瀝青粘度的測量
瀝青粘度的測量 |
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瀝青性能的評價,從針入度分級體系、粘度分級體系到PG分級體系,瀝青粘度的測量顯的越來越重要。但測量瀝青的粘度不像測量針入度、軟化點、延度等參數那樣容易測量,粘度指標受各種影響因素較多,測量方法多樣。按測量結果分為運動粘度、動力粘度(粘度)、條件度等,按測量方法分一是粘度杯法,如瀝青標準粘度計、恩格拉粘度計、賽波特重質油粘度計等;二是毛細管法,如毛細管法測量運動粘度、真空減壓毛細管法測量動力粘度;三是旋轉法測量粘度,即布洛克菲爾德(Brookfield)粘度計。其它測量粘度的方法如落體法、振動法、平板法等,目前還沒有在瀝青粘度的測量中應用。 粘度特性 粘度即粘性程度,也稱動力粘度。它是流體對形變的抵抗隨形變速率的增加而增加的性質。根據牛頓粘性定律,(動力)粘度是穩態流中的剪切應力與剪切速度之比值。即: η=τ/r式中:η--動力粘度 單位為Pa·s(帕·秒),常用其分數單位mPa·s((毫帕·秒) τ--剪切應力 r--剪切速率運動粘度是動力粘度與同溫度下的密度之比值,又稱比密粘度。即:υ=η/ρ式中:υ--運動粘度 單位為 mm2/s η--動力粘度 單位為 mPa·s ρ--密度 單位為 g/cm3運動粘度用毛細管法、粘度杯法(換算)可測得,但運動粘度不能用來衡量流動阻力的大小(動力粘度才是流動阻力的度量),對于同一種瀝青(密度相同),運動粘度與動力粘度成固定的比值關系。 瀝青粘度測量方法 1. 粘度杯法 瀝青標準粘度計(T 0621-1993)和恩格拉粘度計(T 0622-1993)測量方法相近,可用于測量液體石油瀝青、煤瀝青、乳化瀝青的粘度。賽波特重質油粘度計可測定較高溫度時的粘稠石油瀝青、乳化瀝青、液體石油瀝青的條件粘度。這類方法儀器簡單、操作較方便,通過近似換算可得到運動粘度。但這些方法的測量誤差較大,人為因素較大,可用于一般測量。 2. 毛細管法 用坎芬式毛細管(T 0619-1993)可測量瀝青的運動粘度,此方法可在高溫(180℃以下)時測量瀝青運動粘度。對于粘稠瀝青,它的重復性試驗允許差為3%,復現性的允許差為8.8%。 用真空減壓毛細管法可測量60℃時瀝青的動力粘度,T 0620-2000采用美國瀝青學會式(AI式)毛細管,這種方法的測量精度也不高,它的重復性試驗的允許差為平均值的7%,復現性試驗的允許差為平均值的10%。 3.旋轉法 把轉子(常用的為園柱形)浸于被測液體中,使轉子按一定速度旋轉并測得由于液體的粘性而產生的液體粘性力矩,根據牛頓粘性定律,即可測得液體的動力粘度。 旋轉法測量粘度也稱為布氏粘度,它是美國Brookfield公司zui早研制的。美國推廣SHRP計劃以來,布氏粘度被用來測量瀝青粘度,這種方法可直接測得動力粘度,且具有測量精度高、操作方便簡單,常用于測量60℃~180℃之間各種溫度下的瀝青動力粘度,我國也制定了《T 0625-2000瀝青布氏旋轉粘度試驗》標準,推廣用旋轉法測量瀝青粘度。一些研究單位采用進口外國儀器,在應用中顯現出這種方法測量粘度的明顯優勢,但價格矛盾較為突出,近兩年由上海地學儀器研究所開發研制的SD-0625瀝青布氏旋轉粘度試驗儀已被一些院校、研究機構、瀝青生產單位所采用,體現出很好的應用價值。相信在我國,用旋轉法測量粘度將會很快被全面推廣應用。 |
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