試驗條件對瀝青三大指標試驗結(jié)果的影響因素研究

雷芳

摘 要：隨著我國公路工程的不斷完善，瀝青以其較佳的粘結(jié)性和平整性得到了廣泛地應(yīng)用。而針入度、延度和軟化點作為檢測的重要指標，能夠直觀地反映出瀝青路面的性能參數(shù)?；诖?，筆者在文章中主要介紹了三大指標的常見測量手段；并結(jié)合工作實際分析了試驗條件對結(jié)果的干擾，以此給瀝青路面的檢測形成有效指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：瀝青 三大指標 試驗條件 影響因素

引 言

瀝青的力學(xué)性能直接決定了路橋項目的質(zhì)量，經(jīng)過嚴格的試驗檢測，能夠避免不合格產(chǎn)品流入施工領(lǐng)域。但由于瀝青檢測試驗受到的干擾因素較多，因此所得結(jié)果往往與實際值有著較大的偏差。這不僅會給工程采購決策造成誤導(dǎo)，而且還給路橋投產(chǎn)運營埋下了安全隱患。由此可見，對瀝青試驗的影響因素進行研究，對校正三大指標的結(jié)果有著十分重要的作用。

一、瀝青三大指標的檢測手段

（一）環(huán)球法測定軟化點

瀝青作為一種無定形聚合物，當(dāng)路橋表面溫度上升時瀝青結(jié)構(gòu)的黏度則顯著降低。瀝青軟化一方面使工程的剛性受到影響，路橋的可承載負荷遠不及平時。另一方面軟化后的瀝青也容易產(chǎn)生塑性形變，進而破壞了路橋表面的平整性。目前業(yè)界主要采用環(huán)球法來進行測定，通過金屬球擊穿觸底情況來進行量化記錄。試驗人員首先將瀝青樣本進行刮磨平整，固定在裝置的夾環(huán)中。然后在燒杯中加入約5℃的溫水，同時以一定質(zhì)量的鋼球置于瀝青樣本之上。調(diào)試完畢后，則需要對燒杯進行加熱，每隔三分鐘就需要令水溫升高5℃左右。瀝青樣本在水溫升高的過程中逐漸軟化，由于鋼球的重力負荷而擠壓變形。試驗人員應(yīng)該對水溫進行跟蹤性的記錄，當(dāng)鋼球徹底擊穿瀝青樣本觸底時，讀取溫度計顯示的數(shù)值則為軟化點。

（二）針入度的測量方法

針入度指的是額定重量的試驗針，在溫度為25℃的瀝青中所下沉的尺寸。這一項指標主要反映了瀝青路面的稠度，若針入深度較小則說明瀝青材料的稠度高，那么工程的整體剛性也就得到了保障。首先，試驗人員將瀝青樣本放置與恒溫器皿內(nèi)，直至溫度固定在25℃。然后利用針入度儀將器皿固定，放置在水平實驗臺上令其緩慢沉降。5秒鐘后，試驗人員迅速讀取針入度儀上所顯示的數(shù)值，其結(jié)果則為瀝青材料的針入度。不過這一測量方法對誤差要求極為苛刻，無論是溫度或是針入尺寸都必須按照技術(shù)規(guī)范來進行。且為了提高試驗結(jié)果的可信度，試驗人員應(yīng)該進行多次平行試驗，通過取平均值方式精確結(jié)果。除此之外，試驗人員還應(yīng)該調(diào)試好針入度儀，在使用前講計數(shù)清零。

（三）延度的試驗要點

延度顧名思義是瀝青材料延展度的具體參數(shù)，取值的大小能夠間接反映出瀝青路面項目的塑性。在投入運營后，由于項目自重和來往車輛的負荷，瀝青路面均會不同程度的出現(xiàn)壓迫延展的現(xiàn)象。延度這一指標則可以初步確定路面是否存在開裂的隱患，也能夠給瀝青變形形成及時的預(yù)防。在試驗過程中，技術(shù)人員應(yīng)該將預(yù)先準備好的瀝青試樣放入模具中。然后在室溫環(huán)境下放置超過1.5小時，令樣本逐漸冷卻成型。其次，借助于刮刀將突出模具的部分剔除，確保試樣的平整規(guī)則。最后將盛有樣本的模具直接放入10℃的燒杯中，同樣放置1.5小時。滿足保溫時間后，試驗人員可以按照均勻的速度拉扯樣本，直至瀝青材料徹底斷裂。然后將其拉伸長度進行測量，并與原樣本數(shù)據(jù)進行對比，計算出瀝青材料的延度。

二、試驗條件對軟化點的影響

在瀝青的軟化點試驗中，同一批樣品往往也可能出現(xiàn)不同的結(jié)果，影響到最終性能指標的計算。究其原因，主要是軟化點容易受到溫度與試驗裝置的干擾，而導(dǎo)致測量結(jié)果也實際值有明顯的出入。比如部分試驗人員在測量時未能控制好隔離劑的添加量，那么所測得的瀝青軟化點就必將比實際值略小。這是由于隔離液注入后，可能在瀝青內(nèi)部產(chǎn)生一些氣泡，在升溫過程中出現(xiàn)熱膨脹對結(jié)構(gòu)的影響更大。也存在瀝青材料本身在注模過程中就不規(guī)范，溫度沒有達到產(chǎn)品的技術(shù)要求。這樣一來就會導(dǎo)致瀝青樣本產(chǎn)生大量的空洞，而且樣本表面的平整度也不符合試驗要求。由于樣本的不均勻分布，就可能測量值出現(xiàn)上下波動，其準確程度自然就得不到保障。不僅如此，試驗中所使用的小球質(zhì)量以及水溫控制是否合理等都對結(jié)果產(chǎn)生較大的影響。

三、試驗條件對針入度的影響

針入度考察的是瀝青材料的稠度，因此注模過程的質(zhì)量也相當(dāng)重要。經(jīng)過試驗對比，即使保持溫度一致弱放入含有氣泡的模具，那么樣本的結(jié)構(gòu)也較正常情況松散。在圓錐體的壓迫下，下沉的深度就比以往更大。所以在實際操作者用，要求試驗人員減少攪動的頻率，確保注模過成不帶入過多的氣泡。且當(dāng)有氣泡產(chǎn)生時，也應(yīng)該及時發(fā)現(xiàn)并將其刺破。此外，樣本整體的承載負荷也呈現(xiàn)出輻射式分布，中間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定深入尺寸相對較小，相反四周在試驗中的取值更大。因此，在針入度的測量中試驗人員還需要謹慎選擇針入點。最后值得一提的是，瀝青的養(yǎng)護對于性能保持有著至關(guān)重要的作用，如樣本的護養(yǎng)條件不一致，那么最終的測量結(jié)果也將會有一定的差距。

四、試驗條件對延度的影響

在瀝青材料的延度試驗中，筆者發(fā)現(xiàn)不同的樣本平整度延度差異也較大。如在均勻的樣本中，三次試驗所得數(shù)據(jù)基本維持穩(wěn)定。而在凹凸不平的瀝青樣本檢測中，則使結(jié)果出現(xiàn)了波動。高出模具瀝青樣本延度更高，凹陷的樣本取值偏下，而呈現(xiàn)出波浪狀的樣本其延度也隨之浮動。因此，在實驗樣本的選擇過程中，操作人員必須合理控制，并對樣本進行刮磨找平。另一方面溫度變化對瀝青效果可塑性的影響也十分明顯，因此在延度測試中也需要維持合理的溫度。部分樣本沒有按照規(guī)定放置足夠長的時間，則溫度與室溫之見尚有一定的誤差，拉伸過程中的形變程度也就不一樣。根據(jù)溫度與瀝青延度變化趨勢可以得出，水浴時間越長其溫度與水溫越接近，拉伸的延度就會逐漸變小。故而，在實際操作中仍需要試驗人員嚴格按照要求執(zhí)行，不斷提高數(shù)據(jù)的可信度。

結(jié) 語

綜上所述，瀝青的三大指標能夠全面客觀地反饋出工程的力學(xué)參數(shù)，對于控制施工質(zhì)量有著深遠的意義。因此，樣本檢測人員應(yīng)該更加注重對影響因素的控制，在針入度、軟化點以及延度的試驗中控制好試驗條件，確保試驗結(jié)果的準確性。

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