SH/T 0654-1998 石油沥青运动粘度测定法
适用于用玻璃毛细管运动粘度计测定 135℃ 时石油沥青、铺路油和乳化沥青蒸馏残余物的运动粘度。
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适用范围
适用于用玻璃毛细管运动粘度计测定 135℃ 时石油沥青、铺路油和乳化沥青蒸馏残余物的运动粘度。 也可用于测定粘度在 6~100000 mm²/s 的其他物质(原文“6一1000001M矛/s”,〔待核〕(〔原文不清〕))。 也可在其他温度下使用,但精密度是以测定 135℃ 的粘稠沥青的粘度来确定的。 不适用:现有资料未提供。
方法原理
在规定的温度条件下,测定一定体积的试样流过毛细管粘度计所需的时间,粘度计常数与时间的乘积即为运动粘度(第4章 方法概要)。
主要仪器
测定沥青运动粘度的仪器,技术性能应与 ASTM D2170-92 等同。 5.1.1 粘度计:详见附录A。按试样粘度范围选取合适粘度计;对粘稠沥青选用 BS/IP/RF U型管逆流粘度计较常用,见图A4。 5.1.2 温度计:校正过的分度值 0.02℃ 的精密温度计,校正见附录B。 5.1.3 油浴:能使粘度计毛细管顶部浸没在油浴液面以下 20 mm,能清楚观察温度计和粘度计;粘度计应有牢固支撑和固定;油浴应配置适当搅拌,保证油浴中介质在整个粘度计长度范围内或不同位置粘度计之间的温度差别不大于 0.03℃(原文“0.039C”,〔待核〕(〔原文不清〕))。 5.1.4 计时器:刻度为 0.1s(或更小)、误差在 0.05% 以内、整个计时范围不小于 15 min 的秒表或其他计时装置(原文“OAS”“15rrm in”,〔待核〕(〔原文不清〕))。 附录A2.2.1:图A1~图A4 给出 Cannon-Fenske、Zeitfuchs、BS/IP/RF、Lantz-Zeitfuchs 四种粘度计图样及尺寸;表A1~表A4 给出近似常数、运动粘度范围、毛细管直径和球体积。
试剂与标准物质
90号溶剂油:符合 GB 1922。 6.2 丙酮:化学纯。 6.3 石油醚:沸程 60~90℃(原文“60一9090”,〔待核〕(〔原文不清〕)),化学纯。 6.4 铬酸洗液。 6.5 蒸馏水。 附录A3.2.1 标准油:符合 ASTM D2170 粘度标准的标准油,运动粘度近似值见表A5;每个标准油应具有一个精确的运动粘度值。
关键条件
试验温度:135℃±0.03℃(8.1)。 试样加热温度:135℃±5℃(7.2)。 粘度计预热:预热到 135℃±5℃(原文“135 9C 1 5 0C”,〔待核〕(〔原文不清〕))(8.2)。 装样后在试验温度下保持:30 min~2 min(原文“30mi n - 2mino”,〔待核〕(〔原文不清〕))(8.4)。 流动时间要求:大于 60 s(8.2、8.6)。 计时精度:精确至 0.1s(8.6)。
计算与结果
运动粘度按式(1)计算: ν = C · t ……………………………………(1) 式中:C—粘度计常数,(mm²/s)/s;t—流动时间,s。 附录A1 牛顿液体粘度的计算: A1.1 牛顿液体的动力粘度可由它的运动粘度计算得到,运动粘度与液体在试验温度下的密度的乘积即为动力粘度。 A1.2 对于道路石油沥青,135℃ 的密度可由 25/25℃ 的比重乘以系数 0.934 g/cm³ 得到;或者 15.5/15.5℃ 的比重乘以系数 0.931 g/cm³ 得到。这些系数基于粘稠沥青的平均膨胀系数为 0.00061/℃ 计算得到。 A1.3 当沥青的比重未知时,用 135℃ 的运动粘度乘以经验密度 0.948 g/cm³ 时,可以得到 135℃ 的动力粘度。该经验密度值基于 25/25℃ 的比重为 1.015。大量试验结果表明该经验密度计算带来的误差不超过 ±3%。 附录A3 粘度计的校正: A3.3.1 用标准油校正:从表A5选择一种标准油,在校正温度下(最好 37.8℃)流动时间不少于 200 s;按第8章方法测定流动时间,准确至 0.1s,按式(A1)计算粘度计常数: C = ν/t ……………………………………(A1) 式中:C—粘度计常数;ν—标准油的粘度,mm²/s;t—流动时间,s。 A3.3.2 对 Zeitfuchs、Lantz-Zeitfuchs 和 BS/IP/RF U型管粘度计,粘度计常数与温度无关。 A3.3.3 Cannon-Fenske 粘度计在装样温度下有一个固定的试样体积。如果试验温度不同于装样温度,粘度计常数按式(A2)计算: C_T = C_0[1 + F(T_v − T_t)] ………………(A2) 式中:C_T—试验温度下的粘度计常数;C_0—当装样温度与试验温度相同时的粘度计常数;F—温度相关系数(见A3.3.4);T_v、T_t—分别表示试验温度和装样温度,℃。 A3.3.4 温度相关系数按式(A3)计算: F = 4aV/(πd²h) = [4V(ρ_t − ρ_f)]/[πdhρ_f(T_v − T_t)] ………………(A3) 式中:V—装样体积,cm³;d—装样球中弯月面的直径,cm;h—试样液面差,cm;a—试验样品在装样温度和试验温度之间的热膨胀系数;ρ_t、ρ_f—分别表示在试验温度和装样温度下的密度,g/cm³。 A3.3.5 如果粘度计所使用的地点不同于校准的实验室地点,粘度计常数应根据重力加速度的差别(不同的g)加以校正,按式(A4)计算: C₂ = (g₂/g₁) × C₁ ………………(A4) 式中:C₁—当地实验室的校正常数;C₂—标准实验室的校正常数(原文变量标注疑有互换,〔待核〕(〔原文不清〕));g₂—当地实验室的重力加速度;g₁—标准实验室所在地的重力加速度。粘度计合格证应标明标准实验室所在地的g值。不做重力加速度校正可以导致 0.2% 的误差。 A3.3.6 用标准粘度计校正粘度计:选择任何一个具有流动时间不少于 200 s 的石油馏分,再选一支已知常数的标准粘度计。 A3.3.6.1 把标准粘度计与要校正的粘度计一起安装在同一个油浴中,按照第8章描述的方法测定试样在毛细管内的流动时间。 A3.3.6.2 校正粘度计常数按式(A5)计算: C₁ = (t₂ × C)/t₁ ………………(A5) 式中:C₁—校正粘度计的常数;t₁—校正粘度计流过的时间,准确至 0.1s;C—标准粘度计的常数;t₂—标准粘度计流过的时间,准确至 0.1s。 附录A2.1.1:适用于测定透明和不透明液体的粘度,包括 Cannon-Fenske、Zeitfuchs、BS/IP/RF 和 Lantz-Zeitfuchs 四种粘度计。测定粘度可达 100000 mm²/s。 表A1~表A4 给出各型粘度计尺寸号、近似常数、运动粘度范围、毛细管直径、球体积等(具体数值见原文表格,〔原文不清〕较多,〔待核〕(〔原文不清〕))。 表A5 粘度油标准:标准油代号 S60、S200、S600、S2000、S8000、S30000 等,近似运动粘度(37.8℃、50℃、99℃)数值见原文表格(〔原文不清〕较多,〔待核〕(〔原文不清〕))。
质量控制
重复性:同一操作者重复测定两个结果之差不应大于 1.8%。 10.2 再现性:不同试验室各自提出的两个结果之差不应大于 8.8%。
引用文件
GB 1922 溶剂油 GB/T 4016 石油产品名词术语 ASTM D2170-92(等同采用) ASTM E77(附录B1.2 引用其第6.5条) ASTM D2170 粘度标准(附录A3.2.1 标准油)
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