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摘要:水利工程中的沥青材料指的是沥青以及沥青混合料。沥青材料是水利工程中需要用到的原材料之一,而且用量比较大。沥青材料在水利工程中发挥着重大的作用,所以必须严格保障沥青材料的质量。好的沥青材料可以让水利工程质量更好,寿命更长,但是不合格的沥青材料应用在水利工程中会影响水利工程质量,严重的时候可能会给人民的生命财产安全带来严重的危害。为了充分保障水利工程的质量,必须严格的检测沥青材料的质量,确保水利工程中应用的材料都是合格的。文章根据工作中的经验,详细介绍沥青材料的检测项目和检测的方法。
关键词:水利工程;沥青材料;检测方法
引言
水利工程品质的关键性因素,因此,在实际施工中,科学的检测沥青材料具有至关重要的作用,但当前从具体的检测实践中来看,现行水利行业还没有系统的沥青检测规范,仍然参考电力行业或是交通行业沥青检测规范。基于此,深入探究水利工程中沥青材料的检测方法仍然具有重要现实意义。
1水利工程中沥青材料检测内容
1.1沥青针入度检测
沥青本身是一种半固体材料,但在水利工程施工中需要液体形态、具有一定粘稠度的沥青,针入度则是检测液态沥青粘稠度是否达到标准的一项内容。因当前市场上沥青材料生产厂家不同,沥青半固体形态时的硬度也不同,所以粘稠度上也存在差异,而粘稠度是评估沥青性能的一项重要指标,精准的检测对于判断沥青品质有着重要意义。该项检测过程中需要使用到针入度仪、标准针、盛样皿、恒温水浴等设备。
1.2沥青软化点检测
从沥青的性质上来讲,沥青属于非晶质高分子有机胶凝材料,但却与其他非晶质高分子材料存在明显差异,沥青不具备液化点与固化点,通常采用规定条件下的硬化点或滴落点来表示其状态的转变。沥青又是一种温度变化极为敏感的感温性材料,其性能表现与环境状况密切相关。
沥青材料在硬化点到滴落点之间的温度区间里,呈现出一种粘滞流动状态,在工程中为保证沥青不致因温度升高而产生流动的状态,取滴落点和硬化点之前温度间隔的87.21%当作软化点。软化点是反映材料热稳定性的指标。检测过程中需要使用软化点试验仪、耐热玻璃烧杯等设备。
1.3沥青延度检测
沥青作为一种半固体材料,极易受到外部环境因素、外作用力的影响,出现变形与变质问题,导致沥青的性能无法满足水利工程需要。因此,通过延度测试能够检测沥青材料塑性形变情况,判断沥青在负载后以及遭受外力时的变形情况。检测过程中需要使用到延度仪、试模、试模底板等设备。
2沥青常见的检测方法
2.1针入度检测
针入度的检测是指标准针在规定的温度下5s内贯入试样中的深度。这里所使用的针和针连杆组件加上砝码总质量为100g。这一指标是属于分级指标,其反映的是沥青粘稠度的高低,而通过测定3个或以上温度条件下的针入度计算得出的针入度指数PI,用于评介沥青的温度敏感性。对针入度的检测较为简单,仪器和操作步骤都比较简便,因而其重复性和再现性检测要求通常容易达到,检测的信效度较高。在实际工作中,标准针的使用容易碰撞针尖,致使形状发生变化,对结果产生较大影响,因此试验室应配备多根标准针,对于针尖发生碰撞的针应重新检验合格后方可使用。
2.2软化点检测
软化点即物质达到软化状态的温度值,主要是指无定形聚合物在加热过程中开始变软的温度值。而沥青的软化点则是指沥青在一定条件下达到某一要求黏度时的温度,因而软化点反映的是沥青高温性能的好坏。
对于软化点的检测规范规定当软化点低于80℃时应采用水槽法,高于80℃时应采用油浴法,这里需要注意一个问题,因为水与甘油的导热系数不同,介质密度不同对沥青下降时产生的阻力也不同,一般来说油浴法测定的软化点要比水槽法高出几度,即判定两个软化点在80℃附近的样品优劣时,需要采用同一种方法才具可比性。
2.3延度检测
沥青的延度检测是需要事先将沥青做成8字型备用,然后测定其在规定温度下拉伸直至断裂的长度。延度反应的是沥青的低温抗裂性,延度越高,说明沥青的塑性越好,在低温下抗裂性越高,也间接反映出沥青低温性能的优劣。规范里规定以15℃延度值作为判定指标,10℃延度值作为选择性指标。但在原料选择的时候,由于在15℃情况下检测出的延度可能会超过相关仪器测量范围(结果记作>100cm),对沥青低温性能的检测不够精准,而在10℃情况下检测出来的延度则会比较精准,因为沥青在10℃的环境中,其延度会大大下降,而这时对其进行检测则更能直观地反映出沥青质量的优劣。
2.4动力粘度检测
动力粘度显示的是液体粘性的内部摩擦系数(以Pa·s表示),一般来说液体粘度会随着温度的升高而降低,因而对沥青在较高温度时的动力粘度进行检测,能够反映出沥青材料在高温条件下稳定性的好坏。在常规沥青质量检测中,一般是对60℃情况下沥青的动力粘度进行检测,若动力粘度高,就说明沥青的高温稳定性较好,反之,就说明其在高温下的稳定性较差。该指标采用真空减压毛细管法测定,真空减压毛细管的形式有多种,考虑到冲洗比较方便,推荐使用美国沥青学会式(AI式)毛细管,另外需要注意的是低标号沥青及高黏改性沥青等具有非牛顿流动特性,所以60℃动力黏度不同检测方法之间没有互换性。2.5TFOT或RTFOT沥青薄膜加热(TFOT)或沥青旋转薄膜加热(RTFOT)是通过不同的方法加热沥青后,通过测定其质量损失,并根据需要测定残留物的针入度、延度等指标的变化,用于评价沥青的耐老化性能。TFOT法由于在加热过程中,沥青试样处于静止状态,沥青容易发生离析,影响老化的均匀性,而采用(RTFOT)法沥青膜只有5~10微米,更加接近沥青混合料的实际情况,并且可以缩短试验时间。但对于黏度较高的改性沥青在旋转过程中容易堆积在瓶口,可能会有沥青流出的现象发生。所于采用何种方法还应根据实际情况确定。
3沥青材料检测的质量控制
沥青材料检测的质量控制主要包括以下几点:
3.1取样地点和时间的选择
对沥青样品的取样一般都应在材料生产厂或运输车上取样,这样能够保证沥青材料检测结果的时效性,对供应商生产的沥青材料进行及时的监控,以降低沥青材料出厂的不合格率,从源头上对沥青材料质量进行监测。
3.2选择检测指标
对沥青质量检测的具体指标应根据设计文件、相关规范结合当地的供应方式和生产工艺来确定这里主要是对基本思路进行分析。正常来说,沥青样本从取样到完成全套检测指标的检测试验,再到最后检测报告的生成至少需要60h,这样无疑延长了沥青检测的时间,降低了时效性。因而在实际工作中,检测部门可以根据相关具体要求,对于普通沥青产品的针入度、软化点、延度、闪点等几个较快指标进行检测即可,这样能够大大缩短沥青的检测时间,提高时效性。而对于全套检测在首批进场以后,可以将几个生产日作为一个周期,每一个周期做一次全套检测的形式来进行,以保证日常常规检测结果的正确性。同时,检测部门还应定期对现场热存贮的沥青材料进行检测,以对沥青出厂后的稳定性进行控制。
4总结
综上所述,文章详细分析了沥青材料针入度、软化点、延度、含量四项检测内容的检测方法,其中探究了具体的检测操作步骤以及检测的注意事项,希望为同行业提供有效的参考,以便在检测过程中及时调整不规范的检测行为;并逐步优化检测方法,提升检测质量与效率,保障检测结果的精准性、可靠性,为水利工程施工中合理应用沥青材料提供科学的参考依据。
参考文献:
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