T316-04 用旋转黏度计测定沥青胶结料黏度标准试验方法

T316-04用旋转黏度计测定沥青胶结料黏度标准试验方法

1适用范围

本测试方法概述了用M320和R29方法所指定的旋转黏度计对沥青胶结料在60℃～200℃时进行黏度测量的步骤。

1.2本标准可能包含危险材料、操作和设备。本标准并不能强调关于使用时的所有安全问题。在使用本标准之前，使用者有责任采用合适的安全和健康实践，并确定其使用的规则限制。

2参考文件

AASHTO标准：

M320沥青胶结料性能分级规范

R29沥青胶结料性能分级和验证

T40沥青材料取样方法

ASTM标准：

C670为准备建筑材料试验方法的精密度和偏差报告的实践

E1ASTM温度计规格

3术语

黏度（viscosity）—施加的剪切应力和剪切速率的比值被称作黏度常数。该常数是液体的一个流动阻力测量结果。它通常称作黏度。黏度的国际单位SI是帕斯卡秒（Pa·s）。

4方法概要

本试验方法可用于测量沥青在应用温度时的粘度。测量扭矩时要求纺锤体转子浸入恒定温度的沥青样品中保持一个恒定的旋转速率，以测量旋转的相对阻力。扭矩和速度用于确定胶结料粘度，以帕斯卡秒（Pa•s）表示。

5意义和应用

5.1本测试方法可用于沥青在应用温度时表观黏度测量。

5.2在高温下测定的黏度可以用于判断沥青胶结料在炼油厂、储罐或沥青拌和厂是否可以运输和泵送。从本方法所测试的黏度可以用于黏温曲线绘制进而预测混合料设计中热拌沥青混合料的拌和与压实温度。

6仪器

6.1烘箱——一个可以具有维持从室温至260℃中任何设定温度精度为±3℃的烘箱。

6.2温度计——温度计量程范围60～200℃，分度为0.2℃。

6.3天平——用于称量沥青重量天平，2000g量程，分度0.1g。

6.4用于测量不同黏度的不同尺寸的纺锤体转子。

6.5旋转黏度计可以在选定的转子完全浸入在设定测试温度的沥青及在所选定的恒定转速下测量扭矩，并可以自动显示帕斯卡秒黏度。

6.6温度控制器——一个比例温度控制器可以在测试温度范围60～165℃或更高，维持试验温度在±1℃范围。

7材料

溶剂如（矿物精油或烃类溶剂）或其他脱脂清洁剂用于清洗样品支架、转子和附件。

8危害

热沥青制作试件时要求使用标准的试验室安全方法，使用溶剂或脱脂清洁剂清洁时要求安全的使用方法。

9仪器的准备

旋转黏度计必须正确的水平安置。在黏度计的顶部通常有一个水平气泡，可以通过底部的水平螺栓进行水平调节。

10标定和标准化

10.1旋转传感器的精度通过用已知黏度的标准流体（N流体）在不同温度下进行检验。标准流体应该在所有期望的测试温度和剪切速率的范围内被验证是N流体的特性。黏度测量结果应在±2%以内，否则旋转传感器需要重新标定。

10.2温度控制器的温度读数精度的检验是通过将沥青样品放入加热器达到恒定的试验温度来进行验证。用于验证的温度计应该是如ASTM E1定义的NIST可溯源的测量装置。

11试样准备和测试样品

准备试样—按T40取试样测试未老化沥青和改性沥青。

通过加热沥青胶结料直至足够流动来给沥青胶结料退火。试验前的退火可以消除在室温储存可能产生的反向的分子联结（位阻硬化）。

注1——建议最低浇注温度是使产生的黏度相当于室温条件下的SAE10W30机油（容易浇注但不过分流动）。特定的温度取决于胶结料等级和它以前老化的历史。要求温度一般小于135℃，不管怎样，但对于某些改性沥青或严重老化的胶结料，可能温度要超过135℃。

12试验方法

12.1在操作之前仔细阅读和理解旋转黏度计的厂家操作说明书。

12.2开启旋转黏度计和比例温度控制设备。

12.3预热试样支架和试样管以及按照厂家推荐选择纺锤体转子。

12.4设定比例温度控制到期望的试验温度。

12.5根据第11.1.1按照厂家的推荐加热一定量的沥青用于测试。

12.6当比例温度控制器的读数达到指定的温度，移去样品支架，将一定量的沥青倒入试样管。

12.7将试样管放入比例温度控制器。

12.8放入已预热的转子并连接到黏度计上。缓慢的降低转子以便让沥青能够淹没转子锥形的上部。这个步骤有可能因厂家的建议而不同。

12.9让沥青维持在测试温度小于30min。设定黏度计的转速为20rpm和设定黏度读数为帕斯卡秒（Pa·s）。这个操作可以手动或者用软件程序完成。

12.10允许沥青试样和转子在测试温度有至少10min热平衡。在10min热平衡时间启动转子旋转。在记录任何黏度测量结果之前允许读数稳定。如果观察到扭矩超出选定的转子和转速的范围，应该按照厂家的建议对该种黏度的测量改变转子或者转速。

12.11当沥青试样达到指定的温度和热平衡，黏度读数达到稳定后，按12.9和12.10要求开始测试。

12.12在3min时间每隔1min记录一次黏度读数。

12.13按12.1～12.12的步骤进行其他温度的试验。

13结果计算

黏度以三个读数的平均值来报告。如果数显得到旋转黏度计的输出单位是厘泊（cP），以下公式可以转换成帕斯卡秒。

10P＝1Pa·s（1）

1cP＝1m Pa·s（2）

厘泊黏度乘以0.001等于Pa·s黏度

14报告

报告以下信息：

14.1报告试验日期和时间；

14.2报告试验温度精确到1℃；

14.3报告转速，rpm；

14.4报告所用的转子型号；

14.5报告扭矩，百分比；

14.6报告平均黏度，Pa·s。

15精密度和偏差

15.1精密度

15.1.1根据本标准在135℃所获得的沥青胶结料黏度结果的可接受的判断标准如下：

15.1.2单一操作者精度（重复性）—单一操作者的变异系数为2.6%。因此，单一操作者用同一试验室同一设备重复试验结果不应该产生怀疑，除非重复试验结果的变化，表示为平均值的百分比，大于7.3%（见注2），试验结果是不可靠的。

15.1.3多个试验室的精密度（再现性）—多个试验室的变异系数为7.4%。因此，由两个不同的操作者在两个不同的试验室对同一样品进行试验得到的两个结果不应该产生怀疑，除非试验结果的变化，表示为平均值的百分比，大于21.1%（注2），试验结果是不可靠的。

注2——这些数值分别代表了按ASTM实践C670描述的1S百分比和D2S百分比规定。估计的精密度是基于4组AMRL由43～121个试验室参与的比对试验样品的试验结果进行分析的基础上提出的。这些分析包括四个沥青胶结料等级：PG64-28、PG52-34、PG76-22、PG64-22。

15.2偏差——因为没有可接受的参考值，没有规定偏差。

16关键词

沥青胶结料黏度

_____________________________________________________________________注：1.类似，但是与ASTM D4402-97(2000)不完全一致。

2.以前的TP48。