沥青针入度试验结果分析

1）试验一般规定

本方法适用于测定针入度小于350的石油沥青。石油沥青的针入度以标准针在一定的荷重、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计质量为（100±0．1）g，温度为25℃，时间为5s。特定实验条件参照表16－7的规定。

表16－7　针入度特定试验条件规定

2）试验目的

本方法依据GB／T 4509—1998《沥青针入度试验方法》测定石油沥青针入度，沥青的黏滞性和针入度也是划分沥青牌号的主要指标。

3）主要仪器设备

（1）针入度仪

其构造如图16－31所示。凡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精确至0．1mm的仪器均可使用。针和针连杆组合件总质量为（50±0．05）g，另附（50±10．05）g砝 码 一 只，以 供 试 验 时 适 合 总 质 量（100±0．05）g的需要。

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，针连杆应与平台垂直。仪器设有针连杆制动按钮，使针连杆可自由下落。针连杆易于装卸，以便检查其重量。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，基本要求与此项相同，但应附有对计时装置的校正检验方法，以经常校验。

图16－31　针入度仪

1—底座；2—小镜；3—圆形平台；4—调平螺钉；5—保温皿；6—试样；7—刻度盘；8—指针；9—活动尺杆；10—标准针；11—连杆；12—按钮；13—砝码

（2）标准针

标准针由硬化回火的不锈钢制成，洛氏硬度HRC54～60，表面粗糙度Ra0．2～0．3μm，针及针杆总质量为（2．5±0．05）g，针杆上打印有号码标志，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。

（3）盛样皿：金属制，圆柱形平底。小盛样皿的内径55mm，深35mm，适用于针入度小于200；大盛样皿内径70mm，深45mm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60mm，试样体积不少于125mL。

（4）恒温水浴：容量不少于10L，控制温度±0．1℃。水中应备有一带孔的搁板（台），位于水面下不少于100mm，距水浴底不少于50mm处。

（5）平底玻璃皿：容量不少于1L，深度不少于80mm。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0．1℃。

（7）秒表：分度0．1s。(www.xing528.com)

（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。

4）方法与步骤

（1）准备工作

①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，并擦干。将标准针插入针连杆，用螺丝固紧。按试验条件加上附加砝码。

②将试样注入盛样皿中，试样高度应超过预计针入度值10mm，并盖上盛样皿，以防落入灰尘。盛有试样的盛样皿在15～30℃室温中冷却1～1．5h（小盛样皿）、1．5～2h（大盛样皿）或2～2．5h（特殊盛样皿）后，移入保持规定试验温度±0．1℃的恒温水浴中1～1．5h（小盛样皿）、1．5～2h（大盛样皿）或2～2．5h（特殊盛样皿）。

（2）检测步骤

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℃（可用恒温水浴中的水）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10mm。

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，使之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5s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5s时自动停止。

④拉下刻度盘拉杆与针连杆顶端接触，读取刻度盘指针或深度指示器的读数，精确至0．5mm。

⑤同一试样平行试验至少三次，各测试点之间及与盛样皿边缘的距离不应少于10mm。每次试验后，应将盛有盛样皿的平底玻璃皿放入恒温水浴，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，至少用三支标准针，每次试验后将针留在试样中，直至三次平行试验完成后才能将标准针取出。

5）结果处理

同一试样三次平行试验，结果的最大值和最小值之差在下列允许偏差范围内时见表16－8，计算三次试验结果的平均值，取至整数作为针入度试验结果，以0．1mm为单位。

表16－8　针入度测定允许最大误差表