Brechpunkt nach Fraaß
Der Brechpunkt nach Fraaß ist ein Messwert zur Bestimmung der Qualität von Bitumen.
Hierbei handelt es sich um die Temperatur bei der ein Film aus Bitumen, welcher auf ein Prüfblech aufgeschmolzen oder aufgepresst wurde, bei einer vorgeschriebenen Abkühlung und Durchbiegung des Prüfbleches bricht. Der Versuch wird dabei in einem genormten Brechpunktgerät durchgeführt.
Die verwendeten prüfbleche sind 41±0,05 Millimeter lang, 20±0,2 Milliometer breit und 0,15±0,02 Millimeter dick und bestehen aus polierten Kaltstahl der Sorten Ck75H+A oder Ck101H+A. Bleche mit Roststellen dürfen nicht verwendet werden. Auf das Blech werden Bitumen aufgeschmolzen wenn der Erweichungspunkt Ring und Kugel bei höchstens 100°C liegt. Ansonsten wird die Bitumenschicht aufgepresst.
Vorbereiten der Probe
Aufschmelzen
Beim Aufschmelzen wird das Blech auf einen Magnetblock aufgelegt und der Block auf höchstens 70-80°C über den Erweichungspunkt erhitzt. Wenn das Bitumen flüssig geworden ist, verteilt man es durch vorsichtiges hin und her kippen des Blocks auf dem gesamten Blech. Sollten Luftblassen eingeschlossen sein, fächelt man mit einer kleinen Flamme bis die Luftblase entwichen ist. Somit stellt man eine glatte Oberfläche her. Dieser Vorgang sollte nach 5-10 Minuten beendet sein. Nachdem das Blech staubgeschützt auf 18-28°C abgekühlt ist, wird es gewogen um sicher zu stellen, das es sich im vorgegebenen Gewichtsbereich befindet. Anschließend lässt man es noch 30 Minuten ruhen, bevor man es für den Versuch verwendet. Bei diesem Verfahren werden 0,4*σ25±0,01 Gramm Bitumen auf das Blech aufgebracht.σ25 ist dabei die Dichte des Bindemittels in g/cm³.
Aufpressen
Beim Aufpressen auf das Prüfblech 2 Gramm zwischen zwei Trennfolien aufgebracht. Anschließend wird das Blech zwischen zwei, auf 20°C unter den Erweichungspunkt des Bitumens aufgeheizte Druckblöcke gelegt und 1 Minute zusammengepresst. Danach läßt man das Blech auf Raumtemperatur abkühlen und legt es dann in Eiswasser. Nach zwei Minuten wird die obere Trennfolie entfernt und die Ränder der Probe beschnitten. Das Gewicht des Bitumens darf nach der Beschneidung nur 0,41*σ25±0,01 Gramm Bitumen betragen.
Der Unterschied zwischen den Faktoren 0,40 und 0,41 rüht daher, das beim Aufpressen kein Meniskus am Rand entsteht. Dies wird mit den unterschiedlichen Faktoren berücksichtigt.
Durchführung der Prüfung
Vor der Prüfung wird das Prüfblech mit der Probe auf mindestens 15°C über den zu erwartenden Brechpunkt erwärmt. Danach befestigt man es in den Halteklauen des Prüfgerätes. Anschließend wird das Biegegerät in das erste Reagenzglas der Kühleinrichtung eingehängt. Man beginnt nun mit der Abkühlung. Die Abkühlung erreichen man, in dem als erstes das äußere Reagenzglas bis zu einer Höhe von 100 Millimeter mit Alkohol füllt. Dieser hat die Temperatur des Prüfbleches. Die Abkühlung wird nun durch den Zusatz von kleinen Stücken fester Kohlensäure bewirkt. Die ersten drei Minuten der Prüfung dienen dazu die richtige Geschwindigkeit des Temperaturabfalles zu erreichen. Anschließend darf die Abkühlung von 1°C nur noch innerhalb von 60±5 Sekunden erfolgen.
Ab einer Temperatur von 10°C über dem zu erwartenden Brechpunkt beginnt man mit dem Biegen des Prüfbleches. Dabei wird das Blech durch gleichmäßiges Drehen der Kurbel bis zum Anschlag und wieder zurück gebogen und wieder gestreckt. Wenn sich erste Risse in dem Bitumen zeigen wird die Temperatur auf 0,5°C genau abgelesen.
Sollten die Lichtverhältnisse schlecht sein, darf zur Aufhellung eine Lampe von maximal 15 Watt verwendet werden. Diese darf höchsten bis auf 10 Zentimeter an die Versuchsapperatur herangebracht werden.
Zwischen der Herstellung der Prüfbleche und dem Ende der Prüfung dürfen höchsten 4 Stunden vergehen.
Auswertung
Der Brechpunkt nach Fraaß ist das arithmetische Mittel von zwei Prüfungen. Dabei dürfen die Ergebnisse nicht mehr als 3°C auseinander liegen. Sollten die beiden mehr als diese 3°C auseinander liegen, ist ein dritter Wert zu bestimmen. Aus den beiden am nächsten beieinander liegenden Werten wird dann das arithmetische Mittel bestimmt. Auch diese sollten nicht um mehr als 3°C auseinander liegen. Liegen der mittlere Wert exakt zwischen den andern beiden, so ist er der Brechpunkt.
Wenn die drei Werte die genannten Bedingungen nicht erfüllen, so ist der Versuch zu verwerfen und eine neue Prüfung durch zu führen.
Weblinks
Siehe auch : Themenliste Straßenbau