Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8818-5:2011 về Nhựa đường lỏng - Phương pháp thử - xác định độ nhớt tuyệt đối

• Số hiệu: TCVN8818-5:2011
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2011

Loại nhớt kế	Ký hiệu
Nhớt kế mao dẫn chân không Cannon-Manning (Cannon-Manning Vacuum Viscometer-CMVV)	B1
Nhớt kế mao dẫn chân không Aphalt Institute (Asphalt Institute Vacuum Viscometer-AIVV)	B2
Nhớt kế mao dẫn chân không Modified Koppers (Modified Koppers Vacuum Viscometer-MKVV)	B3

5.1.1 Nhớt kế loại B1:

Nhớt kế loại B1 có 11 kích cỡ bao chùm một dải đo từ 0,0036 Pa.s đến 8000 Pa.s, nhớt kế cỡ 10 tới 14 là phù hợp nhất để đo độ nhớt của nhựa đường ở 60^oC.

Cấu tạo của nhớt kế loại B1 xem Hình 1; kích cỡ, hệ số hiệu chuẩn gần đúng và dải đo độ nhớt của các nhớt kế quy định tại Bảng 1.

Bảng 1 - Các thông số của nhớt kế loại B1

Cỡ số

Hệ số hiệu chuẩn gần đúng K, 300 mmHg (Pa.s/s)^A

Phạm vi đo độ nhớt (Pa.s)^B

Bóng B

Bóng C

...

...

...

0,0002

0,00006

0,0036÷0,08

5

0,0006

0,0002

0,012÷0,24

6

0,002

...

...

...

0,036÷0,8

7

0,006

0,002

0,12÷2,4

8

0,02

0,006

0,36÷8

...

...

...

0,06

0,02

1,2÷24

10

0,2

0,06

3,6÷80

11

0,6

...

...

...

12÷240

12

2

0,6

36÷800

13

6

2

120÷2400

...

...

...

20

6

360÷8000

CHÚ THÍCH 1:

(^A) Hệ số hiệu chuẩn chính xác được xác định bằng cách sử dụng dầu nhớt chuẩn;

(^B) Phạm vi đo độ nhớt ghi trong bảng tương ứng với thời gian chảy từ 60 đến 400 giây, cũng có thể thí nghiệm với khoảng thời gian chảy tới 1000 giây.

Hình 1. Cấu tạo nhớt kế loại B1

5.1.2 Nhớt kế loại B2:

...

...

...

Nhớt kế loại B2 có 3 bóng đo B, C và D là những đoạn ống mao dẫn có chiều dài 20mm được đánh dấu bằng các vạch đo liên tiếp F, G, H và I.

Cấu tạo của nhớt kế loại B2 xem Hình 2; kích cỡ, hệ số hiệu chuẩn gần đúng và dải đo độ nhớt của các nhớt kế quy định tại Bảng 2.

Bảng 2 - Các thông số của nhớt kế B2

Cỡ số

Bán kính ống mao dẫn (mm)

Hệ số hiệu chuẩn gần đúng K, 300 mmHg, (Pa.s/s)^A

Phạm vi đo độ nhớt (Pa.s)^B

Bóng B

Bóng C

...

...

...

25

0,125

0,2

0,1

0,07

4,2÷80

50

0,25

0,8

...

...

...

0,3

18÷320

100

0,50

3,2

1,6

1

60÷1280

200

...

...

...

12,8

6,4

4

240÷5200

400

2,0

50

25

16

...

...

...

400RC

2,0

50

25

16

960÷140000

800RC

4,0

200

...

...

...

64

3800÷580000

CHÚ THÍCH 2:

(^A) Hệ số hiệu chuẩn chính xác được xác định bằng cách sử dụng dầu nhớt chuẩn;

(^B) Phạm vi đo độ nhớt ghi trong bảng tương ứng với thời gian chảy từ 60 đến 400 giây, cũng có thể thí nghiệm với khoảng thời gian chảy tới 1000 giây.

Hình 2. Cấu tạo nhớt kế loại B2

5.1.3 Nhớt kế loại B3:

Nhớt kế loại B3 có 5 kích cỡ bao chùm phạm vi đo từ 4,2 Pa.s đến 20000 Pa.s; nhớt kế từ cỡ 50 tới 200 là phù hợp để đo độ nhớt của nhựa đường ở 60^oC.

...

...

...

Cấu tạo của nhớt kế loại B3 xem Hình 3; kích cỡ, hệ số hiệu chuẩn gần đúng và dải đo độ nhớt của các nhớt kế quy định tại Bảng 3.

Bảng 3 - Các thông số của nhớt kế loại B3

Cỡ số

Bán kính ống mao dẫn, mm

Hệ số hiệu chuẩn gần đúng K,300 mmHg (Pa.s/s)^A

Phạm vi đo độ nhớt (Pa.s)^B

Bóng B

Bóng C

Bóng D

...

...

...

0,125

0,2

0,1

0,07

4,2÷80

50

0,25

0,8

0,4

...

...

...

18÷320

100

0,5

3,2

1,6

1

60÷1280

200

1,0

...

...

...

6,4

4

240÷5200

400

2,0

50,0

25,0

16

960÷20000

...

...

...

(A) Hệ số hiệu chuẩn chính xác được xác định bằng cách sử dụng dầu nhớt chuẩn;

(B) Phạm vi đo độ nhớt ghi trong bảng tương ứng với thời gian chảy từ 60 đến 400 giây, cũng có thể thí nghiệm với khoảng thời gian chảy tới 1000 giây.

Hình 3. Cấu tạo nhớt kế loại B3

5.2 Nhiệt kế: Nhiệt kế thuỷ tinh có phạm vi đo phù hợp để thí nghiệm ở nhiệt độ 60 ^oC, độ chính xác 0,02^oC.

5.3 Bể ổn nhiệt:

Bể ổn nhiệt có chiều cao phù hợp sao cho khi đặt nhớt kế vào, chất lỏng ổn nhiệt nằm cao hơn bề mặt mẫu thí nghiệm tối thiểu là 20mm; có cấu tạo phù hợp để có thể quan sát được nhớt kế và nhiệt kế.

Bể ổn nhiệt có bộ phận gá lắp nhớt kế chắc chắn, nhiệt độ chất lỏng trong bể ổn nhiệt dọc theo thân nhớt kế không chênh nhau quá 0,03^oC; nếu cùng một lúc sử dụng nhiều nhớt kế thì nhiệt độ chất lỏng trong bể ổn nhiệt ở các điểm khác nhau trong khoảng giữa các nhớt kế không chênh nhau quá 0,03^oC.

Chất lỏng sử dụng để ổn nhiệt thường dùng là nước cất.

...

...

...

5.5 Hệ thống hút chân không: Bao gồm một máy hút chân không và hệ thống các ống dẫn có sơ đồ lắp đặt như Hình 4. Hệ thống hút chân không phải có khả năng tạo được áp suất 300 mmHg, có độ chính xác ± 5 mmHg. Các ống thuỷ tinh có đường kính trong là 6,35 mm; các khớp nối phải kín khít.

Hình 4. Hệ thống hút chân không

5.6 Chất tẩy rửa:

Sử dụng dung dịch axít cromic được pha chế bằng cách pha 800ml H₂SO₄ đậm đặc vào dung dịch có 92g Na₂Cr₂O₇ hoà với 458ml nước.

Cũng có thể sử dụng các dung dịch axít mạnh để tẩy rửa (như dung dịch H 2SO4) nhưng không được sử dụng dung dịch có tính kiềm để rửa nhớt kế.

5.7 Hiệu chuẩn nhớt kế

5.7.1 Hiệu chuẩn nhớt kế bằng cách sử dụng dầu nhớt chuẩn

- Dầu nhớt chuẩn sử dụng để hiệu chuẩn nhớt kế được quy định như tại Bảng 4.

...

...

...

Dầu nhớt chuẩn

Độ nhớt gần đúng (Pa.s)

ở 20^oC

ở 38^oC

N 30000

150

24

N 190000

800

...

...

...

S 30000

-

24

- Khi hiệu chuẩn nhớt kế, phải lựa chọn loại dầu nhớt chuẩn phù hợp sao cho thời gian chảy tối thiểu là 60 giây ở nhiệt độ hiệu chuẩn.

- Đổ dầu nhớt chuẩn vào nhớt kế đến vạch chuẩn E (cho phép sai số ±2 mm).

- Đặt nhớt kế vào trong bể ổn nhiệt ở nhiệt độ hiệu chuẩn, cho phép sai số là ±0.01^oC.

- Điều chỉnh mức áp suất trong hệ thống bơm hút chân không là (300 ± 0.5) mmHg dưới mức áp suất khí quyển. Nối ống hút chân không có lắp van đóng mở vào nhớt kế (van ở trạng thái đóng).

- Sau khi ngâm nhớt kế trong bể ổn nhiệt trong khoảng thời gian (30 ± 5) phút, mở van chân không để chất lỏng chảy qua ống mao dẫn của nhớt kế.

- Xác định các khoảng thời gian chính xác đến 0,1 giây để chất lỏng chuyển dịch giữa các cặp vạch đo thời gian liên tiếp nhau.

...

...

...

trong đó:

K          là hệ số hiệu chuẩn nhớt kế dưới áp suất 300 mmHg (Pa.s/s)

v          là độ nhớt của chất lỏng tiêu chuẩn ở nhiệt độ hiệu chuẩn (Pa.s)

t           là thời gian đo được (s)

hệ số hiệu chuẩn K đối với từng bóng đo là giá trị trung bình của hai lần đo, giá trị đo mỗi lần thí nghiệm không sai khác quá giá trị trung bình ± 2%.

5.7.2 Hiệu chuẩn nhớt kế bằng cách sử dụng nhớt kế chuẩn

Lựa chọn một loại dầu (petrolium oil) có thời gian chảy nhỏ nhất là 60 giây, lựa chọn nhớt kế chuẩn đã biết các hệ số hiệu chuẩn của các bóng là các giá trị K_o.

Gắn nhớt kế chuẩn và nhớt kế cần hiệu chuẩn vào bể ổn nhiệt có nhiệt độ 60 ^oC và xác định thời gian chảy theo mục 7.

...

...

...

trong đó:

K          là hệ số hiệu chuẩn của nhớt kế hiệu chuẩn dưới áp suất 300mmHg (Pa.s/s)

t           là thời gian chảy của nhớt kế hiệu chuẩn (s)

K_o         là hệ số hiệu chuẩn của nhớt kế chuẩn dưới áp suất 300mmHg (Pa.s/s)

t_o          là thời gian chảy của nhớt kế chuẩn (s)

6 Chuẩn bị mẫu thử

6.1 Gia nhiệt cho mẫu vừa đủ để có thể rót mẫu một cách dễ dàng, trong quá trình gia nhiệt cho mẫu chú ý tránh hiện tượng quá nhiệt cục bộ.

6.2 Rót tối thiểu 20ml nhựa lỏng vào hộp chứa có dung tích phù hợp, nếu nghi ngờ mẫu có chứa tạp chất rắn, cần lọc qua sàng số No.50 (300 µm). Gia nhiệt cho mẫu đến nhiệt độ (135±5,5)^oC, trong quá trình gia nhiệt khuấy mẫu thường xuyên để mẫu đạt được nhiệt độ đồng đều.

...

...

...

7.1 Duy trì nhiệt độ của bể ổn nhiệt ở nhiệt độ thí nghiệm (60 ± 0,03)^oC.

7.2 Lựa chọn nhớt kế khô, sạch và có khoảng thời gian để 20 ml mẫu nhựa lỏng thí nghiệm chảy qua ống mao dẫn lớn hơn 60 giây. Sấy nóng nhớt kế tới nhiệt độ (135 ± 5,5)^oC trong tủ sấy.

7.3 Rót mẫu thí nghiệm từ trong hộp đựng vào nhớt kế đến vạch chuẩn E, cho phép sai số ± 2 mm.

7.4 Đặt nhớt kế chứa mẫu vào tủ sấy hoặc bể ổn có nhiệt độ (135 ± 5,5)^oC trong khoảng thời gian

(10 ± 2) phút để bọt khí thoát hết ra ngoài.

7.5 Lấy nhớt kế ra khỏi tủ sấy hoặc bể ổn nhiệt và gắn nhớt kế vào bể ổn nhiệt có nhiệt độ (60±0,03)^oC trong khoảng thời gian không quá 5 phút; nhớt kế phải ở vị trí thẳng đứng sao cho vạch đo thời gian trên cùng thấp hơn bề mặt chất lỏng ổn nhiệt tối thiểu là 20 mm.

7.6 Điều chỉnh mức áp suất trong hệ thống bơm hút chân không đạt đến (300 ± 0.5) mmHg; nối ống hút chân không có lắp van đóng mở vào nhớt kế (van ở trạng thái đóng).

7.7 Sau khi ngâm nhớt kế trong bể ổn nhiệt ở nhiệt độ 60 oC trong khoảng thời gian (30 ± 5) phút, mở van chân không để mẫu chảy qua ống mao dẫn của nhớt kế.

7.8 Xác định các khoảng thời gian chính xác đến 0,1 giây để mẫu chuyển dịch giữa các cặp vạch đo thời gian liên tiếp nhau; sử dụng khoảng thời gian đầu tiên lớn hơn 60 giây để tính toán kết quả.

...

...

...

8 Tính kết quả

Độ nhớt tuyệt đối của nhựa lỏng, k hiệu là ĐN, có đơn vị là Pa.s, được tính chính xác đến 3 chữ số sau dấu thập phân theo công thức (8):

ĐN = K x t                               (Pa.s)     (8)

trong đó:

K          hệ số hiệu chuẩn nhớt kế (Pa.s/s) ;

t           thời gian đo được (s).

9 Báo cáo kết quả

Báo cáo độ nhớt tuyệt đối của nhựa lỏng, với đơn vị là Pa.s.

10 Sai số cho phép

...

...

...

- Do một thí nghiệm viên thực hiện: ≤ 7% so với giá trị trung bình;

- Do hai phòng thí nghiệm độc lập thực hiện: ≤ 10% so với giá trị trung bình.