针入度
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是表示沥青软硬程度和稠度、抵抗剪切破坏的能力,反映在一定条件下沥青的相对黏度的指标。
在25℃和5秒时间内,在100克的荷重下,标准会垂直穿入沥青试样的深度为针入度,以1/10毫米为单位。
针入度试验作为一种剪切蠕变试验,其物理意义为表观粘度,它反映了沥青在荷载作用下的变形能力。当然,按标准条件测定的针入度值,只能反映沥青在特定条件下的粘稠性能。
对沥青进行不同温度、不同针重及不同贯入时间下的针入度试验,以此来评价沥青的流变特性及路用性能。同时,通过对沥青改性前后流变特性的研究,进一步分析了沥青的改性机理及微观特性,为今后沥青进行有效改性提供了一定的理论依据。
针入度越大,沥青标号越高,比如70号沥青针入度是70,90号沥青针入度是90,气候不同选择的标号不同,南方标号低点,北方标号高点
针入度越大,表示沥青越软,软化点低,高温性能随针入度增加而降低,低温性能反之
针入度是沥青主要质量指标之一。是表示沥青软硬程度和稠度、抵抗剪切破坏的能力,反映在一定条件下沥青的相对黏度的指标。在25℃和5秒时间内,在100克的荷重下,标准会垂直穿入沥青试样的深度为针入度,以1/10毫米为单位。
针入度的意义
目前,在世界范围内具有代表性的道路沥青的评价体系有三种,即针入度分级体系、粘度分级体系和PG分级体系。
道路沥青的针入度分级体系是根据沥青针入度的大小确定沥青所适应的气候条件和载荷条件。针入度分级体系的主体是人们所熟悉的拉(延度)、扎(针入度)、落(软化点),辅以沥青的安全性指标闪点、沥青的纯度指标溶解度、沥青的抗老化性能指标薄膜烘箱试验和对生产沥青所用原油的约束指标蜡含量等,构成了沥青的针入度分级体系。
在针入度分级体系中,沥青针入度试验是测定沥青稠度的标准方法。25℃的针入度给出了接近年平均使用温度下的沥青的稠度,研究结果表明,沥青在25℃的针入度下降至20以下时,会出现严重的路面开裂,当沥青的针入度大于30时,会具有高抗开裂性能。沥青的延度与其路用性能有关联关系,有研究表明当13℃时的延度小于5cm时,道路温缩裂缝大量增加。另有研究证实当沥青的针入度为30-50时,针入度相同的沥青,延度小的比延度大的使用性能差。还有人发现越来越多证据表明通过路面使用过程中回收沥青延度试验是判断沥青性能的重要方法。美国53条高速公路的路面回收沥青的性质发现,16℃时的延度下降至3cm或更低时,寒冷天气里将会发生严重的松散现象。由此可见沥青的延度,特别是沥青的低温延度,可以反映沥青的抗开裂性能。
在针入度分级体系中,沥青的高温性能是通过沥青的软化点表征的,在同样的针入度下,软化点越高,沥青的高温性能就越好。
即使针入度分级体系中许多指标是经验性的和条件性的,但由于方法和所使用的仪器相对简单,易于普及,在一定程度上可以满足对沥青质量控制的要求,目前美国、欧盟、澳大利亚、日本等国家的现行标准仍保留针入度分级体系。我国的道路沥青分级体系,是在以上针入度分级体系的基础上根据我国的具体情况制定的,基本能够满足对沥青质量的控制,特别是15℃的延度大于100和蜡含量小于3%的技术指标,有效的实现了对生产沥青的原油的限制,保证了沥青的潜在品质。