2023, 26(5):499-507.DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2023.05.007
摘要:通过多重应力蠕变恢复(MSCR)试验计算了不同再生剂掺量下再生沥青的高温黏弹性特征参数,然后采用3种黏弹性本构模型分别构建了再生沥青高温本构模型,并结合主成分分析(PCA)模型评价了适用于再生沥青高温性能研究的本构模型.结果表明:Burgers模型和三参数固体模型在评价再生沥青高温性能时,特征参数呈现显著的交替波动性,而四参数固体模型具有较好的稳定性;PCA模型发现四参数固体模型比Burgers模型和三参数固体模型具有更显著的评价效果,验证了采用四参数固体模型评价再生沥青高温性能的可靠性.
2021, 24(2):440-446.DOI: 103969/j.issn.1007 9629202102030
摘要:为优选无缝伸缩缝沥青胶结料类型,提高无缝伸缩缝弹塑体高温稳定性,对选用的3种无缝伸缩缝沥青胶结料分别开展沥青基本性能试验、动态剪切温度扫描试验和多应力蠕变恢复试验,采用软化点、车辙因子与相位角,以及蠕变恢复率和不可恢复蠕变柔度等指标来评价3种无缝伸缩缝沥青胶结料的高温性能,并进行一致性和区分度分析,最后结合沥青混合料车辙试验进行验证.试验结果表明:受弹塑体中沥青胶结料聚合物掺量高及其高延迟弹性恢复能力的影响,国内外现行关于无缝伸缩缝沥青胶结料规范采用的软化点、车辙因子等指标对无缝伸缩缝沥青胶结料高温性能评价的一致性存在偏差,而基于多应力蠕变恢复试验的黏弹特性指标具有较好的一致性,且区分度明显.因此推荐采用区分度和一致性更可靠的多应力蠕变恢复试验作为评价无缝伸缩缝沥青胶结料高温性能的关键控制指标.
2021, 24(4):833-841.DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104022
摘要:通过多应力蠕变恢复(MSCR)试验,分析了3种高性能改性沥青(A、B、C沥青)和SBS改性沥青(D沥青)的不可恢复蠕变柔量(Jnr)、蠕变恢复率(R)及相应的应力敏感性指标;通过室内车辙试验和动态蠕变试验,分析了4种改性沥青混合料的高温抗变形性能指标及其相关性.结果表明:与B、D沥青相比,A、C沥青在不同应力条件下的Jnr值较小,R值较大,对应力的敏感程度较低;A、C沥青混合料的高温性能要明显优于B、D沥青混合料;相较于室内车辙试验,动态蠕变试验与改性沥青Jnr、R之间的相关性更好;使用高应力(32、64、128kPa)条件下MSCR试验获取的Jnr及R值来评价改性沥青混合料的高温性能较为合理;A、C沥青的应用可以显著提升钢桥面铺装磨耗层的高温稳定性.
2021, 24(6):1248-1254.DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.06.017
摘要:针对中国沥青路面结构设计规范中的车辙试验和单轴贯入试验,实测得到9种沥青混合料的永久变形量、动稳定度、贯入强度和贯入位移4项指标,并进行4项指标的高温性能区分能力研究.首先利用箱型图定性比较同一指标对不同沥青混合料高温性能的区分能力;然后引入2种区分度计算方法——熵值赋权法和高低分组法,计算得到4项指标的区分度.结果表明:4项指标对应的沥青混合料高温性能区分能力存在显著差别;采用2种区分度计算方法得到的4项指标区分度排序一致,从高到低依次为永久变形量、贯入强度、贯入位移和动稳定度.建议沥青路面结构抗车辙设计时考虑不同指标的区分度,而车辙试验采用永久变形量代替动稳定度.
2020, 23(1):108-114.DOI: 103969/j.issn.1007 9629202001016
摘要:采用动态频率扫描试验和稳态剪切试验测试5种沥青的黏度曲线,并采用 Cross模型和Carreau模型这2种流变模型拟合得到沥青60℃零剪切黏度,分析沥青的稳态流动特性;通过沥青温度扫描试验和多重应力蠕变恢复试验,测定5种沥青在不同温度下的流变参数和不同应力水平下的不可恢复蠕变柔量及不可恢复蠕变柔量差,并对5种沥青零剪切黏度与高温流变参数进行灰色关联分析.结果表明:与动态频率扫描试验相比,稳态剪切试验更加适合用来测定基质沥青和改性沥青的零剪切黏度;Cross模型和Carreau模型均可较好拟合5种沥青的零剪切黏度,Carreau模型的拟合值小于Cross模型;相比于其他沥青高温流变参数和不可恢复蠕变柔量,沥青不可恢复蠕变柔量差与零剪切黏度的灰色关联度最高,能更好地反映沥青的高温性能;随着温度的升高,沥青车辙因子与零剪切黏度的灰色关联度逐渐增大;沥青零剪切黏度与不可恢复蠕变柔量差及车辙因子的关联性最好,3个指标均能较好地评价沥青高温性能.
2020, 23(3):692-699.DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2020.03.029
摘要:为得到能准确区分高黏改性沥青高温性能的评价指标,分别对3种高黏改性沥青(高黏改性剂掺量均为12%)及基质沥青进行滞后环、动态剪切流变(DSR)和软化点等试验,并采用沥青混合料车辙试验进行了验证,基于沥青混合料试验结果对3种高黏改性沥青的高温性能评价指标作了一致性和区分度分析.结果表明:3种高黏改性剂的掺入均可提高基质沥青的黏弹特性和高温性能,但改性效果不同;不同高温评价指标基本能对3种高黏改性沥青的高温性能做出一致性评价,但区分能力不同,其中滞后环试验技术指标和Carreau模型拟合的零剪切黏度(ZSV)值区分度和评价效果最好,而车辙因子和软化点较差.
2019, 22(5):750-755.DOI: 103969/j.issn.1007 9629201905012
摘要:采用基质沥青、SBS改性沥青、高模量改性沥青和高黏度改性沥青,进行了常规性能试验、复数剪切试验、重复蠕变试验和广义剪切模量试验,测试几种沥青的软化点与当量软化点、车辙因子与改进车辙因子、蠕变模量和广义剪切模量等高温性能指标.通过对比分析各指标的区分度,以及沥青性能与沥青混合料车辙性能的相关性,发现蠕变模量和软化点与动稳定度拟合关系最好,建议采用蠕变模量作为沥青高温性能评价指标,软化点作为质量控制指标.
2018, 21(1):154-158.DOI: 103969/j.issn.1007 9629201801025
摘要:应用多应力蠕变恢复(MSCR)试验,对SBS改性沥青、胶粉改性沥青和高强沥青在不同温度下的不可恢复蠕变柔量Jnr与应力敏感性指标Jnrdiff进行了分析,依据AASHTO MP1910标准对3种改性沥青进行了交通分级,并采用改性沥青混合料三轴动态蠕变试验进行了验证.结果表明:在非线性范围内应力和温度对改性沥青抗永久变形能力的影响具有等效性;随着温度的升高,改性沥青流变性能的线性范围逐渐变窄,应力敏感性更为显著;胶粉改性沥青在低应力区间的高温性能优秀,但是其线性范围很小,当应力或温度提高时胶粉改性沥青的流变性能迅速进入非线性范围,高温性能急剧衰减;不同应力和温度下改性沥青高温性能的排序发生改变,基于AASHTO MP1910标准的交通分级能够反映改性沥青的这一特性.
2017, 20(1):139-144.DOI: 103969/j.issn1007 9629201701025
摘要:选取多掺量线型、星型SBS改性沥青进行DSR动态剪切时间扫描试验和多应力蠕变回复(MSCR)试验,比较了用于评价沥青高温性能的几种指标:车辙因子G*/sin δ,Shenoy不可恢复柔量1-1/(tan δ·sin δ) G*以及在0.1,3.2kPa应力水平下10个周期内不可恢复蠕变柔量之平均值Jnr0.1,Jnr3.2的异同点,并对根据车辙试验得到的改性沥青混合料动稳定度与各评价指标之间的相关性进行回归分析.结果表明:当SBS掺量较低时,变化改性剂掺量对改性沥青高温性能的影响更为显著;随着SBS掺量的提高,线型、星型SBS改性沥青高温性能的差异缩小;1-1/(tan δ·sin δ) G*,Jnr0.1在高温性能评价上均优于车辙因子,而Jnr3.2与改性沥青混合料动稳定度的相关性最差.
2016, 19(3):602-605.DOI: 103969/j.issn1007 9629201603032
摘要:选择SBS改性剂与C9石油树脂对辽河90#基质沥青进行改性,通过常规试验、梁弯曲流变(BBR)试验考察了该改性沥青的感温性能、高温稳定性能、低温抗裂性能和抗老化性能,并利用电子显微镜对其结构进行了观察.结果表明:当SBSC9石油树脂的质量分数为5%时,SBSC9石油树脂改性沥青的感温性能、高温性能均优于SBS改性沥青,而低温性能、抗老化性能与之相差不大;C9石油树脂可提高SBS改性剂与基质沥青之间的结合力及SBS改性剂对基质沥青的约束力,使之形成新的交联网络结构.