沥青材料的粘度.. 共44页共44页文档
沥青动力粘度指标
沥青动力粘度指标沥青动力粘度是衡量沥青流动性和黏滞性的指标之一，也是评估沥青质量和性能的重要参数。
粘度是指沥青在一定温度和剪切应力下流动的阻力，是描述沥青流动特性的物理量。
沥青动力粘度的测定可以通过多种方法进行，如旋转粘度法、滴定法、沥青压缩法等。
沥青动力粘度指标的重要性体现在以下几个方面：1. 质量控制：沥青动力粘度可以用来评估沥青的质量，通过测定沥青的动力粘度，可以判断沥青的流动性和黏性是否符合施工要求。
对于不同类型的道路和工程，要求的沥青动力粘度范围也不同。
因此，合理控制沥青动力粘度可以确保沥青的质量符合标准，保证道路和工程的稳定性和耐久性。
2. 施工工艺：沥青动力粘度的测定可以指导施工工艺的选择和调整。
在施工过程中，根据沥青的动力粘度，可以确定最佳施工温度和施工方法。
高动力粘度的沥青适用于高温季节和高速公路等要求较高的工程，而低动力粘度的沥青适用于低温季节和低速公路等要求较低的工程。
因此，合理控制沥青动力粘度可以提高施工效率和质量。
3. 混合料性能：沥青动力粘度对混合料的性能有重要影响。
混合料是沥青与骨料的复合材料，沥青的动力粘度不仅影响混合料的黏结强度和稳定性，还直接影响混合料的耐久性和抗老化性能。
合理控制沥青的动力粘度可以提高混合料的性能，延长道路的使用寿命。
4. 设备选择：沥青动力粘度的测定还可以指导设备的选择和调整。
不同类型的沥青需要不同的设备来加热和搅拌，以使其达到所需的动力粘度。
合理选择和调整设备可以提高生产效率和沥青的质量。
沥青动力粘度是评估沥青质量和性能的重要指标，对于道路建设和维护具有重要意义。
通过合理控制沥青的动力粘度，可以提高沥青的质量和施工效率，延长道路的使用寿命，为交通运输提供更安全、舒适的条件。
因此，对于沥青动力粘度的研究和应用具有重要的理论和实践价值。
沥青粘度的计量单位
沥青粘度的计量单位沥青粘度是衡量沥青流动性和黏稠度的重要指标。
它是用来描述沥青在特定温度下的流动性能力的，即沥青在外力作用下的变形速率。
沥青粘度的计量单位有多种，下面就为您介绍一些常用的计量单位。
1. 具体动力黏度（kinematic viscosity）：表示单位质量的沥青在单位时间内通过单位面积的速度。
在国际单位制（SI）中，通常使用平方毫米每秒（mm²/s）来表示。
具体动力黏度是直接测量的，可通过粘度计或流量仪器来测得。
2. 相对运动黏度（relative viscosity）：是沥青粘度与某个参考液体粘度的比值。
常见的参考液体有水、苯和甲苯。
相对运动黏度通常用来比较不同沥青样品的流动性能，但它并不是一个具体的计量单位。
3. 绝对运动黏度（absolute or dynamic viscosity）：表示单位质量的沥青在单位时间内通过单位面积的力。
常用单位有帕斯卡秒（Pa·s）和平方毫米每秒（mm²/s）。
绝对运动黏度是衡量沥青流动阻力的重要指标。
4. 锥和板粘度（cone and plate viscosity）：通过使用锥和板粘度计测得的沥青粘度值。
在这种方法中，沥青样品被置于一个锥形底板上，然后旋转以产生切变力，根据被施加的力和产生的切变速率计算沥青的粘度。
5. 动态剪切黏度（dynamic shear viscosity）：测量沥青在模拟实际工况下的流变性能。
通常使用动态剪切黏度仪来进行测量，该仪器可以模拟车辆行驶时所受到的动态切变应力。
动态剪切黏度是衡量沥青在长时间使用中的性能的重要参数。
总结回顾：沥青粘度是描述沥青流动性和黏稠度的重要指标，常用的计量单位包括具体动力黏度、相对运动黏度、绝对运动黏度、锥和板粘度以及动态剪切黏度。
这些单位可以用来测量沥青在不同温度和应力条件下的流动性能，以评估其在道路建设和其他工程领域中的适用性。
在衡量沥青粘度时，需要注意选择合适的计量单位，根据具体需求确定测量方法，并进行有效的质量控制措施，以确保测试结果的准确性和可靠性。
沥青标准粘度试验操作细则(道路沥青标准粘度计法)
沥青标准粘度试验操作细则（道路沥青标准粘度计法）
1.总则
1.1.本方法适用于测定液体石油沥青、煤沥青、乳化沥青等材料流动状态时的粘度。
1.2.本细则参照现行标准JTJ052-2000编制。
2.仪器设备
2.1.LN-Ⅲ型电控沥青标准粘度计。
2.2.恒温水浴、秒表等。
3.试验步骤
3.1.按规定准备沥青试样，根据沥青种类选择不同流孔径的盛样筒，调整水浴温度为试验温度±0.1℃。
3.2.将试样加热至比试验温度高2-3℃（如试验温度比室温低，则冷却至比试验温度低2-3℃）时注入盛样筒至塞杆上刻度线为止。
3.3.试样在恒温水浴中恒温至少30min，在流孔下放置量筒等。
3.4.提起球塞，待试样流入接受瓶或量筒达到50mL时，按动秒表，达到100mL时，按停秒表。
4.数据处理
4.1.计取试样流出50ml所需的时间即为试样的粘度。
5.结果评定
5.1.结果如符合相关规范要求，判为合格；如不符合，则判为不合格。
6.相关文件
6.1.样品管理程序
6.2.检测报告管理程序
6.3.采（抽）样程序
7.相关记录
7.1.《沥青标准粘度试验记录》。
沥青粘度单位
沥青粘度单位沥青粘度是指沥青在一定温度下的黏度，通常用来描述沥青的流动性和稠度。
在不同的国家和地区，沥青粘度的单位可能会有所不同。
下面将介绍几种常见的沥青粘度单位。
1. 纳秒纳秒是一种国际标准单位，用于表示时间或频率。
在某些情况下，纳秒也可以用来表示液体的流动性和黏度。
例如，在美国，纳秒被广泛用于表示石油产品和润滑剂的黏度。
2. SSUSSU是Saybolt Second Universal的缩写，它是一种用来表示液体黏度的非SI单位。
通常情况下，SSU被用来描述石油产品、化学品和其他工业材料的黏度。
在美国和加拿大等地区，SSU被广泛使用。
3. SUSSUS是Saybolt Universal Seconds的缩写，它也是一种非SI单位，用于表示液体黏度。
与SSU类似，在美国和加拿大等地区，SUS也被广泛使用来描述石油产品、化学品和其他工业材料的黏度。
4. CSTCST是Centistokes（厘斯托克）的缩写，它是一种国际标准单位，用于表示液体的黏度。
CST通常被用来描述石油产品、化学品和其他工业材料的黏度。
在中国，CST被广泛使用，特别是在石油化工行业。
5. Pa·sPa·s是帕斯卡秒的缩写，它是一种国际标准单位，用于表示液体的动力黏度。
Pa·s通常被用来描述高粘度液体或半固态物质的流动性。
在某些情况下，Pa·s也可以用来描述低粘度液体的黏度。
总之，不同地区和行业使用不同的沥青粘度单位。
了解这些单位和它们之间的转换关系对于正确理解和应用沥青粘度参数非常重要。
沥青材料的粘度..
• 不同试验温度与检定温度的玻璃热膨胀。由于玻璃的热胀冷 缩，粘度计尺寸会略有变化，并导致粘度常数的变化。
• 不同试验温度与装液温度。试验温度下试液体积将改变，因 此必须在试验温度下装液。 • 装液量不准确。由于操作不熟练引起的装液体积的变化。 • 粘度计不垂直。在安装时，未能使毛细管垂直，将引起有效 高度的Байду номын сангаас变，从而影响粘度测定。 • 表面张力，空气浮力，毛细管内残留量等。
vT / （ 10 m / s）
-4 2
粘度指标 2.非牛顿流型沥青的粘度
c
*
η * —— 表观粘度 （Pa·S） c —— 复合流动系数，评价
沥青流变性质的指标。
粘度指标
3、沥青粘度的影响因素
① 粘度与温度的关系
Ae
B /T
式中：T为绝对温度，A、B为沥青的材料常数 ② 粘度与压力的关系 P p
（3）影响因素
• 毛细管粘度计的选择。包括毛细管粘度计型式、孔径的选择。 • 沥青取样量的影响。同一种沥青, 用同一只毛细管粘度计, 在严格 控制真空度和温度的情况下,试样取样量不同, 其粘度值不同。随 着沥青试样增多, 剪切速率下降, 流动粘度值增大。 • 试验温度的影响。沥青粘度随温度的变化直接反映了沥青的路用 性能。温度升高粘度减小, 温度下降粘度增大。 • 真空度的影响。真空度降低, 沥青剪切速率下降, 流经毛细管的时 间增大, 粘度值增大。
• 粘度与粘附性之间的关系
粘度与沥青组分的关系
1. 以传统四组分分析方法得出的结果
表中饱和分、芳香分、胶质及沥青质分别以S，Ar，R 和At表示，沥青的平均分子量以M表示。
从表中可以看 出，沥青在120℃， 150℃， 180℃高温 条件的粘度与饱和 分或芳香分、胶质、 沥青质3个参数简单 回归的相关系数都 大于0.9。沥青质和 胶质等重质成分使 高温粘度升高，饱 和分或芳香分等轻 质成分使高温粘度 降低。
沥青材料的粘度
• 粘度与粘附性之间的关系
粘度与沥青组分的关系
1. 以传统四组分分析方法得出的结果
表中饱和分、芳香分、胶质及沥青质分别以S，Ar，R 和At表示，沥青的平均分子量以M表示。
从表中可以看 出，沥青在120℃， 150℃， 180℃高温 条件的粘度与饱和 分或芳香分、胶质、 沥青质3个参数简单 回归的相关系数都 大于0.9。沥青质和 胶质等重质成分使 高温粘度升高，饱 和分或芳香分等轻 质成分使高温粘度 降低。
参考文献
[1] 周卫峰, 张秀丽, 原健安, 等. 基于沥青与集料界面粘附性的抗剥落剂的开发[J]. 长安大 学学报(自然科学版), 2005(02).
[2] 宋福义. 国内外典型道路沥青抗车辙性能的对比研究[J]. 石油炼制与化工, 2007(04). [3] 吴伟峰, 周灿锋, 陈守明, 等. 乳化沥青恩格拉粘度的影响因素研究[J]. 石油沥青,
恩格拉粘度计法
• 恩格拉粘度计法（煤沥青、乳化 沥青）
原理：
Ev
tT tW
试验步骤：详见《公路工程沥青
及沥青混合料试验规程》（JTG
E20-2011）T0622的相关规定。
影响因素：乳化沥青的存放时间、 搅拌时间、控温精度等。
条件粘度的测试方法
➢ 标准粘度计法
标准粘度计适用于测定液 体石油沥青、煤沥青、乳 化沥青等流动状态时的粘 度。
粘度指标
1.牛顿流型沥青的粘度
根据牛顿内摩擦定律：
F A V
H
= A dv
dy
F （Pa）
A
dv （s1）
沥青材料的低温粘度以及玻璃化温度
夏季高温，抗车辙 冬季低温，抗开裂
一、沥青的低温粘度
2. 实验方法、设备与步骤
毛细管粘度计 双筒旋转式粘度计 布式粘度计
低温！
落柱式粘度计：10~50℃ 102~109Pa· S
高温！
粘度
滑板粘度计：软化点到0℃ 102~108Pa· S 锥板式粘度计：103Pa· S 以下中低粘度
一、沥青的低温粘度
热力学分析法tma差示扫描量热适合测薄膜法dsc差热分析法dta折光率法动态热机械法dma样品制备方便快方法原理优点缺点tma膨胀系数样品制备相对容易比dsc更适合测薄膜tg以上要有较高的粘度受热历史影响影响核磁共振法等
沥青材料的低温粘度以及玻璃化温度
主要内容
1.含义与工程意义
一、沥青低温粘度
2.实验方法、设备与步骤
一、沥青的低温粘度
4. 低温粘度与其他指标的关系
二、沥青的玻璃化温度
1. 含义及工程意义
两次转化温度：玻璃化和粘流化 沥青材料在加热过程中由玻璃状的 玻璃化温度：玻璃态转化橡胶态。 坚硬状态转化为橡胶状态，比容、膨胀 弹性模量转折点、 系数、比热、折光率等物理常数发生变 逐渐的过程、 化。（测量方法基于此）
二、沥青玻璃化温度
3. 影响因素 4.与其他指标的关系
一、沥青的低温粘度
1. 含义及工程意义
沥青低温粘度：反映沥青在低温条件下的变形性，抗开裂性能好。
粘度：粘度是由流体内部分子
结构之间的引力形成内摩擦, 从 而在外部表现为抵抗流体流动的 能力。（一定条件下的粘度）
二、沥青的玻璃化温度
3. 影响因素
试样 A B C D E F G H I 直馏沥青 软沥青质 沥青质
沥青质含量对玻 璃化温度的影响
沥青旋转粘度
沥青高温流动特性一直是道路工作者研究的热点，粘度因直观、能反映材料外力作用下抵抗变形的能力，在表征沥青高温性能和流动特性的指标中得到了广泛的应用。
粘度越大的沥青，通常其稠度也越大，粘度与稠度往往被认为是沥青的同一个指标。
旋转粘度是由淹没在沥青试样内转子的阻力力矩和转动的速率计算所得旋转粘度本质上是剪应力与剪变率的比值粘度即粘性程度，也称动力粘度。
它是流体对形变的抵抗随形变速率的增加而增加的性质。
旋转粘度也称为布氏粘度，它是美国BrooRTield公司最早研制的。
把转子(常用的为圆柱形)浸于被测液体中，使转子按一定速度旋转并测得由于液体的粘性而产生的液体粘性力矩，根据牛顿粘性定律，即可测得液体的动力粘度。
美国推广SHRP计划以来，布氏粘度被用来测量沥青粘度，这种方法可直接测得动力粘度，且具有测量精度高、操作方便简单，常用于测量60℃～l80"C之间各种温度下的沥青动力粘度，我国也制定了(T0625-2000沥青布氏旋转粘度试验》标准，推广用旋转法测量沥青粘度。
一些研究单位采用进口外国仪器，在应用中显现出这种方法测量粘度的明显优势，但价格矛盾较为突出，近两年由上海地学仪器研究所开发研制的SD-0625沥青布氏旋转粘度试验仪已被一些院校、研究机构、沥青生产单位所采用，体现出很好的应用价值。
相信在我国，用旋转法测量粘度将会很快被全面推广应用。
旋转粘度也称为布氏粘度，它是美国BrooRTield公司最早研制的。
测定方法是把转子(常用的为圆柱形)浸于被测液体中，使转子按一定速度旋转并测得由于液体的粘性而产生的液体粘性力矩，根据牛顿粘性定律，由淹没在沥青试样内转子的阻力力矩和转动的速率计算所得。
旋转粘度本质上是剪应力与剪变率的比值。
布氏粘度用来测定沥青的旋转粘度，在应用中显示出比较明显的优势。
在我国，用布氏粘度法测量旋转粘度已经被推广应用。
沥青高温流动特性一直是道路工作者研究的热点，粘度因直观、能反映材料外力作用下抵抗变形的能力，在表征沥青高温性能和流动特性的指标中得到了广泛的应用。