Las funciones de un probador de ligante asfáltico

Pudín de chocolate, caucho sintético, pasta de dientes y asfalto… A primera vista, estos elementos parecen seleccionados al azar.Aunque puede no ser obvio, estos productos tienen una característica básica común: su reología, o flujo y deformación, se puede medir con un solo instrumento.

El artículo consta de tres partes:

1. medir las características de flujo y deformación

2. monitorear la consistencia

3. determinar las propiedades reológicas

1. medir las características de flujo y deformación

Probador de ligante de asfalto mide las características de flujo y deformación.Puede adoptar la forma de cualquier instrumento que pueda aplicar tensión prescrita (la fuerza necesaria para generar flujo y deformación) o deformación (deformación provocada por el flujo), y luego medir la tensión o deformación resultante.Si el control electrónico de la tensión y la tensión coinciden durante una lucha libre, el oponente y el sistema de control constituirían un reómetro aproximado.Afortunadamente, ahora existe una forma más precisa de medir el flujo y la deformación del material.

2. monitorear la consistencia

Algunos de los primeros en adoptar el probador de ligante asfáltico fueron científicos de la industria alimentaria.Al estudiar los cambios en las propiedades reológicas de un lote de producción al siguiente, es posible monitorear la consistencia de alimentos como el ketchup.El probador de aglutinante de asfalto está diseñado para medir con precisión la vibración, el estrés y la tensión de varios materiales bajo diferentes temperaturas, cizallamiento estable y cargas repetitivas, convirtiéndose en una herramienta científica útil en la industria.

3. determinar las propiedades reológicas

Después de revisar las especificaciones del equipo, los desarrolladores reconocieron la necesidad de determinar las propiedades reológicas a temperaturas moderadas.El problema es que la rigidez de los ligantes asfálticos suele ser tan alta que al usar la misma geometría de placas paralelas y usar placas de 25 mm de diámetro a altas temperaturas, la capacidad de torsión del probador de ligantes asfálticos tendrá que aumentar considerablemente.¡Bajo las mismas condiciones, el torque requerido para determinar la rigidez del ligante asfáltico a temperaturas moderadas puede ser de 100 a 1000 veces el torque requerido a altas temperaturas!

Para que el probador de ligante asfáltico sea un dispositivo asequible y compatible, los diseñadores deben 'aumentar' el par o encontrar formas de reducir la demanda.Dado que el módulo complejo G medido es una función de la cuarta potencia del radio de la muestra, pequeños cambios en el tamaño de la placa paralela pueden reducir en gran medida el requisito de torsión.Al reducir el tamaño de la placa a un tercio (25 mm) del tamaño original, el par requerido para una placa de 8 mm de diámetro es aproximadamente 100 veces menor que el requerido para una placa de 25 mm de diámetro.

Aunque el problema del par parecía resuelto, los técnicos descubrieron que el uso de placas más pequeñas a temperaturas moderadas producía resultados de prueba más variables que el uso de placas paralelas más grandes a altas temperaturas.Esta variabilidad se debe en parte al mayor rendimiento del proceso de envejecimiento del probador de ligante asfáltico.Usando dos procedimientos de envejecimiento, un horno de película rodante y un recipiente de envejecimiento a presión, a temperaturas intermedias antes de probar en ligantes asfálticos, aumenta la posibilidad de error.La Ley de Murphy nos dice mucho.Otro desafío con el aumento de la variabilidad es probar las variables.Las placas más pequeñas significan un recorte más importante.Los errores de recorte aumentan rápidamente.

El rango aceptable de los resultados de la prueba del aglomerante asfáltico de temperatura intermedia de dos laboratorios diferentes es del 40 %.Esto significa que si un laboratorio prueba ligantes asfálticos y obtiene un valor de especificación de 3700 kPa a 22 °C, entonces se puede asumir que el material está dentro del rango de especificación y tiene una larga vida útil.Si se proporciona al usuario el mismo probador de ligante asfáltico y su laboratorio prueba una muestra del ligante asfáltico, puede obtener un valor de especificación a 22 °C, que es tan alto como 5500 kPa, y todavía se está probando.El problema es que en la especificación del ligante asfáltico con grado de desempeño (PG), un valor de especificación de 5500 kPa falla, mientras que el otro resultado (3700 kPa) se pasa fácilmente.

En otras palabras, suponga que compró un automóvil y el consumo de combustible mencionado anteriormente es de 30 millas por galón.Después de conducir por un tiempo, encontrará que no parece alcanzar las 30 millas por galón;aproximadamente 20 millas por galón.Así que se conecta en línea e investiga un poco y descubre que el resultado de la prueba de ligante asfáltico informado por el fabricante es de 30 millas por galón, y el resultado de la prueba informado por un laboratorio independiente es de 20 millas por galón.Si la variabilidad de la prueba es tan alta como el 40 % del valor de nuestra prueba de ligante asfáltico intermedio, entonces se considerará que estas dos pruebas de consumo de combustible tienen la misma importancia estadística.