针入度

更新时间:2022-08-14

针入度是指标准圆锥体(一般共载重150克,也有规定100克的)在5秒钟内沉入保温在25℃时的润滑脂试样中的深度。单位是1/10毫米。针入度愈大表示润滑脂愈软,即稠度愈小;反之则表示润滑脂愈硬,即稠度愈大。沥青的针入度测定,不用标准圆锥体而用载重共100克的标准尖针。测定的条件与润滑脂相同。

基本信息

中文名针入度
外文名penetration degree
时间5秒钟
温度25℃
学科交通工程
一般共载重150克

详细介绍

针入度试验器使用

1、取出达到恒温的盛样皿,移入水温控制在试验温度的平底玻璃皿中的三角支架上,试样表面以上的水层深度不小于10mm。

2、将盛有试样的平底玻璃皿置于针入度仪的平台上。旋开升降架背后的紧定螺钉,上下移动升降架至合适位置,旋紧。再用两侧微调手轮,慢慢放下针连杆,利用反光镜来观察使针尖刚好与试样表面接触,松手,升降架自锁。

3、按下显示面板上置零按钮,显示清零。

4、置零5S后按下启动键,标准针下落贯入试样,读取位移指示器读数。

5、同一试样平行试验至少3次,每个测试点之间及与盛样皿边缘的距离不应少于10mm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擦干。

6、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。

7、需要重新提针连杆时,应按下释放按钮,而不应在针连杆锁紧状态下抽拔。每次试验完毕后,均应取下针入件,上油保护并装入护套内

适用范围

适用于测定道路石油沥青改性沥青 针入度以及液体石油沥青蒸馏或乳化沥青蒸发后残留 物的 针入度。

方法与步骤

准备工作

1.按本规程 T 0602 的方法准备试样。

2.按试验要求将恒温水槽调节到要求的试验温度 25℃,或 15℃,30℃(5℃) ,保持稳定。

3.将试样注入盛样皿中,试样高度应超过预计针入度值 10mm ,并盖上盛样皿,以防落入灰尘。盛有试样的盛样皿在 15℃-30℃室温中冷却 1h-1.5h(小盛样皿) ,1.5h-2h(大盛样皿) 2h-2.5h(特殊盛样皿)后移人保持规定试验温度±0.1 ℃的恒温水槽中 lh-1.5h(小盛样皿) ,1.5h-2h(大试样皿)或 2h-2.5h(特殊盛样皿)。

4.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。

试验步骤

1.取出达到恒温的盛样皿,并移人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。

2.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。

3.开动秒表,在指针正指 5s 的瞬间,用手紧压按钮,使标准针自动下落贯人试样,经规定时 间,停压按钮使针停止移动。注:当采用自动针入度仪时,计时与标准针落下贯人试样同时开始,至 5s 时自动停止。

4.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 0.5(0.1mm)。

5.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 1Omm。每次试 验后应将盛有盛样皿的平底玻璃皿放人恒温水槽,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。

6.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。

7.测定针入度指数 PI 时,按同样的方法在 15℃,25℃,30℃(或 5℃)3 个温度条件下分别测 定沥青的针入度。

意义

目前,在世界范围内具有代表性的道路沥青的评价体系有三种,即针入度分级体系、粘度分级体系和PG分级体系。

道路沥青的针入度分级体系是根据沥青针入度的大小确定沥青所适应的气候条件和载荷条件。针入度分级体系的主体是人们所熟悉的拉(延度)、扎(针入度)、落(软化点),辅以沥青的安全性指标闪点、沥青的纯度指标溶解度、沥青的抗老化性能指标薄膜烘箱试验和对生产沥青所用原油的约束指标蜡含量等,构成了沥青的针入度分级体系。

在针入度分级体系中,沥青针入度试验是测定沥青稠度的标准方法。25℃的针入度给出了接近年平均使用温度下的沥青的稠度,研究结果表明,沥青在25℃的针入度下降至20以下时,会出现严重的路面开裂,当沥青的针入度大于30时,会具有高抗开裂性能。沥青的延度与其路用性能有关联关系,有研究表明当13℃时的延度小于5cm时,道路温缩裂缝大量增加。另有研究证实当沥青的针入度为30-50时,针入度相同的沥青,延度小的比延度大的使用性能差。还有人发现越来越多证据表明通过路面使用过程中回收沥青延度试验是判断沥青性能的重要方法。美国53条高速公路的路面回收沥青的性质发现,16℃时的延度下降至3cm或更低时,寒冷天气里将会发生严重的松散现象。由此可见沥青的延度,特别是沥青的低温延度,可以反映沥青的抗开裂性能。在针入度分级体系中,沥青的高温性能是通过沥青的软化点表征的,在同样的针入度下,软化点越高,沥青的高温性能就越好。

即使针入度分级体系中许多指标是经验性的和条件性的,但由于方法和所使用的仪器相对简单,易于普及,在一定程度上可以满足对沥青质量控制的要求,目前美国、欧盟澳大利亚、日本等国家的现行标准仍保留针入度分级体系。我国的道路沥青分级体系,是在以上针入度分级体系的基础上根据我国的具体情况制定的,基本能够满足对沥青质量的控制,特别是15℃的延度大于100和蜡含量小于3%的技术指标,有效的实现了对生产沥青的原油的限制,保证了沥青的潜在品质。


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