به طور کلی آزمایشات متعددی برای تعیین خصوصیات قیر به کار می رود و بر حسب نوع قیر مورد آزمایش نوع این آزمایشات متفاوت است. قیر انتخاب شده قبل از مصرف باید مورد آزمایش قرارگیردعلاوه بر آن در حین اجرای عملیات آسفالتی نیز هرگاه دستگاه نظارت تشخیص دهد، باید از قیرهای مخازن کارگاه نمونهبرداری شده و مجدداً آزمایش شوداین آزمایشات به شرح ذیل می باشد:
آزمایش های فیزیکی قیر خالص:
۱٫ آزمایش نقطه نرمی( Softening Point )
۲- آزمایش درجه نفوذ (Penetration )
۳- آزمایش میزان خاصیت انگمی قیر ( Ductility )
۴- آزمایش حلالیت یا درجه خلوص قیر( Solubility)
۵- آزمایش نقطه اشتعال ( Flash Point )
۶- آزمایش افت وزنی قیردر اثرحرارت ( Thin Film Over Test )
۷- آزمایش لعاب نازک (TFO) و لعاب نازک چرخشی(RTFO)
۸- آزمایش کند روانی- ویسکوزیته قیر ( Viscosity )
۹- آزمایش وزن مخصوص (Specific Gravity )
۱-آزمایش نقطه نرمی (Softening Point)
درجه حرارتی که در آن قیر حالت نرمی پیدا می کند نقطه نرمی قیر نامیده می شود. این آزمایش به منظور مقایسه حساسیت قیرها نسبت به تغییرات درجه حرارت آزمایش انجام می گیرد. قیری که درجه نرمی اش بیشتر باشد، کمتر در مقابل تغییرات درجه حرارت حساس بوده و درجه نفوذ و یا کندروانی آن کمتر تغییر می کند. یکی از اهداف این آزمایش محاسبه مقدار مقاومت قیر خالص و مصالح ساخته شده با آن قیر نسبت به تغییرات درجه حرارت می باشد. در آزمایش نقطه نرمی (Softening Point) ، استاندارد ASTM-D36 ابتدا حلقه برنجی مخصوص دستگاه را با قیر مذاب پرکرده و پس از سرد شدن، حلقه برروی دستگاه سوار می شود و سپس ساچمه ای در مرکز حلقه و مماس بر قیر قرار می گیرد و با قرارگیری سیستم یادشده در بشری با آب ۴ درجه سانتیگراد، عملیات گرم کردن ظرف محتوی حلقه با سرعت ۵ درجه در دقیقه انجام می شود، در این صورت درجه حرارت آزمایش بلافاصله پس از عبور ساچمه از حلقه ورسیدن به ته بشر بعنوان نقطه نرمی قیر یادداشت می شود.
۲- آزمایش درجه نفوذ(Penetration of Bitumen)
این آزمایش برای تعیین سختی نسبی قیرهای خالص به کار می رود. هر قدر آب و هوای منطقه گرم تر یا میزان آمدوشد بیشتر بیشتر و بار وسایل نقلیه سنگین تر باشد، باید از قیر با درجه نفوذ کمتری استفاده کرد و برعکس هر قدر آب وهوای منطقهای سردتر باشد باید از قیر با درجه نفوذ بیشتری استفاده نمود. درآزمایش قابلیت نفوذ قیر (Penetration of Bitumen) ، استاندارد ASTM-D5 نمونه قیر پس از ریخته شدن در ظرف مخصوص و قرارگیری در یک حمام آب با درجه حرارت ثابت ۲۵ درجه سانتیگراد پس از مدت ۱ الی ۵/۱ ساعت تحت نفوذ سوزن استاندارد با بار ۱۰۰ گرم در مدت ۵ ثانیه قرار می گیرد. میزان نفوذ سوزن در قیر بر حسب دهم میلیمتر بعنوان درجه نفوذ قیر اندازه گیری میشود.
۳-آزمایش انگمی قیر(of Bitumen Ductility)
قیری که در راهسازی استفاده می شود باید دارای خاصیت چسبندگی زیاد باشد تا دانه های مصالح سنگی را به خوبی اندود کرده و آنها را به یکدیگر بچسباند. برای تعیین نشانه ای از چسبندگی قیرها مقدار قابلیت شکل پذیری آنها اندازه گیری می شود. خاصیت انگمی قیر به درجه سختی آن بستگی دارد، قیری که خاصیت انگمی آن کم باشد سخت و شکننده است، درحالی که قیری که دارای خاصیت انگمی مناسبی باشد و در آسفالت مصرف شود به ندرت در فصل زمستان در آن ترک ایجاد میشود درآزمایش کشش پذیری یا خاصیت انگمی DuctilityofBitumen)،ASTM-D113) نمونه قیر پس از گرم شدن و ریختن به داخل قالب نمونه و سردشدن آن به داخل دستگاه مخصوص نصب گردیده و با سرعت ۵ سانتیمتر بردقیقه کشیده می شود. میزان افزایش طول نمونه برحسب سانتیمتر در لحظه پاره شدن نمونه قیر، بعنوان میزان کشش قیر اندازه گیری می شود.
۴- اندازهگیری حلالیت یا درجه خلوص قیر (Solubility)
برای تعیین میزان درجه خلوص قیر از این آزمایش استفاده می شود قیر های مورد استفاده در آسفالت و راهسازی نباید دارای ناخالصی بیش از حد مجاز باشند برای این منظور قیر را در سولفور کربن یا تترا کلرید کربن حل میکنند، قیر دز این محلولها حل شده اما ناخالصی که معمولاشامل نمک ،کربن ومواد معدنی است در آن حل نمی شوند. درجه خلوص عبارت است از: (وزن نمونه قیر) ÷ [(وزن ناخالصی) – (وزن قیر)]
۵- آزمایش تعیین درجه اشتعال ( Flash Point )
درجه اشتعال قیر درجه حرارتی است که وقتی گرمای قیر به آن درجه حرارت می رسد، با نزدیک کردن شعله به سطح آزاد آن، جرقه ای در نقطه ای از سطح قیر تشکیل شود. این آزمایش دارای اهمیت زیادی است زیرا با تعیین درجه اشتعال قیر، حداکثر درجه حرارتی را که بدون خطر آتش سوزی می توان قیر را گرم کرد، می توان بدست آورد.درجه اشتعال دمایی است که اگر قیر به آن دما برسد، گازهای متصاعد از آن با نزدیک شدن شعله، مشتعل میشوند و در سطح آن شعله به وجود میآید. حداکثر دمایی که میتوان قیر را در کارگاه گرم کرد به درجه اشتعال محدود میباشد
۶- آزمایش افت وزنی قیر در اثرحرارت (Thin Film Over Test)
کاهش وزن قیر در اثر حرارت که ناشی از تبخیر قسمتی ازروغنهای نفتی موجود در قیر است توسط این آزمایش تعیین می شود. این مشخصه نیز از خواص مهم قیر است. افت وزنی قیر در اُوِن در دمای ۱۶۳ درجه سانتی گراد و در مدت ۵ ساعت (شرایط تقریبی پخت آسفالت) اندازهگیری میشود.
۷- آزمایش لعاب نازک قیر:
آزمایش لعاب نازک (TFO) و لعاب نازک چرخشی (RTFO) هرچه قیر باسطح تماس بیشتری در معرض هوا حرارت داده شود بیشتر سفت می شود قیر سخت شده دوام و چسبندگی کمتری نسبت به قیر اولیه دارد لذا از قیرهایی که بمیزان قابل ملاحظه ای به هنگام تولید آسفالت سخت میشوند باید اجتناب کرد این آزمایشها که در استاندارد های AASHTO T240 و ASTM D2872 توضیح داده شده، برای شبیه سازی پیرشدگی در هنگام ساخت در کارخانه آسفالت است. آزمایش Thin Film Oven) TFO ) به مدت ۵ ساعت طول می کشد. در حالی که آزمایش Rolling Thin Film Oven) RTFO) نمونه ها در حال چرخش و دوران هستند و مرتباً مخلوط می شوند و برای قیرهای اصلاح شده مناسبتر است. قیر پرشده باقیمانده پس از آزمایش، جهت بررسی خصوصیات بیشتر مجدداً تحت آزمایشهای تعیین خصوصیات فیزیکی قرار می گیرد.
۸-آزمایش کند روانی- ویسکوزیته قیر (Viscosity)
ویسکوزیته قیر کمیتی است که خواص روانی قیر را در درجه حرارت های بالا مشخص می کند. ویسکوزیته در تعیین عملکرد آسفالت مؤثر است. مقاومت داخلی مایعات که مانع که مانع حرکت (جریان) آنها می شود ویسکوزیته یا گرانروی می نامند. هر اندازه قیر نسبت به گرما حساس تر باشد، کندروانی آن در درجه حرارت های بالا کمتر خواهد بود.