EN 13302 利用旋转轴装置测定沥青粘合剂的动态粘度

欧洲标准“EN 13302 沥青和沥青粘合剂 - 使用旋转轴装置测定沥青粘合剂的动态粘度”描述了使用旋转轴装置（同轴粘度计）测定各种沥青粘合剂（改性和未改性沥青粘合剂、沥青乳液、抽出和流化沥青粘合剂）动态粘度的方法。

这规定了标准应用温度，但如有需要，也可以在其他温度下测量动态粘度。同样，如有必要，也可以用其他剪切速率下的测量结果来替代或补充标准剪切速率下的测量结果。

原则上，在装有测试样品的专用样品容器中，对旋转轴（例如圆柱体）施加扭矩，即可测量轴旋转的相对阻力，从而得出样品的动态粘度。为了获得测试温度下的真实动态粘度，可能需要引入形状因子。

由于非牛顿流体的粘度值反映的是流体和测量系统的行为，而非材料本身的固有属性，因此，采用此方法进行的测量可能并不总能预测实际运行条件下的性能。非牛顿流体粘度值的比较应仅限于在相似剪切应力条件下进行的测量。

沥青和沥青粘合剂广泛应用于道路建设、屋面工程、防水系统和工业领域。其最重要的流变特性之一是动态粘度，它描述了材料在受力作用下抵抗流动的能力。EN 13302 标准详细描述了使用旋转轴装置测定动态粘度的方法。

本标准规定了使用配备旋转轴的旋转粘度计在高温下测量沥青粘合剂动态粘度的方法。该试验适用于：

• 沥青铺路沥青
• 聚合物改性沥青
• 工业沥青
• 沥青生产中使用的沥青粘合剂。

该方法提供的粘度值有助于表征粘合剂在生产、运输和应用过程中的使用和性能特征。

该测试原理基于旋转轴在加热的沥青粘合剂样品中遇到的阻力。轴浸入粘合剂中并以恒定速度旋转。该装置测量使轴旋转所需的扭矩。该扭矩与材料的粘度直接相关。扭矩越高，表明：

• 高粘度
• 更大的流动阻力。

相反，扭矩越低，则表明：

• 低粘度
• 更多流媒体功能

该设备可自动将扭矩测量值转换为动态粘度值。

测试中使用的设备包括以下设备：

• 旋转粘度计
  • 电机驱动旋转轴系统
  • 数字扭矩测量
  • 可变转速
• 温度控制系统
  • 加热室或温控样品容器
  • 精确的温度调节
• 米勒：根据以下因素，可以使用不同的轴几何形状：
  • 粘度范围
  • 连接器类型
  • 测试温度
• 样品容器：专门设计的容器，用于确保轴浸深度和温度分布的一致性。

该测试通常遵循以下步骤：

• 样品制备：将沥青粘合剂小心加热，直至其变得足够流动，以便进行测试。
• 温度调节：样品通常保存在以下温度下：
  • 135 德雷斯
  • 150 德雷斯
  • 165 德雷斯
  • 其他温度标准中另有规定。
• 轴安装：根据标准的要求，选择合适的轴并将其浸入样品中。
• 测量：当轴以预定的速度旋转时，粘度计记录粘合剂阻力产生的扭矩。
• 计算：该装置计算动态粘度，通常以帕斯卡秒和毫帕斯卡秒等单位表示。

以下几个因素会显著影响粘度测量结果：

• 温度：沥青粘度与温度密切相关。即使温度发生微小变化，也会导致测得的粘度发生显著变化。
• 轴的选择：轴的选择不当会导致以下问题：
  • 扭矩过大
  • 扭矩不足
  • 准确度降低
• 转速：沥青粘合剂可能表现出非牛顿流体特性，因此转速是一个关键参数。
• 样品均匀性：混合不均匀的样品会导致结果不一致。

所描述的方法应用于以下领域：

• 质量控制：
  • 生产一致性验证。
  • 政党验收测试
• 产品开发：
  • 新型粘合剂配方的评价。
  • 聚合物改性粘合剂的评价
• 沥青生产：
  • 确定混合温度。
  • 确定泵送温度。
  • 加工性能评估
• 研究与开发：
  • 流变学表征
  • 绩效研究

动态粘度是一个重要参数，因为它会影响以下方面：

• 粘合剂的可泵性
• 储存稳定性
• 与骨料的混合效率。
• Kaplama performansı
• 沥青混合料的压实特性
• 生产过程中的能源消耗

粘度测量对于聚合物改性沥青来说尤为重要，因为改性可以显著改变其流动特性。

旋转轴法具有以下优点：

• 一个相对简单的过程。
• 重复性好。
• 适用于较宽的粘度范围。
• 快速测试
• 它已被国际广泛接受。
• 适用于日常质量控制。

本标准包含的一些限制如下：

• 测量结果对温度控制非常敏感。
• 某些高强度粘合剂可能会表现出剪切相关的行为。
• 在某一温度下获得的结果可能无法代表其他温度下的性能。

总之，EN 13302 标准定义了一种使用旋转轴装置测定沥青粘合剂动态粘度的标准化方法。该测试方法允许制造商、实验室和道路管理部门通过测量加热沥青对轴旋转的阻力来评估其流动特性、生产适用性和质量一致性。精确的粘度测量对于道路路面和工业应用中使用的沥青材料的正确处理、混合、运输和长期性能至关重要。

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