54
Triin Hallik BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMAT LÕPUTÖÖ Tallinn 2017

BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

Triin Hallik

BITUUMENSIDEAINE

KÄSIRAAMAT

LÕPUTÖÖ

Tallinn 2017

Page 2: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

Triin Hallik

BITUUMENSIDEAINE

KÄSIRAAMAT

LÕPUTÖÖ

Ehitusteaduskond

Teedeehituse eriala

Tallinn 2017

Page 3: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

Mina,

…………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………...…,

tõendan, et lõputöö on minu kirjutatud. Töö koostamisel kasutatud teiste autorite, sh juhendaja

teostele on viidatud õiguspäraselt.

Kõik isiklikud ja varalised autoriõigused käesoleva lõputöö osas kuuluvad autorile ainuisikuliselt

ning need on kaitstud autoriõiguse seadusega.

Lõputöö autor

…………………………………………………………………………………………………………

Nimi, allkiri ja allkirjastamise kuupäev

…………………………………………………………………………………………………………

Üliõpilase kood …………………………

Õpperühm …………………………

Lõputöö vastab sellele püstitatud kehtivatele nõuetele ja tingimustele.

Juhendajad

…………………………………………………………………………………………………………

Nimi, allkiri ja allkirjastamise kuupäev

…………………………………………………………………………………………………………

Konsultandid

…………………………………………………………………………………………………………

Nimi, allkiri ja allkirjastamise kuupäev

…………………………………………………………………………………………………………

Kaitsmisele lubatud „…………“…………………………..20….a.

Ehitusteaduskonna dekaan.............................…………………………………………..

Teaduskonna nimetus Nimi ja allkiri

Page 4: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

4

SISUKORD

SISSEJUHATUS .................................................................................................................................. 6

1. BITUUMENID ............................................................................................................................. 7

1.1. Teebituumen ......................................................................................................................... 7

1.2. Polümeermodifitseeritud bituumen ...................................................................................... 8

2. PROOVIDE VÕTMINE ............................................................................................................ 11

2.1. Proovivõtumeetodid ........................................................................................................... 11

2.2. Proovide arv ....................................................................................................................... 11

2.3. Proovinõud ja – pudelid ..................................................................................................... 12

2.4. Vajalikud katsekogused ...................................................................................................... 13

2.5. Proovide vähendamine ....................................................................................................... 13

3. LABORIKATSETE JUHENDID .............................................................................................. 14

3.1. Nõelpenetratsiooni määramine ........................................................................................... 14

3.1.1. Seadmed ..................................................................................................................... 14

3.1.2. Katseproovide ettevalmistamine ................................................................................ 17

3.1.3. Katsetamine ................................................................................................................ 17

3.2. Pehmenemistäpi määramine-kuuli-rõnga meetod .............................................................. 18

3.2.1. Seadmed ..................................................................................................................... 19

3.2.2. Katseproovide ettevalmistamine ................................................................................ 20

3.2.3. Katsetamine ................................................................................................................ 21

3.2.4. Tulemuste esitamine ................................................................................................... 23

3.3. Fraassi murdumistäpp ........................................................................................................ 23

3.3.1. Seadmed ..................................................................................................................... 23

3.3.2. Katseproovide ettevalmistamine. ............................................................................... 26

3.3.3. Katsetamine ................................................................................................................ 27

3.3.4. Frass´i murdumistäpi määramine ............................................................................... 28

3.4. Dünaamilise viskoossuse määramine vaakumkapillaaris .................................................. 28

3.4.1. Seadmed ..................................................................................................................... 29

Page 5: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

5

3.4.2. Proovide ettevalmistamine ......................................................................................... 31

3.4.3. Katsetamine ................................................................................................................ 31

3.4.4. Arvutamine ja tulemuste esitamine ............................................................................ 33

3.5. Kinemaatilise viskoossuse määramine ............................................................................... 33

3.5.1. Seadmed ..................................................................................................................... 33

3.5.2. Proovi ettevalmistamine ............................................................................................. 36

3.5.3. Katsetamine ................................................................................................................ 36

3.5.4. Viskoossuse määramine ............................................................................................. 37

3.5.5. Arvutused ja tulemused .............................................................................................. 37

3.5.6. Täpsus ......................................................................................................................... 38

3.6. Bituumensideaine kuumutamise ja õhu toimel kõvenemisele vastupanu määramine

RTFOT meetodil ............................................................................................................................ 39

3.6.1. Seadmed ..................................................................................................................... 39

3.6.2. Proovi ettevalmistamine ............................................................................................. 40

3.6.3. Katsetamine ................................................................................................................ 41

3.6.4. Arvutamine ja tulemused ........................................................................................... 42

3.7. Modifitseeritud bituumeni elastne taastuvus ...................................................................... 43

3.7.1. Seadmed ..................................................................................................................... 43

3.7.2. Proovide ettevalmistamine ......................................................................................... 45

3.7.3. Katsetamine ................................................................................................................ 46

3.7.4. Tulemuste arvutamine ................................................................................................ 46

3.8. Modifitseeritud bituumeni duktiilsuse tõmbejõu teim ....................................................... 47

3.8.1. Seadmed ..................................................................................................................... 47

3.8.2. Proovide ettevalmistus ............................................................................................... 48

3.8.3. Katsetamine ................................................................................................................ 49

3.8.4. Arvutamine ................................................................................................................. 50

4. KOKKUVÕTE ........................................................................................................................... 51

SUMMARY ....................................................................................................................................... 52

VIIDATUD ALLIKATE LOETELU ................................................................................................. 53

Page 6: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

6

SISSEJUHATUS

Ehituses kasutatavate materjalide omaduste välja selgitamiseks on Standardikeskuse poolt välja

antud standardid. Bituumensideainete katsetamise jaoks on koostatud eraldi standardid, kus on

olemas katsekirjeldused ja nõuded, millele peavad katsetulemused vastama.

Käesoleva lõputöö eesmärgiks on koostada lihtsalt mõistetav ja käepärane käsiraamat, mis selgitaks

bituumensideaine olemust, erinevaid sorte ning teostatavaid katseid. Hetkel puudub Eestis ühtne

kogumik, kus on selgitatud katsete toestamist bituumensideainega.

Töö eesmärgiks on selgitada lihtsalt ja mõistetavalt teebituumeni ja polümeermodifitseeritud

bituumenitega seotud katseid. Nendele esitatud nõuded tuuakse välja tabelites, mis on kergesti

arusaadavad ja vajalikud andmed on kiiresti leitavad. Lisaks on käesoleva töö eesmärgiks kirjeldada

erinevate katseproovi võtmise meetodeid, proovide võtmiseks vajalike proovinõusid ja – pudeleid,

katsetamiseks vajalikke proovikoguseid ning proovide jagamist. Sooviks on anda hea ülevaade

katseproovide ettevalmistamisest, katsetustel kasutatavatest seadmetest ja detailselt selgitada katse

teostamist ja tulemuste arvutamist.

Käesolev töö ei asenda kehtivaid standardeid, vaid selles antakse lihtsustatud lühiülevaade katsete

kirjeldustest. Üldiselt on standardid suure mahuga ja raskesti mõistetavad, Standardites esitatud

lisasid pole antud töös kasutatud.

Käsiraamat on mõeldud teedeehitusettevõtte laboris töötavale spetsialistile, teedeehitusvaldkonnaga

seotud inimestele ning tudengitele õppematerjaliks.

Page 7: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

7

1. BITUUMENID

1.1. Teebituumen

Teebituumen on bituumen, mida kasutatakse mineraalse täitematerjali katsetamiseks, katendikihtide

ehitamisel ja hooldamisel. Euroopas määratakse enamkasutatavate teebituumenite margid

nõelpenetratsiooniga 25C juures. [1, p. 40]

Eestis kasutatava viie teebituumenimargi omadustele esitatavad nõuded on toodud (Tabel 1).

Teebituumenite omadused ja nendega seonduvad katsemeetodid tuleb valida (Tabel 1) toodud

markide hulgast. Tabelis toodud meetoditega peavad eri margid vastama (Tabel 1) määratud

piirväärtustele. [2, p. 8]

Vananemist tuleb katsetada kooskõlas kuumutuskatsega RTFOT (EVS–EN 12607–1) kohaselt.

Vananemist ei ole vaja määrata pindamiseks kasutatavate bituumenite puhul. [2, p. 8]

Page 8: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

8

Tabel 1

Teebituumenid, penetratsioon (250 kuni 900) x 0,1 mm [2, p. 8]

Omadus Ühik 35/50 50/70 70/100 100/150 160/220 katsemeetod

Penetratsioon,

25 C

0,1 mm 35-50 50-70 70-

100

100-150 160-220 EVS-EN 1426

Pehmenemistäpp C 50-58 46-54 43-51 39-47 35-43 EVS-EN 1427

Kinemaatiline

viskoossus, 135 C

mm2/s ≥ 370 ≥ 295 ≥ 230 ≥ 175 ≥ 135 EVS- EN

12595

Dünaamiline

viskoossus, 60 C

Pa×s ≥ 225 ≥ 145 ≥ 90 ≥ 55 ≥ 30 EVS-EN

12596

Fraassi

murdumistäpp C ≤

miinus

5

miinus

8

miinus

10

≤ miinus

12

≤ miinus

15

EVS-EN ISO

2592

Leektäpp,

Clevelandi lahtine

tiigel

C ≥ 240 ≥ 230 ≥ 230 ≥ 230 ≥ 220 EVS-EN

12592

Lahustuvus

tolueenis

massi% ≥ 99,0 ≥ 99,0 ≥ 99,0 ≥ 99,0 ≥ 99,0 Lisa C

Penetratsiooniindeks - miinus 1,5 kuni pluss 0,7 EVS-EN

12607-1

Pärast kuumutamist, RTFOT, 163 C:

Massi muutus, max massi% ±0,5 ±0,5 ±0,8 ±0,8 ±1,0

Jääk-penetratsioon % ≥ 53 ≥50 ≥ 46 ≥ 43 ≥ 37

Pehmenemistäpi

tõus C ≥ 8 ≥ 9 ≥ 9 ≥ 10 ≥ 11

1.2. Polümeermodifitseeritud bituumen

Polümeermodifitseeritud bituumen (PMB) on ühe või mitme polümeeri abil modifitseeritud

(muudetud) bituumen [3, p. 7].

Polümeermodifitseeritud bituumen jaguneb elastomeermodifitseeritud ja plastomeermodifitseeritud

bituumeniks. Elastomeeride puhul on kasutuses kummipõhised lisandid, mis annavad bituumenile

elastsuse. Plastomeeridel on ühendatud elastomeeride ja plastikute paremad omadused. [3, p. 7]

Polümeermodifitseeritud bituumenid tähistatakse tähtedega PMB, sellele järgneva murruga (näiteks

45/80), mis tähistab penetratsiooni piirkonda 25 C juures ja sidekriipsuga eraldatud minimaalselt

nõutud pehmenemistäpi väärtust. Näiteks PMB 45/80-60 on polümeermodifitseeritud bituumen,

mille penetratsioon on 45 ja 80 vahel ning pehmenemistäpp on vähemalt 60. [2, p. 9]

Polümeermodifitseeritud bituumen erineb teebituumenist parema temperatuurikindluse poolest,

tema plastsete ja elastsete omaduste temperatuuripiirkond on teebituumeni omast laiem.

Page 9: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

9

Sellisel bituumenil on oluliselt parem võime taastuda deformatsioonidest ning bituumen ei muutu

talvel kergesti rabedaks ja suvel pehmeks. [4, p. 13]

15 polümeermodifitseeritud bituumeni margi omadustele esitatavad nõuded on toodud (Tabel 2).

Polümeermodifitseeritud bituumenite omadustega seonduvate katsemeetodid on esitatud (Tabel 2.)

Tabelis toodud meetoditega katsetades peavad eri margid vastama (Tabel 2) määratud

piirväärtustele. [2, p. 12]

Page 10: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

10

Tabel 2

Polümeermodifitseeritud bituumenid asfaltsegude tootmiseks [2, p. 12]

Nimetus

vastavalt

standardile

EVS-EN 14023

Omadus

Ühik

PMB

45/80-55

65/105-55

PMB

75/130-55

90/150-55

120/200-55

PMB

45/80-65

65/105-65

PMB

75/130-65

PMB

90/150-65

PMB

45/80-70

65/105-70

PMB

75/130-70

PMB

45/80-75

65/105-75

PMB

75/130-75

Kla

ss

Vää

rtus

Kla

ss

Vää

rtus

Kla

ss

Vää

rtus

Kla

ss

Vää

rtus

Kla

ss

Vää

rtus

Kla

ss

Vää

rtus

Kla

ss

Vää

rtus

Kla

ss

Vää

rtus

Kla

ss

Vää

rtus

Penetratsioon,

25 C 0,1

mm

4

6

45-80

65-105

7

8

9

75-130

90-150

120-200

4

6

45-80

65-105 7 75-130 8 90-150

4

6

45-80

65-105 7 75-130

4

6

45-80

65-105 7 75-130

Pehmenemistäpp C 7 ≥ 55 7 ≥ 55 5 ≥ 65 5 ≥ 65 5 ≥ 65 4 ≥ 70 4 ≥ 70 3 ≥ 75 3 ≥ 75

Nidusus,

duktiilsuse

tõmbejõu teim,

50 mm/ min

J/cm2 4 ≥ 1

5 C 4

≥ 1

5 C 4

≥ 2

5 C 3

≥ 2

5 C 3

≥ 2

5 C 3

≥ 2

5 C 3

≥ 2

5 C 8

≥ 0,5

15 C 8

≥ 0,5

15 C

Leektäpp C 4 ≥ 220 4 ≥ 220 4 ≥ 220 4 ≥ 220 4 ≥ 220 4 ≥ 220 4 ≥ 220 4 ≥ 220 4 ≥ 220

Säilituskindlus,

Pehmenemistäpi

erinevus

C 2 ≥ 5 2 ≥ 5 2 ≥ 5 2 ≥ 5 2 ≥ 5 2 ≥ 5 2 ≥ 5 2 ≥ 5 2 ≥ 5

Elastne taastuvus,

10 C % 3 ≥ 50 3 ≥ 50 3 ≥ 75 2 ≥ 75 2 ≥ 75 2 ≥ 75 2 ≥ 75 2 ≥ 75 2 ≥ 75

Fraassi

murdumistäpp C 5

miinus

10

7

miinus

15

5

miinus

10

6

miinus

12

7

miinus

15

5

miinus

10

6

miinus

12

5

miinus

10

6

miinus

12

Vananemiskindlus (RTFOT,163 C)

Jääkpenetratsioon % 5 ≥ 50 5 ≥ 50 5 ≥ 50 5 ≥ 50 5 ≥ 50 5 ≥ 50 5 ≥ 50 5 ≥ 50 5 ≥ 50

Massi muutus % 3 ≤ 0,5 3 ≤ 0,5 3 ≤ 0,5 3 ≤ 0,5 3 ≤ 0,5 3 ≤ 0,5 3 ≤ 0,5 3 ≤ 0,5 3 ≤ 0,5

Pehmenemistäpi

tõus C 2 ≤ 8 2 ≤ 8 2 ≤ 8 2 ≤ 8 2 ≤ 8 3 ≤ 10 3 ≤ 10 3 ≤ 10 3 ≤ 10

Page 11: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

11

2. PROOVIDE VÕTMINE

2.1. Proovivõtumeetodid

Bituumensideaine proovid võetakse tavaliselt erinevatest mahutitest ja kanistritest ning

torujuhtmetest sinna paigaldatud proovivõtturi abil [5, p. 7].

Erinevatest anumatest proovide võtmiseks kasutatakse põhiliselt kolme moodust [5, p. 7]:

Püsivalt paigaldatud seadmeid kasutades,

sukeldusmeetodeid kasutades,

proovivõtt vahetult seadmest.

Kui proove võetakse sageli vedelmaterjali suure mahuga mahutist, on otstarbekam paigaldada

proovivõtuseadmed, nagu proovivõtukraanid, proovivõtturid või kolmekäigulised kraanid püsivalt.

Teine võimalus uuritavatest vedelatest materjalidest proove võtta on kasutada sukeldusseadmeid,

näiteks raskusega proovivõtunõusid või alt suletavat proovivõtutoru. Madalamal temperatuuril

vedelate materjalide proove saab võtta kuni 2 m3 mahuga vaatidest või mahutitest lahtiste

proovivõtutorudega. [5, p. 6]

2.2. Proovide arv

Võetavate proovide arv oleneb mahuti suurusest ja kujust ning vaatidest ja kamakatena tarnete

korral nende arvust partiis. Vaatides ja kamakatena tarnete puhul peab nende vaatide või kamakate

arv, millest proovid tuleb võtta, vastama (Tabel 3) välja toodud väärtustele. Esialgu katsetatakse

kummastki (vaadist või kamakast) üks proov. Kui see tulemus näitab nõuetest kõrvalekaldeid, tuleb

katsetada ülejäänud proovid. [5, p. 7]

Page 12: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

12

Tabel 3

Vaatide või kamakate arv, millest tuleb proovid võtta [5, p. 8]

Vaatide või kamakate koguarv (n) Vaatide või kamakate arv, millest võetakse

proov

2 kuni 8 2

9 kuni 27 3

28 kuni 64 4

65 kuni 125 5

126 kuni 216 6

217 kuni 343 7

344 kuni 512 8

513 kuni 729 9

730 kuni 1000 10

üle 1000 √𝑛3

, ümardatuna lähima ülaltoodud täisarvuni,

kus n on vaatide ja kamakate koguarv

2.3. Proovinõud ja – pudelid

Proovinõusid ja –pudeleid kasutatakse proovivõtuvahendite abil või alalistest proovivõtuseadmetest

võetud proovide hoidmiseks. Materjali puhul, mis on vedel ainult kuumalt, on sobivateks

proovinõudeks ja saatmiskonteineriteks lakkimata terasest või valgeplekist laia avaga, eelistatavalt

tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

hästi suletavate sissepressitavate kaantega. [5, p. 12]

Madalal temperatuuril vedela materjali, välja arvatud emulsioonide, puhul võib

saatmiskonteineriteks kasutada lakkimata valgeplekist keeratavate kaantega kanistrid, klaasist või

sobivast plastist purke. Proovide jaoks ja nende ühendamiseks on soovitatav kasutada kitsa avaga

nõusid ja pudeleid, kuna see vähendab kergemate fraktsioonide võimalikku lendumist. [5, p. 12]

Emulsiooniproovide hoidmiseks, nende ühendamiseks ja edasitoimetamiseks tuleb kasutada ainult

klaas- või plastpudeleid. Klaaspudelite kasutamist saatmiseks saab lubada ainult siis, kui nende

transportimisel purunemise vältimiseks on rakendatud ettevaatusabinõud. [5, p. 12]

Page 13: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

13

2.4. Vajalikud katsekogused

Iga jaotatud proov peaks koosnema vähemalt 0,5 kg materjalist. Laboriproovi vajalik kogus oleneb

katsete laadist ja ulatusest. [5, p. 6]

2.5. Proovide vähendamine

Laborisse katsetamiseks toodud proovi vähendamiseks kuumutatakse antud proov töödeldava

temperatuuri juurde ning proovi ühtlustamiseks segatakse hoolikalt läbi. Katsetusteks vajalikud

kogused kallatakse katsenõusse, täpse koguses saamiseks kasutatakse vajadusel laborikaalu.

Page 14: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

14

3. LABORIKATSETE JUHENDID

Käesolevad peatükis kirjeldatakse põhilisi katseid teebituumenitega ja polümeermodifitseeritud

bituumeniga ning nende proovide ettevalmistamist, katsetamist ja kasutavaid seadmeid.

3.1. Nõelpenetratsiooni määramine

Penetratsioon on konsistents, mille arvuline väärtus väljendab tee pikkust kümnendikmillimeetrites,

mida standardinõel läbib vertikaalselt materjali proovis kindlatel temperatuuri, koormuse ja

koormamisaja tingimustel. [6, p. 4]

Nõelpenetratsiooni määramisel mõõdetakse standardse nõela läbitungimist vastavas katseproovis.

Penetratsioonide puhul väärtustega ligikaudne kuni 330×0,1 mm on katsetemperatuur 25 C,

rakendatav koormus on 100g ja koormamisaeg on 5 s. Penetratsioonide puhul, mis on eeldatavalt

üle 330×0,1 mm, alandatakse katsetemperatuuri 15 °C, kuid rakendatavat koormust ja

koormamisaega ei muudeta. [6, p. 4]

3.1.1. Seadmed

Penetromeeter - seade, mis võimaldab nõelhoidjal liikuda vertikaalselt märkimisväärse hõõrdeta

ning määrata nõela sissevajumist täpsusega 0,1 mm. Nõelahoidja peab olema seadme küljest

hõlpsasti lahtivõetav ning massiga (47,50±0,05) g. Nõelhoidja juurde kuulub lisaraskus

(50,00±0,05) g kui see pole juba nõelhoidja külge kinnitatud. Statiivi alus, mille proovitops või

teisaldusnõu toetub, peab olema tasapinnaline ja horisontaalne. 50 g raskus kinnitatakse tugisamba

alla (Joonis 1). [6, p. 4]

Page 15: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

15

Joonis 1. Penetromeeter ja penetratsiooni nõel [Erakogu]

Penetratsiooninõela pikkuseks peab olema ligikaudu 50 mm penetratsioonide puhul kuni 330×0,1

mm. Penetratsiooni puhul väärtusega 330x0,1 mm kuni 500x0,1 mm korral kasutatakse nõela, mis

vastab massi ja mõõtmete osas antud tingimustele, kuid on pikem, nii et kaitsehülss, millesse nõel

kinnitatakse, ei tungiks katsetavasse materjali. Nõel kinnitatakse kaitsehülssi jäigalt nii, et 5 mm

kuni 10 mm nõelast on kaitsehülsi sees. Nõela otsa või mis tahes nõela osa kõrvalekalle kaitsehülsi

telje suhtes ei tohi ületada 1,0 mm. Nõela mass koos kaitsehülsiga peab olema (2,50±0,05) g.

Regulaarselt tuleb kontrollida nõela ja hülsi massi ning visuaalselt nõela kuju ja korrodeerumist. Iga

nõela kaitsehülsile graveeritakse või stantsitakse individuaalne identifitseerimisetähis. Valmistaja ei

tohi korrata sama tähist 3 aasta jooksul. [6, p. 5]

Nõela nõuetekohase seisukorra tagamiseks tuleb visuaalselt kontrollida nõela korrodeerumist ja

kuju ning piisavalt regulaarselt tuleb kontrollida nõela ja hülsi massi. Korrosiooni ja ebatasasuse

korral tuleb nõela kasutamisest loobuda. [6, p. 5]

Katseproovi tops, klaasist või metallist silindriline, lamedapõhjaline (Joonis 2). Topsi sisemine

sügavus peab olema piisav mahutamaks bituumeni proovi, millest peab sügavus olema vähemalt 10

mm suurem kui eeldatav penetratsioon ning mitte alla 35 mm ega üle 60 mm. Topsi sisemine

läbimõõt peab olema vähemalt 55 mm ja mitte ületama 70 mm. [6, p. 5]

Page 16: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

16

Joonis 2. Katseproovi tops bituumeniga [Erakogu], soovitatavad mõõtmed vaata (Tabel 4)

Tabel 4

Katseproovi topsi soovitatavad mõõtmed [6, p. 5]

Penetratsioon (0,1 mm) Sisemine sügavus (mm) Sisemine diameeter (mm)

Penetratsioon 160 35 55

160≤penatratsioon330 45 70

330 ≤penetratsioon≤550 60 70

Veevann (termostaatvann) mahuga vähemalt 10 liitrit ja katseproovi temperatuuri hoidmise

temperatuuri ±0,15 C piires. Vannis peab olema profileeritud riiul, toestatuna asendis vähemalt

50 mm kõrgusel põhjast ja vähemalt 100 mm allpool veepinda. Kui penetratsiooni katseid

teostatakse otse vannis, tuleb tagada penetromeetri toestamiseks piisavalt tugev täiendav lisariiul.

[6, p. 6]

Vannis on soovitatav kasutada destilleeritud või deioniseeritud vett. Hoolega tuleb vältida vannivee

saastumist pindaktiivsete ainete või muu ainesega, mis võib mõjutada penetratsiooni väärtusi. [6, p.

6]

Teisaldusnõu on katseks väljaspool veevanni. Nõu maht peab olema vähemalt 350 ml ja sügavus

piisav, et tagada katseproovi täielik veega kaetus. Teisaldusnõu peab olema lame, et nõu ei kõiguks

penetromeetri alusel olles. Samuti peab pind, millel katseproov toetub, olema selline, et katseproovi

tops ei kõiguks penetratsiooni määramise ajal. [6, p. 7]

Temperatuuride puhul alla 25 °C peab teisaldusnõu maht olema vähemalt 1,5 liitrit. [6, p. 7]

Page 17: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

17

3.1.2. Katseproovide ettevalmistamine

Kuumutada materjal nõutava temperatuurini, kuid mitte üle 100 °C eeldatavast pehmenemistäpist,

ja täita üks (vaba tolmust ,määrdest, roostest jne) katsetops. Tops täita sellise sügavuseni, et kui

katseproov on jahtunud katsetemperatuurini, on katseproovi sügavus 10 mm võrra suurem

sügavusest, milleni nõel eeldatavasti tungib. [6, p. 7]

Polümeermodifitseeritud bituumeni puhul tuleb järgida tarnija etteantud protseduuri. Kui tarnija

juhtnööre ei esita, siis peab kuumutamise temperatuur jääma vahemikku 180 °C kuni 200 °C.

Sõltumata pehmenemistäpist ei tohi temperatuur ületada 200 °C. [6, p. 7]

Kohe pärast täitmist katta katseproovitops kergelt teise anumaga, näiteks sobivas suuruses tilaga

keeduklaasiga. [6, p. 7]

Lasta katseproovil jahtuda ümbritseval temperatuuril 15 °C kuni 30 °C [6, p. 8]:

katseproovidel, mille sügavus on ˂45 mm, lasta jahtuda 60 min kuni 90 min,

katseproovidel, mille sügavus on 45 mm kuni 60 mm, lasta jahtuda 90 min kuni 120 min,

katseproovidel, mille maht ˃180 ml, lasta jahtuda 60 min kuni 90 min iga 100 ml koguse

kohta.

Seejärel asetada katseproov termostaatvanni sama pikaks ajaks mis kulus jahtumisele ning alustada

katsetamist [6, p. 8].

3.1.3. Katsetamine

Vaadata üle nõelahoidja ja selle juhik, kontrollida, et see oleks vaba veest ja muudest kõrvalistest

ainetest. Veenduda, et nõelahoidja liigub oma juhikus vabalt. Puhastada penetrsatsiooninõel sobiva

lahustiga, kuivatada puhta lapiga ning asetada nõel nõelahoidjasse. Kui pole määratletud teisiti,

lisada 50 g koormus ja veenduda, et rakendatav kogukoormus oleks (100,00±0,10) g. [6, p. 8]

Kui katsetops on asetatud kohale, langetada nõel ettevaatlikult, kuni selle ots puudutab vaevu

katseproovi pinnal oma peegeldavat kujutist. Veenduda, et nõela nullasend on märgitud ning

seejärel vabastada kiiresti nõelahoidja ettenähtud ajaks. Kui tops määramise ajal liigub, siis tuleb

katse katkestada. Seadistada katseseade nagu vaja, et lugeda nõela proovi sissevajumise näit

kümnendikmillimeetrites. [6, p. 8]

Page 18: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

18

Teostada vähemalt kolm tõest määramist kolme eri nõelaga katseproovi pinnal punktides, mis

asuvad topsi seintest ja üksteisest vähemalt 10 mm kaugusel. Kasutada igal määramisel puhast

nõela. Kui penetratsioon on suurem kui 100 mm×0,1 mm, jätta kõik nõelad määramise lõpuni

proovi sisse. [6, p. 8]

Kui katseid teostatakse katsetemperatuuril 25 °C, summaarse koormusega 100 g ja koormamisajaga

5 s, on kolm määrangut vastuvõetavad, kui saadud tulemuste vahemik ei ületa (Tabel 5) esitatud

vastavat väärtust. [6, p. 9]

Tabel 5

Tõeste määrangute maksimaalne vahemik [6, p. 9]

Penetratsioon 0,1 mm Kuni 49 50 kuni 149 150 kuni 249 250 ja üle

Suurim ja vähima

mõõtmistulemuse vahe

2 4 6 8

Märkus 1: Need vahemikud ei pruugi tingimata kehtida muudel tingimustel.

Kui asjakohast maksimaalset erinevust ületatakse, tuleb katset uuesti korrata uue prooviga teises

topsis. [6, p. 9]

Pärast katse lõpetamist puhastada penetratsiooninõelad sobiva lahustiga ning paigutada need nii, et

oleks välditud korrosioon ja kahjustused. Mitte kasutada nõelte puhastamiseks pesuainet või

silikoonõli. [6, p. 9]

3.2. Pehmenemistäpi määramine-kuuli-rõnga meetod

Pehmenemistäpp (softening point) – temperatuur, mille juures standardsetel katsetingimustel

materjal saavutav spetsiifilise konsistentsi. [7, p. 4]

Kahte õlgmikuga messingrõngast valatud horisontaalset bituumensideaine ketast kuumutatakse

reguleeritaval määral vedelikuvannis, samal ajal kannab kumbki ketas teraskuuli. Pehmenemistäpp

esitatakse temperatuuride keskmisena, mille juures kaks ketast pehmenevad piisavalt, mis

võimaldab kummalgi bituumensideainest ümbritsetus kuulil vajuda alla (25,0±0,4) mm ulatuses. [7,

p. 4]

Page 19: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

19

3.2.1. Seadmed

Kuuli-rõngas seade on käsijuhtimisega, automaatne või poolautomaatne seade, mis koosneb

järgmistest elementidest [7, p. 5]:

rõngad - kaks messingist rõngast läbimõõduga (23±0,1) mm, täisnurkõlgmikuga, (Joonis 3)

kuulid -kaks teraskuuli läbimõõduga (9,50±0,05) mm, kumbki massiga (3,50±0,05) g,

kuulide tsentreerimisjuhikud - messingist, kaks tükki teraskuulide tsentreerimiseks, üks

kummalegi rõngale,

valamisplaat - lame, sile, metallist, ligikaudu 50×70 mm, paksus 1,5 kuni 2,0 mm,

allakeeratud servadega, näidatud (Tabel 4)

vann - kuumutuskindel keeduklaas, sisemise läbimõõduga vähemalt 85 mm ja mitte vähem

kui 120 mm sügavusega keeduklaasi põhjast mõõdetuna,

komplekt rõngashoidjaga - roostevabast terasest või messingist koos hoidjaga kahe rõnga

kandmiseks horisontaalses asendis (Joonis 5). Õlgmikega rõngaste alumine serv

rõngashoidja peab olema alusplaadi ülemisest pinnast (25±0,4)mm kõrgemal, rõngaste

ülemine serv peab olema vannivedeliku pinnast (50±3) mm allpool,

termomeeter - sobiv termomeeter asetatakse komplekti nii et ballooni põhi on rõngaste

põhjaga samas tasapinnas ning rõngastest mitte kaugemal kui 13 mm, kuid ei puutu vastu

rõngaid ega rõngahoidjat,

segur – propellersegur, mis töötab sujuvalt või magnetsegur/ keeduplaat, mille sobiva

kattekihi segamisvarras pikkusega ligikaudu 40 mm ja läbimõõduga 8 mm, et tagada ühtlane

soojuse jaotumine ning vältida turbulentse kogu vannis. Segur tuleb paigutada nii, et see ei

häiriks proove katse käigus.

Joonis 3. Pehmenemistäpi rõngas [Erakogu]

Page 20: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

20

Joonis 4. Valamisplaat [Erakogu]

Joonis 5. Kahe rõngaga komplekt [Erakogu]

3.2.2. Katseproovide ettevalmistamine

Katseproov tuleb valmistada ette vastavalt standardile EVS-EN 12594 [7, p. 7].

Kuumutada kahte messingrõngast, kui mitte valamisplaati, ligikaudu 100 C võrra üle eeldatava

pehmenemistäpi ning asetada rõngad määritud valamisplaadile [7, p. 7].

Et vältida sideaine nakkumist valamisplaadile rõngaste täitmisel, tuleb metallist valamisplaadi pind

vahetult enne kasutamist katta määrde õhukese kihiga. Määrdeks sobib glütserool ja dekstriin või

mineraaltalgi segu või muu kaubanduslikult saadav määre. [7, p. 7]

Vältimaks vannivedelikku sattuvaid osakesi, mis võivad häirida valguskiire selle kasutamise korral,

ei tohi kasutada liiga palju määret [7, p. 7].

Page 21: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

21

Kuum bituumensideaine valatakse rõngastesse liiaga seejärel lastakse proovidel ümbritsevas õhus

jahtuda vähemalt 30 minutit. Materjalide puhul, mis on toatemperatuuril pehmed, jahutatakse

proovid vähemalt 30 minuti jooksul eeldatavast pehmenemistäpist vähemalt 10 C madalamal

õhutemperatuuril. Ajavahemik proovi valamisest kuni katse lõpuni ei tohi olla pikem kui 4 tundi.

[7, p. 7]

Kui proovid on jahtunud, lõigatakse liigne bituumensideaine kuuma noaga või teraga puhtalt ära nii,

et iga katseproov on oma rõnga servaga ühetasane ja rõhtne [7, p. 7].

3.2.3. Katsetamine

Katsetamiseks sobiv vedelik ja termomeeter valitakse vastavalt eeldatavale pehmenemistäpile [7, p.

7]:

pehmenemistäpi korral 28 C kuni 80 C kasutatakse värskelt keedetud destilleeritud või

deioniseeritud vett. Kasutatakse termomeetrit skaalajaotusega 0,2 C. Algtemperatuur

määramisnõus on (5±1) C,

pehmenemistäpi korral 80 C kuni 150 C kasutatakse glütserooli. Kasutatakse termomeetrit

skaalajaotusega 0,5 C. Algtemperatuur määramisnõus on (30±1) C.

Glütserooli kasutatakse tavaliselt selliste polümeermodifitseeritud bituumenite puhul

PMB 45/80-75, PMB 65/105-75, PMB 75/130-75, mille pehmenemistäpp on ≥ 75.

Asetada seade katseproovirõngaste, kuulide tsentreerimisjuhikute ja temperatuuri anduritega vanni

ning täita vann, nii, et vedeliku pind oleks rõngaste ülemisest servast (50±3) mm kõrgemal [7, p. 7].

Pintsettide abil asetada kaks teraskuuli vanni või eraldi anumasse vastavalt temperatuuriga 5 °C või

30 °C. Veenduda, et kuulidel on sama temperatuur kui ülejäänud seadmel. Tuleb hoolt kanda, et ei

saastaks vannivedeliku materjaliga, mis võiks tulemusi mõjutada. Tagada, et vannivedelik oleks

puhas ja saastest vaba, võib ka vanni katta näiteks kaanega. [7, p. 7]

Asetada vann jäävette või termostaati (seadeldisse) jahtuma temperatuurini (5±1) °C (kui

vannivedelik on vesi) või kuumutada ettevaatlikult temperatuurini (30±1) °C (kui vannivedelik on

glütserool), et saavutada vanni õige algtemperatuur. Hoida seadet sellel temperatuuril vähemalt 15

min, kuid mitte kauem kui 20 min. [7, p. 7]

Page 22: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

22

Võtta vann, mis sisaldab kokkupandud seadet, välja jääveest või termostaadist, kuivatada selle pind

õrnalt, et eemaldada vedelik, mis võib moodustada kondensaati, ning asetada see katseseadmesse

nii kiiresti kui võimalik. Algtemperatuuri mõju tuleb minimaliseerida. [7, p. 7]

Kasutades pintsette, asetada kuul kumbagi tsentreerimisjuhikusse [7, p. 7].

Segada vannivedelikku ja kuumutada altpool nii, et temperatuur tõuseks ühtlase kiirusega 5 °C/min.

Kaitsta vanni tõmbetuulte eest, kasutades vajadusel kaitseekraani. Ettenähtud kuumutamiskiiruse

range järgimine on oluline tulemuste korratavuse jaoks. Kasutada võib gaasipõletid või elektrilist

küttekeha. Kui kasutatakse gaasipõletit, tuleb seda kaitsta tõmbetuule eest, kasutades kaitseekraane.

Ettenähtud kuumutamiskiiruse hoidmiseks peaks elektriline küttekeha olema madala inertsi ja

muudetava väljundiga. [7, p. 8]

Kui vannivedelikuna kasutatakse vett, siis esimesed 3 minutit on ette nähtud ainult kuumutamiseks

kiirusega 5 °C/min saavutamiseks. Kui vannivedelikuna kasutatakse glütserooli, siis temperatuuri

vahemik 30 °C kuni 60 °C on ette nähtud kuumutamiskiiruse 5 °C/ min saavutamiseks ning pärast 6

min peab olema saavutatud temperatuur (60±1) °C. [7, p. 8]

Pärast esimest 3 min (vesi) või kui 60 °C on saavutatud (glütserool), peab temperatuuritõus olema

vahemikus 4,4 °C kuni 5,6 °C igas mõõdetavas minutis. Üldine temperatuuritõus katse lõpus peab

olema 1 °C piires minutis arvust korda 5 °C. [7, p. 8]

Tühistada kõik katsed, kus temperatuuri tõusu kiirus ei lange antud piiridesse [7, p. 8].

Iga kuuli-rõnga kohta kontrollida temperatuuri, mida termomeeter näitab hetkel, kui kuuli

ümbritsev bituumensideaine puudutab alumist plaati, kui kasutatakse käsimeetodit, või katkestab

valguskiire, kui kasutatakse poolautomaatset või automaatset seadet. [7, p. 8]

Kui kahe temperatuuri vaheline erinevus ületab 1 °C pehmenemistäppide puhul 80 °C või ületab

2 °C pehmenemistäppide puhul üle 80 °C, tuleb katset korrata [7, p. 8].

Page 23: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

23

Modifitseeritud bituumeni puhul tuleb katset korrata, kui [7, p. 9]:

kahe temperatuuri vaheline erinevus ületab 2 °C,

kuul rebestab ümbritseva kile enne alumise plaadi puudutamist (või valguskiire

katkestamist) või täheldatakse bituumeni osalist eraldumist kuulist.

3.2.4. Tulemuste esitamine

Pehmenemistäpp, mis on alla või võrdne 80 C, esitatakse kahe temperatuuri keskmisena

ümardatuna lähima 0,2 C [7, p. 9].

Pehmenemistäpp, mille tulemus on üle 80 C, esitatakse kahe temperatuuri keskmisena ümardatuna

lähima 0,5 C [7, p. 9].

3.3. Fraassi murdumistäpp

Fraassi´i murdumistäpp (fraass breaking point) - Celsiuse kraadides väljendatud temperatuur, kus

määratletud ja ühtlase paksusega bituumensideaine kiht murdub kindlaksmääratud koormamise

tingimusel [8, p. 4].

Ühtlase paksusega bituumensideaine proov kantakse metallplaadile. See plaat allutatakse

konstantsele jahtumiskiirusele ja painutatakse korduvalt, kuni sideaine kiht murdub. Temperatuur,

mille juures esimene pragu ilmneb nimetataksegi Frass´i murdumistäpiks. [8, p. 4]

3.3.1. Seadmed

Plaadid, valmistatud karastatud vedruteradest, järgmiste mõõtmetega: (41,00±0,05) mm pikad,

(20,0±0,2) mm, laiad ja (0,15±0,02) mm paksused. Kui plaate parasjagu ei kasutata, tuleb neid

hoida tasapinnalisena ning kaitsta korrosiooni eest. Iga plaat, mis on muutunud silmnähtavalt

kõveraks või on korrodeerunud, tuleb eemaldada kasutusest. [8, p. 4]

Plaadi ettevalmistusseade, kasutatakse proovi pealekandmiseks, näidatud (Joonis 6) ning sisaldab

[8, p. 4]:

magnetplokk - mis koosneb tasasest ja siledast pinnast, mahutamaks ühte kuni kolme plaati,

ning selle sobivast kattest,

metallist tugi, millel on kaks selgelt eristatavat tsooni: üks temperatuuri regulaatori ja

kontrolleriga ja teine, mida jahutatakse vee tsirkuleerimisega. Tugi peab olema

horisontaalne ning sellel peavad olema vesilood ning reguleerimiskruvid.

Page 24: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

24

Joonis 6. Plaadi ettevalmistusseade [Erakogu]

Fraass`i murdumisseade, nagu on toodud (Joonis 7), ning sisaldab erinevaid osi [8, p. 5]:

Painutusseade, on lõtk kahe toru vahel, mis on kokku monteeritud nii, et üks toru liigub piki

telge teise toru sees, ei tohi ületada 1 mm, näidatud (Joonis 7).

Torud peavad olema valmistatud materjalist, millel on madal termiline paisumine (lineaarne

paisumiskoefitsient: ˂ 40×10-6 1/K) ja madal soojusjuhtivus (soojusjuhtivus: ˂ 0,3W/K•m).

Jahutuseade, mis koosneb sisemisest katsetorust, välimisest katsetorust ja klaassilindrist.

Korgid peavad olema valmistatud kas kummist või korgist. Korgis olevat auku kasutatakse

tahke süsinikdioksiidi lisamiseks. Silinder ja sisemine katsetoru peavad sisaldama väikest

kogust kuivatusainet. Sisemise läbimõõduga (75±5) mm läbipaistvat Dewar´i anumat võib

kasutada välimiseks katsetoruks ja silindriks.

o Tuleb tagada ja veenduda, et kõik seadme osad asetseksid vertikaalselt [8, p. 5].

Märkus 2: Sobivad vannivedelikud Dewar´i anumale on alkoholid, nagu etanool, 1-propanool või 2-

propanool. [8, p. 5]

Temperatuuri mõõtev seade või termomeeter, klaastermomeeter

o Temperatuuri mõõtval seadmel (mis koosneb andurist ja lugemisseadmest) peab

olema [8, p. 5]:

mõõtmeulatus vähemalt -40 °C kuni 40 °C,

lugemistäpsus 0,5 °C või vähem,

0,5 °C või parem täpsus.

o Sobivamaks peetakse plaatina anduritega takistustermomeetreid, kuid ka teistel

põhimõtetel töötavad seadmed on lubatud. Anduri termilise reaktsiooni aeg peab

olema võrreldav eelnevalt kasutatud etaloniga. Temperatuuri mõõtvaid seadmeid

tuleb regulaarselt kontrollida. [8, p. 6]

Page 25: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

25

Joonis 7. Murdumisseade ja painutusseade küljepealt [Erakogu]

Haardetangid, väljalikud katseplaatide klambri vahele paigaldamiseks, näidatud (Joonis 8). Haaratsi

haru otsad ei tohi olla laiemad kui 8 mm ning vältimaks otste lähenemist teineteisele vähem kui 35

mm, peab haarats olema varustatud tõkisega, et hoida ära katseplaatide liigne paindumine nende

paigaldamisel. [8, p. 6]

Joonis 8. Haardetangid [Erakogu]

Kaal, täpsusega ±5mg [8, p. 6].

Page 26: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

26

3.3.2. Katseproovide ettevalmistamine.

Katseproov tuleb valmistada ette vastavalt standardile EVS-EN 12594. Tagada, et proov oleks

homogeenne ja saastevaba [8, p. 6].

Valmistada ette kolm plaati, puhastades need sobiva ja asjakohase rasva lahustava lahusega, seejärel

kuivatada ja kaaluda või reguleerida 0,01 g täpsusega. Katse korduvuse ja korratavuse

saavutamiseks on oluline, et kõik katsed viikase läbi ühtlase sideaine kihi paksusega. [8, p. 6]

Märkus 3: Võib kasutada selliseid lahusteid nagu näiteks atsetoon või metüleenkloriidi [8, p. 6].

Sõltuvalt sellest, kuidas terasplaadid on toodetud, on neil paindele eelistatud suund. Seda poolt

nimetatakse plaadi kumeraks pooleks ja seda saab tuvastada plaati õrnalt painutades. Sideaine

kihiga katmine tuleb toestada plaadi kumeral poolel. [8, p. 6]

Sideainete puhul, mille kuuli ja rõnga järgne pehmenemistäpp on võrdne 100 °C või alla selle, tuleb

plaadid katta käsitsi [8, p. 6].

Kaaluda (410±10) mg bituumensideainet plaadile ning asetada plaat magnetplokile [8, p. 6].

Märkus 4: Proov võib vastavalt eelistusele olla kas kuumutatud (vedel) või kuumutamata (tavaliselt

tahkel) kujul [8, p. 6].

Magnetplokk tuleb asetada kuumutatava metallist toe peale kontrollitavale temperatuurile, mis ei

ületa bituumensideaine kuuli rõnga pehmenemistäppi rohkem kui 80 °C, välja arvatud

polümeermodifitseeritud bituumensideainete puhul, neil peab kuumutatava metallist toe

temperatuur jääma vahemikku 180 °C kuni 200 °C ning sõltumata pehmenemistäpist ei tohi

temperatuur mitte ühelgi juhul ületada 200 °C. [8, p. 7]

Niipea kui bituumensideaine voolavus on piisav, tuleb bituumensideaine kanda ühtlaselt plaadile

laiali. Pärast plaatide asetamist kuumutavale metalltoele tuleb see tegevus sooritada koheselt, kui

see praktiliselt võimalik on. Võimalusel tuleb magnetblokk kuumutamise ajal katta. [8, p. 7]

Märkus 5: Kui on vajalik, võib kasutada eelkuumutatud õhukese teraga vahendit (näiteks välja

praagitud penetratsiooni nõela), et aidata kaasa ühtlase jaotuse saavutamisel [8, p. 7].

Kui järelejäänud bituumensideaine kogus on väiksem kui nõutud, valmistada ette uus plaat. Lasta

plaadil seista 1 min kuni 2 min tagamaks, et terve plaat on ühtlaselt bituumensideainega kaetud ning

Page 27: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

27

pind oleks tasane. Hoolikalt kõrvaldada lahtise leegiga järelejäänud väiksed õhumullid, mis võivad

olla jäänud materjali sisse, vältimaks lokaalset ülekuumenemist. [8, p. 7]

Liigutada plaati hoidev magnetplokk katte või metallvarda abil toe jahutuse poolele. Kaitsta plaate

tolmu eest kattega nii, et see ei puutuks plaatidega kokku, senikaua kuni on saavutatud ümbritseva

keskkonna temperatuur. [8, p. 7]

Kogu plaadi ettevalmistamise aega ei tohi ületada 10 minutit [8, p. 7].

3.3.3. Katsetamine

Katsetada kaetud katseplaadid 30 min kuni 240 min jooksul pärast katmise algust temperatuuril, mis

on vähemalt 15 °C võtta kõrgem eeldatavast murdumistäpist. Jahutada 1 °C/min ning painutada iga

Celsiuse kraadi juures vähemalt 8 °C, kuid mitte rohkem kui 12 °C võrra kõrgemal eeldatavast

murdumistäpist. [8, p. 7]

Asetada kaetud katseplaadid haardetangide abil klambrite vahele. Katseplaadi asetamisel tagada, et

see painduks piisavalt õrnalt, et sideaine kiht katse selles osas ei murduks. Kui pragu peaks siiski

tekkima, tuleb see välja vahetada teise kaetud plaadi vastu. [8, p. 7]

Paigaldada painutusseade jahutusseadme sisemisse torusse ja lisada termomeeter nii, et selle

reservuaar paikneb tsentreeritult klambrite vahele paigutatud katseplaadi taga [8, p. 7].

Alustada jahutamist kiirusega 1 °C/min. Esimesed 3 min on vajalikud, et saavutada määratletud

temperatuuri langemise kiirus. Pärast esimese 3 °C langemist peab temperatuur alanema 1 °C võrra

igas (60±5) s. Ükski hälve ei tohi ületada maksimaalset lubatavat hälvet ±5 s, samuti ei tohi katse

käigus ilmnenud hälbeid keskmistada. [8, p. 7]

Et saavutada jahtumist, tuleb sisemise ja välimise katsetoru vahe täita vähemalt 100 mm kõrguseni

vannivedelikuga (alkohol või mõni muu sarnane vedelik), mille temperatuur on reguleeritud nii, et

see vastaks katseplaadi temperatuurile. Temperatuuri langus saavutatakse, lisades väikestes osades

tahkest süsinikdioksiidi. [8, p. 7]

Katseplaadi painutamist alustada temperatuuril (10±2) °C üle eeldatava murdumistäpi [8, p. 8].

Painutada ja sirutada katseplaati, pöörates vänta ühtlase kiirusega 1 s-1 kuni peatamiseni, uurida

sideaine kihti esimese prao ilmnemiseni ja registreerida temperatuur, millal see juhtus, 1 °C

täpsusega. Seejärel ilma pausita pöörata vänta sama kiirusega tagurpidi. [8, p. 8]

Page 28: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

28

Perioodiliste painutamiste vahel on painutusseade (38±5) sekundit oma algasendis [8, p. 8].

Kui painutusseade eemaldatakse kate ajal sisemisest katsetorust kasvõi kontrolliks, tuleb katse

katkestada [8, p. 8].

3.3.4. Frass´i murdumistäpi määramine

Esimese plaadi katsetamine võimaldab määrata murdumistäpi ligikaudse väärtuse: Tj, mille

painutamist on alustatud 8 °C kuni 12 °C kõrgemal temperatuuril kui Tj [8, p. 8].

Kui see tingimus on esimesel katsel täidetud, siis Tj = T0 ning katse korratakse T1 määramiseks [8,

p. 8].

Kui see tingimus pole esimesel katsel täidetud tuleb, tuleb teostada kaks järgmist katset (T2 ja T3)

[8, p. 8].

Kaks katsetulemust (T0 ja T1) või (T2 ja T3) on kehtivad, kui nende erinevus on väiksem või võrdne

3 °C. Kui erinevus on suurem kui 3 °C, tuleb toestada kaks lisakatset (T4 ja T5). Kui T4 ja T5

tulemuste vahe on jälle suurem kui 3 °C, tuleb arvutada 4 väärtuse T0, T1, T4 ja T5 või T2, T3, T4 ja

T5 keskmine ning märkida tulemuste hajuvus. [8, p. 14]

Frass`i murdumistäpp väljendatakse Celsiuse kraadides kahe (või nelja) kehtiva katsetulemuse

keskmisena, ümardatuna lähima täisarvuni [8, p. 8].

3.4. Dünaamilise viskoossuse määramine vaakumkapillaaris

Dünaamiline viskoossus (dynamic viscosity) – vedelikule rakendatud nihkepinge ja kiirusgradiendi

suhe [9, p. 4].

Märkus 6: SI-süsteemis dünaamilise viskoossuse mõõtühik on Pa×s [9, p. 4].

Määratakse aeg, mis täpselt ja hoolikalt kontrollitava vaakumi ja temperatuuri juures kulub uuritava

vedeliku kindla koguse imemiseks läbi viskosimeetri kapillaartoru. Viskoossuse arvutamiseks

jagatakse voolamise aeg viskosimeetri kalibreerimisteguriga. [9, p. 5]

Page 29: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

29

3.4.1. Seadmed

Viskosimeeter , kapilaartüüpi ja valmistatud boorsilikaatklaasist, näidatud (Joonis 9) [9, p. 5]:

Cannon – Manning Vaakumkapillaarviskosimeeter (CMVV).

CMVV on saadaval üheteistkümnes mõõdus (Tabel 6), mis katavad vahemiku alates 0,0036 Pa×s

kuni 8000 Pa×s [9, p. 5].

Viskosimeetrite suurused, ligikaudsed kalibreerimisetegurid, K, ja viskoossuse vahemikud on

toodud (Tabel 6).Kõikide suurustega viskosimeetrite korral on mõõte reservuaari C ruumala umbes

kolm korda suurem kui B. Reservuaarid B, C ja D on piiritletud ajavõtumärkidega F, G ja H. [9, p.

5]

Tabel 6

Cannon-Manningi vaakumkapillaarviskosimeetri standardsed suurused, ligikaudsed

kalibrerimistegurid, K, ja viskoossuse vahemikud [9, p. 5]

Viskosimeetri

suuruse

number

Ligikaudne kalibreerimistegur, Ka 40 000 Pa

vaakumi juures Pa

Viskoossuse vahemikb

Pa×s

Reservuaar B Reservuaar C

4 0,000 2 0,000 06 0,0036 kuni 0,08

5 0,000 6 0,000 2 0,12 kuni 0,24

6 0,002 0,000 6 0,036 kuni 0,8

7 0,006 0,002 0,12 kuni 2,4

8 0,02 0,006 0,36 kuni 8

9 0,06 0,02 1,2 kuni 24

10 0,2 0,06 3,6 kuni 80

11 0,6 0,2 12 kuni 800

12 2,0 0,6 36 kuni 800

13 6,0 2,0 120 kuni 2 400

14 20,0 6,0 360 kuni 8 000

a Täpsed kalibreerimistegurid tuleb määrata viskoossuse etaloni järgi.

b Tabelis toodud viskoossuse vahemikud vastavad voolamisajale vahemikus 60 sekundi 400 s.

Võib kasutada pikemaid voolamisaegu (kuni 1000 s).

Page 30: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

30

Hoidik, valmistatud kummikorgist, millesse on puuritud kaks auku siseläbimõõduga 22 mm ning 8

mm. Aukude tsentrite vahe peab olema 25 mm. Kummist korgil on pilu, mis ühendab kahte auku

ning 8 mm auku ja korgi äärt. [9, p. 5]

Joonis 9. Viskosimeeter [Erakogu]

Temperatuuri mõõtvad seadmed

Temperatuuri mõõtev seade (mis koosneb sensorist ja lugemisseadmest) peab olema [9, p. 6] :

mõõteulatusega vähemalt 55 °C kuni 65 °C,

lugemistäpsusega 0,05 °C või vähem,

täpsusega 0,2 °C või parem.

Vann, sobilik viskosimeetri sukeldumiseks nii, et kas vedeliku kolb või kapillaari ülemine ots,

kumb iganes on kõrgemal, oleks vähemalt 20 mm allpool vanni ülanivood ning tagatud oleks

viskosimeetri ja termomeetri nähtavus. Viskosimeetri jaoks peavad olema kindlad toed või peab

viskosimeeter olema vanni koostisosa. Segamise tõhusus ning soojuskao ja kuumutamise vaheline

tasakaal peavad olema sellised, et vanni keskmine temperatuur viskosimeetri pikkuse ulatuses või

mitme vanni eri osades paiknevate viskosimeetrite juures ei tohi erineda rohkem kui 0,5 °C. [9, p.

7]

Tähistused:

A-täitetoru

B ja C-reservuaar

D-ülevoolu reservuaar

E-täitejoon

F-esimene ajamõõdumärk

G-teine ajamõõdumärk

H- kolmas ajamõõdumärk

K-kapillaar

M-vaakumtoru

V-vaakumseadmesse

Page 31: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

31

Vaakumsüsteem, võimeline saavutama soovitud tasemega vaakumit lugemistäpsusega 100 Pa

piirides kuni 40 000 Pa (kaasa arvatud). Vaakumi tekitaja sobib vaakum- või aspiraatorpump. [9, p.

7]

Taimer, stopper (vedru või elektrilise ajamiga) jaotusväärtusega vähemalt 0,1 s ja täpsusega kuni

0,5 s 1000 s kohta, kui testitakse intervalli 15 minutit ja enam. [9, p. 7]

Elektrilised ajamõõduseadmed, mõeldud ainult elektriliste vooluringide juhtimiseks ja mille täpsus

on kuni 0,5s 1000s kohta või parem [9, p. 7].

Kuumutuskapp, võimeline saavutama temperatuuri 135,0±5,0 °C [9, p. 7].

3.4.2. Proovide ettevalmistamine

Proov tuleb ette valmistada standardi EN-EVS 12594 järgi [9, p. 7].

Kuumutage ettevaatlikult, et vältida lokaalset ülekuumenemist, kuniks proov on väljakallamiseks

piisavalt vedel, kui võimalik, segage proovi aeg-ajalt, et aidata kaasa soojuse ühtlasele

jagunemisele. [9, p. 7]

Kui proov sisaldab õhumulle, valage minimaalselt 20 ml sobivasse nõusse ja kuumutage seda

(135±5) ° C juures, segades aega - ajalt ,et mitte lokaalset ülekuumenemist ja õhumullide teket [9,

p. 7].

3.4.3. Katsetamine

Hoidke vann temperatuuril (60,0±0,3) °C. Vajadusel rakendada termomeetri lugemitele parandused

[9, p. 7].

Valige kuiv ja puhas viskosimeeter, mille läbivooluaeg on suurem kui 60 s ning väiksem kui 1000

s, eelsoojendage temperatuurile 60 °C. Kui proov sisaldab õhumulle, kuumutage viskosimeeter

temperatuurile (135±5,0) °C. [9, p. 7]

Täitke viskosimeeter ettevalmistatud prooviga täitejooneni E täpsusega ±2 mm [9, p. 7].

Katse tuleb läbi viia 4 tunni jooksul alates valamisest [9, p. 7].

Kui proov sisaldab õhumulle, asetage täidetud viskosimeeter 10 min perioodiks ahju või vanni

temperatuurile (135,0±5,0) °C, et võimaldada suurte õhumullidel eralduda [9, p. 7].

Page 32: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

32

Eemaldage viskosimeeter ahjust või vannist, kus oli (135,0±5,0) °C temperatuur ja paigaldage 5

min jooksul viskosimeeter hoidikusse ning paigaldage viskosimeeter vertikaalselt termostaatvanni

nii, et kõige ülemine ajamõõdumärk on vähemalt 20 mm vannis oleva vedeliku pinnast allpool. [9,

p. 7]

Tekitage vaakumsüsteemis atmosfääriõhust (40 000±100) Pa võrra madalam vaakum ja ühendage

süsteem viskosimeetriga vooliku abil, millel asuv pöördklapp või sulgemiskraan on suletud [9, p.

8].

Pärast viskosimeetri 30 min vannis hoidmist algatage sideaine voolamine, avades vaakumsüsteemi

suunduval voolikul oleva pöördklapi või sulgemiskraani [9, p. 8].

Mõõtke 0,1 s täpsusega aeg, mis kulub bituumen voolamisel ühest märgist teiseni. Registreerige

vooluajad 60 s kuni 1000 s, märkides ära ajamõõdumärkide paaride tähistused [9, p. 8].

Pärast katsetamise lõppemist puhastage viskosimeetreid mitmeid kordi põhjalikult loputades sellise

sobiva lahustiga, mis seguneb prooviga täielikult, seejärel lenduva lahustiga. Kuivatage torud,

juhtides 2 min jooksul läbi kapillaar aeglase kuiva filtreeritud õhujoa, kuni viimased lahusti jäljed

on eemaldatud. Puhastage instrument perioodiliselt sobiva mittesöövitava puhastusvahendiga, et

eemaldada orgaaniline sade, loputage hoolikalt veega, mis vastab standardi EN ISO 3696:1955

klassile 3, ja jäägivaba atsetooniga ning kuivatage kuiva filtreeritud õhuga. [9, p. 8]

Leeliseliste klaasipuhastusvahendite kasutamine võib põhjustada viskosimeetri kalibreerimistegurite

muutust ning see ei ole soovitatav. Muud puhastusmeetodid (nagu pürolüüs) võivad olla sobilikud.

Sellisel juhul on soovitatav viskosimeetreid kontrollida sagedamini, et märgata muutuste ilmnemist

nii vara kui võimalik. [9, p. 8]

Page 33: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

33

3.4.4. Arvutamine ja tulemuste esitamine

Arvuta viskoossus, , paskalit sekundis, kasutades järgmist valemit (1) [9, p. 8]:

= 𝐾 × 𝑡, (1)

kus K - viskosimeetri kapillaari kalibreerimistegur, Pa;

t - voolamise aeg, s.

Esita viskoossus kahe määramise keskmisena kolme tüvenumbrini alla 1000 Pas viskoossuse

puhul ja täisarvuna üle 1000 Pas viskoossuse puhul koos katsetemperatuuriga [9, p. 8].

3.5. Kinemaatilise viskoossuse määramine

Kinemaatiline viskoossus (kinematic viscosity) - dünaamilise viskoossuse ja vedeliku tiheduse suhe

temperatuuri juures, kus viskoossus mõõdeti [10, p. 4].

Märkus 7: kinemaatiline viskoossus on vedeliku vastupanu voolamisele raskusjõu toimel [10, p. 4].

Märkus 8: SI-süsteemis on kinemaatilise viskoossuse mõõtühik m2/s; praktikas kasutatakse aga tihti

käepärasemat mõõtühikut mm2/s [10, p. 4].

Määratakse aeg, mis kulub kindla ruumalaga vedeliku voolamiseks läbi kalibreeritud

klaaskapillaarviskosimeetri kapillaari täpselt korrataval survel ja hoolikalt kontrollitud

temperatuuril (läbivoolu aeg). Kinemaatiline viskoossus saadakse läbivoolu aja jagamisel

viskosimeetri kalibreerimisteguriga. [10, p. 5]

3.5.1. Seadmed

Viskosimeeter, BS/IP/RF mis on valmistatud boorsilikaatklaasist, selle katse jaoks sobivad on

toodud (Joonis 10) ning (Tabel 7). Muud viskosimeetrid on lubatud juhul, kui katsed näitavad, et

tulemused on võrreldavad. [10, p. 12]

Page 34: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

34

Tabel 7

BS/IP/RF viskosimeetrite mõõdud ja kinemaatilise viskoossuse vahemikud [10, p. 12]

Suurus Nominaalne

viskosimeet

ri konstant,

mm2/s2

Kinemaatilise

viskossuse

vahemik, mm2/s

Toru R

siseläbimõõ

t, (±2%),

mm

Toru R

pikkus,

mm

E,F ja H

siseläbimõõt,

mm

Reservuaari

C ruumala,

(±5%), ml

4 0,1 6 kuni 100 1,26 185 3,0 kuni 3,3 4,0

5 0,3 18 kuni 300 1,64 185 3,0 kuni 3,3 4,0

6 1,0 60 kuni 1 000 2,24 185 3,0 kuni 3,3 4,0

7 3,0 180 kuni3 000 2,93 185 3,3 kuni 3,6 4,0

8 10 600 kuni 10000 4,00 185 4,4 kuni 4,8 4,0

9 30 1 800 kuni 30000 5,50 185 6,0 kuni 6,7 4,0

10 100 6 000 kuni 100 000 7,70 210 7,7 4,0

11 300 18 000 kuni 300

000

10,00 210 10,0 4,0

Joonis 10. viskosimeeter [Erakogu]

Page 35: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

35

Temperatuuri mõõtvad seadmed

Temperatuuri mõõtev seade (mis koosneb sensorist ja lugemisseadmest) peab olema [10, p. 5]:

mõõteulatusega vähemalt 55 °C kuni 140 °C,

lugemistäpsusega 0,05 °C või vähem,

täpsusega 0,1 °C või parem.

Vann, sobilik viskosimeetri sukeldumiseks nii, et kas vedeliku reservuaar või kapillaari ülemine ots,

kumb iganes on kõrgemal, oleks vähemalt 20 mm allpool vanni ülanivood ning tagatud oleks

viskosimeetri ja termomeetri nähtavus. Viskosimeetri jaoks peavad olema kindlad toed või peab

viskosimeeter olema vanni koostisosa. Segamise tõhusus ning soojuskao ja kuumutamise vaheline

tasakaal peavad olema sellised, et vanni keskmine temperatuur viskosimeetri pikkuse ulatuses või

mitmete vanni eri osades paiknevate viskosimeetrite juures ei tohi erineda rohkem kui 0,3 C

(mõõdetuna 60 C juures) või 0,5 C (mõõdetuna 135 C juures). [10, p. 6]

Kasutamisel 60 C juures on sobivaks vanni vedelikuks vesi, mis vastab EN ISO 3696:1955 järgi

klassile 3. Katsetamisel 135 C juures on peetud sobilikuks USP valget õli või mis tahes parafiin-

või silikoonõli leektäpiga üle 215 C. Leektäpp määratakse vastavalt standardile EN ISO 2592. [10,

p. 6]

Taimer, stopper (vedru või elektrilise ajamiga) jaotusväärtusega vähemalt 0,1 s ja täpsusega kuni

0,5 s 1000 s kohta, kui testitakse intervalli 15 minutit ja enam [10, p. 6].

Elektrilised ajamõõduseadmed, mõeldud ainult elektriliste vooluringide juhtimiseks ja mille täpsus

on kuni 0,5 s 1000 s kohta või parem [10, p. 6].

Märkus 9: Muud vooluahelad, mille sagedused on vahelduvad ja ei ole pidevalt kontrolli all, nagu

mõned avalikud elektrisüsteemid, kui neid kasutatakse elektriliste ajamõõduseadmete käivitamisel, võivad

põhjustada suuri vigu, eriti lühiajaliste intervallide puhul. [10, p. 6]

Automaatsed või poolautomaatsed seadmed, lubatakse kasutada juhul, kui need vastavad

temperatuuri regulatsiooni ja aja täpsuse nõuetele ja on tõestatud, et need on võimelised saavutama

samasugust täpsust kui on kirjeldatud punktis (3.5.6) ning on täielikult kalibreeritud. [10, p. 6]

Page 36: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

36

3.5.2. Proovi ettevalmistamine

Proov tuleb ette valmistada standardi EN 12594 kohaselt [10, p. 6].

Kuumutage viskosimeeter ja proov katsetamise temperatuurini (selliselt, et oleks välditud

viskosimeetri konstandi muutmine). Segage proov põhjalikult, vältides õhumulle. Kui temperatuur

langeb võrreldes katsetemperatuuriga 30 C või enam kuumutage proovi uuesti . [10, p. 6]

Täitke viskosimeeter koheselt, või juhul, kui katse tehakse hiljem, valage ligikaudu 20 ml ühte või

mitmesse puhtasse kuiva umbes 30 ml mahuga anumasse ning sulgege need kohe õhukindlalt. [10,

p. 7]

3.5.3. Katsetamine

Hoidke vann katsetemperatuuril vahemikus ±0,3 C (katsetamisel 60 C juures) või ±0,5 C

(katsetamisel 135 C juures). Vajadusel rakendage termomeetri lugemitele parandused. [10, p. 7]

Valige puhas ja kuiv viskosimeeter, mille läbivooluaeg on suurem kui 60 s, ning kuumutage see

katsetemperatuurini [10, p. 7].

Täitke viskosimeeter seadme disainist tulenevalt viisil, arvestades järgnevat [10, p. 7].

Paigaldage BS/IP/RF viskosimeeter, mis on pildil (Joonis 10) termostaatvanni, hoides toru L

vertikaalsena. Valage proov läbi toru N piirini, mis on märk G kohal. Laske proovil voolata läbi

kapillaari R, hoolitsedes, et vedeliku sammas jääks terveks kuni alumine menisk on ligikaudu 5 mm

allpool täitemärki H ning seejärel peatage voolamine, sulgedes mõõtetoru korgi või

kummistopperiga torul L. Vajadusel lisage vedelikku, et viia ülemine menisk veidi üle märgi G.

[10, p. 7]

Kui proov on saavutanud vannitemperatuuri ja õhumullide eraldumine lõppenud, vabastage õrnalt

kork, et proov voolaks täitemärgini H, ning sulgege kork uuesti. Eemaldage täitemärgist G

kõrgemale jääv üleliigne proov, sisestades spetsiaalse pipeti kuni selle kork peatub toru N peal.

Rakendage nõrka vaakumit kuni õhku hakkab läbi tulema. Ülemine menisk peab langema kokku

märgiga G. [10, p. 7]

Page 37: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

37

3.5.4. Viskoossuse määramine

Laske viskosimeetril olla termostaatvannis piisavalt kaua, et kindlustada proovi temperatuuri

ühtlustumine. Katse tuleb läbi viia 4 tunni jooksul [10, p. 7].

Märkus 10: Temperatuuride ühtlustumine ei ole tavaliselt saavutatav ajaga alla 30 minuti [10, p. 7].

BS/IP/RF viskosimeetrite puhul eemaldage kork torult L ja laske proovil voolata raskusjõu mõjul

kuni alumine menisk on kohakuti ajamõõdumärgiga E [10, p. 7].

Mõõtke 0,1 s täpsusega aeg, mis kulub meniski ülemise serva liikumisel ajamõõdumärgist E

ajamõõdumärgini F ning märgist F kuni märgini I. Kui läbivooluaeg on vähem kui 60 s, tuleb valida

väiksema kapillaariga viskosimeeter ning katset korrata. [10, p. 7]

Pärast katsetamise lõppemist puhastage viskosimeetrid mitmeid kordi põhjalikult, loputades sellise

sobiva lahustiga, mis täielikult seguneb prooviga, seejärel täielikult lenduva lahustiga. Alternatiivse

puhastusmeetodina võib asetada kapillaarviskosimeetrid tagurpidi ahju ja lasta bituumenil välja

valguda. Pärast seda kasutage lahustit. Mõlema meetodi järel tuleb kuivatada torud, juhtides 2

minuti jooksul läbi kapillaari aeglase kuiva filtreeritud õhujoa, kuni viimased lahusti jäljed on

eemaldatud. Puhastage perioodiliselt instrumente sobiva mittesöövitava puhastusvahendiga, et

eemaldada orgaaniline sade, loputage hoolikalt veega, mis vastab standardi EN ISO 3696:1995

klassile 3 ja jäägivaba atsetooniga ning kuivatage kuiva filtreeritud õhuga. [10, p. 8]

Leeliseliste klaasipuhastusvahendite kasutamine võib põhjustada viskosimeetri kalibreerimistegurite

muutust ning see ei ole soovitatav. Muud puhastusmeetodid (nagu pürolüüs) võivad olla sobilikud.

Sellisel juhul on soovitatav viskosimeetreid kontrollida sagedamini, et märgata muudatuste

ilmnemist võimalikult vara. [10, p. 8]

3.5.5. Arvutused ja tulemused

Arvutage kinemaatiline viskoossus, , ruutmeetrites sekundi kohta, kasutades eri ajamärkide

mõõtmise tulemusi, valemis abil (2) [10, p. 8]:

= C×t (2)

kus C - viskosimeetri kalibreerimiskonstant, ruutmillimeetrites sekundi kohta

T - läbivoolu aeg, sekundites

Page 38: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

38

Kinemaatiline viskoossus koos katsetemperatuuriga väljendatakse keskväärtusena,

kolmekohalisena, kui tulemus jääb alla 1000 mm2/s, ning täisarvuna, kui tulemus on üle 1000

mm2/s. [10, p. 8]

3.5.6. Täpsus

Korduvus on sama katsetaja poolt sama seadmega kindlatel katsetingimustel ja identse

katsematerjaliga saadud kahe järjestikuse katsetulemuse erinevus, mis pikema aja jooksul

katsemeetodi normaalse ja täpselt rakendamisel võib ületada (Tabel 8) antud väärtusi ainult ühel

juhul kahekümnest. [10, p. 8]

Korratavus on eri laborites töötavate eri katsetajate poolt identse katsematerjaliga saadud kahe

üksiku ja sõltumatu katse tulemuse erinevus, mis pikema aja jooksul katsemeetodi normaalsel ja

täpselt rakendamisel võib ületad (Tabel 8) antud väärtusi ainult ühel juhul kahekümnest. [10, p. 8]

Tabel 8

Viskoossuse täpsus [10, p. 8]

Kordavus, r

% keskväärtusest

Korratavus, R

% keskväärtusest

135 C juures

600 mm2/s 4 6

≥ 600 mm2/ s 4 9

60 C

Pehme bituumen 7 9

Pehme bituumen pärast

vanandamist (TFOT) 9 20

Kinemaatilise viskoossuse

(KV) tegur 60 C juures

(ainult KV teguri puhul 1,5)

6 16

Kinemaatilise viskoossuse (KV) suhe temperatuuril 60 C on bituumensideaine, mis on läbinud

standardi EN 12607-2 järgse konditsioneerimise ning originaalse mittekonditsioneeritud

bituumensideaine kinemaatilise viskoossuste suhe temperatuuril 60 C.

Page 39: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

39

Need täpsusandmed ei ole modifitseeritud bituumenite puhul automaatselt rakendatavad ning

modifitseeritud bituumenite korral võib neid kasutada ainult suunistena, kuni kriteeriumite

väärtused muutuvad kättesaadavaks. [10, p. 9]

3.6. Bituumensideaine kuumutamise ja õhu toimel kõvenemisele vastupanu

määramine RTFOT meetodil

Meetod kannab nimetust RTFOT- Rolling Thin Film Oven Test [11, p. 5].

Liikuvat bituumensideaine kihti kuumutatakse ahjus kindlal temperatuuril teatud ajavahemiku

jooksul pidevas õhuvoolus [11, p. 5].

Kuumutamise ja õhu koosmõju määramine põhineb massi muutusele (väljendatuna protsentides)

või bituumensideaine omaduste muutustele nagu penetratsioon vastavalt standardile EVS-EN 1426,

pehmenemistäpp vastavalt standardile EVS-EN 1427 või dünaamilise viskoossus vastavalt

standardile EVS-EN 12596 määratund enne ja pärast bituumensideaine kuumutamist. [11, p. 5]

Katse temperatuur on 163 C [11, p. 5].

3.6.1. Seadmed

Ahi- rööptahuka kujuline, topelt seintega ja elektriliselt kuumutatav. Ahju mõõdud [11, p. 5]:

kõrgus 340±15mm,

laius 405±15 mm,

sügavus 445±15 mm.

Voolavusmõõdik- võimeline mõõtma õhujoa taset (4,0 ±0,2) l/ min välistemperatuuril ja rõhul [11,

p. 5].

Temperatuuri mõõtmise seade peab olema [11, p. 6]:

vahemikuga 150 C kuni 200 C,

loetavusega 0,1 C või vähem,

täpsusega 0,5 C või täpsem.

Klaaskonteinerid, mis on tehtud kuumutus kindlast klaasist, näidatud (Joonis 11) [11, p. 6].

Page 40: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

40

Joonis 11. Klaaskonteinerid [Erakogu]

Kaal täpsusega ±1 mg [11, p. 6].

3.6.2. Proovi ettevalmistamine

Proov tuleb valmistada ette vastavalt standardile EVS-EN 12594. Eraldada laboriproovist

katsetamiseks vajalik kogus, tagamaks bituumensideaine näitajate määramise enne ja pärast RTFOT

kuumutuskatset. Vajadusel tuleb kasutada kuuma nuga ja asetada proov sobivasse nõusse vastavalt

standardile EVS-EN 12594. [11, p. 6]

Proov peab olema veevaba. Proovi kuumutatakse ahjus kergelt kaetud kaanega nõus temperatuuril,

mis on vähemalt 10 C võrra madalam katsetemperatuurist, minimaalse aja jooksul, kuni proov on

täiesti voolav. Segada proov homogeenseks. Kui katsetatakse spetsiaalseid bituumensideaineid,

modifitseeritud bituumeneid ja bituumensideaineid, millel on kõrge pehmenemistäpp, võib olla

vajadus proov ette valmistada kõrgemal temperatuuril. Sellistel juhtudel tuleb kuumutada proovi

vastavalt standardile EVS-EN 12594. Polümeermodifitseeritud bituumenite puhul ei tohi

temperatuur ületada 200 C, sõltumata pehmenemistäpi suurusest. [11, p. 10]

Määrata bituumensideaine esialgsed näitajad, näiteks [11, p. 10]:

P1 - penetratsioon 25 C (EVS-EN 1426),

T1 - kuul ja rõngas pehmenemistäpp (EVS-EN 1427),

1 - dünaamiline viskoossus 60 C juures (EVS-EN 12596).

Page 41: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

41

3.6.3. Katsetamine

Ahi peab olema loodis nii, et alusele asetatud katseklaaside horisontaalteljed oleksid loodis.

Kuumutada ahi katsetemperatuurile [11, p. 10].

Märkus 11: Katse etalon temperatuur on 163 C ±1 C, kuid katset on võimalik teostada teistel

temperatuuridel [11, p. 10].

Märkus 12: Ahju eelsoojendamine 1 tunni jooksul on tavaliselt piisav [11, p. 10].

Kaaluda eraldi vähemalt 2 tühja katseklaasi (tähistatud näiteks A ja B) täpsusega 1mg [11, p. 11].

Märkus 13: Kasulik on määrata ka teiste katseklaaside mass, et määrata massi muutust, kui A ja B

katseklaasidel tulemuse määramine ebaõnnestub [11, p. 11].

Massi muutuse protsendi määramiseks võta kaks märgistatud (A ja B), bituumensideainet sisaldavat

katseklaasi (tühimassiga vastavalt mA0 ja mB

0), lase neil eksikaatoris jahtuda vähemalt 1 tund ja

kaalu eraldi nende massid mA1 ja mB

1 täpsusega 1 mg. [11, p. 11]

Kui ahi on saavutanud katsetemperatuuri, aseta bituumensideainega katseklaasid alusele nii, et alus

oleks tasakaalus. Kasutamata kohad alusel täida tühjade katseklaasidega. Sulge uks ja sea aparaadi

pöörlemiskiiruseks (15,0±0,2) p/min. Alusta õhu puhumist seadmesse kuluga (4±0,2) l/ min. Hoia

proovid ahjus õhuvoolus (75±1) min alates ajast, mil temperatuur jõuab 1 C alla katsetemperatuuri.

Kui katsetemperatuur (163±1) ºC ei ole saavutatud esimese 15 minuti jooksul, katkesta katse.

Katsetamisaja lõppedes võta katseklaasid ahjust välja. [11, p. 11]

Märkus 14: Katse aeg (75±1) min algab sellest ajast, kui ahju temperatuur on tõusnud (163±1) ºC. Aeg,

mis kulub ahjul temperatuuri (163±1) ºC saavutamiseks, ei loeta kasteaja sisse [11, p. 11].

Lasta kahel märgistatud katseklaasil (A ja B) eksikaatoris jahutada umbes 1 tund kuni

toatemperatuuri saavutamiseni. Kaaluda vastavad massid mA2 ja mB

2 täpsusega 1 mg [11, p. 11].

Viska ära massi muutuse määramise katsejäägid ja ära kasuta neid teiste katsete läbiviimiseks. Kui

katsetatakse lisaproovidega, saab kõik katsejäägid omavahel segada, välja arvatud juhul, kui

muutuse määramine on spetsiaalselt nõutud nende proovide jaoks. [11, p. 11]

Teistest kasteklaasist vala kõvenenud sideaine koht välja enne jahutamist, ilma et peaks nõusid

uuesti kuumutama. Sega proov homogeenseks, vältides õhumullide sissesegamist.

Page 42: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

42

Polümeermodifitseeritud bituumenite puhul on lubatud (vastavalt standardile EVS-EN 12594) tõsta

temperatuuri aeglaselt kuni 180 ºC (maksimaalselt), et valada proov katseklaasist välja. [11, p. 11]

Katseklaasist proovi kättesaamiseks võib kasutada kraapimisvahendit või tehnikat niikaua, kui 90%

või rohkem jäägist eemaldatakse katseklaasidest. On täheldatud, et ringikujuline kraapimine on

efektiivsem kui pikisuunas kraapimine. [11, p. 11]

Määrata kõvenenud sideaine näitajad (EVS- EN 1426,EVS- EN 1427, EVS-EN 12596 või

EVS-EN 13302) 72 tunni jooksul vastavalt ettenähtud katsemeetoditele ning vältida proovi uuesti

kuumutamist rohkem kui üks kord. P2 on kõvandatud sideaine penetratsioon 25 º C juures, T2 kuul

ja rõnga meetodil pehmenemistäpp ja 2 dünaamiline viskoossus 60 ºC juures. [11, p. 11]

3.6.4. Arvutamine ja tulemused

Arvutada füüsikaliste näitajate muutused pärast kuumutuskatset vastavalt järgmistele valemitele (3)

kuni (5) [11, p. 11]:

jääkpenetratsiooni (25 ˚C

juures) protsent 100 ×

𝑃2

𝑃1 (3)

kuul ja rõngas meetodil

pehmenemistäpi tõus ˚C = 𝑇2 − 𝑇1 (4)

Dünaamilise viskoossuse (60

ºC juures) tegur =

𝜂2

𝜂1 (5)

Arvutada massi muutuse protsent valemitega (6) ja (7) [11]:

massi muutuse protsent (katseklaas A) = 100 ×(𝑚𝐴

2−𝑚𝐴1)

(𝑚𝐴1−𝑚𝐴

0) (6)

massi muutuse protsent (katseklaas B) = 100 ×(𝑚𝐵

2−𝑚𝐵1)

(𝑚𝐵1−𝑚𝐵

0) (7)

Massi kadu väljendatakse negatiivse protsendiga ning massi kasv väljendatakse positiivse

protsendina [11, p. 12].

Katseklaaside A ja B proovide kahe tulemuse massi muutuse portsendid loetakse tõeseks, kui nende

absoluutväärtuste erinevus ei ületa 0,05% [11, p. 12].

Massi muutuse protsent esitatakse kahe määramistulemuse keskmisena ümardatuna lähima 0,01%.

Page 43: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

43

Kui pärast RTFOT katset määratakse füüsikaliste omaduste väärtused, väljendatakse omaduste

muutusi kas väärtuse absoluutmuutusena ühikutes, milles seda näitajat väljendatakse (nagu

pehmenemistäpp) või jääkväärtusena protsentides (nagu penetratsioon) või väärtuste suhtena (nagu

dünaamiline viskoossus). [11, p. 12]

Väljenda omaduse väärtuse vähenemist negatiivse tulemusena või negatiivse protsendi muutusena

ja omaduse väärtuse suurenemist positiivse tulemusena või positiivse protsendi muutusena. Suhtena

väljendatud omaduste näitajate väärtuste vähenemine on positiivne arv väiksem kui 1 (ühik).

Suhtena väljendatud omaduste näitajate väärtuste suurenemine on positiivne arv suurem kui 1

(ühik). [11, p. 12]

3.7. Modifitseeritud bituumeni elastne taastuvus

Bituumeni proovikeha venitatakse kindla kauguseni (200 mm) kindlal katsetemperatuuril ja kiirusel

(50 mm/ min). Venitamise tagajärjel tekkinud bituumeni niit lõigatakse keskelt läbi. Peale kindla

aja möödumist mõõdetakse üle niitide lühenemine ja katsetulemus väljendatakse %-na

venituspikkusest. [12, p. 4]

3.7.1. Seadmed

Proovikehade vormid- peavad olema metallist, koosnema kahest poolest ning olema (Tabel 9)

esitatud mõõtmetega. Vormide otsad on nagu klambrid, mille siseraadius R peaks olema (15,5±0,7)

mm, ava laius B (20±0,2) mm, ning klambrite sisemõõt E (R+D) peaks olema (22,8±0,9) mm, vaata

(Joonis 12) [12, p. 5]

Mõlemat vormi poolt hoiavad paigal vastandlikud libistavad tihvtid. Vormid tuleb asetada metallist

plaadile ning suruda kokku kruvidega. [12, p. 5]

Page 44: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

44

Joonis 12. Vorm koos alusega [Erakogu]

Tabel 9

Vormi mõõdud [12, p. 5]

Mõõdud

mm

Kõrvalekall

emm

A 10,0 ± 0,2

B 20,0 ± 0,2

C 30,0 ± 0,3

D 7,3 ± 0,5

E = R + D 22,8 ± 0,9

R 15,5 ± 0,7

Paksus 10,0 ± 0,1

Duktilomeeter, mis koosneb tõmbeseadeldisest ja vee nõust [12, p. 6].

Veevann, peab võimaldama proovida venitust 200 mm kaugusele. Peab olema disainitud nii, et

võimaldaks venitada vähemalt kahte proovi paralleelselt. Vormide omavaheline vahe ja seina vahe

peab olema vähemalt 10 mm. Vee nivoo kõrgus peab olema vähemalt nii kõrge, et proovikeha peal

ja alla oleks 25 mm vett. [12, p. 6]

Vee ringlus veevannis läbi termostaadi ja lisasoojustuse peab tagama vajaliku katsetemperatuuri

±0,5 C. Vee ringlus peab olema veevannis katse ajal ligikaudu 1,5 l/ min [12, p. 6].

Page 45: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

45

Tõmbejõu seade, peab võimaldama kahe paralleelse proovikeha katsetamist. Venitusplaadid koos

tihvtidega peavad olema paigaldatud täpselt, võimaldavaks proovivormi lihtsat paigaldamist.

Seadme venitusmootor peab olema disainitud nii, et tihvtide liikumiskiirus terve katse jooksul on

(50±2,5) mm/ min. Seadme venitusjõud peab olema piisavalt võimas, et katse alguses ei toimuks

kiiruse langust seoses proovikeha kõrgust deformatsiooni vastupanust. [12, p. 6]

Temperatuuri kontroll, peab olema võimeline säilitama veevannis katsetemperatuuri kõikumisega

±0,5 C [12, p. 6].

Nuga, sirge teraga (pikkus vähemalt 40 mm) või tasase teraga [12, p. 6].

Vormivabastus aine, segu ühest osast glütseriinist ja ühest osast dekstriinist või silikoonist [12, p.

6].

Käärid [12, p. 6].

Joonlaud, täpsusega 1 mm [12, p. 6].

3.7.2. Proovide ettevalmistamine

Vormi alusplaat ja vormi siseküljed tuleb määrida õhukese nakkevastase vahendi kihiga. Aseta

vorm koos külgosadega vormile ja kinnita kruvidega. Veendu, et nõutud külgede vahe on

saavutatud, vaata (Tabel 9, mõõde A) [12, p. 6]

Kergelt soojendatud vormid tuleb ettevaatlikult täita bituumeniga kuni vormi pealmise pinnani (seni

kuni on tekkinud kumer pind vormile) [12, p. 6].

Hoida vorm koos prooviga ligikaudu 1 tund toa temperatuuril ja seejärel eemaldada soojendatud

noaga üleliigne proov (vormi pinda ületav proov). Eemalda defektsed proovikehad. Aseta vormitud

proovikeha veevanni testtemperatuurile (90±10) minutiks enne katse alustamist. [12, p. 7]

Aeg vormi täitmisest kuni venitamise alguseni peab jääma vahemikku (150±10) minutit. [12, p. 7]

Kontrolli vee temperatuuri venitusplaatide juurest (tihvtide ligidalt). Temperatuur ei tohi erineda

katsetemperatuurist ±0,5 C [12, p. 7].

Page 46: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

46

3.7.3. Katsetamine

Peale seda, kui vormi ääreni täidetud proovikeha on hoitud 90 minutit temperatuuril vees, eralda

vormi alus ja küljed ning aseta proovikeha venitusplaadile. Venita proovikeha katsetemperatuuril

±0,5 C ja kiirusel (50,0±2,5) mm/ min kuni pikkuseni (200±1) mm. 10 sekundit peale katseseadme

seisma jäämist lõika bituumeni niidid keskelt kääridega läbi. 30 minutit peale bituumeni niitide

läbilõikamist mõõda kahe niidi otsa vaheline kaugus joonlauaga ja märgi üles tulemus mm. [12, p.

7]

Kui proovi niit puruneb enne 200 mm jõudmist ja see ei ole põhjustatud defektsest proovist, võib

labor elastse taastuvuse arvutamiseks kasutada hetke tingimusi, kuid see tuleb märkida

katseprotokolli [12, p. 7].

Kuigi nimetatud katset viiakse läbi üldjuhul katsetemperatuuril 25 C või 10 C, oleks kasulik

toestada katset erinevatel temperatuuridel, eriti pehmetel või kõrgelt modifitseeritud sideainete

puhul. Kui proov puruneb enne 200 mm juurde jõudmist, siis purunemispikkus ja elastne taastuvus

tuleb määrata ja tulemust võib lugeda kehtivaks. [12, p. 7]

3.7.4. Tulemuste arvutamine

Iga proovikeha jaoks arvutada elastne taastavus RE protsentides täpsusega 1% (8) [12, p. 7]:

𝑅𝑒 =

𝑑

𝐿× 100 (8)

kus d - kahe niidi otsa vaheline kaugus, mm

L - venitus pikkus. Tavaliselt 200 mm (juhul kui niit lõigatakse läbi). Ennatliku

purunemise puhul (haprus, rabedus) L on purunemise pikkus.

Kui kahe proovikeha elastne taastuvus ei erine keskmisest väärtusest üle 5%, siis määra katse

aritmeetiline keskmine nende kahe proovikeha põhjal [12, p. 7].

Juhul kui ületab, tuleb määrata lisa proovikeha elastne taastuvus. Seejärel arvuta aritmeetiline

keskmine kahe väiksema vahega proovikeha tulemuse põhjal. Juhul kui erinevus on endiselt suurem

kui 5% keskmisest väärtusest, tuleb need kolm tulemust kõrvale jätta ja katse korrata kahe uue

proovikehaga. [12, p. 7]

Väljenda elastne taastuvus protsentides ümardatuna täis protsendini (absoluutväärtus) [12, p. 8].

Page 47: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

47

3.8. Modifitseeritud bituumeni duktiilsuse tõmbejõu teim

Vormitud katsekeha pikendatakse (venitatakse) duktilomeetris katsetemperatuuril kindlal kiirusel

seni kuni ilmub pragu (murd) või kuni pikendamine saavutab 133% (400mm) [13, p. 5].

3.8.1. Seadmed

Duktilomeeter, seade koosneb tõmbeseadeldisest ja vee nõust [13, p. 5]:

tõmbejõu seade, peab suutma hoida konstantset kiirust (50±20) mm/min,

proovikeha kinnitamise seade (vorm) ei tohi avaldada mingit lisa jõudu proovikehale,

vältimaks pingeid ja pragunemist proovikehas,

sobilikud seadmed järgnevate mõõtmiste jaoks:

o tõmbejõu rakendaja proovikehade jaoks vahemikus 1 N kuni 300 N, täpsusega ±0,1

N,

o pikkuse (venitamise) mõõtmise seade vahemikus 1 mm kuni mitte vähem kui 450

mm, täpsusega ±1 mm.

Veevann, peab suutma hoida kogu katse jooksul vee temperatuuri täpsusega ±0,5 C ja võimaldama

vee temperatuuri hetkekontrolli. Kui katse toimub 0 C juures või madalamal temperatuuril siis

tuleb vee kogusele lisada 15% etanooli. [13, p. 5]

Salvestus seade, peab suutma salvestada rakendatud jõudu ja katsekeha venituspikkust [13, p. 6].

Proovikehade vormid, vormid peavad olema metallist ja koosnema neljast osast, vaata (Joonis 13).

Vormide mõõdud on esitatud (Tabel 10). Vormide otsad on nagu klambrid, mille siseraadius peab

olema (15,5±0,1) mm, ava laius (20±0,2) mm ja sisemine pikkus (22,8±0,9) mm. [13, p. 6]

Kui proovikeha hoitakse katsetemperatuuril (enne katsetamist), siis peab vorm olema asetatud

metall plaadile ja kinni pressitud kruvidega [13, p. 6].

Page 48: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

48

Joonis 13. Vorm koos alusega [Erakogu]

Tabel 10

Vormi mõõdud [13, p. 6]

Mõõdud

mm

Kõrvalekalle

mm

A 36,5 ± 2,0

B 30,0 ± 0,1

C 20,0 ± 0,2

D ≥ 5,5

E 10,0 ± 0,1

F 7,3 ± 0,1

R 15,5 ± 0,1

Paksus 10,0 ± 0,1

3.8.2. Proovide ettevalmistus

Määri vormi alus ja vormi siseküljed nakkevastase vahendiga, mis koosneb ühest massiosast

dekstriinist või mineraal talgist ja üks massiosa glütserooli või silikooni [13, p. 6].

Aseta vorm koos külgosadega vormile ja kinnita kruvidega [13, p. 6].

Lisa nõusse proovi kogus, mis on vajalik 3 vormi täitmiseks, soojenda seda. Koheselt täida kolm

vormi kasutades valamisel edasi ja tagasi liikumist pikemal vormi suunal. Täida seni kuni on

tekkinud kumer pind vormile. Seejärel hoida proovi koos vormiga toatemperatuuril umbes 1 tund ja

Page 49: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

49

eemaldada seejärel soojendatud noaga vormi pinda ületav bituumen. Katsetamiseks tuleb välja jätta

kõik defektsed proovid. Aseta proovid koos vormi ja alustage enne katsetamist katsetemperatuuril

olevasse vette (90±10) min. Katsetamine tuleb läbi viia samal päeval. [13, p. 7]

3.8.3. Katsetamine

Katsetada tuleb ühe kaupa (üks vorm korraga) [13, p. 7].

Märkus 1: Juhul kui seade võimaldab eraldi mõõta iga raja andmeid, siis võib katsetada samal ajal

mitut proovi [13, p. 7].

Peale seda kui vormi ääreni täidetud proovikeha on hoitud (90 ±10) minutit katsetemperatuuril vees,

eralda vormi alus, aseta proovikeha katseseadmesse ning alles seejärel eemalda vormi külgmised

osad. Venita proovikeha katsetemperatuuli (tavaliselt 5,0±0,5 C) ja kiirusel (50,0±2,5) mm/min

kuni pikkuseni 1333% (400 mm). Kui ilmneb rebenemise märke, siis tuleb katse korrata. Kui teine

proovikeha sammuti puruneb tuleb katsetemperatuuri tõsta 5 C võrra. Antud põhimõtet korrata

seni kuni proovikeha läbib ilma rebenemiseta katse. [13, p. 7]

Nagu mainitud viiakse katse tavaliselt läbi (5,0±0,5) C juures. Kuigi, juhul kui esineb [13, p. 7]:

Pehmed bituumenid, katse võib läbi viia madalamal temperatuuril, näiteks (0,0 ±0,5) C

juures,

Sitked PMB bituumenid, katse tuleks läbi viia temperatuuril (10,0±0,5) C või isegi (15,0

±0,5) C,

Märkus 2: Tavaliselt sitketel PMB bituumenitel (näiteks PMB 10/30-63 või sarnastel) 10 C juures

rebenemist ei esine. Kui vaja, siis katse tuleks läbi viia 15 C juures. [13, p. 7]

Page 50: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

50

3.8.4. Arvutamine

Kui seade ei ole ühendatud arvutusseadmega või arvutiga, kasutatakse valemit (9) [13, p. 7]:

∫ 𝑓(𝑥) 𝑑𝑥 = ∆𝐿 × (𝐹0

2+

𝐹𝑛

2+ ∑ 𝐹𝑖

𝑛−1

1

)𝐿2

𝐿1

(9)

kus L1 - pikkus 0,000 m,

L2 - pikkus 400% pikenemise juures või pikkus ületades voolavuspiir,

∆𝐿 - lisanduv pikkus määratletud jõudude vahel, tavaliselt 0,005 m,

F0 - jõud 0,000 m,,

Fi - jõud (𝐿𝑖 + 𝑖∗ ∆𝐿),

Fn - jõud purunemisel või 400% pikenemise juures,

n - maksimaalne jõudude väärtus mida valemis kasutada (=𝐿2−𝐿1

∆𝐿), kui vaja siis

ümardada väärtus lähima täisarvuni.

Page 51: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

51

4. KOKKUVÕTE

Selleks, et teed püsiksid paremini korras ja oleksid rohkem vastupidavad, on väga oluline

kontrollida bituumensideaine omadusi, sellele aitab kaasa proovide õigesti võtmine ning katsete

korrektne teostamine.

Katsete õigesti teostamine on oluline, et selgitada välja bituumensideaine omadused ja puuduste

tekkimisel teha vajalikud muudatused. Laborisse toodud proovide põhjal toestatakse soovitud

katsed. Proovide tõeste tulemuste saavutamisel on oluline rolli proovi võtjal, sest laboris

katsetatakse sinna saabunud proov. Korrektselt võetud proov kirjeldab paremini ehituses kasutavat

toote partiid.

Töös kirjeldati katsetamiseks vajalikke proovikoguseid, kasutavaid seadmeid ning kirjeldusi katse

ettevalmistamiseks ning teostamiseks ja tulemuste arvutamiseks. Lisatud on laboris katsetamise

käigus tekkinud omapoolsed kommentaarid ja pildid.

Seoses sellega, et teedeehitusvaldkonnas töötavad isikud pole laboris teotatavate katsetega väga

kursis ning standardid pole kõigile tasuta lugemiseks, on võimalik saada bituumensideaine kohta

vajalikku informatsiooni sellest käsiraamatust.

Katsete teostamine ühiste juhendite järgi annab võimaluse võrrelda ja kontrollida erinevates

laborites teostatavaid katseid sama bituumensideainega ning erinevuste ilmnemisel avastada vigu.

Käesolev käsiraamat on abiks katsete kirjelduste kiireks leidmiseks ja mõistmiseks ning kõik on

kompaktselt ühes kohas.

Page 52: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

52

SUMMARY

„Handbook for Bituminous Binders“

In order to keep the roads in a better condition and be more durable, it is very important to check

the properties of the asphalt binder, which contribute to the samples taken and that the tests are

correctly performed.

Correctly executed tests are important to find out the qualities of bitumen binder and in case defects

occur, to make the necessary changes. Based on the samples from the laboratory the desired tests

will be proved. The executor of a certain sample has an important role to accomplish reliable results

because the lab can only test the sample delivered. A sample taken correctly describes better the

construction of a batch of the product.

The work described in the necessary quantities of sample testing, use test equipment, the

descriptions for the preparation, execution and results of the calculation. There are added comments

and pictures generated in the operation laboratory testing process.

Considering the fact that the people who work in the road construction field are not very familiar

with the laboratory test, the standards are not free for everybody to read. From this handbook it is

possible to obtain important information about bitumen binder.

Having common guidelines for the tests provides an opportunity to compare and check various

laboratory tests carried out in the bitumen binder and to detect errors as the differences appear. This

handbook will help to quickly locate and test specifications by having everything is in one

convenient place.

Page 53: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

53

VIIDATUD ALLIKATE LOETELU

[1] S.Siht, TTÜ õppematerjal - Orgaanilised sideained, liigid ja tootmine, Tallinn, 2014, p. 40.

[2] E. Standardikeskus, EVS 901-2:2016 Osa 2: Bituumensideained, Tallinn, 2016.

[3] K. Johanson, Temperatuuri mõju polümeermodifitseeritud bituumeni katsetulemustele, Tallinn,

2015, p. 45.

[4] Maanteamet, „Pindamisjuhis 2014-2,“ 2014. [Võrgumaterjal]. Available:

https://www.mnt.ee/sites/default/files/content-

editors/Failid/Juhendid/ehitus/pindamisjuhis_kinnitatud2014.pdf. [Kasutatud 11 05 2017].

[5] E. Standardikeskus, EVS-EN 58:2012 Bituumensideainete proovide võtmine, 2012.

[6] E. Srandadrikeskus, EVS-EN 1426:2015 Bituumen ja Bituumensideaine- Nõelpenetratsiooni

määramine, 2015.

[7] E. Standardikeskus, EVS-EN 1427:2015 Bituumen ja Bituumensideained, Pehmenemistäpi

määramine kuuli-rõnga meetod, 2015.

[8] E. Sandardikeskus, EVS-EN 12593:2015 Bituumen ja bituumensideained, Fraassi

murdumistäpi määramine, Tallinn, 2015.

[9] E. Standardikeskus, EVS-EN 12596:2014 Bituumen ja Bituumensideained, Dünaamilise

viskoossuse määramine, 2014.

[10] E. Standardikeskus, Bituumen ja bituumensideaine EVS-EN 12595:2014 Kinemaatilise

viskoosuse määramina, 2014, 2014.

[11] E. Standardikeskus, EVS- EN 12607-1:2014, Bitumen and bitumenous binders- Determination

of the resistance to hardening under influence of heat and air- Part 1: RTFOT method, 2014.

[12] E. Standardikeskus, EVS-EN 13398:2010 Bitumen and bitumenous binders- Determination of

the elastic recovery of modified bitumen, 2010.

[13] E. Standardikeskus, EVS-EN 13589:2008, Bitumen and bituminous binders-Determination of

the tensile properties of modified bitumen by the force ductility mothod, 2008.

Page 54: BITUUMENSIDEAINE KÄSIRAAMATeprints.tktk.ee/3220/1/Bituumensideaine käsiraamat...tilaga plekknõud ja purgid. Saatmiskonteineriteks sobivad ainult lakkimata, valtsitud terasnõud

54

[14] E. Standardikeskus, EVS- EN 13587:2016 Bitumen and bituminous binders- Determination of

the tensile proporties of bituminous binders by the tensile test method, 2016.