瀝青
瀝青是由不同分子量的碳氫化合物及其非金屬衍生物組成的黑褐色復(fù)雜混合物,是高黏度有機液體的一種,呈液態(tài),表面呈黑色,可溶于二硫化碳。瀝青主要分為石油瀝青、煤焦瀝青和天然瀝青三種,用于鋪筑路面、能源化工、涂料、塑料、橡膠、新材料研發(fā)等工業(yè)用途。瀝青粘度很大但是具有流動性,澳大利亞昆州大學(xué)物理系教授帕奈爾進行了一項瀝青滴落實驗。實驗非常簡單,一個漏斗,一只燒杯,外加一個玻璃罩,再有就是一個計時器,然后在漏斗杯上放幾塊瀝青,然后就開始了實驗!這個實驗一共耗時了93年,嗯,你看錯沒錯!是93年!!瀝青每滴下一滴的時間大約為8-9年。這個實驗向我們證明了,用來鋪筑路面的瀝青,雖然看起來堅硬,其實是黏度非常高的液體。最新數(shù)據(jù)研究,瀝青比水粘稠200億倍。這一實驗被吉尼斯世界紀錄認定為世界上持續(xù)時間最久的實驗。
粘度
粘度的定義當相鄰流層存在著速度差時,快速流層力圖加快速流層,而慢速流層則力圖減慢快速流層,這種相互作用隨層間速度的增加而加劇,流速所具有的這種特性就是粘性。
流層間的作用力稱為內(nèi)摩擦力或粘性力。液體粘度由于分子引力所致,當液體流動時,快層的分子力圖拉的慢層的分子前進,而慢層的則盡量的將快層分子往后拽。流體分子間的這些相互作用使得運動得以逐層傳遞,并保持著層間的速度差,呈現(xiàn)流體的粘性。根據(jù)對粘度的表達意義、測量方法的不同,可以分為以下幾種。
粘度的分類
1動力粘度
粘度是粘性的程度也稱為動力粘度,是表征流體對形變的抵抗,隨形變速率的增加而增加的性質(zhì)。在流體中取兩面積各位1㎡、相距1m、相對移動速度為1m/s時所產(chǎn)生的阻力稱為動力黏度(Pa.s,流動阻力的度量)。
2運動粘度
運動粘度:流體的動力粘度η與同溫度下該流體的密度ρ的比值,稱為運動黏度。運用重力型毛細管粘度計可以很方便地測得運動粘度。
在ASTMD445標準中規(guī)定用運動粘度來計算動力粘度,即動力粘度(Pa.s)=密度(Kg/m3)×運動黏度(m2/s)。
3條件粘度
條件粘度是使用特定的“粘度計”在特定條件下測得的流動時間和采用的標準液的流動時間之比值。道路工程中用的瀝青條件粘度有恩格拉粘度、賽波特粘度、瀝青標準粘度等
4、恩格拉粘度
從恩格拉粘度計中流出200ml試液所需的時間與20℃下流出同體積蒸餾水的時間之比值。
5、賽波特粘度
在試驗溫度下從賽波特粘度計流出60ml試液所需的時間。
6、瀝青標準粘度
在特定的溫度條件下,從瀝青標準粘度計中流出50ml瀝青所需要的時間。
一般來說,動力粘度與運動粘度與條件粘度之間沒有理論關(guān)系,他們與運動粘度之間的關(guān)系只是一種經(jīng)驗關(guān)系。
粘度的測試方式
根據(jù)粘度反應(yīng)的物理意義和測試的手段,液體粘度的測試方法有毛細管法、旋轉(zhuǎn)法、落體法、振動法、滑板法、流出杯法等。根據(jù)測量的溫度范圍和目的不同,公路工程中常用的瀝青的粘度測定方法主要有以下幾種。采用真空減壓毛細管法測量瀝青的60℃動力粘度;對135℃和更高溫度采用逆流毛細管粘度計、Brookfield粘度計;為了評價瀝青的低溫性能,一般采用落柱式和滑板式粘度計;為了反應(yīng)在特定條件下的瀝青的流動性能,采用的粘度計有道路瀝青標準粘度計、恩格拉粘度計、賽波特粘度計等。
01
一、毛細管法
毛毛細管法是建立在液體在毛細管中的運動是穩(wěn)定的層流的基礎(chǔ)上,按照其施加的外力可分為重力型毛細管和加壓型毛細管。重力型毛細管粘度計是一定體積的液體在重力的作用下流經(jīng)毛細管所需的時間。粘度計的基本要求是有足夠長的毛細管和計時球,測量的結(jié)果是液體的運動粘度的方法?!豆饭こ虨r青及瀝青混合料試驗規(guī)程》列出了兩種毛細管測量方法在測量瀝青粘度時的標準方法。ASTM標準中的粘度分級也是采用以上兩種方法來測量瀝青的粘度。在毛細管黏度測定時要注意保證試管不傾斜,以免引起液體有效高度的改變,不正確的裝液方法也將導(dǎo)致試驗誤差的產(chǎn)生。
SYD-0620B-1 瀝青動力粘度試驗器(真空減壓毛細管法)
按照中華人民共和國行業(yè)標準 JTG E20-2011《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》中 T 0620-2000《瀝青動力黏度試驗(真空減壓毛細管法)》,及中華人民共和國石油化工行業(yè)標準 SH /T 0557《石油瀝青粘度測定法(真空毛細管法)》規(guī)定的要求設(shè)計制造的。
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產(chǎn)品特點
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儀器內(nèi)置工控機作為系統(tǒng)的主控單元,通過觸摸屏響應(yīng)用戶的操作,整個儀器一體化設(shè)計,結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,功能強大,人機界面友好。
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儀器的真空系統(tǒng),是由高精度電子壓力傳感器傳遞的電信號來控制的,能使工作真空度保持在 40kPa±0.066kPa 的范圍內(nèi),經(jīng)由數(shù)字直觀顯示,清晰,精度高。
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浴缸內(nèi)置液位保護系統(tǒng),智能控制浴缸水位,防止加熱管干燒的意外發(fā)生。
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按照標準,對于小于 60s 的計時結(jié)果系統(tǒng)會自動舍去,且自動進入下一段測量,對于超過 60s 的計時結(jié)果,系統(tǒng)自動計算出粘度值。
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系統(tǒng)可以對所有的試驗結(jié)果生成試驗報告,試驗報告是以獨立文件的形式存放在儀器里,方便進一步的傳輸或打印。
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對生成的試驗報告可根據(jù)用戶的選擇,自動對2至4個平行試驗的結(jié)果計算均值及誤差百分數(shù),產(chǎn)生平行樣試驗報告。
SYD-265E瀝青運動粘度試驗器(毛細管法)
按照中華人民共和國行業(yè)標準 JTG E20-2011《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》中 T0619-2011《瀝青運動黏度試驗(毛細管法)》所規(guī)定的要求測定瀝青試樣在規(guī)定溫度下的運動粘度。
產(chǎn)品特點
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采用雙層缸形式的恒溫浴。內(nèi)層耐高溫達 180℃的硬質(zhì)高溫玻璃缸,外層保溫套為有機玻璃材質(zhì),內(nèi)外層之間為空氣保溫層,具備保溫性能好,控溫精準,安全性高等特點。
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浴缸蓋上有兩個小孔,分別為安放溫度計和傳感器而專門設(shè)置,方便觀察溫度變化。另外有四個毛細管安裝孔,可同時進行兩組平行試樣的檢測。配置坎芬式逆流毛細管粘度計一組共七支。
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高功率加熱裝置升溫快;在設(shè)定的觀測溫度點,能自動調(diào)整加熱功率,保證浴溫穩(wěn)定。配備計時裝置按鈕,無需外購秒表,方便實驗操作。
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恒溫浴缸座及缸蓋選用高性能耐腐蝕材料,確保儀器的耐久性及穩(wěn)定性。
二、旋轉(zhuǎn)法
旋轉(zhuǎn)法測粘度的原理基于浸入流體中的物體旋轉(zhuǎn),或這些物體靜止而使用周圍的流體旋轉(zhuǎn)時,這些物體將受到流體的粘度力矩的作用,粘性力矩的大小與流體的粘度成正比,通過測量粘性力矩及旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)速求取粘度。
NDJ-1C/1D/1F布氏旋轉(zhuǎn)粘度計
按照中華人民共和國交通行業(yè)標準 JTG E20《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》中的 T 0625《瀝青旋轉(zhuǎn)粘度試驗(布洛克菲爾德粘度計法)》規(guī)定的要求設(shè)計制造的,適用于測量牛頓型液體的絕對粘度和非牛頓型液體的表觀粘度。
本儀器采用先進的機械設(shè)計技術(shù)與制造工藝,運用微電腦技術(shù)進行溫度控制、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理;顯示器采用白背光、高亮度的 LCD 顯示屏;配有微型針式打印機輸出設(shè)備。測試結(jié)果可在顯示屏上實時顯示,也可通過打印機打印輸出。另外,通過本儀器的 RS232 數(shù)據(jù)通訊口,還可與個人計算機相連接。本儀器具有測量靈敏度高,測試結(jié)果可靠,使用操作方便,造型美觀大方等特點??蓮V泛應(yīng)用于對瀝青、熱熔膠、石蠟、高聚物等各種流體粘度的測量。

03
其它
33道路工程中使用的有道路標準粘度計、恩格拉粘度計、賽波特粘度計。道路標準粘度計是測定在規(guī)定溫度下,50ml瀝青從規(guī)定的孔徑中流出所需的時間。賽波特粘度計和恩格拉粘度計的工作原理與道路標準粘度計的工作原理相似,只是流出液的體積和消除外地壓強差異方面有所不同。以上三種方法測量的粘度都只是條件粘度,它與動力粘度和運動粘度之間沒有理論關(guān)系,一般與運動粘度有經(jīng)驗換算關(guān)系。
SYD-0621-1 瀝青標準粘度試驗器
按照中華人民共和國行業(yè)標準 JTG E20-2011《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》中 T0621《瀝青標準粘度試驗(道路瀝青標準粘度計法)》所規(guī)定的要求設(shè)計制造的,適用于按 T0621 標準所規(guī)定的方法測定液體石油瀝青、煤瀝青、乳化瀝青等流動狀態(tài)時的粘度。

產(chǎn)品特點
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采用半導(dǎo)體制冷技術(shù),滿足規(guī)程要求的試驗溫度環(huán)境。
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高精控溫儀,控溫精度可達 0.1℃。
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結(jié)構(gòu)緊湊,造型美觀,采用雙微電腦控制,操作方便,測定精度高。
WNE—1B-1 恩格拉粘度計
按照中華人民共和國標準 GB/T 266《石油產(chǎn)品恩氏粘度測定法》、中華人民共和國行業(yè)標準 JTG E20《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》中的 T0622《瀝青恩格拉黏度試驗(恩格拉黏度計法)》規(guī)定的要求設(shè)計制造的,適用于測定液體在一定溫度、容積的條件下,從恩氏粘度計流出的時間(秒)與蒸餾水在 20℃時流出的時間(秒)之比,即為液體的恩氏粘度,單位為恩格拉度。
產(chǎn)品特點
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本儀器為臺式、一體、雙內(nèi)鍋結(jié)構(gòu),內(nèi)、外鍋全部采用不銹材料。
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可在同一溫度環(huán)境中同時測試 2 個試樣,并生成時間平均值,是測定石油產(chǎn)品和瀝青產(chǎn)品恩格拉度粘度值的理想儀器。
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采用了半導(dǎo)體制冷,符合標準 25℃試驗要求。
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高精控溫儀,控溫精度可達 0.1℃。
SYD—0623型賽波特重質(zhì)油粘度試驗器
按照中華人民共和國行業(yè)標準JTG E20-2011《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》中的T0623-1993《瀝青賽波特黏度試驗(賽波特重質(zhì)油黏度計法)》所規(guī)定的要求設(shè)計制造的,適用于按照T0623-1993標準中規(guī)定的要求測定瀝青在某一恒定溫度條件下的賽波特粘度。
本儀器主要由浴槽﹑浴溫控制儀﹑測定參數(shù)顯示運算器(標定系數(shù)﹑時間、粘度等)等部分組成。
采用微電腦控制技術(shù),設(shè)有雙路同時檢測的功能,可同時對兩個樣品進行平行測試,測定參數(shù)數(shù)字化顯示,并可自動計算出其算術(shù)平均值。本儀器還可將所測得的賽波特粘度,即時自動換算成恩格拉粘度或運動粘度,做一次試驗即可獲得三種粘度數(shù)據(jù),工作效率高,檢測數(shù)據(jù)可靠。