水利工程中沥青材料的检测方法探究

徐英

（贵州省水利水电勘测设计研究院 贵州贵阳 550000）

沥青作为水利工程施工的重要材料之一，其配制指标、性能都是决定水利工程品质的关键性因素，因此，在实际施工中，科学的检测沥青材料具有至关重要的作用，但当前从具体的检测实践中来看，现行水利行业还没有系统的沥青检测规范，仍然参考电力行业或是交通行业沥青检测规范。基于此，深入探究水利工程中沥青材料的检测方法仍然具有重要现实意义。

1 水利工程中沥青材料检测内容

1.1 沥青针入度检测

沥青本身是一种半固体材料，但在水利工程施工中需要液体形态、具有一定粘稠度的沥青，针入度则是检测液态沥青粘稠度是否达到标准的一项内容。因当前市场上沥青材料生产厂家不同，沥青半固体形态时的硬度也不同，所以粘稠度上也存在差异，而粘稠度是评估沥青性能的一项重要指标，精准的检测对于判断沥青品质有着重要意义。该项检测过程中需要使用到针入度仪、标准针、盛样皿、恒温水浴等设备。

1.2 沥青软化点检测

从沥青的性质上来讲，沥青属于非晶质高分子有机胶凝材料，但却与其他非晶质高分子材料存在明显差异，沥青不具备液化点与固化点，通常采用规定条件下的硬化点或滴落点来表示其状态的转变。沥青又是一种温度变化极为敏感的感温性材料，其性能表现与环境状况密切相关。沥青材料在硬化点到滴落点之间的温度区间里，呈现出一种粘滞流动状态，在工程中为保证沥青不致因温度升高而产生流动的状态，取滴落点和硬化点之前温度间隔的87.21%当作软化点。软化点是反映材料热稳定性的指标。检测过程中需要使用软化点试验仪、耐热玻璃烧杯等设备[1]。

1.3 沥青延度检测

沥青作为一种半固体材料，极易受到外部环境因素、外作用力的影响，出现变形与变质问题，导致沥青的性能无法满足水利工程需要。因此，通过延度测试能够检测沥青材料塑性形变情况，判断沥青在负载后以及遭受外力时的变形情况。检测过程中需要使用到延度仪、试模、试模底板等设备。

2 水利工程中沥青材料检测方法

2.1 针入度检测方法及具体操作

针入度检测主要分为2个步骤：①做好检测前的准备工作。将待检测试样放入盛样皿中，样品高度通常高出预计值1cm，避免检测过程中触碰盛样皿底部，影响检测准确性；放入盛样皿后要立即盖上盖子，避免环境中的不稳定因素污染试样；将装有试样的盛样皿冷却，冷却时间控制在1-2.5h内；经过冷却后的试样放入到恒温水浴中加热，加热时间应根据试样的体积以及反应情况进行确定；完成上述操作后，使用针入度仪、标准针进行检测，检测过程中针入度仪应始终保持水平状态，保持标准针与连杆之间处于固紧状态；并根据检测情况合理应用具有一定重量的砝码[2]。②进入正式实验，将试样从恒温水浴中取出，放置到平底玻璃皿上，保持试样始终处于恒温状态，整个实验过程中试样的上下温度变化不能超过0.10℃范围内；取出试样后，加入能够浸没试样并高出试样表面1cm的水，但在实验中要做好抑制水分蒸发工作；完成上述操作后，将样品放置在针入度仪上，在相同的实验条件下，反复展开三次检测，以便保障检测结果的准确性。需要注意的是实验中标准针的落点尽量为试样的中心点，尽量避免接触试样边缘；同时，如果检测中沥青试样针入度处于＞200状态，要使用3根标准针进行检测，检测过程中，已插入的标准针无需拔出[3]。

检测最少要进行三次，每次都需要准确、完整记录数据结果，并对比数据存在较大误差的情况，分析是否存在错误，无问题后应通过三次检查的平均值求得沥青材料的针入度。

2.2 软化点检测方法及具体操作

软化点检测也分为两种情况：①在检测软化点＜80℃的沥青材料时，需要将试样环放在底板上，一同进入冷水中进行冷却，冷却时间应＞15min；同时准备烧杯，加入新煮沸的沸水，沸水温度降至常温后，将冷却后的试样放置在试验仪的支架中层板圆孔内，做好试样固定，并在实验记录中记入实验前试样参数；完成上述准备后，开始试样加热，可以使用加热炉具等辅助设备，但加热过程中温度应处于持续上升状态，切勿出现温度巨变情况，随着温度的升高观察沥青材料成为液体并滴落的时间，将滴落时间记录到检测记录当中[4]。②在检测软化点＞80℃的沥青材料时，基本操作与上述相同，但冷却环节需要将试样放入甘油当中；而且加热环节使用的也非常温沸水，而是温度为32℃的甘油，检测中记入沥青材料成为液体以及有液体滴落的时间。

需要注意的是，检测过程中必须保障冷却时间充足；严格控制加热环节温度的上升，并且以80℃为分界点对沥青材料进行严格区分，选择正确的检测方法。

2.3 延度检测方法及具体操作

延度检测也分为两个步骤：①检测准备工作，由于检测中需要使用到隔离剂材料，应在检测前提前做好搅拌工作，保障隔离剂处于均匀状态后，涂抹在试模内表面上，并按照程序组装试模，将沥青检测试样倒入试模中，进入冷却环节，延度检测中冷却时间应控制在30-40min内，随后在使用延度仪进行检测。②正式检测过程中，准备好调零状态的延度仪，将完成处理的样品放置到延度仪上，样品的高度应低于水面25mm；使用延度仪检测后，密切关注延度仪的变化情况，如果延度仪出现晃动，要及时做好延度仪固定，调整延度仪，保障其始终处于稳定状态；如果检测中使用的延度仪有循环水，检测中必须将循环水系统关闭，避免检测过程中试样浮出水上或浸入到水下，为了避免这一现象，可以选择对检测结果不造成影响的材料增加水的密度，如食盐、酒精等[5]。

延度检测也应在相同的检测条件下进行3次，当3次检测结果误差处于允许浮动范围内时，求3次检测结果平均值作为最终的检测结果。

此外，除了沥青材料性能的检测，在水利工程中也经常需要检测沥青材料的含量，以便合理应用与配制沥青。沥青材料的含量检测通常采用燃烧法或离心抽提法。其中燃烧法是当前水利工程规范中最常应用的一种新方法，在国外的应用较为普遍，这种方法的基本原理是：沥青作为混合材料，其中含有有机物与无机物两种成分，通过燃烧炉高温燃烧沥青，可以将其可燃的成分燃烧掉，留下无法燃烧的无机矿物质，实现油石分离，则可以检测出沥青材料的含量。离心抽提法是一种传统的沥青材料含量检测方法，与燃烧法相比其耗时长、操作复杂，而且容易受到环境的影响，检测结果误差较大。

3 结束语

综上所述，文章详细分析了沥青材料针入度、软化点、延度、含量四项检测内容的检测方法，其中探究了具体的检测操作步骤以及检测的注意事项，希望为同行业提供有效的参考，以便在检测过程中及时调整不规范的检测行为；并逐步优化检测方法，提升检测质量与效率，保障检测结果的精准性、可靠性，为水利工程施工中合理应用沥青材料提供科学的参考依据。