沥青实验（三大指标）

一、实验目的与要求

通过针入度的测定确定石油沥青的稠度，划分沥青牌号；通过延度试验获得沥青的塑性；通过软化点测定得到沥青的温度敏感性，为沥青的工程应用提供技术保证。

二、试验仪器

针入度试验：沥青针入度仪、标准针、恒温水槽、秒表、百分表、溶剂等。

延度试验：沥青延度仪、试模、恒温水槽、温度计、砂浴、甘油滑石粉隔离剂等。

软化点试验：沥青软化点仪、电炉、烧杯、恒温水槽、温度计、甘油滑石粉隔离剂等。

三、实验步骤

（一）针入度试验

1、试样制备
1）均匀加热沥青至流动，将其注入试样皿内，试样高度超过预计针入度值10mm，放置于15～30℃的空气中冷却不小于1.5h（小试样皿）、2.0h（大试样皿）。
2）将试样皿浸入25±0.1℃的水浴恒温（小皿恒温1～1.5h，大皿恒温1.5～2.0h），水面高于试样表面10mm以上。
2、针入度测试
1）首先调整底脚螺丝使针入度仪三角底座水平。
2）用溶剂将标准针擦干净，在用干布擦干，然后将针插入连杆中固定。
3）取出恒温的试样皿，置于水温为25℃的平底保温皿中，试样以上的水层高度大于10mm，再将保温皿置于转盘上。
4）调节针尖与试样表面恰好接触，移动齿杆与连杆顶端接触时，读出百分表“A1”。
5）用手放开按钮，同时开动秒表，使针自由针入试样，经5s，紧压按钮使针停止下沉。
6）移动滑杆与连杆顶端接触，读出百分表“A2”，“A2- A1”记录精确至0.1mm即为试样本次针入度；
7）在试样的不同点重复试验3次，测点间及与金属皿边缘的距离不小于10mm；每次试验用溶剂将针尖端的沥青擦净。

（二）延度试验

1、试样制备
1）将隔离剂涂于金属板上及侧模的内侧面，然后将试模在金属垫板上卡紧。
2）加热沥青至流动，将其从模一端至另一端往返注入，沥青略高出模具。
3）试件空气中冷却不少于90min后，用热刀将多余沥青刮去，至与模平；再将试件及模具放入25±0.5℃水浴恒温90min。
2、延度测试
1）调整延度计水温至25±0.5℃，将试件装在延度仪上，去除底板和侧模。试件距水面和水底的距离不小于2.5cm。
2）开机以5cm/min±0.25cm/min速度拉伸，观察沥青的延伸情况。若沥青细丝浮于水面或沉入槽底时，则加入酒精或食盐水，调整水的密度与试样的密度相近后，重新试验。
3）试件拉断时，试样从拉伸到断裂所经过的距离，读取指针所指读数，即为试样的的延度（cm）。

沥青延度试验

沥青软化点试验

（三）软化点试验

1、试样制备
1）将沥青加热至流动，注入铜环内至略高出环面。
2）在空气中冷却30min后，用热刀刮去多余的沥青至环面齐平。
3）试样软化点在80℃以下的，将试样连同底板与钢球、定位环一起放在水温为5±0.5℃的恒温水槽中，至少恒温15min。软化点高于80℃的用32±1℃的甘油恒温槽，至少恒温15min。
4）试样软化点在80℃以下的，烧杯内注入新煮沸约5℃的蒸馏水，使水面略低于连接杆上的深度标记。软化点高于80℃的注入32℃的甘油。
2、软化点测试
1）将试样放在支架中层板的圆孔中，并套上定位环。调整水面至深度标记，插入温度计，使水银球与试样环下面齐平。
2）将烧杯移至软化点仪底座上，并开始加热，使水温在3min内以5±0.5℃/min速度上升
5）试样受热软化下坠，当与下层底板表面接触时，立即读取温度值，为试样的软化点，精确至0.5℃。

四、实验数据处理

（一）针入度

以3次试验结果的算术平均值为该沥青的针入度，取至整数。3次试验所测针入度的最大值与最小值之差不应超过表中的规定，否则重测。

石油沥青针入度测定值的最大允许差值

（二）延度

取三个平行试样的测定结果的算术平均值作为该试样的延度值。若3个测试结果均大于100cm，记为“>100cm”；若3个测试结果不全大于100cm，但平均值大于100cm，记为“>100cm”。如最大值或最小值有一个超过平均值的20%，则需从新实验。

（三）软化点

实验结果取两个平行试样测定结果的算术平均值，精确为0.5℃。试样软化点小于80℃时，两个数值的差数不得大于1℃，试样软化点大于或等于80℃时，两个数值的差数不得大于21℃。

五、实验注意事项

1、针入度试验时，首先使三角底座水平，每次试验前应注意更换或擦干净标准针并注意试验的温度条件。

2、延度试验应注意水温条件，并保持试样与水的密度相近。

3、软化点试验应注意恒温水槽或甘油恒温槽的温度，试验时应控制烧杯内水或甘油温度上升速度不得超出规范要求。

4、因课堂时间、操作进度等原因，实验的步骤与《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTG E20-2011中方法有所差异。由于温度对针入度试验有较大影响，规程规定每次试验后都应将盛有试样的玻璃皿放入恒温水槽中，以使之保持温度；针入度试验温度一般以25℃为准，但有时也会研究5℃、10℃、15℃、20℃、30℃温度下针入度值。延度试验通常采用的试验温度为25℃、15℃、10℃或5℃；规程规定延度仪测量长度不宜大于150cm，故同一样品单次延度测量结果一般情况下小于等于150cm。对道路石油沥青来说，软化点不可能高于80℃，应采用水浴试验，但对一些聚合物改性沥青、建筑石油沥青软化点可能高于80℃，应使用甘油浴试验。

六、思考与讨论

1、三大指标试验时，若试验过程中，试样存在的水浴温度不符合规定要求时，对结果产生什么影响？
2、针入度试验中若每次试验未用溶剂将针尖端的沥青擦净，对结果产生什么影响？
3、延度试验时，如沥青细丝浮于水面或沉入槽底时，需要如何处理？
4、软化点试验中加热速度过快或过慢会对结果产生什么影响？
5、影响针入度测定准确性的主要因素有哪些？