- Mẫu thử dùng để xác định độ hút nớc là 5 viên gạch nguyên đợc lấy theo các quy định hiện hành về lấy mẫu cho từng loại gạch
5. Phơng pháp xác định khối lợng thể tích
1.3. Thí nghiệm một số chỉ tiêu cơ lý của nhựa.
a. Khái niệm:
Độ kim lún là chiều sâu xuyên của kim tiêu chuẩn vào trong nhựa ở nhiệt độ 250C trong thời gian 5 giây. Độ kim lún là chỉ tiêu biểu thị cho tính quánh của nhựa đờng. Độ kim lún là chỉ tiêu chính để phân loại nhựa.
b. Dụng cụ:
- Dụng cụ đo độ kim lún, kim xuyên tiêu chuẩn có khối lợng 100g. Đờng kính kim 1,01mm mũi nhọn đờng kính 0,15mm. - Nhiệt kế loại 500C chính xác 0,10C - Hộp đựng mẫu - Đồng hồ giây - Các dụng cụ tạo mẫu
- Các dụng cụ, vật liệu để duy trì, điều chỉnh nhiệt...
c. Cách làm:
- Đun nóng nhựa tới nhiệt độ 110 ữ 1500C
lọc bỏ tạp chất qua rây 0.5mm. Hình 1 : Dụng cụ đo độ kim lún
- Đổ nhựa vào chén nhôm. Để nguội đến khi nhiệt độ không khí. Ngâm chén mẫu trong nớc có nhiệt độ 250C trong 1 giờ. Mực nớc ngập quá mặt mẫu 2 cm.
- Chuyển mẫu nhựa lên dụng cụ thử độ kim lún. Điều chỉnh độ kim lún sát mặt mẫu nhựa. Điều chỉnh thớc đo, bảng số về vị trí không.
- ấn nút cho kim rơi tự do cắm vào mẫu nhựa sau đúng 5 giây, buông tay để khoá kim lại. Điều chỉnh thớc và bảng số, đọc giá trị kim xuyên vào mẫu nhựa. Độ kim lún tính theo đơn vị 1/10mm. Lấy theo trị số trung bình của 3 lần xuyên ở 3 vị trí. Độ chênh lệch giữa các lần không đợc vợt quá giá trị ở bảng 2
bảng 2
Độ kim lún của nhựa 1/10mm Độc chênh lệch không quá 1/10mm 75 ữ 160 25 ữ 75 < 25 5 3 1
Ghi chú: Độ kim lún xác định cho mẫu nhựa nguyên và mẫu nhựa đã sấy ở 1630C trong thời gian 5 giờ.
1.3.2. Độ kéo dài của nhựa.
a. Khái niệm:
Độ kéo dài của nhựa đờng là chiều dài kéo đứt của mẫu nhựa khi đặt mẫu nhựa ở trong nớc có nhiệt độ 250C. Độ kéo dài là chỉ tiêu biểu thị cho tính dẻo của nhựa. Độ kéo dài càng lớn tính dẻo càng cao.
b. Dụng cụ:
- Máy kéo mẫu nhựa - tốc độ kéo khống chế 5cm/phút - Khuôn tạo mẫu bằng đồng (khuôn hình số 8)
- Các dụng cụ tạo mẫu
- Các dụng cụ ngâm mẫu điều chỉnh nhiệt - Các dụng cụ thông thờng khác
c. Cách làm:
- Chuẩn bị mẫu nhựa nh khi làm độ kim lún.
- Đúc mẫu nhựa hình số 8, để nguội tới nhiệt độ trong phòng. - Ngâm mẫu trong nớc có nhiệt độ 250C trong 1 giờ.
- Đổ nớc có nhiệt độ 25 ± 0,50C vào máy kéo dài. Nớc phải có khối lợng riêng tơng đơng với khối lợng riêng của nhựa (pha thêm muối hoặc rợu vào nớc nếu khối lợng riêng của nhựa lớn hơn hoặc nhỏ hơn 1).
- Lắp mẫu vào máy. Mẫu chìm trong nớc 4cm và nhiệt độ nớc phải duy trì đúng 250C ± 0,50C trong suốt quá trình thí nghiệm.
- Cho máy hoạt động kéo đứt mẫu với tốc độ kéo khống cho 5cm/phút. Theo dõi chiều dài lúc mẫu nhựa đứt. Độ kéo dài lấy theo kết quả trung bình của 3 mẫu thí nghiệm đồng thời. (chênh lệch chiều dài kéo dứt của 3 mẫu không quá 10%).
1.3.3. Nhiệt độ mềm của nhựa.
a. Khái niệm:
Nhiệt độ mềm là nhiệt độ làm cho nhựa chuyển từ trạng thái quánh sang trạng thái lỏng, thể hiện sự nhạy cảm của nhựa với nhiệt độ. Nhiệt độ mềm đợc xác định bằng dụng cụ. Đo là nhiệt độ ứng với thời điểm viên bi nằm trên mẫu tha đặt trong vòng bi nung nóng rơi xuống đáy dụng cụ.
b. Dụng cụ:
- Hai khuôn mẫu tròn để đổ nhựa.
- Bi tròn đờng kính 9,5mm khối lợng 3,5g - Khung treo mẫu.
- Bình thuỷ tinh - Nhiệt kế 2000C độ chính xác 0,50C - Đèn cồn có bộ phận điều chỉnh ngọn lửa. - Các dụng cụ khác - Nớc cất hoặc glyxêrin c. Cách làm:
- Nhựa đờng đun nóng 110 ữ 1600C lọc qua rây.
- Đổ mẫu nhựa vào khuôn, gạt bằng để nguội đến nhiệt độ không khí trong 1 giờ. - Lắp mẫu vào khung treo đặt vào bình thuỷ tinh đổ nớc cất ngập quá mặt mẫu 5cm nớc có nhiệt độ ban đầu 50C. Ngâm mẫu ở nhiệt độ này ít nhất 15 phút.
- Đốt đèn cồn để gia nhiệt nớc trong bình thuỷ tinh. Tốc độ tăng nhiệt 50C/phút. Theo dõi nhiệt độ khi viên bi rơi chạm đáy giá treo. Ghi lấy nhiệt độ chính xác tới 0,50C.
- Lấy trị số trung bình nhiệt độ của 2 mẫu thử.
Ghi chú: Nếu nhiệt độ mềm vợt quá 800C thì phải làm lại thí nghiệm, thay nớc cất bằng Glyxêrin ở nhiệt độ 300C với cách làm tơng tự.
1.3.4. Độ dính bám của nhựa với đá dăm.
a. Khái niệm:
Độ dính bám của nhựa với bề mặt của vật liệu đá đợc đánh giá theo độ bền của màng nhựa trên mặt đá khi nhúng vào nớc sôi. Sự dính bám tốt thì màng nhựa không bị
bong hoặc bong ít, dính bám kém thì màng nhựa bong nhiều. Dụng cụ thí nghiệm và cách thực hiện khá đơn giản.
b.Cách làm:
- Chọn 10 viên đá có kích thớc đồng đều đờng kính 3 ữ 4 cm, sấy khô.
- Buộc chỉ từng viên đá. Nhúng từng viên đá vào trong nhựa đờng đã đun tới nhiệt độ 1600C trong 15 giây. Nhắc mẫu ra để nguội tới nhiệt độ trong phòng.
- Nhúng từng viên đá đã bọc nhựa vào trong nớc đang sôi trong 3 phút.
- Nhắc mẫu ra và quan sát bằng mắt và đánh giá độ dính bám theo cấp. Lấy kết quả theo cách đánh giá của toàn bộ các viên đá.
Cấp dính bám quy định nh sau:
Cấp 1 (rất kém) màng nhựa tách khỏi mặt đá hoàn toàn
Cấp 2 (kém) màng nhựa tách khỏi mặt đá gần hoàn toàn (70 - 80%)
Cấp 3 (trung bình) màng nhựa tách khỏi mặt đá trung bình, độ dày màng nhụa giảm, nhng vẫn còn dính bám đợc.
Cấp 4 (tốt) màng nhựa tách khỏi mặt đá không đáng kể. độ dày màng nhựa giảm nhng vẫn còn dính bám đều tốt với mặt đá.
Cấp 5 (rất tốt) màng nhựa vẫn còn bao bọc kín toàn bộ bề mặt.
1.3.5. Nhiệt độ bắt lửa và nhiệt độ bốc cháy.
a. Khái niệm:
Khi đun nhựa lên đến một nhiệt độ nào đó, khi đó nếu đa mồi lửa vào bề mặt nhựa thì sẽ thấy có ngọn lửa xanh, đa mồi lửa ra khỏi mặt nhựa thì ngọn lửa tắt, nhiệt độ đó đợc gọi là nhiệt độ bắt lửa. Nếu tiếp tục đun nhựa đến nhiệt độ cao hơn, lúc này nếu đa mồi lửa lên bề mặt mẫu nhựa thì có ngọn lửa xanh, rút mồi lửa ra, ngọn lửa xanh vẫn tồn tại đợc trên 5 giây thì nhiệt độ đó là nhiệt độ bốc cháy.
b. Dụng cụ:
- Cốc hở Cleveland (gồm cốc, đĩa giá nhiệt dụng cụ đánh lửa). - Đèn cồn gia nhiệt.
- Nhiệt kế 4000C - Đồng hồ giây.
- Một số dụng cụ khác. c. Cách làm:
- Đun nóng mẫu nhựa đến 1000C, đổ nhựa vào cốc. Để nguội tới nhiệt độ trong phòng.
- Đặt cốc nhựa lên đĩa gia nhiệt, cắm nhiệt kế vào mẫu nhựa.
- Châm lửa vào đèn cồn để đun
nóng mẫu nhựa. Thời gian đầu tốc độ Hình 20: Dụng cụ xác định nhiệt độ bắt lửa. gia nhiệt là 100C/phút. Khi nhiệt độ lên
tới 1000C đối với nhựa đặc và 350C đôi với nhựa lỏng thì giảm bớt nhiệt độ khống chế tốc độ gia nhiệt là 40C/phút .
- Khi nhiệt độ gần đến nhiệt độ bắt lửa (cách nhiệt độ bắt lửa khoảng 300C) thì cứ 30 giây 1 lần cho mồi lửa qua lại trên mặt mẫu nhựa. Cứ nh thế cho đến khi thấy ngọn lửa xanh trên mẫu nhựa thì đọc nhiệt độ. Đó gọi là nhiệt độ bắt lửa.
- Tiếp tục gia nhiệt và thử mồi lửa nh trên cho đến khi ngọn lửa xanh trên mặt mẫu nhựa tồn tại ít nhất 5 giây, thì đọc nhiệt độ đó là nhiệt độ bốc cháy.
1.3.6. Khối lợng thể tích của nhựa.
a. Định nghĩa:
Khối lợng thể tích là khối lợng của một đơn vị thể tích.
Khối lợng thể tích của nhựa đợc xác định ở điều kiện nhiệt độ 250C
Khối lợng thể tích đợc dùng để tính toán hàm lợng nhựa khi thiết kế thành phần bê tông nhựa.
Nội dung công việc:
Trên cơ sở định nghĩa, muốn xác định đợc khối lợng thể tích ta phải xác định đợc khối lợng và thể tích của mẫu
b. Dụng cụ: - Bình định mức chuyên dụng. - Cân kỹ thuật có độ chính xác 0,01g. - Tủ sấy có bộ phận khống chế nhiệt. - Nhiệt kế 1000C - Chậu đựng nớc dung tích 15 lít - Nớc cất c. Cách làm:
- Đun nóng mẫu nhựa thành dạng lỏng. Đổ nhựa vào khoảng 2/3 bình định mức đã đợc xác định trớc khối lợng của bình, để yên trong 1 giờ.
- Đặt bình trong chậu nớc có nhiệt độ 250C trong 30 phút. - Cân xác định khối lợng bình có nhựa
- Đổ thêm nớc cất có nhiệt độ đúng bằng 250C vào bình đến vạch định mức. - Cân xác định khối lợng bình + nhựa + nớc cất.
Tính toán:
Khối lợng thể tích của nhựa tính theo công thức sau; chính xác tới 0,01g/cm3. C - A
γ = --- x γn; g/cm3 (B + C) - (A + D)
γ: Khối lợng thể tích của nhựa g/cm3. C: Khối lợng của bình có mẫu nhựa B: Khối lợng của bình đầy nớc cất A: Khối lợng bình
D: Khối lợng bình có nhựa và nớc cất. γn: Khối lợng riêng của nớc ở nhiệt độ 250C
Lấy trị số trung bình của 2 mẫu song song. Kết quả không chênh nhau quá 0,01g/cm3.
1.3.7. Hàm lợng nhựa bi tum hoà tan trong Benzen.
a. Khái niệm:
Nhựa bi tum là một hỗn hợp phức tạp của các hợp chất hyđro cacbua, ngoài 3 nhóm chất chính (nhóm chất dầu, nhóm chất nhựa, nhóm chất át phan) còn có một số nhóm chất phụ khác nh nhóm cacbon, cacbonit, nhóm Anhyđric... Trong số các nhóm phụ này có một số nhóm chất không hoà tan trong bất cứ loại dung môi nào nh nhóm chất cacbôit. Một số nhóm chất khác chỉ hoà tan đợc trong một số loại dung môi, nh nhóm cacbon không hoà tan đợc trong benzen, nhng lại hoà tan đợc đisunfua cacbon. Sự có mặt của các nhóm chất không hoà tan này làm cho nhựa bi tum kém tính dẻo. Hàm lợng nhựa bi tum hoà tan trong ben zen thể hiện sự có mặt của nhóm các bon và nhóm các boit nhiều hay ít, đợc biểu thị bằng tỷ số giữa khối lợng nhựa hoà tan đợc trog benzen với khối lợng toàn bộ.
b. Dụng cụ:
- Cân kỹ thuật có độ chính xác 0,01g. - Bình tam giác, phễu thuỷ tinh - Giấy lọc nhựa
- Tủ sấy có bộ phận điều chỉnh nhiệt. - Ben zen
- Các dụng cụ thông thờng khác. c. Cách làm:
- Sây khô bình, giấy lọc, xác định khối lợng của riêng từng loại.
- Cho khoảng 5gam nhựa đã đợc chuẩn bị sẵn (lọc qua rây 0.5mm). Hâm nóng thành dạng lỏng. Rót vào bình để nguội đến nhiệt độ trong phòng.
- Đổ 100ml ben zen vào bình có nhựa lắc kỹ để hoà tan nhựa bi tum. Lọc dung dịch này qua giấy lọc tráng sạch bình bằng ben zen, phần ben zen tráng bình cũng phải đổ qua giấy lọc.
- Sấy khô phần giấy lọc ở nhiệt độ 1050C trong 30 phút lấy ra để nguội.
- Xác định khối lợng giấy lọc, lặp lại quá trình này vài ba lần cho đến khi thấy khối lợng không đổi thì thôi.
d. Tính toán kết quả:
Hàm lợng nhựa hoà tan trong ben zen tính chính xác đến 0,1% đợc xác định theo : C - D - B
M = --- x 100 (%) C - A
M: Hàm lợng lợng hoà tan trong ben zen (%) C: Khối lợng bình có chứa mẫu (g)
B: Khối lợng giấy lọc đã sấy khô (g)
D: Khối lợng bình + giấy lọc có cặn đã sấy khô (g) A: Khối lợng bình tam giác (g).
Kết quả lấy trung bình của 2 lần thí nghiệm, chênh lệch giữa 2 lần không quá 0.2%.
1.3.8. Lợng tổn thất khối lợng khi đun nóng.
- Trong sử dụng thờng phải nung nóng nhựa đờng tới nhiệt độ cao trong thời gian khá dài. Do vậy thành phần dầu nhẹ trong nhựa đờng sẽ bay hơi làm thay đổi tính chất của nó. Sự tổn thất khối lợng của nhựa đờng khi nung nóng đợc xác định trong điều kiện mẫu nhựa sấy tới nhiệt độ 1630C trong thời gian 5 giờ. Để xác định đợc sự tổn thất khối lợng, phải xác định đợc khối lợng của mẫu nhựa đờng trớc và sau khi sấy, ở nhiệt độ 1630C trong 5 giờ. b. Dụng cụ: - Tủ sấy có bộ phận khống chế nhiệt. - Cân kỹ thuật có độ chính xác 0,01g. - Nhiệt kế 3000C - Hộp nhôm dựng mẫu. - Đồng hồ bấm giây. - Các dụng cụ thông thờng khác. c. Cách làm:
- Đổ nhựa đã chuẩn bị sẵn vào chén nhôm sạch đã biết trớc khối lợng, lợng nhựa sử dụng khoảng 50g.
- Xác định khối lợng chén nhựa.
- Đa chén nhựa vào tủ sấy. Gia nhiệt từ từ với tốc độ 100C/phút. Cho đến khi đạt nhiệt độ 1630C và duy trì nhiệt độ đó trong 5 giờ.
- Lấy chén đựng nhựa ra để nguội, xác định khối lợng còn lại. d. Tính toán kết quả:
Lợng tổn thất khối lợng tính chính xác tới 0,1% theo công thức: B - C
M = --- x 100 (%) B - A
M: Lợng tổn thất khối lợng (%)
B: Khối lợng chén và nhựa trớc khi sấy C: Khối lợng chén và nhựa sau khí sấy A: Khối lợng chén.
Lấy trị số trung bình của 3 mẫu
Ghi chú: Mẫu nhựa sau khi sấy ở nhiệt độ 163oC trong 5 giờ, đợc đem thí nghiệm xác định lại độ kim lún ở nhiệt độ 25oC.
- Lấy giá trị độ kim lún sau 5 giây ở nhiệt độ 25oC của mẫu sau khi sấy 163oC trong 5 giờ, chia cho độ kim lún của mẫu ban đầu, ta biết đợc tỷ lệ độ kím lún còn lại của nhựa đ- ờng.
Mức độ giảm độ kim lún càng nhỏ. Chứng tỏ nhựa đờng càng ổn định tính chất khi nung nóng.
II. Nhũ tơng nhựa.