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瀝青軟化點試驗目的
軟化點為瀝青基本性能指標之一，關係到路面因高溫而發軟變形的程度，瀝青為黏彈性材料，沒有固定熔點，隨溫度升高，從固體狀態逐漸軟化成液態過程中之軟化分界溫度即為軟化點，在設計路面時會根據最高氣溫選擇有合適軟化點之瀝青，避免瀝青軟化造成路面破壞，也能作為瀝青在高溫時流動性的趨勢指標。
瀝青軟化點試驗規範
ASTM D36/D36M
CNS 2486 (環與小球法)
試驗器材
銅環、玻璃板、脫膜劑、鋼球、置中引導器、玻璃容器、支撐架、溫度計、加熱器、蒸餾水或甘油。
瀝青軟化點試驗方法
- 將瀝青加熱至可流動溫度，時間不得超過 2 小時，並攪拌避免氣泡滯留於試體中。
- 加熱兩銅環並放置於塗有脫膜劑之玻璃板上，再將瀝青倒入銅環。
- 試體在室溫下冷卻至少 30 分鐘，從將瀝青倒入銅環起至試驗完成不得超過 240 分鐘。
- 根據預期軟化點選擇加熱介質（瀝青軟化點在80°C以下使用蒸餾水，初始溫度為 5°C ；軟化點在 80°C 以上使用甘油，初始溫度為 30°C ）。
- 將試體置於銅環架並將鋼球放在置中引導器上，以加熱介質從底部加熱，升溫速率維持在每分鐘 5°C 。
- 隨著溫度上升，瀝青型態轉變，鋼球穿透瀝青接觸到底板時溫度計所顯示溫度即為軟化點。
瀝青軟化點規範重點（CNS 2486 K6204 ）
方法概要
在兩個黃銅肩環鑄成，水平裝填瀝青的圓盤上各放置一顆鋼球，浸入合適浴槽液體如蒸餾水、甘油或乙二醇中（範圍為 30°C～157°C ），控制加熱速率。當兩個圓盤軟化達到可使球陷入瀝青中而落下 25 mm 時之溫度即為軟化點。
試樣準備
- 需在 6 小時內準備好所有瀝青樣品，煤焦油的瀝青樣品則需要在 4.5 小時內準備好。
- 瀝青試樣加熱至可流動溫度時間不得超過 2 小時，溫度不超過預期軟化點 110°C 以上。
- 煤焦油瀝青試樣加熱至可流動溫度時間不得超過 30 min ，溫度不超過預期軟化點 55°C 以上。
- 如需重複試驗，不可將試樣重複加熱，要使用新鮮試樣，並用乾淨容器準備新試驗樣品。
- 加熱兩銅環至接近瀝青流動溫度，將其放置於經脫模劑處裡的倒入盤上。
- 倒入稍微過量的加熱瀝青於每一個環內，使試樣在室溫下冷卻至少 30 min 。空氣溫度要低於預期軟化點至少 10°C。從倒入試樣盤置完成試驗時間不得超過 240 min。
- 試樣冷卻後使用加熱的刀子或抹刀將多餘瀝青刮除，使圓盤與環的頂部齊平。
步驟
- 依預期軟化點選用合適浴槽液體及溫度計：
- 軟化點在 30°C～80°C 之間者，使用新鮮煮沸之蒸餾水浴槽；溫度計為 CNS 14823 中編號 15C 或 15F；浴槽起始溫度為 （5 ± 1）°C 。
- 軟化點在 80°C～157°C 之間者，使用甘油浴槽；溫度計為 CNS 14823 中編號 16C 或 16F；起始溫度為 （30 ± 1）°C 。
- 軟化點在 30°C～110°C 之間者，使用乙二醇浴槽；溫度計為 CNS 14823 中編號 16C 或 16F；起始溫度 （5 ± 1）°C 。
- 軟化點在 80°C 以下時皆使用新鮮煮沸之蒸餾水浴槽；軟化點在 80°C以上則使用甘油浴槽。
- 將液體注入浴槽中，深度為（105 ± 3）mm。如使用乙二醇浴槽，須確定抽氣櫃內排氣風扇是否打開且正常運轉，使能將有毒蒸氣排除。使用鑷子將兩個鋼球放在浴槽底部，以便與設備達到同樣起始溫度。
- 將浴槽放在冰水浴中，或慢慢加熱以達到並維持合適的浴槽起始溫度，維持 15 min。
- 再使用鑷子將浴槽底部的鋼球置於置中導引器上。
- 從底部加熱浴槽，溫度以每分鐘約 5°C 之均一速率上升。保護浴槽不受抽風影響，必要時使用擋風罩。加熱速率必須隨時保持一致，而非維持試驗期間之平均升溫速率。在 3 分鐘後，升溫速率最大容許誤差為 ± 0.5°C。如升溫速率不在這個範圍內，則應捨棄此結果。
- 當包覆在球上之瀝青接觸到底板時，紀錄溫度計上所顯示溫度。對溫度計露出液面部分不另外做溫度修正，如果兩溫度差超過 1°C，則重新試驗。
試驗結果
- 對於同一瀝青樣品，在蒸餾水浴槽測定之軟化點會比在甘油浴槽測定的軟化點低。這種差異在軟化點稍微高於 80°C 時須注意。
- 如使用蒸餾水及甘油浴槽，下列指標可用來做為是否可以接受的判斷基準：
- 單一操作員：標準差為 0.41°C，同一操作員對同一瀝青試樣所做兩次試驗差值應不大於 1.2°C。
- 多實驗室：標準差為 0.7°C，兩個實驗室對同一瀝青試樣所做兩次試驗差值應不大於 2°C。
- 如使用乙二醇浴槽，下列指標可用來做為是否可以接受的判斷基準：
- 單一操作員：標準差為 0.72°C，同一操作員對同一瀝青試樣所做兩次試驗差值應不大於 2°C。
- 多實驗室：標準差為 1.08°C，兩個實驗室對同一瀝青試樣所做兩次試驗差值應不大於 3°C。
參考資料：CNS 2486
CNS 官網：https://www.cnsonline.com.tw/?node=search&locale=zh_TW