OXIDACE ASFALTŮ

Podobné dokumenty
HODNOCENÍ ASFALTŮ

PDF created with pdffactory Pro trial version

Zpracování ropy doc. Ing. Josef Blažek, CSc. 8. přednáška

NÍZKOTEPLOTNÍ VLASTNOSTI PALIV A MAZIV ÚVOD

SKUPINOVÉ SLOŽENÍ ASFALTŮ

BOD VZPLANUTÍ

4 STANOVENÍ KINEMATICKÉ A DYNAMICKÉ VISKOZITY OVOCNÉHO DŽUSU

NOVÉ ZKUŠEBNÍ EVROPSKÉ NORMY PRO ASFALTY V SILNIČNÍM STAVITELSTVÍ PODLE DIN EN 12591

RUŠENÁ KRYSTALIZACE A SUBLIMACE

ČÍSLO KYSELOSTI

5b MĚŘENÍ VISKOZITY KAPALIN POMOCÍ PADAJÍCÍ KULIČKY

STANOVENÍ PARAMETRŮ TĚŽKÝCH TOPNÝCH OLEJŮ

HYDROGENAČNÍ RAFINACE MINERÁLNÍCH OLEJŮ

REOLOGICKÉ VLASTNOSTI ROPNÝCH FRAKCÍ

REKTIFIKACE DVOUSLOŽKOVÉ SMĚSI, VÝPOČET ÚČINNOSTI

Stanovení viskozity skla v intervalu 10 2 až 10 5 dpas

NOVÉ EVROPSKÉ NORMY PRO ASFALTY A ASFALTOVÁ POJIVA: PRVNÍ ŠVÝCARSKÉ ZKUŠENOSTI

Asf A a sf lto t vá p ojiva Silnič ni ní č s t s avby a 2

DESTILAČNÍ ZKOUŠKA PALIV

Přírodní asfalty. Silniční stavby 2

LEE: Stanovení viskozity glycerolu pomocí dvou metod v kosmetickém produktu

Elektroforéza v přítomnosti SDS SDS PAGE

HUSTOTA ROPNÝCH PRODUKTŮ

DOCELA OBYČEJNÁ VODA

TLAKOVACÍ ZAŘÍZENÍ HTG 500. samostatný tlakovací modul. Provozní pokyny HTG 500 samostatné tlakovací zařízení

Měření kinematické a dynamické viskozity kapalin

DRAIN BACK zásobník včetně integrované čerpadlové jednotky, elektrické

MUKOADHEZIVNÍ ORÁLNÍ FILMY

FlowCon S. Instalace Provoz Uvedení do provozu

Měření měrné tepelné kapacity látek kalorimetrem

DOPLŇKOVÉ ÚLOHY MĚŘENÍ KREVNÍHO TLAKU NEPŘÍMOU METODOU

Ústřední komise Chemické olympiády. 53. ročník 2016/2017. KRAJSKÉ KOLO kategorie C. ZADÁNÍ PRAKTICKÉ ČÁSTI (40 BODŮ) časová náročnost: 120 minut

Myčka nářadí - 80 litrů. Profigaraz. Návod k obsluze. Před použitím si přečtěte pokyny a dodržování bezpečnostních pravidel.

Experiment C-15 DESTILACE 1

NÍZKOTEPLOTNÍ VLASTNOSTI PALIV A MAZIV

Termoreaktor s kapacitou 25 kyvet

Víme, co vám nabízíme

MODIFIKOVANÁ ASFALTOVÁ POJIVA PMB - POLYMER MODIFIED BITUMENS

Návod k laboratornímu cvičení. Vitamíny

Laboratorní pomůcky, chemické nádobí

Experiment C-16 DESTILACE 2

Testování olejů - Reichert

Elektrolytické vylučování mědi (galvanoplastika)

VIAKONTROL, spol. s r.o. Zkušební laboratoř VIAKONTROL Houdova 18, Praha 5

Kalorimetrická měření I

ALGINATE MIXER MX-300. automatická alginátová míchačka

Sada Látky kolem nás Kat. číslo

Manuál k pracovní stanici SR500

VISKOZITA A POVRCHOVÉ NAPĚTÍ

Sešit pro laboratorní práci z chemie

SDS polyakrylamidová gelová elektroforéza (SDS PAGE)

CHLADNIČKA S MRAZICÍM BOXEM

TWISTER VAKUOVÁ MÍCHAČKA

ODOLNOST KAMENIVA. ČSN EN Zkoušení odolnosti kameniva vůči teplotě a zvětrávání Část 1: Stanovení odolnosti proti zmrazování a rozmrazování

Odsavač par CMD 98 NÁVOD K INSTALACI A POUŽITÍ

V i s k o z i t a N e w t o n s k ý c h k a p a l i n

Magnetická míchadla MS-3000 a MMS-3000 Uživatelská příručka

VYPOUŠTĚCÍ VOZÍK WOD-68

Jazykové gymnázium Pavla Tigrida, Ostrava-Poruba Název projektu: Podpora rozvoje praktické výchovy ve fyzice a chemii

Poloautomatický bazénový vysavač. Kontiki 2. Návod k použití

OXIDAČNÍ STABILITA MOTOROVÝCH NAFT. Laboratorní cvičení

Inhibitory koroze kovů

NÁVOD K POUŽITÍ ČESKY VÝROBNÍK SODOVÉ VODY SODA PYGMY, SODA ELEGANCE

POZEMNÍ KOMUNIKACE II

Stanovení korozní rychlosti elektrochemickými polarizačními metodami

LABORATORNÍ PLASTY A POMŮCKY

ZVLHČOVAČ VZDUCHU CM-1

GROZ VZDUCHOVÝ MAZACÍ LIS 20KG GP1/ST/501/BSP

Kompaktní solární systém. Návod k instalaci a použití

E1 - Měření koncentrace kyslíku magnetickým analyzátorem

P + D PRVKY Laboratorní práce

POKYNY A NÁVOD K POUŽITÍ

PF-22. Technická informace. DASFOS Czr, s.r.o. Technologicko-inovační centrum Ostrava. Plastometr typu Gieseler s konstantním krouticím momentem

NÁVOD K OBSLUZE A MONTÁŽI. Zásobníkový ohřívač KOMPAKT 300 AS

Teplovodní tlaková myčka Série W

MONTÁŽNÍ NÁVOD A NÁVOD K OBSLUZE K FILTRAČNÍM ZAŘÍZENÍM EF 406/508/511

Návod k obsluze. Plnicí stanice BS01. k použití s kompletními stanicemi typové řady KS od data výroby 08/ /2002 CZ Pro obsluhu

Návod k použití (seřízení a údržba) GPS/E-1006 series

Návod k použití. Dexion LP Čísla stránky

KERN YDB-03 Verze /2014 CZ

Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav pozemních komunikací

VLIV PŘÍSADY LICOMONT BS 100 NA VYBRANÉ VLASTNOSTI ASFALTOVÝCH POJIV INFLUENCE OF ADDITIVE LICOMONT BS 100 UPON PROPERTIES OF BITUMINOUS BINDERS

ORGANICKÁ CHEMIE Laboratorní práce č. 9

Tlakovačka chladícího systému. Návod na použití

LAB 3: Zkoušky ztvrdlé malty II

nano.tul.cz Inovace a rozvoj studia nanomateriálů na TUL

NÁVOD K OBSLUZE B

A. Technická specifikace pro výběrové řízení na Dynamický smykový reometr

Karta obsluhy velkoobjemového přečerpávače CE Rhino VE

SILOVÁ DUKTILITA ASFALTOVÝCH POJIV FORCE DUCTILITY OF ASPHALT BINDERS

DÍLENSKÁ PŘÍRUČKA. Dvouokruhové brzdné zařízení

UPOZORNĚNÍ CALIFORNIA

ODDĚLOVÁNÍ SLOŽEK SMĚSÍ, PŘÍPRAVA ROZTOKU URČITÉHO SLOŽENÍ

Zkušební metody pro malty Stanovení zrnitosti

Míchání. P 0,t = Po ρ f 3 d 5 (2)

Technické podmínky a návod na obsluhu

ORGANICKÁ CHEMIE Laboratorní práce č. 4 Téma: Karbonylové sloučeniny, karboxylové kyseliny

Stanovení korozní rychlosti objemovou metodou

Fyzikální praktikum 1

Solární systém SPIRAL. Návod k instalaci a použití

Transkript:

215.1.3 OXIDACE ASFALTŮ ÚVOD Asfalty jsou tmavé plastické až tuhé podíly z ropy koloidního charakteru. Obsahují asfalteny, ropné pryskyřice a nejtěžší ropné olejové podíly. Nejjednodušším způsobem získání asfaltů je odpaření těkavých podílů z ropy. Proběhne-li tento proces samovolně v přírodě, vznikají přírodní asfalty. Podle způsobu výroby se rozlišují destilační asfalty získané jako destilační zbytky při vakuové destilaci ropy. Velmi rozšířené jsou také oxidované (polofoukané) asfalty získávané oxidační dehydrogenací vakuových zbytků nebo různých směsí vakuových zbytků a vakuových destilátů vzdušným kyslíkem. Mezi další typy asfaltů patří krakovací asfalty z krakovacích procesů nebo propanové asfalty získávané extrakcí z těžkých podílů rop. Vlastnosti takto získaných asfaltů je možné dále upravovat navazujícími procesy a technologiemi jako modifikací polymery, emulgováním, rozpouštěním atd. Nejrozšířenějšími asfalty podle způsobu použití jsou silniční asfalty, používané na stavbu a údržbu vozovek. Takto se spotřebují až tři čtvrtiny zpracovávaných asfaltů. U silničních asfaltů záleží na vlastnostech pojiva i kameniva, zejména na jejich vzájemné přilnavosti. K izolaci různých staveb a střech se používají průmyslové asfalty. Aby mohl vzniknout asfalt požadovaných vlastností, sledují se jeho fyzikální vlastnosti - asfalty se nesmí lámat při nízké teplotě a trvalá deformace při vyšších teplotách nebo dlouhodobém zatížení musí být malá. Vlastnosti asfaltů používaných v silničním stavitelství a údržbě jsou definované Českou technickou normou ČSN EN 12591. Mezi nejčastější zkušební metody silničních asfaltů patří stanovení bodu měknutí, stanovení bodu lámavosti, stanovení penetrace, stanovení dynamické viskozity nebo stanovení přilnavosti asfaltových pojiv ke kamenivu. Oxidační dehydrogenací vakuových zbytků nebo různých směsí vakuových zbytků a vakuových destilátů vzdušným kyslíkem se vyrábějí polofoukané (oxidované) asfalty. Oxidace se provádí při teplotách 220 280 C probubláváním vzduchu ve vysokých oxidačních věžích cca 15 m. V důsledku oxidace se zvětšují bod měknutí a viskozita a snižuje se penetrace. Oxidační asfalty mají ve srovnání s destilačními asfalty o stejné penetraci, vyrobenými ze stejné ropy, větší obsah asfaltenů, větší bod měknutí a vyšší bod lámavosti. Při oxidaci dochází v důsledku oxidační dehydrogenace cykloalkanických kruhů k přeměně cykloalkanoaromátů s menším počtem aromatických kruhů na polyaromáty a pryskyřice, které se dále přeměňují kondenzačními a dehydrogenačními reakcemi na asfalteny. Nasycené uhlovodíky (alkany, cykloalkany) podléhají pouze malým změnám. Reakce je mírně exotermní, jen malá část kyslíku se váže v asfaltu, většina odchází v podobě reakční vody. Dále při oxidaci ropných surovin vznikají lehké uhlovodíky, CO, CO 2, sirovodík a štěpné (vyfoukané) oleje. Polofoukané asfalty se používají hlavně k přípravě obalových směsí a litých asfaltů používaných na výstavbu a údržbu vozovek, chodníků, apod. ZADÁNÍ PRÁCE Oxidací vakuového zbytku připravte polofoukaný asfalt. Stanovte penetraci, bod měknutí, bod lámavosti, odolnost proti stárnutí, a dynamickou viskozitu oxidované suroviny a připraveného polofoukaného asfaltu. Na základě získaných dat určete, k jakým změnám došlo při oxidaci suroviny, a určete druh připraveného polofoukaného asfaltu. Přitom porovnejte parametry připraveného polofoukaného asfaltu s hodnotami uvedenými v ČSN EN 12591. 1

POTŘEBY PRO PRÁCI Analyzované vzorky Vakuový zbytek nebo jeho směs s černým destilátem, vakuový zbytek i černý destilát dodá vedoucí práce, oxidovaný produkt si vyrobí student. Aparatura Oxidace suroviny reaktor s prstencem a solnou lázní tlaková láhev s redukčním ventilem nebo vývěva rotametr promývačka sušárna pro rozehřátí suroviny Stanovení odolnosti proti stárnutí vlivem tepla a vzduchu: skleněná nádobka s okrajem 4 ks sušárna s karuselem RTFOT kádinka 250 ml předvážky sušárna pro rozehřátí vzorku Penetrace: nádobka pro penetraci penetrační jehla 5 ks kádinka 250 ml kádinka 150 ml penetrátor termostat naplněný vodou hadice pro připojení termostatu Bod měknutí: mosazný kroužek 4 ks centrovací kroužek 4 ks odlévací destička kulička 4 ks držák kroužků teploměr magnetické míchadlo nůž kádinka 800 1000 ml Bod lámavosti: sestava dle Fraasse lampa zkušební plíšek 3 ks plechová podložka železná špachtle termoska na suchý led lžička Dynamická viskozita: viskozimetr kapilára k viskozimetru 4 ks stopky lžička 2

Chemikálie Aceton technický na mytí Toluen technický na mytí Bod lámavosti: suchý led drcený PRACOVNÍ POSTUP Při práci pracujte pečlivě a čistě! Pokud při manipulaci s asfaltem znečistíte pracovní prostor asfaltem, tak asfalt po sobě utřete a místo umyjte toluenem a acetonem! Veškeré použité nádobí po ukončení práce řádně umyjte a vše uveďte do počátečního stavu! Oxidace suroviny Popis aparatury: Oxidace se provádí v elektricky vyhřívané vsádkové aparatuře (obr. 1). Vlastní oxidační reaktor má tvar válce o vnitřním průměru 80 mm a výšce 0,35 m. Reaktor je umístěn v lázni ze solné taveniny (3), míchané míchadlem (8) a vyhřívané topnou spirálou (6). Příkon topení je automaticky regulován řídící jednotkou. Vzduch je veden z tlakové lahve (1) přes redukční ventil nebo pomocí vývěvy do perforovaného věnce umístěného 15 mm nad dnem reaktoru (5), jeho průtok je měřen rotametrem (2). Po průchodu vrstvou horkého ropného zbytku, míchaného míchadlem (7) je vzduch spolu s plynnými reakčními produkty veden do kondenzátoru a cyklonu (9), kde se zachycuje vyfoukaný olej a reakční voda. Oxidovaný asfalt se vypouští ventilem (4) umístěným u dna reaktoru do sběrné nádoby. 1 tlaková nádoba 2 rotametr 3 solná lázeň 4 výpustný ventil 5 dno reaktoru 6 topná spirála 7 míchadlo reaktoru 8 míchadlo solné lázně 9 - cyklon Obr. 1: Schéma aparatury pro oxidaci asfaltů Pracovní postup: Na ovládacím panelu reaktoru (obr. 2) zapněte hlavní vypínač (1), vypínač míchadla lázně (3) a míchadla v reaktoru (4). Nastavte požadovanou reakční teplotu na regulátoru topení (2) podle zadání vedoucího práce a do sušárny dejte ohřát zásobní plechovky s vakuovým zbytkem a černým destilátem. Do reaktoru odvažte množství vakuového zbytku a černého destilátu podle zadání vedoucího práce. Při nalévání surovin do reaktoru je třeba otevřít odvzdušňovací ventil, umístěný na víku reaktoru. Poté spusťte a nastavte otáčky míchání reakční směsi (5) a nastavte minimální průtok vzduchu aparaturou, aby surovina nepronikla do přívodní trubky. Po deseti minutách je surovina dostatečně zamíchána a je možné odebrat přibližně 250 ml vzorku do kádinky pro analýzy. 3

3 4 5 1 hlavní vypínač 2 regulátor teploty 3 vypínač míchadla solné lázně 4 vypínač míchadla v reaktoru 5 regulace otáček míchadla v reaktoru 1 2 Obr. 2: Ovládací panel reaktoru Po dosažení požadované reakční teploty můžete začít s vlastní reakcí. Otevřete ventil na tlakové lahvi se vzduchem a regulací tlaku redukčním ventilem nastavte zadaný průtok vzduchu, který se měří rotametrem. Po proběhnutí reakční doby uzavřete ventil na tlakové lahvi, vypněte topení reaktoru a vzorek odeberte do kádinky, zbytek vsádky pak vypusťte do odpadní nádoby. Jak získaný polofoukaný asfalt, tak i surovinu charakterizujte penetrací, dynamickou viskozitou, bodem lámavosti a bodem měknutí. Stanovení odolnosti proti stárnutí vlivem tepla a vzduchu: Metoda RTFOT (ČSN EN 12607-1) Princip: Vzorky silničních asfaltů se před normovanými zkouškami často podrobují laboratornímu tepelnému a oxidačnímu namáhání. Stálost kvality asfaltového pojiva se posuzuje jednak krátkodobou zkouškou RTFO (Rolling Thin Film Oven), jednak dlouhodobou zkouškou PAV (Pressure Aging Vessel) při 100 C pod tlakem vzduchu 2 MPa po dobu 20 h. Při RTFOT se pohybující se tenká vrstva asfaltového pojiva ohřívá v sušárně při stanovené teplotě po danou dobu za konstantního přívodu vzduchu. Kombinovaný účinek tepla a vzduchu se stanoví změnou hmotnosti (vyjádřenou v %) nebo změnou vlastností asfaltového pojiva, jako jsou penetrace (ČSN EN 1426), bod měknuti (ČSN EN 1427) nebo dynamická viskozita vakuovou kapilárou (ČSN EN 12596), které jsou měřené před a po zkoušce. Pracovní postup: Bezvodý vzorek o hmotnosti 35 g nadávkujte do čtyř skleněných nádob se zahnutým okrajem (obr. 3). Nádobky se vzorkem umístěte vodorovně do karuselu v sušárně (obr. 4) Vzorky do karuselu klaďte tak, aby byl karusel rovnoměrně vyvážený. Zapněte pohon rotace karuselu kolem jeho osy. Do nádobek je přiváděn proud vzduchu tryskou v nejnižším bodě otáčení karuselu (viz obr. 5). Průtok vzruchu nastavte ventilem a měřte průtokoměrem umístěným na sušárně. 4

Obr. 3: Nádobka pro RTFOT Obr. 4: Karusel s nádobkami 3 sušárna 4 nádobka se vzorkem 5 teploměr 6 - přívod vzduchu s průtokoměrem 7 tryska 8 karusel Obr. 5: Sušárna s karuselem boční pohled Stárnutí trvá 75 min od doby, kdy teplota v sušárně dosáhne teploty o 1 C menší než je zkušební teplota 163 C. Po skončení stárnutí se do 72 hodin musí změřit změny vlastností vzorku, pokud jsou měřeny. Ukončení: Po vypršení času RTFOT vyjměte nádobky ze sušárny a po vychladnutí na laboratorní teplotu je zvažte. Poté je opět rozehřejte a slijte jejich obsah do kádinky, ve které produkt RTFOT homogenizujete a budete z ní odebírat části pro jednotlivé zkoušky. Po ukončení měření nádobky umyjte toluenem a na závěr acetonem. Výsledek: Výsledkem je změna hmotnosti v jednotlivých nádobkách (% hm.) jako aritmetický průměr ze dvou stanovení a, pokud jsou měřeny, pak také změny vlastností vzorku v měřených jednotkách nebo v % rel. 5

Stanovení penetrace Princip: Stanovení penetrace vychází z EN 1426. Zkouška je založena na měření hloubky proniknutí jehly penetrometru do zkoušeného vzorku při 25 ± 0,1 C a celkové zátěži jehly 100 g za dobu 5 s. Stanovení proveďte na automatickém penetrometru PNR 10. Obrázek penetrometru s popisy jednotlivých částí je na obr. 6. Příprava vzorku: Vzorek asfaltu ohřejte v sušárně tak, aby byl dostatečně kapalný, a nalijte ho do zkušební nádobky (5). Nádobku naplňte do výšky 5 mm pod okraj. Pokud jsou ve vzorku vzduchové bublinky, odstraňte je opatrným promícháváním vzorku skleněnou tyčinkou. Pokud předpokládáte penetraci větší než 250 jednotek, vzorek naplní do nádobky o vnitřní výšce 60 mm, pokud předpokládáte penetraci menší než 250 jednotek, vzorek naplňte do nádobky o vnitřní výšce 35 mm. Nádobku s nalitým vzorkem přikryjte, aby se zabránilo znečistění, a chlaďte ji na vzduchu po dobu 1,0 až 1,5 hod. (menší nádobka), resp. 1,5 až 2,0 hod. (větší nádobka). Ochlazené nádobky vložte do vodní lázně termostatu, vytemperované na 25 ± 0,1 C, na perforovanou podložku. Menší nádobku ponechte v lázni 1,0 až 1,5 hod., větší 1,5 až 2,0 hod. 1 display zobrazující naměřený výsledek 2 tlačítko start 3 tlačítko restart 4 temperovaná lázeň 5 penetrační kelímek se vzorkem 6 penetrační jehla 7 šroub pro upevnění jehly 8 tyč se závažím a jehlou 9 elektromagnetický držák 10 lampa 11 šroub pro hrubý posun 12 šroub pro jemný posun 13 aretační šroub Obr. 6: Penetrometr Vlastní měření: Zkontrolujte, je-li deska penetrometru ve vodorovné poloze, případně ji pomocí stavěcích šroubů do této polohy uveďte. Do malé vodní lázně (4) s vodou vytemperovanou na 25 ± 0,1 C, umístěné na desce penetrometru, vložte předem vytemperovanou zkušební nádobku se vzorkem (5), přičemž vrstva vody nad povrchem vzorku asfaltu musí být nejméně 10 mm. 6

Každé stanovení provádějte čistou jehlou (6). Jehlu zasuňte do tyče penetrometru a upevněte ji utažením matice (7). Tyč poté přidržte (8) a po stisknutí tlačítka RESET (3), které uvolňuje elektromagnetický držák (9), ji vysuňte do její horní polohy. Zároveň se tak vynuluje měřící systém přístroje, viz display (1). Pak povrch vzorku osvětlete např. halogenovou lampou (10) a jehlu opatrně přibližte pomocí šroubů hrubého (11) a jemného posunu (12) k povrchu asfaltu. Konec jehly se musí dotýkat svého zrcadlového obrazu, nesmí do asfaltu vniknout. Po nastavení jehly přitáhněte aretačním šroubem (13) a stisknutím tlačítka START (2) je jehla spuštěna do vzorku. Po 5 s se jehla automaticky zablokuje a na displeji (1) přístroje odečtete hodnotu penetrace. Stanovení proveďte 3x, body na povrchu vzorku, ve kterých se stanovení provádí, musí být vzdáleny od stěn zkušební nádobky a od sebe navzájem nejméně 10 mm. Použité jehly ze vzorku vyjměte najednou po skončení stanovení. Po ukončení měření vzorek v kelímku rozehřeje v sušárně a vyleje do sběrné nádoby pro odpadní asfalt. Kelímky pak umyjte toluenem a na závěr acetonem. Výsledek: Jako výsledek uveďte aritmetický průměr hodnot penetrace zaokrouhlený na nejbližší celé číslo vyjádřené v desetinách milimetru. Bod měknutí Princip: Stanovení bodu měknutí vychází z EN 1427. Bod měknutí kroužkem a kuličkou je teplota, při které asfalt nacházející se v kroužku předepsaných rozměrů za podmínek zkoušky změkne do takové míry, že se tlakem ocelové kuličky protáhne na stanovenou míru (dotkne se spodní destičky zkušebního zařízení). Příprava aparatury: Kroužky na stanovení bodu měknutí ohřejte přibližně na teplotu roztaveného asfaltu (asi 140 C) a položte je na podložní kovovou destičku natřenou jemnou vrstvičkou tuku. Do kroužků nalijte s malým přebytkem roztavený asfalt o teplotě asi 140 C a nechte ho chladnout 30 min. při laboratorní teplotě. Po ochlazení zahřátým nožem seřízněte přečnívající vrstva asfaltu tak, aby povrch asfaltu byl hladký a zarovnaný s horním okrajem kroužku. Kroužky se vzorkem vložte do otvorů horní destičky přístroje a do otvoru uprostřed destičky umístěte teploměr tak, aby nejnižší bod rtuťové nádobky teploměru byl na úrovni spodní plochy asfaltu v kroužcích. Stojan s kroužky s centrovacím prstencem vložte do skleněné nádoby naplněné čerstvě převařenou destilovanou vodou ochlazenou na teplotu 5 ± 1 C tak, aby její hladina převyšovala asi o 5 cm horní okraj kroužků. Také zkušební kuličky ochlaďte v této nádobě. Po uplynutí 15 min temperování vyndejte stojan z nádoby, do středu plochy asfaltu v každém kroužku vložte zkušební kuličku a stojan spusťte zpět do nádoby. Nádobu postavte na topnou desku a zapněte ohřev tak, aby se teplota vody v nádobě zvyšovala rychlostí 5 ± 0,5 C za minutu. Vlastní měření: Pro každý kroužek a kuličku zaznamenejte teplotu na teploměru v okamžiku, kdy se vzorek protáhne pod tlakem kuličky tak, že se dotkne spodní destičky. Po ukončení měření se kuličky nevyhazují! Vše pečlivě umyjte toluenem! Výsledek: Jako výsledek uveďte aritmetický průměr teplot z obou stanovení vyjádřený k nejbližší hodnotě 0,2 C. Bod lámavosti Bod lámavosti se stanovuje v přístroji podle Fraasse postupem vycházejícím z EN 12593. Bod lámavosti je nejvyšší teplota ve stupních Celsia, při které tenká vrstva vzorku asfaltu nanesená na zkušebním ocelovém plíšku předepsaných rozměrů při jeho prohýbání a ochlazování za stanovených podmínek praskne nebo popraská. Příprava vzorku: Zkušební plíšek odmastěte toluenem, očistěte, vysušte a zvažte s přesností nejméně 0,01 g. Zkouškou na ohyb určete, na kterou stranu se plíšek ohýbá, a na vydutou stranu naneste 0,40 0,01 g roztaveného asfaltu. Plíšek položte na zahřátou desku tavícího zařízení, zahřejte ho tak, aby nedošlo k jeho přehřátí, a asfalt rovnoměrně rozlijte po celém povrchu plíšku. Plamenem kahanu krátce nahřejte povrch, aby se odstranily případné vzduchové bublinky a získal se 7

hladký, rovnoměrný povrch. Takto připravený plíšek opatrně sejměte z tavícího zařízení, a na vodorovné chladné podložce ho nechte chladit při laboratorní teplotě po dobu 30 min. Vlastní měření: Plíšek pokrytý asfaltem uložte do úchytek ohýbacího zařízení, přičemž dbejte na to, aby nedošlo k případnému porušení asfaltového povrchu. Ohýbací zařízení vložte do skleněné zkumavky přístroje, na jejíž dno jste předtím opatrně nasypali malé množství sušidla. Teploměr do zkumavky vložte tak, aby jeho lihová nádobka byla za plíškem uprostřed mezi upínacími patkami. Zkušební zkumavku vložte do Dewarovy nádoby naplněné etanolem do výšky nejméně 100 mm. Předepsané snižování teploty (1 C/min) dosáhnete postupným přidáváním pevného oxidu uhličitého. Rychlost ochlazování je úměrná rozdílu teplot vzorku a lázně. Pro dosažení potřebné rychlosti ochlazování je třeba tento rozdíl udržovat v rozmezí cca 8-12 C. Plíšek začnete ohýbat a narovnávat při teplotě o 10 C vyšší, než je předpokládaná teplota lámavosti asfaltu. Ohýbání a narovnávání plíšku provádějte rovnoměrným otáčením kličky ohýbacího zařízení rychlostí 1 obrátka za 1 s až na doraz a zpět. Mezi pravidelným opakováním ohýbání zařízení ponechte v klidu ve výchozí poloze po dobu 38 2 s. Povrch asfaltu pozorujte ve světle lampy umístěné nejméně 10 cm od přístroje. Lampu je možno zapnout pouze na krátkou dobu, a to pouze v okamžiku maximálního ohybu plíšku, aby se zamezilo ohřátí povrchu vzorku. Jako bod lámavosti zaznamenejte teplotu v okamžiku vzniku první trhliny na povrchu asfaltu zaokrouhlenou na 1 C. Podle výsledků první zkoušky korigujte počátek ohýbání při další zkoušce. Výsledek: Výsledný bod lámavosti je aritmetický průměr tří měření zaokrouhlený na celé číslo. Plíšky se nevyhazují! Plíšky nechte odmočit v toluenu a na závěr je domyjte toluenem a acetonem. Stanovení dynamické viskozity Stanovení dynamické viskozity se provádí pomocí vakuových kapilárních viskozimetrů při teplotě 60 C a vychází z EN 12596. Měří se čas, za který určitý daný objem kapaliny projde vzhůru kapilární trubicí za použití vakua při stanovené teplotě a vakuu. Viskozita se vypočítá násobením doby průtoku v sekundách kalibračním faktorem viskozimetru. Při této práci se používá modifikovaný Koppersův vakuový viskozimetr (obr. 7), skládající se z oddělené plnící trubice A a ze skleněné kapilární vakuové trubice s přesným vnitřním průměrem M. Měřící baničky B, C a D na skleněné kapiláře jsou 20 mm dlouhé úseky kapiláry, oddělené značkami F, G, H a I pro měření času. Příprava vzorku: Vzorek opatrně, aby se zabránilo místnímu přehřátí, zahřejte na teplotu 135,0 C ± 5,5 C. Vyberte čistý, suchý viskozimetr, vyhřejte ho též na teplotu 135,0 C ±5,5 C a poté ho naplňte připraveným vzorkem až na rozmezí ± 2 mm od rysky plnění E. Vlastní měření: Naplněný viskozimetr umístěte do sušárny udržované na teplotě 135,0 C ± 5,5 C, aby unikly velké bubliny vzduchu. Po 10 minutách ho vyjměte a vložte do lázně vyhřáté na 60 C ± 0,3 C tak, aby se nejvyšší časová značka (značka I) nacházela minimálně 20 mm pod Obr. 7: Normovaný Koppersův hladinou kapaliny v lázni. Vyčkejte asi 30 minut, aby se vakuový kapilární teplota zkoumaného vzorku ustálila na 60 C. Poté připojte viskozimetr vakuový systém a nastavte v něm vakuum 40 000 Pa ± 67 Pa, čímž se začne nasávat vzorek do kapiláry. S přesností na 0,1 s odečtěte čas, za který spodní okraj menisku projde mezi všemi za sebou 8

následujícími páry značek. Zaznamenejte průtokové doby mezi 60 s a 1000 s a poznamenejte si označení páru značek. Vymytí viskozimetru: Po ukončení zkoušky nezapomeňte viskozimetr pečlivě vyčistit! Kapiláru vyčistěte rozehřátím v sušárně a profouknutím pomocí vzduchu (např. napojením na výstup vývěvy). Poté kapiláru nechte odmořit v toluenu a na závěr ji prolijte toluenem a acetonem pomocí střičky. Výpočet: Dynamickou viskozitu η v Pa.s vypočtěte tak, že vyberete kalibrační faktor viskozimetru (tab. 1), který odpovídá sérii průtokových dob mezi značkami pro měření času použitých pro stanovení, a použijete následující rovnici: K.t kde K je vybraný kalibrační faktor v Pa, t je čas průtoku v s. Výslednou viskozitu vyjádřete jako průměrnou hodnotu dvou čtení zaokrouhlenou na tři platné číslice. Tab. 1: Kalibrační faktory viskozimetrů Viskozimetr Kalibrační faktor K v Pa při vakuu 40 000 Pa Banička B Banička C Banička D Rozsah viskozity Pa.s 1 1,529 0,832 0,545 2 1,552 0,759 0,498 3 1,486 0,776 0,491 4 1,486 0,748 0,493 5 3,602 1,221 0,612 6 3,602 1,233 0,603 18 až 320 60 až 1280 POŽADAVKY NA PROTOKOL Vypracujte protokol o práci, obsahující: 1. Složení směsi použité k oxidaci, její penetraci, bod měknutí, bod lámavosti a dynamickou viskozitu 2. Teplotu oxidace, průtok vzduchu a dobu oxidace 3. Penetraci, body měknutí a lámavosti a dynamickou viskozitu získaného polofoukaného asfaltu 4. Druh připraveného polofoukaného asfaltu podle ČSN EN 12591 vyberte pomocí tab. 2. Tab. 2: Specifikace a vybrané vlastnosti silničních asfaltů s penetrací 35-100 jednotek podle ČSN EN 12591* Vlastnost Jednotka Druh 35/50 40/60 50/70 70/100 Penetrace při 25 C 0,1 mm 35 až 50 40 až 60 50 až 70 70 až 100 Bod měknutí C 50 až 58 48 až 56 46 až 54 43 až 51 Bod lámavosti dle Fraasse, max. C -5-7 -8-10 Dynamická viskozita při 60 C, minimum Pa.s 225 175 145 90 * Norma specifikuje také vlastnosti druhů 20/30, 30/45, 100/150, 160/220 a 250/330 9

KONTROLNÍ OTÁZKY 1. Vysvětlete princip stanovení jednotlivých měřených parametrů. 2. Porovnejte normované vlastnosti silničních asfaltů v závislosti na stupni gradace. 3. Popište, jaké parametry asfaltu budete sledovat v závislosti na teplotních podmínkách. 4. Co jsou to asfalteny? 5. Které ropy se hodí pro výrobu destilačních asfaltů vhodných pro výrobu asfaltů foukaných? 6. Popište princip foukání asfaltů, a jak se mění struktura asfaltu v průběhu foukání. 7. Jmenujte druhy asfaltů a jejich využití? 10