基于瀝青檢測(cè)的研究

吳海燕

(新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院勘測(cè)總隊(duì)，新疆 昌吉 831100)

基于瀝青檢測(cè)的研究

吳海燕

(新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院勘測(cè)總隊(duì)，新疆 昌吉 831100)

瀝青是水利工程中經(jīng)常用到的原材料，在水利事業(yè)建設(shè)中發(fā)揮著很大的作用，符合技術(shù)質(zhì)量要求的瀝青可以讓工程的質(zhì)量更加的完美，工程使用的壽命也會(huì)延長(zhǎng)，因此防止原材料的問(wèn)題導(dǎo)致使用壽命變短，瀝青的檢測(cè)就變得非常的重要。嚴(yán)格完備的監(jiān)督可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)原材料存在問(wèn)題，防止出現(xiàn)嚴(yán)重的事故。文章就瀝青具體檢測(cè)辦法的兩個(gè)方面，詳細(xì)為大家介紹一下瀝青的檢測(cè)辦法。

原材料；瀝青；檢測(cè)；辦法；工程質(zhì)量

1 概 述

瀝青是一種重要的工業(yè)原料，在水利工程中發(fā)揮著重要的作用。在土木工程中，瀝青是應(yīng)用廣泛的防水材料和防腐材料，主要應(yīng)用于屋面、地面、地下結(jié)構(gòu)的防水，木材、鋼材的防腐。瀝青還是道路工程中應(yīng)用廣泛的路面結(jié)構(gòu)膠結(jié)材料，它與不同組成的礦質(zhì)材料按比例配合后可以建成不同結(jié)構(gòu)的瀝青路面，高速公路應(yīng)用較為廣泛。瀝青主要可以分為煤焦瀝青、石油瀝青和天然瀝青三種。

根據(jù)實(shí)際工程中的反饋，瀝青的質(zhì)量對(duì)工程的影響非常大，所以，瀝青作為一種重要原料，施工中進(jìn)場(chǎng)之前要進(jìn)行檢測(cè)，只有達(dá)標(biāo)后的瀝青才能投入使用。

2 具體檢測(cè)辦法

2.1 瀝青針入度的檢測(cè)

瀝青的黏稠度是比較高的，有的試驗(yàn)正在試圖證明瀝青是一種液體。目前國(guó)際上經(jīng)常用針入度來(lái)檢測(cè)固體或者半固體黏稠度。現(xiàn)在就來(lái)說(shuō)一說(shuō)，如何用針入度來(lái)衡量瀝青的黏稠度。

之所以對(duì)瀝青進(jìn)行針入度的檢測(cè)是因?yàn)橹袊?guó)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)用針入度來(lái)衡量瀝青的軟硬。按照試驗(yàn)結(jié)果，針入度數(shù)值小的證明瀝青很硬，黏稠度也越高。相反，針入度數(shù)值大的，說(shuō)明瀝青很軟，黏稠度也越低。

2.1 針入度檢測(cè)的目的

在前邊已經(jīng)提到過(guò)了，進(jìn)行瀝青針入度檢測(cè)的主要目的是滿足國(guó)標(biāo)中要求的，對(duì)瀝青進(jìn)行標(biāo)號(hào)，知道瀝青的軟硬和黏稠度的基本情況。

這里需要說(shuō)明的是，文章中介紹的瀝青針入度的檢測(cè)辦法主要是對(duì)道路石油瀝青、液體石油瀝青或者乳化瀝青蒸發(fā)后殘留的物質(zhì)做的針入度的檢測(cè)，對(duì)于其他的瀝青不在使用范圍之內(nèi)。在檢測(cè)的過(guò)程中，如果沒(méi)有特殊的說(shuō)明，試驗(yàn)中采用的標(biāo)準(zhǔn)針、針連桿與附加法碼的總質(zhì)量為100g±0.05g,試驗(yàn)溫度為25℃，針人度貫人時(shí)間為5s。

2.2 針入度檢測(cè)需要的設(shè)備

1)針入度儀。對(duì)于針入度儀，基本要求是針入度儀的針和針連桿在垂直運(yùn)動(dòng)的時(shí)候不能有明顯的摩擦，另一個(gè)方面，指示針貫入深度的精準(zhǔn)度必須滿足1mm以下的標(biāo)準(zhǔn)。只要滿足以上兩點(diǎn)要求的設(shè)備都可以使用，并能準(zhǔn)確完成瀝青針入度的檢測(cè)。

2)標(biāo)準(zhǔn)針。檢測(cè)需要使用的標(biāo)準(zhǔn)針需要由滿足一定硬度的不銹鋼制成，其中硬度的要求為洛氏硬度介于50-60之間為合格。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)真的表面也是有要求的，表面粗糙度在Ra0.2μm-Ra0.23μm之間的為滿足要求的。在使用的過(guò)程中一定要保護(hù)好針尖，針尖損壞以后就不能準(zhǔn)確的測(cè)量了。

3)盛樣皿。對(duì)于盛樣皿的選取，一般是選用金屬制成，圓柱形平底的盛樣皿。盛樣皿一般有兩種類型，根據(jù)測(cè)量樣品的大小，分別有大、小兩種盛樣皿兩種可供選取，如果試驗(yàn)的工程中有特殊的形狀或者大小的需要，那就需要選擇專用的盛樣皿。

4)恒溫水浴。恒溫水浴是瀝青針入度測(cè)試的必不可少的一項(xiàng)設(shè)備。試驗(yàn)中采用的恒溫水浴容量一般不能<10L，溫度調(diào)節(jié)的控制精度可以精確到0.1°的調(diào)節(jié)范圍。

5)平底玻璃皿。平底玻璃皿的選取并沒(méi)有很高的要求。平底玻璃皿的選取一般是用來(lái)保持盛樣皿穩(wěn)定的，只要滿足使用要求即可。

6)計(jì)量用具。計(jì)量用具包括兩個(gè)方面的內(nèi)容。一是溫度的計(jì)量，溫度計(jì)的必須滿足0°-50°的測(cè)量范圍，而且測(cè)量精度需要達(dá)到0.1°。還有一個(gè)方面是時(shí)間的測(cè)量，這里采用的是秒表計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)的精度最小分度為0.1s。

7)其他基本的設(shè)備?；镜脑囼?yàn)設(shè)備主要包括三氯乙烯溶劑，電爐，石棉網(wǎng)，坩堝等一些基本的設(shè)備。

2.3 針入度檢測(cè)的具體步驟

2.3.1 檢測(cè)開始的準(zhǔn)備工作

1)首先要把待檢的樣品按照操作要求放入到盛樣皿中，樣品的高度要至少比針入度的預(yù)計(jì)值高出10個(gè)mm以上，防止出現(xiàn)針入度測(cè)量不準(zhǔn)確的現(xiàn)象。

2)盛樣皿在放入樣品以后一定要注意加蓋，如果表面落上灰塵，那么試驗(yàn)的結(jié)果就會(huì)出現(xiàn)誤差。

3)盛樣皿在放入樣品以后，需要在室溫狀態(tài)下冷卻一段時(shí)間，這段時(shí)間一般是1-2.5 h，時(shí)間的長(zhǎng)短根據(jù)盛樣皿的大小確定。

4)室溫冷卻以后就需要移入25℃±0.1℃恒溫水浴恒溫。加熱時(shí)間和室溫冷卻時(shí)間的設(shè)定是一樣的，根據(jù)盛樣皿的大小不同會(huì)有不同的恒溫時(shí)間。

5)調(diào)整針人度儀使之水平。檢查針連桿和導(dǎo)軌，以確認(rèn)無(wú)水和其他外來(lái)物，無(wú)明顯摩擦。用三氯乙烯或其他溶劑清洗標(biāo)準(zhǔn)針，并拭干。將標(biāo)準(zhǔn)針插入針連桿，用螺絲固緊。按試驗(yàn)條件，加上附加法碼。

2.3.2 正式實(shí)驗(yàn)的步驟

1)從恒溫水浴中取出樣品，然后放到平底玻璃皿上。，保持恒溫，溫度誤差保持在25℃±0.1℃。同時(shí)水的深度也要保持浸沒(méi)樣品10 mm以上，防止水分蒸發(fā)對(duì)實(shí)驗(yàn)造成影響。

2)把平底玻璃皿放到針入度儀上，開始針入度的檢測(cè)，試驗(yàn)開始前注意針入度儀的調(diào)零。

3)按照相關(guān)的要求，同一樣品的針入度檢測(cè)次數(shù)不能少于3次。這里還有一個(gè)問(wèn)題需要注意，針入度測(cè)試的時(shí)候，下落的針不能太靠近平底玻璃皿的邊緣，邊緣的數(shù)據(jù)很有可能造成試驗(yàn)數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確。

4)對(duì)于針入度的數(shù)值>200的瀝青，這里還需要特別的注意，檢測(cè)這樣的瀝青的時(shí)候需要準(zhǔn)備三根標(biāo)準(zhǔn)針，進(jìn)行三組試驗(yàn)，每次試驗(yàn)結(jié)束不要把標(biāo)準(zhǔn)針取出，直至三組平行試驗(yàn)完成后一起把標(biāo)準(zhǔn)針取出。

2.4 針入度檢測(cè)結(jié)果的處理

針入度檢測(cè)試驗(yàn)一般是三組平行的試驗(yàn)，把誤差太大的試驗(yàn)數(shù)據(jù)去掉，最后取平均值作為該樣品的針入度數(shù)值。針入度檢測(cè)試驗(yàn)的允許誤差關(guān)系見表1：

表1 針入度檢測(cè)試驗(yàn)充許誤差關(guān)系 0.1mm

2.5 實(shí)際操作中的注意事項(xiàng)

1)如果檢測(cè)的過(guò)程中出現(xiàn)停電或者其他的突發(fā)情況，一定要重新重復(fù)整個(gè)試驗(yàn)，因?yàn)檎麄€(gè)試驗(yàn)需要保障同一的變量，否則可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的情況。

2)針入度檢測(cè)試驗(yàn)中一共有3個(gè)非常重要的量一定要特別注意，分別是溫度、時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)針的質(zhì)量，這3項(xiàng)的指標(biāo)會(huì)嚴(yán)重的影響到試驗(yàn)的結(jié)果。

3 瀝青延度的測(cè)試辦法

瀝青雖然具有一定的硬度，但是瀝青還是一種半固體，半固體在受到拉伸作用的時(shí)候，就會(huì)有一定的塑性形變。瀝青能夠承受的拉伸產(chǎn)生的塑性形變之后的總能就是延性，用延度的概念來(lái)衡量這個(gè)指標(biāo)。

3.1 瀝青延度檢測(cè)的目的

瀝青是一種半固體，它具有一定的延性，延性的大小就是用延度這個(gè)概念來(lái)衡量的，所以檢測(cè)瀝青的延度就可以清楚的表示瀝青延性的大小了。檢測(cè)瀝青的延度就是為了檢測(cè)瀝青延性的大小。

3.2 瀝青延度檢測(cè)需要的主要設(shè)備

1)延度儀。延度儀雖然在實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮的作用很大，但是對(duì)于延度儀的要求并不是很高。能保障一定的試驗(yàn)溫度，保障一定的拉伸速度并且在滿足以上條件的基礎(chǔ)上沒(méi)有明顯的震動(dòng)的延度儀都是滿足要求的，可以放心的使用。

2)試模。試模并不是一個(gè)器件，它是由兩個(gè)端模和兩個(gè)側(cè)模共同組成的。試模的材料一般是黃銅，對(duì)于試模的粗糙度，內(nèi)側(cè)表面的粗糙度一般是Ra0.2μm。

3)試模底板。試模底板一般是打磨光滑的黃銅板或者不銹鋼制成，表面粗糙度的要求和試模的要求是一致的，也是Ra0.2μm。

4)恒溫水浴。恒溫水浴和瀝青針入度檢測(cè)是用到的，具體的要求和注意事項(xiàng)，這里不再贅述。

5)其他的試驗(yàn)設(shè)備。和瀝青針入度檢測(cè)是用到的一樣，還需要一些基本的試驗(yàn)設(shè)備。比如溫度計(jì)，加熱爐具，平刮刀，石棉網(wǎng)等基本的試驗(yàn)設(shè)備。

3.3 延度檢測(cè)的具體操作步驟

3.3.1 檢測(cè)試驗(yàn)的準(zhǔn)備工作

1)首先要把隔離劑攪拌均勻，涂抹在試模的內(nèi)側(cè)表面，并將試模準(zhǔn)確的組裝好。

2)將瀝青緩緩的注入到試模中，以備后續(xù)的試驗(yàn)使用。制備好的樣品需要在室溫的狀態(tài)下冷卻一段時(shí)間才能繼續(xù)使用，這個(gè)冷卻的時(shí)間一般≥30-40 min。

3)在延度檢測(cè)開始之前，還需要做好延度儀的調(diào)零，保障試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。

3.3.2 正式的延度檢測(cè)

1)把經(jīng)過(guò)保溫處理的樣品按照一定的要求放到延度儀上準(zhǔn)備進(jìn)行延度測(cè)試。這里需要注意的是水面距離樣品的表面距離應(yīng)≥25mm。

2)打開延度儀，開始進(jìn)行延度測(cè)試。在測(cè)試的過(guò)程中需要密切的注意延度儀的工作情況，水的溫度是不是一直處于正常的狀態(tài)，延度儀有沒(méi)有晃動(dòng)的情況。如果有以上的情況發(fā)生，應(yīng)當(dāng)停下來(lái)處理，處理好了以后繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)。一般用循環(huán)水的延度儀需要關(guān)閉循環(huán)水，否則很容易出現(xiàn)晃動(dòng)的情況。

3)試驗(yàn)的過(guò)程中還會(huì)有一種情況發(fā)生過(guò)，瀝青融化之后浮于水的表面或者沉入水槽的底部，發(fā)生這樣的情況是因?yàn)樗拿芏瘸霈F(xiàn)了問(wèn)題，這個(gè)時(shí)候一般是摻加酒精或者食鹽來(lái)調(diào)節(jié)水的密度，使之與瀝青的密度接近。

3.4 檢測(cè)結(jié)果的處理

同理，瀝青的延度檢測(cè)也是存在誤差的，這里一般需要安排至少3組試驗(yàn)，保障試驗(yàn)的誤差在允許的范圍之內(nèi)。取誤差在允許范圍之內(nèi)的幾組數(shù)據(jù)，求得平均值以后，得出檢測(cè)樣品的延度。

3.5 檢測(cè)中需要注意的問(wèn)題

1)在試模灌裝的時(shí)候一定要灌裝足量，超出試模，否則會(huì)因?yàn)闊崦浝淇s的原因，導(dǎo)致試模填充不滿。

2)有些瀝青的延度是很大的，為了很好的觀察，這個(gè)時(shí)候陪襯的顏色盡量選擇顏色比較淺的，白色是最好的選擇，觀察起來(lái)會(huì)比較方便。

3)在刮模時(shí)，應(yīng)將瀝青與試模刮為齊平，尤其是試模中部，不應(yīng)有低凹現(xiàn)象。

4)在灌裝的時(shí)候一定要加入足夠的隔離劑，否則灌裝好的試模無(wú)法完好的從試模中取下，導(dǎo)致試驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行。

4 總 結(jié)

以上，文章詳細(xì)的介紹了瀝青的針入度檢測(cè)和瀝青的延度檢測(cè)，并且按照實(shí)際操作的經(jīng)驗(yàn)，給出了實(shí)際可行的注意事項(xiàng)。做好瀝青各項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)可以很好的防止實(shí)際工程中出現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)于水利工程的安全具有重要的意義。

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[5]王曉琴.公路路基路面常見病害與處置指南[M].北京：人民交通出版社，2011：26-27.

Research of Asphalt Detection

WU Hai-yan

(General Investigation Group of Xinjiang Water Conservancy & Hydropower Investigation, Design and Research Institute, Changji 831100, China)

Asphalt is the raw material often used in water conservancy project and takes very important roles in the construction of water conservancy project. Asphalt accorded with technological quality requirements may promote the project quality more perfect and extend also the use life of the project, therefore, to prevent the raw material to shorten the use life, the detection for asphalt becomes very important. Strict supervision may find in time the problems existing in the raw material and prevent serious accidents. This paper introduces the detection method of asphalt in details according to two respects of detailed method to detect asphalt.

raw material; asphalt; detection; method; project quality

1007-7596(2016)11-0004-03

2016-10-16

吳海燕(1984-)，女，新疆昌吉人,助理工程師，研究方向?yàn)樗姽こ滩牧蠙z測(cè)。

TV442.1

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