佛山高富中石油燃料沥青有限责任公司 广东佛山 528500
摘要：现在对交通道路来说最重要的就是沥青材料，这是交通道路的基础，整个社会的繁荣昌盛都离不开交通道路的支撑，这是一切运输的基础。交通道路盘活着整个国家的的经济，他是国家城市间的联系枢纽，中国现在的繁荣昌盛离不开交通道路，而交通道路则离不开沥青材料，中国是一个幅员辽阔的国家，需要一个强大的交通枢纽连接才可以将经济的活力激发出来，而高速公路的建设是需要沥青才可以做到的。本文讨论的重点就是温度对沥青针入度结果的影响研究。
关键词：温度、沥青、针入度、影响
引言：沥青的出现和应用在我国的高速公路工程建设中有着非常重要的作用，现在的沥青已经是高速公路工程建设中不可或缺的材料之一，可以说沥青材料造就了我国的交通繁荣。沥青材料是重要的交通建设材料，很多因素对其有着重要的影响，尤其是温度，这是硬质沥青质量的一个非常重要因素，本文将通过温度对沥青针入度结果的影响研究进行研究。
一、试验仪器
针入度仪（针连杆质量为：47.5±0.05g，针和针连杆组合件的总质量为：50±0.05g）、标准针（由硬化回火的不锈钢制成，洛氏硬度54～60）、试样皿（为金属圆柱形平底容器：针入度小于200时，内径为55mm，内部深度35mm；针入度在200～350时，内径70mm，内部深度为45mm）、恒温水浴（容量不小于10L，能保持温度在实验温度的±0.1℃范围内。水中应备有一个带孔的支架，位于水面下不少于100mm，距浴底不少于50mm处）、平底玻璃保温皿、秒表、温度计、金属皿或瓷柄皿、筛、砂浴或可控制温度的密闭电炉。
二、沥青针入度试验过程
沥青实验需要采取试样，沥青的试样样品深度应该超过预计针入度值的10mm，盖上盛样皿，以防落入灰尘，实验室的温度要保持在15～30℃之间，实验过程中要控制水温，将冷却的沥青样品放入规定试验温度在±0.1℃的水槽中不少1.5h（小盛样皿）、2h（大试样皿）或 2.5h（特殊盛样皿）。调整针入度仪使之水平,检查针连杆和导轨，以确认无水和其它外来物，无明显摩擦。用三氯乙烯或其它溶剂清洗标准针，并拭干。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。取出达到恒温的盛样皿，并移入水温控制在试验温度±0.1℃（可用恒温水槽中的水）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。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。按下按钮，计时与标准针落下贯入试样同时开始，至 5s 时自动停止。拉下刻度盘拉杆与针连杆顶端接触，读取刻度盘指针或位移指示器的读数， 准确至 0.lmm。同一试样平行试验至少 3 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槽，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。 测定针入度大于 200 的沥青试样时，至少用 3 支标准针，每次试验后将针留在试样中，直至 3 次平行试验完成后，才能将标准针取出。同一试样 3 次平行试验结果的最大值和最小值之差应在允许偏差范围内时， 计算 3 次试验结果的平均值，取整数作为针入度试验结果，以 0.1mm 为单位。
三、实验结果
3.1取三次测定针入度的平均值，取至整数作为实验结果。三次测定的针入度值相差不应大于如下表规定的数值：
针入度测定允许最大差值
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3.2重复性和再现性的要求：
针入度测定的重复性与再现性要求
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四、温度对沥青针入度结果的影响
4.1 试样加热温度对针入度结果的影响
倒样前，加热试样需要不断搅拌试样以防局部过热，并且加热到试样能够流动。加热时焦油沥青的加热温度不能超过其软化点的60℃，石油沥青不能超过其软化点90℃，加热时间不超过30min。如果加热温度过高或且加热时间过长，则会使沥青加速老化，导致针入度结果偏小。反之，加热的温度不够，搅拌不均匀，会使样品没有代表性，则影响测定结果的准确性。
4.2 试验温度对针入度结果的影响
石油沥青是一种比较典型的温度敏感性较强的材料，其稠度、劲度及粘度性质随着温度的变化而发生变化。所以，在试验过程中，要严格按照操作规程的要求进行试验，室温恒温要求是在15℃～30℃，水浴恒温和测定温度都是必须在±0.1℃内。试验温度的高低都会直接影响到测定的结果，温度过高，会导致结果偏大；温度过低，则会使结果偏小。
4.3 储存温度对针入度结果的影响
沥青在高温条件下，沥青中的部分饱和分会挥发掉，沥青中的部分芳香分会因老化的因素而转化为胶质，最终成为沥青质，而使沥青变硬和变脆。所以，沥青不仅在拌和过程中发生老化，在储存过程中也会发生老化，而老化的程度和速度主要取决于沥青的储存温度和时间。
在此，以90号基质沥青做试验。如果基质沥青的针入度93，在130℃下经过68h后，针入度会降到59，占比为63.4％。而在170℃下经过68h后，针入度会降到32。在此期间，占为34.4％。根据以上公式，在130℃中经历33h，针入度降到了53，针入度将降至规范要求的A级沥青的57％；在130℃的温度条件下，在测试期间，针入度没有达到53。如果降到了53，则根据其下降趋势将持续十多个小时，证明温度不高于130℃，90号沥青可以相应地扩大时间长度。
第一，如果将AH-90沥青储存在高温条件下，则在增加储存时间的同时，沥青的老化就会随之出现，并且在第一阶段老化会更加迅速。
第二，如果将AH-90沥青储存在高温下，则随着储存温度的增加，沥青的老化就会继续加重。
第三，如果将AH-90沥青存储在130℃的高温下，则如果存储11小时，将会显示出一个拐点，并且老化会减慢。
第四，如果将AH-90沥青在130℃的高温下保存，则可以长时间保存并且仍可以继续使用。
第五，如果将AH-90沥青在170℃的高温下存储，则如果存储10小时，将会显示出一个拐点，并且老化会减慢。
第六，如果AH-90沥青在170℃下存储，则不会超过15h。
沥青老化的三个主要原因是：沥青中轻组分（油）的挥发；与空气中的氧气发生反应，改变了沥青的成分；沥青分子结构的触变形成会导致沥青的硬度变硬。即使在施工过程中通常将沥青以高温储存在封闭的容器中并与氧气接触的程度有限，也会使沥青的轻质成分挥发、沥青结构的触变性导致沥青的变硬。温度存储时间应尽可能短，减少重复加热的次数，沥青的高温储存温度不应超过130℃，时间不应超过15h。
五、结论
温度是影响沥青针入度试验结果最重要的因素，储存或加热温度过高、时间过长会令沥青分子结构触变直接老化，使其硬度变硬；而试验过程中，测试温度过高或过低都会使测定的结果变小或大，导致测定结果偏差大。
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