针入度指数计算

一名词解释1沥青：指黑色到暗黑色的固态，或半固态粘稠状物质，含有某些矿物，其主要成分和石油沥青相同的一种混合物。

2石油沥青：从处理油渣中得到的，由烃及其可溶于二硫化碳的衍生物组成的暗褐色或黑色的半固体产品。

3道路沥青:属于半固态的沥青，其针入度（25°，100g，5s）在41—200（0.1mm）之间，主要是用于铺设道路的一种石油沥青。

4液体沥青：用汽油，煤油，柴油等溶剂将石油沥青稀释而成的沥青产品，也称轻控沥青或稀释沥青。

在25°以下，在其上施加50g的重量1s后，针入度大于350（0.1mm）的沥青产品。

5稀释沥青：将油渣与石油馏出油相调和而得到的一种使用上比较方便，流动性能好的沥青混合物。

溶剂在使用的过程中挥发而残留出沥青。

6乳化沥青：将水与沥青在乳化剂存在下形成的沥青乳化液，也称沥青乳液。

7改性沥青：掺加橡胶，树脂，高分子聚合物，天然沥青，磨细的橡胶粉或其他材料等外加剂，使沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青结合料。

8改性乳化沥青：在制作乳化沥青的过程中同时加入聚合物乳胶，或将聚合物胶乳与乳化沥青成品混合，或对聚合物改性沥青进行乳化加工得到的乳化沥青产品。

9沥青质：采用固定的沥青溶剂比，用轻质烃类沉淀出来的高分子量组分。

10沥青结合料：在沥青混合料中起胶结作用的沥青类材料的总称。

11沥青混合料：由矿料与沥青结合料拌合而成的混合料的总称。

12黏附性：是指沥青与别的物体之间的黏附能力，主要是由于吸附剂和被吸附的物质相接触时，分子之间的相互作用力引起的。

而黏结性是指沥青本身内部的黏结能力。

13触变性：假塑性流体在剪切流动时，发生分子定向，伸展和解缠绕，粘度随剪切速率的增大而降低，但当剪切流动停止或剪切速度减小时，分子定向等就立刻丧失恢复至原来状态。

14软化点：沥青材料是一种非晶质高分子材料，它由液态凝结为固态时，或由固态融化为液态时，没有敏锐的固化点或液化点，通常采用条件的硬化点和滴落点来表示。

沥青三大指标试验沥青针入度试验一、适用范围本试验标准试验条件为温度25℃，荷重100g，灌入时间5s,以0.1mm计。

用本方法评定聚合物改性沥青的改性效果时，仅适用于融混均匀的样品。

非经注明，标准针、针连杆与附加砝码的总质量为100±0.01g，试验温度问25℃，针入度贯入时间为5s。

根据需要入采用其他核试验条件是，应在试验结果中注明。

本方法适用于侧道路石油沥青、液体石油沥青蒸馏或乳化沥青蒸发后残留物的针入度。

二、主要试验步骤1、把盛有试样的平底玻璃皿置于针入度仪的平台上。

慢慢放下针连杆，使针尖恰好与试样表面接触，刻度调零。

2、开动秒表5s后读取刻度盘指针读数，准确至0.1mm。

3、平行试验至少进行3次，各点之间及与试样皿边缘的距离不应小于10mm。

4、测定针入度指数PI时，按同样发在其他温度下分别测定沥青的针入度。

三、计算用画诺模图法测出针入度。

四、应报告标准（25℃）时的针入度T以及其他试验温度T25所对应的针入度P，及由此求取针入度指数PI、当量软化点T800、当量脆点T1.2的方法和结果，当采用计算法时，应报告按公式回归的直线相关系数R。

沥青延度试验一、适用范围本方法适用于测定道路石油沥青、液体沥青蒸馏残留物和乳化沥青蒸发残留物等材料的延度。

试验通常采用的温度为25℃、15℃、10℃或5℃，拉伸速度为5cm/min±0.255cm/min.二、主要试验步骤1、准备好试模，灌模后保温在恒温水槽。

2、将试模固定在延度仪上，开动延度仪，试件拉断时，读取指针所指标尺上的度数，以厘米表示。

三、报告同一试样，每次平行试样不少于3个，如每个都大于100cm，试验结果记作">100cm"；若其中有一个小于100cm时，且最大值或最小值与平均值之差满足重复性试验精密度要求，则取3个测定结果的平均值的整数作为延度试验结果，若平均值大于100cm，记作">100cm"；若最大值或最小值与平均值之差不符合重复性试验精密度要求时，试验应重新进行。

沥青三大指标试验沥青针入度试验一、适用范围本试验标准试验条件为温度25℃，荷重100g，灌入时间5s,以0.1mm计。

用本方法评定聚合物改性沥青的改性效果时，仅适用于融混均匀的样品。

非经注明，标准针、针连杆与附加砝码的总质量为100±0.01g，试验温度问25℃，针入度贯入时间为5s。

根据需要入采用其他核试验条件是，应在试验结果中注明。

本方法适用于侧道路石油沥青、液体石油沥青蒸馏或乳化沥青蒸发后残留物的针入度。

二、主要试验步骤1、把盛有试样的平底玻璃皿置于针入度仪的平台上。

慢慢放下针连杆，使针尖恰好与试样表面接触，刻度调零。

2、开动秒表5s后读取刻度盘指针读数，准确至0.1mm。

3、平行试验至少进行3次，各点之间及与试样皿边缘的距离不应小于10mm。

4、测定针入度指数PI时，按同样发在其他温度下分别测定沥青的针入度。

三、计算用画诺模图法测出针入度。

四、应报告标准（25℃）时的针入度T以及其他试验温度T25所对应的针入度P，及由此求取针入度指数PI、当量软化点T800、当量脆点T1.2的方法和结果，当采用计算法时，应报告按公式回归的直线相关系数R。

沥青延度试验一、适用范围本方法适用于测定道路石油沥青、液体沥青蒸馏残留物和乳化沥青蒸发残留物等材料的延度。

试验通常采用的温度为25℃、15℃、10℃或5℃，拉伸速度为5cm/min±0.255cm/min.二、主要试验步骤1、准备好试模，灌模后保温在恒温水槽。

2、将试模固定在延度仪上，开动延度仪，试件拉断时，读取指针所指标尺上的度数，以厘米表示。

三、报告同一试样，每次平行试样不少于3个，如每个都大于100cm，试验结果记作">100cm"；若其中有一个小于100cm时，且最大值或最小值与平均值之差满足重复性试验精密度要求，则取3个测定结果的平均值的整数作为延度试验结果，若平均值大于100cm，记作">100cm"；若最大值或最小值与平均值之差不符合重复性试验精密度要求时，试验应重新进行。

本方法适用于测定道路石油沥青、改性沥青针入度以及液体石油沥青蒸馏或乳化沥青蒸发后残留物的针入度。

其标准试验条件为温度25℃，荷重100g，贯入时间5s，以0.1mm计。

用本方法评定聚合物改性沥青的改性效果时，仅适用于融混均匀地样品。

针入度指数PI用以描述沥青的温度敏感性，宜在15℃、25℃、30℃等3个以上温度条件下测定针入度后按规定的方法计算得到，若30℃时的针入度值过大，可采用5℃代替。

当量软化点T800是相当于沥青针入度800时的温度，用以平价沥青的高温稳定性。

当量脆点T1.2是相当于沥青针入度为1.2时的温度，用以评价沥青的低温抗裂性能。

1 仪具与材料1.1 针入度仪：凡能保证针和针连杆在无明显摩擦下垂直运动，并能指示针贯入深度准确至0.1mm的仪器均可使用。

针和针连杆组合件总质量为50g±0.05g,另附50g±0.05g砝码一只，试验时总质量为100g±0.05g.当采用其他试验条件时，应在试验结果中注明。

仪器设有放置平底玻璃保温皿的平台，并有调节水平的装置，针连杆应与平台相垂直。

仪器设有针连杆制动按钮，使针连杆可自由下落。

针连杆易于装拆，以便检查其质量。

仪器还设有可自由转动与调节距离的悬臂，其端部有一面小镜或聚光灯泡，借以观察针尖与试样表面接触情况。

当为自动针入度仪时，各项要求与此项相同，温度采用温度传感器测定，针入度值次用位移测定，并能自动显示或记录，且应对自动装置的准确性经常校验。

为提高测试精密度，不同温度的针入度试验宜采用自动针入度仪进行。

1.2 标准针由硬化回火的不锈钢制成，洛氏硬度HRC54~60,表面粗糙度Ra0.2μm~0.3μm,针及针杆总质量2.5g±0.05g,针杆上应打印有号码标志，针应设有固定装置盒（筒），以免碰撞针尖，每根针必须附有计量部门的检验单，并定期进行检验。

1.3 盛样皿：金属制，圆柱形平底。

小盛样皿的内径55mm，深35mm（适用于针入度小于200）；大盛样皿内径70mm，深45mm（适用于针入度200~350）；对针入度大于350的试样需使用特殊盛样皿，其深度不小于60mm,试样体积不小于125mL。

关于沥青针入度指数陈惠敏中国石化集团公司摘要沥青针入度指数的由来和计算，使用意义，局限性和分析。

关键词石油沥青针入度指数针入度软化点脆点感温性改性沥青1.针入度指数的由来和计算沥青针入度指数是由荷兰研究沥青的著名学者J.Ph.Pfeiffer和Van Doormaal于1936年在石油技术专家协会杂志(Journal of the Institute of Petroleum Technologists)上发表题为“沥青的流变性质”(The Rheological Properties of Asphaltic Bitumen)一文中提出的概念。

在沥青针入度测定试验中，当贯入时间一定时，若将不同温度(T)下测定的沥青针入度(P)的对数值用方格坐标作图，则logP和T呈线性关系(斜截式方程)：logP = AT+K式中：logP—针入度(0.1mm)的对数值；T—测定温度，℃；A—常数，称沥青针入度对数值的感温性，或称沥青针入度温度指数；K—常数，称沥青柔软度。

A是直线的斜率，表征沥青针入度(即粘稠度)的对数值随温度的变化，可由测定两个温度(T1,T2)下的针入度(P1,P2 )的对数值来计算：log P1- log P2A = T1-T2 (1)K是直线的截距，可由下式计算：T2log P1 – T1 log P2K = T1-T2(2)设定A值，使由A得出的数值从–2.5到+10的范围内变化，所得的数值称为针入度指数(PI)，计算式如下：20(1-25A)30PI = 1+50A = 1+50A-10(3)由于A值有几种计算方法，因此由式(3)求解PI值有下列4种方法：1）由测定两个温度下的针入度依式(1)计算出的A值代入式(3)求解PI值。

这是最常用的计算PI值的方法；或制成针入度/针入度列线图，由温差和两个针入度测定值从图中查出PI值，但查图不如计算精确。

此法只需测定两个温度下的针入度，测定工作量小，A值的精确度取决于两个针入度测定值的精密度。

沥青三大指标试验沥青针入度试验一、适用范围本试验标准试验条件为温度2５℃,荷重１00g，灌入时间5ｓ,以０。

1mm计。

用本方法评定聚合物改性沥青的改性效果时,仅适用于融混均匀的样品。

非经注明,标准针、针连杆与附加砝码的总质量为１00±0.01g,试验温度问２5℃,针入度贯入时间为5s。

根据需要入采用其他核试验条件是,应在试验结果中注明.本方法适用于侧道路石油沥青、液体石油沥青蒸馏或乳化沥青蒸发后残留物的针入度。

二、主要试验步骤１、把盛有试样的平底玻璃皿置于针入度仪的平台上.慢慢放下针连杆，使针尖恰好与试样表面接触，刻度调零。

２、开动秒表５s后读取刻度盘指针读数，准确至0.1mm.3、平行试验至少进行3次，各点之间及与试样皿边缘的距离不应小于１0mm。

4、测定针入度指数PI时,按同样发在其他温度下分别测定沥青的针入度。

三、计算用画诺模图法测出针入度。

四、应报告标准(25℃)时的针入度T以及其他试验温度Ｔ25所对应的针入度P，及由此求取针入度指数ＰI、当量软化点T800、当量脆点T1．２的方法和结果,当采用计算法时,应报告按公式回归的直线相关系数R。

沥青延度试验一、适用范围本方法适用于测定道路石油沥青、液体沥青蒸馏残留物和乳化沥青蒸发残留物等材料的延度。

试验通常采用的温度为25℃、１5℃、10℃或５℃，拉伸速度为５cm／min±0。

25５cｍ/ｍｉn。

二、主要试验步骤1、准备好试模,灌模后保温在恒温水槽。

2、将试模固定在延度仪上，开动延度仪,试件拉断时,读取指针所指标尺上的度数,以厘米表示.三、报告同一试样，每次平行试样不少于3个,如每个都大于1００cm,试验结果记作">100cm";若其中有一个小于１00ｃm时,且最大值或最小值与平均值之差满足重复性试验精密度要求,则取3个测定结果的平均值的整数作为延度试验结果,若平均值大于10０cm，记作”>100ｃｍ”；若最大值或最小值与平均值之差不符合重复性试验精密度要求时,试验应重新进行．四、精密度要求当试验结果小于１００cm时，重复性试验的允许差为平均值的２0%;复现性试验的允许铲为平均值的30%。

T0604-2011沥青针入度试验1目的与适用范围本方法适用于测定道路石油沥青、改性沥青针入以及液体石油沥青蒸馏或乳化沥青蒸发后残留物的针入度。

以0.1mm计。

其标准试验条件为温度25℃，荷重100g，贯入时间5s。

针入度指数IP用以描述沥青的温度敏感性，宜在15℃、25℃、30℃3个或3个以上温度条件下测定，若30℃时的针入度值过大，可采用5℃代替。

当量软化点T800是相当于沥青针入度为800时的温度，用以评价沥青的高温稳定性。

当量脆点T1.2是相当于沥青针入度1.2时的温度，用以评价沥青的低温抗压裂性能。

2仪具与材料技术要求2.1 针入度仪：凡能保证针和针连杆在无明显摩擦下垂直运动，并能指示针贯入深度准确至0.1mm的仪器均可使用。

针和针连杆组合件总质量为50g±0.05g，另附50g±0.05g砝码一只，试验时总质量为100g±0.05g。

当采用其它试验条件时，应在试验结果中注明。

仪器设有放置平底玻璃保温皿的平台，并有调节水平的装置，针连杆应与平台相垂直。

仪器设有针连杆制动按钮，使针连杆可自由下落。

针连杆易于装拆，以便检查其质量。

仪器还设有可自由转动与调节距离的悬臂，其端部有一面小镜或聚光灯炮，借以观察针尖与试样表面接触情况。

且应对自动装置的准确性经常校验。

当采用其他试验条件时，应在试验结果中注明。

5.2.2 标准针：由硬化回火的不锈钢制成，洛氏硬度HRC54～60，表面粗糙度Ra0.2µm～0.2µm，针及针杆总质量2.5g±0.05g，针杆上应打印有号码标志，针应设有固定用装置盒（筒），以免碰撞针尖，每根针必须附有计量部门的检验单，并定期进行检验。

5.2.3 盛样皿：金属制，圆柱形平底。

小盛样皿的内径55mm，深35mm（适用于针入度小于200）；大盛样皿内径70mm，深45mm（适用于针入度200～350）；对针入度大于350的试样需使用特殊盛样皿，其深度不小于60mm，试样体积不少于125ml。

本方法适用于测定道路石油沥青、改性沥青针入度以及液体石油沥青蒸馏或乳化沥青蒸发后残留物的针入度。

其标准试验条件为温度25℃，荷重100g，贯入时间5s，以0.1mm计。

用本方法评定聚合物改性沥青的改性效果时，仅适用于融混均匀地样品。

针入度指数PI用以描述沥青的温度敏感性，宜在15℃、25℃、30℃等3个以上温度条件下测定针入度后按规定的方法计算得到，若30℃时的针入度值过大，可采用5℃代替。

当量软化点T800是相当于沥青针入度800时的温度，用以平价沥青的高温稳定性。

当量脆点T1.2是相当于沥青针入度为1.2时的温度，用以评价沥青的低温抗裂性能。

1 仪具与材料1.1 针入度仪：凡能保证针和针连杆在无明显摩擦下垂直运动，并能指示针贯入深度准确至0.1mm的仪器均可使用。

针和针连杆组合件总质量为50g±0.05g,另附50g±0.05g砝码一只，试验时总质量为100g±0.05g.当采用其他试验条件时，应在试验结果中注明。

仪器设有放置平底玻璃保温皿的平台，并有调节水平的装置，针连杆应与平台相垂直。

仪器设有针连杆制动按钮，使针连杆可自由下落。

针连杆易于装拆，以便检查其质量。

仪器还设有可自由转动与调节距离的悬臂，其端部有一面小镜或聚光灯泡，借以观察针尖与试样表面接触情况。

当为自动针入度仪时，各项要求与此项相同，温度采用温度传感器测定，针入度值次用位移测定，并能自动显示或记录，且应对自动装置的准确性经常校验。

为提高测试精密度，不同温度的针入度试验宜采用自动针入度仪进行。

1.2 标准针由硬化回火的不锈钢制成，洛氏硬度HRC54~60,表面粗糙度Ra0.2μm~0.3μm,针及针杆总质量2.5g±0.05g,针杆上应打印有号码标志，针应设有固定装置盒（筒），以免碰撞针尖，每根针必须附有计量部门的检验单，并定期进行检验。

1.3 盛样皿：金属制，圆柱形平底。

小盛样皿的内径55mm，深35mm（适用于针入度小于200）；大盛样皿内径70mm，深45mm（适用于针入度200~350）；对针入度大于350的试样需使用特殊盛样皿，其深度不小于60mm,试样体积不小于125mL。

针入度指数法：建立这一指标的基本思路是沥青针入度值的对数（lgP）与温度（T）具有线性关系（如图9-8），即：lgP=AT+K式中A为直线斜率，K为截距（常数）。

采用斜率A来表征沥青针入度（1gP）随温度（T）的变化率，故称A为针入度一温度感应性系数（PTS）。

① 基本公式,根据已知的针入度值P25℃，100g，5s（1，10mm）和软化点T T&B（℃），并假设软化点时的针入度值为800（1/10mm），由此可绘出针入度一温度感应性系数图（如图9-9），并建立针入度—温度感应性系数A的基本公式：A=(lg800-lgP25℃，100g，5s)/(T T&B-25)式中： 1gP25℃，100g，5s:在25℃，100g，5s条件下测定的针入度值（1/10mm）的对数；T T&B:环球法测定的软化点（℃）② 实用公式,按上式计算得的A值均为小数，为使用方便起见，普费等作了一些处理，改用针入度指数（PI）表示：A=（20-PI）/50*（10+PI）针入度指数亦可根据P.Ph.普费针入度指数诺模图（图9-10）计算。

针入度指数（PI）值愈大，表示沥青的感温性愈小。

通常，按PI来评价沥青的感温性时，要求沥青的PI=-1～+1之间。

但是随着近代交通的发展，对沥青感温性提出更高的要求，因此也要求沥青具有更高的PI值。

沥青针入度指数PI提高，可增加沥青路面的抗车辙能力。

但是沥青的高温抗形变能力与低温抗裂缝能力往往是互相矛盾的。

在提高高温稳定性的同时，又要不降低低温抗裂性，这就意味着对沥青材料提出更高的要求。

由于纯粹石油沥青已难以满足现代高速繁重交通的要求，所以常在石油沥青中掺加天然沥青及各种高聚物以改善沥青的性能。

软化点针入度指数-回复什么是软化点针入度指数以及其在材料科学中的应用？材料的软化点是指在一定温度下，材料开始软化并流动的温度。

软化点的测定对于了解材料的热稳定性、加工性能以及材料在高温下的性质变化具有重要意义。

然而，传统的测定方法需要大量的试样和昂贵的实验设备，而且操作复杂，不易于广泛使用。

随着科技的进步和理论的发展，软化点针入度指数成为一种新的快速测定软化点的方法。

针入度指数实质上是通过插入一个有标准化尺寸和形状的针在材料表面上，测量该针沉入材料的深度来推断软化点。

这种方法能够快速、简便地测定材料的软化点，因此在材料科学中得到广泛应用。

首先，我们来了解一下针入度指数的原理以及测定方法。

在测定软化点的时候，首先需要选择一根带有刻度的标准化针，该针通常由钢或铜制成。

然后，将材料样品放在一个恒温槽中，通过控制恒温槽的温度，使得材料逐渐升温到软化温度。

一旦材料达到软化温度，开始变软并流动，此时将标准化针缓慢地插入材料表面，直到达到一定插入深度。

该插入深度就是针入度指数。

通常情况下，测定时需要多次重复插入针测量的过程，取得多个数据用于统计分析。

最后，根据实验获得的数据，通过计算平均插入深度，可以得到材料的软化点。

那么，为什么针入度指数能够作为软化点的指标呢？这是因为材料的软化点和其流动性息息相关。

当材料的温度超过软化点时，材料分子之间的键开始破裂，从而松弛了材料的结构，使其变得流动性增强。

当插入针在材料中穿行时，针的运动阻力与材料的流动阻力相互作用，两者达到平衡时，针的插入深度就达到稳定值，这个稳定值即为针入度指数。

因此，可以将针入度指数作为软化点的一种近似度量。

针入度指数在材料科学中的应用非常广泛。

首先，针入度指数可以用来评估材料的热稳定性。

通过测定材料的软化点，可以了解材料在高温下的稳定性，更好地选择材料进行高温应用。

此外，针入度指数还可以用于评估材料的加工性能。

在一些加工过程中，材料需要有一定的流动性，以便能够流动进模具中进行成型。

针入度指数的工程意义一、引言针入度指数是地基工程中常用的一个指标，它可以反映地基承载力和稳定性的情况。

在实际工程中，针入度指数被广泛应用于地基勘察、设计和施工等方面。

本文将从多个角度探讨针入度指数的工程意义。

二、针入度指数的定义和计算方法针入度指数是指在特定条件下，某一长度单位内挖掘土体的阻力与该长度单位内钻进同种土体时所需的阻力之比。

其计算公式为：I=（q1-q2）/fs，其中q1为挖掘土体时的侧阻力，q2为钻进土体时的侧阻力，fs为标准锥尖抗拔力。

三、地基勘察中的应用1. 针对不同类型土壤进行勘察不同类型土壤对应着不同的针入度指数范围，在进行地基勘察时可以根据不同类型土壤对应的指数范围来判断其承载能力和稳定性。

2. 评估地基承载能力和稳定性通过测量针入度指数可以了解到地基承载能力和稳定性的情况，可以为后续的地基设计和施工提供参考。

四、地基设计中的应用1. 确定地基类型根据地基承载能力和稳定性的情况，可以确定适合的地基类型，如浅基础、深基础等。

2. 优化地基尺寸和布置通过测量针入度指数可以确定不同部位的地基承载能力和稳定性情况，从而优化地基尺寸和布置。

五、施工中的应用1. 确定开挖深度和开挖方式通过针入度指数可以了解到土体的特性，从而确定开挖深度和开挖方式，避免出现塌方等安全问题。

2. 控制桩基施工质量在桩基施工中，针入度指数可以作为一种监测手段，及时发现桩身质量问题，并及时进行调整。

六、结论针入度指数是一种重要的工程指标，在地基勘察、设计和施工中都有着广泛的应用。

通过对其进行测量和分析可以了解到土体承载能力、稳定性等信息，并为后续的工程设计和施工提供参考。

因此，在实际工程中需要重视针入度指数的测量和分析，提高工程质量和安全性。