1.8. СВОЙСТВА БИТУМОВ, КОНСИСТЕНТНЫХ СМАЗОК И ПАРАФИНОВ

Использование любых материалов сайта разрешено только с письменного согласия владельцев ресурса logmag.info ©

Свойства битумов, консистентных смазок и парафинов

При оценке качества битумов для них определяют температуру размягчения, твердость (пенетрацию), растяжимость (дуктильность) и температуру хрупкости.

За температуру размягчения битума (гудрона) условно принимают наименьшую температуру, при которой битум, находящийся в стандартном кольце, в условиях испытания размягчается и, перемещаясь под действием стального шарика, касается нижней пластинки. Температуру размягчения определяют методом «кольцо и шар» («КИШ») в стандартных условиях в соответствии с ГОСТ 11506 (рис. 1.18).

Прибор для определения Температуры размягчения битума по способу кольца и шара КиШ

Температура размягчения битума зависит от его состава. Увеличение содержания смол и асфальтенов ведет к повышению температуры размягчения. Неполимеризующиеся и трудноокисляемые масла, наоборот, снижают эту температуру.

Для всех типов битумов предусмотрено определение температуры размягчения: для дорожных она должна составлять от 33 до 51оС, для кровельных – от 37 до 95оС и для изоляционных – от 65 до 100оС.

  Степень твердости битума, или пенетрацию, оценивают по глубине проникновения в него стандартной иглы. Глубину проникновения иглы в битум определяют с помощью специального прибора – пенетрометра –  в стандартных условиях по ГОСТ 11501 (рис. 1.19).

Сущность метода заключается в измерении глубины, на которую погружаются иглы пенетрометра в испытуемый образец битума при заданной нагрузке, температуре и времени, и выражается в десятых долях миллиметра (0,1 мм).   

Прибор пенетрометр для определения глубины проникновения иглы в битум и консистентную смазку         

Пенетрация как показатель качества определяется для всех типов битумов и в зависимости от температуры (25 или 0оС) колеблется в широких пределах – от 10 до 300 условных градусов (1о  соответствует перемещению иглы на 0,1 мм).

       Пенетрацию определяют и для смазок, так как она характеризует их консистентность (густоту). В этом случае вместо погружения стандартной иглы определяют глубину погружения стандартного конуса в смазку. Чем глубже погружен в смазку конус, тем смазка мягче, и наоборот: у более твердых смазок число пенетрации меньше.

Пенетрация является условной величиной, не имеющей физического смысла. Знание величин пенетрации позволяет следить за правильностью производства смазок и битумов.

Использование любых материалов cайта разрешено только с письменного cогласия владельцев ресурса logmag.info ©

Свойства битумов, консистентных смазок и парафинов

Растяжимость, или дуктильность, характеризует способность битума вытягиваться в нить в стандартных условиях по ГОСТ 11505 (рис. 1.20).

Схема определения растяжимости (дуктильности) битума

Сущность метода заключается в определении максимальной длины, на которую может растянуться без разрыва битум, залитый в специальную форму, раздвигаемую с постоянной скоростью при заданной температуре. Наибольшая длина нити, отвечающая моменту разрыва в стандартном приборе - дуктилометре, принимается за растяжимость (дуктильность) и выражается в сантиметрах. Чем нити длиннее и тоньше, тем лучше битум будет противостоять механическим воздействиям, т.е. будет обладать лучшей эластичностью и способностью работать на изгиб.

Растяжимость зависит от состава битума. С повышением содержания смол увеличивается растяжимость, битум становится эластичнее, что имеет большое значение при использовании его в дорожном строительстве и для получения лакокрасочных покрытий. Наоборот, присутствие в битуме твердых парафинов и взвешенных частиц снижает эластичность, и нить при испытании на растяжимость становится короткой. Асфальтены также уменьшают растяжимость, и битум приобретает хрупкость. Значительное увеличение содержания асфальтенов, а особенно карбенов и карбоидов, приводит к полной потере битумом растяжимости.

       Температуру хрупкости нефтяных битумов определяют по Фраасу (ГОСТ 11507). Сущность метода заключается в охлаждении и периодическом изгибе образца битума и определении температуры, при которой появляются трещины или образец битума ломается. При определении температуры хрупкости используют аппарат Фрааса, в который входит устройство для сгибания образца битума. Температура хрупкости нормируется для вязких дорожных и кровельного (БНК 90/30) битумов. Для первых она должна быть не выше 220-240оС, а для второго – не выше минус 10оС.

Температура каплепадения определяется для консистентных (пластичных) и углеводородных смазок, церезина, петролатума и т.д. Консистентные смазки представляют собой мазеобразные, иногда почти твердые, пластичные вещества коллоидной структуры. Температуру каплепадения определяют по ГОСТ 6793 (рис. 1.21).

Использование любых mатериалов сайта разрешено только c письменногo согласия владельцев ресурса logmag.info ©

Свойства битумов, консистентных смазок и парафинов

Сущность метода заключается в определении температуры, при которой происходит падение первой капли или касание дна пробирки столбиком нефтепродукта, помещенного в специальную чашечку прибора, и нагревании в строго определенных условиях. За температуру плавления парафина принимают среднюю температуру застывания компонентов, входящих в его состав. Определение температуры плавления по Жукову (температуры кристаллизации) осуществляют по ГОСТ 4255.  Метод заключается в определении температуры, при которой закристаллизовывается основная масса предварительно расплавленного продукта. При этом применяют прибор Жукова – дьюаровский сосуд из прозрачного стекла (рис. 1.22). Определение сводится к наблюдению за изменением температуры расплавленного парафина во время его охлаждения при переходе из жидкого состояния в твердое и при дальнейшем охлаждении в твердом состоянии в приборе Жукова [8, с. 146]. По полученным экспериментальным данным строят графическую зависимость: температура – время. Участок постоянной температуры соответствует температуре перехода  парафина из одного состояния в другое. За температуру плавления принимают ту температуру, которая некоторое время была постоянной.

Нефтяные парафины представляют собой смесь, состоящую в основном из твердых парафиновых углеводородов с примесью твердых нафтеновых, ароматических и смешанных нафтено-ароматических углеводородов. Свойства парафинов значительно меняются в зависимости от содержания в них низкоплавких углеводородов, непредельных соединений, смолистых веществ и других примесей. Эти примеси придают парафину желтый цвет, снижают его твердость, уменьшают температуру плавления.                         

Прибор термометр Уббелоде для определения температуры каплепадения нефтепродукта

Прибор Жукова

Использование любыx материалов сайта разрешено только с письменного согласия владельцев ресурса logmag.info ©

Свойства битумов, консистентных смазок и парафинов