NHA DNG LNG PHN 1 YEU CU k THUT

TCVN TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 8818-1 : 2011 Xuất lần NHỰA ĐƯỜNG LỎNG PHẦN 1: YÊU CẦU KỸ THUẬT Cut-back Asphalt Part 1: Specification HÀ NỘI  2011 TCVN 8818-1 : 2011 Mục lục Phạm vi áp dụng ………………………………… … Tài liệu viện dẫn … …………….…… …… Thuật ngữ, định nghĩa ……………….………… .… Phân loại ……………………………………………… Yêu cầu kỹ thuật ………………………………………………………………………………………… 6 Lấy mẫu ………………………………………………………………………………………………… Phương pháp thử …………………………………………………….………………………………… Phụ luc A (Tham khảo) Hướng dẫn sử dụng nhựa lỏng …………………………………………… 10 TCVN 8818-1 : 2011 Lời nói đầu TCVN 8818-1: 2011 Viện Khoa học Công nghệ Giao thông Vận tải biên soạn, Bộ Giao thông Vận tải đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học Công nghệ Công bố Bộ tiêu chuẩn TCVN 8118, gồm phần : TCVN 8818-1 :2011, Nhựa đường lỏng – Phần 1: Yêu cầu kỹ thuật TCVN 8818-2 :2011, Nhựa đường lỏng – Phương pháp thử – Phần 2: Thử nghiệm xác định nhiệt độ bắt lửa TCVN 8818-3 :2011, Nhựa đường lỏng – Phương pháp thử – Phần 3: Thử nghiệm xác định hàm lượng nước TCVN 8818-4 :2011, Nhựa đường lỏng – Phương pháp thử – Phần 4: Thử nghiệm chưng cất TCVN 8818-5 :2011, Nhựa đường lỏng – Phương pháp thử – Phần 5: Thử nghiệm xác định độ nhớt tuyệt đối (sử dụng nhớt kế mao dẫn chân không) TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 8818-1 : 2011 Nhựa đường lỏng – Phần 1: Yêu cầu kỹ thuật Cut-back asphalt – Part 1: Specifications Phạm vi áp dụng 1.1 Tiêu chuẩn quy định tiêu kỹ thuật nhựa lỏng theo mác tương ứng với loại, phương pháp thí nghiệm xác định tiêu kỹ thuật nhựa lỏng Tiêu chuẩn sở cho việc kiểm tra, đánh giá chất lượng nhựa lỏng dùng xây dựng đường bộ, sân bay bến bãi 1.2 Việc lựa chọn loại, mác nhựa lỏng dùng cho xây dựng đường bộ, sân bay bến bãi cần phải vào mục đích xây dựng, cơng nghệ thi cơng, điều kiện khí hậu nơi xây dựng phải tuân thủ quy trình kỹ thuật thí nghiệm, thi cơng, kiểm tra, nghiệm thu hành Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm cơng bố áp dụng nêu Đối với tài liệu viện dẫn không ghi năm cơng bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi, bổ sung (nếu có) TCVN 7494:2005 (ASTM D140-01), Bitum – Phương pháp lấy mẫu TCVN 7495:2005 (ASTM D5-97), Bitum – Phương pháp xác định độ kim lún TCVN 7496:2005 (ASTM D113-99), Bitum – Phương pháp xác định độ kéo dài TCVN 7500:2005 (ASTM D2042-01), Bitum – Phương pháp xác định độ hoà tan Trichloroethylene TCVN 7502:2005 (ASTM D2170-01a), Bitum - Phương pháp xác định độ nhớt động học TCVN 8817-2:2011, Nhũ tương nhựa đường axít – Phương pháp thử – Phần 2: Xác định độ nhớt Saybolt Furol TCVN 8818-2 :2011, Nhựa đường lỏng – Phương pháp thử – Phần 2: Thử nghiệm xác định nhiệt độ bắt lửa TCVN 8118-3 :2011, Nhựa đường lỏng – Phương pháp thử – Phần 3: Thử nghiệm xác định hàm lượng nước TCVN 8118-4 :2011, Nhựa đường lỏng – Phương pháp thử – Phần 4: Thử nghiệm chưng cất TCVN 8118-5 :2011, Nhựa đường lỏng – Phương pháp thử – Phần 5: Thử nghiệm xác định độ nhớt tuyệt đối (sử dụng nhớt kế mao dẫn chân không) TCVN 8818-1 : 2011 Thuật ngữ, định nghĩa Nhựa đường lỏng (cut-back asphalt, sau gọi nhựa lỏng) sản phẩm chế tạo công nghệ làm lỏng nhựa đường đặc sản phẩm dầu mỏ sản phẩm sản xuất từ dầu mỏ để tạo nên hỗn hợp có tốc độ đông đặc độ nhớt yêu cầu Nhựa lỏng có mầu đen, nhiệt độ bình thường có trạng thái lỏng vừa lỏng đặc Phân loại Căn vào tốc độ đông đặc, nhựa lỏng phân thành loại:  Nhựa lỏng đông đặc nhanh-RC (rapid curing type);  Nhựa lỏng đông đặc vừa-MC (medium curing type);  Nhựa lỏng đông đặc chậm-SC (slow curing type) Tiêu chuẩn đề cập đến loại nhựa lỏng đông đặc nhanh nhựa lỏng đông đặc vừa; loại phân thành nhiều mác khác vào độ nhớt động học:  Nhựa lỏng đông đặc nhanh-RC, gồm mác: RC-70, RC-250, RC-800 RC-3000;  Nhựa lỏng đông đặc vừa -MC, gồm 05 mác: MC-30, MC-70, MC-250, MC-800 MC-3000 Yêu cầu kỹ thuật 5.1 Chất lượng nhựa lỏng đông đặc nhanh quy định đánh giá theo tiêu kỹ thuật tương ứng với mác theo quy định Bảng 1; Chất lượng nhựa lỏng đông đặc vừa quy định đánh giá theo tiêu kỹ thuật tương ứng với mác theo quy định Bảng CHÚ THÍCH 1: Tham khảo lựa chọn loại mác nhựa đường lỏng sử dụng xây dựng đường ô tơ, sân bay bến bãi vào mục đích khác xem Phụ lục A 5.2 Kiểm soát chất lượng nhựa lỏng 5.2.1 Quy định nhà sản xuất, cung ứng nhựa lỏng Trong đăng ký cơng bố chất lượng hàng hố phải ghi rõ:  Tên thương phẩm;  Ngày, tháng, năm sản xuất;  Loại nhựa lỏng;  Chất lượng nhựa lỏng gồm tiêu thỏa mãn quy định Bảng (với nhựa lỏng đông đặc nhanh) Bảng (với nhựa lỏng đông đặc vừa) 5.2.2 Kiểm tra chất lượng nhựa lỏng nhập Với lô hàng nhựa lỏng nhập khẩu, đơn vị nhập phải khai báo thông tin sản phẩm, tối thiểu bao gồm:  Tên thương phẩm;  Ngày, tháng, năm sản xuất; TCVN 8818-1 : 2011  Loại nhựa lỏng;  Chất lượng nhựa lỏng gồm tiêu thỏa mãn quy định Bảng (với nhựa lỏng đông đặc nhanh) Bảng (với nhựa lỏng đông đặc vừa) Với lô hàng nhựa lỏng nhập phải kiểm tra tiêu theo quy định Bảng (ứng với nhựa lỏng đông đặc nhanh) Bảng (ứng với nhựa lỏng đông đặc vừa) làm sở đánh giá chất lượng nhập Việc kiểm tra tiến hành với số lượng mẫu thí nghiệm, quy cách lấy mẫu theo TCVN 7494:2005 (ASTM D140-01) 5.2.3 Kiểm tra đưa nhựa lỏng vào cơng trình: Với cơng trình có sử dụng nhựa lỏng, cần phải kiểm tra lần với tiêu kiểm tra theo quy định Bảng (với nhựa lỏng đông đặc nhanh) Bảng (với nhựa lỏng đông đặc vừa) để làm sở chấp thuận trước đưa vào cơng trình 5.2.4 Kiểm tra q trình thi cơng: Trong q trình thi cơng, việc kiểm tra chất lượng nhựa lỏng thực với tần xuất không 20 cho mẫu thí nghiệm theo mục 5.2.3 Bảng - Tiêu chuẩn kỹ thuật vật liệu nhựa lỏng đông đặc nhanh Mác nhựa lỏng Tên tiêu RC-70 RC-250 RC-800 RC-3000 Độ nhớt động học 60 oC, mm2/s (cSt) 70140 250500 8001600 30006000 1a Độ nhớt Saybolt Furol (thí nghiệm nhiệt độ 60120 125250 100200 300600 Thí nghiệm mẫu nhựa lỏng o tương ứng), s Điểm chớp cháy , oC o (50 C) (60 C) - ≥ 27 Hàm lượng nước, % o (82,2 C) ≥ 27 o (82,2 C) ≥ 27 ≤ 0,2 Thử nghiệm chưng cất 4.1 Hàm lượng chất lỏng thu nhiệt độ so với tổng thể tích chất lỏng thu nhiệt độ 360oC Chưng cất tới nhiệt độ 190 oC, % ≥ 10 - - - Chưng cất tới nhiệt độ 225 oC, % ≥ 50 ≥ 35 ≥ 15 - Chưng cất tới nhiệt độ 260 oC, % ≥ 70 ≥ 60 ≥ 45 ≥ 25 Chưng cất tới nhiệt độ 316 oC, % ≥ 85 ≥ 80 ≥ 75 ≥ 70 ≥ 55 ≥ 65 ≥ 75 ≥ 80 4.2 Hàm lượng nhựa thu sau chưng o cất nhiệt độ 360 C, % Thí nghiệm mẫu nhựa thu sau chưng cất Độ nhớt tuyệt đối nhiệt độ 60 oC, Pa.s 60 240 TCVN 8818-1 : 2011 Mác nhựa lỏng Tên tiêu RC-70 RC-250 RC-800 5a Độ kim lún 25 oC, giây, 100g, 0.1mm 80 120 Độ kéo dài nhiệt độ 25 oC, 5cm/phút, cm ≥ 100 Lượng hoà tan Tricloroethylene, % ≥ 99,0 RC-3000 CHÚ THÍCH 2: Trường hợp phịng thí nghiệm chưa có thiết bị thí nghiệm tiêu hàng hàng 5, cho phép sử dụng tiêu hàng 1a thay cho hàng hàng 5a thay cho hàng Bảng - Tiêu chuẩn kỹ thuật vật liệu nhựa lỏng đông đặc vừa Mác nhựa lỏng Tên tiêu MC-30 MC-70 MC-250 MC-800 MC-3000 Độ nhớt động học 60 oC, mm2/s (cSt) 3060 70140 250500 8001600 30006000 1a Độ nhớt Saybolt Furol (thí nghiệm nhiệt độ 75150 60120 125250 100200 300600 tương ứng), s (25oC) (50oC) (60oC) (82,2oC) (82,2oC) Thí nghiệm mẫu nhựa lỏng Điểm chớp cháy, oC ≥ 38 ≥ 66 Hàm lượng nước, % ≤ 0,2 Thử nghiệm chưng cất 4.1 Hàm lượng chất lỏng thu nhiệt độ so với tổng thể tích chất lỏng thu nhiệt độ 360 oC Chưng cất tới nhiệt độ 225 oC, % ≤ 25 ≤ 20 ≤ 10 - - Chưng cất tới nhiệt độ 260 oC, % 4070 2060 1555 ≤ 35 ≤ 15 Chưng cất tới nhiệt độ 316 oC, % 7593 6590 6087 4580 1575 ≥ 50 ≥ 55 ≥ 67 ≥ 75 ≥ 80 4.2 Hàm lượng nhựa thu sau chưng cất nhiệt độ 360 oC, % Thí nghiệm mẫu nhựa thu sau chưng cất Độ nhớt tuyệt đối nhiệt độ 60 oC, Pa.s 30120 5a Độ kim lún 25 oC, giây, 100g, 0.1mm 120150 Độ kéo dài nhiệt độ 25 oC, 5cm/phút, cm ≥ 100 Lượng hồ tan Tricloroethylene, % ≥ 99,0 CHÚ THÍCH 3: Trường hợp phịng thí nghiệm chưa có thiết bị thí nghiệm tiêu hàng hàng 5, cho phép sử dụng tiêu hàng 1a thay cho hàng hàng 5a thay cho hàng TCVN 8818-1 : 2011 Lấy mẫu Nhựa đường lỏng lấy mẫu theo TCVN 7494:2005 (ASTM D140-01) Phương pháp thử 7.1 Độ nhớt động học Xác định theo TCVN 7502 :2005 (ASTM D 2170-01a) 7.2 Độ nhớt Saybolt Furol Xác định theo TCVN 8817-2:2011 7.3 Điểm chớp cháy Xác định theo TCVN 8818-2 :2011 7.4 Hàm lượng nước Xác định theo TCVN 8818-3 :2011 7.5 Thử nghiệm chưng cất Xác định theo TCVN 8818-4 :2011 7.6 Độ nhớt tuyệt đối Xác định theo TCVN 8818-5 :2011 7.7 Độ kim lún Xác định theo TCVN 7495:2005 (ASTM D5-97) 7.8 Độ kéo dài Xác định theo TCVN 7496:2005 (ASTM D113-99) 7.9 Lượng hoà tan Tricloroethylene Xác định theo TCVN 7500:2005 (ASTM D2042-01) TCVN 8818-1 : 2011 Phụ lục A Hướng dẫn sử dụng nhựa lỏng (Tham khảo) Bảng A1 - Hướng dẫn sử dụng nhựa lỏng Nhựa lỏng đông đặc nhanh Nhựa lỏng đông đặc vừa Phạm vi sử dụng RC-70 RC-250 RC-800 RC-3000 MC-30 MC-70 MC-250 MC-800 MC-3000 Hỗn hợp cốt liệu-nhựa lỏng: trộn trạm trộn - Hỗn hợp sử dụng cốt x liệu có cấp phối hở - Hỗn hợp sử dụng cốt x liệu có cấp phối chặt - Vá ổ gà, thi công x sau trộn x - Vá ổ gà, hỗn hợp lưu kho x x x x x x x x Hỗn hợp cốt liệu-nhựa lỏng: trộn trường - Hỗn hợp sử dụng cốt x liệu có cấp phối hở x x x - Hỗn hợp sử dụng cốt liệu có cấp phối chặt - Hỗn hợp sử dụng cốt liệu cát - Hỗn hợp sử dụng cốt liệu đất cát - Vá ổ gà, thi công sau trộn x x x x x x x x x x x x x x x x x x - Vá ổ gà, hỗn hợp lưu kho x x Xử lý bề mặt - Láng mặt lớp x x x - Láng mặt nhiều lớp x x x - Tưới nhựa rắc cát x 10 x x x x x TCVN 8818-1 : 2011 Nhựa lỏng đông đặc nhanh Nhựa lỏng đông đặc vừa Phạm vi sử dụng RC-70 RC-250 RC-800 RC-3000 MC-30 MC-70 MC-250 MC-800 MC-3000 Mặt đường thấm nhập đá dăm macadam - Lớp đá dăm có độ rỗng x lớn - Lớp đá dăm có độ rỗng x x nhỏ Tưới thấm bám - Bề mặt hở x - Bề mặt kín x Tưới dính bám x Xử lý bụi bẩn mặt đường x x x x x x x 11 TCVN 8818-4: 2011 5.2.2 Nếu mẫu có lẫn nhiều nước (có bọt khí mẫu, có bong bóng sủi bề mặt mẫu) phải tách nước có mẫu cách chưng cất, khối lượng mẫu sử dụng tối thiểu 250 ml, bình chưng cất phải đủ lớn để chưng cất, bọt nhựa không tràn vào ống dẫn Việc chưng cất tách nước thực khơng cịn quan sát thấy tượng sủi bọt mẫu Nếu chất lỏng thu sau chưng cất có lẫn dầu phải lấy hoàn trả trở lại mẫu Dùng đũa khuấy mẫu để đạt độ đồng Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm 6.1 Bình chưng, bình ngưng, ống chuyển hướng, ống thu phải khơ trước thí nghiệm 6.2 Cân xác định khối lượng 200 ml mẫu ứng với khối lượng riêng mẫu 15,6 oC Cân xác lượng mẫu tới 0,5g rót vào bình chưng 500ml 6.3 Lắp đặt thiết bị thí nghiệm theo sơ đồ Hình 2: Tồn thiết bị thí nghiệm phải đặt bề mặt nằm ngang ; khoảng cách tính từ cổ bình chưng cất đến đầu ống dẫn hướng (65050) mm; đầu ống dẫn hướng xuyên qua mảnh giấy có dạng hình trịn đặt miệng ống thu, nằm sâu ống thu đoạn không nhỏ 25 mm không thấp vạch 100 ml ống thu Nhiệt kế 65050 45010 Vỏ bảo vệ ? Bình chung cÊt 6,4 Nót nèi ? èng ngung èng ch¾n gió ống hứng Đèn đốt dạng vòng Hỡnh S đồ lắp đặt thiết bị thí nghiệm 6.4 Đặt nhiệt kế xun qua lỗ trịn nút đậy bình chưng cất cho đầu nhiệt kế cách đáy bình khoảng 6,4 mm 6.5 Dùng vỏ chắn dạng hình trụ trịn phù hợp để che gió cho lửa nguồn nhiệt chưng cất, thí nghiệm thực phịng thí nghiệm khơng có gió khơng cần sử dụng vỏ chắn 6.6 Cho nước mát chảy qua ống làm lạnh để ngưng tụ chất bay thu q trình chưng cất (nước chảy vào qua vịi dẫn phía chảy qua vịi dẫn phía trên) TCVN 8818-4: 2011 Tiến hành thử 7.1 Gia nhiệt cho bình chưng cất cho giọt chất lỏng thu rơi xuống ống thu sau khoảng thời gian từ (515) phút Sau điều chỉnh nguồn nhiệt để trì tốc độ chưng cất sau:  Từ (5070) giọt / phút 260 oC;  Từ (2070) giọt / phút khoảng nhiệt độ từ 260 oC đến 316 oC;  Quá trình chưng cất từ 316 oC đến 360 oC phải hoàn thành khoảng thời gian không 10 phút o CHÚ THÍCH 1: Trong trường hợp mẫu thí nghiệm có chất lỏng chưng cất thu phạm vi nhiệt độ tới 316 C tốc độ gia nhiệt không thực tế 7.2 Xác định thể tích chất lỏng thu xác tới 0,5 ml nhiệt độ thí nghiệm đạt đến 190 oC, 225oC, 260 oC 316 oC Nếu thể tích chất lỏng thu ít, phải sử dụng ống thu có vạch chia thể tích 0,1 ml ngâm ống thu bể ổn nhiệt có nhiệt độ (15,6±3)oC 7.3 Khi nhiệt độ đạt tới 360 oC, tắt nguồn nhiệt tháo bình chưng cất nhiệt kế Rót phần cặn bã cịn lại bình chưng cất vào bình đựng phù hợp để dùng cho thí nghiệm khác có u cầu; khoảng thời gian tính từ tắt nguồn nhiệt đến bắt đầu rót phần cặn bã vào bình đựng khơng vượt q 15 giây 7.4 Nếu có chất lỏng dính bám ống dẫn phải làm cho chúng rơi hết vào ống thu sau xác định tổng thể tích chất lỏng thu Tính kết 8.1 Hàm lượng chất lỏng: Hàm lượng chất lỏng thu sau chưng cất, ký hiệu CL, có đơn vị % theo thể tích, tính xác đến 0,1% theo công thức (11): CL = 100 x (L/200) (11) đó: L tổng thể tích chất lỏng thu sau q trình thí nghiệm (ml) 8.2 Hàm lượng chất lỏng thu nhiệt độ khác (190 oC, 225 oC, 260oC 316 oC) so với tổng thể tích chất lỏng thu nhiệt độ 360 oC, ký hiệu CL gd, có đơn vị tính % theo thể tích, tính theo cơng thức (12): CLgđ = 100 x (L gđ / L) (12) đó: Lgđ thể tích chất lỏng thu thời điểm nhiệt độ thí nghiệm đạt o đến đến 190 C, 225 oC, 260oC 316oC (ml); L tổng thể tích chất lỏng thu sau q trình thí nghiệm (ml) Trong trường hợp cần tính hàm lượng chất lỏng thu nhiệt độ khác (190 oC, 225 oC, 260oC 316oC) so với thể tích mẫu thí nghiệm, ký hiệu CL gdm, sử dụng cơng thức (13): CLgđm = 100 x (L gđ / 200) (13) đó: CLgđm hàm lượng chất lỏng thu nhiệt độ khác (190 oC, 225 oC, 260oC 316oC) so với thể tích mẫu thí nghiệm (%) TCVN 8818-4: 2011 8.3 Hàm lượng nhựa: Hàm lượng nhựa, ký hiệu HLN, có đơn vị % theo thể tích, tính xác đến 0,1% theo công thức (10): HLN = 100 x [(200 – L)/200] (10) đó: L tổng thể tích chất lỏng thu sau q trình thí nghiệm (ml) Báo cáo kết 9.1 Hàm lượng chất lỏng thu nhiệt độ khác (190oC, 225 oC, 260oC 316 oC) so với tổng thể tích chất lỏng thu nhiệt độ 360 oC, với đơn vị % 9.2 Hàm lượng nhựa thu sau chưng cất nhiệt độ 360 OC, với đơn vị % 10 Độ xác Sai số cho phép hai lần thí nghiệm với loại vật liệu:  Do thí nghiệm viên thực hiện: khơng vượt q 10% giá trị thể tích trung bình phần chưng;  Do hai phịng thí nghiệm độc lập thực hiện: không vượt ml phần chưng TCVN TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 8818-5 : 2011 Xuất lần NHỰA ĐƢỜNG LỎNG - PHƢƠNG PHÁP THỬ PHẦN 5: THỬ NGHIỆM XÁC ĐỊNH ĐỘ NHỚT TUYỆT ĐỐI (SỬ DỤNG NHỚT KẾ MAO DẪN CHÂN KHÔNG) Cut-back Asphalt - Test Method Part 5: Test Method for Viscosity of Asphalts by Vacum Capillary Viscometer HÀ NỘI  2011 TCVN 8818-5 : 2011 Lời nói đầu TCVN 8818-5: 2011 Viện Khoa học Công nghệ Giao thông Vận tải biên soạn, Bộ Giao thông Vận tải đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học Công nghệ Công bố Bộ tiêu chuẩn TCVN 8118, gồm phần : TCVN 8818-1 :2011, Nhựa đường lỏng – Phần 1: Yêu cầu kỹ thuật TCVN 8818-2 :2011, Nhựa đường lỏng – Phương pháp thử – Phần 2: Thử nghiệm xác định nhiệt độ bắt lửa TCVN 8818-3 :2011, Nhựa đường lỏng – Phương pháp thử – Phần 3: Thử nghiệm xác định hàm lượng nước TCVN 8818-4 :2011, Nhựa đường lỏng – Phương pháp thử – Phần 4: Thử nghiệm chưng cất TCVN 8818-5 :2011, Nhựa đường lỏng – Phương pháp thử – Phần 5: Thử nghiệm xác định độ nhớt tuyệt đối (sử dụng nhớt kế mao dẫn chân không) TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 8818-5 : 2011 Nhựa đƣờng lỏng – Phƣơng pháp thử – Phần 5: Thử nghiệm xác định độ nhớt tuyệt đối (sử dụng nhớt kế mao dẫn chân không) Cut-back asphalt – Test Method – Part 5: Test Method for Viscosity of Asphalts by Vacum Capillary Viscometer Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định phương pháp xác định độ nhớt tuyệt đối nhựa đường lỏng nhiệt độ 60OC với dải độ nhớt từ 0,0036 Pa.s đến 20000 Pa.s Phương pháp sử dụng nhớt kế mao dẫn chân không Tài liệu viện dẫn TCVN 7494:2005 (ASTM D140-01), Bitum - Phương pháp lấy mẫu Thuật ngữ, định nghĩa 3.1 Độ nhớt (viscosity): Tỷ số ứng suất cắt tốc độ cắt gọi hệ số độ nhớt Hệ số số đo lực cản chảy chất lỏng thường gọi độ nhớt chất lỏng Đơn vị đo độ nhớt Pa.s Pa.s = N.s/m2; Pa.s = 10P (poise) Tóm tắt phƣơng pháp Đo thời gian để thể tích mẫu thí nghiệm chảy hết qua ống mao dẫn nhớt kế tác dụng hút chân không điều kiện thí nghiệm tiêu chuẩn Độ nhớt tính tích số thời gian đo (tính giây, ký hiệu s) hệ số hiệu chuẩn nhớt kế Thiết bị 5.1 Nhớt kế: nhớt kế mao dẫn chân khơng làm thuỷ tinh, có loại sau: TCVN 8818-5: 2011 Loại nhớt kế Ký hiệu Nhớt kế mao dẫn chân không Cannon-Manning (Cannon-Manning B1 Vacuum Viscometer-CMVV) Nhớt kế mao dẫn chân không Aphalt Institute (Asphalt Institute B2 Vacuum Viscometer-AIVV) Nhớt kế mao dẫn chân không Modified Koppers (Modified Koppers B3 Vacuum Viscometer-MKVV) 5.1.1 Nhớt kế loại B1: Nhớt kế loại B1 có 11 kích cỡ bao chùm dải đo từ 0,0036 Pa.s đến 8000 Pa.s, nhớt kế cỡ 10 tới 14 phù hợp để đo độ nhớt nhựa đường 60 oC Cấu tạo nhớt kế loại B1 xem Hình 1; kích cỡ, hệ số hiệu chuẩn gần dải đo độ nhớt nhớt kế quy định Bảng Bảng - Các thông số nhớt kế loại B1 Hệ số hiệu chuẩn gần Cỡ số 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 0,0006 0,0002 0,0120,24 0,002 0,0006 0,0360,8 0,006 0,002 0,122,4 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 0,2 12240 12 0,6 36800 13 1202400 14 20 3608000 CHÚ THÍCH 1: A ( ) Hệ số hiệu chuẩn xác xác định cách sử dụng dầu nhớt chuẩn; B ( ) Phạm vi đo độ nhớt ghi bảng tương ứng với thời gian chảy từ 60 đến 400 giây, thí nghiệm với khoảng thời gian chảy tới 1000 giây TCVN 8818-5: 2011 ống chân không - M ống ®ỉ mÉu - A Bãng ®o - D V¹ch ®o thêi gian thø - H Bãng ®o - C Vạch đo thời gian thứ - G Bóng đo - B Vạch đo thời gian thứ - F Vạch chuẩn đổ mẫu - E ống mao dẫn - K Kích thước tính milimet Hình Cấu tạo nhớt kế loại B1 5.1.2 Nhớt kế loại B2: Nhớt kế loại B2 có kích cỡ bao chùm mộ dải đo từ 4,2 Pa.s đến 580000 Pa.s, nhớt kế từ cỡ 50 tới 200 phù hợp để đo độ nhớt nhựa đường 60 oC Nhớt kế loại B2 có bóng đo B, C D đoạn ống mao dẫn có chiều dài 20mm đánh dấu vạch đo liên tiếp F, G, H I Cấu tạo nhớt kế loại B2 xem Hình 2; kích cỡ, hệ số hiệu chuẩn gần dải đo độ nhớt nhớt kế quy định Bảng TCVN 8818-5: 2011 Bảng - Các thông số nhớt kế B2 Cỡ số Bán kính Hệ số hiệu chuẩn gần K, ống mao 300 mmHg, (Pa.s/s)A Phạm vi đo độ nhớt (Pa.s)B dẫn (mm) Bóng B Bóng C Bóng D 25 0,125 0,2 0,1 0,07 4,280 50 0,25 0,8 0,4 0,3 18320 100 0,50 3,2 1,6 601280 200 1,0 12,8 6,4 2405200 400 2,0 50 25 16 96020000 400RC 2,0 50 25 16 960140000 800RC 4,0 200 100 64 3800580000 CHÚ THÍCH 2: A ( ) Hệ số hiệu chuẩn xác xác định cách sử dụng dầu nhớt chuẩn; B ( ) Phạm vi đo độ nhớt ghi bảng tương ứng với thời gian chảy từ 60 đến 400 giây, thí nghiệm với khoảng thời gian chảy tới 1000 giây èng chân không - M ống đổ mẫu - A Vạch ®o thêi gian thø - I Bãng ®o - D Vạch đo thời gian thứ - H Bóng ®o - C V¹ch ®o thêi gian thø - G Bóng đo - B Vạch đo thời gian thứ - F Vạch chuẩn đổ mẫu - E Kớch thước tính milimet Hình Cấu tạo nhớt kế loại B2 TCVN 8818-5: 2011 5.1.3 Nhớt kế loại B3: Nhớt kế loại B3 có kích cỡ bao chùm phạm vi đo từ 4,2 Pa.s đến 20000 Pa.s; nhớt kế từ cỡ 50 tới 200 phù hợp để đo độ nhớt nhựa đường 60 oC Nhớt kế loại B3 có ống đựng A ống đo M thuỷ tinh; có bóng đo B, C D đoạn ống mao dẫn có chiều dài 20mm đánh dấu vạch đo liên tiếp F, G, H I Cấu tạo nhớt kế loại B3 xem Hình 3; kích cỡ, hệ số hiệu chuẩn gần dải đo độ nhớt nhớt kế quy định Bảng Bảng - Các thông số nhớt kế loại B3 Cỡ số Bán kính Hệ số hiệu chuẩn gần K, ống mao 300 mmHg (Pa.s/s)A Phạm vi đo độ nhớt (Pa.s)B dẫn, mm Bóng B Bóng C Bóng D 25 0,125 0,2 0,1 0,07 4,280 50 0,25 0,8 0,4 0,3 18320 100 0,5 3,2 1,6 601280 200 1,0 12,8 6,4 2405200 400 2,0 50,0 25,0 16 96020000 CHÚ THÍCH 3: A ( ) Hệ số hiệu chuẩn xác xác định cách sử dụng dầu nhớt chuẩn; B ( ) Phạm vi đo độ nhớt ghi bảng tương ứng với thời gian chảy từ 60 đến 400 giây, thí nghiệm với khoảng thời gian chảy tới 1000 giây èng nèi víi hệ thống hút chân không Vạch đo thời gian thứ - I Bóng đo - D Vạch đo thời gian thứ - H Bóng đo - C Vạch ®o thêi gian thø - G Kích thước tính bng milimet Bóng đo - B Vạch đo thời gian thứ - F Vạch chuẩn đổ mẫu - E Hình Cấu tạo nhớt kế loại B3 TCVN 8818-5: 2011 5.2 Nhiệt kế: Nhiệt kế thuỷ tinh có phạm vi đo phù hợp để thí nghiệm nhiệt độ 60 oC, độ xác 0,02oC 5.3 Bể ổn nhiệt: Bể ổn nhiệt có chiều cao phù hợp cho đặt nhớt kế vào, chất lỏng ổn nhiệt nằm cao bề mặt mẫu thí nghiệm tối thiểu 20mm; có cấu tạo phù hợp để quan sát nhớt kế nhiệt kế Bể ổn nhiệt có phận gá lắp nhớt kế chắn, nhiệt độ chất lỏng bể ổn nhiệt dọc theo thân nhớt kế không chênh 0,03 oC; lúc sử dụng nhiều nhớt kế nhiệt độ chất lỏng bể ổn nhiệt điểm khác khoảng nhớt kế không chênh 0,03oC Chất lỏng sử dụng để ổn nhiệt thường dùng nước cất 5.4 Dụng cụ đo thời gian: Đồng hồ bấm giây có độ xác 0,1 giây loại thiết bị đo thời gian khác có độ xác tương ứng 5.5 Hệ thống hút chân không: Bao gồm máy hút chân khơng hệ thống ống dẫn có sơ đồ lắp đặt Hình Hệ thống hút chân khơng phải có khả tạo áp suất 300 mmHg, có độ xác  mmHg Các ống thuỷ tinh có đường kính 6,35 mm; khớp nối phải kín khít ¸p kÕ thủ tinh Nèi víi kế Bình lít Nối với ống hút chân không B×nh lÝt Hình Hệ thống hút chân khơng 5.6 Chất tẩy rửa: Sử dụng dung dịch axít cromic pha chế cách pha 800ml H2SO4 đậm đặc vào dung dịch có 92g Na 2Cr2O7 hồ với 458ml nước 10 TCVN 8818-5: 2011 Cũng sử dụng dung dịch axít mạnh để tẩy rửa (như dung dịch H 2SO4) không sử dụng dung dịch có tính kiềm để rửa nhớt kế 5.7 Hiệu chuẩn nhớt kế 5.7.1 Hiệu chuẩn nhớt kế cách sử dụng dầu nhớt chuẩn  Dầu nhớt chuẩn sử dụng để hiệu chuẩn nhớt kế quy định Bảng Bảng - Dầu nhớt chuẩn dùng để hiệu chuẩn nhớt kế Độ nhớt gần (Pa.s) Dầu nhớt chuẩn 20oC 38oC N 30000 150 24 N 190000 800 160 S 30000 - 24  Khi hiệu chuẩn nhớt kế, phải lựa chọn loại dầu nhớt chuẩn phù hợp cho thời gian chảy tối thiểu 60 giây nhiệt độ hiệu chuẩn  Đổ dầu nhớt chuẩn vào nhớt vạch chuẩn E (cho phép sai số 2 mm)  Đặt nhớt kế vào bể ổn nhiệt nhiệt độ hiệu chuẩn, cho phép sai số 0.01oC  Điều chỉnh mức áp suất hệ thống bơm hút chân không (300  0.5) mmHg mức áp suất khí Nối ống hút chân khơng có lắp van đóng mở vào nhớt kế (van trạng thái đóng)  Sau ngâm nhớt kế bể ổn nhiệt khoảng thời gian (30  5) phút, mở van chân không để chất lỏng chảy qua ống mao dẫn nhớt kế  Xác định khoảng thời gian xác đến 0,1 giây để chất lỏng chuyển dịch cặp vạch đo thời gian liên tiếp  Hệ số hiệu chuẩn K bóng đo xác định theo công thức (6) K= v t (6) đó: K hệ số hiệu chuẩn nhớt kế áp suất 300 mmHg (Pa.s/s) v độ nhớt chất lỏng tiêu chuẩn nhiệt độ hiệu chuẩn (Pa.s) t thời gian đo (s) hệ số hiệu chuẩn K bóng đo giá trị trung bình hai lần đo, giá trị đo lần thí nghiệm khơng sai khác q giá trị trung bình  2% 5.7.2 Hiệu chuẩn nhớt kế cách sử dụng nhớt kế chuẩn Lựa chọn loại dầu (petrolium oil) có thời gian chảy nhỏ 60 giây, lựa chọn nhớt kế chuẩn biết hệ số hiệu chuẩn bóng giá trị K o Gắn nhớt kế chuẩn nhớt kế cần hiệu chuẩn vào bể ổn nhiệt có nhiệt độ 60 oC xác định thời gian chảy theo mục 11 TCVN 8818-5: 2011 Hệ số hiệu chuẩn K ứng với bóng đo xác định theo cơng thức (7): K = to x KO t (7) đó: K hệ số hiệu chuẩn nhớt kế hiệu chuẩn áp suất 300mmHg (Pa.s/s) t thời gian chảy nhớt kế hiệu chuẩn (s) Ko hệ số hiệu chuẩn nhớt kế chuẩn áp suất 300mmHg (Pa.s/s) to thời gian chảy nhớt kế chuẩn (s) Chuẩn bị mẫu thử 6.1 Gia nhiệt cho mẫu vừa đủ để rót mẫu cách dễ dàng, trình gia nhiệt cho mẫu ý tránh tượng nhiệt cục 6.2 Rót tối thiểu 20ml nhựa lỏng vào hộp chứa có dung tích phù hợp, nghi ngờ mẫu có chứa tạp chất rắn, cần lọc qua sàng số No.50 (300 m) Gia nhiệt cho mẫu đến nhiệt độ (1355,5)oC, trình gia nhiệt khuấy mẫu thường xuyên để mẫu đạt nhiệt độ đồng Tiến hành thử 7.1 Duy trì nhiệt độ bể ổn nhiệt nhiệt độ thí nghiệm (60  0,03)oC 7.2 Lựa chọn nhớt kế khơ, có khoảng thời gian để 20 ml mẫu nhựa lỏng thí nghiệm chảy qua ống mao dẫn lớn 60 giây Sấy nóng nhớt kế tới nhiệt độ (135  5,5)oC tủ sấy 7.3 Rót mẫu thí nghiệm từ hộp đựng vào nhớt vạch chuẩn E, cho phép sai số  mm 7.4 Đặt nhớt kế chứa mẫu vào tủ sấy bể ổn có nhiệt độ (135  5,5)oC khoảng thời gian (10  2) phút để bọt khí hết ngồi 7.5 Lấy nhớt kế khỏi tủ sấy bể ổn nhiệt gắn nhớt kế vào bể ổn nhiệt có nhiệt độ (600,03)oC khoảng thời gian không phút; nhớt kế phải vị trí thẳng đứng cho vạch đo thời gian thấp bề mặt chất lỏng ổn nhiệt tối thiểu 20 mm 7.6 Điều chỉnh mức áp suất hệ thống bơm hút chân không đạt đến (300  0.5) mmHg; nối ống hút chân khơng có lắp van đóng mở vào nhớt kế (van trạng thái đóng) 7.7 Sau ngâm nhớt kế bể ổn nhiệt nhiệt độ 60 oC khoảng thời gian (30  5) phút, mở van chân không để mẫu chảy qua ống mao dẫn nhớt kế 7.8 Xác định khoảng thời gian xác đến 0,1 giây để mẫu chuyển dịch cặp vạch đo thời gian liên tiếp nhau; sử dụng khoảng thời gian lớn 60 giây để tính tốn kết 7.9 Sau thí nghiệm, sử dụng chất tẩy rửa để rửa nhớt kế; thổi không khí khơ lọc bụi qua nhớt kế vịng 02 phút khơng cịn vết ẩm dung mơi thành nhớt kế Cũng làm nhớt kế cách nung lò nung chuyên dùng để làm đồ thuỷ tinh với nhiệt độ không 500 oC, rửa nước tinh khiết acetone không chứa cặn thổi không khí khơ lọc bụi để làm khơ nhớt kế Định kỳ rửa dụng cụ dung dịch tẩy rửa 12 TCVN 8818-5: 2011 axít mạnh để loại bỏ cặn hữu cơ, rửa nước tinh khiết acetone khơng chứa cặn thổi khơng khí khơ lọc bụi để làm khơ nhớt kế Tính kết Độ nhớt tuyệt đối nhựa lỏng, k hiệu ĐN, có đơn vị Pa.s, tính xác đến chữ số sau dấu thập phân theo công thức (8): ĐN = K x t (Pa.s) (8) đó: K hệ số hiệu chuẩn nhớt kế (Pa.s/s) ; t thời gian đo (s) Báo cáo kết Báo cáo độ nhớt tuyệt đối nhựa lỏng, với đơn vị Pa.s 10 Sai số cho phép Sai số cho phép hai lần thí nghiệm với loại vật liệu:  Do thí nghiệm viên thực hiện: ≤ 7% so với giá trị trung bình;  Do hai phịng thí nghiệm độc lập thực hiện: ≤ 10% so với giá trị trung bình 13