試驗條件對瀝青三大指標試驗結果的影響因素研究

雷芳

摘 要：隨著我國公路工程的不斷完善，瀝青以其較佳的粘結性和平整性得到了廣泛地應用。而針入度、延度和軟化點作為檢測的重要指標，能夠直觀地反映出瀝青路面的性能參數?；诖?，筆者在文章中主要介紹了三大指標的常見測量手段；并結合工作實際分析了試驗條件對結果的干擾，以此給瀝青路面的檢測形成有效指導。

關鍵詞：瀝青 三大指標 試驗條件 影響因素

引 言

瀝青的力學性能直接決定了路橋項目的質量，經過嚴格的試驗檢測，能夠避免不合格產品流入施工領域。但由于瀝青檢測試驗受到的干擾因素較多，因此所得結果往往與實際值有著較大的偏差。這不僅會給工程采購決策造成誤導，而且還給路橋投產運營埋下了安全隱患。由此可見，對瀝青試驗的影響因素進行研究，對校正三大指標的結果有著十分重要的作用。

一、瀝青三大指標的檢測手段

（一）環球法測定軟化點

瀝青作為一種無定形聚合物，當路橋表面溫度上升時瀝青結構的黏度則顯著降低。瀝青軟化一方面使工程的剛性受到影響，路橋的可承載負荷遠不及平時。另一方面軟化后的瀝青也容易產生塑性形變，進而破壞了路橋表面的平整性。目前業界主要采用環球法來進行測定，通過金屬球擊穿觸底情況來進行量化記錄。試驗人員首先將瀝青樣本進行刮磨平整，固定在裝置的夾環中。然后在燒杯中加入約5℃的溫水，同時以一定質量的鋼球置于瀝青樣本之上。調試完畢后，則需要對燒杯進行加熱，每隔三分鐘就需要令水溫升高5℃左右。瀝青樣本在水溫升高的過程中逐漸軟化，由于鋼球的重力負荷而擠壓變形。試驗人員應該對水溫進行跟蹤性的記錄，當鋼球徹底擊穿瀝青樣本觸底時，讀取溫度計顯示的數值則為軟化點。

（二）針入度的測量方法

針入度指的是額定重量的試驗針，在溫度為25℃的瀝青中所下沉的尺寸。這一項指標主要反映了瀝青路面的稠度，若針入深度較小則說明瀝青材料的稠度高，那么工程的整體剛性也就得到了保障。首先，試驗人員將瀝青樣本放置與恒溫器皿內，直至溫度固定在25℃。然后利用針入度儀將器皿固定，放置在水平實驗臺上令其緩慢沉降。5秒鐘后，試驗人員迅速讀取針入度儀上所顯示的數值，其結果則為瀝青材料的針入度。不過這一測量方法對誤差要求極為苛刻，無論是溫度或是針入尺寸都必須按照技術規范來進行。且為了提高試驗結果的可信度，試驗人員應該進行多次平行試驗，通過取平均值方式精確結果。除此之外，試驗人員還應該調試好針入度儀，在使用前講計數清零。

（三）延度的試驗要點

延度顧名思義是瀝青材料延展度的具體參數，取值的大小能夠間接反映出瀝青路面項目的塑性。在投入運營后，由于項目自重和來往車輛的負荷，瀝青路面均會不同程度的出現壓迫延展的現象。延度這一指標則可以初步確定路面是否存在開裂的隱患，也能夠給瀝青變形形成及時的預防。在試驗過程中，技術人員應該將預先準備好的瀝青試樣放入模具中。然后在室溫環境下放置超過1.5小時，令樣本逐漸冷卻成型。其次，借助于刮刀將突出模具的部分剔除，確保試樣的平整規則。最后將盛有樣本的模具直接放入10℃的燒杯中，同樣放置1.5小時。滿足保溫時間后，試驗人員可以按照均勻的速度拉扯樣本，直至瀝青材料徹底斷裂。然后將其拉伸長度進行測量，并與原樣本數據進行對比，計算出瀝青材料的延度。

二、試驗條件對軟化點的影響

在瀝青的軟化點試驗中，同一批樣品往往也可能出現不同的結果，影響到最終性能指標的計算。究其原因，主要是軟化點容易受到溫度與試驗裝置的干擾，而導致測量結果也實際值有明顯的出入。比如部分試驗人員在測量時未能控制好隔離劑的添加量，那么所測得的瀝青軟化點就必將比實際值略小。這是由于隔離液注入后，可能在瀝青內部產生一些氣泡，在升溫過程中出現熱膨脹對結構的影響更大。也存在瀝青材料本身在注模過程中就不規范，溫度沒有達到產品的技術要求。這樣一來就會導致瀝青樣本產生大量的空洞，而且樣本表面的平整度也不符合試驗要求。由于樣本的不均勻分布，就可能測量值出現上下波動，其準確程度自然就得不到保障。不僅如此，試驗中所使用的小球質量以及水溫控制是否合理等都對結果產生較大的影響。

三、試驗條件對針入度的影響

針入度考察的是瀝青材料的稠度，因此注模過程的質量也相當重要。經過試驗對比，即使保持溫度一致弱放入含有氣泡的模具，那么樣本的結構也較正常情況松散。在圓錐體的壓迫下，下沉的深度就比以往更大。所以在實際操作者用，要求試驗人員減少攪動的頻率，確保注模過成不帶入過多的氣泡。且當有氣泡產生時，也應該及時發現并將其刺破。此外，樣本整體的承載負荷也呈現出輻射式分布，中間結構穩定深入尺寸相對較小，相反四周在試驗中的取值更大。因此，在針入度的測量中試驗人員還需要謹慎選擇針入點。最后值得一提的是，瀝青的養護對于性能保持有著至關重要的作用，如樣本的護養條件不一致，那么最終的測量結果也將會有一定的差距。

四、試驗條件對延度的影響

在瀝青材料的延度試驗中，筆者發現不同的樣本平整度延度差異也較大。如在均勻的樣本中，三次試驗所得數據基本維持穩定。而在凹凸不平的瀝青樣本檢測中，則使結果出現了波動。高出模具瀝青樣本延度更高，凹陷的樣本取值偏下，而呈現出波浪狀的樣本其延度也隨之浮動。因此，在實驗樣本的選擇過程中，操作人員必須合理控制，并對樣本進行刮磨找平。另一方面溫度變化對瀝青效果可塑性的影響也十分明顯，因此在延度測試中也需要維持合理的溫度。部分樣本沒有按照規定放置足夠長的時間，則溫度與室溫之見尚有一定的誤差，拉伸過程中的形變程度也就不一樣。根據溫度與瀝青延度變化趨勢可以得出，水浴時間越長其溫度與水溫越接近，拉伸的延度就會逐漸變小。故而，在實際操作中仍需要試驗人員嚴格按照要求執行，不斷提高數據的可信度。

結 語

綜上所述，瀝青的三大指標能夠全面客觀地反饋出工程的力學參數，對于控制施工質量有著深遠的意義。因此，樣本檢測人員應該更加注重對影響因素的控制，在針入度、軟化點以及延度的試驗中控制好試驗條件，確保試驗結果的準確性。

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