Metoddagen 2015 - Michael Langfjell, Peab
Bitumenutskottets medlemmar 2015
Ordförande:
Sekreterare:
Övergång från kapillärviskosimetrar?
Michael Langfjell, Peab
Torsten Nordgren (Trafikverket)
Emelie Karlsson (VTI)
Ledamöter:
Kennet Lind
Björn Kalman
Mikael Jonsson
Helene Odelius
Per-Ola Möller
Krister Persson
Camilla Westerholm
Michael Langfjell
Kenneth Olsson
Patrik Malmberg
Ylva Edwards
Trafikverket
VTI
Nynas
Nynas
Westbit/BP
Total
NCC
Peab
Skanska
Svevia
CBI
http://www.metodgruppen.nu
E4
Sundsvall
Kort historik
189x Wilhelm Friedrich Ostwald (1853-1932)
uppfinner Ostwaldviskosimeter (U-tube
viscometer)
1
Metoddagen 2015 - Michael Langfjell, Peab
1932 Fritz Höppler patent ”falling ball
viscometer” – världens första viscometer för
att beräkna dynamisk viskositet!
~1960 första rotationsviskosimeter
(Rheotest)!
Förklaring av utrustningen/metoden Kapillärviskosimetrar
• Finns 2 metoder enligt kravspec
Förklaring av viskositet
SS-EN 12596:2014Dynamisk viskositet
Dynamisk och kinematisk viskositet
SS-EN 12595:2014Kinematisk viskositet
2
Metoddagen 2015 - Michael Langfjell, Peab
Förklaring av viskositet
Förklaring av viskositet - Dynamisk
”Viskositet är läran om en vätskas inre friktion”
” dyna′misk viskosite′t, proportionalitetsfaktor för den kraft som åtgår
för att parallellförskjuta en yta relativt en annan, om spalten mellan
dessa ytor är fylld av en viskös vätska eller gas.”
”resistence to flow”
-Nationalencyklopedin
Förklaring av viskositet - Kinematisk
Förklaring av viskositet – På förenklad ren
svenska
v=
Dynamisk viskositet
= Tillför kraft (ex. rotation / förskjutning /
undertryck)
Kinematisk viskositet
= Tillför ingen kraft
= vätskans densitet (kg/m³)
= dynamiska viskositeten (Pa s)
Kinematisk viskositet =
3
Metoddagen 2015 - Michael Langfjell, Peab
Förklaring av utrustningen Rotationsviskosimeter
• Mäter dynamiskviskositet i en vätska.
Den moderna eran…
Förklaring av utrustningen Rotationsviskosimeter
• Mäter dynamiskviskositet i en vätska.
• En för utrustningen särskild ”Spindle” används för att
räkna ut viskositeten. Finns en rad olika storlekar!
Förklaring av utrustningen Rotationsviskosimeter
• Mäter dynamiskviskositet i en vätska.
• En för utrustningen särskild ”Spindle” används för att
räkna ut viskositeten.
• Provet hälls i en särskild cylinder som värms upp.
4
Metoddagen 2015 - Michael Langfjell, Peab
Förklaring av utrustningen Rotationsviskosimeter
Förklaring av utrustningen Rotationsviskosimeter
• Mäter dynamiskviskositet i en vätska.
• En för utrustningen särskild ”Spindle” används för att
räkna ut viskositeten.
• Provet hälls i en särskild cylinder som värms upp.
• Spindle:n sänks ner i cylindern och provet startas efter
temperaturen är konstant
Dynamisk viskositet (SS-EN 12596:2014)
Förklaring av
utrustningen/metoden
Kapillärviskosimeter
5
Metoddagen 2015 - Michael Langfjell, Peab
Dynamisk Viskositet (SS(SS-EN 12596:2014)
Kinematisk viskositet (SS-EN 12595:2014)
Hur går testet till?
1. Bitumen
2. Tempereras (minst 30 min)
3. Etablera undertryck (400mbar under
gällande lufttryck)
4. STARTA!
5. Klocka.
Yta till bild/bilder
Kinematisk Viskositet (SS(SS-EN 12595:2014)
Hur går testet till?
1. Bitumen
2. Temperering (minst 30 min)
3. Starta!
4. Klocka
Fördelar/Nackdelar - Rotationsviskosimeter
Fördelar
• Klarar av att ge
viskositetsberäkningar vid flera
temperaturer
• Kan programmeras att köras
ganska automatiserat
• Relativt enkel att rengöra
• Klarar av att testa bl.a. PMB
Nackdelar
• Klarar endast av att analysera
dynamisk viskositet
• Lite högre inlärningströskel
• Temperaturstyrningen…
6
Metoddagen 2015 - Michael Langfjell, Peab
Fördelar/Nackdelar - Kapillärrör
Fördelar
Nackdelar
• Finns på många lab runt om i
landet/världen
• Ganska enkel metod att
genomföra
• Endast en temperatur i taget
• Precisionen tveksam (Nestes
årliga ringanalys)
• Kräver en laborant som tar tiden
och håller ”koll”.
• Rengöringen…
• PMB är ett bekymmer
Ringanalys:
Reproducerbarheten enl. metoderna
Metod
Värde Rstand
%
Kinematisk viskositet 12595, 135 °C mm2/s <600
6
≥600
9
Kinematisk viskositet 12595, 60 °C
9
Dynamisk viskositet 12596
Pa s ≥2000
12
<2000
10
Dynamisk viskositet 13302
mPa s
15
Mini-Ringanalys
7 laboratorier deltog i en ringanalys initierad av bitumenutskottet
Ringanalys:
Reproducerbarheten efter ringanalys
Enhet
Anledning till eftertanke…
Dom metoderna som det ställs krav på enligt 12591 faller utanför
metodens egna reproducerbarhet!
7
Metoddagen 2015 - Michael Langfjell, Peab
Ringanalys:
Reproducerbarheten efter ringanalys
Ringanalys:
Reproducerbarheten efter ringanalys
Anledning till eftertanke…
SS-EN 13302:2010 klarade sig betydligt bättre!
Kommentarer:
Spridningen av resultatet med SS-EN 13302:2010 beror troligen på…
- Brist på erfarenhet. (svårt att välja rätt spindle)
- Relativt ny metod att följa.
- Ringanalysen utfördes under beläggningssäsong (andra prover
kom i första hand).
Slutsats
8
Metoddagen 2015 - Michael Langfjell, Peab
Slutsats
• Sverige bör spela in metoden SS-EN 13302:2010 som en lämplig
kandidat till viskositetsberäkningar i kommande specifikation
standard (SS-EN 12591:2009).
• En utökad ringanalys bör genomföras.
Tack för er uppmärksamhet
9