ГОСТ 11501-78
Группа Б49
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
БИТУМЫ НЕФТЯНЫЕ
Метод определения глубины проникания иглы
Petroleum bitumens. Method for determination of depth of needle penetration
МКС 75.140
ОКСТУ 0209
Дата введения 1980-01-01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного Комитета СССР по стандартам от 06.09.78 N 2457
3. ВЗАМЕН ГОСТ 11501-73
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта |
ГОСТ 400-80 | 1.1 |
ГОСТ 1440-78 | 1.1 |
ГОСТ 6613-86 | 1.1 |
ГОСТ 7580-91 | 1.1 |
ГОСТ 13830-97 | 1.1 |
ГОСТ 25336-82 | 1.1 |
ГОСТ 28498-90 | 1.1 |
5. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта СССР от 12.02.92 N 141
6. ИЗДАНИЕ (сентябрь 2005 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, 4, утвержденными в мае 1983 г., апреле 1984 г., ноябре 1988 г., феврале 1992 г. (ИУС 8-83, 8-84, 2-89, 5-92)
ПЕРЕИЗДАНИЕ (по состоянию на апрель 2008 г.)
Настоящий стандарт распространяется на нефтяные битумы и устанавливает метод определения глубины проникания иглы (пенетрации).
Сущность метода заключается в измерении глубины, на которую погружаются иглы пенетрометра в испытуемый образец битума при заданной нагрузке, температуре и времени и выражается в единицах, соответствующих десятым долям миллиметра (0,1 мм).
(Измененная редакция, Изм. N 3).
1. АППАРАТУРА И РЕАКТИВЫ
1. АППАРАТУРА И РЕАКТИВЫ
1.1. Пенетрометр с иглой по ГОСТ 1440 или полуавтоматический пенетрометр типа "ИГЛА" или любой другой, основные размеры рабочей части которого (размеры и масса иглы, держателя, плунжера, груза) соответствуют требованиям ГОСТ 1440. Пенетрометр должен быть снабжен дополнительным грузом массой (50,00±0,05), (100,00±0,05) или (150,00±0,05) г.
Чашка металлическая (пенетрационная) цилиндрическая с плоским дном, внутренним диаметром (55±1) мм и внутренней высотой:
(35±2) мм - для битумов с глубиной проникания иглы до 250;
(60±1) мм - для битумов с глубиной проникания иглы более 250.
Баня водяная вместимостью не менее 10 дм (для термостатирования), допускаемая погрешность температуры воды в бане не более ±0,1 °С. В бане должна быть полка с отверстиями на расстоянии не менее 50 мм от дна и не менее 100 мм ниже уровня жидкости. При определении глубины проникания иглы при 0 °С допускается применять баню меньшей вместимости.
Термометр жидкостной стеклянный по ГОСТ 28498 с ценой деления шкалы 0,1 °С, 1 и 2-го классов точности. Допускается применять другие термометры с ценой деления шкалы 0,1 °С, не ниже 2-го класса точности.
Термометр ртутный стеклянный по ГОСТ 400 с диапазоном измерения 0-360 °С, с ценой деления 1 °С. Допускается применять другие термометры со шкалой измерения 0-200 °С, 0-360 °С, с ценой деления 1 °С.
Чашка кристаллизационная ЧКЦ по ГОСТ 25336 или сосуд металлический плоскодонный вместимостью не менее 0,5 дм.
Сосуд должен быть снабжен полкой с отверстиями, которая расположена на расстоянии 2-4 мм от дна сосуда. Высота сосуда должна быть не менее чем на 15 мм больше высоты пенетрационной чашки.
Сито с металлической сеткой N 07 по ГОСТ 6613.
Чашка фарфоровая или металлическая.
Палочка стеклянная.
Секундомер.
Соль поваренная пищевая по ГОСТ 13830*.
________________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51574-2000.
Кислота олеиновая по ГОСТ 7580.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 3, 4).
2. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ
2.1. Испытуемый образец битума нагревают до подвижного состояния, при наличии влаги его обезвоживают путем нагрева до температуры на 90 °С выше температуры размягчения, но не выше 180 °С (для дорожных битумов - не выше 160 °С) при осторожном перемешивании, избегая местных перегревов. Время нагревания битума при указанных условиях не должно превышать 30 мин.
Обезвоженный и расплавленный до подвижного состояния битум процеживают через металлическое сито и наливают в две пенетрационные чашки так, чтобы поверхность битума была не более чем на 5 мм ниже верхнего края чашки, и тщательно перемешивают до полного удаления пузырьков воздуха.
2.2. Чашку с битумом охлаждают на воздухе при 18-30 °С, предохраняя образец от пыли. Продолжительность охлаждения 60-90 мин при испытании битума с глубиной проникания иглы до 250 и 90-120 мин - с глубиной проникания иглы более 250.
Затем чашки с битумом помещают в баню для термостатирования при заданной температуре испытания.
Время выдерживания чашек в бане высотой 35 мм - 60-90 мин, а чашек высотой 60 мм - 90-120 мин.
2.1, 2.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).
2.3. Пенетрометр устанавливают горизонтально по уровню или отвесу, затем проверяют точность показаний пенетрометра. Для этого вынимают иглу, произвольно опускают плунжер пенетрометра. Между плунжером и нижним концом рейки кремальеры вставляют тарировочный стержень высотой (40,00±0,05), (50,00±0,05) и (63,00±0,05) мм, устанавливают стрелку на нуль, вынимают тарировочный стержень и опускают рейку кремальеры до касания с верхним концом плунжера. Показание пенетрометра должно соответствовать высоте тарировочного стержня.
Для пенетрометров, снабженных автоматическим реле времени, необходимо проверить выключение их через (5,0±0,1) с и (60,00±0,15) с.
(Измененная редакция, Изм. N 3, 4).
3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
3.1. Температура и условия испытания глубины проникания иглы приведены в табл.1.
Таблица 1
Температура испытания, °С | Общая масса стержня иглы и дополнительного груза, г | Время опускания иглы, с |
0,0±0,1 | 200,00±0,20 | 60 |
4,0±0,1 | 200,00±0,20 | 60 |
25,0±0,1 | 100,00±0,15 | 5 |
50,0±0,1 | 50,00±0,10 | 5 |
Примечание. Допускается в НТД на битумы устанавливать другие условия проведения испытания.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).
3.2. Если в НТД на битумы не предусмотрены условия испытания, то глубину проникания иглы определяют при температуре 25 °С, нагрузке 100 г в течение 5 с.
3.3. По истечении заданного времени выдерживания чашку с образцом битума вынимают из бани для термостатирования и помещают в плоскодонный сосуд вместимостью не менее 0,5 дм, наполненный водой так, чтобы высота жидкости над поверхностью битума была не менее 10 мм, температура воды в сосуде должна соответствовать температуре испытания.
Сосуд устанавливают на столбик пенетрометра и подводят острие иглы к поверхности битума так, чтобы игла слегка касалась ее.
Правильность подведения иглы к поверхности битума проверяют с помощью зеркальца при освещении поверхности образца источником направленного холодного света.
Допускается применять другие устройства, обеспечивающие проверку правильности подведения конца острия иглы к поверхности битума.
При разногласиях, возникших в оценке качества битума, правильность подведения иглы к поверхности битума проверяют с помощью зеркальца.
Доводят кремальеру до верхней площадки плунжера, несущего иглу, и устанавливают стрелку на нуль или отмечают ее положение, после чего одновременно включают секундомер и нажимают кнопку пенетрометра, давая игле свободно входить в испытуемый образец в течение 5 с, по истечении которых отпускают кнопку. После этого доводят кремальеру вновь до верхней площадки плунжера с иглой и отмечают показание пенетрометра.
Если пенетрометр полуавтоматический, то устанавливают шкалу или стрелку на 0 и приводят в действие механизм, который по истечении 5 с выключается сам.
Определение повторяют не менее трех раз в различных точках на поверхности образца битума, отстоящих от краев чашки и друг от друга не менее чем на 10 мм. После каждого погружения иглу вынимают из гнезда, отмывают ее толуолом, бензином или другим растворителем и насухо вытирают в направлении острия.
Для отдельных марок битумов, если результаты имеют разброс, перед проведением испытания иглы погружают на 5 мин в раствор олеиновой кислоты в толуоле с массовой долей 1%, затем насухо вытирают.
Если глубина проникания иглы образца выше 200 единиц, применяют не менее трех игл, оставляя каждую в образце до завершения трех определений.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2, 3).
3.4. (Исключен, Изм. N 1).
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. За результат испытания при 25 °С принимают среднее арифметическое результатов не менее трех определений, расхождение между наибольшим и наименьшим определением не должно превышать значений, указанных в табл.2.
Если расхождения результатов определений превышают значения, указанные в табл.2, то испытания повторяют на другом параллельно подготовленном образце. Если разница между тремя значениями вновь превысит значения, указанные в табл.2, то испытание повторяют.
Результаты испытания округляют до целого числа.
Таблица 2
Глубина проникания иглы (пенетрация) | Допускаемые расхождения между наибольшим | ||||
До | 50 | 2 | |||
Св. | 50 | " | 150 | 4 | |
" | 150 | " | 250 | 6 | |
" | 250 | 3% среднего арифметического значения |
Если испытания проводят при другой температуре, то расхождения между полученными результатами могут отличаться от указанных в табл.2.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).
5. ТОЧНОСТЬ МЕТОДА
Сходимость
Два результата испытания, полученные одним исполнителем, признаются достоверными (с 95%-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает значения, указанного в табл.3 и 4.
Воспроизводимость
Два результата испытания, полученные в двух разных лабораториях, признаются достоверными (с 95%-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает значения, указанного в табл.3 и 4.
Таблица 3
Пенетрация при 25 °С, 0,1 мм | Сходимость, 0,1 мм | Воспроизводимость, 0,1 мм |
До 50 | 1 | 4 |
Св. 50 | 3% среднего арифметического | 8% среднего арифметического |
Таблица 4
Пенетрация при 0 °С, 0,1 мм | Сходимость, 0,1 мм | Воспроизводимость, 0,1 мм |
До 20 | 2 | 7 |
Св. 20 | 10% среднего арифметического | 20% среднего арифметического |
Раздел 5. (Введен дополнительно, Изм. N 4).