EN 13302 Penentuan Viskositas Dinamis Bahan Pengikat Bitumen Menggunakan Alat Poros Putar

Standar Eropa “EN 13302 Bitumen dan pengikat bitumen - Penentuan viskositas dinamis pengikat bitumen menggunakan alat poros putar” menjelaskan metode untuk menentukan viskositas dinamis berbagai pengikat bitumen (pengikat bitumen yang dimodifikasi dan tidak dimodifikasi, emulsi bitumen, pengikat bitumen yang ditarik dan difluidisasi) menggunakan alat poros putar (viskometer koaksial).

Hal ini menentukan suhu aplikasi standar, tetapi viskositas dinamis dapat diukur pada suhu lain jika diperlukan. Demikian pula, pengukuran pada nilai laju geser standar dapat diganti atau dilengkapi dengan pengukuran pada laju geser tambahan jika diperlukan.

Pada prinsipnya, torsi yang diterapkan pada poros yang berputar (misalnya, silinder) dalam wadah sampel khusus yang menampung spesimen uji mengukur resistensi relatif poros terhadap rotasi dan memberikan ukuran viskositas dinamis spesimen. Untuk mendapatkan viskositas dinamis sebenarnya pada suhu pengujian, mungkin perlu menerapkan faktor bentuk.

Karena nilai viskositas non-Newtonian mencerminkan perilaku fluida dan sistem pengukuran, bukan sifat material yang unik, maka perlu diakui bahwa pengukuran yang dilakukan menggunakan metode ini mungkin tidak selalu memprediksi kinerja dalam kondisi operasi. Perbandingan antara viskositas non-Newtonian hanya boleh dilakukan untuk pengukuran yang diambil dalam kondisi tegangan geser yang serupa.

Bitumen dan pengikat bitumen banyak digunakan dalam konstruksi jalan, atap, sistem kedap air, dan aplikasi industri. Salah satu sifat reologi terpentingnya adalah viskositas dinamis, yang menggambarkan resistensi material terhadap aliran di bawah gaya yang diterapkan. Penentuan viskositas dinamis menggunakan perangkat poros putar adalah metode yang dijelaskan secara rinci dalam standar EN 13302.

Standar ini menetapkan prosedur untuk mengukur viskositas dinamis pengikat bitumen pada suhu tinggi menggunakan viskometer putar yang dilengkapi dengan poros. Pengujian ini berlaku untuk:

• Aspal untuk pengerasan jalan
• Bitumen yang dimodifikasi polimer
• Bitumen industri
• Bahan pengikat bitumen yang digunakan dalam produksi aspal.

Metode ini memberikan nilai viskositas yang membantu mengkarakterisasi penggunaan dan karakteristik kinerja bahan pengikat selama produksi, transportasi, dan aplikasi.

Prinsip pengujian ini didasarkan pada hambatan yang dialami oleh poros berputar dalam sampel pengikat bitumen yang dipanaskan. Poros tersebut dicelupkan ke dalam pengikat dan diputar dengan kecepatan konstan. Perangkat ini mengukur torsi yang dibutuhkan untuk membuat poros berputar. Torsi ini berhubungan langsung dengan viskositas material. Torsi yang lebih tinggi menunjukkan:

• Viskositas lebih tinggi
• Hambatan aliran yang lebih besar.

Sebaliknya, torsi yang lebih rendah menunjukkan hal berikut:

• Viskositas lebih rendah
• Fitur streaming lainnya

Perangkat ini secara otomatis mengubah pengukuran torsi menjadi nilai viskositas dinamis.

Peralatan yang digunakan dalam pengujian meliputi hal-hal berikut:

• Viskometer putar
  • Sistem poros putar yang digerakkan motor
  • Pengukuran torsi digital
  • Kecepatan rotasi variabel
• Sistem kontrol suhu
  • Ruang pemanas atau wadah sampel yang dikontrol suhunya
  • Pengaturan suhu yang tepat
• Miller: Geometri poros yang berbeda dapat digunakan tergantung pada hal-hal berikut:
  • Rentang viskositas
  • Jenis konektor
  • Suhu uji
• Wadah sampel: Wadah khusus yang dirancang untuk memastikan kedalaman perendaman poros dan distribusi suhu yang konsisten.

Tes ini umumnya mengikuti langkah-langkah berikut:

• Persiapan sampel: Bahan pengikat bitumen dipanaskan dengan hati-hati hingga menjadi cukup cair untuk pengujian.
• Pengondisian suhu: Sampel biasanya disimpan pada suhu berikut:
  • 135 derajat
  • 150 derajat
  • 165 derajat
  • Suhu lain yang ditentukan dalam standar produk.
• Pemasangan poros: Poros yang sesuai dipilih dan dicelupkan ke dalam sampel sesuai dengan persyaratan standar.
• Pengukuran: Saat poros berputar pada kecepatan yang telah ditentukan, viskometer mencatat torsi yang dihasilkan dari hambatan bahan pengikat.
• Perhitungan: Perangkat ini menghitung viskositas dinamis, yang biasanya dinyatakan dalam satuan seperti Pascal-detik dan millipascal-detik.

Beberapa faktor dapat secara signifikan memengaruhi pengukuran viskositas:

• Suhu: Viskositas bitumen sangat bergantung pada suhu. Bahkan variasi suhu kecil pun dapat menyebabkan perubahan signifikan pada viskositas yang diukur.
• Pemilihan poros: Pemilihan poros yang salah dapat menyebabkan hal-hal berikut:
  • Torsi berlebihan
  • Torsi tidak mencukupi
  • Akurasi berkurang
• Kecepatan putaran: Bahan pengikat bitumen dapat menunjukkan perilaku non-Newtonian, sehingga kecepatan putaran menjadi parameter yang sangat penting.
• Homogenitas sampel: Sampel yang tidak tercampur dengan baik dapat menghasilkan hasil yang tidak konsisten.

Metode yang dijelaskan digunakan di bidang-bidang berikut:

• Kontrol kualitas:
  • Verifikasi konsistensi produksi.
  • Tes penerimaan partai
• Pengembangan produk:
  • Evaluasi formulasi pengikat baru.
  • Evaluasi pengikat yang dimodifikasi polimer
• Produksi aspal:
  • Menentukan suhu pencampuran.
  • Menentukan suhu pemompaan.
  • Penilaian kemampuan proses
• Penelitian dan pengembangan:
  • Karakterisasi reologi
  • Studi kinerja

Viskositas dinamis merupakan parameter penting karena memengaruhi hal-hal berikut:

• Kemampuan pemompaan pengikat
• Stabilitas penyimpanan
• Efisiensi pencampuran dengan agregat.
• Kinerja pelapisan
• Sifat pemadatan campuran aspal
• Konsumsi energi selama produksi

Pengukuran viskositas sangat penting untuk bitumen yang dimodifikasi polimer karena modifikasi tersebut dapat secara signifikan mengubah perilaku aliran.

Keunggulan yang ditawarkan oleh metode poros putar adalah sebagai berikut:

• Sebuah proses yang relatif sederhana.
• Pengulangan yang baik.
• Cocok untuk berbagai rentang viskositas.
• Tes cepat
• Hal ini diterima secara luas di tingkat internasional.
• Cocok untuk kontrol kualitas rutin.

Beberapa batasan yang tercantum dalam standar ini adalah:

• Pengukuran tersebut sensitif terhadap kontrol suhu.
• Beberapa bahan pengikat berkekuatan tinggi mungkin menunjukkan perilaku yang berkaitan dengan geser.
• Hasil yang diperoleh pada satu suhu mungkin tidak mewakili kinerja pada suhu lain.

Kesimpulannya, standar EN 13302 mendefinisikan metode standar untuk menentukan viskositas dinamis pengikat bitumen menggunakan alat poros berputar. Metode pengujian ini memungkinkan produsen, laboratorium, dan otoritas jalan untuk menilai sifat aliran, kesesuaian manufaktur, dan konsistensi kualitas dengan mengukur resistensi bitumen yang dipanaskan terhadap putaran poros. Pengukuran viskositas yang akurat sangat penting untuk penanganan, pencampuran, pengangkutan, dan kinerja jangka panjang material bitumen yang digunakan dalam perkerasan jalan dan aplikasi industri.

Selama bertahun-tahun, organisasi kami, dengan staf yang kompeten dan berpengalaman, telah memahami kebutuhan klien, menyediakan layanan pengujian canggih yang mereka butuhkan, dan membantu mereka dalam pembentukan, implementasi, dan peningkatan sistem manajemen. Dalam kerangka kerja ini, kami juga menyediakan layanan pengujian sesuai dengan standar EN 13302.