Specjalistyczne urządzenie, jakim jest reometr, wykorzystywane jest do pomiaru i oceny właściwości reologicznych badanych materiałów. Jakie są rodzaje reometrów, do czego są wykorzystywane i w jakich gałęziach przemysłu się sprawdzają?
Właściwości reologiczne – czyli jakie? Przykłady pomiarów reologicznych
Czym jest reometr i reologia? Reologia jest dziedziną nauki, której uwaga i zainteresowanie skupiają się wokół płynięcia oraz odkształcania materiałów pod wpływem działania określonych sił. Właściwości reologiczne posiadają różne materiały. Badaniu i analizie poddawane są zarówno rozcieńczone roztwory polimerów, półpłynne żele i kremy, a nawet polimery stałe lub stopione polimery, a także asfalt. Badanie właściwości reologicznych polega przede wszystkim na ocenie lepkosprężystości i lepkości. W zależności od zastosowanej skali czasowej, naprężenia czy temperatury.
Ocena właściwości reologicznych pozwala dokładnie scharakteryzować lepkość materiałów nie-Newtonowskich. W zależności od wykorzystanego urządzenia otrzymywane są wyniki dla różnych prędkości ścinania, zarówno dla warunków użytkowych, jak i procesowych. Za pośrednictwem właściwości reologicznych prowadzona jest klasyfikacja materiałów uwzględniająca kryterium lepkosprężystości. Pomiar teologiczny pozwala również ocenić stabilność dyspersji.
Pomiary reologiczne wykonywane są w odniesieniu do farb i pokryć, a uzyskane wyniki pozwalają określić finalne właściwości użytkowe produktów. Przy pomocy właściwości reologicznych opisywana jest też budowa molekularna polimerów i ich właściwości lepkosprężyste.
Zastosowanie reometrów – badanie sztywności pełzania asfaltów
Reometr jest specjalistycznym urządzeniem pomiarowym, pozwalającym w szczególności wykonać badanie sztywności pełzania asfaltów. Precyzyjna ocena właściwości jest ważna, ze względu na fakt, że materiał narażony jest na bardzo duże obciążenia. W związku z tym musi on cechować się naprawdę dobrymi parametrami, aby powierzchnia nie ulegała szybkiemu uszkodzeniu. Obecnie, dzięki nowoczesnej technologii możliwe jest testowanie asfaltów i ich wytrzymałości. Najważniejsza jest ocena w niskich oraz wysokich temperaturach. Zmienne czynniki termiczne oraz stałe obciążenie sprawiają, że asfalt może po prostu pękać. Usystematyzowanie wyników jest możliwe, dzięki wprowadzeniu określonych norm i standardów, pozwalających na porównywanie parametrów i właściwości poszczególnych wariantów asfaltów.
Zautomatyzowane urządzenia pozwalają uzyskać wyjątkowo rzetelne i precyzyjne wyniki. Poszczególne pomiary prowadzą do opracowania tzw. krzywych pełzania – wykresów obrazujących właściwości ugięcia materiału w określonym przedziale czasu czy moduł sztywności względem czasu. Szybkość pełzania to termin określający czas niezbędny do powstania odkształceń wybranych lepiszczy. Przyjmuje się, że wyższe parametry pełzania w niższej temperaturze to są korzystne, pozwalają bowiem zachować lepsze parametry lepkosprężyste.
Badanie asfaltów reometrem umożliwia również ocenę zachowania wybranego lepiszcza pod wpływem użytkowania. Wraz z postępującym procesem starzenia eksploatacyjnego zmieniają się właściwości materiałów, co pozwala z dużym prawdopodobieństwem wnioskować o tym, jak długo nawierzchnia utrzyma swoje właściwości, pozostając w dobrej kondycji. Badania te umożliwiają dalszy rozwój technologii, pozwalający stworzyć jeszcze lepsze lepiszcza, odpowiadające potrzebom współczesnego świata. Z roku na rok wymagania, jakie stawiane są przed nawierzchniami asfaltowymi są coraz większe, a intensyfikacja ruchu pojazdów o różnym tonażu naraża asfalt na odkształcenia, pęknięcia (niskotemperaturowe i zmęczeniowe). Dzięki reometrom możliwe jest opracowanie mieszanek asfaltowo-mineralnych, o najlepszych właściwościach fizycznych.
Materiał zewnętrzny
