Determinação do Ponto de Amolecimento do Betume Anel&Bola

Objetivo

Determinar o ponto de amolecimento de materiais betuminosos pelo método do anel e bola, identificando a temperatura na qual o betume atinge uma consistência padronizada. Este parâmetro caracteriza a suscetibilidade térmica do ligante betuminoso e sua resistência à deformação sob temperatura elevada, sendo fundamental para especificação técnica de betumes e avaliação do seu comportamento em serviço.

Normas Aplicáveis

Normas aplicáveis conforme o procedimento.

Equipamentos e Materiais Necessários

• - Aparelho de anel e bola completo contendo:
• • Dois anéis de latão com dimensões padronizadas (diâmetro interno 15,9±0,1mm, altura 6,4±0,1mm)
• • Suporte para anéis com guias para centralização das esferas
• • Duas esferas de aço inoxidável (diâmetro 9,5±0,05mm, massa 3,5±0,05g)
• • Placa de base plana para referência
• • Termômetro de vidro com escala de -2°C a +80°C ou 30°C a 200°C (conforme faixa esperada)
• • Precisão de 0,5°C na faixa de interesse
• - Béquer de vidro borossilicato com capacidade de 800ml
• - Dispositivo de agitação mecânica com velocidade controlada
• - Placa de aquecimento com controle preciso de temperatura
• - Espátulas metálicas para nivelamento
• - Pinças para manipulação das esferas
• - Água destilada (para pontos de amolecimento < 80°C)
• - Glicerina (para pontos de amolecimento entre 80°C e 150°C)
• - Agente desmoldante (glicerina ou talco)

Preparação da Amostra

Preparação da amostra conforme o procedimento específico.

Procedimento Passo a Passo

1. 1. Preparação do equipamento:
2. a. Limpar cuidadosamente todo o conjunto: anéis, placa de base, suporte e guias
3. b. Verificar as dimensões dos anéis: diâmetro interno 15,9±0,1mm, altura 6,4±0,1mm
4. c. Montar o conjunto no suporte, colocando os anéis na posição horizontal
5. d. Preparar um banho de água destilada para o ensaio com produtos de baixo ponto de amolecimento (< 80°C)
6. e. Para produtos com ponto de amolecimento entre 80°C e 150°C, usar glicerina como líquido de imersão
7. f. Verificar o termômetro, garantindo precisão de 0,5°C na faixa de interesse
9. 2. Preparação das amostras de betume:
10. a. Aquecer cuidadosamente o betume até que esteja suficientemente fluido (normalmente 90-140°C)
11. b. Evitar superaquecimento para não alterar as propriedades do material
12. c. Agitar suavemente para homogeneizar, evitando a formação de bolhas de ar
13. d. Preaquecer os anéis a uma temperatura próxima à do betume
14. e. Aplicar agente desmoldante na superfície interna dos anéis (glicerina ou talco)
16. 3. Moldagem dos corpos de prova:
17. a. Colocar os anéis sobre a placa metálica previamente untada com desmoldante
18. b. Verter o betume aquecido em cada anel, garantindo ligeiro excesso (sobreenchimento)
19. c. Deixar esfriar à temperatura ambiente por pelo menos 30 minutos
20. d. Após resfriamento, aparar o excesso de betume com espátula aquecida
21. e. Nivelar a superfície rente à face superior do anel
22. f. Verificar se há vazios ou irregularidades na superfície
24. 4. Montagem final do dispositivo:
25. a. Posicionar as esferas metálicas (diâmetro 9,5mm, massa 3,5g) em seus guias centralizadores
26. b. Certificar-se que as esferas estão limpas e em bom estado
27. c. Montar o conjunto no suporte de maneira que os anéis fiquem horizontais
28. d. Inserir o termômetro na posição indicada (bulbo alinhado com a base dos anéis)
29. e. Verificar se o conjunto está nivelado usando nível de bolha
31. 5. Execução do ensaio:
32. a. Preparar o banho com temperatura inicial de 5±1°C para betumes de baixo ponto amolecimento
33. b. Para betumes mais duros, iniciar com temperatura de 20-30°C abaixo do ponto esperado
34. c. Imergir o conjunto no banho, garantindo que o nível do líquido fique 50mm acima da face superior dos anéis
35. d. Aguardar 15 minutos para estabilização da temperatura
36. e. Verificar se há bolhas aderidas aos anéis ou esferas; se houver, removê-las
38. 6. Aquecimento e monitoramento:
39. a. Iniciar o aquecimento do banho a uma taxa constante de 5±0,5°C por minuto
40. b. Manter agitação constante e suave para uniformidade da temperatura
41. c. Monitorar e registrar a temperatura a cada minuto
42. d. Observar atentamente o comportamento do betume nos anéis
43. e. Evitar vibrações ou perturbações no sistema durante o ensaio
45. 7. Determinação do ponto de amolecimento:
46. a. Observar o momento em que o betume amolece e deforma
47. b. Registrar a temperatura exata quando a esfera envolta em betume toca a placa de referência inferior
48. c. Fazer a leitura para cada um dos dois anéis
49. d. A diferença entre as duas determinações não deve exceder:
50. - 1°C para pontos de amolecimento abaixo de 80°C
51. - 2°C para pontos de amolecimento de 80°C a 150°C
53. 8. Análise e registro:
54. a. Calcular a média das duas temperaturas obtidas
55. b. Arredondar ao 0,5°C mais próximo para resultados abaixo de 80°C
56. c. Arredondar ao 1,0°C mais próximo para resultados de 80°C a 150°C
57. d. Se a diferença entre as duas determinações exceder os limites, repetir o ensaio
58. e. Registrar o tipo de líquido usado no banho
59. f. Documentar quaisquer observações relevantes durante o ensaio

Cálculos e Análise de Resultados

Referências/Bibliografia

Referências conforme indicado no procedimento original.