuỳ chọn để các kết quả là tái lập.

D, Xác định điểm chớp cháy và điểm cháy bằng thiết bị thử cốc hở Cleveland hay Xác định điểm bắt lửa

Tiêu chuẩn áp dụng: TCVN 7498:2005 (ASTM D 92-02b)

Đây phương pháp nhanh phụ thuộc vào tốc độ tăng nhiệt độ để kiểm soát độ chụm của phép thử.

Ứng dụng đầu tiên của phương pháp là cho các vật liệu nhớt; có điểm chớp cháy ³ 79 ^oC (175 ^oF).

Tiêu chuẩn này cũng áp dụng để xác định điểm cháy. Điểm này cao hơn điểm chớp cháy, tại nhiệt độ đó.

Các thực hiện: Đổ khoảng 70 ml mẫu vào cốc thử. Đầu tiên cho tăng nhanh nhiệt độ của mẫu thử. Sau đó tốc độ không đổi thấp hơn khi tiệm cận điểm chớp cháy. Ngọn lửa thử được đưa ngang qua cốc tại các khoảng thời gian xác định. Điểm chớp cháy là nhiệt độ thấp nhất của nhiên liệu. Tại đó khi đưa ngọn lửa thử vào làm cho pha hơi của mẫu bùng cháy. Để xác định điểm cháy, cho tiếp tục phép thử cho đến khi đưa ngọn lửa thử vào làm cho mẫu cháy. Và cháy trong ít nhất 5 giây.

E, Xác định lượng tổn thất sau khi gia nhiệt, Xác định tỷ lệ độ kim lún nhựa đường sau khi đun nóng ở 163ºC trong 5 giờ với khối lượng ở 25ºC

Tiêu chuẩn áp dụng: TCVN 7499:2005 (ASTM D 6-00) Tham khảo tiêu chuẩn tại đây

Cách thực hiện: Lấy 50 g vật liệu, rót đều vào cốc có đường kính 55 mm. Cốc này được gia nhiệt khi đang quay trong 5 giờ ở nhiệt độ 163 oC (325 oF). Phần trăm tổn thất khối lượng được xác định bằng cách so sánh các tính chất của vật liệu trước và sau khi gia nhiệt. Phương pháp này chỉ ra được số đo tương đối về độ bay hơi của vật liệu ở điều kiện của phép thử.

Thiết bị thực hiện: Tủ sấy, nhiệt kế, cốc mẫu,

F, Xác định lượng hòa tan trong trichlorothylene

Tiêu chuẩn áp dụng: TCVN 7500:2005 (ASTM D 2042). Tham khảo tiêu chuẩn tại đây

Cách thực hiện: Mẫu thử được hoà tan trong tricloetylen và lọc qua lưới sợi thuỷ tinh. Phần không tan được rửa, sấy khô và cân.

Phương pháp này là một phép đo độ hoà tan của bitum trong tricloetylen. Phần tan trong tricloetylen là chất kết dính.

Thiết bị thực hiện: Cốc Gooch, lưới sợi thủy tinh, bình lọc, ống lọc, ống cao sự hoặc bộ gá, Bình Erlenmeyer, Tủ sấy

G, Xác định khối lượng riêng ở 25ºC

Tiêu chuẩn áp dụng: TCVN 7501:2005 ( ASTM D 70). Tham khảo tiêu chuẩn tại đây

Cách thực hiện : Đặt mẫu trong tỷ trọng kế đã hiệu chuẩn. Cân cả tỷ trọng kế và mẫu, sau đó dùng nước điền đầy. Đưa tỷ trọng kế về nhiệt độ của phương pháp thử và sau đó đem cân. Khối lượng riêng của mẫu được tính từ khối lượng mẫu và khối lượng nước bị mẫu choán chỗ trong tỷ trọng kế..

Sử dụng các giá trị của khối lượng riêng để xác định thể tích theo đơn vị khối lượng. Và áp dụng ASTM D 4311 để hiệu chỉnh thể tích đã đo từ nhiệt độ phép đo sang nhiệt độ tiêu chuẩn.

H, Xác định độ bám dính với đá

Tiêu chuẩn áp dụng: TCVN 7504:2005. Tham khảo tiêu chuẩn tại đây

Cách thực hiện Đặt mẫu cốt liệu phủ bitum trong bình nước cất và đun sôi trong 10 phút. Sau khi để nguội, quan sát bằng mắt thường. Đánh giá độ bám dính của bitum phủ trên cốt liệu theo 5 cấp

Kết quả của phương pháp này được sử dụng như một chỉ số về tính nhạy cảm tương đối của cốt liệu phủ bitum với nước. Nhưng không sử dụng kết quả này để đánh giá tính năng của bitum ngoài hiện trường.

Thiết bị thực hiện: Dây buộc, Bình thủy tinh, Nước cất, Bếp đun, , Nhiệt kế