Do czego służy aparat Pierścień i Kula ?
Budowa nowoczesnych nawierzchni drogowych, odpornych na zniszczenia wymaga stosowania komponentów wysokiej jakości. Wykorzystywane materiały powinny charakteryzować się dobrymi parametrami technicznymi, trwałością czy również walorami ekologicznymi, jakim jest między innymi możliwość recyklingu. Podczas projektowania mieszanek mineralno-asfaltowych, używany w nich asfalt poddawany jest szeregom badań takich jak penetracja, oznaczanie temperatury mięknienia czy badanie ciągliwości asfaltu.
Metoda Pierścień i Kula
Badanie temperatury mięknienia asfaltu najczęściej wykonuje się metodą PiK (Pierścień i Kula) zgodnie z normą PN-EN 1427 – Asfalty i produkty asfaltowe. Temperatura mięknienia określa właściwości asfaltu w wysokiej temperaturze eksploatacji oraz stanowi, w przybliżeniu, górną granicę stanu lepko-sprężystego. Celem badania jest ustalenie temperatury, w której asfalt osiąga pożądaną konsystencję.
Pierwszym etapem badania jest przygotowanie dwóch próbek asfaltu i umieszczenie ich
w metalowych pierścieniach, ogrzewanych w kontrolowanych warunkach cieczą znajdującą się w szklanym naczyniu. Zależnie od zakresu temperatury badania do tego celu używana jest woda bądź glicerol. Badane próbki asfaltu umieszczane w metalowych pierścieniach, początkowo podtrzymują ułożone na nich stalowa kule. Jako temperaturę mięknienia uznaje się moment, w którym stalowa kula otoczona asfaltem przebędzie drogę 25,00 mm w głąb badanej próbki.
W przypadku badań z użyciem destruktu asfaltowego należy określić zarówno penetrację, jak i temperaturę mięknienia lepiszcza, wyekstrahowanego z granulatu oraz sprawdzić czy spełnia on minimalne wymagania. Przypisuje się mu następujące kategorie: P15 ze względu na penetracje oraz S70 ze wzglądu na temperaturę mięknienia.
Rodzaje aparatów Pierścień i Kula
Aparaty Pierścień i Kula dzielą się na ręczne oraz automatyczne. Zależnie od stopnia automatyzacji proces badawczy różni się stopniem zaangażowania czynnika
ludzkiego. W przypadku ręcznych aparatów PiK należy w sposób manualny wycentrować
kule, stale kontrolować temperaturę cieczy (podgrzewanej palnikiem) za pomocą termometru oraz stopień zapadania się stalowej kuli w próbkę, tym samym stopień opadania
asfaltu. Automatyczne aparaty do oznaczania temperatury mięknienia asfaltu wyposażone
są w czujnik temperatury dzięki któremu jej przyrost w czasie jest stabilny. Temperatura cieczy grzewczej jest również kontrolowana przez czujnik termiczny i regulowana automatycznie. Wartości pomiarowe oraz wyniki badań są na bieżąco rejestrowane przez system elektroniczny, wbudowany w urządzeniu.
Przykładem urządzenia PiK nowej generacji jest znajdujący się w ofercie Viateco automatyczny aparat Pierścień i Kula 20-22000. Urządzenie jest zgodne z normą PN-EN 1427. Aktualna temperatura medium (woda, glicerol) mierzona jest na poziomie próbki
bitumicznej, a zarejestrowana temperatura próbki 1 i 2 wyświetlana jest osobno. Zachowanie gradientu temperatury zgodnie z normą osiągane jest za pomocą zintegrowanego systemu regulacji. Urządzenie wyposażone jest w płytę grzewczą ze szkła ceramicznego oraz mieszadło magnetyczne, całość sterowania odbywa się przy pomocy panelu dotykowego. Rejestracja momentu osiągnięcia wymaganego normą opadnięcia kulki (a co za tym aktualnej w tym momencie temperatury mięknienia) odbywa się z wykorzystaniem bariery optycznej, oddzielnie dla każdej z 2 próbek.
Materiały na temat kolejnych typów badań, dotyczących MMA – niebawem w kolejnych wpisach. Serdecznie zachęcamy do regularnego śledzenia naszego bloga.
