針入度針入度的意義

目前，在世界范圍內(nèi)具有代表性的道路瀝青的評價(jià)體系有三種，即針入度分級體系、粘度分級體系和PG分級體系。

道路瀝青的針入度分級體系是根據(jù)瀝青針入度的大小確定瀝青所適應(yīng)的氣候條件和載荷條件。針入度分級體系的主體是人們所熟悉的拉（延度）、扎（針入度）、落（軟化點(diǎn)），輔以瀝青的安全性指標(biāo)閃點(diǎn)、瀝青的純度指標(biāo)溶解度、瀝青的抗老化性能指標(biāo)薄膜烘箱試驗(yàn)和對生產(chǎn)瀝青所用原油的約束指標(biāo)蠟含量等，構(gòu)成了瀝青的針入度分級體系。

在針入度分級體系中，瀝青針入度試驗(yàn)是測定瀝青稠度的標(biāo)準(zhǔn)方法。25℃的針入度給出了接近年平均使用溫度下的瀝青的稠度，研究結(jié)果表明，瀝青在25℃的針入度下降至20以下時(shí)，會出現(xiàn)嚴(yán)重的路面開裂，當(dāng)瀝青的針入度大于30時(shí)，會具有高抗開裂性能。瀝青的延度與其路用性能有關(guān)聯(lián)關(guān)系，有研究表明當(dāng)13℃時(shí)的延度小于5cm時(shí)，道路溫縮裂縫大量增加。另有研究證實(shí)當(dāng)瀝青的針入度為30-50時(shí)，針入度相同的瀝青，延度小的比延度大的使用性能差。還有人發(fā)現(xiàn)越來越多證據(jù)表明通過路面使用過程中回收瀝青延度試驗(yàn)是判斷瀝青性能的重要方法。美國53條高速公路的路面回收瀝青的性質(zhì)發(fā)現(xiàn)，16℃時(shí)的延度下降至3cm或更低時(shí)，寒冷天氣里將會發(fā)生嚴(yán)重的松散現(xiàn)象。由此可見瀝青的延度，特別是瀝青的低溫延度，可以反映瀝青的抗開裂性能。在針入度分級體系中，瀝青的高溫性能是通過瀝青的軟化點(diǎn)表征的，在同樣的針入度下，軟化點(diǎn)越高，瀝青的高溫性能就越好。

即使針入度分級體系中許多指標(biāo)是經(jīng)驗(yàn)性的和條件性的，但由于方法和所使用的儀器相對簡單，易于普及，在一定程度上可以滿足對瀝青質(zhì)量控制的要求，目前美國、歐盟、澳大利亞、日本等國家的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)仍保留針入度分級體系。我國的道路瀝青分級體系，是在以上針入度分級體系的基礎(chǔ)上根據(jù)我國的具體情況制定的，基本能夠滿足對瀝青質(zhì)量的控制，特別是15℃的延度大于100和蠟含量小于3%的技術(shù)指標(biāo)，有效的實(shí)現(xiàn)了對生產(chǎn)瀝青的原油的限制，保證了瀝青的潛在品質(zhì)。

針入度準(zhǔn)備工作

1. 按本規(guī)程 T 0602 的方法準(zhǔn)備試樣。

2. 按試驗(yàn)要求將恒溫水槽調(diào)節(jié)到要求的試驗(yàn)溫度 25℃，或 15℃，30℃(5℃) ，保持穩(wěn)定。

3. 將試樣注入盛樣皿中，試樣高度應(yīng)超過預(yù)計(jì)針入度值 10mm ，并蓋上盛樣皿，以防落入灰塵。 盛有試樣的盛樣皿在 15℃-30℃室溫中冷卻 1h-1.5h(小盛樣皿) ，1.5h-2h(大盛樣皿) 2h-2.5h(特殊盛樣皿)后移人保持規(guī)定試驗(yàn)溫度±0.1 ℃的恒溫水槽中 lh-1.5h(小盛樣皿) ，1.5h-2h(大試樣皿)或 2h-2.5h(特殊盛樣皿) 。

4. 調(diào)整針入度儀使之水平。檢查針連桿和導(dǎo)軌，以確認(rèn)無水和其它外來物，無明顯摩擦。用三 氯乙烯或其它溶劑清洗標(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，加上附加砝碼。

針入度試驗(yàn)步驟

1. 取出達(dá)到恒溫的盛樣皿，并移人水溫控制在試驗(yàn)溫度±0.1℃(可用恒溫水槽中的水)的平 底玻璃皿中的三腳支架上，試樣表面以上的水層深度不少于 10mm。

2. 將盛有試樣的平底玻璃皿置于針入度儀的平臺上。 慢慢放下針連桿， 用適當(dāng)位置的反光鏡或 燈光反射觀察，使針尖恰好與試樣表面接觸。拉下刻度盤的拉桿，使與針連桿頂端輕輕接觸，調(diào)節(jié)刻 度盤或深度指示器的指針指示為零。

3. 開動秒表，在指針正指 5s 的瞬間，用手緊壓按鈕，使標(biāo)準(zhǔn)針自動下落貫人試樣，經(jīng)規(guī)定時(shí) 間，停壓按鈕使針停止移動。 注：當(dāng)采用自動針入度儀時(shí)，計(jì)時(shí)與標(biāo)準(zhǔn)針落下貫人試樣同時(shí)開始，至 5s 時(shí)自動停止。

4. 拉下刻度盤拉桿與針連桿頂端接觸，讀取刻度盤指針或位移指示器的讀數(shù)，準(zhǔn)確至 0.5(0.1mm) 。

5. 同一試樣平行試驗(yàn)至少 3 次，各測試點(diǎn)之間及與盛樣皿邊緣的距離不應(yīng)少于 1Omm。每次試 驗(yàn)后應(yīng)將盛有盛樣皿的平底玻璃皿放人恒溫水槽，使平底玻璃皿中水溫保持試驗(yàn)溫度。每次試驗(yàn)應(yīng)換 一根干凈標(biāo)準(zhǔn)針或?qū)?biāo)準(zhǔn)針取下用蘸有三氯乙烯溶劑的棉花或布揩凈，再用干棉花或布擦干。

6. 測定針入度大于 200 的瀝青試樣時(shí)，至少用 3 支標(biāo)準(zhǔn)針，每次試驗(yàn)后將針留在試樣中，直至 3 次平行試驗(yàn)完成后，才能將標(biāo)準(zhǔn)針取出。

7. 測定針入度指數(shù) PI 時(shí)，按同樣的方法在 15℃，25℃，30℃(或 5℃)3 個(gè)溫度條件下分別測 定瀝青的針入度。

適用于測定道路石油瀝青，改性瀝青針入度以及液體石油瀝青蒸餾或乳化瀝青蒸發(fā)后殘留 物的針入度。

針入度試驗(yàn)器使用

1、 取出達(dá)到恒溫的盛樣皿，移入水溫控制在試驗(yàn)溫度的平底玻璃皿中的三角支架上，試樣表面以上的水層深度不小于10mm。

2、將盛有試樣的平底玻璃皿置于針入度儀的平臺上。旋開升降架背后的緊定螺釘，上下移動升降架至合適位置，旋緊。再用兩側(cè)微調(diào)手輪，慢慢放下針連桿，利用反光鏡來觀察使針尖剛好與試樣表面接觸，松手，升降架自鎖。

3、按下顯示面板上置零按鈕，顯示清零。

4、置零5S后按下啟動鍵，標(biāo)準(zhǔn)針下落貫入試樣，讀取位移指示器讀數(shù)。

5、 同一試樣平行試驗(yàn)至少3次，每個(gè)測試點(diǎn)之間及與盛樣皿邊緣的距離不應(yīng)少于10mm每次試驗(yàn)應(yīng)換一根干凈標(biāo)準(zhǔn)針，或?qū)?biāo)準(zhǔn)針取下用蘸有三氯乙烯溶劑的棉花或布擦干。

6、測定針入度大于200的瀝青試樣時(shí)，至少用3支標(biāo)準(zhǔn)針，每次試驗(yàn)后將針留在試樣中，直至3次平行試驗(yàn)完成后，才能將標(biāo)準(zhǔn)針取出。

7、需要重新提針連桿時(shí)，應(yīng)按下釋放按鈕，而不應(yīng)在針連桿鎖緊狀態(tài)下抽拔。每次試驗(yàn)完畢后，均應(yīng)取下針入件，上油保護(hù)并裝入護(hù)套內(nèi)

1、測量范圍： 0-600針入度；

2、針入時(shí)控裝置： 可分別選擇5、8、10、12、30、60秒，時(shí)間誤差小于±0.1秒；

3、分辨率 0.01㎜；

4、針入精度： ±1針入度；

5、玻璃水槽： 為硬質(zhì)玻璃缸。

6、標(biāo)準(zhǔn)針： 2.5±0.05g, 符合GB/T4509、T0604的規(guī)格要求；

7、標(biāo)準(zhǔn)錐體： 102.5±0.05g, 符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T269的規(guī)格要求；

8、升降支架： 粗調(diào)、細(xì)調(diào)雙重升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),便于針尖對準(zhǔn)試樣平面；

9、其它： 配有冷光源和放大鏡，方便使用和操作。

根據(jù)25℃針入度對瀝青進(jìn)行分級的瀝青分級系統(tǒng)。

針入度試驗(yàn)器，是根據(jù)中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)GB/T4509 《石油瀝青針入度測定法》、GB/T269《潤滑脂和石油脂錐入度測定法》及中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JTJ052-2000《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》中的T0604《瀝青針入度試驗(yàn)》中的技術(shù)要求和有關(guān)規(guī)定設(shè)計(jì)制造的，主要適用于瀝青針入度的測試和潤滑脂(或石油脂)錐入度的測試。儀器也可用于固體細(xì)粒、粉劑、膠體、凍體等材料，以及乳酪、糖膠、牛油、麥其淋、奶油、發(fā)酵體等食品原料檢驗(yàn)，在食品工業(yè)、交通公路工程及其他工業(yè)部門都可廣泛應(yīng)用。