由于沥青路面具有表面无裂缝、平整、行车舒适、与汽车轮胎的附着力好、可保证行车安全，减震性好，可使车辆快速、平稳的行驶且噪音小、养护维修简单日益成为世界高等级公路中的主要路面结构。2013年我国沥青表观消费量达2000万吨，大部分用于道路建设。石油沥青作为原油蒸馏后的残渣，是一种高分子材料混合物，难以用一个简单的指标来表征其应用性能。交通部编著的JTG E20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中涉及到沥青的检测指标多达十多项，其中有些指标的检测结果如针人度关系到沥青的牌号。

    本研究对影响沥青检测结果的因素如针人度、软化点、60℃动力黏度、延度、蜡含量、薄膜烘箱、储存稳定性进行了详细的考察，并提出一些建设性的建议，希望给广大沥青工作者工作带来一点帮助。

    考察部分

    针入度。通过在规定条件下对于沥青硬度的考察来推断出沥青的性能，作为划分沥青等级的标准。JTGE20-2011要求将在烘箱中溶解的沥青倒人盛样皿中，室温下放置1.5h，然后放人(25.0±0.1)℃的恒温水浴中1.5h。含有沥青的盛样皿从水浴取出后放在针人度检测仪器下，在(100.00±0.05)g针及针连杆的重力作用下5s内插入沥青的深度作为沥青的针人度。检测中需要选取3个点，这3个点之间及与盛样皿边沿距离不少于1cm。该试验中要求检测沥青仅加热1次，要求在135℃左右的烘箱中进行溶解，严禁采用快速加热的方式。恒温水浴的水量尽可能大一些，恒温水浴的温度要用标准温度计随时检测。

    从加热次数对于沥青检测结果的影响和测试温度对于沥青针人度的影响来看，沥青加热的次数越多，沥青老化程度越严重。一次加热沥青的针人度为68 1/10mm，是很好的AH-70；而同样的沥青加热5次后针人度达到62 1/10mm，靠近AH-50的技术要求。测试温度仅仅浮动1℃，上下的检测结果相差21 1/10mm，是两种完全不同的沥青牌号。因此在针人度的检测过程中要求严格控制沥青的加热次数、加热方式、水浴的温度、盛样皿的平稳。另外在针人度的测定的过程中，规程规定采用将盛样皿放在三脚架上的方式，但在实际操作中往往会出现在标准针扎人沥青的时候会发生倾斜的现象，为了避免这种情况，采用将盛样皿放人设计的模具中。在试验中将该模具和盛样皿一起放在恒温水浴中，通过这种装置测定的数据之间偏差非常小，更加接近真实值。

    软化点。通过测试沥青的变形温度来考察沥青高温使用性能。JTGE20-2011要求在模板事先涂上润滑剂(甘油:滑石粉=2:1)，这里要求润滑剂涂抹均匀，没有气泡；将在烘箱中加热一次的液体沥青倒人铜环中，这里要求倒人的拥青高于铜环边沿；室温下放置30min，然后用热的刮刀刮平试样，刮刀一定要避免过热；选择合适的介质(水或甘油)，按照要求放人(5.0±0.5)℃或(32.0±1)℃的介质中并保证在3min后升温速度保持在(5.0±0.5)℃/min。从对比不同加热介质对于沥青软化点的影响数据可以看到，选择不同的介质测试结果相差8℃；左右，因此试验中需要事先对沥青的软化点做出合适的评估，以选择合适的加热介质。

    60℃动力黏度。通过测试沥青在60℃的运动能力来确定沥青的高温使用性能。JTGE20-2011中要求按照沥青的黏度指标的不同，选择合适的黏度管。普通沥青选择12号黏度管，改性沥青选择400R黏度管，高粘度改性沥青则选择800 R黏度管。首先需要将选好的黏度管在135℃±5℃的烘箱中预热30min，然后将溶解的沥青倒人黏度管中，沥青数量控制在刻度上下2mm的位置。将装有沥青的黏度管重新放人烘箱中(10±2)min，目的是将沥青包含的空气排出去。从烘箱中取出黏度管，放置在室温下冷却2min，避免过热的带度管引起(60.0±0.1)℃水洛温度的波动。黏度管放置在(60.0±0.1)℃的恒温水浴中30min然后启动(300.0±0.5)mmHg的真空泵进行检测。试验结束后黏度管需要用三氯乙烯清洗并在烘箱中干燥，避免黏度管管壁上残留溶剂或者沥青焦，从而导致结果出现偏差。

    从国产60℃动力黏度管与美国沥青协会60℃黏度管检测数据的比较可以明显的看到，对于同一种沥青不同黏度管测试结果相差很大。经过与黏度管厂家沟通，得知国内目前没有合适的标准黏度液，一般采用水来进行黏度管系数的标定。为了进一步核实国产黏度管实际黏度系数，采用美国沥青协会的标准黏度液对国内和进口黏度管系数进行了校正。

    从校正数据可以看到，国产黏度管提供的黏度系数只有实际数据的80%左右，因此采用国内黏度管进行试验时，必须先进行黏度管系数的校正工作。校正可以采用如下方法：用美国沥青协会的60℃黏度管和国产黏度管分别对同一种沥青黏度进行检测，通过两者的比值来确定国产黏度管的实际黏度系数，然后用此数据进行其它沥青黏度的测定。

    延度。通过测定沥青在一定速度温度条件下拉伸断裂时的长度来考察沥青的凝聚力，即分子间的作用力。JTGE20-2011要求先在延度侧模及底模上涂抹润滑剂(甘泊:滑石粉=2:1)，这里要注意润滑剂涂抹均匀。润滑剂涂抹过多会造成试样断面不均匀从而导致测试的延度值偏小。在烘箱中溶解的沥青先过0.6mm滤筛，然后倒人延度模具中。要求倒人的损青数量高于模具的高度，同时要避免倒人时带人气泡。在室温下放置1.5h热的铲刀将多余的沥青刮掉。这里要特别注意铲刀的温度不能太高，否则会造成沥青过热流淌。

    将含沥青的模具放人规定的水浴中1.5h后在延度仪上测试数据。这里要注意切青脱模时也要在规定的水浴中，避免温度波动对延度检测指标的影响。从沥青加热次数、测试温度对延度的影响可以看到试样加热两次延度损失约30%，测试温度每波动±0.5℃，延度数值在±27%的范围内发生变化。因此在延度试验中一定要严格控制沥青的加热次数及水浴温度。

    蜡含量。沥青中的蜡成分会降低路面的疲劳及低温性能，因此道路沥青指标有明确的蜡含量要求。JTG E20-2011要求在玻璃烧瓶中称取50左右的沥青，然后在酒精喷灯的高温蜡烧下5-8min开始出初馏物，蒸馏物的速度要控制在2滴/秒，整个蒸馏过程控制在25min之内，计算蒸馏物的数量。在干净的锥形瓶中称取1-3g的初馏物，加入乙醚和乙醇各25mL溶液进行溶解。这里一定要注意溶剂的添加顺序，必须先添加乙膛，然后乙醇，如果顺序颠倒的话，蜡是无法析出的。1混合液在-20.0℃±0.5℃:恒温酒精浴中静置1h，进行自然、真空过滤，添加30mL洗涤溶剂(乙醚:乙醇=1:1)，再冷却30min，然后再进行自然、真空过滤。析出的蜡用热的石油醚进行溶解，在空气或者加热的环境中进行蒸发，最终在真空烘箱及干燥箱各干燥1h，称量得到的蜡质量，算出沥青中的蜡含量。

    如果蒸馏速度太快，所需要的蒸馏时间会减少，但由于蒸馏速度太快，会将一部分非蜡材料也蒸馏出来导致沥青中蜡含量测试数据偏高。按照正确的蒸馏方式析出的蜡颜色为白色，如果蜡颜色不是白色，需要进一步洗涤。

    薄膜烘箱。通过模拟沥青与石料的拌和来考察前青的短期老化状况。JTGE20-2011中规定两种方法，分别为薄膜烘箱及旋转薄膜烘箱。薄膜烘箱试验是将溶解的(50.0±0.5)g的沥青倒在不锈钢的盘子中，形成3.2mrn的沥青薄膜，在(163±1)℃:的烘箱中加热5h来考察沥青的老化程度。烘箱中的温度要以烘箱内的温度计的温度为准，温度计需要挂在圆盘顶部6mrn的位置处，温度计一定要经过校正。盘子的旋转速度控制在(5.5±1.0)r/min。旋转薄膜烘箱试验由于操作时间短，受到广大客户的欢迎。旋转薄膜烘箱试验中要求在玻璃瓶中称取35.0g±0.5g的沥青，放置在163℃±1℃的旋转薄膜烘箱中不少于75min，在旋转的过程中一直通压缩空气，压缩空气的流量控制在(4.0±0.2)I/min。旋转薄膜烘箱中有时会出现沥青从政璃瓶滴落的现象，造成无法进行质量损失的测定。旋转薄膜烘箱试验更加接近于沥青与石料实际的拌和情况，整体上拥青的老化程度要高于薄膜烘箱。旋转薄膜烘箱试验也要严格控制温度和转盘的旋转速度，温度仍旧以校正后悬挂在烘箱内的温度计的数值为准。薄膜烘箱加热温度每波动±5℃，沥青的15℃延度在±30%范围内变化，因此必须严格控制烘箱的温度。

    国产设备和进口设备的延度检测数据相差不是很大，而旋转薄膜烘箱延度测试数据比薄膜烘箱的数据要低一路。

    储存稳定性。通过在烘箱中保存48h来考察改性沥青长期储存稳定的功能，该指标的好坏直接影响到路面的耐久性。JTGE20-2011规定首先将热的改性沥青通过0.3mm的滤筛，然后在直径25mm，长度140mm的铝管中倒入(50.0±0.5)g的沥青，将端口连续折叠两次进行密封，然后放在(163±5)℃的烘箱中竖直放置(48±1)h,取出后立即放人冰箱的冷冻室中，竖直冷冻4h。从冷冻室中取出后直接切成3段，将上部和下部两段放人(163±5)℃的烘箱中溶解，测定上下两端的软化点来确定改性沥青质量是否稳定。

    按照规程，需要将铝管分成平均的三段，但实际操作过程中发现存在问题。往往上段沥青数量少，下端比较多，这样造成上下两段的质量相差比较大，下段较为均匀，而上端则较差。为了克服这个问题，尽可能将上下两段铝管的沥青质量相同，因此将铝管按照下段3cm、中段3.5cm，剩余为上段，这样制作的上下两段溶解的沥青质量比较接近，所测得结果相对而言更接近真实。

    结论

    a)沥青产品各指标检测过程中，要严格控制加热次数，防止沥青加热老化影响检测结果。b)沥青针入度测定时可以用定制的模具替代三脚架，以提高针人度皿的稳定性；软化点检测过程中要严格控制铲刀的温度，并选择适宜的加热介质60℃动力黏度检测过程中要选择合适的黏度管，并定期对薪度管进行校正；蜡含量测定时要注意溶剂的添加顺序、控制出馏速度；薄膜烘箱测定时要严格控制烘箱的温度，并及时对温度计进行校正。