1)沥青三种黏度的区别
(1)沥青的动力黏度:适用于测定60℃,真空度为40kPa的黏稠沥青的动力黏度,表示沥青的绝对黏度。
(2)沥青运动黏度:适用于测定黏稠沥青、液体沥青以及蒸馏后残留物的运动黏度,一些国家作为划分黏稠石油沥青与液体沥青标号的一个指标。
(3)沥青旋转粘度:适用于测定道路沥青在45℃以上温度范围内的表观黏度。
2)试验方法
(1)沥青动力黏度试验方法,采用真空减压毛细管法。试验步骤如下:
①按规定做好准备工作。
②将加热的黏度计置一容器中,然后将热沥青试样自装料管A注入毛细管黏度计,试样应不致粘在管壁上,并使试样液面在E标线处±2mm之内。
③将装好试样的毛细管黏度计放回电烘箱(135℃±5℃)中,保温10min±2min,以使管中试样所产生气泡逸出。
④从烘箱中取出3支毛细管黏度计,在室温条件下冷却2min后,安装在保持试验温度的恒温水槽中,其位置应使I标线在水槽液面以下至少为20mm。自烘箱中取出黏度计,至装好放入恒温水槽的操作时间应控制在5min之内。
⑤将真空系统与黏度计连接,关闭活塞或阀门。
⑥开动真空泵或抽气泵,使真空度达到40kPa±66.5Pa(300mmHg±0.5mmHg)。
⑦黏度计在恒温水槽中保持30min后,打开连接减压系统阀门,当试样吸到第一标线时同时开动两个秒表,测定通过连续的一对标线间隔时间,准确至0.1s,记录第一个超过60s的标线符号及间隔时间。
⑧按此方法对另两支黏度计做平行试验。
⑨试验结束后,从恒温水槽中取出毛细管,按要求顺序进行清洗。
⑩沥青试样的动力黏度计算:η=K·t,式中,K为选择的第一对超过60s的一对标线间的黏度计常数(Pa·s/s);t为通过第一对超过60s标线的时间间隔(s)。
一次试验的3支黏度计平行试验结果的误差应不大于平均值的7%,否则,应重新试验。符合此要求时,取3支黏度计测定结果的平均值作为沥青动力黏度的测定值。
重复性试验的允许误差为平均值的7%,再现性试验的允许误差为平均值的10%。
(2)沥青运动黏度试验方法,采用毛细管法。试验步骤如下:
①按规定做好准备工作。
②将黏度计预热至试验温度后取出垂直倒置,使毛细管N通过橡皮管浸入沥青试样中。在管L的管口接一橡皮球(或水流泵)吸气,使试样经毛细管N充满D球并充满至G处后,用夹子夹住N管上的橡皮管,取出N管并迅速揩干N管口外部所黏附试样,并将黏度计倒转恢复到正常位置。然后用夹子夹紧L管上橡皮球的皮管。
③将黏度度计移入恒温水槽或油浴(试验温度±0.1℃)中,用橡皮夹子将L管夹持固定,并使L管保持垂直。注意,夹持时,D球须浸入水或油面下至少20mm。
④放松L管夹子,使试样流入A球达一半时夹住夹子,试样停止流动。然后在恒温浴中保温30min后,放松L管夹子,让试样依靠重力流动。当试样弯液面达到标线E时,开动秒表,当试样液面流经标线F及J时,读取秒表,分别记录试样流经标志E到F和F到J的时间,准确至0.1s。如试样流经时间小于60s,应改选另一个毛细管直径较小的黏度计,重复上述操作。
⑤计算:流经C、J测定球的运动黏度分别为:v
C=C
C×t
C,v
J=C
J×t
J,式中,C
C、C
J为C、J球的黏度计标定常数(mm
2/s
2);t
C、t
J为试样流经C、J球的时间(s)。
当v
C及v
J之差不超过平均值的3%时,试样的运动黏度按式
计算(v
T为试样在温度T℃时的运动黏度);当v
C及v
J之差超过平均值的3%时,试验应重新进行。
试样至少用2根毛细管平行试验2次,取平均值作为试验结果。
(3)沥青旋转黏度试验,采用布洛克菲尔德黏度计法,即布氏旋转黏度方法。试验步骤如下:
①按标准方法准备沥青试样,分装在盛样容器中,在烘箱中加热至软化点以上100℃左右保温30~60min备用,对改性沥青尤应注意去除气泡。
②仪器在安装时必须调至水平,使用前应检查仪器的水准器气泡是否对中。开启黏度计温度控制器电源,设定温度控制系统至要求的试验温度。此系统的控温准确度应在使用前严格标定。
③根据估计的沥青黏度,按仪器说明书规定的不同型号的转子所适用的速率和黏度范围,选择适宜的转子。
④取出沥青盛样容器,适当搅拌,按转子型号所要求的体积向黏度计的盛样筒中添加沥青试样,根据试样的密度换算成质量。加入沥青试样后的液面应符合不同型号转子的规定要求,试样体积应与系统标定时的标准体积一致。
⑤将转子与盛样筒一起置于已控温至试验温度的烘箱中保温,维持1.5h。当试验温度较低时,可将盛样筒试样适当放冷至稍低于试验温度后再放入烘箱中保温。
⑥取出转子和盛样筒安装在黏度计上,降低黏度计,使转子插进盛样筒的沥青液面中至规定的高度。
⑦使沥青试样在恒温容器中保温,达到试验所需的平衡温度(不少于15min)。
⑧按仪器说明书的要求选择转子速率,例如在135℃测定时,对RV、HA、HB型黏度计可采用20r/min,对LV型黏度计可采用12r/min,在60℃测定可选用0.5r/min等。开动布洛克菲尔德黏度计,观察读数,扭矩读数应在10%~98%范围内。在整个测量黏度过程中,不得改变设定的转速。仪器在测定前是否需要归零,可按操作说明书规定进行。
⑨观测黏度变化,当小数点后面2位读数稳定后,在每个试验温度下,每隔60s读数一次,连续读数3次,以3次读数的平均值作为测定值。
⑩对每个要求的试验温度,重复以上过程进行试验。试验温度宜从低到高进行,盛样筒和转子的恒温时间应不小于1.5h。
如果在试验温度下的扭矩读数不在10%~98%的范围内,必须更换转子或降低转子转速后重新试验。
利用布洛克菲尔德黏度计测定不同温度的表观黏度,绘制黏温曲线。一般可采用135℃和175℃的表观黏度,根据需要也可以采用其他温度。
要求:同一种试样至少平行试验2次,2次测定结果符合重复性试验允许误差要求时,以平均值作为测定值。
沥青混合料的施工温度,应根据测定沥青不同温度条件下的黏度绘制黏温曲线确定。当使用石油沥青时,宜以黏度为0.17Pa·s±0.02Pa·s时的温度作为拌和温度范围;以0.28Pa·s±0.03Pa·s时的温度作为压实成型温度范围。
重复性试验的允许误差为平均值的3.5%,再现性试验的允许误差为平均值的14.5%。