Tiêu chuẩn ngành 22 TCN 279:2001 về Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thí nghiệm - Tiêu chuẩn vật liệu nhựa đường đặc quy định các chỉ tiêu kỹ thuật của nhựa đường đặc theo mác nhựa đường, các phương pháp thí nghiệm xác định chỉ tiêu kỹ thuật của nhựa đường đặc và là cơ sở cho việc kiểm tra đánh giá chất lượng nhựa đường đặc dùng trong xây dựng đường bộ.
TIÊU CHUẨN NGÀNH 22 TCN 279 - 01 YÊU CẦU KỸ THUẬT VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM TIÊU CHUẨN VẬT LIỆU NHỰA ĐƯỜNG ĐẶC I QUY ĐỊNH CHUNG 1.1 Nhựa đường đặc dùng cho đường sản phẩm thu từ công nghệ lọc dầu mỏ; bao gồm hợp chất hydrocacbua cao phân tử như: CnH2n + 2, CnH2n, hydrocacbua thơm mạch vòng (CnH2n-6) số dị vòng có chứa oxy, nitơ lưu huỳnh; trạng thái tự nhiên, có dạng đặc quánh, màu đen 1.2 Tiêu chuẩn quy định tiêu kỹ thuật nhựa đường đặc theo mác nhựa đường, phương pháp thí nghiệm xác định tiêu kỹ thuật nhựa đường đặc sở cho việc kiểm tra đánh giá chất lượng nhựa đường đặc dùng xây dựng đường 1.3 Mác nhựa đường đặc quy định theo cấp độ kim lún nhựa đường, Tiêu chuẩn đề cập mác nhựa đường đặc tương ứng với cấp độ kim lún là: 40/60; 60/70; 70/100; 100/150; 150/250 1.4 Phương pháp lấy mẫu, khối lượng mẫu thí nghiệm tn theo “Quy trình lấy mẫu vật liệu nhựa dùng cho đường bộ, sân bay bến bãi” 22TCN - 321 - 96 1.5 Đối với nhựa đường lỏng, nhũ tương nhựa đường có yêu cầu xác định tiêu kỹ thuật tương tự phép dùng phương pháp thí nghiệm tiêu chuẩn 1.6 Tiêu chuẩn thay cho “Tiêu chuẩn phân loại nhựa đường đặc (bitum đặc) dùng cho đường bộ” 22TCN-227-95 “Quy trình thí nghiệm nhựa đường đặc” 22TCN 63-84 II YÊU CẦU KỸ THUẬT Chất lượng nhựa đường đặc dùng xây dựng đường quy định đánh giá theo 10 tiêu kỹ thuật tương ứng với mác nhựa đường dẫn bảng Bảng Tiêu chuẩn kỹ thuật vật liệu nhựa đường đặc dùng cho đường TT Các tiêu Đơn vị Trị số tiêu chuẩn theo cấp độ kim lún (mác) 40/60 Độ kim lún 25oC Penetration at Deg C Độ kéo dài 25oC Ductility at 25 Deg C Nhiệt độ hố mềm (Phương pháp vòng bi) 0.1mm Nhiệt độ bắt lửa Flash Point Lượng tổn thất sau đun nóng 163oC Loss on Heating for hours at 163 Deg C 60 ÷ 70 cm o C o C Softening Point (Ring an l Ball Method) 40 ÷ 60 60/70 % 70/100 100/150 150/250 70 ÷ 100 100 ÷ 150 150 ÷ 250 min.100 49 ÷ 58 46 ÷ 55 43 ÷ 51 35 ÷ 43 min.230 max.0,5 min.220 max.0,8 Tỷ lệ độ kim lún nhựa đường sau đun nóng 163oC so với độ kim lún 25oC Ratio of Penetration of Residue after Heating for hours at 163 Deg C to Orginal min.70 min.65 min.60 % min.99 g/cm3 1,00 ÷ 1,05 Cấp độ min.cấp % max 2,2 Độ dính bám đá Effect of Water on Bituminous - Coated Aggregate Using Boiling Water 10 min.75 Khối lượng riêng 25oC Specific Gravity at 25 Deg C min.80 Lượng hòa tan Trichloroethylene Solubility in Trichloroethylene C2CL4 % Hàm lượng Paraphin Wax Paraffin Content Chú ý: 1- Danh mục phép thí nghiệm tương đương xem phụ lục A 2- Lựa chọn mác nhựa đường dùng cho mục đích xây dựng đường xem phụ lục B III CÁC PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM Phương pháp thí nghiệm xác định độ kim lún nhựa đường Định nghĩa, phạm vi áp dụng 1.1 Độ kim lún nhựa đường độ lún tính phần mười milimet mà kim tiêu chuẩn xuyên thẳng đứng vào mẫu nhựa đường điều kiện nhiệt độ, thời gian tải trọng quy định 1.2 Thí nghiệm độ kim lún nhựa đường tiến hành nhiệt độ 25oC ± 0,1oC thời gian giây với tổng trọng lượng gia tải 100g ± 0,1g 1.3 Khi muốn thí nghiệm độ kim lún nhựa đường nhiệt độ khác, thông số trọng lượng kim xuyên thời gian thí nghiệm tương ứng dẫn bảng 1.4 Phương pháp dùng để xác định độ kim lún nhựa đường đặc có độ kim lún 350, nhựa đường lỏng sau chưng cất tới 360oC nhũ tương nhựa đường sau tách nước Thiết bị thí nghiệm 2.1 Thiết bị đo độ kim lún Một thiết bị chuẩn cho phép trục xuyên chuyển động lên xuống dễ dàng khơng có ảnh hưởng ma sát Có đồng hồ đo xuyên khắc vạch kim đồng hồ để xác định dễ dàng xác độ lún kim xuyên đến 0,1mm Xem hình Hình Dụng cụ đo độ kim lún nhựa đường 2.2 Kim xuyên Kim xuyên chế tạo từ thép cứng khơng gỉ hiệu chỉnh để trọng lượng kim trục 50 ± 0,05g Khi thí nghiệm, trục, kim gia tải vật nặng đảm bảo tổng trọng lượng (kim, trục, vật nặng) 100 ± 0,1g Kim xuyên tiêu chuẩn có chiều dài khoảng 50mm (2in), đường kính kim (1 ÷ 1,02mm) đầu hình kim tạo góc 8,7 ÷ 9,7o Mũ kim xun có đường kính 3,2 ± 0,05mm, dài 38 ± 1mm Ở cuối mũ kim xuyên có khoan lỗ hay làm phang cạnh để điều chỉnh trọng lượng 2.3 Cốc mẫu Cốc kim loại hình trụ đáy phẳng, có nắp đậy, kích thước chủ yếu sau: - Đường kính 55mm, sâu 35mm dùng cho nhựa đường có độ kim lún ≤ 200 (dung tích quy ước 90ml) - Đường kính 70mm, sâu 45mm dùng cho nhựa đường có độ kim lún >200 (dung tích quy ước 175ml) 2.4 Chậu đựng nước (bồn nước bảo ơn nhiệt) Sử dụng để trì nhiệt độ mẫu nhựa đường không sai khác 0,1 oC so với nhiệt độ thí nghiệm Thể tích nước chậu khơng nhỏ 10 lít Chiều cao chậu không nhỏ 200mm Nước chậu phải sạch, không chứa dầu chất hữu Tốt dùng nước cất khử ion Khi bồn điều chỉnh nhiệt độ tự động thí nghiệm phải chuẩn bị sẵn nước đá nước sôi để điều chỉnh nhiệt độ nước chậu bồn tự tạo với nhiệt kế Bồn nước bảo ơn nhiệt 25 ± 0,1oC có dung tích khơng nhỏ 10 lít, bồn có giá đỡ đặt cách đáy không nhỏ 50mm cho mặt mẫu sau kê giá ngập mặt nước 100mm Mẫu thí nghiệm tiến hành bồn giá phải đủ chắn 2.5 Bình chứa cốc mẫu nhựa đường Bình hình trụ, đáy phằng kim loại, thuỷ tinh chắn Đường kính bình khơng nhỏ 90mm, độ sâu bình không nhỏ 55mm 2.6 Nhiệt kế Nhiệt kế thuỷ tinh 50oC chuẩn hố có vạch chia sai số tối đa 0,1oC 2.7 Đồng hồ đo thời gian Loại đồng hồ điện tử khí bấm giây, bảo đảm đo đến 0,1s có độ xác ± 0,1s phút 2.8 Dụng cụ cấp nhiệt Bếp ga, bếp điện bếp dầu hoả để đun nóng chảy nhựa đường 2.9 Thiết bị điều hồ nhiệt độ phòng Chuẩn bị mẫu 3.1 Tạo mẫu Mẫu nhựa đường thí nghiệm đun nóng cẩn thận để khơng nóng cục chảy lỏng không cao 90oC so với nhiệt độ hoá mềm Khuấy liên tục để tránh tạo bọt khí khơng đun mẫu q 30 phút Rót nhựa đường vào cốc chứa mẫu đến cách miệng cốc khoảng 5mm Đậy nắp để chống nhiễm bẩn Để nguội khơng khí nhiệt độ khơng q 30oC không nhỏ 15 oC với thời gian từ đến 1,5 cốc có dung tích 90ml từ 1,5 đến cốc có dung tích 175ml Nếu nhiệt độ tự nhiên khơng khí phòng thí nghiệm khơng đạt khoảng nêu trên, phải sử dụng điều hoà nhiệt độ 3.2 Duy trì mẫu nhiệt độ tiêu chuẩn Trong trường hợp khơng có bồn bảo ơn mẫu tự động dùng nước đá nước sơi để trì nhiệt độ nước chậu 25oC Ngâm cốc chứa nhựa đường vào chậu nước thời gian từ đến 1,5 với cốc có dung tích quy ước 90ml từ 1,5 đến với cốc có dung tích quy ước 175ml với điều kiện mặt mẫu phải ngập mặt nước 100mm đáy cốc phải kê cách đáy chậu 50mm Thí nghiệm 4.1 Kiểm tra để bảo đảm chắn thiết bị xuyên ổn định, phẳng Lau kim giẻ mềm có tẩm dung môi phù hợp (hoặc dầu hoả) Lau khô kim giẻ mềm, lắp kim vào trục, lắp gia tải để đảm bảo tổng tải trọng 100g ± 0,1g 4.2.a Nếu thí nghiệm tiến hành bồn nước bảo ôn, đặt mẫu thẳng thiết bị xuyên làm bước 4.3 4.2.b Nếu làm bồn nước bảo ơn nhiệt dùng nước nhiệt độ thí nghiệm đổ vào bình chứa mẫu sau chuyển cốc mẫu từ chậu nước sang bình chứa mẫu cho cốc mẫu ngập hồn tồn nước bình chứa mẫu (ngập 10mm) Đặt bình chứa mẫu có chứa cốc mẫu vào để thiết bị xuyên tiến hành thí nghiệm 4.3 Điều chỉnh cho đầu mũi kim xuyên vừa chạm sát mặt mẫu Chỉnh kim đồng hồ đo lún vị trí Nhanh chóng mở chốt hãm để kim xuyên vào mẫu nhựa đường đồng thời bấm đồng hồ đo thời gian Sau giây, đóng chốt hãm điều chỉnh thiết bị để đọc trị số độ kim lún 4.4 Thí nghiệm mũi xuyên điểm cách thành cốc cách 10mm - Trường hợp không tiến hành bồn nước bảo ôn, sau lần thí nghiệm (xuyên), phải chuyển cốc mẫu trở lại chậu nước lặp lại nội dung 4.2.b - Đối với mẫu thí nghiệm có độ kim lún < 200, sau lần xuyên, rút kim lên, lau khô mũi kim để dùng cho lần xun sau - Đối với mẫu thí nghiệm có độ kim lún > 200, sử dụng mũi kim để thí nghiệm liên tục ứng với vị trí Sau thí nghiệm xong rút mũi kim lên Ghi chú: Các thông số nhiệt độ, trọng lượng kim xuyên thời gian thí nghiệm độ kim lún điều kiện đặc biệt khác dẫn bảng 2: Bảng Nhiệt độ (oC) Trọng lượng kim xuyên (gam) Thời gian, giây 200 60 200 60 46,1 50 5 Báo cáo kết thí nghiệm 5.1 Độ kim lún, tính theo đơn vị 1/10mm, trị số nguyên trung bình ba lần xuyên với mẫu thử 5.2 Sai số cho phép lần đo không vượt số liệu bảng Nếu vượt giá trị bảng 3, phải làm lại thí nghiệm Bảng Sai số cho phép lần đo Độ kim lún Hiệu số trị số cao thấp mẫu thí nghiệm ÷ 49 50 ÷ 149 150 ÷ 249 250 ÷ 350 ≤ ≤ ≤ ≤ Phương pháp thí nghiệm xác định độ kéo dài nhựa đường Định nghĩa, phạm vi áp dụng 1.1 Độ kéo dài vật liệu nhựa đường khoảng cách đo được, tính đơn vị centimét, từ thời điểm bắt đầu mẫu bị kéo dài vừa đứt điều kiện vận tốc nhiệt độ quy định 1.2 Thí nghiệm tiến hành hai đầu khn mẫu kéo tách với vận tốc 50mm/phút ± 5% nhiệt độ 25oC ± 0,5oC 1.3 Khi muốn xác định độ kéo dài nhiệt độ thấp thí nghiệm tiến hành nhiệt độ 4oC vận tốc kéo dài 10mm/phút 1.4 Vật liệu thí nghiệm nhựa đường đặc, nhựa đường lỏng sau chưng cất tới 360oC nhũ tương nhựa đường sau tách nước Thiết bị thí nghiệm 2.1 Khn Khn chuẩn chế tạo vật liệu đồng, đáy khuôn phang nhẵn để khn tiếp xúc hồn tồn với đáy (Xem hình 2) Cần có khn cho lần thí nghiệm Khuôn mảnh Khuôn đế Khuôn sau lắp xong Hình Bộ khn đúc mẫu thí nghiệm độ kéo dài 2.2 Bồn nước bảo ôn nhiệt Bồn nước bảo ơn nhiệt nhằm trì nhiệt độ nước theo quy định, không sai khác ± 0,1oC Thể tích nước bình khơng nhỏ 10 lít, nước bình khơng chứa dầu, vôi chất hữu khác Khuôn mẫu giữ kim loại có khoan lỗ đặt bình bảo đảm cho mẫu cách đáy bình 50mm cách mặt nước không nhỏ 100mm 2.3 Máy thí nghiệm Máy thí nghiệm chế tạo bảo đảm vận tốc kéo mẫu ổn định, không thay đổi theo quy định, máy có độ ổn định lớn, khơng rung q trình thí nghiệm (Xem hình 3) ... đường Định nghĩa, phạm vi áp dụng 1.1 Độ kim lún nhựa đường độ lún tính phần mười milimet mà kim tiêu chuẩn xuyên thẳng đứng vào mẫu nhựa đường điều kiện nhiệt độ, thời gian tải trọng quy định 1.2... trục, kim gia tải vật nặng đảm bảo tổng trọng lượng (kim, trục, vật nặng) 100 ± 0,1g Kim xuyên tiêu chuẩn có chiều dài khoảng 50mm (2in), đường kính kim (1 ÷ 1,02mm) đầu hình kim tạo góc 8,7 ÷... thí nghiệm khơng đạt khoảng nêu trên, phải sử dụng điều hoà nhiệt độ 3.2 Duy trì mẫu nhiệt độ tiêu chuẩn Trong trường hợp khơng có bồn bảo ơn mẫu tự động dùng nước đá nước sơi để trì nhiệt độ