沥青延度测定影响因素的探讨

余燊汉

佛山高富中石油燃料沥青有限责任公司 广东佛山 528500

【摘要】沥青是由各种不同分子量的碳氢化合物，以及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，是一种防水耐湿和抗腐的有机胶凝材料¹，延度指的是沥青在特定的温度下断裂前可达到的伸长的数据，为沥青的变形和抗裂性能提供数据支撑。本文将对影响沥青延度测定相关的因素进行探讨，希望为广大相关研究者提供一定的参考。

【关键词】沥青；延度测定；影响因素

0 引言

中国自改革开放以来，经济高速发展，公路建设也在相关部门的开展下进行得如火如荼。故此与公路建设相关的材料生产也得到了发展。沥青作为材料之一，它的发展也取得了重要成效。现如今，我国的沥青用量不断加大，从之前的城市道路建设用料到如今的乡村道路建设，沥青都成为主要材料。沥青行业已然成为快速发展的产业。而在沥青的生产过程中，对沥青的质量把控也成为沥青行业的重要发展方向。沥青延度的评定，在一定程度上可以对沥青的质量进行评测。故而对于沥青行业从业者来说，要做好沥青延度的测定工作，和探究影响沥青延度的影响因素，可以避免产生不必要的安全隐患。

1沥青延度测定

沥青延度的测定要求使用规定的试模，在不同的环境温度下对其进行以一定速度的拉伸，直到破裂,而开裂时的长度就表示了该沥青的延度,单位是：cm。其操作步骤可总结如下：取适量的样品熔化，将其注入专用模具，在室温下冷却不少于1.5小时，用热刀截取比模具高的样品，然后将试件放入保持测试温度的水浴中1.5小时，再以一定的速度伸展。沥青延展性是指沥青拉伸过程中剪切面上的剪切力引起的断裂长度>沥青的粘聚力。其大小取决于沥青的胶体和流变特性，这与沥青的基本化学成分有关。然而，一些沥青的延展性较小是由于拉伸过程中的脆性破坏，因此延展性取决于沥青的刚度，并与试验温度、拉伸速度、水浴密度、时间、试验环境和操作人员的素质等因素有关²。

2影响沥青延度测定的因素

2.1温度、拉伸速度和水浴密度

沥青的延展性根据温度而不同，特性不同的沥青规律也不同。例如，在溶胶型沥青和凝胶型的沥青中，高温下延展性的变化是不同的。不同温度下沥青的延展性变化有最高点，但是与这个最高点对应的温度不同。同种材料，同种型号，同剂量的沥青，其最高点也有不同，有的在25℃，有的在15℃，甚至比这更低。在保持其它操作条件不变的情况下，15℃试验温度上下变化1℃、10℃试验温度上下变化0.5℃对延度值已有了一定的影响，低温下的温度变化比高温下对结果的影响更大。低温延度小，高温延度大。³

在相同的温度下，不同沥青的延度随着拉伸速度的不同而有所不同，有的变化较为激烈，有的则比较平缓。在保持其他操作不变的情况下，拉伸速度达到1cm/min时，延度值就有很明显的变化，在低温状态时最为明显。故而拉伸速度大、其延度就小；拉伸速度小、则延度就大。延度和拉伸速度成反比。

水浴的密度不同也会导致拉伸过程中样品的不同状态，因此样品的延展性值在不同的状态下会有所不同。取3个试样进行实验，结果表明，在水浴密度与试样密度略小的条件下，试样处于水平状态；在水浴密度小于试样密度时，试样呈现下沉状态；在水浴密度与试样密度相同或水浴密度稍大于试样密度的条件下，试样呈现上浮状态。因此，在试验过程中应尽可能使水浴的密度略小于试样密度^[2]。

2.2时间、试样与模具齐平状况因素

延度试验规定，样品放置在空气中的时间为30～40分钟，刮平样品后在水浴恒温的时间为85～95分钟。但在平常的延度测试中，往往会出现试样准备完成，但水浴温度没有降下来，这样就导致样品在空气中的放置时间超过规定的时间；还有在进行多个样品实验的过程中，在拉伸一个试样时，另一个试样的水浴恒温时间超过。室温在15～30℃时，水浴的温度是恒定的；测试温度在25℃或15℃，空气中放置的时间在2小时以上或者水浴的恒定温度在1～1.5小时以上的实验条件下，对交通道路沥青多个试样的测试结果分析表明，放置时间超过规定时间对试验结果影响不大。当试验温度≤10℃时，室温放置2H以上的试样对试验结果影响不大，但刮取试样后水浴恒温时间大于规定时间，对试验结果仍有一定影响。所以可以看出，样品的延度值显示，随着将样品削平后的水浴恒温时间的增加，样品的延展性值呈减少趋势。水浴中样品的恒温时间分别为60分钟和90分钟时，一部分样品的延度性值会发生变化。如果水浴的恒温时间是120分钟的话，延度值将会有很大的变化。在低温下，由于削减样品后在水浴的恒温时间越长，延度越低，所以一般情况下不要超过指定时间。

试验样品与模具在同一平面上也会影响实验结果。大部分情况下，削完样品后，在模具上形成凸状的话，结果就会变大，模具表面呈凹状的话，结果就会变小。通过大量的实验证明，在刮平模具时，应以“自模的中间刮向两边”是最误差最小的。此外，为了不给样品自身的特性造成不良影响，样品必须在2次以内水平放置。为了使样品平面平坦，需要注意刮板的温度。当刮板的温度过高时，将样品刮平后，样品会发出“嗤嗤”的声音，样品会产生“冒烟”现象。此时，在高温状态下，样品表面多数情况下，如果样品温度下降，样品表面可能会下降。另外，刮板的温度过高的话会导致部分分离，刮板的温度过低的话，样品就刮不动，这也是不均匀的原因。刮板的适当加热温度是根据经验决定的，需要根据样品的硬度决定。也就是说，软化点需要较低的刮具温度。反之，刮具温度则应高些

^[3]。

2.3人员、规范标准和仪器设备

在沥青延度测定过程中，测试结果的差异也是影响测定结果的原因之一。测试结果的不同有很多原因，比如机器的问题、测试过程的失误等。实验的每一步过程都可能导致结果的不同，从而降低沥青延度测定工作的准确性。例如，在进行沥青延度测定过程中，测定人员因为自身的不细心或者某种原因导致实验结果产生偏差。这就要求对于检测人员要有着专业的业务水平，确保检测人员的身体、心理健康状况，对于检测人员高要求、高标准，放置对检测工作带来影响。

根据工业上常用的两种不同的石油沥青延度操作方法的数据，进行了比较。看看GB/T4508-1999和JTJ/T0605-2011在操作方法上的差异。两种操作标准之间的主要差异在于操作方法中样品的空气固化时间不同。GB/T4508的要求是将浇注好的样品模具在空气中放置30-40分钟，然后将试验模具在规定温度下放入水浴中30分钟，取出后擦拭试验模具上的水，用热刀找平，然后放入水浴中85-95分钟。0605的要求是将浇注好的样品模具在空气中放置不少于90分钟，然后用热刮刀刮平，使沥青与模具表面齐平，然后在规定温度下放入水浴中90分钟。GB/T4508的数据不仅小于T0605，而且并行性较差。从直观上可以看出，除20个外，其他5个沥青样品超过平均值的5%，两个更高值的平均值只能作为结果。这样，在相同条件下，T0605方法的数据并行性更好。所以JTJ/T0605更适合用作分析操作标准^[4]。

对于材料检测是在实验室，但最终的使用是在大环境中，大环境对于材料的温度、湿度影响非常大，不同温度下都会对检测结果有影响；测定仪器的选择也是十分严谨的，仪器选用不同或精度不同，都会造成不同的测定结果^[5]。

3总结

沥青作为公路建设最常用的材料，它的延度是其重要指标之一，对公路安全有着很大影响，而影响延度测定的因素如上述所说的温度、拉伸速度、水溶密度、时间、试样与模具齐平状况因素以及操作人员、规范标准和仪器设备等，所以在进行沥青延度测定时要严格遵守操作规范，尽可能在最适宜的实验条件下进行，以确保沥青延度测定的准确性。

参考文献：

[1]沥青延度测定实验.百度百科

[2]沥青延度测定影响因素的探讨[J].姜海华、姚德宏、高冰梅.石油沥青.2007（21）

[3]石油沥青延度的条件性[J].陈继军，曹小伟，张玉贞.石油沥青.1993.7）（4），46-47

[4]GB/T4508-1999 沥青延度测定法。王翠红，张玉贞

[5]从质量控制谈沥青延度检测的影响因素[J].张永红.2008.20.103

1 沥青概念引用自百度百科

2 沥青延度测定知识来源百度百科

3 参考文献：沥青延度测定影响因素的探讨