影響瀝青軟化點檢測的因素分析

陶彥彥

摘 要：由于在測量過程中的人為操作因素、儀器系統(tǒng)誤差導(dǎo)致不同實驗室的同一瀝青樣品，所測試的軟化點不同，為了進一步明確檢測儀器對瀝青軟化點的影響，試驗考察支撐板形狀及高度、攪拌作用、試樣環(huán)結(jié)構(gòu)等是否影響瀝青軟化點。

關(guān)鍵詞：瀝青；軟化點

軟化點是人為選定的，是瀝青受熱后由固態(tài)到液態(tài)或者達到規(guī)定條件黏度時的溫度。反映的是瀝青由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)過程中，對應(yīng)的的溫度階段是瀝青黏滯的流動狀態(tài)，因此，為保證瀝青產(chǎn)生流動的狀態(tài)，采用軟化點來表示瀝青的溫度敏感性，通常瀝青軟化點越高，瀝青的溫度穩(wěn)定性越好。

軟化點不僅能反映瀝青材料溫度穩(wěn)定性，因此在實際材料論證時常作為一項重要的性能指標(biāo)。此外，軟化點和粘度也存在一定關(guān)系，在評價黏度時常常作為一個重要的量度指標(biāo)。

由于瀝青檢查方式和實驗環(huán)境的不同，會對瀝青軟化點的檢測結(jié)果造成一定影響。

實際的檢驗、科研、生產(chǎn)及對瀝青軟化點試驗所采用的方法和環(huán)境設(shè)置也不盡相同，造成了瀝青軟化點檢測標(biāo)準(zhǔn)也不同。

因此，為了進一步明確瀝青軟化點的測試標(biāo)準(zhǔn)，需對檢測有影響的方式和環(huán)境參數(shù)的設(shè)置及步驟作出明確的規(guī)定。

1 檢測試驗方案

1.1 檢測設(shè)備及方法

為滿足相應(yīng)規(guī)范要求，本文以50"，70"和90"3種石油瀝青為原料，采用YP4202-II和ASP-4兩種不同的瀝青軟化點測定儀，手動升溫，有攪拌，人工讀取檢測結(jié)果。但是日本TANAKA為全自動型，自動升溫，自動記錄檢測結(jié)果，無攪拌功能。

以國際標(biāo)準(zhǔn)ASTMD36-06和JTJ052-2000/T0606進行測試，對瀝青軟化點的測試普遍采用的環(huán)球法為檢測方法。

1.2 試驗設(shè)置

1.2.1 瀝青軟化點支架的下支撐板設(shè)置。

瀝青軟化點支架下支撐板的形狀會影響加熱介質(zhì)的對流，并且下支撐板形狀為圓形和長條形2種，導(dǎo)致軟化點測量結(jié)果不同。

實驗對3種瀝青的軟化點進行測試，采用ASP-4全自動瀝青軟化點測定儀，以此研究下支撐板形狀對軟化點大小的影響。

雖然在ASTMD36-06中沒有明確指出下支撐板的形狀大小，但在其環(huán)、鋼球和支架的組合裝置圖中下支撐板為長條形，JTJ052-2000/T0606中對支撐板的下支撐板形狀要求不高。

1.2.2 軟化點測定儀的支架設(shè)置。

ASTMD36-95和GB/T4507-1999中軟化點測定儀的支架有各種形式，要求下落高度為25mm。標(biāo)準(zhǔn)JTJ052-2000/T0606中要求為25.4mm，其中軟化點的高低受下落高度的影響。因此，采用ASP-4自動測定儀進行瀝青軟化點實驗，測試兩種不同下落高度為25mm和25.4mm的支撐架，考察下落高度對軟化點的影響。

1.2.3 攪拌方式。

SYP4202-II瀝青軟化點測定儀對同一瀝青樣品進行測試，采用攪拌和不攪拌2種方式，考察攪拌作用的影響。

雖然JTJ052-2000/T0606中提到了振蕩攪拌裝置，但是實驗攪拌裝置GB/T4507-1999和ASTMD36-95中沒有規(guī)定，并且存在瀝青軟化點測定儀是否具有攪拌裝置的差異問題。

瀝青軟化加熱介質(zhì)過程中，攪拌是否也會影響加熱介質(zhì)的對流，進而影響瀝青軟化點的測試結(jié)果。

2 檢測因素分析

2.1 攪拌作用

攪拌對不同支撐板具有不同的影響，在一定程度上能增大下支撐板的影響，導(dǎo)致不同儀器分析數(shù)據(jù)誤差大。

攪拌情況下，大橢圓形支撐板測得軟化點大約高于長方形2℃，當(dāng)沒有進行攪拌條件，所測試的溫度要高出大概1.2℃。

在攪拌過程中，伴隨攪拌速率加快，介質(zhì)形成水流渦旋，檢測裝置中橢圓形下支撐板的面積相對變大，對上下部分水流造成一定的隔離作用，造成沿壁的水流具有向下的作用力，加上中間部分水流的動力，形成對鋼球的下落過程中的阻力，造成瀝青的軟化點有所提高，提高幅度在0.3℃左右。

長方形的下支撐板面積較小，無法阻止形成渦旋，與橢圓作用力相反，導(dǎo)致水流帶動鋼球下落，因此，瀝青的軟化點較不攪拌下均有所降低，約為0.3℃，降幅不大。

2.2 下支撐板形狀的影響

形狀不同的下支撐板導(dǎo)致不同瀝青軟化點測試結(jié)果。由于瀝青測溫點位于試樣支架的中間，儀器在對瀝青進行加熱時，橢圓形支撐板會造成熱水流的上升過程中的阻力，使得水流沿容器壁邊緣上升，再下降接觸試樣加熱，使測溫傳感器首先被加熱。

軟化點值偏高，比小長方形的高約1.2℃。用長方形底板時，上升的熱水流受阻擋較小，熱水流首先接觸試樣，其次再接觸測溫點，故此所測出的軟化點較低。

3 結(jié)語

經(jīng)過試驗論證可以發(fā)現(xiàn)試驗裝置的構(gòu)件形狀以及不同的檢測方法和對溫度的控制不同，都會對瀝青軟化點測試造成影響，進而導(dǎo)致檢測結(jié)果存在一定差異。因此，石油瀝青的軟化點對試驗條件需要數(shù)據(jù)的可信度，采用統(tǒng)一的試驗標(biāo)準(zhǔn)和測試條件。

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