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BS EN 12607——沥青与沥青结合料热和空气作用下抗硬化性能测定标准系列（RTFOT、TFOT与耐用性TFOT法）
Bitumen and Bituminous Binders — Determination of the Resistance to Hardening under the Influence of Heat and Air（EN 12607，2014 版）
🛣️ BS EN 12607 系列标准规定了沥青与沥青结合料在热和空气共同作用下抗硬化（老化与变硬）性能的测定方法。沥青在拌和、运输、摊铺及服役期间受热与氧的作用会逐渐氧化、挥发而硬化，导致路面变脆、开裂与耐久性下降。本系列通过模拟沥青在施工与服役初期经历的短期老化过程，评估其抵抗硬化的能力，为沥青选型、配合比设计与质量控制提供依据。该系列是 CEN 欧洲标准 EN 12607 的英国实施版本，由英国标准协会（BSI）发布，ICS 分类号为 75.140（石油产品）与 91.100.50（道路建筑用结合料），同时纳入 BS 2000 系列（BS 2000-460 部分），由英国能源学会（Energy Institute）以 IP 品牌出版销售；英国方面的参与由 PTI/13（石油产品试验与术语）技术委员会负责，2014 版由 CEN 于 2014 年 8 月批准、2014 年 11 月发布，取代 2007 版，共分 3 个分部，分别对应 RTFOT 法、TFOT 法与耐用性 TFOT 法。
💡 沥青老化是路面性能衰减的主要原因之一。测定抗硬化性能有助于预测沥青在拌和施工与服役初期的性能变化，支撑沥青选型、配合比设计与质量控制。
一、系列构成与试验原理 📌
本系列按老化模拟方法划分三个分部，分别对应三种短期老化试验：
- BS EN 12607-1：RTFOT 法（旋转薄膜烘箱试验，Rolling Thin Film Oven Test）。
- BS EN 12607-2：TFOT 法（薄膜烘箱试验，Thin Film Oven Test）。
- BS EN 12607-3：耐用性 TFOT 法（耐用性薄膜烘箱试验，Durability Thin Film Oven Test）。
这些方法的共同原理是：将一定量的沥青以薄膜形态置于规定温度的空气中受热规定时间，使沥青在热与氧作用下发生氧化与挥发，然后测定试验前后的质量变化以及针入度、软化点、黏度等性能指标变化，从而定量评价沥青的硬化（老化）程度。三个分部在样品形态、暴露方式与试验条件上各有差异，适用于不同的产品类型与规范要求。
| 分部 | 发布年份 | 英文标题（摘要） | 试验方法 |
|---|---|---|---|
| BS EN 12607-1 | 2014 | RTFOT method | 旋转薄膜烘箱试验（短期老化，旋转瓶薄膜） |
| BS EN 12607-2 | 2014 | TFOT method | 薄膜烘箱试验（短期老化，平盘薄膜） |
| BS EN 12607-3 | 2014 | Durability TFOT method | 耐用性薄膜烘箱试验（更严格条件，长期耐久评价） |
二、RTFOT 法（Part 1）🌀
Part 1 规定了旋转薄膜烘箱试验（RTFOT）方法，是国际上应用最广泛的沥青短期老化模拟试验之一。试验时，将规定量的熔融沥青注入若干玻璃样品瓶（每瓶约 35 g），将样品瓶置于规定温度（通常 163℃ ± 0.5℃）的旋转烘箱中，样品瓶架绕水平轴以规定速度（约 15 r/min）缓慢旋转，使沥青在瓶内壁形成连续的薄膜并与烘箱内循环热空气充分、均匀地接触，持续规定时间（通常 75 分钟）。试验结束后，测定全部样品瓶的质量损失（或增益），将样品合并后进行针入度、软化点与黏度等性能指标的测定，并与试验前的原始性能进行比较。
⚠️ 试验条件（温度、旋转速度、空气流量、样品量、时间）对老化程度影响显著。试验前应完整预热烘箱并确认温度均匀性，样品瓶应洁净烘干，严格控制样品量与加热时间，否则试验结果不具备可比性。
RTFOT 结果通常以质量变化百分率以及针入度比（老化后针入度相对于老化前针入度的百分比）等形式表示，可换算为老化后残留针入度、软化点增量等指标。质量变化反映了轻组分挥发与氧化增重的综合效应，针入度比与软化点增量则直接反映沥青在热氧作用下的变硬程度，是评价沥青抗老化能力的关键指标。
三、TFOT 法与耐用性 TFOT 法（Part 2/3）🔥
1. TFOT 法（Part 2）
Part 2 规定了薄膜烘箱试验（TFOT）方法。将一定量沥青注入规范要求的平底试样盘，使沥青形成厚度均匀的薄膜（约 3 mm），将试样盘水平放置在规定温度（通常 163℃ ± 1℃）的通风烘箱内，静置规定时间（通常 5 小时），让沥青薄膜在热空气中静止受热老化。TFOT 与 RTFOT 的老化机理相似，但样品形态与暴露方式不同（平盘静态薄膜 vs 旋转瓶动态薄膜），两者在不同规范体系中均有使用，试验结果不可直接互换，选用时须按相应产品规范执行。
💡 TFOT 与 RTFOT 虽然同为 163℃ 级别的短期老化试验，但由于薄膜厚度、样品表面积与空气交换方式不同，老化程度存在差异。在沥青产品标准与工程规范中，试验方法的选择与指标限值必须一一对应，不能混用。
2. 耐用性 TFOT 法（Part 3）
Part 3 规定了耐用性薄膜烘箱试验方法，即在 TFOT 基础上采用更为严格或延长的试验条件（如提高温度、延长加热时间或采用多次加热循环），以评估沥青在更苛刻热氧条件下的抗老化能力。该方法适用于对抗老化性能有更严格要求的场合，也常用于改性沥青与回收沥青材料的抗老化评价，为耐久性设计提供更接近长周期使用的数据参考。
四、试验要求与质量控制 🔬
- 温度控制：试验温度应精确稳定并按标准允许偏差控制，RTFOT 与 TFOT 均需定期校准温度计与温控系统。
- 旋转与空气供给：RTFOT 样品瓶旋转速度与烘箱热空气流量应满足规定，保证沥青薄膜均匀受热与充分氧化。
- 样品量准确：样品质量、薄膜厚度应按规定精确控制，误差直接影响老化程度与结果可比性。
- 质量变化测定：试验前后样品质量损失（或增益）应按规定精度测定，并考虑样品瓶皮重与残留沥青的转移。
- 性能指标测定：老化前后针入度、软化点、黏度等指标应按对应标准（如 BS EN 1426、BS EN 1427 等）测定，保证各环节方法一致。
🚨 高温沥青操作存在烫伤与火灾风险。试验室应配备耐高温手套、防护面罩与灭火器材；沥青加热与取样应在通风良好的环境下进行，废弃沥青与样品瓶按危险废物规范处置。
五、工程实践应用 🛠️
- 🔍 沥青选型：比较不同品牌与标号沥青的抗老化性能，优先选择老化后指标变化小、抗硬化能力强的结合料。
- 📊 配合比设计：结合老化后针入度、软化点变化评估沥青混合料配合比设计的合理性与耐久性预期。
- ✅ 质量控制：将 BS EN 12607 作为沥青拌和站进场检验与过程质量控制指标之一，建立批次数据台账。
- 📋 性能预测与养护：为沥青路面长期性能预测、再生利用评价与养护决策提供老化数据支撑。
✅ 推荐实践：将 BS EN 12607 短期老化试验结果与针入度、软化点、黏度及长期老化试验（如 PAV 压力老化）结合，全面评价沥青的路用耐久性；改性沥青宜同时关注老化后的弹性恢复与低温延性变化。
六、常见问题解答 ❓
❓ 问：什么是 RTFOT？
答：RTFOT（旋转薄膜烘箱试验）是把一定量沥青装入旋转样品瓶，在 163℃ 热空气中旋转老化约 75 分钟，模拟沥青在拌和与施工过程中的短期老化。
答：RTFOT（旋转薄膜烘箱试验）是把一定量沥青装入旋转样品瓶，在 163℃ 热空气中旋转老化约 75 分钟，模拟沥青在拌和与施工过程中的短期老化。
❓ 问：RTFOT 与 TFOT 有何区别？
答：二者都是短期老化试验，但 RTFOT 样品在旋转瓶中形成薄膜并与热空气动态充分接触，TFOT 样品在平盘上形成薄膜静态暴露；两者的薄膜厚度、受热方式与适用规范不同，结果不可直接互换。
答：二者都是短期老化试验，但 RTFOT 样品在旋转瓶中形成薄膜并与热空气动态充分接触，TFOT 样品在平盘上形成薄膜静态暴露；两者的薄膜厚度、受热方式与适用规范不同，结果不可直接互换。
❓ 问：如何评价沥青的抗硬化性能？
答：通过试验前后质量变化、针入度比（老化后针入度/老化前针入度）、软化点增量与黏度变化等指标评价，指标变化越小说明抗硬化（抗老化）性能越好。
答：通过试验前后质量变化、针入度比（老化后针入度/老化前针入度）、软化点增量与黏度变化等指标评价，指标变化越小说明抗硬化（抗老化）性能越好。
❓ 问：短期老化试验能代表长期服役老化吗？
答：不能完全代表。BS EN 12607 主要模拟施工期短期老化，服役多年的长期老化需结合压力老化（如 PAV）等试验方法综合评价，二者互为补充。
答：不能完全代表。BS EN 12607 主要模拟施工期短期老化，服役多年的长期老化需结合压力老化（如 PAV）等试验方法综合评价，二者互为补充。
🔍 问：为什么沥青会”硬化”？
答：沥青受热时轻组分挥发、在氧气作用下发生氧化聚合，分子量增大、组分比例改变，导致沥青变硬变脆；这个不可逆的老化过程是路面开裂与耐久性下降的重要原因。
答：沥青受热时轻组分挥发、在氧气作用下发生氧化聚合，分子量增大、组分比例改变，导致沥青变硬变脆；这个不可逆的老化过程是路面开裂与耐久性下降的重要原因。
