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[科普中国]-脆析点

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脆析点即脆点分析。

脆点主要表示沥青的低温性质,在衡量沥青低温性能时需结合其它质量指标综合考虑。软化点与脆点间的弹塑范围与针入度指数存在着一元线性关系,沥青中沥青质越多,脆点越高,添加催化剂所得氧化沥青脆点可以降低。测定脆点的影响因素很多。

简介石油沥青用于道路铺筑和屋面建筑为最多。对于石油沥青除耍求它有良好的粘结性、不透水性外,还耍求它在较高温度下不流淌,低温下不脆裂。石油沥青的低温性能是一项重要指标。

石油沥青的脆点是将约0.4克的样品,均匀地涂在长41mm,宽20mm的金属片上,形成光滑的薄膜,在规定的条件下,沥青薄膜因被冷却和弯曲而出现裂纹时的温度,即为脆点,亦称弗拉斯脆点。

目前一些国家如苏联、西德、比利时、西班牙等国将脆点指标列入道路沥青的标准中,苏联屋面沥青和日本防水工程沥青的标准中均把脆点做为一项主要指标。中国石油化工总公司把脆点做为石油沥青质量行业评定、优质品复查检测的一项重要指标。1

石油沥青的脆点分析意义沥青的脆点主要以沥青弹性破坏的界限。脆点即达到柔量时的温度,在低于此温度时沥青将失去弹性,故脆点可视为沥青弹性体破坏的界限。脆点越低,说明沥青在低温下适应变形的能力越强。沥青的软化点至脆点的温度区间为弹性范围,亦称塑性范围。一般认为,软化点是由粘塑态软化为弹塑态的软化温度。

脆点是一个条件试验,是衡量沥青低温性能的代用质量指标。己在一定的程度上反映了沥青的低温性能,但是代用质量特性并不等于真正的质量特性,脆点尚不能完全反映出沥青在实际使用中的真正低温性能。我国的道路沥青脆点都比较低。1

脆点与沥青性质的关系脆点与沥青质的关系沥青质是沥青中不溶于正庚烷而溶于苯的组分,它是形成沥青胶体结构的骨架。沥青中沥青质含量越高,脆点越高。

脆点与沥青中使用催化剂的关系在制备沥青过程往原料沥青中添加催化剂如五氧化二磷、氯化亚铁等氧化得到的沥青不仅脆点可以降低,而且可以缩短反应时间,改善沥青感温性能。1

脆点测定的影响因素沥青脆点的测定完全是手工操作,近来国外虽有自动脆点仪可减少人为的操作误差,但设备造价高,仍以手工操作为标准,脆点测定中影响因素很多,稍不注意就会造成很大的误差。现就操作中的主要影响因素进行分析,并进行有关试验,目的是使操作者能够掌握其中的要领。

1、仪器必须符合标准

使用时应首先检查仪器各部件是否符合标准要求,特别是弯曲器要严格检查,摇把转动10~12圈能使两夹钳之间的距离由39.9±0.1mm缩短3.5±0.2mm,如果摇10圈即可满足上述要求,则摇把每转1圈要使夹钳之间的距离均匀地缩短0.35mm,这是试验的基本条件。其次,钢片的尺寸要用卡尺检查是否合格,如长度应为41±0.05mm,超此范围,影响弯曲挠度。钢片应具有弹性,重复弯曲不变形,太硬太软的钢片均不适用。此外,要检查冷却装置是否符合要求;脆点温度计必须符合规格要求并经校正,不得用其他形式的温度计代替。

2、试样重量

规程要求称取0.4±0.01克沥青样品,称样过多过少都会影响到沥青薄片的厚度,对试验结果将造成影响。

3、制片

制片就是将标准要求重量的沥青样品,均匀地涂在弹性钢片上,形成光滑的薄膜。由于各种牌号的沥青软化点不同,涂片的温度要求也不同,一般不得高于软化点以上80℃,加热板如果备有温度控制则可以方便地达到这一要求。应控制试样放在加热板上从开始加热起必须在5~10分钟内完全。时间短,加热板温度高,易使样品过热,时间长,样品易变质,将影响测定结果。样品不均匀和内有气泡将使结果偏高。对于高软化点的试样(软化点110℃以上),在制片时会遇到种种困难,往往加热温度足够高也难于涂匀,在没有热压机的条件下,可将样品加热至软化后,用不粘沥青的玻璃纸隔开,用手慢慢按压,尽量涂匀。必须注意,脆点试验能否做准确,与涂片的技术高低有很密切的关系,必须严格遵守操作规程。

4、降温速度的影响

降温速度要求保持每分钟下降1℃,手工操作,往冷剂中加干冰来降温,这点没有熟练的操作经验是难于达到的。当降温速度快时脆点偏高,反之脆点偏低。降温速度要保持均匀,一次加干冰的量最好保证在1分钟内温度下降1℃,每分钟加一次干冰。如果降温速度不均匀,忽快忽慢将严重地影响测定结果,尤其在脆点前5℃,如果一次加干冰过多,往往马上就会断裂。为保证均匀降温速度还应注意冷剂的液面一定要高于弯曲器夹钳上部至少40mm以上。

5、薄片弯曲的速度与周期

薄片的弯曲一定要按规程要求,当温度达预计脆点以上至少10℃时,开始以每秒1转的速度转动摇把10一12圈,直至夹钳间距离缩短3.5±0.2mm,同时观察薄片上有无裂缝,然后以相同的的速度转回。如此操作,每分钟使薄片周期性的弯曲一次。1

本词条内容贡献者为:

王宁 - 副教授 - 西南大学