前 言
道路石油瀝青指的是用于公路建設(shè)的石油瀝青，其粘附性、高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、彈性恢復率、抗水害及耐久性均較為優(yōu)秀，這使得道路石油瀝青廣泛應(yīng)用于我國各級公路建設(shè)，而為了保證瀝青針入度試驗?zāi)軌蚋訙蚀_的反映道路石油瀝青溫度敏感性，影響道路石油瀝青針入度試驗結(jié)果的因素必須得到重視。
瀝青針入度的試驗需應(yīng)用針入度儀，基本流程可概括為： “試驗環(huán)境控制→自校針入度試針→校準針與連桿→針對性應(yīng)用針入度儀”。
1.1 前期準備
具體準備如下：①試驗環(huán)境控制。瀝青針入度試驗環(huán)境一般需要將溫度控制在 15℃~30℃區(qū)間，同時避免人員頻繁進出。需要在恒溫水浴中靜置試樣，且保證水浴可循環(huán)，同時需使用精度為 0.1℃的溫度計進行水溫的測量。②自校針入度試針。需將試針質(zhì)量控制在±0.05g 區(qū)間，并做好檢測合格試針的記錄與編號。具體使用時需進行試針重量的復核，針與連桿的合重需要同時得到重視。每次針入試驗后，試針需使用蘸取三氯乙烯的棉球進行處理，處理過程需避免三氯乙烯滴入試樣表面。③針與連桿的校準。需準確控制針及連桿質(zhì)量，必要時的調(diào)整可通過增減連桿空心內(nèi)填充物實現(xiàn)，試針的針入度儀固定需避免采用側(cè)面螺絲拴緊的方式，否則試針的垂直下落可能受到影響，試驗結(jié)果也會因此出現(xiàn)較大偏差。
1.2 具體試驗
試驗室中針入度儀存在兩種針入方式，具體試驗要點如下：
①方式一。連桿頂端以讀數(shù)游標輕輕接觸，待讀數(shù)歸零后按下按鈕，以此放下針與連桿，連桿自動停止后（一般為 5s），手動滑下游標，與連桿頂端再次輕觸，最終完成數(shù)顯讀數(shù)的讀取。這種試驗方法的開展需重點控制連桿頂端接觸與游標滑下時的接觸力道，并避免出現(xiàn)用力向下推情況。
②方式二。針與連桿下落，通過位移傳感器實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動讀取，這種方法需保證位移傳感器的感應(yīng)范圍能夠滿足試驗需要，因此需做好試針與試樣表面輕觸的調(diào)整，否則很容易出現(xiàn)顯示失?；蚪Y(jié)果偏差問題。
③其他要點。為保證試驗質(zhì)量，還需保證同一試樣平行試驗至少三次，且各試點間及與盛樣皿邊緣的距離不小于 10mm，試驗精度受到的標準針更換、清理及時性影響同樣需要得到重視。
2 影響道路石油瀝青針入度試驗結(jié)果的因素
2.1 試驗溫度影響
道路石油瀝青屬于依溫性材料，這使得針入度試驗溫度選擇直接影響道路石油瀝青的流變性質(zhì)，這也使得不同試驗溫度范圍內(nèi)的不同瀝青材料流變性變化是否存在一致性長期受到學界關(guān)注，如何確定最佳道路石油瀝青針入度試驗溫度也因此成為熱點研究課題。因此本文選擇了 4種試驗用道路石油瀝青（A、B、C、D），表 1 展示了 4 種瀝青的簡單性質(zhì)，展示了不同道路石油瀝青在不同試驗溫度下計算出的 PI 值，
計算得出的 PI 值線性回歸系數(shù)均不小于 0.997，具體計算采用了《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTGE20-2011）記載的公式計算法。
可得出如下結(jié)論：
①不同來源瀝青試樣的 PI 值隨試驗溫度變化規(guī)律存在顯著差異，這是由于不同瀝青試驗的具體材料構(gòu)成存在差異，PI 值因此受到了直接影響。
②測試點個數(shù)越少，計算出 PI 值的誤差越大，計算出 PI 間的最大相對誤差也會因此大幅提升，在保證線性回歸系數(shù) R 不小于 0.997 的前提下，試驗點數(shù)的增多可保證計算得出的PI 值不斷趨近唯一值。
③雖然《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTGE20-2011） 要求瀝青針入度試驗溫度一般以 25℃為準，但結(jié)合試驗，本文建議不同標號的道路石油瀝青在針入度檢測中更具針對性的選擇試驗溫度，以此消除試驗誤差對檢測結(jié)果的影響。
2.2 試驗精密度影響
除試驗溫度外，試驗精密度同樣會直接影響 PI 檢測結(jié)果，這種影響主要源于重復性允許偏差、再現(xiàn)性允許偏差。為明確重復性允許偏差影響，本文圍繞試驗溫度為 15℃、25℃、30℃，測試的針入度值為 23、70、120（10 -1 mm）的一組數(shù)據(jù)展開，結(jié)合試驗方法中的重復性允許偏差，可得到三個不同的針入度數(shù)據(jù)，即方法重復性可接受最小值、最大值以及試驗測試值，可以發(fā)現(xiàn)，在試驗方法允許波動范圍內(nèi)，雖然其線性回歸系數(shù) R 均不小于 0.997，但計算出的PI 間的最大誤差高達 59.5%。采用同一組數(shù)據(jù)，結(jié)合試驗方法中的再現(xiàn)性允許偏差，可得出針入度再現(xiàn)性偏差對 PI 值的影響，由此可直觀了解再現(xiàn)性偏差對 PI 計算誤差的影響。
3 結(jié) 論
綜上所述，瀝青針入度試驗方法具備較為廣闊的應(yīng)用空間，在此基礎(chǔ)上，本文涉及的道路石油瀝青針入度試驗方法、影響針入度試驗結(jié)果的因素分析，則提供了較為明確的針入度試驗路徑，而為了進一步提高方法的實用性，針入度儀的試驗結(jié)果比對、不可靠針入度儀的剔除同樣需要得到重視。
掃一掃進入手機官網(wǎng)
掃一掃關(guān)注我們
