EN 13302 تعیین ویسکوزیته دینامیکی قیر با استفاده از دستگاه شفت دوار

EN 13302 تعیین ویسکوزیته دینامیکی قیر با استفاده از دستگاه شفت دوار

استاندارد اروپایی «EN 13302 قیر و چسباننده‌های قیری - تعیین ویسکوزیته دینامیک چسباننده‌های قیری با استفاده از دستگاه شفت دوار» روشی را برای تعیین ویسکوزیته دینامیک چسباننده‌های قیری مختلف (چسباننده‌های قیری اصلاح‌شده و اصلاح‌نشده، امولسیون‌های قیری، چسباننده‌های قیری پس‌کشیده‌شده و سیال‌شده) با استفاده از دستگاه شفت دوار (ویسکومتر کواکسیال) شرح می‌دهد.

EN 13302 تعیین ویسکوزیته دینامیکی قیر با استفاده از دستگاه شفت دوار

این دماهای استاندارد کاربرد را مشخص می‌کند، اما در صورت لزوم می‌توان ویسکوزیته دینامیکی را در دماهای دیگر نیز اندازه‌گیری کرد. به طور مشابه، اندازه‌گیری‌ها در مقادیر استاندارد سرعت برشی را می‌توان در صورت لزوم با اندازه‌گیری‌هایی در سرعت‌های برشی اضافی جایگزین یا تکمیل کرد.

در اصل، گشتاور اعمال شده به یک شفت چرخان (مثلاً یک استوانه) در یک ظرف نمونه مخصوص که نمونه آزمایش را نگه می‌دارد، مقاومت نسبی شفت در برابر چرخش را اندازه‌گیری کرده و معیاری از ویسکوزیته دینامیکی نمونه را ارائه می‌دهد. برای به دست آوردن ویسکوزیته دینامیکی واقعی در دمای آزمایش، ممکن است لازم باشد از ضریب شکل استفاده شود.

از آنجایی که مقادیر ویسکوزیته غیر نیوتنی، رفتار سیال و سیستم اندازه‌گیری را منعکس می‌کنند، نه خواص منحصر به فرد مواد، اذعان می‌شود که اندازه‌گیری‌های انجام شده با استفاده از این روش ممکن است همیشه عملکرد را در شرایط عملیاتی پیش‌بینی نکنند. مقایسه بین ویسکوزیته‌های غیر نیوتنی فقط باید برای اندازه‌گیری‌های انجام شده تحت شرایط تنش برشی مشابه انجام شود.

قیر و چسب‌های قیری به طور گسترده در ساخت جاده، سقف‌سازی، سیستم‌های عایق رطوبتی و کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. یکی از مهمترین خواص رئولوژیکی آنها، ویسکوزیته دینامیکی است که مقاومت ماده در برابر جریان یافتن تحت نیروی اعمال شده را توصیف می‌کند. تعیین ویسکوزیته دینامیکی با استفاده از دستگاه شفت دوار روشی است که به تفصیل در استاندارد EN 13302 شرح داده شده است.

این استاندارد روشی برای اندازه‌گیری ویسکوزیته دینامیکی چسب‌های قیری در دماهای بالا با استفاده از ویسکومتر چرخشی مجهز به شفت را مشخص می‌کند. این آزمایش برای موارد زیر قابل اجرا است:

  • قیر آسفالت کاری
  • قیر اصلاح‌شده پلیمری
  • قیر صنعتی
  • چسب‌های قیری مورد استفاده در تولید آسفالت

این روش مقادیر ویسکوزیته‌ای را ارائه می‌دهد که به توصیف ویژگی‌های کاربرد و عملکرد چسب‌ها در طول تولید، حمل و نقل و کاربرد کمک می‌کند.

اصل آزمایش بر اساس مقاومتی است که یک شفت چرخان در یک نمونه گرم شده از قیر قیری با آن مواجه می‌شود. شفت در قیر غوطه‌ور شده و با سرعت ثابت می‌چرخد. دستگاه گشتاور مورد نیاز برای چرخاندن شفت را اندازه‌گیری می‌کند. این گشتاور مستقیماً با ویسکوزیته ماده مرتبط است. گشتاور بالاتر نشان می‌دهد:

  • ویسکوزیته بالاتر
  • مقاومت بیشتر در برابر جریان.

برعکس، گشتاور کمتر نشان دهنده موارد زیر است:

  • ویسکوزیته پایین
  • ویژگی‌های بیشتر استریم

دستگاه به طور خودکار اندازه‌گیری‌های گشتاور را به مقادیر ویسکوزیته دینامیکی تبدیل می‌کند.

تجهیزات مورد استفاده در آزمایش‌ها شامل موارد زیر است:

  • ویسکومتر چرخشی
    • سیستم شفت دوار موتوری
    • اندازه‌گیری گشتاور دیجیتال
    • سرعت‌های چرخشی متغیر
  • سیستم کنترل دما
    • محفظه گرم کننده یا ظرف نمونه با کنترل حرارتی
    • تنظیم دقیق دما
  • میلر: بسته به موارد زیر می‌توان از هندسه‌های مختلف شفت استفاده کرد:
    • محدوده ویسکوزیته
    • نوع کانکتور
    • دمای تست
  • ظروف نمونه: ظروف مخصوصی که برای اطمینان از عمق غوطه‌وری ثابت شفت و توزیع دما طراحی شده‌اند.

این آزمایش عموماً مراحل زیر را دنبال می‌کند:

  • آماده‌سازی نمونه: چسب قیری با دقت گرم می‌شود تا به اندازه کافی روان برای آزمایش شود.
  • شرایط دمایی: نمونه معمولاً در دماهای زیر نگهداری می‌شود:
    • 135 دلسوز
    • 150 دلسوز
    • 165 دلسوز
    • سایر دماهای مشخص شده در استانداردهای محصول.
  • نصب شفت: یک شفت مناسب انتخاب شده و مطابق با الزامات استاندارد در نمونه فرو برده می‌شود.
  • اندازه‌گیری: همزمان با چرخش شفت با سرعت از پیش تعیین‌شده، ویسکومتر گشتاور حاصل از مقاومت چسب را ثبت می‌کند.
  • محاسبه: دستگاه ویسکوزیته دینامیکی را محاسبه می‌کند، که معمولاً با واحدهایی مانند پاسکال-ثانیه و میلی‌پاسکال-ثانیه بیان می‌شود.

عوامل متعددی می‌توانند به طور قابل توجهی بر اندازه‌گیری ویسکوزیته تأثیر بگذارند:

  • دما: ویسکوزیته قیر به شدت به دما وابسته است. حتی تغییرات کوچک دما می‌تواند تغییرات قابل توجهی در ویسکوزیته اندازه‌گیری شده ایجاد کند.
  • انتخاب شفت: انتخاب نادرست شفت می‌تواند منجر به موارد زیر شود:
    • گشتاور بیش از حد
    • گشتاور ناکافی
    • کاهش دقت
  • سرعت چرخش: چسب‌های قیری می‌توانند رفتار غیر نیوتنی از خود نشان دهند، که سرعت چرخش را به یک پارامتر حیاتی تبدیل می‌کند.
  • همگنی نمونه: نمونه‌هایی که به خوبی با هم مخلوط نشده‌اند می‌توانند نتایج متناقضی به دست دهند.

روش شرح داده شده در زمینه‌های زیر کاربرد دارد:

  • کنترل کیفیت:
    • تأیید ثبات تولید.
    • آزمون‌های پذیرش مهمانی
  • توسعه محصول:
    • ارزیابی فرمولاسیون‌های جدید چسب.
    • ارزیابی بایندرهای اصلاح‌شده با پلیمر
  • تولید آسفالت:
    • تعیین دمای اختلاط
    • تعیین دمای پمپاژ
    • ارزیابی فرآیندپذیری
  • تحقیق و توسعه:
    • مشخصه‌یابی رئولوژیکی
    • مطالعات عملکرد

ویسکوزیته دینامیکی یک پارامتر مهم است زیرا بر موارد زیر تأثیر می‌گذارد:

  • قابلیت پمپاژ بایندرها
  • پایداری ذخیره‌سازی
  • راندمان اختلاط با سنگدانه‌ها.
  • عملکرد پوشش
  • خواص تراکمی مخلوط‌های آسفالتی
  • مصرف انرژی در طول تولید

اندازه‌گیری ویسکوزیته به ویژه برای قیر اصلاح‌شده با پلیمر مهم است زیرا اصلاحات می‌توانند رفتار جریان را به طور قابل توجهی تغییر دهند.

مزایای روش شفت چرخشی به شرح زیر است:

  • یک فرآیند نسبتاً ساده.
  • تکرارپذیری خوب.
  • مناسب برای محدوده ویسکوزیته وسیع.
  • تست سریع
  • در سطح بین‌المللی به طور گسترده پذیرفته شده است.
  • مناسب برای کنترل کیفیت روتین.

برخی از محدودیت‌های ذکر شده در این استاندارد عبارتند از:

  • اندازه‌گیری‌ها به کنترل دما حساس هستند.
  • برخی از بایندرهای با مقاومت بالا ممکن است رفتار برشی از خود نشان دهند.
  • نتایج به دست آمده در یک دما ممکن است نشان دهنده عملکرد در دماهای دیگر نباشد.

در نتیجه، استاندارد EN 13302 یک روش استاندارد برای تعیین ویسکوزیته دینامیکی قیرهای چسبنده با استفاده از دستگاه شفت چرخان تعریف می‌کند. این روش آزمایش به تولیدکنندگان، آزمایشگاه‌ها و مقامات راهداری اجازه می‌دهد تا با اندازه‌گیری مقاومت قیر گرم شده در برابر چرخش شفت، خواص جریان، مناسب بودن تولید و ثبات کیفیت را ارزیابی کنند. اندازه‌گیری دقیق ویسکوزیته برای جابجایی، اختلاط، حمل و نقل و عملکرد طولانی مدت مواد قیری مورد استفاده در روسازی جاده‌ها و کاربردهای صنعتی بسیار مهم است.

سال‌هاست که سازمان ما با کادری مجرب و متخصص، نیازهای مشتریان خود را درک کرده، خدمات تست پیشرفته مورد نیاز آنها را ارائه می‌دهد و در ایجاد، پیاده‌سازی و بهبود سیستم‌های مدیریتی به آنها کمک می‌کند. در این چارچوب، ما خدمات تست را مطابق با استاندارد EN 13302 نیز ارائه می‌دهیم.

واتساپ