沥青检测指标统计与试验影响因素分析

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1、沥青检测指标统计与试验影响因素分析0前言为加强対山东省公路水运工程试验检测机构和在建重点工程工地试验室的监督管理，提高试验检验技术能力和管理水平，山东省多次组织了全省不同试验检测机构的沥青检测、比对工作。通过这项活动，可以充分了解省内公路水运工程各试验检测机构对沥青产品的检验水平；以及通过比对，识别试验室间存在的差异，发现、分析并解决问题，有助于试验技术细节的改善，提高分析测试能力，从而改善试验人员的操作技能，提高承检机构的检验水平。本文基于2010年的沥青比对数据，以及山东省交通科学研究所常年跟踪检测的某些品牌沥青数据，进行统计分析。目的在于发现沥青检测指标中的某些受条件影响显著的指标，以及

2、试验操作中需要注意的操作事项。希望为沥青检测技术补充一些有益的参考。1沥青检测及统计分析中的现象本文分析样本数据一方面来自于2010年省内检测数据，一方面来自于山东省交科所在2006年到2009年的某些沥青的跟踪数据。分析参考ISO9000常用统计方法进行，如直方图的绘制，标准差和变异系数等方面的统计分析；其中采用数学软件为Origin&OPro。1・1不同试验机构比对分析在2010年沥青比对工作中，国产某品牌70号沥青（下文称A样品）的统计直方图如图1所示。其中宽度表示数据范围的间隔，高度表示给定间隔内数据出现的频次，变化的高度形态表示数据的分布情况。一般的，对直方图进行直观观察，看其是否符

3、合正态分布。若基本符合正态分布，则说明数据正常，若不符合正态分布则认为数据分布有值得商榷的地方。基于图1,可以从中看出如下儿个典型的数据情况。（1）正常型：直方图基本符合正态分布。图1中有针入度、软化点、残留针入度比、质量损失。说明这些数据在检测和采集过程中是相对正常的。（2）孤岛型或双峰型：在正常型直方图旁边出现一个小直方图，形同孤岛；或者直方图上出现两个双峰。前者说明数据采集过程中有短暂异常的因素存在；后者说明数据采集中存在两个不同的数据总体。针对同一个样品而言，图1屮的闪点数据分布具有这种特点，说明闪点数据屮有着数据串通和操作失误的嫌疑。（3）锯齿型：直方图的各组长方形大量出现参差不齐的

4、形状，如图1中的延度指标既是这种情况。说明在该指标的实验收集中存在测量误差较大的情况，如温度控制和数据修约带來的误差等。从而可以说，尽管采用同一沥青样品，不同试验机构所见结果是变化范围较宽的。按照CNAS—GL02《能力验证结果的统计处理和能力评价指南》中的稳健变异系数CV计算结果可以看岀，该样品的延度数据变异最大。这种现象与我们历年的检测数据的分析结果也是相同的。表1A样品统计参数项目针入度延度（i（rc）软化点闪点质量损失残留针入度比样本数919191303030稳健变界系数CV5.5%27.5%23%3.6%/14.5%5000708090100（1）针入度（2）软化点102030405

5、060708090100110120延度，cm270280290300310闪点320(3)延度706050(4)闪点b-质G损失（5）质量损失14-12-（6）残留针入度比图1A样品检测指标的统计直方图1.2历年检测数据的分析山东省交通科学研究所以2006〜2009四年时间为统计期，对我省近年常用的沥青材料质量进行了统计考察。对于基质沥青而言，各品牌沥青技术指标中，变异系数佼大的指标为：10°C延度、老化残留物的10°C延度、蜡含量和60C动力粘度，其中蜡含量不合A级要求的沥青约占考察样品量的2%；延度不合A级要求（1・3气候分区）的占1.5%；动力粘度不合格率约为2.1%。从国内外沥青产

6、品的分类统计來看，各品牌沥青在这三个指标上均存在较大的变异性，说明这个变异具有一定的普遍性（图2）。应在材料检测和工程应用坏节加强这些指标的规范检测和技术控制。对于SBS改性沥青而言，综合统计表明，变异较大的指标为:135°C运动粘度、离析、软化点、5°C延度和残留延度；在指标不合格率中，运动粘度为2.5%、离析为11%、延度为0.9%、残留延度为3.5%、软化点4.2%0这些关键指标应在工程实践屮加强控制。表2SBS改性沥青描述性统计指标样本数平均值标准差变异系数针入度（250,0」mm21852.515.840」113延度@5°C,cm21638.899.040.2324软化点，°C215

7、73.529.470.1289闪点，°C198328.7120.430.0621粘度@1359,Pa.s2032.200.980.4435溶解度，%19999.610.320.0032弹性回复，%20189.582.960.0331离析,°C1814.8010.772.2454比重@15°C1971.030.010.0067老化针入度比（25°C）,%20080.525.760.0715老化延度，