薄膜烘箱試驗，針入度比檢測

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薄膜烘箱試驗與針入度比檢測的意義

薄膜烘箱試驗（Thin Film Oven Test, TFOT）是評價瀝青材料抗老化性能的核心檢測方法，主要模擬瀝青在熱拌合、攤鋪及使用過程中受熱和空氣氧化的老化過程。通過該試驗可測定瀝青在高溫條件下的質量變化、軟化點變化及針入度比等關鍵指標。其中，針入度比作為表征瀝青耐老化能力的重要參數，反映了瀝青經過薄膜烘箱老化后黏度變化的程度，直接影響路面材料的耐久性和抗車轍性能。這項檢測在道路工程、瀝青混合料設計及質量控制中具有不可替代的作用。

檢測項目與核心參數

薄膜烘箱試驗的主要檢測項目包括：質量損失測定、針入度保留率（針入度比）、軟化點增量及延度變化。其中針入度比的計算公式為：針入度比（%）=（老化后針入度/老化前針入度）×。該值越高，表明瀝青在熱氧老化后黏度變化越小，抗老化性能越優異。實際工程中要求基質瀝青的針入度比≥65%，改性瀝青通常需≥70%。

檢測儀器配置要求

檢測需配備以下專用設備：

1. 薄膜烘箱：控溫精度±0.5℃，內部空氣流速≥4m/s，配備可旋轉試樣架（5.5r/min）
2. 針入度儀：量程0-600×0.1mm，控溫精度±0.1℃
3. 恒溫水浴：25±0.1℃控溫能力
4. 分析天平：精度0.001g
5. 標準試樣皿：直徑140mm×高度9.5mm不銹鋼平底容器

標準檢測方法流程

試驗按以下步驟執行：

1. 試樣制備：將瀝青樣品均勻涂布于試樣皿，形成厚度1.25mm的薄膜
2. 烘箱老化：在163±1℃下加熱5小時，期間保持試樣架旋轉
3. 質量測定：冷卻后稱量計算質量損失率
4. 針入度測試：按GB/T 4509規定，分別測定原始樣品和老化樣品在25℃、100g荷載、5s條件下的針入度值
5. 數據處理：計算針入度比并進行三次平行試驗驗證

執行標準與規范

主要遵循以下標準：

• ASTM D1754：薄膜烘箱試驗標準方法
• JTG E20-2011：公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程
• GB/T 5304-2001：石油瀝青薄膜烘箱試驗法
• AASHTO T240：瀝青材料加速老化標準

試驗需特別注意烘箱溫度均勻性校準（每年至少1次）、試樣厚度控制（±0.1mm誤差）及針入度測試時的恒溫時間（水浴浸泡≥1.5小時），以確保數據可比性和重復性。