瀝青粘度的測(cè)量
瀝青粘度的測(cè)量 |
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瀝青性能的評(píng)價(jià),從針入度分級(jí)體系、粘度分級(jí)體系到PG分級(jí)體系,瀝青粘度的測(cè)量顯的越來(lái)越重要。但測(cè)量瀝青的粘度不像測(cè)量針入度、軟化點(diǎn)、延度等參數(shù)那樣容易測(cè)量,粘度指標(biāo)受各種影響因素較多,測(cè)量方法多樣。按測(cè)量結(jié)果分為運(yùn)動(dòng)粘度、動(dòng)力粘度(粘度)、條件度等,按測(cè)量方法分一是粘度杯法,如瀝青標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)、恩格拉粘度計(jì)、賽波特重質(zhì)油粘度計(jì)等;二是毛細(xì)管法,如毛細(xì)管法測(cè)量運(yùn)動(dòng)粘度、真空減壓毛細(xì)管法測(cè)量動(dòng)力粘度;三是旋轉(zhuǎn)法測(cè)量粘度,即布洛克菲爾德(Brookfield)粘度計(jì)。其它測(cè)量粘度的方法如落體法、振動(dòng)法、平板法等,目前還沒(méi)有在瀝青粘度的測(cè)量中應(yīng)用。 粘度特性 粘度即粘性程度,也稱(chēng)動(dòng)力粘度。它是流體對(duì)形變的抵抗隨形變速率的增加而增加的性質(zhì)。根據(jù)牛頓粘性定律,(動(dòng)力)粘度是穩(wěn)態(tài)流中的剪切應(yīng)力與剪切速度之比值。即: η=τ/r式中:η--動(dòng)力粘度 單位為Pa·s(帕·秒),常用其分?jǐn)?shù)單位mPa·s((毫帕·秒) τ--剪切應(yīng)力 r--剪切速率運(yùn)動(dòng)粘度是動(dòng)力粘度與同溫度下的密度之比值,又稱(chēng)比密粘度。即:υ=η/ρ式中:υ--運(yùn)動(dòng)粘度 單位為 mm2/s η--動(dòng)力粘度 單位為 mPa·s ρ--密度 單位為 g/cm3運(yùn)動(dòng)粘度用毛細(xì)管法、粘度杯法(換算)可測(cè)得,但運(yùn)動(dòng)粘度不能用來(lái)衡量流動(dòng)阻力的大小(動(dòng)力粘度才是流動(dòng)阻力的度量),對(duì)于同一種瀝青(密度相同),運(yùn)動(dòng)粘度與動(dòng)力粘度成固定的比值關(guān)系。 瀝青粘度測(cè)量方法 1. 粘度杯法 瀝青標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)(T 0621-1993)和恩格拉粘度計(jì)(T 0622-1993)測(cè)量方法相近,可用于測(cè)量液體石油瀝青、煤瀝青、乳化瀝青的粘度。賽波特重質(zhì)油粘度計(jì)可測(cè)定較高溫度時(shí)的粘稠石油瀝青、乳化瀝青、液體石油瀝青的條件粘度。這類(lèi)方法儀器簡(jiǎn)單、操作較方便,通過(guò)近似換算可得到運(yùn)動(dòng)粘度。但這些方法的測(cè)量誤差較大,人為因素較大,可用于一般測(cè)量。 2. 毛細(xì)管法 用坎芬式毛細(xì)管(T 0619-1993)可測(cè)量瀝青的運(yùn)動(dòng)粘度,此方法可在高溫(180℃以下)時(shí)測(cè)量瀝青運(yùn)動(dòng)粘度。對(duì)于粘稠瀝青,它的重復(fù)性試驗(yàn)允許差為3%,復(fù)現(xiàn)性的允許差為8.8%。 用真空減壓毛細(xì)管法可測(cè)量60℃時(shí)瀝青的動(dòng)力粘度,T 0620-2000采用美國(guó)瀝青學(xué)會(huì)式(AI式)毛細(xì)管,這種方法的測(cè)量精度也不高,它的重復(fù)性試驗(yàn)的允許差為平均值的7%,復(fù)現(xiàn)性試驗(yàn)的允許差為平均值的10%。 3.旋轉(zhuǎn)法 把轉(zhuǎn)子(常用的為園柱形)浸于被測(cè)液體中,使轉(zhuǎn)子按一定速度旋轉(zhuǎn)并測(cè)得由于液體的粘性而產(chǎn)生的液體粘性力矩,根據(jù)牛頓粘性定律,即可測(cè)得液體的動(dòng)力粘度。 旋轉(zhuǎn)法測(cè)量粘度也稱(chēng)為布氏粘度,它是美國(guó)Brookfield公司zui早研制的。美國(guó)推廣SHRP計(jì)劃以來(lái),布氏粘度被用來(lái)測(cè)量瀝青粘度,這種方法可直接測(cè)得動(dòng)力粘度,且具有測(cè)量精度高、操作方便簡(jiǎn)單,常用于測(cè)量60℃~180℃之間各種溫度下的瀝青動(dòng)力粘度,我國(guó)也制定了《T 0625-2000瀝青布氏旋轉(zhuǎn)粘度試驗(yàn)》標(biāo)準(zhǔn),推廣用旋轉(zhuǎn)法測(cè)量瀝青粘度。一些研究單位采用進(jìn)口外國(guó)儀器,在應(yīng)用中顯現(xiàn)出這種方法測(cè)量粘度的明顯優(yōu)勢(shì),但價(jià)格矛盾較為突出,近兩年由上海地學(xué)儀器研究所開(kāi)發(fā)研制的SD-0625瀝青布氏旋轉(zhuǎn)粘度試驗(yàn)儀已被一些院校、研究機(jī)構(gòu)、瀝青生產(chǎn)單位所采用,體現(xiàn)出很好的應(yīng)用價(jià)值。相信在我國(guó),用旋轉(zhuǎn)法測(cè)量粘度將會(huì)很快被全面推廣應(yīng)用。 |