瀝青延度測定的準確性探討

方怡 孫艷 李江

摘 要：延度是評定瀝青塑性的重要指標。通過對瀝青恒溫水浴的溫度、水浴恒溫時間長短、瀝青加熱次數及瀝青延度模具試樣制備等因素分析，確定影響瀝青延度測定的因素。

關鍵詞：瀝青；延度；測定因素

延度是評定瀝青塑性的重要指標，延度越大表明瀝青的塑性越好。即在外力作用下產生變形而不破壞（產生裂縫或斷開），除去外力后仍保持變形后的形狀不變的性質。延度越大，瀝青路面的耐磨性將越好，安全性能隨之也越好。

瀝青延度（是將瀝青做成8字形標準試件，在規定的溫度（5℃、10℃、15℃、25℃）下，以5cm/min±0.25cm/min的速度拉伸至斷裂時的長度，即為延度）。瀝青延度測試過程中影響因素較多，檢測過程稍有不慎就可造成誤判斷，得出不正確的結論，影響對于瀝青質量的判斷。

1 瀝青延度測定的影響因素

1.1 延度試樣與模具未齊平

JTG E20-2011《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》要求先在延度側模及底模上均勻涂抹甘油滑石粉隔離劑（甘油與滑石粉的質量比2：1），將試樣仔細自試模的一端只另一端往返數次緩緩注入模中，略高出試模，灌模時不得有氣泡混入，室溫冷卻不少于1.5小時。刮除高出試模的瀝青。T 0605-2011《瀝青延度試驗》3.1.3這樣描述：“用熱刮刀刮除高出試模的瀝青，使瀝青面與試模面齊平。瀝青的刮法應自試模的中間刮向兩端，且表面應刮得平滑”。

試驗操作過程中，若刮刀溫度過高，在刮平試樣時，試樣會產生“嗤嗤” 的響聲，并有試樣“冒煙”的情況，溫度降下來后，試樣表面就凹下去了。刮刀溫度過高，試樣有時還會產生局部脫?，F象。 刮刀溫度過低，還會產生刮不動試樣的情況，在這種情況下，試樣會出現凹凸不平的現象。

在大多數情況下，如果刮完后試樣凸于模具表面，則試驗結果偏大，如果試樣凹于模具表面，則試驗結果偏小。

1.2 試樣刮平后水浴恒溫時間過長

JTG E20-2011《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》中T 0605-2011《瀝青延度試驗》3.1.3規定：“試件在室溫中冷卻不少于1.5h，然后用熱刮刀刮出高出試模的瀝青，使瀝青面與試模面齊平。將試模連同底板再放入規定試驗溫度的水槽中保溫1.5h”。

在日常的延度測試中，經常會同時試驗多個試樣，這樣有可能在拉伸一個試樣時，另一個試樣刮平后在水浴恒溫的時間會超過規定時間。

同一試樣在室溫放置1.5h，刮平后放入恒溫水浴冷卻不同的時間。測試結果表明：試樣刮平后在水浴中恒溫不同的時間，延度測試結果還是有差異的。試樣刮平后在水浴中恒溫時間越長，延度越低。

1.3 水浴溫度對結果的影響

JTG E20-2011《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》中T 0605-2011《瀝青延度試驗》3.1.4這樣規定：“將延度儀注水，并保溫達到試驗溫度±0.1℃，將試模連同底板放入規定試驗溫度的水槽中保溫1.5h”。在保持其他操作條件不變的情況下，水浴溫度對試驗結果有一定影響。溫度低、延度小，溫度高、延度大。低溫時溫度的變化比高溫時對結果的影響要大。

1.4 試樣反復加熱多次

瀝青是以分子量很大的瀝青質為中心，在周圍吸附了一些極性較大的可溶質所形成的稱為膠團的復合物組成分散相，分散在脂肪族油類中形成穩定的膠體體系。只有當瀝青中的各種組分的相對含量和性質相匹配時，瀝青的膠體體系才能處于穩定狀態。瀝青在加熱的過程中，不僅受到熱的作用，而且受到氧的作用，還有少許光的作用。熱能加速瀝青分子的運動，除了引起瀝青的蒸發外，并能促進瀝青化學反應的加速，最終導致瀝青技術性能的降低。空氣中的氧在加熱的條件下，能促進瀝青組分對其的吸收。并產生脫氧作用，使瀝青組分發生移行（例如芳香分變為膠質，膠質變為瀝青質）。隨著瀝青質含量的增加，瀝青的感溫性變小，延度變小。

瀝青在加熱條件下，反應基本上可以分為裂解和縮合兩個方向，是一個復雜的平行順序反應，這些平行的反應不會停留在某一階段，而是繼續不斷地進行下去。隨著反應時間的延長，一方面由于裂解反應，生成沸點越來越低的小分子；另一方面，由于縮合反應，生成芳香烴分子越來越多的稠環芳香烴，進一步縮合成膠質、瀝青質。其轉化過程簡單表示如下：芳香烴→膠質→瀝青質→碳青質→焦炭

對瀝青延性影響最大的是芳香分，其次是膠質。隨著加熱時間的延長，加熱次數的增多，芳香分和膠質含量的降低，瀝青的延度也明顯降低。

2 采取的措施

（1）瀝青模具制備過程中，為了不使試樣本身受到不應有的影響，應自試模的中間刮向兩端，兩次將試樣刮平，不要多次刮平。

（2）刮具適宜的加熱溫度是憑經驗的，應視試樣的軟硬程度而定，即對于相對軟化點較低的瀝青，刮具溫度應低些，反之，刮具溫度則應高些。

（3）瀝青熔化過程中加熱溫度過高加熱時間過長都會引起瀝青老化，從而導致瀝青各項性能指標下降。不得采用電爐或燃氣爐明火加熱。對取來的樣品制備多個平行樣，避免多次重復加熱，確保每個樣品最多加熱兩次。

（4）試驗操作過程中應嚴格按照操作規程進行操作。

（5）檢測儀器定期校驗，確保儀器完好。

3 結束語

瀝青延度測試的水浴溫度、水浴恒溫時間、瀝青反復加熱次數、延度模具表面是否刮平，這些都影響到瀝青的延度測試結果。試驗過程中，檢驗人員應嚴格按照操作規程規范操作。

參考文獻

[1]JTG E 20-2011.公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程[S].

[2]趙志軍，陳明宇，吳少鵬，等.瀝青的老化機理與性能研究[J].建材世界，2009，30（2）：159-162.

作者簡介：方怡（1974-），女，高級工程師。