Thuộc tính
Nội dung
Tiếng Anh (English)
Văn bản gốc/PDF
Lược đồ
Liên quan hiệu lực
Liên quan nội dung
Thuộc tính
Tải về

Đang tải văn bản...

Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7502:2005 Bi tum - Phương pháp xác định độ nhớt động

Số hiệu:	TCVN7502:2005	Loại văn bản:	Tiêu chuẩn Việt Nam
Nơi ban hành:	Bộ Khoa học và Công nghệ	Người ký:	***
Ngày ban hành:	Năm 2005	Ngày hiệu lực:
ICS:	75.140	Tình trạng:	Đã biết

Loại vật liệu	Hệ số biến thiên (% giá trị trung bình)^A	Mức chấp nhận kết quả của hai phép thử (% giá trị trung bình)^A
Độ chụm của một thí nghiệm viên:
Bitum tại 135 ^oC (275 ^oF)	0,64	1,8
Bitum lỏng tại 60 ^oC (140 ^oF)
dưới 3 000 mm²/s (cSt)	0,53	1,5
từ 3 000 mm²/s (cSt) đến 6 000 mm²/s (cSt)	0,71	2,0
trên 6 000 mm²/s (cSt)	3,2	8,9
Độ chụm giữa các phòng thử nghiệm:
Bitum tại 135 ^oC (275 ^oF)	3,1	8,8
Bitum lỏng tại 60 ^oC (140 ^oF)
dưới 3 000 mm²/s (cSt)	1,06	3,0
từ 3 000 mm²/s (cSt) đến 6 000 mm²/s (cSt)B	3,11	9,0
trên 6 000 mm²/s (cSt)B	3,6	10,0

^A Các số này biểu thị tương ứng các giá trị (1s %) và (d2s %) như nêu trong ASTM C 670.

^B Dựa trên ít hơn 30 độ tự do.

PHỤ LỤC A

(quy định)

A.1. Tính toán độ nhớt của chất lỏng Niutơn

A.1.1. Độ nhớt của chất lỏng Niutơn bằng tích của độ nhớt động nhân với khối lượng riêng của chất lỏng tại nhiệt độ thử nghiệm.

A.1.2. Đối với bitum loại dành cho vỉa hè, khối lượng riêng tại 135 ^oC (275 ^oF) có thể xác định theo tỷ trọng riêng tại 25/25 ^oC (77/77 ^oF) nhân với hệ số 0,934 g/cm³; hoặc tỷ trọng riêng tại 15,5/15,5 ^oC (60/60 ^oF) nhân với hệ số 0,931 g/cm³. Các hệ số này dựa trên hệ số giãn nở trung bình của bitum bằng 0,00061/^oC (0,00034/^oF).

A.1.3. Khi không biết tỷ trọng của bitum, xác định được độ nhớt tại 135 ^oC (275 ^oF) bằng cách nhân độ nhớt động tại 135 ^oC (275 ^oF) với khối lượng riêng giả định bằng 0,948 g/cm³. Giá trị khối lượng riêng này là tương đương với tỷ trọng bằng 1,015 tại 25/25 ^oC (77/77 ^oF). Các phép thử tiến hành trên nhiều mẫu bitum cho thấy sai lệch phát sinh từ khối lượng riêng giả định này không vượt quá ± 3 %.

...

Bạn phải đăng nhập hoặc đăng ký Thành Viên TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.

Mọi chi tiết xin liên hệ: ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66

A.2.1. Phạm vi áp dụng

A.2.1.1. Các nhớt kế loại chảy ngược cho chất lỏng trong suốt và không trong suốt bao gồm nhớt kế Cannon-Frenske Opaque, Zeitfuchs Cross-Arm, BS/IP/RF và Lantz-Zeitfuchs. Không giống các nhớt kế dạng treo và loại Ostwald cải tiến, mẫu chất lỏng chảy vào bầu chưa hề dính mẫu để đo thời gian, do vậy lớp màng mỏng của chất lỏng không trong suốt. Sử dụng các nhớt kế chảy ngược để đo các độ nhớt động của chất lỏng trong suốt và không trong suốt đến 100 000 mm²/s (cSt).

A.2.2. Thiết bị thử

A.2.2.1. Các bản vẽ chi tiết về chủng loại, các hằng số gần đúng, dải nhớt kế động, đường kính mao quản và dung tích bầu đối với từng nhớt kế chảy ngược được mô tả trên hình từ A.2.1 đến A.2.4. Trong phương pháp này dải độ nhớt động dựa trên thời gian chảy tối thiểu là 60 s; các nhớt kế tương tự được mô tả trong ASTM D 446, có dải độ nhớt khác nhau dựa trên thời gian chảy tối thiểu là 200 giây như mô tả trong TCVN 3171 : 2003 (ASTM D 445 – 97). Có thể tăng (hoặc giảm) chiều dài của ống phía trên K, L, M và N trên các Hình A.2.1 - A.2.4 để phù hợp các yêu cầu về khoảng ngập nhiệt kế như điều 6.4.

A.2.3. Hướng dẫn thao tác

A.2.3.1. Qui trình thao tác tiêu chuẩn được nêu ở điều 7. Đối với các nhớt kế chảy ngược phải áp dụng các hướng dẫn bổ sung ở A.2.3.2 – A.2.3.8 dành riêng cho các thiết bị cụ thể hoặc nhóm các thiết bị.

A.2.3.2. Chọn nhớt kế sạch, khô có thời gian chảy lớn hơn 60 giây.

A.2.3.3. Đổ mẫu vào theo hướng dẫn, thao tác này như đã áp dụng khi hiệu chuẩn thiết bị. Nếu mẫu chứa dị vật hoặc các hạt cứng thì phải lọc như quy định trong TCVN 3171 : 2003 (ASTM D 445 – 97).

A.2.3.3.1. Đối với nhớt kế Canon-Fenske Opaque, lật ngược nhớt kế lên, ngâm đầu ống N vào mẫu và hút nhẹ phía ống L. Hút mẫu qua ống N, đổ vào buồng D cho đến vạch G. Lau sạch mẫu bám phía ngoài ống và lật lại ống về vị trí bình thường. Cho nhớt kế vào bể ổn nhiệt, chú ý ống L ở vị trí thẳng đứng.

...

Chú thích A.2.1: Thể tích mẫu thử phụ thuộc vào vị trí của vạch G. Khi thời gian chảy của vòng khum thấp hơn đo được nằm giữa các vạch thời gian E và F, vòng khum cao hơn sẽ ở đoạn ống ngang, do vậy vị trí của vạch G là tới hạn.

A.2.3.3.3. Ngâm nhớt kế Lantz - Zeitfutchs vào bể ổn nhiệt, giữ cho ống N thẳng đứng. Rót lượng mẫu qua ống N cho đến khi đầy bầu D và hơi tràn sang bầu K. Nếu nhiệt độ của mẫu khi rót vào nhớt kế cao hơn nhiệt độ thử, thì đợi thêm 15 phút để đưa nhiệt độ của mẫu trong nhớt kế về nhiệt độ thử nghiệm, sau đó rót thêm mẫu vào bầu D cho hơi tràn sang bầu K.

A.2.3.3.4. Ngâm nhớt kế BS/IP/RF vào bể ổn nhiệt, giữ cho ống L thẳng đứng. Rót mẫu qua ống N cho đúng đến vạch G, cho mẫu chảy tự do qua mao quản R, thao tác cẩn thận sao cho cột chất lỏng không bị gián đoạn, cho đến khi đáy mặt khum của mẫu nằm dưới cách vạch H khoảng
5 mm, sau đó lấy nút cao su bịt ống L lại để không cho chảy tiếp. Cho thêm mẫu vào tiếp để mép trên mặt khum hơi cao hơn vạch G một chút. Sau khi nhiệt độ của mẫu bằng nhiệt độ của bể ổn nhiệt (xem A.2.3.4) và bọt khí đã thoát hết, nới nhẹ nút để mẫu chảy chạm vạch H và lại đóng nút chặt lại. Dùng pipét loại đặc biệt để rút bớt phần mẫu thừa trên vạch G ra cho đến khi nút bấc vừa vặn trên đỉnh ống N, chú ý hút nhẹ để không khí thoát ra hết. Lúc đó mép trên của mặt khum vừa đến vạch G.

A.2.3.4. Để nhớt kế trong bể ổn nhiệt trong thời gian đủ để nhiệt độ mẫu đạt cân bằng (ít nhất là 10 phút và nhiều nhất là 30 phút).

A.2.3.5. Đối với nhớt kế Cannon-Fenske Opaque và nhớt kế BS/IP/RF chỉ cần mở nút ở ống N và L, để mẫu chảy tự do dưới tác dụng của trọng lực. Đối với nhớt kế Zeitfuchs Cross-Arm, tạo chân không nhẹ ở ống N (hoặc áp suất ở ống L) để mặt khum mẫu chảy qua xiphông đến dưới vạch mức của ống D trong bầu mao quản R khoảng 30 cm, lúc đó dòng dưới tác dụng của trọng lực bắt đầu chảy. Đối với nhớt kế Lantz-Zeitfuchs, tạo chân không nhẹ ở ống M (hoặc áp suất ở ống N và ống K đóng) cho đến khi phần dưới của mặt khum chảy đến điểm đối diện với vạch tính thời gian E; sau đó để mẫu chảy tự do dưới tác dụng của trọng lực.

A.2.3.6. Đo chính xác đến 0,1 giây khoảng thời gian cần để mép cong của mặt khum mẫu chảy từ vạch E đến vạch F như quy định ở điều 8 của tiêu chuẩn này.

A.2.3.7. Tính độ nhớt theo quy định ở điều 9.

A.2.3.8. Làm sạch nhớt kế theo quy định ở điều 8.8.

Kích thước tính bằng milimét

...

Kích thước và dải đo độ nhớt động

Loại

Hằng số gần đúng, mm²/s²
(cSt/s)

Dải đo độ nhớt động, mm²/s (cSt)

Đường kính trong của ống R, mm
(±2 %)

Đường kính trong của ống N và G; ống E, F và I, mm (±5 %)

Dung tích bầu A, C
và J,
ml (±5 %)

Dung tích bầu D,
ml (±5 %)

200

...

6 đến 100

1,02

3,2

2,1

300

0,25

15 đến 250

1,26

...

2,1

350

0,5

30 đến 500

1,48

3,4

2,1

...

1,2

72 đến 1 200

1,88

3,4

2,1

450

2,5

150 đến 2 500

...

3,7

2,1

500

480 đến 8 000

3,10

4,0

2,1

...

600

1 200 đến 20 000

4,00

4,7

2,1

Hình A.2.1 – Nhớt kế Cannon-Fenske Opaque cho chất lỏng trong suốt và không trong suốt

...

Kích thước tính bằng milimét

Kích thước và dải đo độ nhớt động

Loại

Hằng số gần đúng, mm²/s²
(cSt/s)

Dải đo độ nhớt động, mm²/s (cSt)

Đường kính trong của ống R, mm
(±2 %)

Chiều dài ống R, mm
(±2 %)

...

Dung tích bầu D,
ml (±5 %)

0,10

6 đến 100

0,64

210

0,3

3,9

...

18 đến 300

0,84

210

0,3

3,9

1,0

60 đến 1 000

1,15

...

0,3

4,3

3,0

180 đến 3 000

1,42

210

0,3

4,3

...

10,0

600 đến 10 000

1,93

165

0,25

4,3

30,0

1 800 đến 30 000

...

165

0,25

4,3

100,0

6 000 đến 100 000

3,06

165

0,25

...

Hình A.2.2 – Nhớt kế Zeitfuchs Cross-Arm cho chất lỏng trong suốt và không trong suốt

Kích thước tính bằng milimét

Kích thước và dải đo độ nhớt động

Loại

Hằng số gần đúng, mm²/s² (cSt/s)

Dải đo độ nhớt động,
mm²/s (cSt)

Đường kính trong của ống R, mm
(±2 %)

Chiều dài ống R, mm
(±2 %)

...

0,3

18 đến 300

1,65

490

2,7

1,0

60 đến 1 000

...

490

2,7

3,0

180 đến 3 000

3,00

490

2,7

...

600 đến 10 000

4,10

490

2,7

30,0

1 800 đến 30 000

5,20

490

...

100,0

6 000 đến 100 000

5,20

490

0,85

Hình A.2.3 – Nhớt kế loại chảy ngược Lantz-Zeitfuchs cho chất lỏng trong suốt và không trong suốt

Kích thước tính bằng milimét

...

Loại

Hằng số gần đúng, mm2/s2
(cSt/s)

Dải đo độ nhớt động,
mm2/s (cSt)

Đường kính trong của ống R, mm
(±2 %)

Chiều dài ống R, mm
(±2 %)

Đường kính trong tại E, F và G, mm (±2 %)

Dung tích bầu C,
ml (±5 %)

0,1

...

1,26

185

3,0 đến 3,3

4,0

0,3

18 đến 300

1,64

185

...

4,0

1,0

60 đến 1 000

2,24

185

3,0 đến 3,3

4,0

...

180 đến 3 000

2,93

185

3,0 đến 3,6

4,0

600 đến 10 000

4,00

...

4,4 đến 4,8

4,0

1 800 đến 30 000

5,5

185

6,0 đến 6,7

4,0

...

100

6 000 đến 100 000

7,70

210

7,70

4,0

300

18 000 đến 300 000

...

210

10,00

4,0

Hình A.2.4 – BS/IP/RF Nhớt kế loại chảy ngược ống chữ U cho chất lỏng không trong suốt

A.3. Hiệu chuẩn nhớt kế

A.3.1. Phạm vi áp dụng

A.3.1.1. Phụ lục này mô tả các qui trình và vật liệu sử dụng để hiệu chuẩn hoặc kiểm tra việc hiệu chuẩn các nhớt kế sử dụng cho phương pháp này.

A.3.2. Vật liệu chuẩn

A.3.2.1. Dầu nhớt chuẩn phù hợp với các loại dầu chuẩn ASTM có độ nhớt động gần đúng như nêu trong Bảng A.3.1. Độ nhớt động được xác định và cung cấp cho từng mẫu.

...

Dầu nhớt chuẩn phù hợp với ASTM

Độ nhớt động gần đúng, mm2/s (cSt)

Tại 40 ^oC
(104 oF)

Tại 50 ^oC
(122 oF)

Tại 100 ^oC
(212 oF)

S 60

…

7,2

...

180

…

S 600

520

280

S 2000

1700

...

S 8000

6700

…

S 30 000

23 000

11 000

…

...

A.3.3.1. Hiệu chuẩn nhớt kế hàng ngày bằng dầu nhớt chuẩn - Chọn từ Bảng 1 loại dầu chuẩn có thời gian chảy tối thiểu bằng 200 giây tại nhiệt độ hiệu chuẩn [thông thường là 37,8 oC (100 oF)]. Xác định thời gian chảy chính xác đến 0,1 giây theo qui trình nêu ở điều 8 và tính hằng số của nhớt kế C như sau:

C = n/t (A.3.1)

trong đó:

n là độ nhớt của dầu chuẩn, tính bằng mm2/s (cSt) và

t là thời gian chảy, tính bằng giây.

A.3.3.2. Đối với các loại nhớt kế Zeitfuchs Cross-Arm, Lantz-Zeitfuchs và BS/IP/RF, hằng số nhớt kế không phụ thuộc vào nhiệt độ.

A.3.3.3. Nhớt kế Cannon-Fenske Opaque có thể tích cố định của mẫu khi rót vào tại nhiệt độ rót. Nếu nhiệt độ của phép thử khác với nhiệt độ rót thì tính hằng số nhớt kế như sau:

Hằng số nhớt kế, Ct = C_o[1 + F(Tt – Tf)] (A.3.2)

trong đó:

...

T là nhiệt độ;

F là hệ số phụ thuộc của nhiệt độ (xem A.3.3.4), và

Các chỉ số t, f là giá trị tại nhiệt độ của phép thử và tại nhiệt độ rót mẫu vào nhớt kế.

A.3.3.4. Tính hằng số phụ thuộc nhiệt độ theo công thức sau:

Hệ số, F = 4aV/pd2h = [4V(rf - rt)]/[pd2hrt(Tt - Tf)] (A.3.3)

trong đó:

V là thể tích mẫu đã rót, tính bằng cm³;

d là đường kính trung bình của mặt khum trong bầu chứa phía trên, tính bằng cm;

h là cột áp trung bình, tính bằng cm;

...

r là khối lượng riêng, tính bằng g/cm³, và chỉ số t, f theo xác định ở A.3.3.3.

A.3.3.5. Nếu nhớt kế được sử dụng ở vị trí khác với phòng thí nghiệm, thì hằng số C có thể được hiệu chỉnh theo gia tốc trọng trường g, tại hai nơi như sau:

C₂ = (g₂/g₁) x C₁ (A.3.4)

trong đó:

C₂ là hằng số hiệu chuẩn trong phòng thí nghiệm;

C₁ là hằng số hiệu chuẩn trong phòng hiệu chuẩn;

g₂ là gia tốc trọng trường tại phòng thí nghiệm;

g₁ là gia tốc trọng trường tại phòng hiệu chuẩn.

Các giấy chứng nhận của các nhớt kế phải nêu rõ giá trị gia tốc trọng trường (g) tại vị trí của phòng hiệu chuẩn. Nếu không tiến hành hiệu chỉnh theo gia tốc trọng trường thì có thể gây ra sai số đến 0,2 %.

...

A.3.3.6.1. Gắn nhớt kế chuẩn cùng nhớt kế sẽ được hiệu chuẩn trong cùng bể ổn nhiệt và xác định thời gian chảy của dầu chuẩn theo qui trình nêu ở điều 8.

A.3.3.6.2. Tính hằng số C như sau:

C₁ = (t₂ x C₂)/t₁ (A.3.5)

trong đó:

C₁ là hằng số C của nhớt kế hàng ngày;

t₁ là thời gian chảy của nhớt kế hàng ngày chính xác đến 0,1 giây;

C₂ là hằng số C của nhớt kế chuẩn, và

t₂ là thời gian chảy của nhớt kế chuẩn chính xác đến 0,1 giây.

...

(tham khảo)

B.1. Xác định điểm đóng băng và hiệu chuẩn lại các nhiệt kế đo độ nhớt động

B.1.1. Đối với các nhiệt kế đo độ nhớt động đã hiệu chuẩn, để đạt được độ chính xác bằng ± 0,02 ^oC (± 0,04 ^oF) thì cần kiểm tra điểm băng và hiệu chỉnh theo điểm đóng băng. Nên kiểm tra 6 tháng một lần, đối với nhiệt kế mới thì trong 6 tháng đầu, mỗi tháng kiểm tra một lần.

B.1.2. Qui trình chi tiết để xác định điểm đóng băng là hiệu chuẩn lại các nhiệt kế được nêu ở 6.5 của ASTM E 77. Dưới đây nêu các quy định cụ thể áp dụng cho loại nhiệt kế thuỷ ngân, thuỷ tinh dùng để đo nhớt kế động và không áp dụng cho các loại nhiệt kế khác.

B.1.2.1. Số đọc điểm đóng băng cho các nhiệt kế đo nhớt kế động được lấy trong vòng 60 phút từ khi đạt nhiệt độ thử và thời gian đọc không ít hơn 3 phút. Số đọc điểm đóng băng chính xác đến 0,01 ^oC hoặc 0,02 ^oF.

B.1.2.2. Chọn các cục nước đá sạch, tốt nhất là làm từ nước cất hoặc nước tinh khiết. Loại bỏ tuyết hoặc các chỗ non. Dùng nước cất tráng các cục đá rồi bào hoặc nghiền nhỏ, tránh tiếp xúc trực tiếp với tay hoặc các vật không sạch về mặt hoá học. Cho đá nghiền vào thùng Dewar và cho thêm nước đủ để tạo thành tuyết nhão nhưng vừa đủ để không làm nổi đá lên. Khi đá đã tan, gạn bớt nước ra và cho thêm đá vụn. Cho nhiệt kế vào để băng bám nhẹ xung quanh thân nhiệt kế, dìm nhiệt kế đến độ sâu khoảng một vạch dưới 0 ^oC (32 ^oF). Có thể cần bọc thêm đá quanh nhiệt kế vì đá chảy.

B.1.2.3. Sau ít nhất 3 phút, gõ nhẹ vào nhiệt kế, quan sát số đọc, ghi lại các số đọc liên tiếp sau từng phút một, cho phép khác nhau trong khoảng 1/10 vạch.

B.1.2.4. Ghi lại các số đọc điểm đóng băng và so sánh với các số đọc trước. Nếu thấy cao hơn hoặc thấp hơn số đọc tương ứng với lần hiệu chuẩn trước thì các số đọc tại tất cả các nhiệt độ khác cũng sẽ thay đổi đúng như vậy.

B.1.2.5. Sử dụng qui trình xác định điểm đóng băng nêu trong B.1.1 - B.1.2.4 để hiệu chuẩn lại các nhiệt kế đo độ nhớt động và không cần phải hiệu chuẩn mới nhiệt kế theo độ chính xác ghi trong thiết kế của nó.

...

B.1.4. Chú ý, dùng kính lúp phù hợp để đọc chính xác đến 1/5 vạch chia các số đọc của nhiệt kế. Các nhiệt kế này là điển hình dùng trong bể ổn nhiệt của phép đo độ nhớt động (cho phép nhìn từ phía trước), đọc số đọc của nhiệt kế bằng cách hạ thấp nhiệt kế sao cho đầu cột thuỷ ngân nằm dưới bề mặt chất lỏng khoảng từ 5 mm đến 15 mm. Chú ý đảm bảo rằng khoảng kéo dài trên của nhiệt kế nằm trên nắp bể ổn nhiệt, nếu phần này có nhiệt độ cao hoặc thấp hơn nhiệt độ xung quanh thì có sai số lớn, có thể lên đến một hoặc hai vạch của nhiệt kế. Có thể dùng kính đọc sách để đọc, đảm bảo đọc được chính xác đến 1/5 vạch chia.