影响沥青针入度试验结果的因素分析

赵宏轶

摘 要：本文简述了道路沥青针入度分级体系的构建重要意义与针入度的试验方法，并就影响沥青针入度试验结果的主要因素进行了深入分析，希望能够为同行业工作者提供一些帮助。

关键词：沥青;针入度;试验结果;影响因素

中图分类号：U414 文献标识码：A

0 引言

沥青是沥青混凝土路面建设过程中所应用的主要材料，其作用不仅在于集料之间粘结力的强化，同时混合料应用强度以及最终路面结构稳定性相较以往也获得了明显提升，有效延长了路面的使用寿命。沥青针入度试验的目的主要是为了判断沥青是否能够起到预期的缓解路面疲劳以及降低低温开裂现象发生风险的作用，因此对影响沥青针入度试验结果的因素进行深入分析具有极为重要的现实意义。

1 沥青针入度分级体系构建的重要意义

沥青针入度所表示的主要目的是为了得出沥青的软硬程度与其在应用过程中所凸显出的抗剪切破坏的能力，通常被用作判断沥青相对粘度所产生的作用。在选择沥青材料时，需要严格依据所建设工程的性质以及区域环境条件等选择合适的沥青类型，合适的沥青不仅能够起到最大限度的延缓沥青路面疲劳的作用，也能够最大限度的避免出现由于高温或重载等因素而导致路面产生严重的车辙现象。我国所构建的道路沥青针入度分级体系，是在国际体系基础上融入我国道路建设实际情况后所形成的，该指标最终检测结果的准确性与产品的最终性质以及其是否匹配道路建设质量要求存在着极为紧密的联系[1]。需要注意的是在对沥青针入度进行检测时，经常会受多类型外界影响因素而导致其最终检测结果的不准确，极大的影响了沥青的后续使用效果，甚至造成无法估量的重大经济损失及企业信誉损失。因此相关检测部门必须提高对沥青针入度分级体系构建环节的重视，准确定位可能影响到沥青针入度试验结果的各类因素，且需要提出与之相对应的解决措施，以避免出现最终检测结果与实际不符的现象。

2 沥青针入度试验方法

目前我国所使用的沥青针入度试验方法主要依据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTG E20-2011 （T0604-2011）进行试验，需要在25℃的标准温度环境下进行检测，且需要严格遵循规程的相关要求做好试样准备工作。明确必须养护条件的基础上，试验结果的读数需要精确至0.1 mm，且针对同一准备试样至少需要进行三次以上的平行试验。

3 沥青针入度试验结果的影响因素

3.1 试样质量

3.1.1 样品应具有代表性

进行沥青针入度试验时需要严格遵循沥青取样法的相关要求，其中明确规定了在不同环境条件下沥青的正确取样方式与取样数量，盛放样品的器皿应保持干净干燥，作为检测单位所接收到的样品一般是委托检测的单位事先已经抽取完毕的沥青，但同样需要关注取样方法的使用正确性[2]。若沥青试样有加热需要，则必须确保其在密封且带盖的金属容器中存放，对其密封性进行核验确认无误后需要将其表面擦拭干净，且需要在其上标出对应的识别标记，标记的主要内容主要为试样的来源、日期、地点以及取样人员等，以方便后续沥青试样的溯源。

3.1.2 样品制备

（1）沥青加热的具体时间与试验次数。沥青试样检测前必须对沥青做加热溶解处理，且需要在脱水与过筛后才能用于后续的试验过程。由于沥青本身的特殊性，使得其在实际加热过程中包含的多类轻质成分将会随着时间的推移而逐渐挥发，该种条件下必然会使沥青的本身性质发生变化，在加热次数逐渐增多与温度逐渐升高的情况下，对其本身性质的影响也就越大。若在对沥青进行加热处理时，环境条件不允许的情况下而采取了电炉或燃气炉等加热脱水方式，则必须在试样的下方放置石棉垫。沥青加热需要将时间控制在30分钟以内，过程中需要应用玻璃棒对沥青做搅拌处理以避免出现局部过热的现象影响沥青自身性质与最终的试验结果准确性。需要注意的是若电炉或燃气炉对沥青进行加热，由于局部过热无法避免因此并不建议采取玻璃棒搅拌方式，这主要是因為在玻璃棒的搅拌过程中极容易使得沥青样品中混入气泡，继而无法保证最终检测结果的准确性。

（2）过筛。在对试样做软化灌模处理前应提前进行搅拌，以保证试样的上下均匀性。所选择的滤筛为0.6 mm，且需要确保滤筛的干燥干净。需要注意的是为避免出现温度在短时间内下降过多的现象，应事先将滤筛加热至50℃左右。沥青在加热溶解后整体呈现流动状态，因此在对其进行过筛处理时需要选择不锈钢环刀作为固定其形状的限制工具，选择的刀口的直径应保持与灌模器直径相同。

（3）灌模。沥青样品在经过过筛处理后需要在其冷却前一次性地灌入至针入度检测的试验器皿中，在整个灌模环节需要避免反复搅动沥青的现象出现。若发现过程温度下降过快，则应进行适当加热，但需要避免超过两次加热造成沥青老化，继而对最终的试验结果造成不良影响。实际的试验过程中应严格遵循操作规范，提高对操作速度的重视，且需要避免出现二次加热现象。

3.2 养护

确保试验室的试验条件与标准试验环境要求相符是保证最终所获得测试结果准确性的前提条件，标准养护温度的升高使得沥青的针入度的结果也将随之变大。养护条件相同的情况下，若环境温度较低则在养护实际时间没有达到标准要求时，沥青样品的内部实际温度将会偏低，该种情况同样是影响最终针入度数值的关键因素，继而使得最终的检测结果偏小。因此在养护环节需要严格遵循标准温度与试验时间的条件推进试验进度，以避免出现由于温度短时间内提高或降低而导致出现的沥青性能降低等现象，对后续沥青在路面建设环节的应用效果产生不良影响。

3.3 设备精度

由于针入度试验属于条件性试验的一种，因此在实际试验过程中需要对试验条件予以严格控制，从设备的角度来看其需要满足试验温度±0.1℃的基本应用要求;设备的各类组合件的总质量需要控制在50克±0.5克范围内（针与针连杆），另外需要准备50克±0.05克的砝码，继而达到试验的总质量在100克±0.05克范围内。过程中需要保证设备的组合件做垂直运动的情况下不存在明显摩擦的条件，针入度仪需要具备自动计时功能，试验前应确保试验设备与标准规范要求相符;对于针入度试验过程来说，关键在于标准针的形状以及其尺寸是否符合应用规范，在设置固定装置盒的情况下应避免出现针尖碰撞现象。所应用的每一根标准针均需要做单独计量标定，且需要由专业计量部门经过严格检验后才可使用，并应进行定期检验以确保设备精度符合试验要求。

3.4 试验操作

每一次的试验前均需要将所应用到的试验器皿放置在恒温水槽中，其他条件不变的情况下，所选定的试验温度应随环境温度的变化而变化。标准的试验温度应确保其在±0.1℃的范围内，在操作不熟练的情况下极容易使得盛放样品的器皿的水温变化在±0.5范围内波动，因此必须提高对试验水温的重视;试样的表面与标准针之间的接触环节是针入度试验结果获取的关键点，现阶段所采取的主要方式是对标准针在水中的倒影进行观察，确保标准针的针尖应恰好与试样的表面进行接触，在未接触试样或已经刺入样品的情况下必然会影响到针入度的最终数值;需要确保各个测试点与盛放样品的器皿的边缘处的距离在10 mm以上，在标准针刺入样品后将会留下孔洞，此种情况下若依旧按照原本的方式继续进行平行试验必然会对最终所获取的结果准确性产生不良影响，因此必须准确把控各个测试点与器皿边缘之间的距离。

4 结束语

综上所述，作为影响沥青最终使用效果以及判断其应用性能的关键因素，沥青针入度数值的准确性毋庸置疑。试验人员需要提高对各个试验环节质量的重视，明确可能影响到最终检测数值的影响因素，为沥青针入度数值准确性的提升奠定基础。

参考文献：

[1]马瑞平，欧阳易，刘胜图.溶解性胶粉复合RET改性沥青及其混合料性能研究[J].施工技术，2019，48（05）：63-70.

[2]施琼继.沥青针入度试验影响因素[J].低碳世界，2019，9（02）：187-188.