沥青针入度测定的影响因素

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1 材料和方法
本文采用70号道路石油沥青，按照JTG E20—2011（T0604-2011）公路工程沥青及沥青混合料试验规程》进行实验，标准针在一定的载荷，时间以及温度条件下垂直穿过沥青试样的深度，单位是0.1mm，同一样品平行实验4次，取3针针入度符合T0604标准的测定值，求其平均值为该试样的最终针入度。

2 影响因素
（1）采样的影响。

由于沥青罐大部分没有搅拌装置，且罐体积大，采样的代表性尤为重要。

70号沥青的软化点指标为不小于46℃，故其在外部环境下流动性很差，常需借助高温蒸汽对罐下采样口进行加热，导致一些蒸汽冷凝在采样口上，采样时应注意避免冷凝水采入样品中。

必要时进行罐上采样。

（2）样品处理的影响。

样品采回来后，由于温度变低，需加热进行处理。

应将样品置于135℃的烘箱中，是其具有充分的流动性，并对其进行充分搅拌，并防止气泡混入样品中。

禁止在加热炉上进行敞口加热，这样会导致沥青局部过热和轻质成分损失。

在烘箱中的加热时间应控制在1h以内，如果时间过长会导致沥青老化，使针入度偏低。

沥青冷却后，反复加热次数不能超过两次，同样会使沥青老化，影响测定结果。

由表1可知当样品中混有气泡时，其针入度测定结果明显偏大，已经超出了针入度的重复性，而且有气泡的试样的针入度测定值并无一定的规律，其大小主要取决于气泡的大小，混入程度。

因此我们在进行灌模时严禁有气泡产生。

当有气泡产生时，应用火焰灼烧气泡处以消除。

表1 同一样品不同状态下的针入度
有气泡的试样无气泡试样测量一（0.1mm）67.266.0测量二（0.1mm）70.266.5测量三（0.1mm）73.066.9测量四（0.1mm）71.567.0平均值（0.1mm）70.566.6重复性（0.1mm）
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（3）实验条件的影响。

①室温以及在水浴中冷却时间的影响。

JTG E20—2011（T0604-2011）公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中规定试样在15~30℃室温下冷却不小于1.5h，在25±0.1℃水浴中冷却不小于1.5h。

我们在测定时发现室温及样品在水浴中的冷却时间对针入度的结果有一定影响，当温差较大及在水浴中冷却时间较短时测定结果可能会超出重复性范围。

由表2可以看出当室温相差较大时，沥青针入度的大小取决于试样放入水浴中冷却的时间。

当试样在水浴中冷却时间为1.5h时，虽满足T0604标准的要求但是
15℃和30℃的针入度测定结果已经超出重复性[1]。

当样品置于水浴中不满足1.5h时，其针入度差距更大；但当样品置于水浴中冷却时间足够长时，其针入度测定结果又较好的重复性，所以为了测定结果更准备，又节省时间，应控制实验室温度为23±2℃为宜。

表2 沥青试样在不同室温下同一水浴不同冷却时间下的测试结果
样品1
样品2样品3样品4测定一室温/℃
15151515水浴中冷却时间（h）
1.0 1.5
2.0 2.5测定值（0.1mm）6
3.465.966.967.7样品5样品6样品7样品8测定二室温/℃
25252525水浴中冷却时间（h）
1.0 1.5
2.0 2.5测定值（0.1mm）66.267.868.068.2样品9样品10样品11样品12测定三室温/℃
30303030水浴中冷却时间（h）
1.0 1.5
2.0 2.5测定值（0.1mm）
70.1
69.0
68.9
68.1
②测定时的水浴温度影响。

T0604标准中规定测定的温度变化为±0.1℃，当温度变化时会对针入度产生影响，如果温度控制不精确，会影响其重复性，而且严重影响沥青PI [2]值的大小。

由表3可以看出，测定水浴温度的差异会导致针入度测定值有所差异，当温差不超过0.2℃时，针入度偏差不大，满足重复性；但当温差差距超过0.2℃时，测定值已经超出了重复性。

所以测定针入度时必须严格控制水浴温度。

表3 不同水浴温度下的针入度测定值
温度/℃
24.624.724.824.925.0测定值（0.1mm）63.764.966.067.168.0温度/℃
25.125.225.325.425.5测定值（0.1mm）
68.3
69.5
71.2
72.1
73.9
③其它条件因素影响。

标准针的重量；零点的对针；测量点之间的距离是某不小于1cm等都会影响针入度的测定。

3 结束语
（1）在道路石油沥青分析中，我们要严格控制采样的标准性。

（2）在样品处理的过程中，要防止有气泡产生，有气泡产生时，及时处理。

（3）应严格按照T0604中所规定的实验温度，冷却时间进行实验。

（4）严格控制测定时的水浴温度，其微小的变化可能会对针入度有较大的影响，建议采用自动控温水浴。

（5）零点的对针因为人眼的原因而有所不同，可能对测定结果造成一定的影响。

参考文献 
[1]王晓霞.石油沥青针入度指数研究化工管理2018，（12），57-58.
沥青针入度测定的影响因素
孙强 吕龙军
中化泉州石化有限公司 福建 泉州 362000
摘要：针入度是道路石油沥青技术要求的重要指标，也是沥青牌号划分的依据。

本文详细阐述了沥青针入度测定过程中各种影响因素，表明只有严格控制实验条件，才能准确保证结果的准确性。

关键词：沥青 针入度 影响因素。