基于动态剪切流变试验的沥青高温性能研究.pdf

公 路 与 汽 运 总第122期 Hig^叫nys＆A“fDⅢofi口PAppZicd矗。扎s 117 基于动态剪切流变试验的沥青高温性能研究” 魏建明1，侯岩峰2，王国清2 (1．重庆交通太学．重庆400074}2．河北省公路局，河北石家庄0500lO) 摘要：沥青姑夸料的高温性能对沥青路面的使用影响很太。文中通过对8种研青蛄合料进 行常规指标和RTFOT老化前后的动态剪切流变试验，采用性能指标对比分析方法，将试验所用 沥青进行性能优劣排序。发现采用传统的指标体系难以准确描述沥青高温性能，而动态剪切流变 试验确定的车辙因子能客观评价沥青的高温性能，车辙固子越大，沥青结舍井的高温性能越好。 关键词：套路；沥青路面；沥青结合料}高温性能；动态剪切流变试验；车辙因子 中图分类号：u414．7 文献标识码：A 沥青结合料的粘结力是构成沥青混合料强度的 总阻力的度量，通常以全剪应力(rm。。一‰。)对全剪 主要因素之一，沥青质量的好坏直接影响沥青路面 应变(‰。一y一)的比值来表示，它包括弹性部分和 的使用性能及寿命。美国公路战略研究计划 粘性部分。相位角a是作用应力与由此而产生的应 (sHRP)研究结果表明，沥青结合料对于沥青混合变之间的时间滞后，是可恢复和不可恢复变形量的 料高温稳定性的贡献率为40％。因此，如何客观评 相对指标。对于完全弹性材料，在荷载作用下，将产 价沥青的高温性能对设计高温抗车辙性能良好的沥 生变形，其相位角8一o。；对于牛顿液体而言，相位角 青结台料十分重要。 8接近于90。；一般材料在使用过程中是粘弹性综合 沥青结合料是典型的感温性材料，不同温度时 体，相位角为o。～90。。8越大，则沥青的弹性后效 其性能不同，而且相同标号、不同品种的沥青结合料 越明显。 的路用性能差别很大。低温时，沥青的粘度增大，流 同时，考虑到沥青结合料在使用过程中会因为 动性降低，在极低的温度下会表现出明显的脆性和 氧化、水及交通荷载作用等而产生老化现象，其流变 较强的弹性性质，这是导致沥青路面在冬季产生开 性能也将发生变化，进一步影响沥青混合料的路用 裂的主要原因。高温时，沥青材料弹性降低，表现出 明显的塑性流动，这是导致沥青路面高温车辙损害 结合料试验规范中分别采用旋转薄膜试验(RT— 的主要原因。常温下，沥青是一种典型的粘弹性综 合体，各项性能指标随温度和加载时间的变化而变 短期老化和长期老化。 化。美国sHRP开发研究的动态剪切流变仪综台 2沥青结台料高温性能试验分析 考虑了温度和加载时间对沥青结合料性能的影响， 通过测定沥青材料的复数模量G。和相位角a，并计 选用8种目前我国沥青路面面层常用的沥青结 算车辙因子来评价沥青结合料的高温性能。 合料作为研究对象，其中基质沥青4种、改性沥青4 1动态剪切流变试验简介 化前后的复数剪切模量G。、相位角8及车辙因子， 动态剪切流变试验采用动态剪切流变仪 来评价沥青结合料的高温性能。同时采用我国现行 rad／s)下，测定沥 (DsR)，在规定的试验角速度(10 规范规定的沥青结合料常规指标，对比分析两种指 青材料的复数模量G’和相位角d，并计算车辙因子 标体系评价沥青高温性能的优劣。 2．1原样沥青常规指标试验 (G‘／sind)，用该指标来表征沥青结合料的高温性 能。车辙因子越