流變儀是用于測定物質(zhì)流變性能的儀器
點擊次數(shù)：1989 更新時間：2019-02-19 打印本頁面
返回
提及流變儀，很多公路人都會感到很陌生，什么是流變儀？它有哪些用途？其與公路建設(shè)有何聯(lián)系？目前，流變儀在公路工程中的應(yīng)用并不是十分廣泛，但已被證實在瀝青和乳化瀝青的性能評價中有重要的作用，十分有必要進(jìn)行進(jìn)一步的研究與應(yīng)用。
流變儀是用于測定物質(zhì)流變性能的儀器，流變性質(zhì)則是某一種物質(zhì)對外力表現(xiàn)為彈性和粘性雙重特性，即粘彈性。其中，粘性對應(yīng)物質(zhì)的流動，與物質(zhì)本身固有的性質(zhì)有關(guān)，為非可逆變形過程；對某一物體外加壓力，其內(nèi)部各部分的形狀和體積發(fā)生的變化則為彈性，是可逆的變形過程。
流變儀分為旋轉(zhuǎn)流變儀、毛細(xì)管流變儀、轉(zhuǎn)矩流變儀和界面流變儀。其中，旋轉(zhuǎn)流變儀應(yīng)用廣，適用于非牛頓流體（不滿足牛頓黏性實驗定律的流體，即其剪應(yīng)力與剪切應(yīng)變之間不是線性關(guān)系的流體，如石油、瀝青、油漆、涂料）的測試。旋轉(zhuǎn)流變儀是在穩(wěn)定或變速情況下測量扭矩，用夾具因子將物理量轉(zhuǎn)化為流變學(xué)的參數(shù)，根據(jù)夾具的不同，可以測定不同粘度的樣品。
毛細(xì)管流變儀和轉(zhuǎn)矩流變儀主要用于測定高聚物的流變性能。毛細(xì)管流變儀可測定高聚物熔體的粘度及粘流活化性，轉(zhuǎn)矩流變儀可測定高聚物的熱穩(wěn)定性、剪切穩(wěn)定性、流動和固化行為，其大特點是能在類似實際加工過程中，連續(xù)、準(zhǔn)確、可靠地對體系的流變性能進(jìn)行測定。這兩種流變儀與旋轉(zhuǎn)流變儀相比，可測定樣品的范圍相對較小。
界面流變儀不同于上述三種流變儀，是用于測定界面粘彈性的儀器。根據(jù)工作方式不同可以分為界面擴(kuò)張流變儀、界面剪切流變儀和界面膨脹流變儀。界面擴(kuò)張流變儀是通過使用微量注射器，在溶液中注入一個懸掛的氣泡或液滴，從而構(gòu)建氣液界面或液液界面，通過氣泡或液滴體積的周期變化，將物理量轉(zhuǎn)化為流變學(xué)參數(shù)，可以得到擴(kuò)張模量、粘性（彈性）模量、相角。界面剪切流變儀和界面膨脹流變儀則是在一個溶液槽內(nèi)構(gòu)建上下兩層接觸的界面，前者與旋轉(zhuǎn)流變儀類似，通過轉(zhuǎn)子剪切進(jìn)行測定，后者則是通過吊片在界面上提拉，由吊片重量的變化，轉(zhuǎn)換得到流變學(xué)參數(shù)。
旋轉(zhuǎn)流變儀和界面流變儀，在瀝青和乳化瀝青研究中有較為廣泛的應(yīng)用。旋轉(zhuǎn)流變儀除了可以測定美國公路戰(zhàn)略研究計劃性能指標(biāo)（以下簡稱“SHRP性能指標(biāo)”)中車轍因子和疲勞因子外，通過考察瀝青或乳化瀝青殘留物的復(fù)合模量和相角，可以用于評價瀝青的改性效果、瀝青老化情況，以及乳化瀝青的穩(wěn)定性和施工和易性。界面流變儀在原油乳狀液中的應(yīng)用十分廣泛，因此同樣適用于相近體系即乳化瀝青的測試，根據(jù)界面張力、擴(kuò)張模量和相角的數(shù)據(jù)，可以得到乳化劑的乳化能力以及乳化瀝青的穩(wěn)定性等信息。
