试验条件对沥青三大指标试验结果的影响因素研究

雷芳

摘 要：随着我国公路工程的不断完善，沥青以其较佳的粘结性和平整性得到了广泛地应用。而针入度、延度和软化点作为检测的重要指标，能够直观地反映出沥青路面的性能参数。基于此，笔者在文章中主要介绍了三大指标的常见测量手段；并结合工作实际分析了试验条件对结果的干扰，以此给沥青路面的检测形成有效指导。

关键词：沥青 三大指标 试验条件 影响因素

引 言

沥青的力学性能直接决定了路桥项目的质量，经过严格的试验检测，能够避免不合格产品流入施工领域。但由于沥青检测试验受到的干扰因素较多，因此所得结果往往与实际值有着较大的偏差。这不仅会给工程采购决策造成误导，而且还给路桥投产运营埋下了安全隐患。由此可见，对沥青试验的影响因素进行研究，对校正三大指标的结果有着十分重要的作用。

一、沥青三大指标的检测手段

（一）环球法测定软化点

沥青作为一种无定形聚合物，当路桥表面温度上升时沥青结构的黏度则显著降低。沥青软化一方面使工程的刚性受到影响，路桥的可承载负荷远不及平时。另一方面软化后的沥青也容易产生塑性形变，进而破坏了路桥表面的平整性。目前业界主要采用环球法来进行测定，通过金属球击穿触底情况来进行量化记录。试验人员首先将沥青样本进行刮磨平整，固定在装置的夹环中。然后在烧杯中加入约5℃的温水，同时以一定质量的钢球置于沥青样本之上。调试完毕后，则需要对烧杯进行加热，每隔三分钟就需要令水温升高5℃左右。沥青样本在水温升高的过程中逐渐软化，由于钢球的重力负荷而挤压变形。试验人员应该对水温进行跟踪性的记录，当钢球彻底击穿沥青样本触底时，读取温度计显示的数值则为软化点。

（二）针入度的测量方法

针入度指的是额定重量的试验针，在温度为25℃的沥青中所下沉的尺寸。这一项指标主要反映了沥青路面的稠度，若针入深度较小则说明沥青材料的稠度高，那么工程的整体刚性也就得到了保障。首先，试验人员将沥青样本放置与恒温器皿内，直至溫度固定在25℃。然后利用针入度仪将器皿固定，放置在水平实验台上令其缓慢沉降。5秒钟后，试验人员迅速读取针入度仪上所显示的数值，其结果则为沥青材料的针入度。不过这一测量方法对误差要求极为苛刻，无论是温度或是针入尺寸都必须按照技术规范来进行。且为了提高试验结果的可信度，试验人员应该进行多次平行试验，通过取平均值方式精确结果。除此之外，试验人员还应该调试好针入度仪，在使用前讲计数清零。

（三）延度的试验要点

延度顾名思义是沥青材料延展度的具体参数，取值的大小能够间接反映出沥青路面项目的塑性。在投入运营后，由于项目自重和来往车辆的负荷，沥青路面均会不同程度的出现压迫延展的现象。延度这一指标则可以初步确定路面是否存在开裂的隐患，也能够给沥青变形形成及时的预防。在试验过程中，技术人员应该将预先准备好的沥青试样放入模具中。然后在室温环境下放置超过1.5小时，令样本逐渐冷却成型。其次，借助于刮刀将突出模具的部分剔除，确保试样的平整规则。最后将盛有样本的模具直接放入10℃的烧杯中，同样放置1.5小时。满足保温时间后，试验人员可以按照均匀的速度拉扯样本，直至沥青材料彻底断裂。然后将其拉伸长度进行测量，并与原样本数据进行对比，计算出沥青材料的延度。

二、试验条件对软化点的影响

在沥青的软化点试验中，同一批样品往往也可能出现不同的结果，影响到最终性能指标的计算。究其原因，主要是软化点容易受到温度与试验装置的干扰，而导致测量结果也实际值有明显的出入。比如部分试验人员在测量时未能控制好隔离剂的添加量，那么所测得的沥青软化点就必将比实际值略小。这是由于隔离液注入后，可能在沥青内部产生一些气泡，在升温过程中出现热膨胀对结构的影响更大。也存在沥青材料本身在注模过程中就不规范，温度没有达到产品的技术要求。这样一来就会导致沥青样本产生大量的空洞，而且样本表面的平整度也不符合试验要求。由于样本的不均匀分布，就可能测量值出现上下波动，其准确程度自然就得不到保障。不仅如此，试验中所使用的小球质量以及水温控制是否合理等都对结果产生较大的影响。

三、试验条件对针入度的影响

针入度考察的是沥青材料的稠度，因此注模过程的质量也相当重要。经过试验对比，即使保持温度一致弱放入含有气泡的模具，那么样本的结构也较正常情况松散。在圆锥体的压迫下，下沉的深度就比以往更大。所以在实际操作者用，要求试验人员减少搅动的频率，确保注模过成不带入过多的气泡。且当有气泡产生时，也应该及时发现并将其刺破。此外，样本整体的承载负荷也呈现出辐射式分布，中间结构稳定深入尺寸相对较小，相反四周在试验中的取值更大。因此，在针入度的测量中试验人员还需要谨慎选择针入点。最后值得一提的是，沥青的养护对于性能保持有着至关重要的作用，如样本的护养条件不一致，那么最终的测量结果也将会有一定的差距。

四、试验条件对延度的影响

在沥青材料的延度试验中，笔者发现不同的样本平整度延度差异也较大。如在均匀的样本中，三次试验所得数据基本维持稳定。而在凹凸不平的沥青样本检测中，则使结果出现了波动。高出模具沥青样本延度更高，凹陷的样本取值偏下，而呈现出波浪状的样本其延度也随之浮动。因此，在实验样本的选择过程中，操作人员必须合理控制，并对样本进行刮磨找平。另一方面温度变化对沥青效果可塑性的影响也十分明显，因此在延度测试中也需要维持合理的温度。部分样本没有按照规定放置足够长的时间，则温度与室温之见尚有一定的误差，拉伸过程中的形变程度也就不一样。根据温度与沥青延度变化趋势可以得出，水浴时间越长其温度与水温越接近，拉伸的延度就会逐渐变小。故而，在实际操作中仍需要试验人员严格按照要求执行，不断提高数据的可信度。

结 语

综上所述，沥青的三大指标能够全面客观地反馈出工程的力学参数，对于控制施工质量有着深远的意义。因此，样本检测人员应该更加注重对影响因素的控制，在针入度、软化点以及延度的试验中控制好试验条件，确保试验结果的准确性。

参考文献：

[1] 杨明，杨国平，刘焕成，张治平. 沥青三大指标现场试验操作点评[J]. 石油沥青，2003（01）：53-54.

[2] 张东好，李君艳，张旭霞. 浅析沥青三大指标测定结果的影响因素[J]. 石油沥青，2009，23（06）：57-60.

[3] 周华莲，王珏. 沥青三大指标对沥青混合料性能的影响[J]. 江西建材，2011（04）：259-260.