Одним из показателей теплоустойчивости битума является температура, при которой он переходит в текучее состояние – температура размягчения битума. Температуру размягчения битума определяют методом, который называют "кольцо и шар".
Прибор для определения температуры размягчения по методу "кольцо и шар" представляет собой приспособление, состоящее из трех горизонтально расположенных металлических дисков, соединенных на разной высоте вертикальными стержнями. Расстояние между двумя нижними дисками равно 2,54 см. В среднем диске имеется два круглых отверстия, в каждое из которых вставляются латунные кольца, заполненные битумом.
Схема прибора КИШ
1 - металлический шар, 2 - битум, 3 - латунное кольцо, 4 - продавливаемый битум, 5 - термометр, 6 - нагревательный прибор.
В отверстие верхнего диска вставляется термометр. Его устанавливают так, чтобы его ртутный шарик находился на уровне колец.
Перед испытанием образец битума (масса пробы около 50 гр.), при наличии влаги, обезвоживают осторожным нагреванием без перегрева до температуры на 80-100 °С выше ожидаемой температуры размягчения, но не ниже 120 °С и не выше 180 °С. Обезвоженный и расплавленный до подвижного состояния битум процеживают через сито и затем тщательно перемешивают до полного удаления пузырьков воздуха.
Латунные кольца, установленные на металлическую пластинку, смазанную смесью талька с глицерином, заполняют расплавленным битумом с некоторым избытком. После охлаждения в течении 30 минут избыток битума срезают нагретым ножом ( для битумов с температурой размягчения свыше 110 °С избыток срезают после охлаждения в течении 5 минут, а затем выдерживают ещё 15 минут).
Затем кольца, заполненные битумом, вставляют в отверстие среднего диска, а на поверхность битума помещают стальные шарики диаметром 9,53 мм и массой 3,5±0,05 г. Прибор с битумом ставят в стакан, наполненный дистиллированной водой с температурой +5°С, на 15 мин (уровень воды над поверхностью колец не менее 50 мм). За это время битум в кольцах приобретает температуру +5°С.
После устанавливают баню на нагревательный прибор так, чтобы плоскость колец была строго горизонтальной. Температура воды в бане после первых 3 мин подогрева должна подниматься со скоростью (5±0,5) °С в минуту. Для обеспечения равномерности нагрева по высоте бани применяют механическую или ручную мешалку.
При нагревании битум начинает размягчаться и под действием веса шарика каплей вытекает из кольца. Температуру, при которой битумная капля коснется нижней пластинки, принимают за температуру размягчения битума (как среднее арифметическое двух показателей).
Если температура размягчения битума будет выше 80°С, то вместо воды применяют глицерин, и образец выдерживают перед испытанием не при 5, а при 32°С.
Аппарат автоматический ЛинтеЛ КИШ–20М4
Конструкция приборов для определения температуры размягчения битума может быть различной, существуют даже современные автоматические приборы такие как КИШ-20М4, но их принцип и методика проведения испытаний одни и те же, в соответствии с требованиями ГОСТ 11506-73 "Битумы нефтяные. Метод определения температуры размягчения по кольцу и шару".
