陶彥彥

摘 要：由于在測(cè)量過(guò)程中的人為操作因素、儀器系統(tǒng)誤差導(dǎo)致不同實(shí)驗(yàn)室的同一瀝青樣品，所測(cè)試的軟化點(diǎn)不同，為了進(jìn)一步明確檢測(cè)儀器對(duì)瀝青軟化點(diǎn)的影響，試驗(yàn)考察支撐板形狀及高度、攪拌作用、試樣環(huán)結(jié)構(gòu)等是否影響瀝青軟化點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：瀝青；軟化點(diǎn)

軟化點(diǎn)是人為選定的，是瀝青受熱后由固態(tài)到液態(tài)或者達(dá)到規(guī)定條件黏度時(shí)的溫度。反映的是瀝青由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)過(guò)程中，對(duì)應(yīng)的的溫度階段是瀝青黏滯的流動(dòng)狀態(tài)，因此，為保證瀝青產(chǎn)生流動(dòng)的狀態(tài)，采用軟化點(diǎn)來(lái)表示瀝青的溫度敏感性，通常瀝青軟化點(diǎn)越高，瀝青的溫度穩(wěn)定性越好。

軟化點(diǎn)不僅能反映瀝青材料溫度穩(wěn)定性，因此在實(shí)際材料論證時(shí)常作為一項(xiàng)重要的性能指標(biāo)。此外，軟化點(diǎn)和粘度也存在一定關(guān)系，在評(píng)價(jià)黏度時(shí)常常作為一個(gè)重要的量度指標(biāo)。

由于瀝青檢查方式和實(shí)驗(yàn)環(huán)境的不同，會(huì)對(duì)瀝青軟化點(diǎn)的檢測(cè)結(jié)果造成一定影響。

實(shí)際的檢驗(yàn)、科研、生產(chǎn)及對(duì)瀝青軟化點(diǎn)試驗(yàn)所采用的方法和環(huán)境設(shè)置也不盡相同，造成了瀝青軟化點(diǎn)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)也不同。

因此，為了進(jìn)一步明確瀝青軟化點(diǎn)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，需對(duì)檢測(cè)有影響的方式和環(huán)境參數(shù)的設(shè)置及步驟作出明確的規(guī)定。

1 檢測(cè)試驗(yàn)方案

1.1 檢測(cè)設(shè)備及方法

為滿足相應(yīng)規(guī)范要求，本文以50"，70"和90"3種石油瀝青為原料，采用YP4202-II和ASP-4兩種不同的瀝青軟化點(diǎn)測(cè)定儀，手動(dòng)升溫，有攪拌，人工讀取檢測(cè)結(jié)果。但是日本TANAKA為全自動(dòng)型，自動(dòng)升溫，自動(dòng)記錄檢測(cè)結(jié)果，無(wú)攪拌功能。

以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ASTMD36-06和JTJ052-2000/T0606進(jìn)行測(cè)試，對(duì)瀝青軟化點(diǎn)的測(cè)試普遍采用的環(huán)球法為檢測(cè)方法。

1.2 試驗(yàn)設(shè)置

1.2.1 瀝青軟化點(diǎn)支架的下支撐板設(shè)置。

瀝青軟化點(diǎn)支架下支撐板的形狀會(huì)影響加熱介質(zhì)的對(duì)流，并且下支撐板形狀為圓形和長(zhǎng)條形2種，導(dǎo)致軟化點(diǎn)測(cè)量結(jié)果不同。

實(shí)驗(yàn)對(duì)3種瀝青的軟化點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，采用ASP-4全自動(dòng)瀝青軟化點(diǎn)測(cè)定儀，以此研究下支撐板形狀對(duì)軟化點(diǎn)大小的影響。

雖然在ASTMD36-06中沒(méi)有明確指出下支撐板的形狀大小，但在其環(huán)、鋼球和支架的組合裝置圖中下支撐板為長(zhǎng)條形，JTJ052-2000/T0606中對(duì)支撐板的下支撐板形狀要求不高。

1.2.2 軟化點(diǎn)測(cè)定儀的支架設(shè)置。

ASTMD36-95和GB/T4507-1999中軟化點(diǎn)測(cè)定儀的支架有各種形式，要求下落高度為25mm。標(biāo)準(zhǔn)JTJ052-2000/T0606中要求為25.4mm，其中軟化點(diǎn)的高低受下落高度的影響。因此，采用ASP-4自動(dòng)測(cè)定儀進(jìn)行瀝青軟化點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，測(cè)試兩種不同下落高度為25mm和25.4mm的支撐架，考察下落高度對(duì)軟化點(diǎn)的影響。

1.2.3 攪拌方式。

SYP4202-II瀝青軟化點(diǎn)測(cè)定儀對(duì)同一瀝青樣品進(jìn)行測(cè)試，采用攪拌和不攪拌2種方式，考察攪拌作用的影響。

雖然JTJ052-2000/T0606中提到了振蕩攪拌裝置，但是實(shí)驗(yàn)攪拌裝置GB/T4507-1999和ASTMD36-95中沒(méi)有規(guī)定，并且存在瀝青軟化點(diǎn)測(cè)定儀是否具有攪拌裝置的差異問(wèn)題。

瀝青軟化加熱介質(zhì)過(guò)程中，攪拌是否也會(huì)影響加熱介質(zhì)的對(duì)流，進(jìn)而影響瀝青軟化點(diǎn)的測(cè)試結(jié)果。

2 檢測(cè)因素分析

2.1 攪拌作用

攪拌對(duì)不同支撐板具有不同的影響，在一定程度上能增大下支撐板的影響，導(dǎo)致不同儀器分析數(shù)據(jù)誤差大。

攪拌情況下，大橢圓形支撐板測(cè)得軟化點(diǎn)大約高于長(zhǎng)方形2℃，當(dāng)沒(méi)有進(jìn)行攪拌條件，所測(cè)試的溫度要高出大概1.2℃。

在攪拌過(guò)程中，伴隨攪拌速率加快，介質(zhì)形成水流渦旋，檢測(cè)裝置中橢圓形下支撐板的面積相對(duì)變大，對(duì)上下部分水流造成一定的隔離作用，造成沿壁的水流具有向下的作用力，加上中間部分水流的動(dòng)力，形成對(duì)鋼球的下落過(guò)程中的阻力，造成瀝青的軟化點(diǎn)有所提高，提高幅度在0.3℃左右。

長(zhǎng)方形的下支撐板面積較小，無(wú)法阻止形成渦旋，與橢圓作用力相反，導(dǎo)致水流帶動(dòng)鋼球下落，因此，瀝青的軟化點(diǎn)較不攪拌下均有所降低，約為0.3℃，降幅不大。

2.2 下支撐板形狀的影響

形狀不同的下支撐板導(dǎo)致不同瀝青軟化點(diǎn)測(cè)試結(jié)果。由于瀝青測(cè)溫點(diǎn)位于試樣支架的中間，儀器在對(duì)瀝青進(jìn)行加熱時(shí)，橢圓形支撐板會(huì)造成熱水流的上升過(guò)程中的阻力，使得水流沿容器壁邊緣上升，再下降接觸試樣加熱，使測(cè)溫傳感器首先被加熱。

軟化點(diǎn)值偏高，比小長(zhǎng)方形的高約1.2℃。用長(zhǎng)方形底板時(shí)，上升的熱水流受阻擋較小，熱水流首先接觸試樣，其次再接觸測(cè)溫點(diǎn)，故此所測(cè)出的軟化點(diǎn)較低。

3 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)論證可以發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)裝置的構(gòu)件形狀以及不同的檢測(cè)方法和對(duì)溫度的控制不同，都會(huì)對(duì)瀝青軟化點(diǎn)測(cè)試造成影響，進(jìn)而導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果存在一定差異。因此，石油瀝青的軟化點(diǎn)對(duì)試驗(yàn)條件需要數(shù)據(jù)的可信度，采用統(tǒng)一的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試條件。

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