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发布时间:2020-05-29 23:07:28

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作者:杨永起、王爱勤 主编 王肇嘉、檀春丽 副主编

出版社:化学工业出版社

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防水材料及质量控制

防水材料及质量控制试读:

前言

防水材料是建筑、工业、水利、铁路、公路及国防建设等工程不可或缺的材料,对国民经济发展有着重要作用。防水材料的质量直接影响着上述工程的质量,与老百姓生活密不可分。

本书结合当前最新的国家标准和规范,从原材料到施工做了较为系统的介绍。防水材料是建筑防水工程质量的重要保证,建筑防水材料的质量控制和质量检验,又是保证建筑防水材料质量的重要手段,因此其成为国家颁发生产许可证的产品,目的就是确保防水材料的质量和建筑防水工程的质量。本书从防水材料及质量控制的角度进行编写,介绍的防水材料范围有:防水卷材(沥青基类、高分子材料类);防水涂料(水性、溶剂型、无溶剂型);防水堵漏材料;灌浆材料;刚性防水材料(混凝土、砂浆、外加剂),以及各类密封材料。

2013年国家工业和信息化部针对防水卷材公布了生产防水材料企业准入条件,并对其生产管理、生产条件和环境、生产主要设备以及生产规模提出了明确规定,将防水材料生产引到一条高效、高质、低污染,适合国情的正确道路。

随着时代发展、技术进步,将会有更好性能的防水材料不断登上防水工程舞台。恳请读者多提宝贵意见,以便我们在本书修订再版时补充更多新的内容,共同为防水材料发展做出贡献,为“美丽中国”建设发挥作用。

在本书编著过程中,参考了大量的相关文献资料,承蒙很多企业和专家给予大力支持,在此一并感谢。编著者2013年9月于北京第1章 绪论1.1 防水材料在国民经济发展中的作用

我国防水材料近年来有较快的发展,随着建筑业、工业、交通运输业及国防工业的发展和需求,防水材料为适应这一市场,发展成门类齐全、数量可观、特性齐备的局面。据不完全统计,全国生产企业约有4000家大中小规模企业,成为国民经济不可缺失的行业。

防水材料是保护建筑安全和使用寿命的防水工程必不可少的材料,建筑防水工程是建筑工程中十分重要的组成部分,是重要的分项工程,应用于建筑地下、屋面、顶板、墙体厨房、卫生间以及地铁、铁路、水利及工业建筑。建筑防水是为了保证建筑物或构筑物防水防潮、不渗漏和节能保温的重要技术措施,从而提高建筑物和构筑物的使用寿命。同时关系到建筑安全,关系到人身健康和安全,更关系到社会的和谐与稳定。防水工程中的防水材料是整个防水工程系统中的最关键因素,防水材料质量也关系到防水工程质量。建筑物渗漏是建筑物较为突出的质量通病,屋面漏水、墙壁渗水、装饰层脱落、长期渗漏潮湿而发霉有异味,直接影响着老百姓的身体健康。公用建筑、办公室、机场候机厅、车站候车厅、生产车间等生产场所长期渗漏,可导致办公设备、生产设备损坏,甚至电器短路而引发火灾。构筑物、水库大坝、铁路隧道、公路桥梁等渗漏,更会造成十分严重的后果,给国家带来巨大损失。由此可见,防水材料质量、防水工程防水效果对建筑物、构筑物本身质量是至关重要的。所以说防水材料在国民经济中具有十分重要的地位。本书系统地介绍各类防水材料和防水材料生产全过程的质量控制和检验,涉及防水卷材、防水涂料、防水灌浆材料、防水密封材料和刚性防水材料等。各类材料为适应国民经济各部门需求,已发展形成各自适用不同领域的特性、生产技术和质量控制手段。

我国建筑业近年来也快速发展壮大起来,成为全世界工程量最高的国家。全国每年有近20亿平方米的建筑物竣工,形成一个庞大的建筑市场。随着各种建筑工程尤其是新型构造工程、水利工程、城市轨道交通工程、高速铁路、公路工程等的蓬勃发展,对在建筑防水中起重要作用的防水材料提出了极高的质量要求。鉴于此,本书详细介绍防水材料生产原料、生产工艺和设备、最新的防水材料标准及从生产成品到质量检验的各道质量控制,最后又介绍防水材料的应用及施工技术。本书编写的目的在于给防水行业以全面的指导,进一步提高防水材料的质量,使各生产企业在原材料、生产工艺、质量控制等各环节把好关,能生产出高质量的防水产品提供给建筑市场,使防水材料及工程应用符合环保、安全、耐久、高质量的要求,满足施工、设计的技术要求,推动建筑防水材料技术进步。1.2 防水材料定义和范围

防水材料自古以来是房屋建筑、水利工程防渗、防水采用最早的材料。从古代“秦砖汉瓦”开始,茅草、黏土瓦、琉璃瓦、三合土等发展至今,种类繁多的防水材料。防水材料定义为:用于建筑物、构筑物防潮、防渗、防水、保护的多功能材料。主要包括防水卷材、防水涂料、刚性防水材料、防水灌浆材料、防水密封材料。1.2.1 防水卷材(1)沥青基及聚合物改性沥青系列防水卷材 是由石油沥青、SBS合成橡胶或APP树脂等改性材料、高温溶剂油、填料及不同胎基构成的产品。常采用的如弹性体(SBS)改性沥青防水卷材、塑性体(APP)改性沥青防水卷材、自粘聚合物沥青防水卷材、预铺/湿铺防水卷材、种植屋面用防根穿刺防水卷材等。沥青防水卷材在建筑市场上应用广泛,其占有率在60%以上。(2)高分子防水卷材 又分为橡胶类高分子防水卷材和树脂类高分子防水卷材。橡胶类采用各种助剂、润滑剂及填料,通过搅拌、密炼、混炼、压延、硫化等工艺制备而成。如三元乙丙橡胶防水卷材、丁基橡胶防水卷材。树脂类采用树脂、分散剂、防老剂、填料及助剂通过拌和、热塑化、挤出、压延加工而成。如聚氯乙烯防水卷材、聚乙烯防水卷材、聚烯烃TPO防水卷材、EVA防水卷材等。橡胶类高分子防水卷材广泛地应用于建筑工程、地铁工程、隧道工程、地下工程等。市场占有率为20%。目前正在逐渐扩大市场占有率。在欧美国家,高分子防水卷材尤其是树脂类卷材占有率达到60%以上,其原因是环保生产和环保施工。1.2.2 防水涂料

防水涂料是指以水或溶剂为介质,以沥青、橡胶、树脂乳液为成膜材料,并辅以不同助剂和填料经拌和或初级反应制备而成的一种液态产品。(1)水性防水涂料 是一类以水为分散介质,通过乳化分散作用,将合成树脂乳液或液体沥青进行乳化分散研磨,再与各种性能添加剂和填料一起混合调制而成。如水乳型氯丁橡胶沥青防水卷材、聚合物水泥防水涂料、水性聚氨酯防水涂料、聚合物乳液防水涂料等,广泛地用于建筑工程屋面、厨卫间、地暖防水工程、桥面防水工程、水利工程等。(2)溶剂型或无溶剂型防水涂料

① 溶剂型防水涂料 是采用橡胶或树脂和稀释溶剂同各种功能助剂、颜料及填料共同研磨分散而成。如溶剂型橡胶防水涂料、聚氨酯防水涂料、聚脲防水涂料。

② 无溶剂型防水涂料 是采用橡胶或树脂同反应型活性烯烃通过交联反应与各种功能助剂和填料调配而成。如无溶剂环氧涂料、无溶剂聚氨酯防水涂料。1.2.3 刚性防水涂料(1)混凝土自防水 是在混凝土配比中通过加入防水剂、膨胀剂、减水剂等技术措施使混凝土硬化后形成很致密的构造,成为一道结构自防水,这是一种建筑工程尤其是地下工程、隧道工程、水利工程等广泛采用的技术。本书中介绍了混凝土砂浆防水剂、膨胀剂、减水剂等产品。(2)水泥结晶渗透型防水材料 是在混凝土中掺加此类材料或在硬化后混凝土表面涂刷此类材料。该类材料富含有活性硅质材料,在水泥混凝土中与水泥反应生成的Ca(OH),反应生成水化硅酸盐2或水化铝酸盐,使混凝土结构密实,孔隙受到堵塞,从而提高混凝土防水功能。(3)快速堵漏修补材料 其为快硬水泥、高效速凝剂、聚合物材料和石英砂混配而成的,可修补、堵漏混凝土孔洞等漏、渗水处。1.2.4 防水灌浆材料

防水灌浆材料是由环氧树脂或聚氨酯超细水泥和各种助剂及填料构成的,具有高流动性、高强度、不收缩或微膨胀功能,用于混凝土工程裂缝、灌缝、堵漏、修补,达到防水目的。主要用于大体积混凝土工程,如水库大坝、地下工程、隧道及地铁工程。1.2.5 防水密封材料

防水密封材料是以具有一定弹(柔)性的聚氨酯、丙烯酸酯类聚合物、聚硫、硅酮(即聚硅氧烷)等为基础,通过添加各种助剂形成一种膏状、弹性、高黏结强度、高流平性、高耐候性的产品,广泛地用于建筑工程各种缝隙填补、门窗与墙体密封、地下工程后浇带密封、各种幕墙填缝密封等。1.3 防水材料分类和命名1.3.1 密封材料

建筑密封材料通常按化学组成分为硅酮、聚氨酯、聚硫、聚丙烯酸酯、丁基橡胶、改性沥青密封胶等,以各种助剂(增塑剂、防老剂、流平剂)、颜料和填料等,通过搅拌、密炼、混炼、压延、挤出等工艺加工制作而成。

按用途和适用基材分为幕墙结构密封胶、幕墙接缝耐候密封胶、混凝土建筑接缝密封胶、中空玻璃密封胶、门窗用密封胶、石材密封胶、道桥接缝密封胶、彩钢板接缝密封胶、铝板密封胶等。

按环保角度分为溶剂型和水性型,同时还有膨胀型和非膨胀型。又可分为结构密封型和普通密封型。1.3.2 防水卷材

防水卷材主要分为沥青防水卷材、高分子防水卷材。(1)沥青防水卷材分类 沥青防水卷材分类见表1-1。表1-1 沥青防水卷材分类(2)高分子防水卷材 合成高分子防水卷材是以合成橡胶、合成树脂或两者的共混体为基料,加入适量的化学助剂和填充料,采用密炼、挤出或压延等橡胶或塑料的加工工艺所制成的片状防水材料。合成高分子防水卷材是近年发展起来的性能优良的防水卷材新品种,高分子防水卷材分类见表1-2。表1-2 高分子防水卷材分类1.3.3 防水涂料

防水涂料种类较多的是以主体成膜材料进行分类和命名的,防水涂料分类和名称见表1-3。表1-3 防水涂料分类和名称1.3.4 灌浆材料

灌浆材料按主体材料分为无机类和有机类,又称化学灌浆材料,见表1-4。表1-4 灌浆材料1.3.5 堵漏材料

堵漏材料按主体材料分为无机类和有机类,见表1-5。表1-5 堵漏材料1.3.6 建筑防水密封材料

建筑防水密封材料按外观形态大体分为膏状类和制品类两大类,各类又以主体材料细化分类,见表1-6。表1-6 防水密封材料分类和名称1.4 防水材料质量控制

防水材料广泛地应用于我国的各种工业与民用建筑工程、水利工程、铁路、公路、地铁等重要工程,确保工程的防潮、防渗漏、防火、防护,为达此目的,防水材料自身的质量要过关,要符合各种材料的产品标准。要保证防水工程的质量关键是在生产过程中各个环节要做好对质量的控制,为此,企业应编制一本产品技术手册,成为企业的生产“规章”。(1)控制好原材料的质量 生产各种防水材料与之相配套的原材料也不相同,应按ISO 9000质量管理认证要求,要控制好生产中所用原材料,为此应做到认真审查原材料的供应商,对进厂原材料要进行质量检验和控制,不允许不合格的材料进厂、不得进入生产线,凡是进入生产线的原材料必须符合相应产品的规定。每个生产企业的“检验室”是控制原材料质量的最重要的部门。(2)控制生产产品的技术配方 每种产品的技术关键之一是产品技术配方,这是由企业的技术管理部门根据大量试验和总结以往的生产经验,按照所生产产品的标准要求和订货合同要求制定出来的。生产车间必须按此配方和相应的工艺技术参数不折不扣地认真执行,这样才能保证产品质量。(3)控制生产过程中工艺参数又是对生产过程的控制 工艺参数又是一个关键因素。在产品加工过程中工艺参数包括温度、压力、速度、时间、加料程序等,如生产SBS改性沥青防水卷材工艺参数,沥青加热脱水过程中温度和脱水时间的控制、SBS改性沥青制备温度的控制、研磨时间、对槽内温度的控制、对整条生产线行车速度的控制等。

另外,在生产过程中对半成品质量控制尤为重要。SBS半成品就是一个重要的半成品,应从生产线定时取样,送检验室分析是否达到半成品的质量要求,若不合格应调整温度或研磨时间,若不控制很难保证产品质量。(4)对产品质量的控制 产品生产出来,首先应按产品标准对车间产品的检验合格后入库,对产品进行产品标准的出厂检验项目进行检验,以保证出厂产品100%合格,同时半年或一年送国家检验机构进行检验。(5)采用的生产设备及生产工艺应符合所生产产品要求、生产线设计及设备选型、安装、调试等各环节都是控制产品质量的重要因素 2010年,国家对沥青类防水卷材实行生产许可证管理,要求企业是500万平方米/年生产线,并列出设备清单,2015年以后预计将生产线规模提高到1000万平方米/年,对高分子防水卷材生产线规模规定为300万平方米/年。(6)控制质量的核心部门——企业检验室 是控制从原材料到产品出厂全过程的核心部门,因此应按国家有关规定和产品标准要求的环境、仪器等建立企业检验室,并配套相应的检验员,检验员应经培训并取得上岗资格证书。

随着我国房地产业发展,各地高新技术产业开发建设、大中型工厂建设、水利工程、高铁和地铁工程快速发展,全国每年竣工面积有20多亿平方米,需要大量不同种类的防水材料,因此大力发展优秀的防水材料,保证防水材料质量,确保建筑工程质量,对国家、人民都是十分有意义的大事,对建设美丽的中国做出贡献。1.5 防水材料发展动向

随着防水材料自身的发展和国外新产品、新技术不断进入国内建筑市场,又会涌现出很多新型建筑防潮、防渗、防水、保护、防腐等材料,下面加以简要介绍。(1)弹性体聚脲喷涂材料 聚脲作为一种新的材料,近年来首先进入建筑行业,在北京一些奥运工程和国内大型公建工程中得到了采用,随后扩大到铁路行业,在全国高铁工程中先后采用,尤其是京津城际铁路。工程应用证明,它是一种高强、高延伸、高防腐、耐磨性和耐久性良好的防水防腐材料。目前称为聚脲弹性体(SPUA),采用喷射法施工,是一种无污染、无溶剂、环保型的施工技术。

建筑物或构筑物均采用聚脲技术。主要用于混凝土表面的防护、防水,以提高混凝土的耐久性、耐磨性、防腐性等。其施工要点如下。

喷涂聚脲弹性体材料,对于防水工程一般喷涂厚度为1.5~2mm。使用寿命达50年,环保性优异,使用温度为-50~150℃。或用于钢结构、金属管内外、油贮罐。

更为重要的用途是新型的防水保温系统,在美国和欧洲发达国家广泛使用。(2)聚烯烃TPO防水卷材 当前在全世界得到广泛认同的是一种聚烯烃类的新型材料,即TPO防水卷材。TPO(thermoplastic polyolefine)热塑性聚烯烃是一种兼具弹性和热塑性的卷材,由橡胶和聚烯烃构成。通常橡胶组分分为乙丙橡胶、丁腈橡胶和丁基橡胶;聚烯烃组分主要为聚丙烯和聚乙烯。

TPO聚合物不含氯,生产中也不掺入增塑剂,所以是一种环保型产品,施工时可使用机械固定法和热焊接技术安装,用这项技术可以保证焊接质量。同时此种防水卷材从绿色建筑技术和节能减排的观点看,可以循环使用,又可调配成彩色产品和反射太阳光的白色产品,起到隔热作用。

TPO卷材在美国和欧洲国家得到了广泛应用,大多用于与保温材料相复合的单层屋面防水工程。2007年,美国单层屋面防水系统采用的三大单层防水卷材分别是TPO 8300万平方米,EPDM 8500万平方米,PVC 3200万平方米。单层防水保温屋面占美国屋面市场总额的55%。使用相配套的保温材料是聚苯乙烯泡沫板(EPS或XPS)和聚异氰尿酸酯板以及膨胀珍珠岩制品。全球市场上TPO达到1亿平方米以上。(3)种植屋面用防水材料 建筑屋顶花园也成为一种时尚和节能环保的新型建筑形式,可以明显降低城市的热岛效应。为此我国也颁布了国家行业标准JGJ 155—2007《种植屋面工程技术规程》。该标准对种植屋面的材料(防水、保温)、设计、施工及验收都做出了明确规定。北京、上海、重庆等地也都分别制定了地方标准加以实施。(4)新型橡胶弹性涂料 新型橡胶弹性涂料是从美国、加拿大、以色列等国家先后引进的一种高延伸、高强度、高耐候性、高耐腐蚀性新型涂料,可适用于各种工程的防水施工,通常采用喷涂施工,厚度为0.5~1.5mm,是一种环保型防水材料,发展前景很好。1.6 防水材料工程应用

防水材料品种多,性能特点各不相同,在使用时也应按其特点来选用。尤其对于新型防水材料和新型结构特点的工程而言,正确、合理地使用防水材料是提高防水工程质量的关键。

我国针对不同工程使用功能、工程部位、外界环境和施工条件,编制了一系列工程标准。

建筑防水材料施工应用随着全国建筑业的快速发展,对建筑屋面、地下、墙体以及工业建筑、水利工程、高铁、公路、地铁工程等防水材料应用越来越广泛,要求也不断提高。我国防水材料应用针对不同工程、不同防水工程部位、外界环境和施工条件编制了下列施工规范:屋面工程技术规范GB 50345;屋面工程质量验收规范GB 50207;地下工程防水技术规范GB 50208;地下防水工程质量验收规范GB 50208;硬泡聚氨酯保温防水工程技术规范GB 50404;种植屋面工程技术规程JG/T 155;建筑外墙防水工程技术规程JGJ 235。

除这些施工规范外,各工业、产业部门也都先后制定出一批指导防水材料正确应用的标准,从而使我国防水工程质量近年来大幅度提高。根据北京市有关部门对新建工程的统计,从过去的房屋渗漏率在50%以上,目前已下降到1%,充分地说明了我国防水材料发展的成效和良好的质量。从全国防水材料目前形势看,大多数企业生产的防水材料质量很好,但是还有个别企业生产设备简陋,产品质量控制差,没有国家颁发的生产许可证,产品质量低劣,使用后会造成防水工程渗漏。

防水工程质量与老百姓日常生活、各部门工作秩序、各企业生产、铁路、公路等工程正常使用都是相关的,因此防水材料及其质量在国民经济中作用是十分重要的。第2章 原材料

建筑防水材料由各类原材料经加工制备而成,所以原材料的选择与质量控制是至关重要的。建筑防水材料分为防水卷材(沥青类、高分子类)、防水涂料(聚合物水泥类、沥青类、树脂类)、刚性防水材料及密封堵漏材料(无机类、有机类)。因生产的防水材料品种不同,所需用的原材料各不相同。

在本章中就生产几大类防水材料所需的关键性原材料做一介绍。本章分为六节,2.1介绍沥青材料。沥青是最重要的防水材料之一,也是应用最广泛的一种防水材料,本章将着重介绍这一材料,内容包括沥青的分类、组成、技术要求、检验方法。2.2介绍沥青类防水卷材用胎体材料。胎体材料是聚合物沥青防水卷材的骨架,借以提高卷材的韧性。胎体材料直接影响到聚合物沥青防水卷材的防水效果,在2.2中详细介绍胎体材料的种类、性能和检验方法。2.3介绍沥青卷材用撒布料与隔离(膜)防护材料。防护材料是沥青类卷材不可缺少的一个组分,在2.3中将介绍这一组分的种类、质量要求和检验。2.4介绍填充材料,包括填充材料的作用、质量要求和检验方法。2.5介绍沥青瓦用彩砂,简要介绍一下沥青瓦对彩砂的要求和检验方法。2.6介绍改性材料,内容包括改性材料的种类和质量要求。2.1 沥青2.1.1 沥青的分类

沥青类材料的主要原料是沥青,沥青是极其复杂的高分子碳氢化合物及其非金属衍生物的混合物,在常温状态下是固体、半固体、液体,颜色为深褐色和黑色,有高黏性。

沥青有不同种分类方法,详述如下。(1)按原油分

① 石蜡基沥青 原油中含有大量蜡质即高分子烷烃CH。例如,n2n+2大庆油田的原油,用此原油炼出的沥青为石蜡基沥青。

② 无蜡基沥青 原油中含有大量芳香烃和环烃,含蜡量很低,一般含蜡量小于2%。例如,从中东进口的原油、新疆的原油所生产的沥青含蜡量低,质量好。

③ 中间基沥青 介于二者之间。例如,我国华北油田、陕西和甘肃油田等原油生产的沥青。(2)按物理形态分

① 黏稠沥青 在常温下是固体。如建筑石油沥青。

② 液体沥青 在常温下是液态。如100号以上石油沥青。(3)按用途分 分为建筑石油沥青、道路石油沥青、焦油沥青和特种沥青。2.1.2 石油沥青的组成

在沥青类防水材料中主要采用的是石油沥青。因此我们主要分析石油沥青的组成。(1)油分 油分在常温下为液态,相对密度小于1,是沥青中最轻的部分,通常在沥青中含量为20%~60%,决定沥青的黏稠度,沥青含油分越大,黏稠度越低。(2)胶质 胶质是呈半液体、半固体状态,黑褐色的物质,相对密度稍大于1,沥青中胶质含量为15%~30%,与沥青的弹性和延伸性相关。(3)沥青质 沥青质是深褐色的固体,硬而脆,有光泽,相对密度大于1,加热到300℃以上也不易熔化,主要化学成分是碳(85%~90%),但可以溶于某些溶剂。相对分子质量为1300。(4)其他成分 沥青中还含有碳沥青和碳化物,都难溶于溶剂中,通常沥青的溶解性可达到99%。2.1.3 石油沥青的技术要求

石油沥青又可分为建筑石油沥青和道路石油沥青,我们对其给予分别介绍。2.1.3.1 建筑石油沥青

建筑石油沥青按针入度不同可分为10号、30号和40号三个牌号,其技术要求和试验方法见表2-1。表2-1 建筑石油沥青的技术要求和试验方法(GB/T 494—2010)注:1.报告应为实测值。2.测定蒸发损失后样品的25℃针入度与原25℃针入度之比乘以100后,所得的百分比,称为蒸发后针入度比。

① 此技术要求的建筑石油沥青是由天然石油的减压渣油经氧化或其他工艺制成的。

② 适用于建筑屋面和地下防水的胶结料,也可用于生产涂料、卷材和防腐材料。

③ 性能检测取样为2kg。2.1.3.2 道路石油沥青

道路石油沥青按针入度分为200号、180号、140号、100号、60号五个牌号,其技术要求和试验方法见表2-2。表2-2 道路石油沥青技术要求和试验方法(NB/SH/T 0522—2010)① 如25℃延度达不到,15℃延度达到时,也认为是合格的,指标要求与25℃延度一致。2.1.4 石油沥青的检验方法2.1.4.1 沥青检验取样

沥青性能检验取样按GB/T 11147—2010(石油沥青取样法)进行。(1)样品数量 常规检验取样量为1L(乳化沥青4L);从贮罐中取样为4L;从桶中取样为1L;固体或半固体样品取样量为1~2kg;进行沥青非常规性能检验,应根据实际需要确定取样量。(2)取样仪器

① 盛样器 根据沥青的品种和取样量多少选择合适的盛样器。液体或半固体沥青盛样器宜为具有密封盖的广口金属容器;乳化沥青盛样器宜为具有密封盖的广口塑料容器;碎沥青或粉末沥青盛样器宜为具有密封盖的广口金属容器,也可以用塑料袋,此塑料袋应有可靠的外包装。

② 取样阀 适于从贮罐中取样,阀门要有简单、安全的入口,安装在贮罐的一侧,如图2-1所示。

③ 沥青取样器 金属制,带塞,塞上有金属长柄提手,如图2-2和图2-3所示。图2-1 取样阀图2-2 底部进样取样器图2-3 上部进样取样器1—吊环;2—聚四氟乙烯塞;3—手柄

④ 沥青在线取样装置 沥青在线取样装置如图2-4所示。

检查取样仪器是否干净、干燥,盖子是否配合严密。使用过的取样器或金属桶等盛样器必须洗净、干燥后才可使用。(3)取样方法

① 从沥青贮罐中取样

a.从不带搅拌的贮罐中取样(沥青为流体或经加热可变成流体)应先关闭进料阀和出料阀,然后取样。(a)取样阀法 贮罐允许安装取样阀取样,贮罐按高度三等分,第一个取样阀安装在贮罐的上1/3处,但距贮罐顶不得小于1m,第二个取样阀安装在贮罐中部的1/3处,第三个取样阀安装在贮罐的下1/3处,且距罐底不得低于1.1m。取样阀如图2-1所示。图2-4 沥青在线取样装置

依次从上、中、下取样阀取样,每个取样阀至少要放掉4L沥青产品后方可取1~4L样品。从贮罐中取出的上、中、下三个样品充分混合均匀后,取1~4L进行所要求的检验。(b)底部进样取样器法(不适用于黏稠沥青)在贮罐中投入底部进样取样器,依次按贮罐中实际液面高度的上、中、下位置(液面高各为1/3等分处,但距罐底不得低于总液面高度的1/6)各取样1~4L,当贮罐过深时,亦可在流出口按不同流出深度分3次取样。对静态存取的沥青,不能仅从罐顶用小桶取样,也不能仅从罐底阀门流出少量沥青取样。取样器在每次取样后尽量倒净。从贮罐中取出的上、中、下三个样品充分混合均匀后,取1~4L进行所要求的检验。底部进样取样器如图2-2所示。(c)上部进样取样器法 在贮罐中投入上部进样取样器,依次按贮罐中实际液面高度的上、中、下位置各取样1~4L,取样器在每次取样后尽量倒净。从贮罐中取出的上、中、下三个样品充分混合均匀后,取1~4L进行所要求的检验。上部进样取样器如图2-3所示。

b.从有搅拌设备的贮罐中取样(沥青为流体或经加热可变成流体)先将沥青充分搅拌均匀,再按上述(a)、(b)、(c)中的任一方法从罐中部取1~4L样品进行所要求的检验。

② 从槽车、罐车、沥青洒布车中取样

a.当车上设有取样阀、顶盖、出料阀时,可从取样阀、顶盖、出料阀处取样。从取样阀取样要先放掉4L沥青再取样,从顶盖处取样时,用取样器由该容器中部取样,从出料阀取样时,应在出料至约1/2时取样。

b.也可以在出料线上安装一种如图2-4所示的可拆卸式在线取样装置,使用这种取样装置取样时要先放掉4L沥青。

③ 从油轮和驳船中取样

a.卸料前取样。对于流体沥青(包括经加热可变成流体的轻质沥青)在卸料前取样时,可以按底部进样取样器法和上部进样取样器法所描述的方法取样。

b.装卸料时管线中取样。装卸料时可通过在泵的出口线上或在沥青靠重力流出的管线上加装一个取样装置方便地取样。在线取样装置如图2-4所示。取样装置伸入管线部分的管直径小于管线直径的1/8,开口应面向沥青流向,通过安装一个阀门或旋塞控制取样。根据装卸料需要的时间,间隔均匀地取至少三个4L样品。装卸料结束后将所取样品充分混合均匀,再从中取出4L样品进行所要求的检验。3

或者从容量4000m或稍小的油轮、驳船出口线直接取样,在整个装卸料过程中,按装卸料时间间隔均匀地取至少五个4L样品,容3量大于4000m时,至少要取十个4L样品,装卸料结束后将这些样品充分混合均匀,再从中取出4L样品进行所要求的检验。

④ 半固体或未破碎的固体沥青的取样

a.取样方式。从桶、袋、箱中取样应在样品表面以下及容器侧面以内至少75mm处采取,若沥青是可以打碎的,则用干净锤头打碎后取样,若沥青是软的,则用干净的适宜工具切割取样。

b.取样数量。当能确认是同一批生产的产品时,随机取一件按取样方式规定取4kg供检验用。当不能确认是同一批生产的产品或按同批产品要求取出的样品经检验不符合规范要求时,则应按随机取样原则选出若干件再按取样方式规定取样,其件数等于总件的立方根。下面给出了不同装载件数所要取出的样品件数。当取样件数超过一件,每个样品质量应不少于0.1kg,这样取出的样品,经充分混合均匀后取出4kg供检验用。

当不是一批产品且批次可以明显分出,从每一批次中取出4kg样品供检验。

沥青取样件数见表2-3。表2-3 沥青取样件数

⑤ 从桶中取样

a.根据表2-3规定或总件数的立方根,按随机取样要求随机选出沥青桶数。从充分混合均匀后的桶中用取样器取1L液体沥青。

b.将沥青桶加热使桶中沥青全部熔化成流体后,按罐车取样方法取样。

c.若沥青桶不便加热熔化沥青时,亦可在桶的中部将桶凿开取样,但样品应在距桶壁5cm以上的内部凿取,并采取措施防止样品散落地面而沾有尘土。

⑥ 碎块或粉末状沥青的取样

a.散装贮存的沥青。散装贮存的碎块或粉末状固体沥青取样,应按SH/T 0229从散装不熔性固体石油产品中采取试样的方法操作。总样量应不少于25kg,再从中取出1~2kg供检验用。

b.桶、袋、箱装贮存的沥青。装在桶、袋、箱中的碎块或粉末状固体沥青,按前述随机取样原则挑选出若干件,从每一件接近中心处取至少0.5kg样品,这样采集的总样量应不少于25kg,然后按SH/T 0229从散装不熔性固体石油产品中采取试样的方法执行四分法操作,从中取出1~2kg供检验用。

⑦ 从桶、袋、箱装或散装的固体沥青中取样 应在表面以下及容器侧面以内至少5cm处采取。如沥青能够打碎,可用一个干净的工具将沥青打碎后取中间部分试样;若沥青是软塑的,则用一个干净的热工具切割取样。

⑧ 从沥青贮存池中取样 沥青贮存池中的沥青应待加热熔化后,经管道或沥青泵流至沥青加热锅之后取样。分间隔每锅至少取三个样品,然后将这些样品充分混匀后再取规定数量作为试样。

⑨ 在交货地点取样 到达目的地、贮存地、使用地或卸货时应尽快取样。每次交货都要取足需要数量的沥青样品。取样可以在卸料前按在沥青贮罐中取样的规定取样,也可以通过在运输贮罐的中间1/3处加取样阀或其他取样装置取样。

所取样品中的一部分用于验收试验,其他样品留存以备第一次样品未通过检验时复查。(4)样品的保护和存放

① 盛样器应洁净、干燥,盖子配合严密。使用过的旧容器应洗刷干净,并满足上述要求,才可重复使用。

② 除液体沥青、乳化沥青外,所有需加热的沥青试样必须存放在密封带盖的金属容器中,严禁灌入纸袋、塑料袋中存放。试样应存放在阴凉、干净处,注意防止污染样品,装好样品后的盛样器应立即封口。

③ 盛满样品的容器不能浸入溶剂中,也不能用浸透了溶剂的布擦拭,如果须清洁要用洁净的干布擦拭。

④ 要妥善包装防止乳化沥青冻结(冬季乳化沥青试样要注意采取妥善防冻措施),盛样器要盛满以避免在空气和乳液接触面结皮。

⑤ 当须将样品从一个容器移入另一容器时,应符合取样法要求。

⑥ 盛样器装完样品、密封好并擦拭干净后,应用适宜的标记笔在盛样器上(不得在盖上做出标识)标明试样来源、品种、取样日期、地点及取样人等。如果用标签牢固地贴在盛样器上作为标识,要保证转移中不丢失,标签不能贴在盛样器的盖子上。所有标识材料应在200℃以上温度保存完好。

⑦ 对于质量仲裁用的沥青样品,由供需双方共同取样,取样后双方在密封上签字盖章,一份用于检验,一份留存备用。

⑧ 试样需加热采取时,应一次取够一批试验所需的数量装入另一盛样器,其余试样密封保存。2.1.4.2 试样制备

在试验前,必须将沥青加热熔化、脱水、过筛后才能成型试样或试件,而沥青在加热过程中,因轻质成分挥发,沥青性能会发生变化,所以在制样时应一次将试样成型好。(1)制备试样用仪器设备

① 烘箱,200℃,装有温度调节器。

② 加热炉具,电炉或其他燃气炉(丙烷石油气、天然气)。

③ 石棉垫,不小于炉具上面积。

④ 滤筛,筛网孔径0.6mm。

⑤ 沥青盛样器皿,金属锅或瓷坩埚。

⑥ 烧杯,1000mL。

⑦ 温度计,0~100℃及200℃,分度为0.1℃。

⑧ 天平,称量2000g,感量不大于1g;称量100g,感量不大于0.1g。

⑨ 其他,玻璃棒、溶剂、洗油、棉纱等。(2)试验准备步骤

① 将装有试样的盛样器带盖放入恒温烘箱中,当石油沥青试样中含有水分时,烘箱温度在80℃左右,加热至沥青全部熔化后供脱水用。当石油沥青中无水分时,烘箱温度宜为软化点温度以上90℃,通常在135℃左右。对取来的沥青试样不得直接采用电炉或煤气炉明火加热。

② 当石油沥青试样中含有水分时,将盛样器放在可控温的砂浴、油浴、电热套上加热脱水,不得已采用电炉、煤气炉加热脱水时必须加放石棉垫。时间不超过30min并用玻璃棒轻轻搅拌,防止局部过热。在沥青温度不超过100℃的条件下,仔细脱水至无泡沫为止,最后的加热温度不超过软化点以上100℃(石油沥青)或50℃(煤沥青)。

③ 将盛样器中的沥青通过0.6mm的滤筛过滤,不等冷却立即一次灌入各项试验的模具中。根据需要也可将试样分别装入干净、干燥的一个或数个沥青盛样器中,数量应满足一批试验项目所需的沥青样品并有富余。

④ 在沥青灌模过程中如温度下降可放入烘箱中适当加热,试样冷却后反复加热的次数不得超过两次,以防沥青老化影响试验结果。注意在沥青灌模时不得反复搅动沥青,应避免混进气泡。

⑤ 灌模剩余的沥青应立即清洗干净,不得重复使用。2.1.4.3 沥青针入度测定(GB/T 4509—2010)

沥青针入度是指在规定条件下,标准针垂直穿入沥青试样中的深度,以1/10mm表示。沥青针入度是标明沥青的黏稠程度,是指在规定条件下加热,沥青受热后达到一定的软化变形的温度。沥青针入度是确定沥青质量的主要指标。沥青针入度越大,说明沥青黏稠度越小。针入度不同,反映沥青性质不同,在生产卷材时根据其性能指标来选择不同标准的沥青。

此试验方法适用于测定针入度范围(0~500)×1/10mm的固体和半固体沥青材料的针入度。对于针入度大于500×1/10mm的沥青材料,需采用深度为60mm、装样量不超过125mL的盛样器皿测定针入度,或采用50g载荷下测定的针入度乘以2的二次方根得到。(1)仪器设备 沥青针入度以标准针在一定的载荷、时间及温度条件下垂直穿入沥青试样的深度表示,单位为1/10mm。除非另行规定,标准针、针连杆与附加砝码的总质量为(100±0.05)g,温度为(25±0.1)℃,时间为5s。特定试验可采用的其他条件见表2-4。表2-4 沥青针入度特定试验采用的条件

特定试验,报告中应注明试验条件。

① 针入度仪 能使针连杆在无明显摩擦下垂直运动,并能指示穿入深度精确到0.1mm的仪器均可使用,如图2-5所示。

针连杆的质量为(47.5±0.05)g。针和针连杆的总质量为(50±0.05)g,仪器附有(50±0.05)g和(100±0.05)g的砝码各一个,可以组成(100±0.05)g和(200±0.05)g的载荷以满足试验所需的载荷条件。仪器设有放置平底玻璃皿的平台,有可调水平的机构,针连杆应与平台垂直。仪器设有针连杆制动按钮,紧压按钮针连杆可以自由下落。针连杆要易于拆卸,以便定期检查其质量。图2-5 针入度测定示意图

② 标准针 标准针应由硬化回火的不锈钢制造,钢号为440-C或等同的材料,洛氏硬度为54~60,针长约50mm,长针长约60mm,所有针的直径为1.00~1.02mm。针的一端应磨成8.7°~9.7°的锥形。锥形应与针体同轴,圆锥表面和针体表面交界线的轴向最大偏差不大于0.2mm,切平的圆锥端直径应在0.14~0.16mm之间,与针轴所成角度不超过2°。切平的圆锥面的周边应锋利没有毛刺。圆锥表面粗糙度的算术平均值应为0.2~0.3μm,针应装在一个黄铜或不锈钢的金属箍中。金属箍的直径为(3.20±0.05)mm,长度为(38±1)mm,针应牢固地装在箍里。针尖及针的任何其余部分均不得偏离箍轴1mm以上。针箍及其附件总质量为(2.50±0.05)g。可以在针箍的一端打孔或将其边缘磨平,以控制质量。每个针箍上打印单独的标志号码。

为了保证试验用针的统一性,国家计量部门对针的检验结果应满足5.2.1的要求,对每一根针应附有国家计量部门的检验单。

③ 试样皿 应使用最小尺寸符合表2-5要求的金属或玻璃的圆柱形平底容器。表2-5 试样皿最小尺寸

④ 恒温水浴 容量不少于10L,能保持温度在试验温度下控制在±0.1℃范围内的水浴。水浴中距底部50mm处有一个带孔的支架,这一支架离水面至少有100mm。如果针入度测定时在水浴中进行,支架应足够支撑针入度仪。在低温下测定针入度时,水浴中装入盐水。

注:水浴中建议使用蒸馏水,应小心不要让表面活性剂、隔离剂或其他化学试剂污染水,这些物质的存在会影响针入度的测定值。建议测量针入度温度高于或等于0℃时,用盐调整水的凝固点,以满足水浴恒温的要求。

⑤ 平底玻璃皿 平底玻璃皿的容量不小于350mL,深度要没过最大的样品皿。内设一个不锈钢三角支架,以保证试样皿稳定。

⑥ 计时器 刻度为0.1s或小于0.1s,60s内的准确度达到±0.1s的任何计时装置均可。直接连到针入度仪上的任何计时设备应进行精确校正以提供±0.1s的时间间隔。

⑦温度计 液体玻璃温度计,符合以下标准:刻度范围-8~55℃,分度值为0.1℃。或满足此准确度、精度和灵敏度的测温装置均可用。温度计或测温装置应定期按检验方法进行校正。

⑧ 溶剂 煤油或三氯乙烯等。

⑨ 其他 电炉或砂浴、石棉网、金属锅等。(2)试验步骤

① 试验样品的制备

a.小心加热样品,不断搅拌以防局部过热,加热到使样品能够易于流动。加热时焦油沥青的加热温度不超过软化点的60℃,石油沥青不超过软化点的90℃。加热时间在保证样品充分流动的基础上尽量少。在加热、搅拌过程中避免试样中进入气泡。

b.将试样倒入预先选好的试样皿中,试样深度应大于预计锥入深度的120%。如果试样皿的直径小于65mm,而预期针入度高于200×1/10mm,每个试验条件都要倒三个样品。如果样品足够,浇注的样品要达到试样皿边缘。

c.将试样皿松松地盖住以防灰尘落入。在15~30℃的室温下,小的试样皿(φ33mm×16mm)中的样品冷却45min~1.5h,中等试样皿(φ55mm×35mm)中的样品冷却1~1.5h,较大的试样皿中的样品冷却1.5~2.0h,冷却结束后将试样皿和平底玻璃皿一起放入测试温度下的水浴中,水面应没过试样表面10mm以上。在规定的试验温度下恒温,小试样皿恒温45min~1.5h,中等试样皿恒温1~1.5h,较大试样皿恒温1.5~2.0h。

② 测试操作

a.调节针入度仪的水平,检查针连杆和导轨,确保上面没有水和其他物质。如果预测针入度超过350×1/10mm应选择长针,否则用标准针。先用合适的溶剂将针擦干净,再用干净的布擦干,然后将针插入针连杆中固定。按试验条件选择合适的砝码并放好砝码。

b.如果测试时针入度仪是在水浴中,则直接将试样皿放在浸在水中的支架上,使试样完全浸在水中。如果试验时针入度仪不在水浴中,将已恒温到试验温度的试样皿放在平底玻璃皿中的三角支架上,用与水浴相同温度的水完全覆盖样品,将平底玻璃皿放置在针入度仪的平台上。慢慢放下针连杆,使针尖刚刚接触到试样的表面,必要时用放置在合适位置的光源观察针头位置,使针尖与水中针头的投影刚刚接触为止。轻轻拉下活杆,使其与针连杆顶端相接触,调节针入度仪上的表盘读数指零或归零。

c.在规定时间内快速释放针连杆,同时启动秒表或计时装置,使标准针自由下落穿入沥青试样中,到规定时间使标准针停止移动。

d.拉下活杆,再使其与针连杆顶端相接触,此时表盘指针的读数即为试样的针入度,或自动方式停止锥入,通过数据显示设备直接读出锥入深度数值,得到针入度,用1/10mm表示。

e.同一试样至少重复测定三次。每一试验点的距离和试验点与试样皿边缘的距离都不得小于10mm。每次试验前都应将试样和平底玻璃皿放入恒温水浴中,每次测定都要用干净的针。当针入度小于200×1/10mm时,可将针取下用合适的溶剂擦净后继续使用。当针入度超过200×1/10mm时,每个试样皿中扎一针,三个试样皿得到三个数据。或者每个试样至少用三根针,每次试验用的针留在试样中,直到三根针扎完时再将针从试样中取出。但是这样测得的针入度的最高值和最低值之差,不得超过表2-6中的规定。

③ 试验结果及评定

a.报告三次测定针入度的平均值,取至整数,作为试验结果。三次测定的针入度值相差不应大于表2-6中的数值,以1/10mm为单位。表2-6 测定针入度最大值与最小值的允许差值 单位:1/10mm

b.如果误差超过了这一范围,利用试验样品的制备b.中的第二个样品重复试验。

c.如果结果再次超过允许值,则取消所有的试验结果,重新进行试验。

④ 精密度和偏差

a.重复性。同一操作者在同一实验室用同一台仪器对同一样品测得的两次结果不超过平均值的4%。

b.再现性。不同操作者在不同实验室用同一类型的不同仪器对同一样品测得的两次结果不超过平均值的11%。

c.因为试验测定值由试验方法进行定义,此试验方法得到的数据没有偏差。2.1.4.4 沥青延度测定(GB/T 4508—2010)

当沥青受到外力拉伸作用时,能够产生一定的塑性变形,通过延度试验来测定沥青能够承受的塑性变形中的能力。

此试验方法适用于沥青材料延度的测定。它是将熔化的试样注入专用模具中,先在室温冷却,然后放入保持在试验温度下的水浴中冷却,用热刀削去高出模具的试样,把模具重新放回水浴,再经一定时间,然后移到延度仪中进行试验。记录沥青试件在一定温度下以一定速度拉伸至断裂时的长度。试件应符合按5.1规定的尺寸。非经特殊说明,试验温度为(25±0.5)℃,拉伸速度为(5±0.25)cm/min。(1)仪器与材料

① 模具 模具应按图2-6中所给样式进行设计。试件模具由黄铜制造,由两个弧形端模和两个侧模组成,组装模具的尺寸变化范围如图2-6所示。

② 水浴 水浴能保持试验温度变化不大于0.1℃,容量至少为10L,试件浸入水中深度不得小于10cm,水浴中设置带孔搁架以支撑试件,搁架距水浴底部不得小于5cm。图2-6 延度仪模具A—两端模环中心点距离111.5~113.5mm;B—试件总长74.54~75.5mm;C—端模间距29.7~30.3mm;D—肩长6.8~7.2mm;E—半径15.75~16.25mm;F—最小横断面宽9.9~10.1mm;G—端模口宽19.8~20.2mm;H—两半圆心间距离42.9~43.1mm;I—端模孔直径6.54~6.7mm;J—厚度9.9~10.1mm

③ 延度仪 将沥青试件持续浸没于水中,能保持规定的试验温度及按照一定的速度拉伸试件的仪器均可使用。该仪器在启动时应无明显振动。

④ 温度计 0~50℃,分度为0.1℃和0.5℃各一支。

注:如果延度试样放在25℃标准的针入度浴中进行恒温时,上述温度计可用GB/T 4509中所规定的温度计代替。

⑤ 隔离剂 以质量计,由两份甘油和一份滑石粉调制而成。

⑥ 支撑板 黄铜板,一面应磨光至表面粗糙度为Ra 0.63μm。

⑦ 其他 砂浴或电炉、刮平刀、石棉网、酒精、食盐等。(2)试验步骤

① 准备工作

a.将模具组装在支撑板上,将隔离剂涂于支撑板表面及图2-6中侧模的内表面,以防沥青沾在模具上。板上的模具要水平放好,以便模具的底部能够充分与板接触。

b.小心加热样品,充分搅拌以防局部过热,直到样品容易倾倒。石油沥青加热温度不超过预计石油沥青软化点90℃;煤焦油沥青样品加热温度不超过煤焦油沥青预计软化点60℃。样品的加热时间在不影响样品性质和在保证样品充分流动的基础上尽量短。将熔化后的样品充分搅拌之后倒入模具中,在组装模具时要小心,不要弄乱了配件。在倒样时使试样呈细流状,自模的一端至另一端往返倒入,使试样略高出模具,将试件在空气中冷却30~40min,然后放在规定温度的水浴中保持30min取出,用热的直刀或铲将高出模具的沥青刮出,使试样与模具齐平。

c.恒温。将支撑板、模具和试件一起放入水浴中,并在试验温度下保持85~95min,然后从板上取下试件,拆掉侧模,立即进行拉伸试验[非经特殊说明,试验温度为(25±0.5)℃]。

② 测试步骤

a.将模具两端的孔分别套在试验仪器的柱上,然后以一定的速度拉伸,直到试件拉伸断裂。拉伸速度允许误差在±5%以内,测量试件从拉伸到断裂所经过的距离,以cm表示。试验时,试件距水面和水底的距离不小于2.5cm,并且要使温度保持在规定温度的±0.5℃的范围内。

b.如果沥青浮于水面或沉入槽底时,则试验不正常。应使用乙醇或氯化钠调整水的密度。使沥青材料既不浮于水面,又不沉入槽底。

c.正常的试验应将试样拉成锥形、线形或柱形,直至在断裂时实际横断面面积接近于零或一均匀断面。如果三次试验得不到正常结果,则报告在该条件下延度无法测定。(3)试验结果及评定

① 报告 若三个试件测定值在其平均值的5%内,取平行测定三个结果的平均值作为测定结果。若三个试件测定值不在其平均值的5%以内,但其中两个较高值在平均值的5%之内,则弃去最低测定值,取两个较高值的平均值作为测定结果,否则重新测定。

② 精密度

a.重复性。同一操作者在同一实验室使用同一试验仪器对在不同时间同一样品进行试验得到的结果不超过平均值的10%(置信度95%)。

b.再现性。不同操作者在不同实验室用相同类型的仪器对同一样品进行试验得到的结果不超过平均值的20%(置信度95%)。2.1.4.5 沥青软化点测定(GB/T 4507)

沥青是没有严格熔点的黏性物质,随着温度升高,它们逐渐变软,黏度降低。因此软化点必须严格按标准试验方法测定,才能使结果重复。置于肩或锥状黄铜环中两块水平沥青圆片,在加热介质中以一定速度加热,每块沥青片上置有一只钢球。沥青的软化点是试样在测定条件下,因受热而软化到使两个放在沥青上的钢球下落25.4mm距离时的温度的平均值,以℃表示。沥青的软化点是沥青黏稠度的指标,它的高低与卷材生产关系很密切。且常被作为调节生产配方和工艺参数的依据。

此方法适用于环球法测定软化点在30~157℃范围的石油沥青和煤沥青试样,对于软化点在30~80℃范围内用蒸馏水作为加热介质,软化点在80~157℃范围内用甘油作为加热介质。(1)仪器与材料

① 软化点仪 软化点仪组合装置如图2-7所示。

a.钢球 直径9.53mm,质量(3.5±0.05)g,两只。

b.试样环 两只黄铜肩或锥环。

c.钢球定位器 两只钢球定位器用于使钢球定位于试样中央,由黄铜或不锈钢制成。

d.金属支架 由两个主杆和三层平行的金属板组成。上层为圆盘,直径略大于烧杯的口径,中央有一个孔,用以插放温度计。中层板上有两个圆孔,各放置一个试样环,中间的小孔支撑温度计的测温端。底板距试样环底面25.4mm,底板下表面距浴槽底部为(16±3)mm,三层金属板和两个主杆(上有水位高度刻标)由螺母固定在一起。图2-7 软化点仪组合装置1—温度计;2—上盖板;3—立杆;4—钢球;5—钢球定位环;6—金属环;7—中层板;8—下底板;9—烧杯

e.浴槽 耐热玻璃烧杯,容量800~1000mL,直径不小于86mm,离加热底部的深度不小于120mm。

② 温度计 应符合GB/T 514中沥青软化点专用温度计的规格技术要求,即测温范围为30~180℃,最小分度值为0.5℃的全浸式温度计。

③ 电炉 装有温度调节器,1000W。

④ 恒温水浴 控温的准确度为0.5℃。

⑤ 隔离剂 甘油与滑石粉的质量比2∶1。

⑥ 试样底板 玻璃板或金属板(表面粗糙度Ra 0.8μm)。

⑦ 筛 筛孔为0.3~0.5mm的金属网。

⑧ 蒸馏水 新煮沸的蒸馏水。

⑨ 其他 刮刀、石棉网等。(2)试验步骤

① 准备工作

a.建筑石油沥青(a)所有石油沥青试样的准备和测试必须在6h内完成,煤沥青必须在4.5h内完成。小心加热试样,并不断搅拌以防局部过热,直到样品变得流动,小心搅拌以免气泡进入样品中。

ⅰ.石油沥青样品加热至倾倒温度的时间不超过2h,其加热温度不超过预计沥青软化点110℃。煤焦油沥青样品加热至倾倒温度的时间不超过30min,其加热温度不超过煤焦油沥青预计软化点55℃。

ⅱ.如果重复试验,不能重新加热样品,应在干净的容器中用新鲜样品制备试样。(b)若估计软化点在120℃以上,应将黄铜环与支撑板预热至80~100℃,然后将黄铜环放到涂有隔离剂的支撑板上,否则会出现沥青试样从黄铜环中完全脱落。(c)向每个环中倒入略过量的沥青试样,让试件在室温下至少冷却30min。对于在室温下较软的样品,应将试件在低于预计软化点10℃以上的环境中冷却30min。从开始倒试样时起至完成试验的时间不得超过标准规定时间240min为宜。(d)当试样冷却后,用稍加热的小刀或刮刀干净地刮去多余的沥青,使得每一个圆片饱满且与环的顶部齐平。

b.道路石油沥青(a)将隔离剂调和均匀,涂于清洁、干燥的底板表面上,并将试样环置于底板上。将准备好的沥青试样徐徐注入试样环内略高出环面为止。(b)试样在室温中冷却30min后,用热刮刀将多出的沥青刮除,使环面齐平。

② 测试操作

a.建筑石油沥青(a)适于不同软化点加热介质的选择。

ⅰ.新煮沸过的蒸馏水适于软化点为30~80℃的沥青,起始加热介质的温度应为(5±1)℃。

ⅱ.甘油适于软化点为80~157℃的沥青,起始加热介质的温度应为(30±1)℃。

ⅲ.为了进行比较,所有软化点低于80℃的沥青应在水浴中测定,而高于80℃的沥青在甘油浴中测定。(b)把仪器放在通风橱内并配置两个样品环、钢球定位器,并将温度计插入合适的位置,浴槽装满加热介质,并使各仪器处于适当位置。用镊子将钢球置于浴槽底部,使其同支架的其他部位达到相同的起始温度。(c)如果有必要,将浴槽置于冰水中,或小心加热并维持适当的起始浴温达15min,并使仪器处于适当位置,注意不要沾污溶液。(d)用镊子从浴槽底部将钢球夹住,并置于定位器中。(e)从浴槽底部加热使温度以恒定的速度5℃/min上升,为防止通风的影响有必要时可用保护装置。试验期间不能取加热速度的平均值,但在3min后,升温速度应达到(5±0.5)℃/min,若温度上升速度超过此限定范围,则此次试验失败。(f)当两个试环的球刚触及下支撑板时,分别记录温度计所显示的温度。无须对温度计的浸没部分进行校正。取两个温度的平均值作为沥青的软化点,如果两个温度的差值超过1℃,则重新试验。

b.道路石油沥青(a)试样软化点在80℃以下样品。

ⅰ.将装有试样的试样环、金属支架、钢球及定位环连同底板等一起置于(5±0.5)℃的恒温水槽中至少15min。

ⅱ.烧杯中注入5℃的蒸馏水,水面略低于立杆上的刻度标记。

ⅲ.从恒温水槽中将恒温后的试样环放置在支架中层板的圆孔中,套上定位环。将整个环架放入烧杯中,调整水位至刻度标记,并保持温度为(5±0.5)℃。将温度计由上层板中央的圆孔垂直插入,

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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