影響瀝青針入度試驗結果的因素分析

董璐璐

摘 要：瀝青的針入度屬于衡量其質量的關鍵指標，通過分析這一數值能夠了解瀝青的軟硬級別、對剪切的抵抗能力，并可以反映在相關條件下的黏度指標。由于瀝青在各類工程中得到了廣泛的應用，因此針對瀝青的材料試驗結果具有較為嚴格的準確性要求。通過深入分析影響瀝青針入度結果的因素，能夠改善相關流程，實現良好的應用效果。本文首先分析針入度的基礎概念，隨后闡述對比流程與結果研究內容，最后深入研究影響因素，以供參考。

關鍵詞：瀝青針入度;試驗結果;因素分析

中圖分類號：U414 文獻標識碼：A

0 引言

當前，瀝青材料的應用范圍逐漸擴大，質量要求也出現了嚴格化的趨勢。在這種背景條件下，需要根據國家相關規范內容，采取針入度試驗的檢測方法，檢查瀝青本身的質量狀態，確保其能夠符合施工的相關需求。然而，能夠對針入度產生影響的因素較多，容易導致結果出現偏差問題，不利于質量的進一步檢測。因此，需要采取對比試驗的方法，確定相關影響因素，進一步提高數據的可靠性，為以后的瀝青應用與材料發展打下堅實基礎。

1 針入度的基礎概念

針入度在評價瀝青質量的流程中占有重要的地位，在當前瀝青應用的評價體系中，主要分為針入度、粘度分級、PG分級等三個部分。針對道路瀝青的針入度分級需要根據數據的大小情況，分析對應的環境氣候條件與基礎荷載條件。這一分級體系包括延展程度、針入程度、軟化程度，同時還需要輔以瀝青的安全性指標閃點、純度指標溶解度、抗老化性能指標薄膜烘箱試驗與生產所用原油的約束性指標蠟含量等。這些指標共同構成了瀝青的針入度分級體系，具有重要的參考價值，能夠幫助施工團隊確定瀝青本身的質量與應用效果，達到良好的建設目標。在針入度的分級執行流程內，采用試驗方式屬于較為常用的策略之一。通過分析25℃條件下的瀝青稠度，能夠明確其年平均使用溫度級別，達到了解性能指標的效果。通過相關研究顯示，瀝青在25℃的環境條件下，針入度逐漸降低至20，便會導致表面會出現較為嚴重的裂縫現象。如果瀝青處于針入度大于30的情況下，抗開裂效果能夠得到顯著提升。因此，可以認為，針入度越高，瀝青便越軟[1]。軟化點較低，便會使高溫性能隨針入度增加而產生下降趨勢，低溫狀態下則相反。當前，我國采用的瀝青針入度指標主要應用JTG E20-2011內的T0604-2011部分，具有良好的實施效果。

2 比對試驗流程

通過采取比對試驗方法，能夠明確試驗環境內的設備、條件、人員存在的主要差異，達到尋找問題因素的目標。同時，還可以采取有效的措施進行糾正，顯著增強檢測準確程度，確保數據能夠發揮良好的應用價值。為了比對設備差異、場所差異、人員差異對針入度結果產生的影響，需要選擇統一的品牌、規格、批次進行試驗操作，盡可能保證對比試驗準確性。

2.1 試驗室不同，操作人員不同

試驗室編號需要設置為A、B與C，并將內部人員的編號設置為1、2與3。通過布置試驗任務，使試驗人員在對應的A、B與C環境內進行瀝青針入度分析。結果分析顯示，在品牌、規格、批次相同的情況下，試驗室與試驗人員均存在差異，會導致人員、環境、儀器三個因素共同影響試驗結果，導致數據相差較大。A1針入度試驗結果為54，Z比分數為0.0。B2針入度試驗結果為58，Z比分數為1.8。C3針入度試驗結果為52，Z比分數為-0.9。三者標準偏差均為3.055，處于一致狀態。

2.2 試驗室不同，操作人員相同

試驗室編號需要設置為A、B與C，試驗人員僅設置1位，代號為1。隨后要求試驗人員1在A、B與C環境下進行瀝青針入度試驗。結果分析顯示，在品牌、規格、批次相同的情況下，試驗室處于相同狀態，試驗人員存在差異，會導致環境、儀器因素影響，數據相差幅度較小。A1針入度試驗結果為54，Z比分數為0.0。B1針入度試驗結果為56，Z比分數為1.1。C1針入度試驗結果為51，Z比分數為-1.6。三者標準偏差均為2.517，處于一致狀態。

2.3 試驗室相同，操作人員不同

將試驗室本身的編號設置為A，人員編號設置為1、2與3。隨后要求試驗人員共同在A環境內，完成瀝青針入度試驗操作。結果分析顯示，在品牌、規格、批次相同的情況下，試驗室存在差異，試驗人員相同的情況下，受影響的因素僅包括人員，數據相差幅度最小。A1針入度試驗結果為54，Z比分數為0.0。A2針入度試驗結果為55，Z比分數為1.3。A3針入度試驗結果為53，Z比分數為-1.3。三者標準偏差均為1.000，處于一致狀態。

3 比對試驗結果研究

通過利用穩健統計方法對以上三種方式進行數據統計，能夠根據結果發現，差異方案存在不同程度的偏差狀況。這一結果偏差主要是由于設備的精度條件、環境溫度控制效果、人員操作水平三個方面所決定，在這三個內容中，人員普遍具有良好的理論基礎與實際操作經驗，并能夠按照預定流程進行處理，因此操作偏差相對較小，主要偏差來自于試驗設備與溫度控制兩方面。

4 影響比對試驗結果的主要因素

4.1 設備因素

根據試驗設備的精度分析結果能夠發現，針入度影響因素中設備條件對結果的狀態具有重要的影響。

（1）控溫系統。由于瀝青針入度試驗流程對溫度條件的需求較為嚴格，通常情況下為25℃，偏離不超過0.1℃，因此控溫裝置的有效性對針入度試驗具有較大的影響。如果控制效果不佳，便會導致結果數據出現偏離。（2）貫入荷重與時間。瀝青針入度試驗所應用的試針、連桿、砝碼標準重量需要保持在100 g，偏離不超過0.05 g。如果重量保持效果不佳，便會導致試驗結果數據產生偏離正常情況下，瀝青針入度試驗需要設置5秒的貫入時間。如果時間設置準確程度不足，便會導致時間過長或過短，引起結果可靠性下降。（3）試針光潔程度。瀝青針入度試驗需要采用經過硬化回火處理的不銹鋼進行制作，對應的洛氏硬度需要達到HRC54～60，表面的粗糙程度需要保持在0.2 μm～0.3 μm。當試針表面光潔程度不足的情況下，便會引起結構損壞，大幅增加摩擦系數，降低檢測結果的數值。（4）降低試驗設備偏差的主要措施。為了降低試驗設備造成的偏差問題，應當選擇質量符合標準的供應商生產對應設備。同時，還需要進行適當的篩選，讓信譽和資質條件較為良好的廠家針對儀器進行標定。最后，應當加強對設備的維護與保養，避免長期使用導致的磨損影響測試結果，保障正常應用質量。

4.2 環境因素

（1）試驗環境。瀝青針入度試驗需要在標準的水溫條件下進行，如果環境溫度存在偏差，便會導致結果受到影響。（2）養護環境。在完成灌模操作后，應當按照盛放樣品的容器大小進行操作。通過在15℃～30℃的環境中進行試驗構件冷卻，并將其移動至標準溫度條件下的恒溫水槽進行養護，能夠達到良好的處理效果。而如果養護環境沒有達到相關標準，便會降低數據的可靠性。（3）降低試驗環境偏差的措施。為了降低試驗環境造成的偏差，應當在操作區域內安裝空氣調節裝置，達到有效控制室溫的效果。同時，還需要選擇質量合格的溫度計，分析水槽內部的水溫情況[2]。最后，應當按照規定時間對灌模試驗構件進行養護，達到最佳處理效果，降低偏差概率。

4.3 人員因素

（1）流程規則。瀝青針入度試驗具有較為嚴格的規則流程，如果沒有采取正確的操作，便有可能導致試驗結果出現偏差，不利于后續的進一步分析。（2）實際操作。試驗操作流程相對較為關鍵，如果沒有按照規范細節進行試驗，也有可能會出現結果偏差問題。例如，在灌模過程中沒有連貫操作，引起氣泡混入。或是加熱溫度太高，引起瀝青老化等。（3）降低人員偏差的措施。應當進一步加強人員理論知識培訓，并使他們從實際操作過程中學習相關經驗，達到良好的處理效果。

5 結束語

綜上所述，影響瀝青針入度試驗結果準確性的因素較多。相關人員通過結合本文的分析試驗結果，可以明確對應的條件，并盡可能選擇有效的措施進行處理，達到提高試驗準確性的目標。

參考文獻：

[1]陳亮.對瀝青針入度試驗方法的研究[J].建材與裝飾，2019，15（04）：51-52.

[2]施瓊繼.瀝青針入度試驗影響因素[J].低碳世界，2019，9（02）：187-188.