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1、0-49、6、沥青和沥青混合料试验检 测方法 第一节 沥青材料试验检 测方法根据中华人民共和国交 通部行业标准公路工程沥 青及沥青混合料试验规程 (JTJ052- 93)中道路用石油沥青技术 要求( M0671-93 ),对于中 轻交通量道路石油沥青,需 检验针人度。 延度、 软化点、 溶解度、闪点以及蒸发损失 试验后的质量损失和针人 度比;对于重交通道路石油 沥青, 需检验针人度、 延度、 软化点、闪点、溶解度、含 腊量、密度以及薄膜加热试 验后的质量损失、针人度 比、延度。现将各指标的检 测方法分别叙述。 一、沥青针入度试验方法针人度试验是国际上经 常用来测定粘稠(固体、半 固体)沥青稠度
2、的一种方 法,通常稠度高的沥青,针 人度值愈小,表示沥青愈 硬;相反稠度低的沥青,针 人度值愈大,表示沥青愈 软。我国现行标准是以针人 度为等级未划分沥青的标 号。1 目的和适用范围( 1)沥 青的针人度是在规定温度 和时间内,附加一定质量的 标准针垂直贯人试样的深 度。以 0.1mm 表示。(2)非 经注明,标准针、针连杆与 附加法码的总质量为 100g 士 0.05g,试验温度为25 C, 针人度贯人时间为 5s 。根据 需要如采用其他试验条件 时,应在试验结果中注明。 ( 3)本方法适用于测定道 路石油沥青、液体石油沥青 蒸馏或乳化沥青蒸发后残 留物的针入度。2 仪具与材料: ( 1 )
3、针入 度仪,凡能保证针和针连杆 在无明显摩擦下垂直运动: 并能指示针贯人深度准确 至0.1mm的仪器均可使用。 针和针连杆组合件总质量 为 50g 士 0.05g,另附 50g 士 0.05g 砖码一只,以供试验 时适合总质量 1oog 士 0.05g 的需要。仪器设有放置平底 玻璃保温皿的平台,并有调 节水平的装置,针连杆应与 平台相垂直。仪器设有针连 杆制动按钮,使针连杆可自 由下落。针连杆易于装卸, 以便检查其质量。仪器还设 有可自由转动与调节距离 的悬臂,其端部有一面小镜 或聚光灯泡,借以观察针尖 与试样表面接触情况。当为 自动针入度仪时,基本要求 与此项相同,但应附有对计 时装置的校
4、正检验方法,以 经常校验。 ( 2)标准针由硬 化回火的不锈钢制成,洛氏 硬度HRC50-60,表面粗糙度 Ra0.2 卩 m-Ra0.23卩m,针及针杆总质 量 2.5g 土 0.05g ,针杆上打 印有号码标志。针应设有固 定用装置盒(筒),以免碰撞针尖,每 根针必须附有计量部门的 检验单,并定期进行检验。( 3 )盛样皿:金属制,圆 柱形平底;小盛样皿的内径 55mm深35m(适用于针人 度小于 200);大盛样皿内径 70mm深45m(适用于针人 度 200-350 );对针人度大于 350 的试样需使用特殊盛样 皿,其深度不小于60mm,,试样体积不少于 125mL= (4) 恒温水
5、浴: 容量不少于 10L, 控制温度土 0.1 C。水中应 备有一带孔的搁板(台) , 位于水面下不小于1mm距水浴底不少于 50mm处。(5) 平底玻璃皿:容量不少于1L,深度不少于80mm内设 有一不锈钢三脚支架,能使 盛样皿稳定。 ( 6)温度什: (0-50 )C,分度 0.1 Co (7)秒表:分度 0.1s 。(8) 盛样皿盖:平板玻璃,直径 不小于盛样皿开口尺寸。( 9)溶剂:三氯乙烯等 ( 10) 其他: 电炉或砂浴、 石棉网、 金属锅或瓷把坩蜗等。 3方法与步骤(1) 准备工作将试样注 入盛样皿中,试样高度应超 过预计针人度值 10mm并盖 上盛样皿,以防落入灰尘。 盛有试样
6、的盛样皿在( 15-30 ) C 室 温 中 冷 却1- 1.5h (小盛样皿) 、1.5-2h(大盛样皿)或 2-2.5h 特 殊盛样皿)后,移人保持规 定试验温度土 0.1 C的恒温 水浴中 1-1.5 (小盛样皿) 、 1.5-2h( 大 试 样 皿 ) 或2- 2.5h特殊盛样皿)。调 整针人度仪使之水平。检查 针连杆和导轨,以确认元水 和其他外来物,元明显摩擦。用三氯乙烯或其他溶剂清 洗标准针,并拭干。将标准 针插入针连杆,用螺丝固 紧。按试验条件,加上附加法码。(2) 试验步骤取岀达到 恒温的盛样皿,并移人水温 控制在试验温度土 0.1 C(可用恒温水浴中的水)的 平底玻璃皿中的三
7、脚支架 上,试样表面以上的水层深 度不少于10mm将盛有试 样的平底玻璃皿置于针人 度仪的平台上,慢慢放下针 连杆,用适当位置的反光镜 或灯光反射观察,使针尖恰 好与试样表面接触。拉下刻 度盘的拉杆,使与针连杆顶 端轻轻接触,调节刻度盘或 深度指示器的指针指示为 零。开动秒表,在指针正 指 5s 的瞬间,用手紧压按 钮,使标准针自动下落贯人 试样,经规定时间,停压按 钮使针停止移动。注:当米 用自动针人度仪时,计时与 标准针落下贯人试样同时 开始,至 5s 时自动停止。 拉下刻度盘拉杆与针连 杆顶端接触,读取刻度盘指 针或深度指示器的读数,精 确至 0.5 。同一试样平行 试验至少 3 次,各
8、测试点之 间及与盛样皿边缘的距离 不应少于 10mm每次试验 后)应将盛有盛样皿的平底 玻璃皿放人恒温水浴,使平 底玻璃皿中水温保持试验 温度。每次试验应换一根干 净的标准针或将标准针取 下,用蘸有三氯乙烯溶剂的 棉花或布揩净,再用干棉花 或布擦干。测定针人度大于 200 的沥 青试样时,至少用 3 支标准 针,每次试验后将针留在试 样中,直至 3 次平行试验完 成后,才能将标准针取岀。 4报告:同一试样 3 次平 行试验结果的最大值和最 小值之差在下列允许偏差 范围内时,计算 3 次试验结 果的平均值,取至整数作为 针人度试验结果,以 0.1mm 为单位。针人度( 0.1mm) 允许差值(0
9、.1mm)2、50-1494150-249250-34910、 350145精密度或允许差1 )当试验结果小于 50(0.1mm)时,重复性试验 精度的允许差为 2(0.1mm),再现性试验精度的允许差 为4 (0.1mm) o (2)当试验 结果等于或大于 50(0.1mm) 时,重复性试验精度的允许 差为平均值的 4%,再现性试 验精度的允许差为平均值的 8%。6注意事项( 1)试验的精密度和允许 差规定是非常重要的项目, 本法对精度的规定尽量按 国际上通行的米用重复性 和再现性的表示方法。重复 性试验是指短期内,在同一 试验室由同一个试验人员、 米用同一仪器、对同一试 样、完成两次以上的
10、试验操 作,所得试验结果之间的误 差应不超过规定的允许差; 再现性试验是指在两个以 上不同的试验室,由各自的 试验人员米用各自的仪器, 按相同的试验方法对同一 试样分别完成试验操作,所 得的试验结果之间的误差 亦不应超过规定的允许差。 但一个样品某次试验结果 的获得是同时进行几次试 验(如针人度同时扎三针) 通常以几次平行试验的平 均值作为试验结果。试验方 法一般均规定几次试验结 果的允许误差,它并不属于 重复性试验。这里平行试验 的允许差是检验这一次试 验的精确度,是对试验方法 本身的要求,其重复性和再 现性试验的允许值与作为 一次试验取 2-3 个平行试验 的差值含义不同,它是多次 试验的
11、结果,即平均值之间 的允许差,故要求更为严 格。重复性和再现性试验只 有在需要时(如仲裁试验) 才做。重复性试验往往是对 试验人员的操作水平、取 样代表性的检验,再现性则 同时检验仪器设备的性能, 通过这两种试验检验试验 结果的法定效果,如试验结 果不符合精确度要求时,试 验结果即属无效。( 2)针人度试验属于条件 性试验,因此试验时要注意 其条件。针人度的条件有三 项,分别为温度、时间和针 质量,这三项要求不一样, 会严重影响结果的正确性。 试验时要定期检验标准针, 尤其不能使用针尖被损的 标准针,在每次试验时,均 应用三氯乙烯擦试标准针。 同时要严格控制温度,使其 满足精度要求。( 3 )
12、影响沥青针人度测定 值的一个非常重要的步骤 就是标准针与试样表面的 接触情况。在试验时,一定 要让标准针刚接触试样表 面;试验时可将针人度仪置 于光线照射处,从试样表面 观察标准针的倒影,而后调 节标准针升降,使标准针与 其倒影刚好接触即可。( 4 )将沥青试样注人试皿 时,不应留有气泡,若有气 泡,可用明火将其消掉,以 免影响结果的正确性。7. 当量软化点及当量脆点 确定方法(1) 目的和适用范围本 试验通过三个以上温度的 针人度试验求取针人度指 数 PI 、当量软化点 T800 、当 量脆点T1.2的方法。本 方法用以评价道路石油沥 青的温度感应性,预估沥青 的高温抗车辙能力及低温 抗裂性
13、能。用本方法评定 橡胶或聚合物改性沥青的 改性效果时,仅适用于均匀 混合的样品。( 2)仪器设备: ( 1 )针入 度仪,凡能保证针和针连杆 在无明显摩擦下垂直运动: 并能指示针贯人深度准确 至0.1mm的仪器均可使用。 针和针连杆组合件总质量 为 50g0.05g, 另附 50g 0.05g 砖码一只,以供试验 时适合总质量 1oog0.05g 的需要。仪器设有放置平底 玻璃保温皿的平台,并有调 节水平的装置,针连杆应与 平台相垂直。仪器设有针连 杆制动按钮,使针连杆可自 由下落。针连杆易于装卸, 以便检查其质量。仪器还设 有可自由转动与调节距离 的悬臂,其端部有一面小镜 或聚光灯泡,借以观
14、察针尖 与试样表面接触情况。当为 自动针入度仪时,基本要求 与此项相同,但应附有对计 时装置的校正检验方法,以 经常校验。 ( 2)标准针由硬 化回火的不锈钢制成,洛氏 硬度HRC50-60,表面粗糙度 Ra0.2 卩 m-Ra0.23卩m,针及针杆总质 量 2.5g 土 0.05g ,针杆上打 印有号码标志。针应设有固 定用装置盒(筒),以免碰撞针尖,每 根针必须附有计量部门的 检验单,并定期进行检验。( 3)盛样皿:金属制,圆 柱形平底;小盛样皿的内径 55mm深35mm(适用于针人度小于 200);大盛样皿内径 70mm深45m(适用于针人 度 200-350 );对针人度大于 350
15、的试样需使用特殊盛样 皿,其深度不小于60mm,,试样体积不少于 125mL= (4) 恒温水浴: 容量不少于 10L, 控制温度土 0.1 C。水中应 备有一带孔的搁板(台) , 位于水面下不小于1mm距水浴底不少于 50mm处。(5) 平底玻璃皿:容量不少于 1L,深度不少于80mm内设 有一不锈钢三脚支架,能使 盛样皿稳定。( 6)温度什:(0-50 )C,分度 0.1 Co (7)秒表:分度 0.1s 。(8) 盛样皿盖:平板玻璃,直径 不小于盛样皿开口尺寸。( 9)溶剂:三氯乙烯等 ( 10) 其他: 电炉或砂浴、 石棉网、 金属锅或瓷把坩蜗等。(3) 试验步骤按公路 工程沥青及沥青
16、混合料试 验规程 ( JTJ052-3 )规定 的沥青针人度试验方法准 备沥青试样)在15 C、25 C、30 C温度条件下分别 测定沥青的针人度,当沥青 较稀在30 C条件下测定沥 青的针入度有困难时,可测 定沥青的5 C针人度。( 4)计算沥青的针人度指 数 PI 按下列步骤确定: a. 由三个以上温度的针人度 值的针人度与温度的对数 关系求取针入度温度指数 Ao b. 确定沥青的针入度值 PI o c. 确定沥青的当量软化 点 T800od. 确定沥青的当量脆 点。( 5)报告:应报告试验温 度及对应的针人度,由此求 得的针人度指数 PI 、当量软 化点T800、当量脆点 T1.2 , 以及回归的直线相关系数。 沥胃延度试验方法 沥青的延性是当沥青 受到外力的拉伸作用时,所 能