Provläsningsexemplar / Preview SVENSK STANDARD SS-EN 12595 Handläggande organ Fastställd Utgåva Sida Byggstandardiseringen, BST 2000-05-12 1 1 (1+15) Copyright SIS. Reproduction in any form without permission is prohibited. Bitumen och bituminösa bindemedel Bestämning av kinematisk viskositet Bitumen and bituminous binders Determination of kinematic viscosity Europastandarden gäller som svensk standard. Detta dokument innehåller den svenska språkversionen av. Den har samma status som de engelska, franska och tyska språkversionerna. Motsvarigheten och aktualiteten i svensk standard till de publikationer som omnämns i denna standard framgår av Katalog över svensk standard, som ges ut av SIS. I katalogen redovisas internationella och europeiska standarder som fastställts som svenska standarder och övriga gällande svenska standarder. ICS 75.140; 91.100.50 Standarder kan beställas hos SIS Förlag AB som även lämnar allmänna upplysningar om svensk och utländsk standard. Postadress: SIS, Box 6455, 113 82 STOCKHOLM Telefon: 08-610 30 00. Telefax: 08-30 77 57 E-post: sis.sales@sis.se. Internet: www.sisforlag.se Upplysningar om sakinnehållet i standarden lämnas av BST. Telefon: 08-617 74 00. Telefax: 08-617 74 30 Prisgrupp P Tryckt i juni 2000
Provläsningsexemplar / Preview
EUROPASTANDARD EUROPEAN STANDARD NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM Provläsningsexemplar / Preview EN 12595 November 1999 ICS 75.140; 91.100.50 Svensk version Bitumen och bituminösa bindemedel Bestämning av kinematisk viskositet Bitumes et liants bitumineux Détermination de la viscosité cinématique Bitumen and bituminous binders Determination of kinematic viscosity Bitumen und bitumenhaltige Bindemittel Bestimmung der kinematischen Viskosität Denna standard är den officiella svenska versionen av. För översättningen svarar SIS. Denna europastandard antogs av CEN 1999-09-19. CEN-medlemmarna är förpliktade att följa fordringarna i CEN/CENELECs interna bestämmelser som anger på vilka villkor denna europastandard i oförändrat skick skall ges status som nationell standard. Aktuella förteckningar och bibliografiska referenser rörande sådana nationella standarder kan på begäran erhållas från CENs centralsekretariat eller från någon av CENs medlemmar. Denna europastandard finns i tre officiella versioner (engelsk, fransk och tysk). En version på något annat språk, översatt under ansvar av en CEN-medlem till sitt eget språk och anmäld till CENs centralsekretariat, har samma status som de officiella versionerna. CENs medlemmar är de nationella standardiseringsorganen i Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Grekland, Irland, Island, Italien, Luxemburg, Nederländerna, Norge, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. CEN European Committee for Standardization Comité Européen de Normalisation Europäisches Komitee für Normung Central Secretariat: rue de Stassart 36, B-1050 BRUSSELS 1999 CEN Rätten till alla former av mångfaldigande och spridning i alla länder förbehållen CEN:s medlemmar. Ref. Nr. Sv
Sida 2 Provläsningsexemplar / Preview Förord Denna europastandard har utarbetats av den tekniska kommittén CEN/TC 19 Petroleum products, lubricants and related products med sekretariat hos NNI. Denna europastandard skall ges status som nationell standard, antingen genom att publicera en identisk text, eller genom ikraftsättning senast i maj 2000 och motstridande nationella standarder skall upphävas senast i maj 2000. Enligt CEN/CENELECs interna bestämmelser är följande länder förpliktade att anta denna europastandard: Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Grekland, Irland, Island, Italien, Luxemburg, Nederländerna, Norge, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. Denna europastandard baseras på ASTM D 2170-95. Denna standard inkluderar 3 bilagor, där bilagorna A och B är normativa och bilaga C är informativ.
Provläsningsexemplar / Preview Sida 3 1 Omfattning Denna europastandard beskriver en metod för bestämning av kinematisk viskositet hos bituminösa bindemedel vid 60 C och 135 C i viskositetsområdet från 6 mm 2 /s till 300 000 mm 2 /s. Resultaten från metoden kan användas för beräkning av dynamisk viskositet, när densiteten hos provmaterialet är känd eller kan bestämmas. VARNING. Användningen av denna standard innebär att man kan utsättas för farliga material, riskabla arbetsmoment och farlig utrustning. Denna standard avser inte att rikta uppmärksamheten på alla de säkerhetsproblem, som sammanhänger med dess användning. Det åligger användaren av denna standard att införa lämpliga rutiner från säkerhetsoch hälsosynpunkt och att före användningen bestämma hur skyddsreglernas begränsningar skall tillämpas. 2 Normativa hänvisningar Denna europastandard innehåller genom daterade och odaterade hänvisningar bestämmelser ur andra publikationer. Dessa normativa hänvisningar citeras på tillämplig plats i texten och publikationerna är förtecknade nedan. Senare tillägg till eller revideringar av någon av de daterade hänvisningar gäller för denna europastandard endast när de införlivats i den genom tillägg eller revision. För odaterade hänvisningar gäller den senaste utgåvan av den publikation som anges. EN 58, Sampling bituminous binders EN 12594, Bitumen and bituminous binders Preparation of test samples EN 22592, Petroleum products Determination of flash and fire points Cleveland open cup method (ISO 2592:1973). EN ISO 3696, Water for analytical laboratory use Specification and test methods (ISO 3696:1987) 3 Termer och definitioner För denna europastandard gäller följande definitioner: 3.1 kinematisk viskositet kvoten av dynamisk viskositet och densitet hos en vätska vid den temperatur vid vilken viskositeten mäts. ANM 1: Kinematisk viskositet är ett mått på trögflutenheten hos en vätska, som utsätts för gravitation. ANM 2: SI-enheten för kinematisk viskositet är m 2 /s; för praktiskt bruk är multipelenheten (mm 2 /s) lämpligare. 3.2 densitet vikt hos en vätska dividerad med dess volym ANM: Om densiteten redovisas tillsammans med temperaturen, skrivs enheten för densiteten ut i sin helhet, till exempel kilogram per kubikmeter. 3.3 dynamisk viskositet kvoten av pålagd skjuvspänning och hastighetens derivata. ANM 1: Dynamisk viskositet är ett mått på trögflutenheten hos en vätska, som utsätts för gravitation och undertryck, och benämns vanligen viskositeten hos vätskan. ANM 2: SI-enheten för dynamisk viskositet är Pa s.
Sida 4 Provläsningsexemplar / Preview 3.4 newtonsk vätska vätska med en viskositet, som är oberoende av skjuvningshastigheten. ANM: Kvoten av skjuvspänning och hastighetens derivata är lika med viskositeten hos vätskan. Om denna kvot är konstant, är vätskan newtonsk, om så ej är fallet är vätskan icke-newtonsk. 4 Princip Den tid bestäms, som det tar för en bestämd volym av vätskan att strömma genom kapillärröret hos en kalibrerad glaskapillärviskosimeter vid ett noggrant inställt tryck och vid en noga kontrollerad temperatur. Den kinematiska viskositeten beräknas genom att flödestiden i sekunder multipliceras med viskosimeterns kalibreringskonstant. 5 Utrustning Gängse laboratorieutrustning och glasvaror tillsammans med följande: 5.1 Viskosimeter, CANNON-FENSKE, Zeitfuchs Cross-Arm och BS/IP/RF-viskosimetrar av kapillärtyp och tillverkade av borosilikatglas. Lämpliga viskosimetrar för denna metod beskrivs i figur A.1, A.2 och A.3, och tabell A.1, tabell A.2 och tabell A.3. Andra viskosimetrar är tillåtna, om de ger jämförbara provningsresultat. Kalibrerade viskosimetrar finns hos kommersiella leverantörer. Detaljer beträffande kalibrering av viskosimetrar ges i bilaga C. 5.2 Termometrar, kalibrerade vätsketermometrar med stigrör av glas och med en onoggrannhet av högst 0,2 C kan användas eller någon annan termometer med likvärdig noggrannhet, enligt beskrivning i bilaga B. De angivna termometrarna skall vara standardiserade vid total instickning, dvs termometern sticks in till toppen av kvicksilverpelaren, varvid den återstående delen av röret och expansionsutrymmet i termometerns topp utsätts för rumstemperatur. ANM 1: Att sänka ned termometern helt rekommenderas inte. När termometrarna är helt nedsänkta, bestäms och tillämpas korrektioner för varje enskild termometer, som baserats på kalibrering under provningsbetingelser vid total instickning. Om termometern är helt nedsänkt i badet under användning, kommer gastrycket i expansionsutrymmet att vara högre eller lägre än under standardiseringsbetingelserna, vilket kan förorsaka en för hög eller låg avläsning av termometern. Det är väsentligt att vätsketermometrar av glas kalibreras med jämna mellanrum och att gällande korrektioner justeras vid behov, så att alla förändringar i temperaturavläsningar kan beaktas. Temperaturen skall avläsas genom skattning på 0,1 C när. ANM 2: Termometrar skall kontrolleras med jämna mellanrum. ANM 3: Ett vanligt förfarande, som beskrivs i Method ASTM E 77, är att utföra kalibrering med hjälp av isens smältpunkt. Andra temperaturmätare får användas i stället för kvicksilvertermometrar. Mätning med kvicksilvertermometern är dock referensmetod, och om en alternativ mätare används, skall den kalibreras så att den ger samma avläsningar som en kvicksilvertermometer, varvid skillnaden mellan värmeresponstiderna för den alternativa mätaren och kvicksilvertermometern måste beaktas. ANM 4: Vid mätning och styrning av nominellt konstanta temperaturer enligt den beskrivna metoden, kan alternativa mätare ge större cykliska variationer än kvicksilvertermometrar, som till omfattning beror av tiden för uppvärmningscykeln och den tillförda värmeeffekten.
Provläsningsexemplar / Preview Sida 5 5.3 Bad, lämpligt för nedsänkning av viskosimetern så att vätskereserven eller kapillärens övre del, vilkendera som är överst, är minst 20 mm under badvätskans yta, och så utformad att viskosimetern och termometern syns. Stadiga stöd för viskosimetern skall finnas, eller skall viskosimetern vara en ingående del av badet. Omrörningen skall vara så effektiv att balansen mellan värmeförluster och tillförd värme skall vara sådan att temperaturen hos badvätskan inte varierar mer än 0,3 C (mätning vid 60 C) eller 0,5 C (mätning vid 135 C) över viskosimeterns längd, eller från viskosimeter till viskosimeter i de olika lägena i badet. Vatten av kvalitet 3 enligt EN ISO 3696 är lämplig badvätska för bestämning vid 60 C. USP vit olja eller någon paraffin- eller silikonolja med en flampunkt över 215 C har visat sig vara lämplig för bestämning vid 135 C. Flampunkten bestäms enligt EN 22592. 5.4 Tidtagarur, eller stoppur (fjäder- eller batteridrivet), vars skaldelning är 0,1 s eller mindre och med onoggrannheten högst 0,5 s upp till 100 s, när den provas under minst 15 min långa tidsintervall. 5.5 Elektriska tidmätare, endast använd på elektriska strömkretsar, vars frekvenser styrs med en onoggrannhet av högst 0,5 s upp till 1000 s. ANM: Växelström från vissa allmänna kraftnät, vars frekvenser styrs stötvis och inte kontinuerligt, kan förorsaka stora fel under korta tidsintervall, när den används för igångsättning av elektriska tidmätare. 5.6 Halv- eller helautomatisk utrustning, är tillåten under förutsättning att den klarar specifikationerna för temperaturreglering och noggrannheten vid tidmätning, som beskrivs i detta avsnitt, och har påvisats ge samma precision som i avsnitt 10 och är fullständigt kalibrerade. 6 Provberedning Laboratorieprovet skall tas ut enligt EN 58. Bered provet enligt EN 12594. Värm viskosimetern och provet till en temperatur inom ± 30 C av provningstemperaturen (därmed undviks korrektion av viskosimeterns kalibreringskonstanter). Rör om provet ordentligt utan att luft blandas in. Om temperaturen har sjunkit till 30 C eller lägre under provningstemperaturen, värms provet upp på nytt. Fyll på viskosimetern omedelbart, eller om provning måste utföras senare, häll ca 20 ml i en eller flera rena, torra burkar som har en kapacitet av ca 30 ml och tillslut dem omedelbart lufttätt. 7 Provning 7.1 Provningsbetingelser Håll provningstemperaturen hos badet (5.3) inom ± 0,3 C (mätningar vid 60 C) eller ± 0,5 C (mätningar vid 135 C). Korrigera vid behov alla termometeravläsningar. Välj en ren, torr viskosimeter, som kommer att ge en flödestid större än 60 s och värm upp den i förväg till provningstemperaturen. Fyll viskosimetern på det sätt, som bestäms av apparatens konstruktion, och som föreskrivs i det följande. Vänd upp och ned på den ogenomskinliga CANNON-FENSKE viskosimetern (Figur A.1), anbringa vakuum på rör L och sänk ned rör N i vätskeprovet. Sug vätska genom rör N och fyll bula D till streck G. Torka bort överskottsvätska från rör N och vänd tillbaka viskosimetern i dess normala läge. Placera viskosimetern i badet med konstant temperatur och håll rör L vertikalt. Sätt en propp i öppningen till rör L, när bula A är nästan fylld till 4/5.
Sida 6 Provläsningsexemplar / Preview Placera BS/IP/RF-viskosimetern (Figur A.2) i badet med konstant temperatur och håll rör L vertikalt. Häll provet genom rör N till en punkt alldeles ovanför streck G. Låt provet strömma fritt genom kapillärrör R (vätskepelaren får inte brytas), tills den lägre menisken är ca 5 mm under streck H och stoppa sedan flödet genom att stänga tidmätningsröret med en kork eller gummipropp på rör L. Tillsätt mer vätska, om det behövs för att föra den övre menisken något över streck G. Efter det att provet fått anta badets temperatur och samtliga luftblåsor fått stiga till ytan, lossas proppen försiktigt och provet får strömma till det undre strecket H och flödet stoppas igen. Avlägsna överskottsvätska ovanför streck G genom att sticka in specialpipetten, tills proppen vilar på den övre delen av rör N; sug försiktigt, tills luft sugs in. Den övre menisken skall sammanfalla med streck G. Placera Zeitfuchs Cross-Arm-viskosimetern (Figur A.3) i badet med konstant temperatur och håll rör N vertikalt. Häll provet genom rör N (var noga med att inte sidorna på rör N väts) in i tvärarmen D, tills provets front står högst 0,5 mm från streck G på hävertröret. 7.2 Bestämning och mätning Låt viskosimetern vara kvar i badet med konstant temperatur så länge att provet uppnår temperaturjämvikt. Provning skall utföras inom 4 h. ANM 1: Temperaturjämvikt uppnås normalt tidigast efter 30 min. Ta bort proppen till rör L och låt provet strömma genom gravitationens inverkan, tills den undre menisken är mitt emot det lägre tidmätningsstrecket E. Avläs på 0,1 s när den tid som det tar för meniskens överkant att passera från tidmätningsstreck E till F och från F till I (Cannon-Fenske). Om flödestiden är mindre än 60 s, väljs en viskosimeter med mindre kapillärdiameter och förfarandet upprepas. När provningen avslutats, rengörs viskosimetern grundligt genom flera sköljningar med en lämplig lösning, som är helt blandbar med provet, och sedan med ett fullständigt flyktigt lösningsmedel. Torka röret genom att låta ånga av filtrerad torr luft långsamt passera kapillärröret i 2 min, eller tills det sista spåret av lösningsmedel är borta. Rengör viskosimetern med jämna mellanrum med en lämplig icke-frätande rengöringslösning, så att organiska avlagringar avlägsnas. Skölj grundligt med vatten av kvalitet 3 i EN ISO 3696 och aceton utan indunstningsåterstod. Torka med filtrerad torr luft. ANM 2: Alkaliska glasrengöringslösningar kan resultera i en förändring av viskosimeterns kalibrering och bör inte användas. 8 Beräkning Beräkna den kinematiska viskositeten, ν, i kvadratmillimeter per sekund genom användning av resultat från olika tidmätningsstreck och följande ekvation: där: ν = C x t C är viskosimeterns kalibreringskonstant i kvadratmillimeter per kvadratsekund; t är flödestiden i sekunder.