沥青延度, 针入度和软化点是沥青针入度分类系统的主要部分. 通常称为沥青三指标. 测试结果的准确性直接关系到沥青的使用情况.

沥青级配系统共有三种: 针入度分级系统, 粘度分级系统和Superpave沥青性能分级系统.

(1) 针入度分级系统, 根据沥青针入度的大小确定沥青所适应的气候条件和荷载条件. 分级系统的主要部分是延展性, 针入度和软化点. 分级系统由沥青的安全指数闪点组成, 沥青纯度指标溶解度, 沥青抗老化性能指标, 沥青生产用原油的薄膜烘箱试验及约束指标含蜡量.

(2) 粘度分级系统, 根据沥青或薄膜烘箱后的沥青在60℃时的粘度值来确定沥青的使用环境和条件. 60℃的粘度表明沥青的高温性能. 系统中还给出了其他测试要求, 如25℃时针的刺入度, 135℃时的粘度, 60℃下TFOT后残渣的粘度, 25℃延展性和闪点.

沥青三项指标影响因素分析 (渗透, 软化点, 伸长)

(3) Superpave 沥青性能分级系统, 利用路面最高设计温度下的动剪模尺度来表征沥青的高温性能, 利用路面最低设计温度下的刚度和刚度随变形的变化率来表征沥青的低温性能, 利用疲劳温度下的动态剪切模尺度表征沥青的疲劳性能, 通过转膜烘箱试验和压力老化罐试验表征沥青的短期和长期老化性能, 分别.

沥青延度, 针入度和软化点是沥青针入度分类系统的主要部分.

沥青延度是指指定形式的沥青样品, 在指定的温度下以一定的速度被拉伸至断裂长度, 以厘米为单位测量. 延度反映沥青材料的延伸性，是评价沥青可塑性的重要指标. 延展性越大, 沥青的可塑性越好. 沥青延度, 特别是低温延展性, 可以反映沥青的抗裂性能, 所以也与沥青混合料的抗裂性能有直接关系.

针入度是指一定质量的标准针在规定的温度和时间下垂直刺入沥青样品的深度。, 以0.1mm为单位测量. 标准测试条件为温度25℃, 负载100g，穿透时间5s. 针入度是表示沥青硬度和稠度的指标, 抵抗剪切损伤的能力, 反映一定条件下沥青的相对粘度. 针入度指数反映了沥青的温度敏感性，与沥青混合料的抗剪性能和高温性能直接相关.

针入度指数是沥青结合料的温度敏感性指数, 反映针刺入程度随温度变化的情况, 标准规定在15℃下测量, 25℃, 30℃ 和 3 或更多温度条件, 并按规定方法计算, 30℃时针入度值是否太大, 5可用℃代替.

沥青三项指标影响因素分析 (渗透, 软化点, 伸长)

在沥青软化点, 将样品放入指定尺寸的金属环中, 将规定尺寸和质量的钢球放入水或甘油中, 并以规定的速度加热，直至钢球下沉到规定的距离，测量的温度以℃为单位. 软化点反映沥青粘度, 高温稳定性和温度敏感性.

当量软化点T800相当于沥青针入度时的温度 800, 用于评价沥青的高温稳定性.

软化点也直接关系到沥青混合料的高温稳定性.

检测实际上是检测设备在规定的条件下对检测对象进行的一系列规定的操作. 所以, 人性的六个方面, 机器, 材料, 方法, 整个测试过程涉及的环境和测量直接影响测试结果的准确性和有效性. 例如, 样本提取是否具有代表性, 样品处理是否造成样品变质、老化; 设备是否经过验证或校准, 准确度是否能满足方法标准的要求; 测试环境是否得到有效控制，温度是否符合标准要求; 方法标准是否选择正确，能否按照标准流程进行检测; 是否进行并行测试, 测试误差是否符合标准要求, 以及数据处理是否正确. 尤其, 这些方面都是由人来操作的, 而人是检测过程中最大的影响因素.

沥青三项指标影响因素分析 (渗透, 软化点, 伸长)

环境控制

1. 通风排烟

2. 测试室温: 15℃~30℃

3. 水浴温度

伸长 :5 °C, 10 °C, 15 °C, 25 °C

渗透 :5℃, 15℃, 25℃, 30℃

软化点: 5℃±0.5℃, 32℃±1.0℃

4. 试水及更换:

软化点应使用蒸馏水或纯净水

密度计中的水应为密度与沥青相似的酒精或食盐调节剂

当水被间隔物或沥青污染时应更换试验水

检测环境需要通风排烟，是出于检测安全和人员健康的考虑, 也是对环境的基本要求.

室内温度, 铸模后的图案标准要求应为 15 ℃~30℃, 一般来说, 温度可以控制在这个范围内, 但需要注意的是室温与试验所需温度相差越大, 样品需要在样品温度下保持较长时间，才能使样品内部温度与测试温度一致. 所以, 控制室温接近测试温度更有利于获得准确的测试结果. 例如, 如果室温太高, 样品未充分冷却, 且样品内部温度过高, 渗透力和延展性的测试结果会偏大.

水浴温度是影响测试结果的最大因素, 针的穿透和伸长温度控制精度要求达到0.1℃

软化点 虽然要求的控温精度稍低, 它不超过 1 °C. 水浴锅必须具有相应的加热和冷却功能, 且温控精度必须满足上述要求. 如果水温太高, 渗透率和伸长率结果会更大, 并且软化点结果会更小. 特别适用于延展性测试, 低温时温度的变化比高温时对结果的影响更大.

至于测试水, 软化点应为蒸馏水或纯净水, 主要是为了避免加热过程中产生气泡影响测试结果的准确性, 因为气泡会对样品产生浮选作用, 导致大量的测试结果.

延度计中水的密度与沥青的密度相似, 主要是防止拉伸过程中样品上浮或下沉. 一般来说, 浮动会导致高结果, 下沉会导致低结果.

试验水的更换主要考虑间隔物和沥青引起的水的浑浊度, 尤其会影响针入度试验时对试验针与沥青接触点的观察. 如果长时间不换水, 它还可能产生气味. 建议一周左右换水一次, 频繁用水时缩短换水时间.

样品处理

1, 样本有效性: 种类, 规格, 地位, 数量 (时间 0601-2011 沥青取样法)
(1) 粘性沥青样品数量 (固体沥青) 不小于4.0kg. (2) 储油罐内无搅拌设备取样: 上层, 中、下位置取1-4L并充分混合; 有搅拌设备: 混合后, 从中间取出.
(3) 油罐车取样阀, 油罐车和葡萄酒经销商: 流出4kg后取样; 从排放调整: 放行全部沥青半取样; 来自项目封面: 采样器从中间采样.
(4) 装卸过程中取样, 从沥青储存池取样, 从沥青运输车中均匀取样至少 3 按时间间隔指定数量的样品, 然后在取样前充分混合这些样品.
(5) 沥青样品必须储存在有盖的密封金属容器中, 严禁装入纸袋、塑料袋存放. 样品应存放在阴凉、清洁的地方，防止样品污染.
(6) 冬季乳化沥青样品应采取适当的防冻措施.

样本的有效性主要关注样本的代表性和样本的劣化性 (污染和老化). E20标准T0601规定了样品提取和储存的要求. 由于大多数检测机构都是委托接受样品, 采样要求不在此详述, 但需要注意样品数量是否满足检测要求, 粘性沥青 (固体沥青) 不小于4.0kg, 以及样品是否被污染. 样品的储存必须储存在有盖的密封金属容器中. 严禁将其放入纸袋或塑料袋中. 样品应存放在阴凉、清洁的地方，防止样品污染. 冬季乳化沥青样品应采取适当的防冻措施.

2, 样品熔化: 加热方式, 加热温度, 加热时间 (1) 当石油沥青中没有水分时, 烘箱温度应高于软化点温度90℃, 一般在135℃左右. 所得沥青样品不得直接用电炉或煤气炉的明火加热. (2) 当样品含有水时, 它应该在烤箱中加热约 80 °C直至沥青全部融化脱水.
(3) 样品的脱水应在控温沙浴中加热脱水, 油浴, 和电热套, 电炉、煤气炉强制加热脱水时必须加石棉垫. 加热时间不超过30min. 用玻璃棒轻轻搅拌. 在不超过的条件下 100 °C, 小心脱水直至无泡沫, 最终加热温度不应超过软化点 100 °C (石油沥青) 或者 50 °C (煤沥青)
(4) 样品架中的沥青通过0.6mm过滤器过滤, 并立即注射到各种测试的模具中，无需等冷却. 如果温度下降, 可以在烤箱中适当加热.
(5) 冷却后样品重复加热次数不得超过两次，以防止沥青老化影响试验结果. 为了避免混入气泡, 沥青灌模过程中不得反复搅拌沥青.

当样品被加热时, 首先应尽可能均匀地加热样品, 应避免因局部或整体温度过高以及反复加热而引起的沥青老化. 沥青老化后, 针入度、软化点测试结果会偏高, 并且延展性的测试结果会偏低. 所以, 加热应采用烤箱加热, 温度应该约为 90 °C 高于软化点, 不宜直接使用电炉或煤气炉的明火加热, 可能会导致沥青老化.

样品的脱水应在沙浴上加热脱水, 控温油浴和电加热夹套. 电炉、煤气炉强制加热脱水时, 必须添加石棉垫. 加热时间不超过30min，并用玻璃棒轻轻搅拌. 在不超过的条件下 100 °C, 小心脱水直至无泡沫, 最终加热温度不应超过 100 °C (石油沥青) 或者 50 °C (煤沥青) 高于软化点.

此外, 加热后的沥青应通过0.6mm过滤器过滤, 一方面可以消除杂质的影响, 另一方面增加沥青和废气的均匀性.

将加热后的样品立即注入每次测试的模具中，无需冷却.

沥青三项指标影响因素分析 (渗透, 软化点, 伸长)

标本制作应注意以下几点:

(1) 垫片: 用刷子涂抹比较合适, 并且间隔物可以涂上一薄层. 太厚会占用模具中的沥青空间, 导致延展性和软化点结果较小. 用于延展性测试模具, 只能涂覆底板和侧模的内表面, 且端模不能涂层, 否则样品会直接脱落，测试失败. 用于模具软化点测试, 只能涂底板, 并且测试环不能被涂层, 否则会导致整个沥青圈掉落，测试失败.

(2) 铸造模具: 铸模沥青样不应有气泡, 铸模过程不应将气泡带入试件中. 如果有气泡, 样品将从致密结构变为海绵状结构, 密度会变小, 针入度的测试结果会更大, 并且延展性和软化点的结果会更小. 并且每次测试的离散性都增加了.

除了防止气泡进入, 标准要求样品高度应超过预期针入度值10mm, 一般应安装与样品盘口基本一致, 以便于观察测试针与样品的接触情况.

延伸性铸造模具, 应该从一端到另一端几次, 略高于试模, 不得混有气泡. 冷却时, 由于热膨胀和冷收缩, 体积会减小, 只有当与试模的唾液相等时才浇注铸模, 凹面高度容易低于试模高度, 造成标本的浪费.

软化点铸造模具: 略高于环面即可, 太高会从样品环流出粘在外壁上, 从而形成定位环套筒, 暖气也会流动, 影响结果.

沥青三项指标影响因素分析 (渗透, 软化点, 伸长)

(3) 冷却

注射度: 小杯子: 不少于1.5小时 (15-30℃ 室温), 大杯子: 不少于2小时 (15-30℃ 室温), 特制杯: 不少于3小时 (15-30℃ 室温)

延展性: 试样在室温下冷却不少于1.5h (15-30℃ 室温).

软化点: 将样品在室温下冷却30min (15-30℃ 室温).

冷却时建议使用防尘罩.

如果冷却时间太长且样品冷却充分, 渗透值会低.

(4) 刮模

针刺试验样品: 请勿刮擦模具.

伸长率试样: 用热刮刀从中间向两端刮, 刮刀温度应控制在150℃左右. 如果刮削温度太高, 沥青面层容易凹陷, 导致结果很小, 且刮削温度太低, 容易使表面凹凸不平, 并且应该重新填充模具.

沥青三项指标影响因素分析 (渗透, 软化点, 伸长)

软化点试样: 其要求与延性试样的刮模基本相同.

刮模应与试样的试验模表面齐平, 试件表面应光滑，不得凹凸不平. 如果样品高于测试模式, 结果会更大, 如果低于测试模式, 结果会更低, 表面不平整会增加结果的分散性.

04

设备控制

1, 设备精度伸长计: 温度, 速度, 长度; 拉丝过程中应中断水循环, 拉丝速度 5cm/min 0.25cm/min, 低温拉伸度1cm/min 0.5cm/min. 软化点仪: 温度, 时间, 质量, 长度; 应使用带有振荡搅拌器的电炉, 振荡器放置在烧杯底部, 水温可在5℃/分钟内调节 3 分钟达到 0.5°C 针插入计: 温度, 长度, 时间, 质量, 设备是否水平, 针杆的质量和滑动的自由度, 标准针的形状和尺寸至关重要.
2, 设备预远程轮换: 设备正常, 温度满足
3, 温度双控

设备精度控制, 温度控制是关键, 首先, 设备加热、冷却功能 (软化点仪一般只有加热功能), 温度参数标定结果应符合标准要求, 针刺入度和伸长率, 要求温度控制精度 0.1 °C, 软化点虽然要求的控温精度稍低, 它不超过 0.5 °C 或 1 °C. 此外, 设备应有水循环装置, 通用延展度计和带循环泵的针刺水浴, 带振荡搅拌器电炉软化点计. 当软化点无搅拌装置时, 测试杯中的水会形成温度梯度, 影响测试结果. 一般来说, 低温搅拌下的温度比不搅拌时的温度低, 且高温搅拌下的温度比不搅拌时的温度高.

沥青三项指标影响因素分析 (渗透, 软化点, 伸长)

现在, 沥青检测大多采用自动化程度较高的检测设备. 除温度外还需注意其他参数的控制精度, 如延度计的长度测量是否准确，拉拔速度是否符合标准要求等. 如果仪器的绘图速度太快, 结果会更小, 且在低温时影响会更大. 软化点计钢球直径和质量 (直径9.53毫米, 质量3.5g±0.05g), 自动计时、识别钢球落下高度 (25.4毫米), 还应该校准时间和长度. 下沉深度, 下沉时间, 针连杆质量, 测试针的尺寸和形状. 尤其, 如果针尖弯曲变形, 弯曲和变形会导致较小的结果, 和针连杆的质量 (针及销连杆组件总质量50g±0.05g, 重量为50g±0.05g, 测试总质量为100g±0.05g) 如果变轻就会更小, 反之亦然. 用于针入度计, 还应注意针连杆的滑动自由度以及试验针与试样表面的垂直度. 摩擦阻力大或测试针不垂直会导致测试结果偏小.

此外, 设备是否水平会影响软化点测试时钢球的掉落, 刺入测试时测试针的下沉, 设备倾斜会导致软化点结果偏大，针入度结果偏小.

设备的预运行主要是两个方面的作用, 一是看设备运行是否正常, 二是使试验水温满足试验要求. 目前的设备大多制冷能力较弱，加热功能较强. 当试验水温高于试验要求时, 冷却过程较慢, 并且设备要提前运行. 此外, 当室温与试验温度相差较大时, 设备也要提前运行.

因为温度是影响沥青试验的最大因素, 试验时应双重控制温度, 并用温度计随时测量试验水的温度.

沥青三项指标影响因素分析 (渗透, 软化点, 伸长)

测控

1. 标本维护
针刺入度: 小样本 4: 不少于1.5小时 (15室温~30°C) +1.5H (恒温槽)
大样本血液: 不少于2小时 (15室温~30°C) +2H (恒温槽)
特制样品盘: 不少于3小时 (15室温~30°C) +2.5H (恒温槽)
延展性: 试样在室温下冷却不少于1.5h. 试模连同底板在规定试验温度的水槽中放置1.5h.
软化点: 样品在室温下冷却30min后, 放入5℃和0.5℃水的恒温槽中至少15min; 或在充满甘油的恒温浴中至少15分钟 32 °C 和 1 °C. 同时, 金属支架也放置在同一个水槽中.

试样的冷却和隔热. 空气中冷却是将试件温度降至室温, 水浴中的保温是为了保证试样的内外温度与试验水的温度相同. 因为沥青是一种导热性能较差的材料 (导热系数0.6-0.7W/m2.℃), 样品必须在空气中冷却并在水中保温足够长的时间, 并必须按照标准要求进行维护. 如果固化时间不够, 试样内部温度高于试验所需温度, 会使针入度测试结果偏大，软化点测试结果偏低. 对于针刺样品, 冷却时间越长, 更好. 如果冷却时间太长, 针入度值会低.

2. 控制关键点

伸长: 记录低伸长情况下的断点

渗透: 针与沥青接触的尖端

软化点: 起始温度和升温速率

测试控制要点:

1, 延展性测试: 如果前面的控制点做得好的话, 测试过程中最关键的是记录断裂位置. 特别是对于伸长率较大的样品, 可以把它拉得很薄而不破裂 (当然, 标准规定，如果三项测试结果均大于100cm, 测试结果记录为 “> 100厘米 “, 特殊需要还可以单独记录测量值). 试样在延伸时应呈锥形, 拉开时实际截面接近于零. 如果没有这样的结果, 报告中应注明.

2. 针刺测试: 针尖是否接触沥青是关键, 针尖刚好接触到样品表面后才能开始测试. 此因素造成的错误属于人为错误, 需要通过反复练习和经验来消除. 三个测点与试模边缘的距离应不小于10mm, 且样品板的中心应均匀分布为圆心. 如果距离太小, 沥青样品的结构将被破坏, 导致更大的结果.

沥青三项指标影响因素分析 (渗透, 软化点, 伸长)

3, 软化点测试: 关键是控制初始温度和升温速度. 初始温度应控制在5±0.5℃范围内. 如果水温没有降到5℃, 结果不仅会太大, 但也增加了结果的离散度. 加热速度要求控制在每分钟5±0.5℃范围内. 加热速度太快会导致样品和介质来不及同时升温, 结果会更大, 反面会更小.

数据处理

1. 针刺入度: 当结果的最大值和最小值之间存在差异时 3 同一样品的平行试验在下列允许误差范围内, 的平均值 3 测试结果计算, 并取整数作为针刺试验的结果, 即 0.1mmit.

2, 延展性: 当超过一个 3 测量结果小于100cm, 最大值或最小值与平均值之差是否满足重复性试验要求, 平均值的整数 3 测量结果作为延展性测试结果, 如果平均值大于100cm, 它被记录为 “> 100厘米” ; 如果最大值或最小值与平均值之差不满足重复性试验的要求, 应该重复测试. 当测试结果小于100cm时, 重复性试验的允许误差为 20% 平均值的
3. 软化点:
进行了两次平行测试, 差异满足重复性误差时取平均值, 精度为0.5°C, 软化点低于80℃, 重复性公差为 1 °C, 重现性公差为 4 °C. 软化点80℃以上, 重复性误差2℃, 重现性公差为8C.

沥青三项指标影响因素分析 (渗透, 软化点, 伸长)

针刺入度: 当结果的最大值和最小值之间存在差异时 3 同一样品的平行试验在允许误差范围内 (允许误差为 2 当穿透度为 0-49, 允许误差为 4 当穿透度为 50-149), 的平均值 3 测试结果计算, 取整数作为针刺测试结果, 以0.1mm测量.

延展性: 当三项测试结果中有一项以上小于100cm时, 最大值或最小值与平均值之差是否满足重复性试验的要求 (当测试结果小于100cm时, 重复性试验的允许误差为 20% 平均值的), 取3次测试结果平均值的整数作为延展性测试结果. 如果平均值大于100cm, 它被表示为 “> 100厘米 “; 如果最大值或最小值与平均值之差不满足重复性试验的要求, 应该重复测试.

软化点: 两个平行测试, 差异与重复性误差一致 (软化点80℃以下, 重复性误差1℃, 重现性公差为4℃; 当软化点高于 80 °C, 重复性公差为 2 °C, 再现性公差为 8 °C), 取平均值, 准确到 0.5 °C.