问答题 某试验室欲对用于二级公路的30号道路石油沥青进行针入度测定和软化点测定,石油沥青试样取自于同一产地、同一品种、同一标号的以20t为一验收批的料堆,且取样部位为5处,每处取洁净等量的试样0.2kg。在石油制备沥青试样时,要求加热温度不得高于试样估计软化点100℃,加热时间不超过30min。
请根据上述条件,回答下列问题。

问答题 石油沥青的牌号是根据什么划分的?牌号大小与沥青主要性能的关系如何?
【正确答案】石油沥青的牌号主要是按针入度来划分的,而每个牌号还应保证相应的延度和软化点,以及溶解度、蒸发损失、蒸发后针入度比、闪点等。总体来说,牌号由小到大,沥青性质表现为黏性逐渐降低,塑性增大,温度敏感性增大。
【答案解析】
问答题 石油制备沥青试样时,为何“加热温度不得高于试样估计软化点100℃,加热时间不超过30min”?
【正确答案】因为在长时间高温作用下,沥青容易老化,所以“加热温度不得高于试样估计软化点100℃,加热时间不超过30min”。
【答案解析】
问答题 请简略写出道路石油沥青进行针入度测定的测定过程,并对测定结果进行评定。
【正确答案】道路石油沥青进行针入度测定的测定过程如下所述。
①将冷却后的试样移入25℃±5℃的恒温水浴中,小试样皿保持1~1.5h;大试样皿保持1.5~2h。
②调节针入度计的调平螺钉,并将针入度计调至水平,检查连杆和导轨(无水、无摩擦),用甲苯等溶剂清洗标准针,将其用干净布擦干,把标准针插入连杆中固紧。按试验条件放好砝码(标准计、连杆与附加砝码合计为100g±0.1g)。
③到恒温时间后,取出试样皿,将其放入水温控制在试验温度的平底玻璃皿中,再把装有试样的玻璃皿放在针入度计的平台上。
④慢慢放下连杆,并使标准针针尖刚好与试样表面接触。必要时用放置在合适位置的光源反射来观察。拉下活杆,使之与针连杆顶端接触,调节零点。用手压紧按钮,同时启动秒表,使标准针自由下落,穿入沥青试样,在5s后松开按钮,指针停止转动。
⑤拉下活杆,使之与连杆顶端接触,此时刻度盘指针的读数即为试样的针入度。同一试样重复测定至少3次,各测点间距不应小于10mm(每次测时将标准针擦净)。
⑥测定针入度大于200的沥青试样,至少用3根标准针,每次测定后将标准针留在试样中,直至3次测定完成后,再把标准针从试样中取出。
⑦针入度试验结果的评定。
a.取3次测定的针入度的算术平均值,取至整数作为测定结果。
b.3次测定的针入度相差不应大于表9-1中的数值,如果超过规定,则试验应重做。
c.重复性试验结果的差值应不超过表9-2的规定。
表9-1 3次针入度测定结果的相差规定
针入度(25℃)
最大差值
0~49
2
50~149
4
150~249
6
250~350
10
表9-2 重复试验针入度测定结果的相差值测定
针入度(25℃)
<50
≥50
差值
不超过2
不超过平均值的4%
【答案解析】
问答题 在进行道路石油沥青进行针入度测定过程中,为何“测定针入度大于200的沥青试样时,至少用3根标准针,每次测定后将标准针留在试样中,直至3次测定完毕,才能把针从试样中取出”,而针入度小于200的只用一根针?
【正确答案】因为针入度较大的沥青较软,所以应至少用3根标准针,每次测定后将标准针留在试样中,直至3次测定完毕,才能把针从试样中取出。
【答案解析】
问答题 沥青针入度试验应注意的主要事项有哪些?
【正确答案】沥青针入度试验应注意以下几点。
①针入度试验中沥青试样的温度(时间)符合规程要求。
②将试样注入留样器中,高度应起过预计针入度值10mm。
③将试样放入恒温水溶液中,试样表面以上的水深不小于10mm。
④平行试验至少3次,各测点之间及盛样器边缘不大于10mm。
⑤仔细观察针尖与试样表面的接触情况。
【答案解析】
问答题 请简略写出道路石油沥青进行软化点测定的测定过程,并对测定结果进行评定。
【正确答案】道路石油沥青进行软化点测定的测定过程如下。
①将黄铜环置于涂有隔离剂的玻璃板上。
②将预先脱水的试样加热熔化,在不断搅拌下继续加热,应注意试样温度不得高出软化点100℃,加热时间不超过30min用筛过滤。将试样注入黄铜环内至略高出环顶面为止。然后将冷却后的试样用热刀刮去高出环顶面的沥青。
③将试样置于盛满新煮沸并冷却至5℃的蒸馏水的保温槽中(估计软化点不高于80℃的试样),或置于盛满预先加热至约32℃的甘油的保温槽中(估计软化点高于80℃的试样),恒温1.5min。
④从水或甘油的保温槽中,取出试件并放置在环架中承板的网孔中,套上铜球定位器,把整个环架放入烧杯内(烧杯内注满水或甘油,条件与前述相同),调整水面或甘油液面至深度标记,要求环架上任何部分均不得有气泡。将温度计由上承板中心孔垂直插入,使水银球底部与铜环下面齐平。
⑤将烧杯移至电炉上,然后将钢球放在试样上(须使两环的平面在全部加热时间内完全处于水平状态)立即加热,并使烧杯内水或甘油温度在3min后保持每分钟上升5℃±0.5℃,在整个测定过程中若发现温度的上升速度超出此范围时,则试验应重做。
⑥试样受热软化下坠至与下承板面接触时的温度,即为试样的软化点。
⑦软化点试验结果的评定。
a.取平行测定的两个结果的算术平均值作为测定结果。
b.重复性试验两个结果的差值不得大于表9-3的规定。
表9-3 软化点重复试验两个结果差值规定
软化点/℃
允许差值
<80
1
80~100
2
100~140
3
【答案解析】
问答题 进行沥青软化点试验时,温度的上升速度偏高或偏低对试验会对试验结果产生什么影响?
【正确答案】进行沥青软化点试验时,温度的上升速度偏高,会造成测试结果偏高;温度的上升速度偏低会造成测试结果偏低。
【答案解析】
问答题 决定石油沥青标号(牌号)的三项技术指标是什么?
【正确答案】决定石油沥青标号(牌号)的三项技术指标是:石油沥青针入度、延度及软化点。
【答案解析】