橡胶沥青的粘度测量方法

摘要：粘度是橡胶沥青最重要的技术指标，也规定了其检测方法，但因为橡胶沥青的特殊性，这些检测方法没有统一的操作性，造成检测结果不一致，本文针对这个问题加以探讨，提出一种统一的操作方法。

关键词：橡胶沥青；旋转粘度 

一、橡胶沥青的定义

    橡胶沥青近几年才开始大量使用，推广和使用的过程中出现过各种各样的叫法，如：胶粉改性沥青、废胶粉沥青、轮胎胶粉沥青、橡胶改性沥青、改性橡胶沥青、复合橡胶沥青等等，这在上网搜索时感触会特别深刻。因此我们先应来规范产品的定义，从广义上讲，凡是橡胶类材料改性的沥青均可称为橡胶沥青。我们平常所讲的橡胶沥青是狭义概念，在各种学术会议和刊物上也作过阐述，大家最认可的应按《橡胶沥青及混合料设计施工技术指南》［2］中的定义：橡胶沥青指废胎胶粉与沥青（有的掺加一定比例的添加剂）按一定比例拌和而得到的满足相关技术指标要求的产物，其中废胎胶粉的掺量不小于15%（内掺）或17.6%（外掺）。本文即指该定义的橡胶沥青。

二、旋转粘度实验结果的差异影响

橡胶沥青的生产过程就是轮胎胶粉在高温和搅拌下发生溶胀和降解的过程，随着时间的延长，粘度会逐渐的降低，这个过程在粘度计的加热套中样品被加热和转子转动测量的过程中同样进行，使得测量结果也是逐渐降低，没有一个稳定的值。这就给实验带来不确定性，不同的读取时机，实验结果差异很大。

实验结果的差异给产品送检带来很大的麻烦，样品经过二次加热融化时，如在烘箱放置时间较长，会造成旋转粘度值降低；实验时在加热套中时间过长，也会造成粘度值降低；还有读取实验值的时机不确定性，这就给判定产品是否合格带来随意性。

对于现场加工的橡胶沥青，从加入橡胶粉开始计时，一般反应时间控制在45-60分钟，如采用Brookfield粘度计检测，从样品送到实验室到出实验结果，这个过程至少需要40分钟，这个时间段内橡胶沥青罐内的产品仍在继续溶胀和发育，粘度指标会不断变化，可参考《橡胶粉改性沥青加工工艺研究》［4］中对不同反应时间作出的比较。

三、粘度测量方法

1、《橡胶沥青及混合料设计施工技术指南》［2］附录B中给出了两种测定方法，用来评判来样的技术指标时一般选用该附录《B.1 Brookfield黏度计黏度测定方法》，但正如上文所述，该法测定的黏度值会和实际拌合使用时橡胶沥青的黏度值有很大的不同，这一点实验者和使用者应十分明确。

2、附录《B.2便携式黏度计黏度测定方法》用于采用便携式黏度计对现场的橡胶沥青产品的黏度进行测定。但该方法没有象Brookfield法给出详尽的描述，易造成实验者人为误差，本文参考美国常用的方法给出一些解释：

（1）直接在橡胶沥青贮存罐顶测定：首先标定贮罐上的温度计，精确到1℃，测量前罐内沥青应进行充分搅拌。粘度计的一号转子从罐的人孔或其他测量孔插入热沥青中1分钟，使转子温度一致，关掉搅拌，进行粘度测量，手持式粘度计上有一个水准泡用于定位(转子轴垂直于沥青表面和粘度计的水平面)，转子轴上还有一个深度标线，调整水平后，开动仪器，根据转子型号读取粘度值，测量的最大值代表着橡胶沥青粘度，需要记录和报告。试验测三次，取平均值确定粘度，两次测量间隙，不要从样品中拿出转子。

（2）取样检测：打开的橡胶沥青样品罐放在热源上适当加热，样品应搅动以防局部过热，粘度计的一号转子从罐的边缘插入热沥青中1分钟，使转子温度一致，这时罐口不应盖住。在转子升温过程中，试样也要搅动，测量温度，然后将转子移到样品中部，关掉搅拌，进行粘度测量，根据转子型号读取粘度值，测量的最大值代表着橡胶沥青粘度，需要记录和报告。试验测三次，取平均值确定粘度，两次测量间隙，粘度计转子应离开中心部位，但不要从样品中拿出来。

（3）注意事项：测量时转子转动时间过长，它就会“钻”进样品，也就是说转子周围的胶粉颗粒会打滑，观察到的粘度值下降，这时仅反映橡胶沥青的液相粘度，不能作为测量结果。

参考文献：

［1］ JTG E20-2011 《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》

［2］ 《橡胶沥青及混合料设计施工技术指南》 交通部公路科学研究院 人民交通出版社

［3］ 《公路》2010年10月 第10期《工厂化胶粉改性沥青的开发与应用进展》 作者：张宏雷，李金亮，王仕峰，张勇，张隐西

［4］ 《公路》2008年3月 第3期《橡胶粉改性沥青加工工艺研究》 作者：孙建，孙金祥，张焕树