针入度试验主要根据《水工沥青混凝土试验规程》 (DL/T 5362—2006)与 《沥青针入度测定法》(GB/T 4509—2010)进行。本方法适用于测定针入度为 (0~500)(0.1mm)的固体和半固体沥青材料的针入度。
沥青的针入度以标准针在一定的荷载、时间及温度条件下垂直穿入沥青试样的深度来表示,单位为0.1mm。如未另行规定,标准针、针连杆与附加砝码的合重为 (100±0.05)g,温度为(25±0.1)℃,时间为5s。特定试验条件应参照表10.1的规定。并应在报告中应予注明。
表10.1 针入度特定试验条件规定
(1)主要仪器设备。
1)针入度仪:常用的形式如图10.21 (a)所示。标准针和针连杆能在无明显摩擦下垂直运动,由指针及刻度盘指示出的贯入深度准确至0.1mm。针和针连杆组合总质量为(50±0.05)g,并附有(50±0.05)g和 (100±0.05)g的砝码,可以组合成所需的荷载以满足试验要求。
2)标准针:形状及尺寸见图10.21 (b),由硬化回火的不锈钢制成,其洛氏硬度为54~60。每个针箍上打印单独编号,且经计量检定合格。
3)试样皿:金属或玻璃的圆柱形平底容器。针入度小于200时,用内径55mm、深35mm的小试样皿;针入度200~350时,用内径70mm、深45mm的大试样皿;针入度大于350时,用深度不小于60mm,试样体积不少于125mL的特殊试样皿。
图10.21 沥青针入度仪及标准针 (单位:mm)
4)玻璃皿:平底,容量不小于1.0L,深度不小于80mm。内设一个不锈钢三脚支架。以保证试样皿的稳定。
5)恒温水槽:容量不小于10L,温控准确度为在试验温度下达到±0.1℃。水中备有带孔支架,位于水面下不少于100mm、距槽底不少于50mm处。在低温下测定针入度时,水槽中装入盐水。
6)温度计:测量范围0~50℃,分度值为0.1℃,定期进行校正。
7)计时器:刻度不大于0.1s,60s内的准确度达到±0.1s。
(2)试件制备。(www.xing528.com)
1)将制备好的沥青试样倒入预先选好的试样皿中,试样深度应大于预计插入深度10mm。
2)松松地盖住试样皿以防落入灰尘,在15~30℃的空气中冷却1~1.5h (小试样皿)或1.5~2h (大试样皿)。然后将试样皿移入恒温水槽中 (水面应没过试样表面10mm以上)。在规定的试验温度下小试样皿恒温1~1.5h,大试样皿恒温1.5~2h。
(3)试验步骤。
1)调整针入度仪的基座螺丝,使仪器水平。先用合适的溶剂将标准针擦干净,再用干净的布擦干,然后将针插入针连杆并固定。自恒温水槽中取出盛有沥青的试样皿,置于平底玻璃皿的三脚支架上,玻璃皿中的水温为(25±0.1)℃,水深应使试样表面的水层深度不小于10mm。再将平底玻璃皿置于针入度仪的旋转圆台上。
2)慢慢放下试针连杆,使针尖刚好与试样表面接触(必要时可通过反光镜观察)。拉下活动齿杆,使与针连杆顶端相接触,再调节刻度盘使指针指零。
3)开动秒表,当达到5s时,用手紧压按钮,使标准针自由下落贯入沥青试样,到10s时停压按钮,使标准指针停止移动。
4)按下刻度盘齿杆使与针连杆顶端接触。读取刻度盘指针读数即为该试样的针入度。精确至0.5。
5)同一试样重复测试至少3次,各测点之间及测点与试样皿边缘之间的距离不小于10mm。每次测试后应将带试样皿的平底玻璃皿放入恒温水槽中,下次测试前再从恒温水槽中取出。每次测试换一根干净的标准针,或将针取下用蘸有三氯乙烯或其他溶剂的棉球擦干净,再用干净布擦干。
6)测定针入度大于200的沥青试样时,至少用3根针,每次测试后将针留在试件中,直至测试完成后才能把针从试样中取出。
(4)试验结果处理。
1)以3次测试的平均值作为试验结果,取整数,以0.1mm为单位。试验结果的最大差值应不超过表10.2的数值。否则试验应重做。
表10.2 试验结果允许误差
2)精密度要求:当试验结果小于50 (0.1mm)时,重复性试验的允许差为2%,再现性试验的允许差为4%;当试验结果大于或等于50 (0.1mm)时,重复性试验的允许差为4%,再现性试验的允许差为8%。
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