趙宏軼

摘 要：本文簡述了道路瀝青針入度分級體系的構(gòu)建重要意義與針入度的試驗方法，并就影響瀝青針入度試驗結(jié)果的主要因素進行了深入分析，希望能夠為同行業(yè)工作者提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：瀝青;針入度;試驗結(jié)果;影響因素

中圖分類號：U414 文獻標(biāo)識碼：A

0 引言

瀝青是瀝青混凝土路面建設(shè)過程中所應(yīng)用的主要材料，其作用不僅在于集料之間粘結(jié)力的強化，同時混合料應(yīng)用強度以及最終路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性相較以往也獲得了明顯提升，有效延長了路面的使用壽命。瀝青針入度試驗的目的主要是為了判斷瀝青是否能夠起到預(yù)期的緩解路面疲勞以及降低低溫開裂現(xiàn)象發(fā)生風(fēng)險的作用，因此對影響瀝青針入度試驗結(jié)果的因素進行深入分析具有極為重要的現(xiàn)實意義。

1 瀝青針入度分級體系構(gòu)建的重要意義

瀝青針入度所表示的主要目的是為了得出瀝青的軟硬程度與其在應(yīng)用過程中所凸顯出的抗剪切破壞的能力，通常被用作判斷瀝青相對粘度所產(chǎn)生的作用。在選擇瀝青材料時，需要嚴(yán)格依據(jù)所建設(shè)工程的性質(zhì)以及區(qū)域環(huán)境條件等選擇合適的瀝青類型，合適的瀝青不僅能夠起到最大限度的延緩瀝青路面疲勞的作用，也能夠最大限度的避免出現(xiàn)由于高溫或重載等因素而導(dǎo)致路面產(chǎn)生嚴(yán)重的車轍現(xiàn)象。我國所構(gòu)建的道路瀝青針入度分級體系，是在國際體系基礎(chǔ)上融入我國道路建設(shè)實際情況后所形成的，該指標(biāo)最終檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性與產(chǎn)品的最終性質(zhì)以及其是否匹配道路建設(shè)質(zhì)量要求存在著極為緊密的聯(lián)系[1]。需要注意的是在對瀝青針入度進行檢測時，經(jīng)常會受多類型外界影響因素而導(dǎo)致其最終檢測結(jié)果的不準(zhǔn)確，極大的影響了瀝青的后續(xù)使用效果，甚至造成無法估量的重大經(jīng)濟損失及企業(yè)信譽損失。因此相關(guān)檢測部門必須提高對瀝青針入度分級體系構(gòu)建環(huán)節(jié)的重視，準(zhǔn)確定位可能影響到瀝青針入度試驗結(jié)果的各類因素，且需要提出與之相對應(yīng)的解決措施，以避免出現(xiàn)最終檢測結(jié)果與實際不符的現(xiàn)象。

2 瀝青針入度試驗方法

目前我國所使用的瀝青針入度試驗方法主要依據(jù)《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》JTG E20-2011 （T0604-2011）進行試驗，需要在25℃的標(biāo)準(zhǔn)溫度環(huán)境下進行檢測，且需要嚴(yán)格遵循規(guī)程的相關(guān)要求做好試樣準(zhǔn)備工作。明確必須養(yǎng)護條件的基礎(chǔ)上，試驗結(jié)果的讀數(shù)需要精確至0.1 mm，且針對同一準(zhǔn)備試樣至少需要進行三次以上的平行試驗。

3 瀝青針入度試驗結(jié)果的影響因素

3.1 試樣質(zhì)量

3.1.1 樣品應(yīng)具有代表性

進行瀝青針入度試驗時需要嚴(yán)格遵循瀝青取樣法的相關(guān)要求，其中明確規(guī)定了在不同環(huán)境條件下瀝青的正確取樣方式與取樣數(shù)量，盛放樣品的器皿應(yīng)保持干凈干燥，作為檢測單位所接收到的樣品一般是委托檢測的單位事先已經(jīng)抽取完畢的瀝青，但同樣需要關(guān)注取樣方法的使用正確性[2]。若瀝青試樣有加熱需要，則必須確保其在密封且?guī)w的金屬容器中存放，對其密封性進行核驗確認(rèn)無誤后需要將其表面擦拭干凈，且需要在其上標(biāo)出對應(yīng)的識別標(biāo)記，標(biāo)記的主要內(nèi)容主要為試樣的來源、日期、地點以及取樣人員等，以方便后續(xù)瀝青試樣的溯源。

3.1.2 樣品制備

（1）瀝青加熱的具體時間與試驗次數(shù)。瀝青試樣檢測前必須對瀝青做加熱溶解處理，且需要在脫水與過篩后才能用于后續(xù)的試驗過程。由于瀝青本身的特殊性，使得其在實際加熱過程中包含的多類輕質(zhì)成分將會隨著時間的推移而逐漸揮發(fā)，該種條件下必然會使瀝青的本身性質(zhì)發(fā)生變化，在加熱次數(shù)逐漸增多與溫度逐漸升高的情況下，對其本身性質(zhì)的影響也就越大。若在對瀝青進行加熱處理時，環(huán)境條件不允許的情況下而采取了電爐或燃氣爐等加熱脫水方式，則必須在試樣的下方放置石棉墊。瀝青加熱需要將時間控制在30分鐘以內(nèi)，過程中需要應(yīng)用玻璃棒對瀝青做攪拌處理以避免出現(xiàn)局部過熱的現(xiàn)象影響瀝青自身性質(zhì)與最終的試驗結(jié)果準(zhǔn)確性。需要注意的是若電爐或燃氣爐對瀝青進行加熱，由于局部過熱無法避免因此并不建議采取玻璃棒攪拌方式，這主要是因為在玻璃棒的攪拌過程中極容易使得瀝青樣品中混入氣泡，繼而無法保證最終檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（2）過篩。在對試樣做軟化灌模處理前應(yīng)提前進行攪拌，以保證試樣的上下均勻性。所選擇的濾篩為0.6 mm，且需要確保濾篩的干燥干凈。需要注意的是為避免出現(xiàn)溫度在短時間內(nèi)下降過多的現(xiàn)象，應(yīng)事先將濾篩加熱至50℃左右。瀝青在加熱溶解后整體呈現(xiàn)流動狀態(tài)，因此在對其進行過篩處理時需要選擇不銹鋼環(huán)刀作為固定其形狀的限制工具，選擇的刀口的直徑應(yīng)保持與灌模器直徑相同。

（3）灌模。瀝青樣品在經(jīng)過過篩處理后需要在其冷卻前一次性地灌入至針入度檢測的試驗器皿中，在整個灌模環(huán)節(jié)需要避免反復(fù)攪動瀝青的現(xiàn)象出現(xiàn)。若發(fā)現(xiàn)過程溫度下降過快，則應(yīng)進行適當(dāng)加熱，但需要避免超過兩次加熱造成瀝青老化，繼而對最終的試驗結(jié)果造成不良影響。實際的試驗過程中應(yīng)嚴(yán)格遵循操作規(guī)范，提高對操作速度的重視，且需要避免出現(xiàn)二次加熱現(xiàn)象。

3.2 養(yǎng)護

確保試驗室的試驗條件與標(biāo)準(zhǔn)試驗環(huán)境要求相符是保證最終所獲得測試結(jié)果準(zhǔn)確性的前提條件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護溫度的升高使得瀝青的針入度的結(jié)果也將隨之變大。養(yǎng)護條件相同的情況下，若環(huán)境溫度較低則在養(yǎng)護實際時間沒有達到標(biāo)準(zhǔn)要求時，瀝青樣品的內(nèi)部實際溫度將會偏低，該種情況同樣是影響最終針入度數(shù)值的關(guān)鍵因素，繼而使得最終的檢測結(jié)果偏小。因此在養(yǎng)護環(huán)節(jié)需要嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)溫度與試驗時間的條件推進試驗進度，以避免出現(xiàn)由于溫度短時間內(nèi)提高或降低而導(dǎo)致出現(xiàn)的瀝青性能降低等現(xiàn)象，對后續(xù)瀝青在路面建設(shè)環(huán)節(jié)的應(yīng)用效果產(chǎn)生不良影響。

3.3 設(shè)備精度

由于針入度試驗屬于條件性試驗的一種，因此在實際試驗過程中需要對試驗條件予以嚴(yán)格控制，從設(shè)備的角度來看其需要滿足試驗溫度±0.1℃的基本應(yīng)用要求;設(shè)備的各類組合件的總質(zhì)量需要控制在50克±0.5克范圍內(nèi)（針與針連桿），另外需要準(zhǔn)備50克±0.05克的砝碼，繼而達到試驗的總質(zhì)量在100克±0.05克范圍內(nèi)。過程中需要保證設(shè)備的組合件做垂直運動的情況下不存在明顯摩擦的條件，針入度儀需要具備自動計時功能，試驗前應(yīng)確保試驗設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求相符;對于針入度試驗過程來說，關(guān)鍵在于標(biāo)準(zhǔn)針的形狀以及其尺寸是否符合應(yīng)用規(guī)范，在設(shè)置固定裝置盒的情況下應(yīng)避免出現(xiàn)針尖碰撞現(xiàn)象。所應(yīng)用的每一根標(biāo)準(zhǔn)針均需要做單獨計量標(biāo)定，且需要由專業(yè)計量部門經(jīng)過嚴(yán)格檢驗后才可使用，并應(yīng)進行定期檢驗以確保設(shè)備精度符合試驗要求。

3.4 試驗操作

每一次的試驗前均需要將所應(yīng)用到的試驗器皿放置在恒溫水槽中，其他條件不變的情況下，所選定的試驗溫度應(yīng)隨環(huán)境溫度的變化而變化。標(biāo)準(zhǔn)的試驗溫度應(yīng)確保其在±0.1℃的范圍內(nèi)，在操作不熟練的情況下極容易使得盛放樣品的器皿的水溫變化在±0.5范圍內(nèi)波動，因此必須提高對試驗水溫的重視;試樣的表面與標(biāo)準(zhǔn)針之間的接觸環(huán)節(jié)是針入度試驗結(jié)果獲取的關(guān)鍵點，現(xiàn)階段所采取的主要方式是對標(biāo)準(zhǔn)針在水中的倒影進行觀察，確保標(biāo)準(zhǔn)針的針尖應(yīng)恰好與試樣的表面進行接觸，在未接觸試樣或已經(jīng)刺入樣品的情況下必然會影響到針入度的最終數(shù)值;需要確保各個測試點與盛放樣品的器皿的邊緣處的距離在10 mm以上，在標(biāo)準(zhǔn)針刺入樣品后將會留下孔洞，此種情況下若依舊按照原本的方式繼續(xù)進行平行試驗必然會對最終所獲取的結(jié)果準(zhǔn)確性產(chǎn)生不良影響，因此必須準(zhǔn)確把控各個測試點與器皿邊緣之間的距離。

4 結(jié)束語

綜上所述，作為影響瀝青最終使用效果以及判斷其應(yīng)用性能的關(guān)鍵因素，瀝青針入度數(shù)值的準(zhǔn)確性毋庸置疑。試驗人員需要提高對各個試驗環(huán)節(jié)質(zhì)量的重視，明確可能影響到最終檢測數(shù)值的影響因素，為瀝青針入度數(shù)值準(zhǔn)確性的提升奠定基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]馬瑞平，歐陽易，劉勝圖.溶解性膠粉復(fù)合RET改性瀝青及其混合料性能研究[J].施工技術(shù)，2019，48（05）：63-70.

[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.