Bitumul-Proprietati mecanice

8/15/2019 Bitumul-Proprietati mecanice

1/18

BITUMUL (PROPRIETATI MECANICE)


2/18

Note introductive

• Bitumul este o substanta de culoareneagra (uneori bruna) de consistenta

semi-solida, termoplastica. Bitumul nu

are o temperatura de topire bine

definita, aceasta osciland intre 54-173°C.


3/18

Dupa provenienta bitumul se clasifica in :

1-Bitum natural,obtinut prin prelucrarea

rocii asfaltice sau a nisipului asfaltic


4/18

2-Bitum artificial,.Acesta se obține prin oxidarea deșeurilor

rămase după distilarea petrolului ,dincombustibilul rezultat în urma distilării primarea titeiului.

Obtinera bitumului din petrol (nisipuri petolifere)


5/18

CONSTITUŢIA FIZICO-CHMICĂ ŞI PRINCIPALELECARACTERISTICI ALE BITUMURILOR

Analiza elementară a bitumurilor arată că aceştia conţin înmedie 82-85% carbon combinat cu 12-15 % hidrogen, 2-3 %oxigen, urme de sulf şi azot. Fiind amestecuri complexe dehidrocarburi, si derivatele lor, o separare în laborator ahidrocarburilor componente nu se poate face decât pe grupemari de substanţe cu proprietăţi asemănătoare.

Aceasta constituie analiza de grupă a bitumurilor. Din punctde vedere al compoziţiei de grupă, bitumurile sunt alcătuitedin asfaltene, răşini, uleiuri ciclice şi saturate.

Bitumul este impermeabil,insolubil in apa, partial solubil in

anumiti solveti organici precum: benzen (C6H6 ), Tetraclorurăde carbon (CCl4 ), Cloroform (CHCl3) si complect solubil inSulfură de carbon (CS2)


6/18

Datorită alcătuirii structurale speciale abitumurilor, proprietăţile fizice ale acestora auun pronunţat caracter reologic. Modul lor decomportare sub sarcină depinde de viteza cu

care sunt aplicate sarcinile, de durata încărcării şi de temperatura.Sub acţiunea încărcărilor bitumurile au

proprietatea de a-şi modifica forma, fără schimbare de volum şi fără a fisura.

Această proprietate, numită plasticitate,

caracterizează comportarea bitumurilor numaiintre anumite limite de temperatura denumitcamp de plasticitate, inafara acestui intervalbitumul isi pierde plasticitatea devenid lichidsau solid


7/18

Proprietati mecanice ale bitumurilor

1. Modulul de rigiditate

Raportul dintre efortul ΰ si deformatia specifica ε , prin analogie culegile elasticitaţii ,se denumeste modulul de rigiditate:

S= ΰ\ ε

Modulul de rigiditate se determină cu diagrama Van der Poel (fig.1) înfuncţie de:

1. indicele de penetraţie a bitumului (I.P.)

2. diferenţa între temperatura din timpul încărcării şi temperatura lapunctul de înmuierii inel şi bilă (I.B.) TIB , ˚C 3. timpul de aplicare a încărcării ( secunde)


8/18

Fig1 Diagrama Van der Poel


9/18


10/18

1 Penetrometru Richardson: l-cadran gradat; 2-tijă verticală; 3-buton; 4-ac; 5-disc; 6- şurub; 7-braţ; 8-suport; 9-postament metalic;1 O-cristalizor cu apă; 11-capsulă cu bitum


11/18

Determinarea punctului de înmuiere inel si bila (TIB)

După metoda inel şi bilă – STAS 60/69 – punctul de înmuiere reprezintă temperatura la care o bilă de oţel, cudimensiuni şi masă standardizate, străbate o pastilă debitum fixată într-un inel, sub acţiunea temperaturii carecreşte cu o viteză de 5˚C pe minut


12/18

1.2 Clasificarea bitumurilor în funcţie de penetraţie şi punct de înmuiere I.B.

Această clasificare se face conform STAS 754-72, tabel 1.

Tipul D25/40 D40/50 D50/80 D80/120 D120/180 D180/200 Metode deanaliză

Punct de înmuiere,

˚C 57-67 55-60 48-55 43-49 39-45 38-42 STAS 60/69

Penetraţie la +25˚C,

zecimi de mm25-40 41-50 51-80 81-120 121-180 181-200 STAS 42/68


13/18

PUNCTUL DE RUPERE FRAASS

Punctul de rupere Fraass caracterizează comportareabitumului la temperaturi scăzute.Sub punctul de rupere (rigidizare) bitumul devine solid, fragil şi poatefisura sub acţiunea unei solicitări de încovoiere.Punctul de rupere este considerat limita inferioară a câmpului deplasticitate a bitumului. Determinarea punctului de rupere seefectuează conform SR EN 12593, cu ajutorul aparatului Fraass (şiconstă în măsurarea temperaturii la care o peliculă de bitum de pe olamelă metalică fisurează atunci când este solicitată la încovoieresimultan cu descreşterea temperaturii.

Determinarea se face cu ajutorul aparatului FRAASS.


14/18

Aparatul aparatului FRAASS.


15/18


16/18


17/18

PUNCTUL DE PICURARE

Pentru determinarea temperaturii la care bitumul devine lichid

se foloseşte, în practică, uneori şi determinarea cunoscută subnumele de punct de picurare. Punctul de picurare este considerat

limita superioară a câmpului de plasticitate. Determinareapunctului de picurare se efectuează conform STAS 37-67, cuaparatul Ubbelohde


18/18

3 Aparatul Ubbelohde: I-termometru special; 2-manşon; 3-niplu;4-eprubetă; 5-baie de apă

Documents

Bitumul-Proprietati mecanice