Испытание на проникновение асфальта T0604-2011

I. Цель и сфера применения

1.1 Данный метод применим для определения пенетрации дорожного нефтеасфальта, полимерно-модифицированного асфальта, а также разбавленного асфальта и эмульгированных асфальтовых остатков.

1.2 Данный метод также применим для определения пенетрации асфальта в различных температурных условиях и расчета индекса пенетрации PI.

1.3 Диапазон измерения глубины проникновения данного метода составляет 0–500 (0,1 мм).

II. Инструменты и материалы

2.1 Прибор для измерения глубины проникновения иглы: Для повышения точности испытаний измерение глубины проникновения иглы следует проводить с использованием прибора для измерения глубины проникновения иглы с автоматическим таймером. Игла и стержень иглы должны перемещаться вертикально без значительного трения, а глубина проникновения должна быть точной до 0,1 мм. Масса иглы и стержня иглы составляет 50 г ± 0,05 г, с дополнительным грузом 50 г ± 0,05 г, что в сумме составляет 100 г ± 0,05 г для соответствия требованиям к нагрузке при испытании.

Прибор должен иметь платформу для размещения стеклянной чашки с плоским дном и выравнивающее устройство; стержень иглы должен быть перпендикулярен платформе. Для обеспечения свободного падения стержня иглы должна быть предусмотрена тормозная кнопка. Стержень иглы должен легко собираться и разбираться для проверки его массы. Прибор также включает в себя свободно вращающийся и регулируемый консольный рычаг с источником холодного света (например, небольшим зеркалом или лампочкой-прожектором) на конце для наблюдения за контактом между кончиком иглы и поверхностью образца. При использовании других условий испытаний это следует отметить в результатах испытаний.

Настраиваемые функции: +Y (мини-принтер); +E (сетевой интерфейс); +U (экспорт данных через USB).

2.2 Стандартная игла: состоит из корпуса иглы и рукоятки.

2.3 Стеклянная чашка с плоским дном: объем не менее 1 л, глубина не менее 80 мм. Для обеспечения устойчивости она должна иметь внутренний штатив из нержавеющей стали. Для удобства контроля температуры образца во время испытания на проникновение стеклянную чашку с плоским дном следует подключить к термостатической водяной бане для создания циркуляционной системы.

2.4 Термометр или датчик температуры: диапазон 0–50℃, шаг деления 0,1℃.

2.5 Таймер: секундомер или электронный таймер, минимальный шаг деления 0,1 с, максимально допустимая погрешность ±0,10 с/ч.

2.6 Измерительный прибор перемещения или датчик перемещения: точность 0,1 мм.

2.7 Крышка для чашки Петри: плоская стеклянная, диаметр не меньше диаметра отверстия чашки Петри.

2.8 Растворитель: трихлорэтилен и др.

2.9Прочее: электрическая печь или песчаная баня, асбестовая сетка, металлический таз или тигель, обезжиренная вата и т. д.

Выберите подходящие чашки Петри и стандартные иглы. Если глубина проникновения иглы превышает 350 (0,1 мм), выберите иглу с низкой глубиной проникновения.

III. Методы и процедуры

3.1 Калибровка измерителя глубины введения иглы и стандартной иглы

3.1.1 Измеритель скорости введения иглы следует калибровать ежегодно для проверки качества каждой детали.

3.1.2 Стандартную иглу следует калибровать ежегодно, а ее внешний вид следует проверять под микроскопом. Перед каждым использованием необходимо проводить визуальный осмотр, чтобы убедиться в отсутствии ржавчины, остроте кончика без заусенцев и отсутствии подпрыгивания при прокатывании по ровной поверхности.

3.2 Определение условий испытаний

3.2.1 Стандартные условия испытаний: температура 25℃, нагрузка 100 г, время проникновения 5 с. Если используются другие условия, это следует отметить в отчете.

3.2.2 Индекс пенетрации (ИП) следует измерять при трех или более температурах, например, 15℃, 25℃ и 30℃. Если значение пенетрации при 30℃ слишком высокое, можно использовать значение при 5℃. Для арбитражных испытаний следует использовать не менее пяти температурных условий, а измерения пенетрации при 10℃ и 20℃ следует суммировать.

3.2.3 Оцените диапазон проникновения образца и выберите подходящую чашку для образцов и стандартную иглу. Если проникновение превышает 350 мм (0,1 мм), следует выбрать иглу с большим диаметром проникновения.

3.3 Подготовка

3.3.1 Подготовьте образец согласно методу Т0602. Во время нагревания образца предварительно прогрейте контейнер для образца и металлическую ложку в одной печи.

3.3.2 Отрегулируйте температуру водяной бани до требуемой температуры испытания и обеспечьте ее стабильность.

3.3.3 Pour the sample into the preheated sample dish, ensuring the sample height exceeds the expected penetration value by 10 mm. Cover the sample dish to prevent dust from falling in. The sample dish containing the sample should be cooled at room temperature (23℃±5℃) for at least 1.5 h (small sample dish), 2 h (large sample dish), or 3 h (special sample dish). 

After cooling, transfer it to a constant temperature water bath that has reached the test temperature ±0.1℃ and continue to maintain the temperature for at least 1.5 h (small sample dish), 2 h (large sample dish), or 2.5 h (special sample dish). Simultaneously, place the standard needle in the constant temperature water bath for maintenance.

Примечание: Предварительный нагрев чашки Петри может уменьшить количество пузырьков воздуха. Температура может составлять 40-50℃, не превышая точку размягчения. Если на поверхности образца образовались пузырьки воздуха, их можно удалить, кратковременно посветив пламенем над ними.

Примечание: Время выдержки образца следует корректировать в зависимости от температуры окружающей среды и температуры испытания. Если температура окружающей среды выше 30℃ или температура испытания ниже 25℃, время выдержки следует соответствующим образом увеличить.

3.3.4 Выравнивание измерительного прибора для определения глубины проникновения иглы. Осмотрите игольчатый стержень и направляющую, чтобы убедиться в отсутствии воды или других посторонних веществ, а также видимых царапин. Протрите стандартную иглу растворителем, например, трихлорэтиленом, затем высушите ее чистой, сухой, обезжиренной ватой. Вставьте стандартную иглу в игольчатый стержень и закрепите ее болтами.

3.4 Процедура тестирования

3.4.1 Достаньте чашку с образцом, достигшую постоянной температуры, и немедленно поместите ее на подставку из стеклянной чашки с плоским дном, погруженной в воду с температурой ±0,1℃ (можно использовать воду из термостатической бани), убедившись, что образец полностью погружен.

3.4.2 Поместите стеклянную чашку с плоским дном и образцом на платформу пенетра. Отрегулируйте источник холодного света так, чтобы тень от стандартной иглы проецировалась на поверхность образца. Медленно регулируйте высоту пенетра до тех пор, пока кончик иглы не коснется отраженной тени на поверхности образца. Осторожно потяните рычаг вниз, чтобы он коснулся соединительного стержня иглы, обнулив показания манометра или стрелки циферблата.

3.4.3 Удалите или выключите источник холодного света. Начните тест, нажав кнопку отпускания. Стандартная игла опустится и проникнет в образец, запустив таймер. Проникновение автоматически прекратится по истечении заданного времени (5 с).

3.4.4 Осторожно потяните рычаг вниз, чтобы он коснулся тяги иглы, и считайте показания манометра или стрелки циферблата с точностью до 0,1 мм. 

3.4.5 Один и тот же образец должен быть подвергнут как минимум трем параллельным испытаниям на проникновение. Расстояние между каждой точкой испытания и краем чашки с образцом должно быть не менее 10 мм. Если стеклянная чашка с плоским дном не подключена к термостатической водяной бане для циркуляционной изоляции, то после каждого испытания стеклянную чашку с плоским дном и чашкой с образцом следует помещать в термостатическую водяную баню для поддержания температуры воды в чашке на уровне температуры испытания.

3.4.6 После каждого испытания на проникновение следует использовать чистую стандартную иглу. Если глубина проникновения составляет менее 200 мм, стандартную иглу можно извлечь, протереть обезжиренной ватой, смоченной в растворителях, таких как трихлорэтилен, а затем высушить чистой сухой обезжиренной ватой. При испытании образцов асфальта с глубиной проникновения более 200 мм следует использовать не менее трех стандартных игл. После каждого испытания на проникновение иглу следует оставлять в образце до завершения трех параллельных испытаний, после чего ее следует извлечь.