沥青流变特性研究

沥青的流变特性STUDYONTHERHEOLOGICALPERFORMANCEOFASPHALTANDMORTAR山东省交通科学研究所2014-12樊亮1、常规指标中的变异性2、沥青流变学研究的一般现状3、常规指标体现出来的流变特性4、流变指标与混合料性能的关联性5、一些发展 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 内容CONTENT沥青混凝土路面的受力原理混合料的强度和稳定性有别于一般固体的概念，这与其中沥青及胶泥性能相关，从而造成与荷载、温度、荷载频率之间的复杂关系。沥青在这些条件因素下的行为机制值得关注。国内外研究现状一对于这些机制，常规指标力不从心国内外研究现状一对于这些机制，常规指标力不从心国内外研究现状一常规试验误差大！针入度试验条件：温度、砝码+针重、锥入时间。（MAC：4℃、200g、60s）注意事项：杆的自由下落（日常维护）；样品浇注表面的气泡处理：吹气、火燎扎针位置：距离边缘距离大于10mm。计算PI时，相关系数要大于0.997.这项试验的条件性极强，必须严格规范！范进行fan目前针入度分级的主要标准可以衍生众多指标：针入度指数当量软化点当量脆点塑形范围操作步骤要规范和严谨！fan2、感温性沥青的感温性（即温度敏感性）是指在给定温度变化下，沥青的针入度或粘度的变化。它是决定沥青使用时的工作性质以及沥青面层使用性能的重要指标。通常采用沥青粘度随温度而变化的特点（粘-温关系）来 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 沥青的感温性。针入度指数PI针入度粘度指数PVN粘温指数VTSfan感温性指标计算依据温度范围针入度指数Pipen-TRB25C针入度及软化点25-软化点针入度指数Pipen-Fr25C针入度及弗拉斯脆点25-脆点针入度指数PIpen15、25、30C针入度15-30、5-25针入度指数PIVIS软化点及0.2Pa.s等粘温度软化点-施工温度针入度粘度指数PVN25C针入度及60C粘度25-60针入度粘度指数PVN25C针入度及135C粘度25-135粘温指数VTS60C、135C粘度60-135沥青等级指数CI25C针入度、软化点、60C、135C粘度25-135fan针入度指数PI通常可以先做3~4个不同温度（如5℃、15℃、25℃、30℃或15℃、25℃、30℃、35℃）时的针入度试验，并将试验结果点在半对数坐标纸上，它应该很接近一根直线。然后用回归分析法计算得直线的斜率A。fan现在有些国家已在沥青标准中纳入了PI指标。例如，荷兰对针入度80~100的沥青其PI应有-1.2~1.0之间；西班牙和瑞士等国都规定PI应在-1.0~+1.0范围内；前苏联国家标准TOCT22245—90规定普通石油沥青的PI应在-1.5~1.0范围内，改性沥青的PI应在-1.0~+1.0范围内。中国规定PI应在-1.0~+1.0范围内。fan软化点：传统经典高温指标注意事项：升温速度5℃/min。一般情况下，过高则软化点高，反之低。仪器检查：检查钢球在定位环内能否无障碍下落；避免生锈的钢球使用；定期检查钢球质量（3.5±0.05g）是否损失。对于某些改性沥青，要注意浇样温度的选择。和规范的把握fanfan延性是沥青在外力作用下发生拉伸变形而不破坏的能力，用延度表示。沥青延性是由于沥青呈环和链状化学结构和胶体结构，分子间位置可以进行较大调整，试件能作较大的拉伸而不断裂。主要影响因素为内因：化学组分、化学结构(多环结构胶体结构)(溶凝胶结构)；外因：试验温度，拉伸速度。延度的大小直接影响低温变形能力。fan延度：表征沥青的延展能力、变形能力。注意事项：刮样状态：不要引起中间模块附近的样品断裂（特别是老化残留物）。原规程中“浇筑完试件后在室温冷却30-40min，然后置于规定试验温度的±0.1℃的恒温水槽中，保持30min后取出，再刮平”，修改为在室温中冷却不少于1.5h，再刮平。（没有必要将试件放入水中保温，因为从水槽中取出来有水，再用热刮刀刮平，会发生沥青乱溅，容易烫伤人）fan动力粘度：表征沥青流变特性，是理清粘度分级标准。温度：60℃真空度：300±0.5mmHg100#、200#、400#、400R#AI协会毛细管注意事项：严格按照毛细管的浇样标线。粘度与车辙试验相关性fan表观粘度（旋转粘度计）：温度：135℃或其它温度转子：21#、27、29#转速：20rpm或其他注意事项：扭矩：10-98%之间，若不在，则需要更换转子或改变转速设置。粘温曲线的绘制：不适合改性沥青，但可以进行施工温度的选择参考。特种改性沥青（橡胶等）0.17Pa.s0.28Pa.sfan离析问题规范问题样品桶的问题fan目前国内外，都在寻求一种与路用性能相关的沥青评价指标和体系！沥青品种相对容易开发，困难的是其施工特性的表征。如何用？如何用的更好？只有了解了一个产品的施工特性，才能明白一种产品的优势。这是产品研发要注意的问题。fan沥青品种相对容易开发，困难的是其施工特性的表征。如何用？如何用的更好？只有了解了一个产品的施工特性，才能明白一种产品的优势。这是产品研发要注意的问题。fan流变学测试是研究 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 性能和结构和一个很好的工具，许多材料的实际应用都与某些流变形能相关。例如材料的可加工性与其粘度、剪切变稀、弹性和柔量有关；涂料的涂敷性能与其年度、剪切变稀、屈服应力、结构回复等性能有关。在开发新材料和对材料性能进行评估的时候，针对这些最敏感的性能进行研究，往往达到事半功倍的的效果。旋转流变仪可以进行分子量/分布测量、长支链含量测量、不相容体系界面张力、聚合物共混体系分散相例子形态确定、部分相容聚合物相分离过程、界面扩散等方面的研究工作，在加工条件、医药、化妆品、印刷、粘结剂上大量应用[8]。国内外研究现状一1234一些简单的现象反映矿粉与SBS、（单质）结晶不同胶泥常温可呈现低温沥青的某些性质（疑似银纹）BadSBSasphaltNeatasphaltinlowtemperatureSEAMAsphaltmortarSasobitinaspahlt国内外研究现状一我们的历史无目的关联！国内外研究现状一条件试验的扩大化国内外研究现状一返朴归真：力学、力学、力学----模量！！！牛奶和蜂蜜同样的模量，能是一样的吗？Deleta！！国内外研究现状一现在仍然过多强调的是模量~国内外研究现状一沥青的表征与评价在评价沥青材料的技术性能方面，国内外许多工作者做出了大量研究成果，已经形成了一套能够反映沥青技术性能的试验体系和评价指标，比如高温稳定性能指标、低温抗裂性能指标、耐老化性能指标、施工及安全指标等。经验方法与材料应用（受力）状态的差异现采用的沥青性质测试方法，多依赖经验性、条件性测试过程，无法模拟沥青材料在道路结构中的环境状态（受力、温度、频率等），与混合料性能的关联性欠佳，不能正确评价沥青胶结料的路用行为贡献；这些方法也存在对一些改性沥青适用性的问题，如针入度、软化点等试验方法容易对某些改性沥青产生试验假象，继而影响材料性质的误判，缺乏具体应用中的指导性。国内外研究现状一沥青的表征与评价沥青流变学研究有进展但流变学测试条件需改进国外在沥青流变学测试技术上的研究开展较早，美国于上世纪90年代就开展了一系列沥青流变学的研究工作，推出的Superpave路用胶结料性能评价方法和标准，在道路 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 中沥青胶结料的选择和评价上提供了较为科学的借鉴；一些评价指标如车辙因子、疲劳因子，以及多应力重复蠕变用以评价沥青永久性变形的方法，使沥青材料的评价更贴近工程实际，更具有科学性和说明性。我国很多研究机构也开始这方面的研究，并得到一些积极的研究成果。但纵观其中，我们发现沥青的流变学测试条件的模拟尚有待优化，与混合料性能的相关性研究方面还有待深化。国内外研究现状一沥青的表征与评价关于AASHTOTP71多应力蠕变恢复试验(MSCR)试验方法商榷。有研究表明，在沥青屈服应力较小情况况下，3200Pa的应力水平可使沥青发生非线性破坏，材料不再保持稳定的结构，而使试验结果失去意义。道路服务期间的交通荷载的速度影响沥青性能等级的选择。有研究表明，荷载频率增加或减少一个数量级，相应的高温临界温度会改变20℃，这种影响非常显著；当车速从50mph降至5mph时，沥青高温等级应该改变3℃。不同温度下，沥青材料对应变的依赖性如何。这在路面结构行为解释中有着明显的意义。总体而言，从路用性能的解释、模拟评价和表征目的出发，需要一系列新型测试模拟方法介入，流变测试技术为其一。国内外研究现状一常规指标透露出的流变信息针入度—稠度不变温度、荷重、贯入时间、温度敏感性等T稠不适合改性沥青，仅反映混合体系中基质的低温性能。针入度条件变化是流变特性的反映。国内外研究现状一常规指标透露出的流变信息软化点：是某个等效模量值对应温度值。一个流变过程中的点值。国内外研究现状一SampleSizeMeanStandardDeviationStatisticProb<WCorrespondingG*,Pa3913033.746152104.650230.963340.23012Correspondingphaseangle,º3982.240263.268410.878910.000578769国内外研究现状一国内外研究现状一常规指标透露出的流变信息延度：变形能力、自愈能力的表征。延度在玻璃化转化之前，粘弹态下测试为宜。某些混合体系或改性体系5℃-10℃延度试验是不具有物理意义的。延度是模量特别是损耗模量、损耗因子的直接反映。延度反映出：基质沥青与胶泥体系是两个明显不同的体系（延度变化曲线）。国内外研究现状一常规指标透露出的流变信息常规性能指标多为流变特征中的某一个“点”值，易作标准化。常规指标无“行为评估”功能，仅作固定条件下的“质量评估”。流变学测试评价在“过程评价”“行为评估”方面上更具优势。与“模量”相关的指标是表象，“损耗行为”是本质。均匀性不同。国内外研究现状一流变指标，你能做什么？国内外研究现状一流变指标，你能做什么？玻璃化温度与BBR的相关性，但更能反映材料的行为变化国内外研究现状一这些技术手段对沥青有什么作用？！！！粘度！---需要！！但是不是关键的！！压实温度（℉）=300ω-0.012国内外研究现状一施工温度与沥青PG等级国内外研究现状一复合体系流变特性报告内容CONTENT一些流变测试方法仪器检测项目目的DSR试验可以实现的内容PG分级性能分级屈服行为、触变性高温性能评价、对性能分级影响模量、相位角等粘弹力学及结构行为评价粘度、ZSV/LSV/HSV高温性能评价、压实影响蠕变与多重蠕变高温性能评价压缩-流出效应高温性能评价及涂覆效果评价相稳定性、界面参数改性沥青、胶泥内部界面粘合与相稳定性时间扫描与应变疲劳疲劳次数及疲劳性能评价（交通量）温度扫描及玻璃化宽温度下沥青状态转化及低温性能评价频率扫描、主曲线与松弛时间谱结构松弛、频率依赖性（速度）、性能分级影响BBR蠕变劲度与蠕变速率低温性能评价美国TA公司AR2000EX流变仪美国CANNON公司BBR流变仪复合体系流变特性二高温性能弹性组成随着粉胶比的增大而提高，这更多是矿粉带来的模量增效。由此推论，高温条件低频状态下，无机矿粉基本不改变基质沥青粘性、弹性组成比例，仅提高众模量值；而对改性沥青则改变粘、弹性比例，提高模量值，改变了胶泥体系的内耗状态。这一点可从沥青胶泥的流变主曲线上获得更详细的信息复合体系流变特性二高温性能不同品牌的沥青由于本身性质的差异，在同样矿粉掺配的胶泥的模量有所差别。SBS-I则比SBS-II具有更高的同粉胶比模量，对矿粉的敏感性也较强；同样，低标号基质沥青要比高标号沥青胶泥具有更高的模量和强度。由于不同产地矿粉的级配组成、亲油系数和表面特性有所不同，形同粉胶比下也会形成不同性质的胶泥系统。复合体系流变特性二蠕变过程复合体系流变特性二不可恢复柔量的比较复合体系流变特性二温度敏感性温度范围可随意控制复合体系流变特性二屈服性能应力扫描方式可以获得两个重要的材料参数，粘弹性区间即临界屈服应力。前者即在不损坏材料内部结构情况下半固体流体行为区间；后者则表达了剪切状态下材料结构的稳定程度。屈服应力可以定义为材料不呈现流体行为时候所受到的最大应力，即引起材料流动的最小剪切应力。如果一个材料在现有规范规定应力水平下（100Pa）已经发生非线性流动，则不宜使用性能分级进行沥青的等级评定。另外，屈服应力作为一种评价材料结构稳定性的指标，应该也是沥青抗变形（不可恢复塑性变形）能力的一种表征由于矿粉的过多参与，胶泥体系硬度很大，放在动态流变仪进行测试时，很可能表现为屈服应力太小，只有在很小的应力水平下存在线性粘弹区间，这应该是材料脱离粘弹性体或由试验仪器条件限制造成的。复合体系流变特性二沥青及胶泥的屈服复合体系流变特性二复合体系流变特性二低温性能玻璃化温度与BBR的相关性，但更能反映材料的行为变化复合体系流变特性二疲劳性能--DER复合体系流变特性二疲劳性能--DERSBS复合体系流变特性二频率扫描与松弛特性复合体系流变特性二频率扫描与松弛特性复合体系流变特性二界面粘结胶泥内界面黏附的评价复合体系流变特性二沥青胶泥体系的内界面与界面粘结沥青的粘度变化、粘结力与破裂时模量复合体系流变特性二沥青胶泥体系的内界面与界面粘结沥青的粘度变化、粘结力与破裂时模量当胶泥的复合模量接近30mPa（RB-CQ胶泥略为大些，为38mPa.）的时候，胶泥体系容易发生界面破裂行为或玻璃化转变。此时胶泥体系的损耗模量和复数粘度相对稳定，G''相对于储能模量G'大出一个数量级，复数粘度|n*|中的动态剪切粘度n'相对稳定，异相成分粘度n"有较大差别。而此温度下的沥青仍然保持各自不同的性质，说明胶泥的界面粘结力与整体固结性与外加矿粉有着密切的关系。　|G*|G'G''tanδ|n*|n'n"　PaPaPa　Pa.sPa.sPa.s50-CQ2.68E+073.02E+062.66E+078.8265.36E+063.35E+073.79E+0650-YT2.80E+071.72E+062.80E+0716.285.61E+063.52E+072.16E+0670-CQ2.71E+074.60E+062.67E+075.7965.41E+063.35E+075.78E+0670-YT2.35E+073.97E+062.32E+075.8444.70E+062.91E+074.98E+0690-CQ2.66E+071.35E+062.66E+0719.695.33E+063.34E+071.70E+0690-YT3.00E+07313703.00E+07955.35.99E+063.77E+073.94E+0430-I-CQ3.80E+072.50E+063.79E+0715.177.59E+064.76E+073.14E+0630-I-YT3.28E+071.07E+063.27E+0730.636.55E+064.11E+071.34E+0630-III-CQ3.04E+072.01E+063.03E+0715.076.07E+063.81E+072.52E+0630-III-YT2.73E+073.55E+052.73E+0776.95.45E+063.43E+074.46E+05表4.2沥青胶泥在界面破裂时性质指标复合体系流变特性二沥青胶泥体系的内界面与界面粘结沥青的粘度变化、粘结力与破裂时模量当胶泥的复合模量接近30mPa（RB-CQ胶泥略为大些，为38mPa.）的时候，胶泥体系容易发生界面破裂行为或玻璃化转变。此时胶泥体系的损耗模量和复数粘度相对稳定，G''相对于储能模量G'大出一个数量级，复数粘度|n*|中的动态剪切粘度n'相对稳定，异相成分粘度n"有较大差别。而此温度下的沥青仍然保持各自不同的性质，说明胶泥的界面粘结力与整体固结性与外加矿粉有着密切的关系。表4.2沥青在胶泥界面破裂时性质指标　|G*|G'G''tanδ|n*|n'n"　PaPaPa　Pa.sPa.sPa.s50-CQ8.67E+063.77E+067.80E+062.0711.73E+069.81E+064.74E+0650-YT7.05E+063.17E+066.30E+061.9891.41E+067.91E+063.98E+0670-CQ9.73E+063.79E+068.96E+062.3641.95E+061.13E+074.77E+0670-YT6.23E+062.43E+065.74E+062.3561.25E+067.21E+063.06E+0690-CQ6.11E+062.37E+065.63E+062.3741.22E+067.07E+062.98E+0690-YT6.11E+062.37E+065.63E+062.3741.22E+067.07E+062.98E+06RB-CQ1.00E+074.62E+068.89E+061.9232.00E+061.12E+075.81E+06RB-YT7.97E+063.65E+067.09E+061.9461.60E+068.91E+064.58E+06TR-CQ7.43E+063.49E+066.56E+061.8811.49E+068.24E+064.38E+06TR-YT5.94E+062.74E+065.27E+061.9211.19E+066.62E+063.44E+06复合体系流变特性二沥青胶泥体系的内界面与界面粘结沥青与改性沥青的差别Cole-Cole—混合体系相容性判别的好方法！在某个图示要求下或可代替离析。基质改性沥青分子量单峰分布复合体系流变特性二混合料性能与原材料的流变特性混合料性能的直观区别复合体系流变特性二灰色关联分析：复合体系流变特性二复合体系流变特性二基质沥青-改性沥青共同对比复合体系流变特性二混合料性能与原材料的流变特性矿粉对混合料压实过程的影响动态震荡中的法向力复合体系流变特性二混合料性能与原材料的流变特性法向力（流动）对混合料压实过程的影响—squeezeflowtest流动过程中法向力的变化未探讨领域：后续复合体系流变特性二流变指标对沥青混合料影响程度差异复合体系流变特性二流变指标对沥青混合料影响程度差异复合体系流变特性二流变指标对沥青混合料影响程度差异复合体系流变特性二复合体系流变特性二流变测试手段的普及与提升研究对象的扩大化乳化沥青-冷再生特种改性沥青、特种混合料一些发展复合体系流变特性二