T0620—2025 沥青动力黏度试验(真空毛细管法)
本文引用JTG 3410-2025《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》-T0620—2025沥青动力黏度试验(真空毛细管法)
1目的与适用范围
1.1本方法适用子真空毛细管法测定道路石油沥青、改性沥青,或稀释沥青、乳化沥青残留物的动力黏度。
1.2本方法动力黏度测量范围为0.0036~580000Pa·s。
1.3本方法标准试验温度为60℃±0.1℃,真空度为40kPa±0.07kPa。
2仪具与材料
2.1真空毛细管黏度计:硬质玻璃制成,通常采用美国沥青学会式(Asphalt Institute,简称AIVV)、改进坎培式(Modified Koppers,简称MKVV),也可采用坎农曼宁式(CAN-NON-Manning,简称CMVV),结构及尺寸如图T0620-1~图T0620-3所示, 技术指标见表T0620-1~表T0620-3。
图T0620-1AIVV式真空减压毛细管黏度计(尺寸单位:nm)
1~6-第1~6计时标线;B~F-测量管
注:25~200型号管最少标注测量管B、C、D,也可增加标注测量管E、F,测量管高度约20mm;400R、800R至少标注测量管B、C、D、E、F,也可增加标注测量管G,其中B、C测量管高度约5mm,D测量管高度约10mm,E、F、G测量管高度约20mm。
表T0620-1 AIVV式黏度计技术参数
注:“精确的毛细管黏度常数应采用动力黏度标准样品标定确定。
b表中黏度范围对应流经时间为60~400s,试验时最大允许流经时间不超过1000s。c从第1计时标线到第4计时标线之间的名义黏度常数。
d实际黏度常数不小于240。
e实际黏度常数不小于840。
表T0620-2 MKVV式黏度计技术参数
注:a精确的毛细管黏度常数应采用动力黏度标准样品标定确定。
b表中黏度范围对应流经时间为60~400s,试验时最大允许流经时间不超过1000s。
表T0620-3 CMVV式黏度计技术参数
注:a“精确的毛细管黏度常数应采用动力黏度标准样品标定确定。
b表中黏度范围对应流经时间为60~400s,试验时最大允许流经时间不超过1000s。
c球C的容积约为球B的3倍。
2.2温度计:铂电阻式温度传感器或水银温度计,量程50~100℃,分度值0.1℃。
2.3恒温水槽:硬玻璃制,其水槽高度应能够使黏度计顶部上第一条计时标线浸没在液面下至少为20mm,内设有加热和温度自动控制器,并有搅拌器及夹持设备,夹持设备上采用橡胶塞来固定黏度计。在11号橡胶塞上钻两个孔,内径分别为22mm和8mm。两个孔间中心距离为25mm。将两孔之间及8mm孔与边缘之间切开,做成一个简易的黏度计架。当把这个橡胶塞放入恒温水槽盖上51mm孔中时,能将黏度计固定到位。对于MKVV黏度计,在11号橡胶塞上钻一个直径约28mm孔,将孔与边缘之间切开;当把这个橡胶塞放入恒温水槽盖上51mm孔中时,能将黏度计固定到位。恒温水槽温控精度±0.1℃,且整个黏度计高度范围内或不同位置的黏度计之间,其温度差别不大于±0.1℃。
2.4真空系统:真空度能达到40kPa±0.07kPa,各连接处密封。在开口端连接压力计,用真空泵或吸气泵作真空源。
2.5秒表:分度值0.1s,最大允许误差±0.10s/h。
2.6计时器:秒表或电子计时器,最小分度值0.1s,最大允许误差±0.10s/h。
2.7电热鼓风干燥箱:符合T0602中2.1要求。
2.8动力黏度标准样品:动力黏度标准样品技术指标应符合表T0620-4中规定,每一个规格的标准样品应有精确的标称值,且标称值应在表中值的±10%范围内。
表T0620-4 动力黏度标准样品技术参数
注:标准样品应由专业单位生产、专业单位定值,稳定性试验不少于2年,应附相关定值证书。
2.9清洗液:煤油、三氯乙烯、洗涤液、自来水、蒸馏水、丙酮(或95%乙醇或98%甲基化酒精)。
2.10铬酸洗液:92g重铬酸钠溶于458mL蒸馏水,再加入800mL浓硫酸。
3黏度计标定
3.1新黏度计或每使用1年应进行黏度常数的标定。
3.2根据黏度计型号、测量范围,按表 T0620-4 选择合适的动力黏度标准样品和标定温度,使得测定的流经时间为60~1000s
3.3新黏度计应使用蒸汽或沸水去除蜡、烘干处理。洁净黏度计应使用热蒸馏水清洗、烘干处理。有油污的黏度计按照4.3.8或4.3.9进行清洗、烘干处理。
3.4将标准样品注入黏度计中, 至装料线±2mm。 将黏度计放入预先达到标定温度 ±0.1℃的恒温水槽中,恒温不少于60min。按4.3步骤,在真空40kPa±0.07kPa条件下测定各管(球)的流经时间,精确至0.1s。按式(T0620-1)计算黏度计的各管(球)黏度常数,精确至0.1。
(T0620-1)
式中:K——黏度计的管(球)的标定黏度常数,Pa·s/s
——标准样品的动力黏度标称值,Pa·s
t——标准样品流经相应管(球)的流经时间,s。
3.5重新清洗及干燥真空毛细管黏度计,采用同一规格或另一规格的动力黏度标准样品再标定1次,当相对允许误差不大于2% (400R、800R为不大于5%) 时,取两次测定值的算术平均值作为黏度计相应管(球)的黏度常数。
3.6黏度计的黏度常数与温度无关,不需要温度修正。
4方法与步骤
4.1确定试验条件
4.1.1估计样品的黏度,根据试样流经时间为60~1000s来选择黏度计的型号。
4.1.2动力黏度试验温度为60℃,真空度为40kPa±0.07kPa。
4.1.3试样去除气泡的温度,按本规程T0602中3.2.3确定。
4.2准备工作
4.2.1按本规程T0602准备沥青试样,取约30mL移入一个小盛样器中,并用盖盖好。
注:当试样中含有固体颗粒、纸片等异物时,将热沥責试样通过预热的0.3mm滤筛过滤。在报告中应备注样品滤筛过滤情况。对于胶粉橡胶沥青不进行过筛,但当含有不小于0.3mm颗粒时,不宜采用本方法测定黏度。
4.2.2将小盛样器连同试样和洁净的黏度计, 放入达到4.1.3温度的烘箱中加热30~60min。
4.2.3调节恒温水槽的液面及温度,使保持在60℃±0.1℃。
4.3试验步骤
4.3.1从烘箱中取出黏度计置于一个容器中,取出小盛样器,缓慢搅拌热沥青后自装料管A注人毛细管黏度计,至试样液面达到装料线±2mm。沥青不要沾到管内壁上。
4.3.2将装好试样的毛细管黏度计放回达到4.1.3温度的烘箱中保温10min±5min,以使管中试样中大气泡逸出。
4.3.3从烘箱中取出装有试样的黏度计,在室温条件下冷却2min后,垂直安装在已达试验温度的恒温水槽中,其位置应使黏度计顶部的第一条计时标线浸没深度不少于20mm。自烘箱中取出黏度计,至放入恒温水槽的时间应不超过5min。
4.3.4黏度计在恒温水槽中恒温不少于60min。将真空系统与黏度计连接,关闭活塞或阀门。开动真空泵或抽气泵,使真空度达到40kPa±0.07kPa。
4.3.5打开连接减压系统阀门,开始进行黏度试验。当试样弯月面前缘达到底部第一计时标线时同时开启秒表,测定达到各计时标线时间。计算通过各管(球)的上下两个计时标线的时间间隔为球的流经时间,精确至0.1s。
注:对于AIVV式400R、800R型号的黏度计,可以记录第1、4计时标线的时间间隔,此时对应BCD测量管的黏度值。
4.3.6选择第一个满足60~1000s的球的流经时间作为试样试验测定值,并记录球相应的黏度常数。若所有球的流经时间均小于60s,应换小一型号的黏度计,重新试验。若所有球的流经时间大于1000s,应换大一型号的黏度计,重新试验。
4.3.7同一样品,至少采用三支黏度计测试3次。
4.3.8测试后的黏度计倒扣在烧杯中,放入预热至约150℃(聚合物改性沥青可提高温度)烘箱中加热约1h,使毛细管中沥青充分流出。注意时间不能太长,以免沥青烘焦附在管中。从烘箱中取出烧杯及毛细管,迅速用洁净棉纱轻轻地把毛细管口周围的沥青擦净。用煤油溶剂浸泡黏度计,用吸耳球在装料管上口反复抽吸,直至溶剂清澈透明;在黏度计中注入三氯乙烯,用吸耳球在装料管上口反复抽吸进一步清洗洁净;再依次用洗涤液、自来水、蒸馏水、丙酮(或95%乙醇或98%甲基化酒精)洗涤黏度计,待丙酮(或95%乙醇或98%甲基化酒精)挥发后置温度105℃±5℃烘箱中烘干,或用通过脱脂棉过滤的热空气吹干后备用。
4.3.9定期采用铬酸洗液清洗,以防止黏度计管内壁有沉淀物。先用铬酸洗液浸泡4h以上,再依次用自来水、蒸馏水、丙酮(或95%乙醇或98%甲基化酒精)洗涤,直至黏度计管内无污染物附着,待丙酮(或95%乙醇或98%甲基化酒精)挥发后置温度105℃±5℃烘箱中烘干,或用通过脱脂棉过滤的热空气吹干后备用。若疑似有无机物时,先用盐酸清洗。碱性玻璃清洗液会导致黏度计产生改变,因此不建议使用。
5数据处理
5.1按式 (T0620-2 )计算试样的动力黏度,精确至0.1;若动力黏度大于1000,则精确至1。
η=K×t (T0620-2)
式中:η——试样在测定温度下的动力黏度,Pa·s
K——球相应的黏度计常数,Pa·s/s
t——试样通过球的流经时间,s。
5.2取三个试样测定值的算术平均值作为样品的动力黏度试验结果,精确至0.1Pa·s;若动力黏度大于1000,则精确至1Pa·s。
6允许误差
重复性试验的相对允许误差为7%;再现性试验的相对允许误差为10%。
7报告
7.1试验项目名称和执行标准。
7.2样品的编号、名称、产地和规格。
7.3接样日期、样品描述。
7.4试验日期,黏度计类型、型号及编号。
7.5试验温度、真空度、黏度计黏度常数和黏度试验结果。
7.6其他需要说明的情况。
在我单位整理过程中有可能会出现部分错误,仅供参考,建议购买正版试验标准。