1.适用范围
本方法适用于测定沥青针入度,测定的针入度值越大,表示沥青越软,稠度越小,粘结力越差。其标准试验条件为温度25 ℃,荷重100 g,贯入时间5 s,以0.1 mm 计。
2.仪器和用品
图9-1 针入度法测定黏稠沥青针入度示意图
(1)针入度仪:能保证针和针连杆在无明显摩擦下垂直运动,并能指示针贯入深度准确至0.1 mm 的仪器均可使用。针和针连杆组合件总质量为50 g±0.05 g,另附50 g±0.05 g砝码一只,试验时总质量为100 g±0.05 g。当采用其他试验条件时,应在试验结果中注明。仪器设有放置平底玻璃保温皿的平台,并有调节水平的装置,针连杆应与平台相垂直。仪器设有针连杆制动按钮,使针连杆可自由下落。仪器还设有可自由转动与调节距离的悬臂,其端部有一面小镜或聚光灯泡,借以观察针尖与试样表面接触情况。当为自动针入度仪时,各项要求与此项相同,温度采用温度传感器测定,针入度值采用位移计测定,并能自动显示或记录,且应对自动装置的准确性经常校验。为提高测试精密度,不同温度的针入度试验宜采用自动针入度仪进行(图9-1)。
(2)标准针:由硬化回火的不锈钢制成,洛氏硬度为54~60 HRC,表面粗糙度为0.2~0.3μm,针及针杆总质量为2.5 g±0.05 g,针杆上应打印有号码标志,针应设有固定用装置盒(筒),以免碰撞针尖,每根针必须附有计量部门的检验单,并定期进行检验,其尺寸及形状如图9-2所示。
图9-2 针入度标准针(单位:mm)
(3)盛样皿:金属制,圆柱形平底。小盛样皿的内径55 mm,深35 mm(适用于针入度小于200);大盛样皿内径为70 mm,深为45 mm(适用于针入度200~350);对针入度大于350 的试样需使用特殊盛样皿,其深度不小于60 mm,试样体积不少于125 mL。
(4)恒温水槽:容量不少于10 L,控温的准确度为0.1 ℃。水槽中应设有一带孔的搁架,位于水面下不得少于100 mm,距水槽底不得少于50 mm 处。
(5)平底玻璃皿:容量不少于1 L,深度不少于80 mm。内设有一不锈钢三脚支架,能使盛样皿稳定。
(6)温度计:0 ℃~50 ℃,分度为0.1 ℃。
(7)秒表:分度为0.1 s。
(8)盛样皿盖:平板玻璃,直径不小于盛样皿开口尺寸。
(9)溶剂:三氯乙烯等。
(10)其他:电炉或砂浴、石棉网、金属锅或瓷把坩埚等。
3.试验准备(www.xing528.com)
(1)按规定的方法准备试样。
(2)按试验要求将恒温水槽调节到要求的试验温度25 ℃,或15 ℃、30 ℃(5 ℃)等,保持稳定。
(3)将试样注入盛样皿中,试样高度应超过预计针入度值10 mm,并盖上盛样皿,以防止落入灰尘。盛有试样的盛样皿在15 ℃~30 ℃室温中冷却1~1.5 h(小盛样皿)、1.5~2 h(大盛样皿)或2~2.5 h(特殊盛样皿)后移入保持规定试验温度±0.1 ℃的恒温水槽中1~1.5 h(小盛样皿)、1.5~2 h(大试样皿)或2~2.5 h(特殊盛样皿)。
(4)调整针入度仪使之水平。检查针连杆和导轨,以确认无水和其他外来物,无明显摩擦。用三氯乙烯或其他溶剂清洗标准针并拭干。将标准针插入针连杆,用螺栓固紧。按试验条件,加上附加砝码。
4.试验步骤
(1)取出达到恒温的盛样皿,并移入水温控制在试验温度±0.1 ℃(可用恒温水槽中的水)的平底玻璃皿中的三脚支架上,试样表面以上的水层深度不少于10 mm。
(2)将盛有试样的平底玻璃皿置于针入度仪的平台上。慢慢放下针连杆,用适当位置的反光镜或灯光反射观察,使针尖恰好与试样表面接触。拉下刻度盘的拉杆,使其与针连杆顶端轻轻接触,调节刻度盘或深度指示器的指针指示为零。
(3)开动秒表,在指针正指5 s的瞬间,用手紧压按钮,使标准针自动下落贯入试样,经规定时间,停压按钮使针停止移动。
注:当采用自动针入度仪时,计时与标准针落下贯入试样同时开始,至5 s时自动停止。
(4)拉下刻度盘拉杆与针连杆顶端接触,读取刻度盘指针或位移指示器的读数,精确至0.5 ℃(0.1 mm)。
(5)同一试样平行试验至少3 次,各测试点之间及与盛样皿边缘的距离不应少于10 mm。每次试验后应将盛有盛样皿的平底玻璃皿放入恒温水槽,使平底玻璃皿中水温保持试验温度。每次试验应换一根干净标准针或将标准针取下,用蘸有三氯乙烯溶剂的棉花或布揩净,再用干棉花或布擦干。
(6)测定针入度大于200的沥青试样时,至少用3支标准针,每次试验后将针留在试样中,直至3次平行试验完成后,才能将标准针取出。
(7)测定针入度指数PI时,按同样的方法在15 ℃、25 ℃、30 ℃(5 ℃)3个或3个以上(必要时增加10 ℃、20 ℃等)温度条件下分别测定沥青的针入度,但用于仲裁试验的温度条件应为5个。
5.结果整理
同一试样3次平行试验结果的最大值和最小值之差在下列允许偏差范围内时,计算3次试验结果的平均值,取整数作为针入度试验结果,以0.1 mm 为单位,见表9-15。
表9-15 结果整理
当试验值不符此要求时,应重新进行。
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